工程训练人工智能机器人实训平台的研究与实践

为主动应对新一轮科技革命和产业变革,培养具有突出的创新能力、扎实的工程实践能力、发现问题和解决复杂工程问题能力的复合型工程技术人才,吉林大学工程训练中心构建了人工智能机器人实训平台,建立服务“四新”建设的“工程体验—工程训练—工程实践—工程探究”多层次实践教学体系,面向不同专业和不同层次的学生开放,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新能力和工程实践能力,促进多学科交叉知识的应用,确保“厚基础、重实践、严要求”人才培养目标实现。

胶莱盆地沉积-沉降史分析与构造演化

基于地表典型露头剖面观察、地震剖面和测井资料解释、沉降史分析,并运用叠合盆地和改造盆地的研究思路,恢复了胶莱盆地白垩纪不同演化阶段的盆地原型及其构造性质。结果表明,该盆地经历了3个显著不同的沉积-沉降阶段。早白垩世莱阳群沉积时期,盆地原型表现为两个NE至NNE向延伸的断陷槽:一个沿苴县—诸城断陷发育,另一个沿牟平—即墨构造带发育,其沉积-沉降中心分别受苏鲁造山带北缘断裂带和牟平—即墨断裂带控制;该阶段沉积-沉降速率发生显著的空间分异,最大沉积-沉降速率在断陷槽,为230～370m/Ma,沿两侧斜坡地带沉积-沉降速率减小,约60m/Ma。早白垩世青山群对应一套中基性至中酸性火山岩,在沂沭裂谷盆地中堆积了一套大盛群河湖相沉积,这个时期是典型的大陆裂谷作用阶段,胶莱盆地演化为火山盆地,盆地沉降速率为35～70m/Ma。晚白垩世盆地原型表现为受东西向断裂控制的不对称箕状断陷,由诸城凹陷、高密凹陷和莱阳凹陷组成,其构造性质属于受西侧郯庐断裂和东侧牟平—即墨断裂控制的右旋拉分盆地;该阶段沉积-沉降速率总体一致,在63～73m/Ma。最后探讨了白垩纪盆地不同伸展阶段的动力学机制。

祁连山青海云杉天然林林隙更新研究

为了解决祁连山水源林区青海云杉天然林更新难的经营难题,该文根据实测数据对该地区青海云杉林隙天然更新进行了研究。结果表明,祁连山水源林区青海云杉林隙中心区更新最好,林隙内次之,林隙外(林冠下)最差,林隙内更新幼树以林隙中心区为核心呈聚集分布;林隙内外光环境对青海云杉的天然更新有影响。提出了"单株择伐-小面积林隙-天然更新"促进青海云杉林天然更新的可行技术,为该区青海云杉水源林更新及经营模式构建提供了理论依据和技术支持。

东北过伐林区林业局级森林生物多样性指标体系研究

保护森林生物多样性是森林可持续经营的主要标准 ,研建森林经营单位级的森林生物多样性指标体系及评价方法是国内外森林可持续经营研究及实践的前沿课题 .为了给我国东北天然过伐林区林业局级实践森林可持续经营提供生物多样性评价指标 ,该文在科学性和可操作性原则指导下 ,采用目标法与专家咨询法相结合的方法 ,研建了一套东北过伐林区林业局级森林生物多样性指标体系和评价方法 .经在汪清林业局试用 ,具有较高的科学性和可操作性 .对汪清林业局测试表明 ,森林生物多样性综合指标值为 6 6 .8,评价结果为中等 .经分析主要是近百年来长期破坏森林造成的结果 ,形成森林自然度降低、破碎化加剧、原始老龄林减少等现状 ,从而造成了森林生物多样性的下降 .根据该指标体系 ,可结合森林经理调查定期监测评价森林经营对区域生物多样性的影响 ,从而调整经营措施以保护森林生物多样性 ,实现森林可持续经营 .

胶莱盆地改造作用与油气保存条件

基于野外调查、沉积构造演化历史分析、有机质成熟度资料,运用改造盆地研究方法和油气评价思路,研究胶莱盆地的后期改造作用,并对每一种类型的改造强度及分布范围进行划分和评价,最后对盆地主要构造单元含油气系统勘探远景进行分析评价。结果表明:胶莱盆地主要改造类型有热力改造、叠合深埋改造、构造变形改造和隆升剥蚀改造4种;胶莱原型盆地后期改造作用强烈,盆地油气主要保存于后期叠合深埋区,高密凹陷中的姜山次洼陷和莱阳凹陷具有一定的油气勘探前景。

祁连山水源涵养林经营现状分析与经营对策

该文在实地调查的基础上 ,采用系统科学和复杂性科学等新理论与新方法 ,重新定位了祁连山水源涵养林的功能地位 ,诊断了现阶段水源林经营中存在的主要问题 ,并针对问题提出了经营对策 .

