面向数字孪生变压器的计算机辅助运维(CAM+)构架与关键技术

发展数字孪生变压器对支撑电力装备智能运维具有重要价值。目前变压器已具有计算机辅助设计、工程仿真的一般功能,但面向运行维护的场景、性能数字孪生还处于初级阶段。为此,该文提出了一种将计算机辅助设计、工程仿真、制造进一步拓展为电力装备的计算机辅助运维(computer aided maintenance+,CAM+)新模式,包含了场景更新、虚实融合、故障定位、智能运维等功能。该文首先介绍了CAM+的内涵,结合电力装备的数字孪生架构提出了面向数字孪生变压器的CAM+模式的技术架构。然后,综述了3维场景可视化建模、高精度传感、多物理场耦合模型与快速计算、虚实融合的动态推演、多源数据融合、状态智能评估、知识图谱等CAM+模式所涉及的关键技术。最后,分析了CAM+在变压器场景更新、参量孪生和智能运维的应用,并总结了未来CAM+所面临的挑战和发展方向。

CAD/CAM技术在嵌体制作教学中的应用

目的研究在嵌体制作教学中,CAD/CAM技术的应用价值。方法以在昆明医科大学附属延安医院口腔科实习的60名本科生为研究对象,随机分为实验组(n=30)和对照组(n=30);选择合适的临床病例让学生进行下颌磨牙邻面嵌体牙体预备,指导教师通过不同的方式对第1次预备结果进行指导,由学生进行2次修改预备,考核小组对最终预备体的预备量、预备体外形、面洞形、鸠尾固位型、邻面洞形5个方面进行打分评价。结果实验组各项检测指标分值均高于对照组(P<0.05)。结论CAD/CAM技术应用于嵌体制作教学中可有效提高学生临床动手能力,达到较传统教学方式更好的教学效果。

基于时频Grad-CAM的调制识别网络可解释分析

针对时频深度学习调制识别方法存在可解释性差的问题,提出一种基于时频梯度加权类激活映射(GradCAM)的调制识别网络可解释框架.该框架通过时频Grad-CAM可视化深度模型中隐含层的关键特征,从视觉上解释网络隐含层提取的时频深度特征对于正确与错误识别中的作用,揭示低信噪比环境下网络性能下降的内在机理,并通过量化和排序网络中每层不同卷积核的贡献值来判断网络的冗余程度.仿真实验结果验证了基于时频Grad-CAM的调制识别网络可解释性框架的有效性;可解释分析结果表明,在低信噪比环境下,网络特征提取区域有大量噪声存在,且本文所测试的调制识别网络冗余程度较为严重.

基于GT-CBR的汽轮机叶片智能CAM系统研发

针对目前小批量、多种类汽轮机叶片的数控加工程序编制效率低、耗时较长的问题,设计了基于GT-CBR的汽轮机叶片CAM系统。该系统依据实际工艺案例与叶片典型特征,利用成组技术生成工艺路线并简化多参数实例推理问题;提出了AHP属性权重法、距离加权的KNN算法与动态阈值算法相结合的策略,实现叶片数控加工工艺参数的实例推理与数控程序自动生成;利用UG/NX API与MySQL数据库开发了汽轮机叶片智能CAM系统原型,并对系统进行了测试,验证了系统的有效性。

农用挖掘机卷筒虚拟装配规划设计与研究--基于CAM技术

首先,采用CAD软件对农用挖掘机卷筒结构进行了设计;然后,对结构的受力情况进行了分析;最后,基于CAM和VR技术实现了对农用挖掘机卷筒装配规划的设计与应用。仿真实验验证了此方法具有可行性,可对装配过程实现优化,大大提高设计效率。

