基于冰浆制冷的标准冷源及不确定度分析

房间空调器制冷量的计量结果在不同焓差室间不一致的问题仍困扰着中国空调行业,是国际贸易中容易引发纠纷的计量学问题,亟待研究可对焓差实验室进行标定的标准冷源。在研究国内外房间空调器几种主流的制冷量计量方法以及标准冷源研究现状的基础上,结合对冰浆制冷物理过程的深入理解,提出基于冰浆制冷的标准冷源装置,包括冰浆制备系统和换热系统两大部分。对其进行实验研究及制冷量不确定度分析,验证该标准冷源装置是否具备标定焓差实验室的能力。实验结果表明:在焓差室室外侧为0℃,室内侧为标准制冷工况,m=70 g/s下该标准冷源装置输出制冷量的相对不确定度可以达到1.2%,约为空气焓值法的1/3,可作为标准冷源对焓差室的制冷量测量结果进行标定,有助于提高制冷行业的国际竞争力。

杉木短周期小径材培育模式的林分直径结构及经营要素预测

以6~14年生杉木短周期小径材人工林为研究对象,对其直径结构进行统计分布检验,采用Weibull生长方程对林分直径累积分布进行模拟,并通过动态预测分析立地、林分密度、主伐年龄对培育目标的影响。结果表明:88.3%的样地其林分直径分布为左偏,林分直径分布峭度为负值的样地占所有样地的81.7%,林分平均直径对应的植株数量累积分布率为55.1%,直径结构为Weibull分布的林分占86.7%;两参数Weibull生长方程对各林分直径分布具有较好的适合度(R2>0.99),参数b、c具有明显生物学意义,分别与林分平均直径和直径变异系数呈紧密线性关系(R2=0.986 7、0.885 7)。采用回归法建立直径曲线1-1/e和拐点处参数回收方程,关键点处直径与林分平均直径呈紧密幂函数关系(R2≥0.95),由此构建的林分直径预测系统K-S检验通过率为85%。通过建立林分平均直径与年龄、立地指数和林分密度的多元非线性关系,在对不同关键要素组合模式下林分不同径级立木植株数量动态预测的基础上,比较分析不同要素对培育目标的影响,提出了杉木短周期小径材培育模式关键技术的理论参数。

基于图像深度学习的零件加工特征信息提取方法

针对各类基于模型定义(MBD)的零件模型加工特征的信息集成问题,提出一种多层次提取架构的加工特征全息信息提取方法。通过对零件的结构特点进行分析,以具有制造语义且无法拆分的最简化特征实现加工特征的分类;在阐述提取策略的基础上,构建了基于深度学习图像识别技术的加工特征分类器;依据MBD模型信息标注的特点快速定位、抽取加工特征的拓扑结构,并利用多角度捕捉降维方法将加工特征彩色图像化,在此基础上设计了加工特征多角度图像识别综合分析方法;基于查询视图对MBD模型的标注信息进行过滤,构建了加工特征几何信息双层过滤式提取方法。最后开发了加工特征全息信息提取软件,并以船用柴油机关键件为实例验证了该方法的有效性。

SiO_2光学薄膜的吸收边特性

二氧化硅(SiO_2)是光学系统中最常用光学薄膜材料之一,其微观结构、缺陷等信息对于研究和提高薄膜的性能具有重要作用。本文通过电子束蒸发、离子辅助、磁控溅射方法制备SiO_2薄膜并进行测试,计算出其吸收边光谱,对吸收边光谱的强吸收区、e指数区、弱吸收区进行分段分析得到SiO_2薄膜的带隙宽度、带尾能量和氧空位缺陷含量数据。进一步分析三种薄膜和其在常规退火温度下的带隙宽度、带尾能量和氧空位缺陷含量的数据,获得SiO_2薄膜的微观原子排列结构、微观缺陷信息,并对不同镀膜技术和不同退火温度下SiO_2薄膜的原子排列结构、微观缺陷的差异和变化进行了分析和讨论。