基于多传感器融合的移动机器人SLAM

针对移动机器人同时定位与地图创建(SLAM)系统在复杂特殊环境中应用时,单一传感器存在漏检且难以解决数据关联的问题,在多维匹配模型的基础上,提出一种多传感器数据融合模型,将数据关联问题转化为数学规划中的约束组合优化问题进行求解。实验结果表明,所提出的方法与联合相容分支定界算法(JCBB)的关联结果相当,且降低了计算代价。

2008～2009年西南地区规模化猪场病原菌耐药性流行情况调查

本实验室对西南地区47个规模化猪场的364份病料进行细菌分离,并采用形态、显微观察结合16S rDNA PCR扩增测序鉴定菌株;共检出细菌509株,细菌分离率达84.3%,混合感染率为37.4%;主要病原为大肠杆菌(30.4%)、葡萄球菌(21.6%)、肺炎克雷伯菌(8.7%)、变形杆菌(8.5%)、链球菌(5.9%)、肠球菌(11.4%)。小鼠试验结果显示平均致死率高达37.3%。191株致病菌株的药敏试验显示,β-内酰胺酶抑制剂药物(AMC,SAM,TIM)和头孢噻呋(EFT)耐药率较低(≤18.8%),其他药物的耐药率高(≥34.1),多重耐药严重,以5重、6重耐药为主。

一种基于注塑CAE的确定塑料收缩率的方法研究

利用注塑CAE软件对液晶显示器前面板进行翘曲分析,根据不同保压压力条件下材料收缩结果和顶出时的体积收缩率结果,确定合适的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料收缩率,优化了模具型腔、型芯尺寸,解决了在塑料模具设计中,由于塑料材料收缩率取值不当引起的制品尺寸精度与制品表面质量之间的矛盾问题,通过实际试模得到满意的模具设计方案。结果表明,此种确定塑料材料收缩率的方法,对于面板类制件的模具设计具有借鉴意义。

二连盆地白音查干凹陷层序地层及其油气勘探意义

基于测井和地震资料分析,识别了二连盆地白音查干凹陷的层序界面,建立了凹陷层序地层格架,研究凹陷内部沉积相类型及其平面展布特征,并建立了单断箕状断陷盆地沉积相模式。根据油气生、储、盖组合特征,预测腾格尔组(层序Ⅲ)和都红木组一段(层序Ⅳ)为油气有利成藏层位,南部缓坡河道砂体储集层和北部陡坡冲积扇储集层为油气有利储集相带,达尔其断块和桑合地区为油气有利成藏区块。

重载货车车轮踏面制动辐板热应力分析

采用大轴重货车是解决我国铁路货运能力不足的主要途径之一,然而提高轴重意味着车轮踏面所受的制动热负载将会增大,这可能导致大轴重货车车轮辐板热损伤加剧。因此,有必要通过对不同轴重车轮热应力的对比分析,揭示轴重大小对车轮辐板损伤的影响规律,为制定大轴重货车运行和制动条件提供支持。提出研究此问题的新思路,采用热弹塑性有限单元法,模拟在热处理工艺过程中车轮辐板残余应力分布状况,使得车轮存在仿真制动工况所需的初始残余应力。对重载运煤专线—大秦线全程循环制动进行模拟,计算得到车轮制动功率—时间历程,仿真在此工况下30 t重载货车车轮辐板的温度场和热应力场的分布状况。计算比较21 t、25 t和30 t轴重货车车轮在大秦线全程循环制动中热应力和制动完全结束后的残余应力的变化规律。结果表明,车轮在热处理后,车轮辐板残余应力是不可忽视的。随着轴重的增大,车轮辐板将承受更大的热应力和残余应力。

煤矿救援机器人运动控制的研究

在分析一种腿轮式煤矿救援机器人运动原理的基础上,建立了机器人的动力学模型并讨论了目标跟踪控制问题。提出采用线性反馈控制率来进行目标跟踪控制,并证明其指数渐进稳定性,实验结果证明所提出控制方法的有效性。

复合材料柔性电热膜固化方法与温度分布

为解决大型整体化复合材料构件制备的低成本固化问题,采用真空灌注(VARI)成型工艺制备碳纤维/环氧复合材料层合板,发展了一种柔性电热膜(FEHF)固化方法.考察了电热膜的铺放方式、温度制度对复合材料固化温度分布规律和固化程度的影响.结果表明:电热膜拼接铺覆方法温度均匀性最佳,恒温阶段最大温差为11℃,分别比搭接铺覆和间隔铺覆降低了26.7%和38.9%.增加恒温平台有利于减小升温过程中的复合材料不同位置处的温度差异,但最终的温差和温度分布规律与未增加恒温平台相同.采用电热膜拼接铺覆方法制备了大尺寸整体化碳纤维/环氧复合材料天线反射器蒙皮,玻璃化转变温度达到80℃以上,反射器精度达到0.7 mm(r.m.s.),说明电热膜固化方法可用于大型复合材料构件的制备.

