基于等效模型的砖石古塔有限元模型修正方法

针对砖石古塔实体有限元模型节点众多导致修正效率低下问题,提出了一种将实体模型和杆系模型相结合的有限元模型快速修正方法。基于古塔结构的测试输出信号,使用随机子空间法识别了塔的自振频率。使用整体连续式方法建立了ABAQUS有限元模型,基于实测结果,使用萤火虫算法修正了塔的弹性模量、密度。修正后的有限元模型的计算结果与实测结果对比,能够较好吻合,说明修正后的模型可靠,可以作为后续抗震性能分析的基础。

诗词自动生成隐写算法与系统

中国古诗词具有结构工整、情感丰富、篇幅适中等特点,适合作为生成式无载体信息隐写的天然载体,但由于其语义含蓄、寓意深远、风格多样,使得自动生成诗词的隐写极具挑战性。随着大语言生成模型的出现,诗词生成的质量得以大幅提高,但将大语言模型应用于诗词生成的隐写还未有报道。为此,引入BERT情感分析模型,结合Attention机制设计了Seq2Seq自动生成诗词的隐写算法和模型,并基于PN40构建了相应的硬件系统和GUI界面。在主题词引导以及格律/情感/互信息的约束下,生成多模式隐写诗词并实现了系统上的快速输出。实验结果表明,所提模型生成的隐写诗词主题明确,情感一致,BLEU评测值高达44.3%,情感分析平均准确率均高于85%,极大增强了隐写诗词的感知和统计隐蔽性,加快了生成式信息隐写的应用。

汽车半轴热锻模工况仿真及机器人电弧增材制造路径生成

为了确定热锻模具修复方案,使用有限元仿真软件模拟汽车半轴摆碾成形过程,生成机器人电弧增材制造路径。当连锻次数达到20次后,模具进入热平衡状态,中心圆台表层温度稳定在788℃,表层与540℃等温线相对深度约为28mm,应力场510MPa以上的模具增材层约为26.3mm,确定使用温度场划分模具增材制造区域。利用MATLAB提取540℃以上的点云部位,逆向建立3D模型,进行路径规划并在焊接机器人上运行。

基于深度学习的废旧电路板表面缺陷分类

针对废旧电路板表面缺陷识别,提出了一种利用深度学习进行分类的方法。在ResNet34模型的基础上,增加了CBAM注意力机制。通过将ResNet34架构与注意力机制相结合,旨在增强模型关注输入图像中重要特征并对其进行优先排序的能力,从而提高分类的准确性。结果表明提出的方法在提高废旧电路板表面缺陷分类方面的有效性。

一株蚕沙纤维素降解菌的鉴定及产酶优化和生物强化效果

为了提高蚕沙生物转化资源化处理效率,从蚕沙废弃物中筛选出1株高效纤维素降解菌株DC-15,优化产酶条件并评估其对蝇蛆生物转化蚕沙体系的强化作用,以期为蚕沙高效资源化处理提供优质菌株。采用羧甲基纤维素钠(sodium carboxymethyl cellulose, CMC-Na)平板法和刚果红染色法进行筛选,通过形态学观察、生理生化试验和16S rRNA基因序列系统发育分析进行种属鉴定,利用DNS法(3,5-二硝基水杨酸法)测定菌株DC-15的纤维素酶活力,并优化其产纤维素酶条件。结果表明,获得的高效纤维素降解菌DC-15鉴定为特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis),该菌株最优生长及产酶碳源和氮源为羧甲基纤维素钠(CMC-Na)和蛋白胨;最适接种量、产酶温度和pH分别为2%、37℃和7。优化后菌株DC-15的纤维素内切酶(CMCase)、滤纸酶(FPase)、纤维素外切酶(CBH)最高酶活力分别可达11.66、11.62、10.01 U/mL;菌株DC-15回补蝇蛆生物转化蚕沙体系后(6 d),蚕沙纤维素降解率为71.2%,显著高于对照组的59.6%。获得的菌株DC-15能够高效降解蚕沙纤维素,其纤维素酶活力较高,对蝇蛆生物转化蚕沙降解纤维素体系有生物强化作用,制成的微生物菌剂具有应用于蚕沙无害化快速腐熟的潜力。