连香树在东南亚潜在分布区预测与分析

[目的]气候因子能够直接影响物种的分布。本文以珍稀濒危植物连香树为研究对象,预测在气候变化下其潜在适生区的分布范围及变化规律,为连香树种群保护和开发利用提供参考。[方法]基于19个生态气候因子,将Max-Ent预测模型和ArcGIS分析软件相结合,根据连香树386个有效种群分布数据,模拟预测连香树在末次盛冰期、当前和未来适宜分布区。[结果]ROC曲线下方面积AUC值为0.995,接近于1,说明MaxEnt预测模型的可靠性高。刀切法和气候贡献率结果表明,温度是限制连香树分布的主要因子。采用MaxEnt软件中的重分类工具,比较当前和其他时期(末次盛冰期、RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0、RCP8.5)面积比、收缩/扩张程度,结果显示,末次盛冰期以来,连香树分布面积收缩了54.1%。未来,随着气候变化,连香树适生区分布面积逐渐减小(32.9%~66.1%)。[结论]连香树对生境的选择与温度相关,也体现出其对实际生境的择优行为,建议应建立相应保护区,减少人为破坏。模型预测结果初步明确了其适宜生境分布,对连香树保护区制定具有参考意义。

基于轻量化工序模型的工艺尺寸链生成技术

为了实现工艺尺寸链生成技术与三维建模软件的集成,提出一种基于轻量化基于模型定义的(MBD)工序模型的工艺尺寸链自动生成方法。以不同形式的工艺尺寸链应对不同的尺寸解算要求。自动生成余量工艺尺寸链,根据经济精度为非关键尺寸赋公差值;在此基础上,搜索设计工艺尺寸链,结合粒子群算法(PSO)算法对关键尺寸进行公差优化分配。最后开发了工艺尺寸链的自动生成软件,以船用柴油机关键件为例验证了该方法的有效性。

天基物联网发展与应用关键问题初探

分析天基物联网的优势和技术特点,并简述天基物联网系统现状;调研卫星通信产业现状,并结合其他行业的发展、天基物联网适用性以及用户需求增长点,从宏观产业角度分析天基物联网的市场现状和发展趋势,并预测市场空间;分析天基物联网关键技术,按照接入技术、网络高层、应用层3个层次讨论技术需求和面临的挑战;从技术层面和市场层面分析天基物联网的发展前景,提出天基物联网发展与应用中需要关注的关键问题与关键要素,并对天基物联网的发展建设提出建议。

基于专家系统的通信网全链路故障智能判读

由于链路环节多、故障因素复杂等原因,通信网全链路告警故障自动判读一直是通信网态势管理中一个困难问题。分析了传统链路状态监视技术及其不足,对CLIPS专家系统工具在通信网全链路告警故障自动判读方面的应用进行了研究,建立了通信网全链路告警故障的故障树及判定树模型,构建了专家系统领域知识库,设计了基于CLIPS的通信网全链路告警故障自动判读系统,并通过仿真实验验证了其智能自动告警故障判读机制的高效、准确性,实现了基于人工智能专家系统技术的通信网全链路告警故障智能自动化判读。

基于理论模型及其差分方程的湖北省杉木立地指数表研制

以湖北省杉木主要栽培区的92块标准地优势木解析资料为基础数据,利用7种理论生长方程以及其中5种模型的差分方程进行优势高生长模型的拟合,选择较优树高生长模型分别采用导向曲线法和差分方程法编制立地指数表,并通过检验和对比分析选择较适于本地区杉木人工林立地指数表的编制方法和类型。结果表明:理论生长方程及其差分方程构建的树高生长模型均具有良好的拟合优度,两者的决定系数分别超过了0.85和0.98,经模拟检验和残差分析,后者拟合精度明显优于前者,而理查德理论模型及其差分方程均优于其他生长方程构建的模型。选择理查德模型和考尔夫模型差分方程为基础方程,以20a为标准年龄和2m为指数级,分别采用相应的导向曲线法和差分方程法编制单形和多形立地指数表,两者均达到了显著性检验,但多形立地指数表预测精度更高,更适于湖北省杉木人工林的立地评价。