改性SrTiO_3陶瓷电容器材料的化学制备及电性研究

本文采用（Ｃ４Ｈ９Ｏ）４Ｔｉ，Ｓｒ（ＮＯ３）２和Ｂｉ（ＮＯ３）３为原料制成柠檬酸多元配合物溶液，经过形成溶胶凝胶过程，在一定条件下进行热分解，获得组成为：０．９１ＳｒＴｉＯ３＋０．０９（Ｂｉ２Ｏ３·３ＴｉＯ２）的陶瓷粉料．上述粉料掺入３ｍｏｌ％ＰｂＯ，３ｍｏｌ％Ｌｉ２Ｏ和０．４ｍｏｌ％Ｒｂ２Ｏ后经混合、压片、干燥和烧结等步骤制成改性ＳｒＴｉＯ３电容器材料．电性研究表明，用这种材料制成的电容器其介电常数＞２２００（３０℃），介电常数的温度系数＜２．５×１０（－３）／℃（－７０～７０℃），介电损耗＜０．０４，直流绝缘电阻率为２×１０１２Ω·ｃｍ（３０℃），耐压＞１５００ｋＶ／ｍ，这种材料适合制作高质量高压瓷介电容器．

水源林经营目标与经营原则体系研究

提出了包括总目标和4个子目标的水源林经营目标体系、水源林经营原则,为水源林经营模式构建和水源林经营实践提供了依据。

汉语地名时空信息的一体化表达

地名信息中蕴含着丰富的地名时空信息,而目前已建立的大部分地名数据库,从信息内容看,描述了历史地名信息,但忽略了时空信息;从信息结构看,存在描述的范围、完备性和丰富性等方面的差异,缺乏统一的数据结构。该文通过分析地名及其相关信息内容,设计了能够较为完善地表达地名实体、时间信息、空间信息、属性信息和地名空间关系等时空一体化的地名数据库规范,包括地名数据库的结构和数据组织。该研究成果有助于拓展地名数据库在公共卫生、数据信息管理、文化历史和基于文本的地理参考自动化等领域的应用服务。

不同波长紫外光信号在高空大气通信中的性能分析

为分析高空紫外光通信性能,建立了高空太阳辐射分布模型;研究了不同波长紫外光的高空散射系数和吸收系数;考虑太阳辐射的背景光和接收端散粒噪声,对紫外光直视与非直视链路的损耗和信噪比进行了仿真分析。结果表明:在高空30km以下,由太阳辐射产生的背景光远小于接收端散粒噪声;在7km的高度上280nm的信号光可实现距离为5km、速率为10Mb/s的直视通信和距离1km、速率50kb/s、收发端仰角为20°的非直视通信。直视与非直视通信可以通过选择波长在"日盲区"两端的信号来减小臭氧对紫外光的吸收作用,提高信噪比;非直视通信还可以选择"日盲区"波长短的信号来增强散射效应,改善通信性能。

1.3 μm InGaAsP低电流超辐射发光二极管组件

设计并制作了用于高精度光纤陀螺的 1.3μm低电流超辐射发光二极管组件。采用隐埋异质结结构 ,实现了良好的电流限制和光限制 ,同时采用长腔结构来提高器件单程增益 ,从而获得了高的输出功率。组件具有工作电流小、输出功率高 ,以及光谱特性好等特点。测试结果表明 ,在 70mA工作电流下 ,组件尾纤输出功率大于 0 .1mW ,光谱宽度大于 30nm。

下肢外骨骼机器人踝关节混合柔性驱动设计与研究

为了提高人机交互的安全性、舒适性以及对复杂非结构化环境的适应能力,设计了一种基于串联弹性驱动和刚性驱动混合的新型下肢外骨骼机器人踝关节。在电机与外骨骼机器人负载之间引入线性弹簧组以实现柔性驱动,对机器人脚部触地等冲击起到缓冲减振作用。设计了碟刹装置实现刚性驱动功能,以快速精确的响应人踝关节的摆动,避免人机运动偏差。建立了踝关节的动力学模型,通过频域特性分析方法得到了踝关节在不同参数特性下的稳定性以及力跟随特性。仿真实验验证了外骨骼机器人踝关节在受到冲击时的缓冲减振特性,并且验证了模型的准确性和有效性。