基于CNN-CAM的NLoS/LoS识别方法研究

针对目前基于信道脉冲响应(Channel Impulse Response,CIR)的非视距(None Line of Sight,NLoS)/视距(Line of Sight,LoS)识别方法精度低、泛化能力差的问题,提出了一种多层卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)与通道注意力模块(Channel Attention Module,CAM)相结合的NLoS/LoS识别方法。在多层CNN中嵌入CAM提取原始CIR的时域数据特征,利用全局平均池化层代替全连接层进行特征整合并分类输出。使用欧洲地平线2020计划项目eWINE公开的数据集进行不同结构模型和不同识别方法的对比实验,结果表明,所提出的CNN-CAM模型LoS和NLoS召回率分别达到了92.29%与87.71%,准确率达到了90.00%,F1分数达到了90.22%。与现有多种传统识别方法相比,均具有更好的识别效果。

CAD/CAM全瓷高嵌体与树脂复合陶瓷高嵌体修复对后牙牙体缺损的研究进展

计算机辅助设计与制作(CAD/CAM)系统,因其具有高效率、高精确性等优点,逐渐在后牙牙体缺损修复中得到广泛的应用。通过研究CAD/CAM全瓷高嵌体、树脂复合陶瓷高嵌体在后牙牙体缺损修复中的应用,对两种方法的材料、后牙牙体治疗相关临床应用、应用期间注意要点及应用效果差异进行比较,以期为后牙牙体缺损的治疗提供临床选择依据。本文通过对研究国内外CAD/CAM全瓷高嵌体与树脂复合陶瓷高嵌体修复对后牙牙体缺损的治疗新进展进行归纳与分析。CAD/CAM技术临床应用普及有利于提升医院在口腔医学领域的核心竞争能力,且高质量的牙体修复有益于提升民众的口腔健康,亦可节约社会医疗资源。

拟南芥CaM5的不同剪接产物对其蛋白质结合活性的影响

钙离子(Ca^(2+))/钙调素(calmodulin, CaM)信号参与植物生长发育和对外界刺激响应的调节。拟南芥(Arabidopsis thaliana)CaM家族共有7个基因,编码的蛋白质氨基酸序列具有高度保守性。该研究通过酵母双杂交及生物信息学分析等方法,对CaM5的2个剪接体CaM5.1和CaM5.3进行蛋白结合活性分析。结果表明,拟南芥钙调素结合蛋白(calmodulin-binding protein,CaMBP)IQM3(IQ motif-containing protein 3)能在酵母中与除CaM5.3外的CaM家族的成员结合。生物信息学分析表明,CaM5.3比CaM5.1和其他CaM亚型成员多出1个由35个氨基酸残基组成的C-末端序列(C-terminal domain,CTD),可能影响CaM5.3与IQM3结合。在CaM5.1的C-末端添加CML10的CTD,将重组蛋白与IQM3进行结合,证实CaM5.3的CTD是影响其与IQM3结合的关键序列。因此,拟南芥CaM5的不同剪接方式影响其蛋白结合活性,为研究钙调素及钙调素结合蛋白的结合活性提供参考。

基于CAMU-Net的肺结节分割方法

肺癌作为世界上死亡率最高的癌症之一,严重威胁人类的生命安全,早发现早治疗可以提高患者的生存率.为了准确地分割出肺部CT图像中的肺结节区域,提出一种基于CAM U-Net的肺结节分割方法.在U-Net网络基础上,通过添加通道注意力模块CAM,使网络中的特征聚焦于关键有用的信息,减弱甚至消除无关信息的干扰,进而提升模型的性能.在LIDC-IDRI肺结节公开数据集上的实验结果表明:该算法的交并比、Dice相似系数、准确率、和召回率分别为82.04%、89.24%、88.61%和91.28%.与其他肺结节分割方法相比,该算法具有更好的分割性能.