植物提取液对辣椒采后病原菌抑制及对根霉病抗性诱导作用

以‘湘研15号’辣椒为试材,分离、鉴定出4株辣椒采后病原菌,采用生长速率法测定丁香、肉桂、花椒等9种植物提取液对尖孢镰刀菌、黑色炭疽菌、红色炭疽菌、根霉菌的抑制效果,通过平板梯度稀释法测定植物提取液对上述4种供试病菌的最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)和最小杀菌浓度(minimum bactericidal concentration,MBC);通过测定辣椒的病斑直径、发病率、总酚及类黄酮含量、苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase,PAL)、过氧化物酶(peroxldase,POD)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活力,研究复合涂膜剂诱导辣椒对根霉病的抗性作用。结果显示,丁香、肉桂提取液对4种供试病原菌的抑菌率均为100%,对尖孢镰刀菌、黑色炭疽菌、红色炭疽菌和根霉菌的MIC均分别为1.25、2.50、2.50 mg/mL和5.00 mg/mL,MBC均分别为2.50、5.00、5.00 mg/mL和10.00 mg/mL。丁香、肉桂提取液复合涂膜剂能有效抑制辣椒的发病率和减小病斑直径,接种第8天时,与刺伤后接种根霉菌孢子组(CK2)相比,复合涂膜剂组发病率降低了6.67%(P>0.05)、病斑直径减小了30.35%(P<0.05);与刺伤后加无菌水组(CK1)和CK2组相比,复合涂膜剂处理辣椒的PAL活力分别提高了45.91%、24.54%(P<0.05);POD活力分别提高了22.15%(P<0.05)、12.54%(P>0.05);PPO活力分别提高了80.00%、28.57%(P<0.05);总酚含量分别提高了60.00%、43.74%(P<0.05);类黄酮含量分别提高了82.05%、61.36%(P<0.05)。结论:丁香、肉桂提取液复合涂膜剂能诱导辣椒对根霉病产生抗性,本研究可为开发高效、稳定、无毒无害辣椒防腐保鲜剂提供理论和技术支持。

微透镜阵列光学相控阵扫描技术研究进展

光学相控阵光束扫描技术在激光雷达、空间光通信和光开关等领域拥有巨大的应用潜力。微透镜阵列光学相控阵可以通过微透镜阵列间μm量级的相对位移同时对多个出射光束的二维倾斜相位进行调制,从而实现大角度二维光束扫描,具有出射口径大、结构简单、体积小、微惯性、多功能等优点。首先介绍了微透镜阵列光学相控阵的扫描原理,之后对微透镜阵列光学相控阵国内外的发展现状、应用和现阶段存在的问题进行了阐述,最后对微透镜阵列光学相控阵的发展趋势进行了展望。

原儿茶酸-普鲁兰多糖复合涂膜对辣椒采后保鲜效果的影响

为研究原儿茶酸、普鲁兰多糖对辣椒采后保鲜效果的影响,以湘研15号辣椒为供试果蔬,在单因素试验的基础上,采用响应面试验优化原儿茶酸-普鲁兰多糖复合膜保鲜剂的制备工艺条件,并分析优化后制备的原儿茶酸-普鲁兰多糖复合涂膜对辣椒采后保鲜效果的影响。结果表明,原儿茶酸-普鲁兰多糖复合涂膜保鲜剂的最佳制备条件为:原儿茶酸浓度123 mg·L^(-1)、普鲁兰多糖浓度0. 45%、CaCl2浓度1. 1%、浸泡时间1. 5 min,此条件下制备的原儿茶酸-普鲁兰多糖复合涂膜保鲜剂处理辣椒,贮藏15d后发现辣椒失重率、腐烂率显著降低,复合涂膜显著降低了辣椒的呼吸作用,维持了果皮亮度、色泽,并提高了CAT活性,增强了自由基清除能力,对POD、PPO、PAL活性也起到了抑制作用,说明复合涂膜能够有效延长辣椒保鲜期。本研究结果为植物源保鲜剂的开发奠定了理论基础。