基于Prompt学习的无监督关系抽取模型

无监督关系抽取旨在从无标签的自然语言文本中抽取实体之间的语义关系。目前,基于变分自编码器(VAE)架构的无监督关系抽取模型通过重构损失提供监督信号来训练模型,这为完成无监督关系抽取任务提供了新思路。针对此类模型无法有效地理解上下文信息、依赖数据集归纳偏置的问题,提出基于Prompt学习的无监督关系抽取(PURE)模型,其中包括关系抽取和链接预测两个模块。在关系抽取模块中设计了上下文感知的Prompt模板函数以融入上下文信息,并将无监督关系抽取任务转换为掩码预测任务,从而充分利用预训练阶段获得的知识完成关系抽取。在链接预测模块中则通过预测关系三元组中的缺失实体提供监督信号联合训练两个模块。在两个公开真实关系抽取数据集上进行了大量实验,得到的结果表明PURE模型能有效利用上下文信息并且不依赖数据集归纳偏置,相较于目前最优的基于VAE架构的模型UREVA(Variational Autoencoder-based Unsupervised Relation Extraction model)在NYT数据集上的B-cubed F1指标上提升了3.3个百分点。

氧化石墨烯诱导聚酰亚胺薄膜碳化制备高垂直导热石墨膜

随着电子设备的小型化、轻量化,高导热石墨膜受到广泛关注。本文使用对苯二胺(p-PDA)与4,4′-二氨基二苯醚(ODA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)共聚,并通过机械共混法添加多种二维碳纳米材料,包括氧化石墨烯(GO)、还原氧化石墨烯(rGO)和石墨烯(GP),制备了一系列纳米复合薄膜。薄膜经过2 850℃高温烧结得到相应的石墨膜,对石墨膜的微观形貌和晶型进行分析。结果表明:含二维碳纳米材料的石墨膜表面平整,具有更好的柔韧性、更高的石墨化程度以及更大的晶体粒度,片层间距也更加接近理想石墨。添加GO质量分数为2%的石墨膜水平导热系数为1 207 W/(m·K),垂直导热系数为8.38 W/(m·K)。因此,GO纳米片能够高温诱导聚酰亚胺薄膜的石墨化,烧结形成的石墨膜具有优异的导热性能。

重心纵向位置对滑行艇阻力影响的数值分析

文中基于三种重心纵向位置的船模试验,预报了某滑行艇阻力随重心纵向位置的变化规律,并基于重新建模法的数值计算结果分析了产生这种规律的原因.结果表明:过渡阶段,重心向后移动会增加船体阻力,而滑行阶段,则呈现相反的规律.在CFD软件STAR CCM+的帮助下,采用重新建模法对滑行艇的静水绕流场进行数值模拟,通过分析阻力成分、湿表面积、自由面波形,以及船底压力分布等物理参数的数值结果,验证了滑行艇阻力性能随重心纵向位置变化的原因.

南方人工林地阴燃火温度变化特征研究

阴燃火具有隐蔽性强、持续时间长、目测难度大等特点,它不但能烧毁树根和地下微生物从而导致树木死亡,而且在一定条件下会复燃,进而引发更大森林火灾,对森林生态系统的破坏性极大,当前对其温度变化特征尚缺乏深入了解,其科学问题亟待解决。笔者以南京市栖霞区丁山的地表可燃物为研究对象,针对不同燃烧条件(可燃物类型、风速、可燃物含水量),开展野外调查实验、燃烧床火烧实验、模型模拟等,通过室内外实验和数据统计,分析地表可燃物的阴燃温度变化特征和转换为明火的临界温度及其温度变化过程。结果表明:枯立木燃烧的温度最高,阴燃最高值可以达到690℃,腐殖质阴燃产生的温度和持续性远高于其他可燃物类型,因此复燃的概率高于枯立木、枯枝落叶、鲜活植物等可燃物阴燃后复燃概率;森林可燃物阴燃温度上升速度随风速的增大而逐变快;地表可燃物阴燃下温度上升速度与可燃物含水量成反比,即含水量越大,森林可燃物阴燃温度上升速度越慢,当含水量超过42.3%,可燃物能够复燃的概率极低。