1374例椅旁CAD/CAM全瓷修复体的类型及颜色调查

目的:分析椅旁CAD/CAM全瓷修复体的类型及使用的全瓷材料的颜色区间,为指导临床椅旁全瓷修复的应用及材料的颜色选择提供参考。方法:收集整理2021年1月—2021年12月上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔修复科使用椅旁CAD/CAM切削IPS e.max CAD材料的修复体相关数据。对修复体的数量、类型和全瓷材料的颜色分布进行调查,分析修复体的类型和材料的颜色分布频率。结果:共纳入1374枚修复体,其中,冠修复体最多,624例,占总修复体的45.41%;贴面516例,占37.55%;嵌体219例,占15.94%;固定桥均为粘接桥,数量最少,仅15例,占1.09%。修复材料的选择方面,低透(LT)瓷块的使用频率显著高于其他透明度的瓷块;A色系为使用频率最高的颜色。贴面最常选用的瓷块为LTA2和LTA1;嵌体使用最多的为LTA3;冠使用最多的为LTA2和LTA3;固定桥使用的瓷块均为LT色系,A3色占多数。结论:使用IPS e.max CAD材料制作的椅旁CAD/CAM全瓷修复体已广泛用于临床,修复体类型包括贴面、嵌体、冠和粘接固定桥。临床最常用的IPS e.max CAD瓷块为LTA2、LTA3、LTA1,这对基层医院的临床修复决策及瓷块储备具有一定的指导意义。

CAD/CAM曲面金属件建模及数控编程仿真加工研究

以烟灰缸金属件为工艺产品进行UG NX建模,根据数控铣床/加工中心加工要求设计工艺件曲面造型,研究复加工杂曲面建模参数及过程;分析了工艺件产品并制定机械加工工艺流程,以MasterCAM进行数控加工编程,对比参数设置特点,研究3D刀具路径粗精加工曲面区别,调整数控加工各项切削参数,仿真得到光滑的曲面造型工艺件并输出NC编程程序。

融合CAM和ASPP的车道线检测算法研究

UFLD(ultra fast structure aware deep lane detection)是一种轻量化车道线检测模型,为提升模型的检测精度,对模型进行改进。引入CAM(channel attention mechanism)使模型能更关注携带重要车道线信息的特征通道和像素;为了感知车道线的细节信息,引入ASPP(atrous spatial pyramid pooling)扩大卷积过程的感受野,提高模型分割精度;搭建引入CAM和ASPP后的改进模型,并在改进的模型上进行实验。实验结果表明:在TuSimple数据集上以ResNet18为主干网络的模型检测精度由95.81%提升至95.98%,以ResNet34为主干网络的模型检测精度由95.84%提升至96.12%;在CULane数据集上,无论是以ResNet18还是以ResNet34为主干网络模型,其平均精度均有不同程度的提高。

铒激光预处理对牙本质、牙釉质粘结强度及CAD/CAM玻璃陶瓷嵌体修复牙体缺损边缘微渗漏的影响

目的:探讨铒激光预处理对牙本质、牙釉质粘结强度及CAD/CAM玻璃陶瓷嵌体修复牙体缺损边缘微渗漏的影响。方法:收集2020年1月—2023年1月口腔外科门诊拔除的新鲜、无龋坏变色、无隐裂智齿62颗,根据预处理方式不同,随机分为铒激光组和磷酸组,每组31颗,每组再随机分为2份,分别用于粘结强度测试(16颗)和微渗漏测试(15颗)。比较2组牙釉质、牙本质抗剪切粘结强度和微渗漏程度及微渗漏评分分布情况。采用SPSS 17.0软件包对数据进行统计学分析。结果:铒激光组牙釉质、牙本质抗剪切粘结强度显著高于磷酸组(P<0.05);铒激光组侧壁、龈壁微渗漏程度显著低于磷酸组(P<0.05),铒激光组侧壁微渗漏评分主要为1分和2分,磷酸组侧壁微渗漏评分主要为2分,2组侧壁微渗漏评分分布相比,差异有统计学意义(P<0.05);铒激光组龈壁微渗漏评分主要为1分和2分,磷酸组龈壁微渗漏评分主要为2分和3分,2组龈壁微渗漏评分分布相比,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:铒激光预处理可提高瓷嵌体与牙本质、牙釉质粘结强度,同时还可减少CAD/CAM玻璃陶瓷嵌体微渗漏,增强嵌体边缘密合性。

