基于改进LSTM的数码雷管模组印刷质量预测

由于数码雷管模组印刷过程中生产工艺复杂、强时序性等特点,其质量的精准预测已成为提高产品质量管理水平的关键。基于此提出一种改进长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络的数码雷管模组印刷质量预测模型。首先根据数码雷管模组印刷过程提炼机器运行参数、环境参数与检测参数作为印刷产品质量的原始特征,并对关键检测参数进行时序特征重构以增强特征表达能力;其次基于改进的LSTM网络建立数码雷管模组印刷特征提取框架,采用卷积神经网络提取空间特征避免LSTM挖掘高维印刷特征时隐含关系的不足,通过全局注意力机制自适应学习不同时刻印刷特征对印刷产品质量的贡献度,为LSTM提取的深层时序特征分配不同权值;最后以深层特征作为输入,通过全连接网络实现数码雷管模组印刷产品的质量预测。实验结果表明,相较于BP神经网络、门控循环单元网络、LSTM等预测方法,改进的LSTM网络有效提高了数码雷管模组印刷产品质量的预测精度。

面向水下运载平台的氢氧燃料电池建模与仿真分析

以Modelica为基础,面向某型深海运载平台使用的质子交换膜燃料电池构建模型,主要包含氢氧燃料电池电堆模型、供氢系统模型以及供氧系统模型。针对该燃料电池模型分别进行了稳态验证,研究了氢氧气体压力、工作温度以及质子交换膜厚度对电池性能的影响,分析了该模型的动态性能。结果表明:该模型与实际运行数据具有良好的拟合度,能较为真实地反映燃料电池运行的氢氧气体压力、工作温度、质子交换膜厚度等关键参数对电堆性能的影响,较好地反映燃料电池动态输出特性。

深度学习图像重建算法(DLIR)对能谱CT多参数图像质量改善的体模研究

目的 探讨深度学习重建算法对能谱CT多参数成像单能量图像、有效原子序数图、碘水图、水碘图图像质量的改善。方法 选择一个20cm直径的圆柱形聚丙烯体摸,在内部放入九支试管,试管中分别装入(3.75、7.5、15、30mg/mL)不同浓度及(18m m、10m m、2 m m)不同管径的碘对比剂及水和钙溶液,利用GE APEX CT进行能谱扫描,将扫描完成图像分别利用FBP、40%ASIR-V及深度学习(低DLIR-L、中DLIR-M、高DLIR-H)重建出五组图像。采用后处理软件分别重建出70keV单能量图像、基物质图(碘-水图、水-碘图)及有效原子序数图。对浓度为3.75 mg/m L、15 mg/mL及Water三支试管进行数据分析。在FBP、40%ASIR-V、DLIR-L、DLIR-M、DLIR-H五组图像测量70keV的CT值、碘-水图的碘浓度、水-碘图的水浓度、有效原子序数及图像噪声,计算各图像的信噪比(SNR),对比5组图像质量的差异。结果5种重建算法下的图像在低浓度造影剂(3.75mg/mL)、高浓度造影剂(15mg/m L)及水试管内70keV的CT值差异均无统计学意义(P值均>0.05),有效原子序数、碘水图的碘浓度及水碘图的水浓度亦无明显统计学差异(P值均>0.05)。70keV、有效原子序数图、碘水图、水碘图的噪声及图像信噪比5组图像差异均有统计学意义(P值均<0.05),DLIR下的噪声值均较FBP及40%ASIR-V降低,图像信噪比提高(P值均<0.05),DLIR-H噪声最小,信噪比最高。结论 在能谱CT成像中, DLIR较FBP及40%ASIR-V在单能量图像、有效原子序数图、碘水图、水碘图的噪声降低,信噪比提高。

非隔离型直流变压器的快速电磁暂态等效建模方法

电磁暂态仿真对于掌握直流变压器的运行特性具有重要意义,但目前的模块化变流器高速等效建模方法对非隔离型变压器较少提及。同时,现有非隔离型直流变压器电磁暂态仿真模型存在开关状态计算复杂、内部节点数多的问题,导致系统仿真效率低下。为此,提出一种基于开关状态预测和戴维南等效的非隔离型直流变压器快速电磁暂态等效建模方法。首先,提出一种非隔离型直流变压器中子模块的开关状态预测方法。其次,基于开关状态得到直流变压器桥臂的等效电路,并对其进行戴维南等效,得到桥臂的两节点等效电路模型。然后,建立自耦变压器的等效电路模型,综合桥臂和自耦变压器等效电路,获得直流变压器的等效电路,并据此建立直流变压器的节点电压方程。最后,基于高斯消元对方程进行降阶,实现非隔离型直流变压器仿真模型的内节点收缩。算例分析表明,所提非隔离型直流变压器的快速电磁暂态等效建模方法与传统详细建模方法精度接近,仿真效率显著提升。