基于稀疏优化的图像压缩感知重建算法

在信号的稀疏表示方法中,传统的基于变换基的稀疏逼近不能自适应性地提取图像的纹理特征,而基于过完备字典的稀疏逼近算法复杂度过高。针对该问题,文章提出了一种基于小波变换稀疏字典优化的图像稀疏表示方法。该算法在图像小波变换的基础上构建图像过完备字典,利用同一场景图像的小波变换在纹理上具有内部和外部相似的属性,对过完备字典进行灰色关联度的分类,有效提高了图像表示的稀疏性。将该新算法应用于图像信号进行稀疏表示,以及基于压缩感知理论的图像采样和重建实验,结果表明新算法总体上提升了重建图像的峰值信噪比与结构相似度,并能有效缩短图像重建时间。

湖北省杉木生长模型研究

建立湖北省杉木树高、胸径、材积生长模型,为研究湖北省杉木生长情况提供参考。在湖北省3个主要杉木栽培区域的人工林中开展标准地调查,获取283株解析木数据,根据区域特征引入哑变量,分别建立杉木树高、胸径和材积生长模型。结果显示,加入哑变量的Richards方程拟合树高和胸径生长效果最好,未加哑变量的Richards方程拟合材积生长效果较好,模型拟合优度R2分别达到0.8376、0.7946和0.7532。对模型进行独立样本检验,含有哑变量的树高、胸径模型和未加哑变量的材积模型的预估精度均在97%以上。利用模型绘制生长曲线,湖北杉木的树高和胸径速生期在4~12年,并在第7年生长增速达到最大值,材积在第15年之前生长最迅速。鄂西南区域杉木的树高和胸径生长量均略高于鄂东南和鄂西北区域,鄂东南和鄂西北2个区域之间无明显差异。

湖北省日本落叶松差分型立地指数模型构建

为了构建湖北省日本落叶松人工林立地指数模型,编制精度较高的立地指数表,为林分定向培育提供技术支撑,利用湖北省日本落叶松人工林主产区的86个标准地观测数据及优势木树干解析数据,基于Richards、Logistic、Korf、Mitscherlich以及Gompertz等常用的生长模型进行优势高生长拟合。选择拟合效果最优的Richards模型作为基础模型,分别利用代数差分法(ADA)和广义代数差分法(GADA)构建其动态指数差分模型,通过比较筛选出适合本区域的日本落叶松差分型立地指数模型。拟合结果表明,动态模型均能较好地提高拟合精度,调整后的决定系数(R2)均在0.997以上,除平均残差(MR)以外的其他各统计指标均明显优于理论模型。经过对动态模型的立地指数曲线簇进行分析,最终选择以a=exp X、c=b1+1/X为参数的GADA模型进行立地指数表的编制。经检验,GADA模型立地指数表的落点检验精度和跳级检验合格率分别为98.8%和91.5%,能够很好地反映湖北省日本落叶松生长实际,更适合评价湖北日本落叶松人工林立地质量。