椅旁CAD/CAM高嵌体修复老年磨牙大面积缺损的临床观察

目的:探究数字化椅旁计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)高嵌体对老年磨牙大面积缺损患者的修复效果。方法:选取2016年7月~2020年6月本院收治的75例(75颗缺损牙)老年磨牙大面积缺损患者,行根管治疗后采用椅旁CAD/CAM进行高嵌体修复。评价修复后12、24个月的修复效果,并于修复后24个月调查患者满意度,检测修复前和修复后12、24个月的龈沟液内肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和基质金属蛋白酶8(MMP-8)水平。结果:修复后12、24个月的修复合格率分别为97.33%、93.33%,修复后24个月患者在修复体颜色、外形及舒适度三方面的满意率分别为98.67%、97.33%、100%。修复后12、24个月的患牙龈沟液内TNF-α及MMP-8水平较修复前下降(P<0.05)。结论:CAD/CAM技术制作的高嵌体对于老年磨牙大面积缺损的修复效果良好,患者满意度高,可作为老年磨牙大面积缺损的有效治疗方案。

一种基于低速风洞大迎角装置的Cam变量赋值法

在风洞试验装置的设计和运行中,多轴同步类运动机构的控制质量直接影响着模型的运动范围、气动特性的准确性。以4 m×3 m风洞大迎角尾撑机构为例,为保证该设备的控制准确度,运动轴之间的耦合关系由“一主一从”发展为“一主多从”和“多主一从”,而传统电子凸轮存在耦合关系单一的问题。针对上述问题,提出一种基于电子凸轮的Cam变量赋值法,将基于多项式计算的轨迹生成方式和动态生成关键点型电子凸轮表相结合,使系统不再局限于单一变量引导的控制模式,极大地减少了电子凸轮之间的切换次数,降低了设备的计算负荷和运行时间,适用于需要执行多轴联动的运动机构。

机械制图课程中CAD/CAM集成技术应用研究

CAD/CAM技术在机械制图课程中的应用是当前教育领域的热点之一。该文旨在探讨CAD/CAM集成技术在机械制图课程中的应用研究,通过分析CAD/CAM技术应用课程标准,明确了教学目标和内容,针对机械制图课程中CAD/CAM技术应用的课程实施,提出了具体的教学方法和步骤,以确保学生能够全面掌握CAD/CAM技术的基本原理和操作技能。通过对底座零件的实体造型进行教学案例分析,展示了CAD/CAM技术在机械制图课程中的具体应用过程和效果。研究结果为提高机械制图课程教学质量和学生实践能力提供了重要参考和借鉴。

基于Grad-CAM可视化与特征识别率结合的草地贪夜蛾及近缘种成虫识别模型评估

为提升草地贪夜蛾及其近缘种成虫识别模型的泛化能力,除识别准确率外,额外引入特征识别率对模型的泛化能力进行评估。将VGG-16-bn模型的全连接层以全局平均值池化层取代,并在模型训练阶段引入了Grad-CAM可视化结果进行训练指导,共构建了4种改进模型识别草地贪夜蛾及其近缘种成虫。结果表明,改进后的模型的识别准确率均在99.22%以上,VGG-16-bn-GAP模型参数内存需求仅为原始模型的10.98%。为评估模型的泛化能力,利用导向反向传播梯度值、Grad-CAM及Grad-CAM++对模型习得的特征进行可视化,并与专家进行人工识别的关键视觉特征进行比较。结果表明,改进的VGG-16-bn-GAP模型和VGG-16-bn-GAIN模型获得的草地贪夜蛾平均特征识别率比原始模型分别提高12.25%和13.42%。本文提出的以特征识别率评估模型泛化能力的方法,可为特征识别率和识别准确率的提升提供参考。