基于数学建模竞赛的“三项融合”大学生创新创业能力培养研究

数学建模竞赛作为一项融合了理论知识与实践应用的综合性活动,对培养大学生的创新创业能力具有深远的意义。 以数学建模竞赛为基础提出了构建完善的数学建模教育体系、强化数学建模竞赛的指导与支持、建立激励与保障机制“三项融合”的大学生创新创业能力培养策略,并进一步分析了“三项融合”培养策略在促进跨学科融合与综合素质提升、激发创新思维与实践能力、强化团队协作与沟通能力方面对大学生创新创业能力培养的促进作用。

数学建模测试题的编制过程与测试结果分析

1测试背景自2020年9月上海高中阶段开始采用国家课标,并使用由上海教育出版社出版的新编教材以来,各高中学校在不同时段都实施了4-6课时的数学建模教学实践活动.考虑到各学校实施建模教学的时段和内容差异,以及数学建模活动的特殊性,在命制数学建模测试题时,需尽量避免增加学生额外的学习负担.作者在2024年6月底的期末某区域质量监测试卷中命制了一道数学建模测试题.

自驱动双关节模组同步控制系统研究

针对自驱动关节臂测量机双关节模组的双电机同步控制问题,根据双关节模组的组成结构和工作原理设计了一种双关节模组同步控制系统。该系统采用LabVIEW软件搭建双电机的上位机控制界面,主控制器为FPGA,两者通过USB串口通信;STM32为双关节模组内部的核心处理器,通过CAN总线与主控制器通信。通过设定不同的负载和速度进行了正反转对比实验,得到双关节模组电机最大转速误差为4.26%,关节转角的最大误差为0.25°,两电机同步时间控制精度为2 ms,验证了双关节模组在负载状态下仍满足技术指标要求,为提高传动精度提供了依据。

智能研修平台的“五位一体”规模化应用模式探究

文中基于成都市新都区智能研修平台推广的实践经验,构建了“五位一体”规模化应用模式。该模式聚焦于“基础环境建设—应用培训—日常教学应用—互助社区建设—支持保障体系”五个关键领域,围绕智能研修平台的规模化应用展开了一系列的理论探讨与实践探索。并在此基础上进行了经验总结,为其他区域进行智能研修平台的规模化应用推广提供了一些切实可行的路径参考。

基于模因论的文旅特色小镇品牌标志设计策略研究——以浙江黄岩沙埠镇旅游标志设计为例

文章以浙江黄岩沙埠镇品牌标志设计项目为例,尝试基于模因论视阈探析文旅特色小镇旅游标志设计的客观流程与创新思路。其中涉及对沙埠镇文化元素的溯源及模因图谱的构建;通过问卷调研,并运用层次分析法(AHP)构建判断矩阵,以确定各文化模因的权重;识别优势设计因子,并进行视觉表征与转译。最终,通过实践论述了一种基于文旅特色小镇多元文化模因“掇菁撷华、秉要执本”的科学提取方法,转译使得旅游标志秉承了沙埠镇的原真风貌与文化内蕴,深耕在地认同且符合文旅市场的受众需求,验证了此方法的易实操性及可迁移价值。

借助数字化实验培养高中生的物理建模能力——以电源模型建构为例

在科学教育领域,模型建构能力被视为科学思维的核心,其教育价值逐渐受到重视。随着《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“课标”)的实施,模型建构被明确列为科学思维要素,成为教育目标的重要组成部分。然而,建模过程复杂,如何在高中物理教学中培养学生的建模能力一直是个挑战。笔者分析电源模型建构的过程,借此展示如何借助数字化实验装置(DISlab)提升学生的建模能力,并以闭合电路欧姆定律的教学为例,探讨建模能力的内隐和外显特质,提出相应的教学模式,破解当前教学中存在的问题。

基于倾斜摄影测量的建筑物三维单体化快速建模方法研究

以某区域建筑物的倾斜摄影数据作为实验数据,基于倾斜摄影技术,综合运用无人机倾斜摄影测量的快速采集、自动化空三及建模技术,实现该区域的快速实景三维场景制作。对快速构建的三维场景进行编辑处理,修复场景中存在的错误结构及纹理,完成建筑物的单体化重构。将经过精细建模的模型重新嵌入到倾斜现实场景三维模型中,以实现对倾斜现实场景三维模型的细致重建和单体化管理。

新工科背景下基于数据驱动的数学建模课程教学模式改革与实践

该文以数学建模课程为引领,以适应大数据驱动的创新人才培养的社会需求为抓手,从课程育人目标、模块化高阶提升的教学内容体系构建,以赛促学的数学建模科研训练体系构建、多维度教学模式改革等方面探讨数学建模课程教学改革与实践。强化数据驱动,提升建模能力,扩充交叉能力,将数学建模思想、数据思维深度融入数学建模教学改革,为数学建模优化创新人才培养模式提供新的途径和方法。