腹腔镜下肝部分切除术治疗原发性肝癌患者外周血T淋巴细胞亚群和血清细胞因子水平的变化

目的探讨腹腔镜肝部分切除术治疗原发性肝癌(PLC)患者外周血T淋巴细胞亚群和血清细胞因子水平的变化。方法 2014年2月~2015年2月于我院治疗的PLC患者68例,采用随机数字表法分为腔镜组34例和开腹组34例,分别在不同方式下行肝肿瘤切除术。采用免疫浊度法检测血清Ig G、Ig A、Ig M含量,采用酶联免疫吸附法检测血清血管内皮生长因子(VEGF)、成纤维细胞生长因子(a FGF)和b FGF水平,使用流式细胞仪检测外周血CD3+、CD4+和CD8+T细胞百分比。结果术前,两组外周血CD3+、CD4+、CD8+T细胞百分比无显著性差异(P>0.05),术后7 d,腔镜组CD3+、CD4+、CD8+T细胞百分比分别为(57.2±5.6)%、(46.9±7.2)%和(28.4±5.3)%,与开腹组比,存在显著性差异【分别为(51.9±3.2)%、(41.2±6.4)%和(33.6±2.3)%,P<0.05】;血清VEGF、a FGF和b FGF水平分别为(18.4±5.1)ng/ml、(5.3±4.2)pg/ml和(6.5±4.3)pg/ml,显著低于开腹组【分别为(31.9±5.7)ng/ml、(8.7±5.2)pg/ml和(8.4±6.9)pg/ml,P<0.05】;两组肝功能指标和血清免疫球蛋白水平变化无显著性差异(P>0.05)。结论腹腔镜下肝切除术与开腹肝切除术治疗PLC患者比,可能因为创伤小而对机体的免疫功能影响较小。

结构间隙对夹芯式复合装甲结构抗侵彻性能的影响

采用由厚度为8 mm的前置钛合金板、面密度为60 kg/m2的高强聚乙烯纤维增强复合材料层合板抗弹芯层、厚度为8 mm的后置钢板构成的夹芯式复合装甲,模拟舰船舷侧复合夹芯舱壁结构。根据面板与芯层间是否设置20 mm的间隙,将复合装甲结构定义为无间隙式、后间隙式及前后间隙式。为研究以上3种结构在55 g圆柱体弹高速冲击下的抗弹性能及破坏机理,开展了系列弹道实验,分析了钛合金板、高强聚乙烯纤维增强复合材料层合板芯层及钢质面板的破坏模式,探讨了结构间隙对复合装甲结构抗弹性能的影响。结果表明:前置钛合金板的破坏模式为剪切冲塞,靶板背弹面产生脆性断裂并伴随碎块崩落现象;聚乙烯纤维增强复合材料板的破坏模式及钢质背板的变形范围受间隙的影响较大,前置钛合金板受间隙影响较小;相同载荷侵彻下,间隙的存在有利于提高复合装甲结构的抗弹性能。

陶瓷/钛合金靶抗圆柱体弹侵彻的仿真研究

为研究7.5 g圆柱体弹侵彻下,不同厚度配比的陶瓷/钛合金靶板的弹道极限速度及靶板的破坏模式,利用有限元软件ANLYSYS/LS-DYNA,对高速圆柱体弹侵彻陶瓷/钛合金结构进行数值模拟仿真,得到了弹道极限速度随陶瓷厚度和钛合金厚度变化的拟合公式,探讨了陶瓷和钛合金厚度比对结构抗弹性能的影响规律。结果表明:陶瓷/钛合金结构的破坏变形程度基本随着结构弹道极限速度的增大而增大,与增加陶瓷厚度相比,增加钛合金厚度对弹体侵蚀程度及靶板变形程度产生的影响更大;结构的单位面密度吸能基本随陶瓷/钛合金厚度比的增大呈先增大后减小的趋势,当陶瓷/钛合金厚度比在1~2之间时,结构抗弹性能较好。