鸡胚绒毛尿囊膜试验(HET-CAM)评价化妆品原料舒缓功效的创新方法建立和应用

通过对经典的鸡胚绒毛尿囊膜试验(HET-CAM)进行创新改良,并对其评估化妆品原料的舒缓功效方面进行了初步应用。将0.05%浓度的SDS溶液滴加到鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)表面,建立SDS刺激模型,作为阳性对照。将SDS溶液分别与不同浓度的舒缓原料配置成受试溶液,滴加到CAM表面,记录5 min内CAM开始出现出血、血管溶解、凝血的时间,通过计算IS值,评价受试溶液的刺激性。结果表明,0.05%的SDS能引起CAM的中度刺激性,而不同舒缓原料能够不同程度地减轻或完全拮抗0.05%SDS的刺激性。因此,本研究建立了CAM试验评价原料舒缓功效的方法,通过比较IS值大小,可判断不同原料拮抗SDS刺激性的程度,从而对原料的舒缓功效进行评价。

CAD/CAM与传统暂时性修复体边缘及内部适合性的体外研究

目的研究CAD/CAM方法与传统方法对暂时性修复体的边缘及内部适合性的影响。方法将60颗全冠预备标准模型树脂牙随机分成四组(n=15):Protemp^(TM)4组、PMMA组、Cemeo组和Upcera PMMA组。制作出相应冠修复体后,将其粘接于相应的标准模型牙上,水浴24 h,沿颊舌向的定位线切开。体视显微镜放大后拍照,利用Imageview显微测量软件对边缘及内部的参考点的间隙进行测量,并进行统计学分析。结果3组CAD/CAM暂时性修复体间边缘适合性、轴壁适合性、轴牙合线角适合性、牙合面适合性两两比较差异无统计学意义(P>0.05),传统暂时性修复体Protemp^(TM)4与3组CAD/CAM暂时性修复体间任意一组边缘适合性、轴壁适合性、轴牙合线角适合性、牙合面适合性两两比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论CAD/CAM暂时性修复体的边缘及内部(轴壁、轴牙合线角、牙合面)适合性优于传统直接法制作的暂时性修复体。

人工智能设计与传统CAD/CAM设计的氧化锆全冠修复磨牙缺损的临床效果对比

目的:探讨人工智能(AI)设计的氧化锆全冠与传统计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)设计的氧化锆全冠修复磨牙牙体缺损的临床效果。方法:选取116例磨牙根管治疗术后患者,采用随机数字表法将其随机分为实验组(AI设计的氧化锆全冠修复)和对照组(传统CAD/CAM设计的氧化锆全冠修复),每组各58例。对所有患者修复体试戴、粘固后即刻和戴牙1年后修复体边缘折裂与固位、边缘适应性、邻面解剖形态、牙周、周围黏膜、咬合适应性等进行评分。分别记录两组修复体设计所需要的时长、患者椅旁总计就诊时长。调查患者满意度,比较两组的修复治疗效果。结果:根据FDI评价标准对修复体进行临床修复效果评价,实验组牙冠外展隙形态更接近于天然牙,而对照组牙冠外展隙部位缺乏自然的颈部缩窄,实验组牙冠邻面解剖形态评分明显低于对照组(P<0.05);经过调磨后,在修复体粘固即刻及1年后复查时两组间该项指标差异无统计学意义(P>0.05),其余指标(边缘折裂与固位、边缘适应性、牙周、周围黏膜、咬合适应性)在修复体试戴、粘固后即刻和修复一年后三个时间点实验组和对照组间差异无统计学意义(P>0.05)。实验组修复体设计总时长及患者椅旁就诊总时长均低于对照组(P<0.001)。修复1年后实验组平均满意度为96.55%,对照组平均满意度为94.83%,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:氧化锆全冠修复磨牙缺损时,AI设计的牙冠与传统CAD/CAM设计相比无明显缺陷,可节约时间与成本,适合临床推广使用。