湖北省日本落叶松人工林立地分类及质量评价

研究旨在建立湖北省日本落叶松人工林立地分类及质量评价系统,为湖北省日本落叶松人工林营林造林提供理论指导。以湖北省日本落叶松人工林为研究对象,通过调查测定80块具有代表性的日本落叶松标准地,利用主成分分析法与数量化理论Ⅰ对研究区日本落叶松人工林进行立地分类与立地质量评价。主成分分析结果表明,海拔、土层厚度、坡位、坡度、坡向5个立地因子为影响日本落叶松生长的主导立地因子,累积贡献率所包含的信息占总体信息的84.803%。数量化分析的结果表明,5个主导立地因子与基准变量拟合模型的复相关系数(R)为0.7362,中坡度、厚土层、中海拔、阳坡、中坡位立地条件更有利于日本落叶松的生长。结合因子贡献率对研究区日本落叶松人工林进行立地类型划分,共划分为16个立地类型,并对16个立地类型按照优、良、中、差4个立地等级进行评价,结果表明,研究区有90%的样地立地质量处于中上水平,较适宜日本落叶松的发展。

湖北省杉木人工林立地类型划分及评价

以湖北省杉木人工林为研究对象,选择166块具有代表性的杉木人工林标准地,并测定样地的常规立地因子。利用数量化理论Ⅰ的方法建立了杉木优势高与立地因子之间的关系模型,对研究区杉木人工林进行立地类型划分及立地质量评价。结果表明,所选择的5个立地因子与优势高数量化拟合的复相关系数为0.639;海拔、腐殖层厚度和坡位这3个立地因子对优势高的贡献率达84.99%,且影响均达到极显著水平;采用海拔、腐殖层厚度和坡位3个因子构建研究区杉木人工林立地类型,共划分为22类;按照优、良、中、差4个评价等级对166块样地所属的立地类型进行立地质量评价,得出湖北省杉木人工林在中海拔、土壤湿润、土壤养分含量较高的立地条件下生产力较高,研究区立地质量整体处于中等偏上水平的结论。

真空环境下低损耗高反射光学元件性能退化特性

为了研究真空环境对光学薄膜的影响,将离子辅助沉积制备的1064nm强光反射膜样品放置于真空度优于1×10-5Pa的不锈钢真空室,实验观测其反射率和吸收损耗随放置时间的变化。结果表明,样品在真空环境放置335h后,其反射率从99.9823%下降到了99.9543%,吸收损耗从6.8×10-6上升到了59.5×10-6,用酒精乙醚混和液擦拭后其光学性能完全恢复,样品表面的污染层厚度随时间增加;操作过程中的人为因素是导致强光反射膜元件光学性能持续下降的主要原因。这一结果对高能/高功率激光光学元件在真空应用环境中稳定性的提高是有帮助的。

高功率激光作用下光学元件非线性热效应研究

为了研究高功率激光作用下光学元件热效应的非线性特性对光束质量的影响,基于热传导、热弹性力学、物理光学等基础理论,采用有限元分析方法,进行了高功率连续激光(功率密度约为500kW/cm^(2))作用下光学元件的温度场和位移场的计算;分析对比了各个参数的非线性特性对光学元件热效应的影响;探讨了不同材料、不同形状光斑辐照下的光学元件非线性热效应。结果表明,高功率连续激光作用下光学元件所反映出的热学、力学和光学吸收存在着不同程度的非线性效应,其强弱取决于光学元件材料、光斑形状等因素;高斯激光辐照熔石英样品且吸收率为100×10^(-6)时,考虑物性参数和温度边界条件的非线性,会引起表面最大温升16%的相对误差和表面变形峰谷值10%的相对误差。这一结果为开展与此相关的研究提供了一些新思路。

蓄能器对高精密液压系统保压精度影响的研究

为研究蓄能器对高精密液压系统保压精度的影响,应用功率键合图建立了高精密液压系统的等效数学模型,并在AMESim软件中建立高精密液压系统的仿真模型,以蓄能器的预充氮气压力为变量进行仿真分析。通过仿真分析,得到高精密液压系统输出端的压力变化,并与实验室试验结果进行对比,验证仿真模型的正确性。通过研究确认,蓄能器的预充氮气压力能显著影响高精密液压系统的保压精度,合理的预充氮气压力能有效吸收外部负载振动,为高精密液压系统的设计与优化提供参考。