大倾角特厚煤层工作面圆弧段割煤工艺仿真研究

为解决大倾角特厚煤层综放面支架的整体稳定性和下端头支护技术难题,近年来出现了"倾斜直线—圆弧—水平"的创新型大倾角特厚煤层综放工作面布置方式。在生产实践中发现采煤机在圆弧段割煤存在自行留顶切底现象,随着留顶切底量的积累,圆弧段上端点逐渐上移且圆弧段曲率增大,加剧支架倾倒,影响正常割煤。针对这一突出问题,采用软件集成的方法,动态仿真了圆弧段采煤机自行留顶切底割煤的复杂过程,直观显示每割一刀煤自行留顶切底的微量和多刀割煤自行留顶切底的累积量及留顶切底过程,并对仿真结果进行了综合分析。结果表明:每刀割煤严格按照仿真所得首刀割煤的留顶切底量值作为割顶留底量值,即可补偿采煤机留顶切底量以保持正常的圆弧段曲率。仿真结果为大倾角特厚煤层综放圆弧段工作面及其类似条件工作面作业规程编制和采煤机司机割煤操作培训提供了指导。

立方体弹高速侵彻防护液舱剩余特性的数值模拟

针对高速破片侵彻液舱后的剩余特性问题,利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA开展了数值模拟研究,对比分析破片侵彻垂直和倾斜液舱后速度的衰减规律以及侵彻深度的变化规律,探讨了舰艇中液舱的较优斜置角度。结果表明:液舱壁面倾斜角的存在有利于降低破片入水的瞬时速度;破片入水瞬时速度越大,在水中运动时速度衰减越快;在冲击及空泡阶段,破片侵彻深度迅速增加,且破片入水瞬时速度越大,侵彻深度增加越明显,该阶段侵彻深度仅相当于破片最终静止时侵深的10%左右。根据弹体速度衰减速率及侵彻深度的增加速率,认为倾斜60°的液舱能够达到较好的防护效果。

基于改进YOLOv5的煤矸识别研究

现有基于深度学习的煤矸识别方法应用于井下复杂环境中时易出现误检和漏检情况,且对小目标煤矸的识别精度低。针对该问题,提出一种改进YOLOv5模型,并基于该模型实现煤矸识别。对采集的煤与矸石数据进行数据增强,以丰富数据集,提高数据利用率;在空间金字塔池化(SPP)模块中引入空洞卷积和残差块,得到残差ASPP模块,可在不损失图像信息的前提下,增大卷积输出感受野,强化模型对深层特征的提取;采用AdaBelief优化算法代替YOLOv5原有的Adam优化算法,提高模型的收敛速度与识别精度。实验结果表明:AdaBelief优化算法和残差ASPP模块可有效提高YOLOv5模型的精确率、召回率和平均精度均值(mAP);改进YOLOv5模型的mAP达到94.43%,比原始YOLOv5模型提高了2.27%,帧率降低了0.03帧/s,性能优于SSD,Faster R−CNN,YOLOv3,YOLOv4等主流目标检测模型;在极端黑暗的环境中,改进YOLOv5模型也能准确划定目标边界,识别效果优于其他改进YOLOv5模型。

旋转轴唇型密封圈的寿命预测研究

提出基于ABAQUS软件和疲劳分析软件FE-SAFE预测旋转轴唇形密封圈寿命的方法。以某型号减速器中的输入轴与轴承端盖间的旋转轴唇形密封圈为研究对象,通过构建预紧状态下旋转轴唇形密封圈的有限元模型,获得旋转轴唇形密封圈的过盈量和理论接触宽度与唇口最大接触压力之间的关系曲线;根据ABAQUS获得的应力,并结合材料应力-循环次数曲线,应用疲劳分析软件FE-SAFE,预测不同过盈量和理论接触宽度对旋转轴唇型密封圈循环寿命的影响,并验证预测方法的有效性。结果表明:旋转轴唇型密封圈的循环寿命随过盈量的增大而减小,随理论接触宽度的增大而增加;综合考虑油封的密封能力与循环寿命,当过盈量在0.35~0.45 mm之间、理论接触宽度在0.3~0.5 mm之间取值时,该旋转轴唇型密封圈的循环寿命较高。

鸡骨骼肌卫星细胞的分离培养与鉴定

旨在建立鸡骨骼肌卫星细胞(muscle satellite cell,MSC)体外分离、培养、纯化、诱导分化及鉴定的方法。选取12胚龄SPF鸡胚,综合松散肌肉纤维和游离纤维基质层细胞等原理,对分离细胞使用的酶以及后续的细胞纯化、诱导分化方法进行优化;并从形态学、细胞分化能力、生长曲线、免疫荧光、RT-PCR等方面对MSC进行鉴定,从而提出一种鸡骨骼肌卫星细胞的混合酶消化分离培养方法。结果表明,刚分离纯化后的细胞折光性强,24 h贴壁展开后呈纺锤状;待诱导分化后能形成排列整齐的多核肌管;CCK-8测定细胞生长曲线呈典型的“S”型;优化后,细胞存活率为(90.82±1.294)%,细胞纯度为(90.44±1.264)%;免疫荧光检测标志性基因Pax7、Desmin表达阳性;RT-PCR检测标志性基因Pax7、MyHC、MyoD1呈阳性;并且分化前标志性基因Pax7表达量是分化后的1.705倍,分化后期标志性基因MyHC表达量是分化前的13.073倍。该试验建立了一种快速简便的鸡骨骼肌卫星细胞的体外培养方法,为研究鸡骨骼肌细胞生物学机制、肉鸡品种优化、细胞移植修复提供良好的细胞模型。

玛湖凹陷风城组不同岩相页岩含油性及可动性特征

为了研究玛湖凹陷风城组不同岩相页岩含油性及可动性特征、明确玛湖凹陷风城组页岩油的优势岩相,以玛页1井风城组泥页岩层段岩心为研究对象,通过岩心、薄片观察、场发射扫描电镜、全岩XRD、有机地球化学、He孔隙度和气体非稳态法渗透率、低温N_(2)吸附、多温阶热解等实验分析,查明风城组泥页岩层段发育的主要岩相类型以及不同岩相的含油性和可动性特征。研究结果表明:玛湖凹陷风城组泥页岩层段主要发育粉砂岩相、长英质页岩相、含灰长英质页岩相、含云长英质页岩相和含长英云质页岩相;风城组泥页岩层段不同岩相均含油,其中粉砂岩相含油性及可动性均最好,其次为长英质页岩相,碳酸盐矿物含量较高的岩相含油性及可动性普遍较差,粉砂岩相及长英质页岩相为玛湖凹陷风城组页岩油的优势岩相页岩储层物性及孔隙结构是控制其含油性及可动性的主要因素;溶蚀孔、裂缝及纹层是风城组页岩油的主要赋存空间,并且页岩油主要赋存于孔径>10 nm的孔隙中;玛页1井风城组在4750~4800 m深度范围内发育优势岩相组合,并且可动油含量最高,为页岩油勘探的有利层段。

Fe/Ag催化臭氧氧化降解苯酚的研究

为研究双金属催化剂去除有机污染物的效果,采用自制Fe/Ag催化剂对模拟苯酚废水进行了臭氧催化氧化处理。通过扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析仪(BET)和X射线衍射(XRD)对催化剂进行表征,并考察了催化剂类型、催化剂投加量和溶液初始pH值对降解效果的影响规律。结果表明:与Fe相比,Fe/Ag比表面积减少了22.8%,在Fe/Ag/O_(3)与含苯酚废水的反应体系中,反应遵循臭氧直接作用和活性自由基(·OH、·O_(2)、H_2O_(2))共同作用的机理;Fe/Ag在反应过程中体现出良好的协同作用;300 mg/L的苯酚模拟废水在pH=6.3、Fe/Ag投加量为1.00 g的最优反应条件下经60 min反应,苯酚与化学需氧量(COD)去除率比单独臭氧氧化分别提高了18.4%和29.4%。

江海直达船深浅水绕流场数值模拟方法研究

借助CFD软件STARCCM+对KVLCC2船模不同航速的深水绕流场进行了数值模拟,通过试验结果的对比与不确定分析,数值方法的有效性得到验证.采用两种网格方法对江海直达船的深/浅水绕流场进行了数值模拟,数值结果显示两种网格方法在阻力航态的预报上数值精度基本相当,而在波形捕捉与计算效率方面,重新建模方法要明显优于重叠网格方法.