基于SketchUp和OSG的区域建筑震害模拟三维动态可视化

针对现有震害模拟可视化方法建模环节存在的不足,设计一种基于SketchUp草图大师的区域建筑三维建模方法。该方法解决了传统建模方法中过于依赖原始数据和模型维护困难的问题,实现区域建筑建模的灵活性和模型的可维护性。利用OSG三维渲染引擎和Qt框架搭建震害模拟三维动态可视化平台,完成区域建筑震害模拟的三维动态可视化。以福建省福州市台江区某区域为例,对该区域进行三维建筑建模和震害模拟结果的动态可视化展示。结果表明:所提建模方法和平台具有可行性。

我国重大疾病跨地域就诊的随机网络建模与分析

关于重大疾病跨地域就诊的管理与决策问题是我国医药卫生体制改革的主要关注点之一。目前有关卫生管理领域的研究缺少重大疾病跨地域就诊建模的全局性视角。本文基于跨地域就诊的流动数据,提出使用随机网络来对跨地域就诊现象进行建模和分析。随机网络中节点的平稳概率反映了网络的全局属性,且随机网络模型表现出的性质均具有较强的现实意义。本文还讨论了不同本地就诊偏好程度和不同节点尺度下随机网络模型的结果,并分析了平稳概率关于交互强度的敏感性。本文提出的随机网络模型和相应的优化目标为重大疾病跨地域就诊管理决策理论和方法的研究奠定了基础。

基于分段级联多模干涉的Ta_(2)O_(5)980/1550 nm波分复用/解复用器

提Ta2O5出一种紧凑的基于多模干涉效应的氧化钽(Ta_(2)O_(5))波长双工器,用于实现980和1550 nm波长的复用和解复用.该器件采用对称干涉和配对干涉级联的混合多模干涉波导结构,在不利用亚波长光栅等复杂结构调控泵浦光和信号光拍长的基础上,将分段多模干涉波导的总长度缩短为普通配对型多模干涉波导结构的1/3.采用三维有限时域差分(3D-FDTD)工具对建立的模型进行分析和优化,结果表明所设计的MMI型双工器具有较低的插损和较高的工艺容差性,在980 nm处插损为0.4 dB,1550 nm处插损为0.8 dB,消光比均优于16 dB.该器件在1550 nm波长周围的1 dB带宽达150 nm,在980 nm波长周围的1 dB带宽达70 nm.文中设计的多级干涉结构极大地降低了MMI器件的设计难度并缩小了980/1550 nm波分复用/解复用器的整体尺寸,有望应用在片上集成的掺铒波导放大器和激光器领域.此外,不同多模干涉机制级联的设计思路为分离两个中心波长相隔较远的光信号提供了技术参考,在通信波段和中红外波段波分复用/解复用器件上具有潜在的应用价值.

生物质致密成型模孔受力与数值模拟分析

分析了生物质致密成型单孔试验装置的受力状况,推导了成型模具内壁法向应力与外壁周向应变的关系式。结合有限元法对成型过程进行了数值模拟,以木屑为对象分析了压制速度和含水率对模孔内壁法向应力的影响,并进行了试验验证。结果表明,压缩速度和含水率都对模孔受力影响显著,压缩速度为80mm/min,含水率为10%时,模孔内壁法向应力最小。通过测量模具外壁周向应变来获得对应内壁法向应力这一方法是可行的,增大压缩速度、减小含水率均能使模孔内压减小。提出的方法对研究成型过程中物料与模具的接触、模具的应力场分布有重要价值。

随机参数非共轭分布下的可靠性建模方法

为获取精确的产品寿命预测结果,在可靠性模型中引入服从非共轭分布的随机参数以描述产品的个体差异。针对单调退化的长寿命产品,提出了采用非共轭分布随机参数Gamma过程的可靠性模型;将传统的随机参数共轭分布扩展到非共轭分布,得到不同参数分布下统一的寿命分布函数表达式,利用蒙特卡罗算法计算寿命预测值;利用马尔可夫链蒙特卡罗算法估计模型参数,提出不同分布下似然函数值计算方法及参数分布的选取准则,分析不同随机参数分布对产品可靠性的影响。仿真算例和应用实例表明,该方法能够论文拓展选择合适的参数分布。同时,验证了该方法参数估计及寿命预测的精确性。

面向STEP模型装配特征自动提取的装配信息模型构建

装配信息建模是数字化装配、智能化装配的基础,然而人工交互建模效率低下且易发生装配特征识别和装配特征配合的错误,难以满足复杂机械系统的精确建模。基于三维装配体模型隐含的装配工艺信息,以STEP模型文件为输入,研究了面向几何信息的装配特征自动提取与配合关系识别算法。进而针对装配集成信息模型的构建,从装配精度模型和装配序列规划角度提出了信息推理算法。最后基于开发的系统,通过装配实例信息模型构建证明了所提算法的有效性。

新型建模语言在调距桨电液系统故障诊断中的应用

调距桨的电液控制部分结构复杂且运行环境恶劣,其可靠性对船舶的安全运行至关重要。针对电液系统诊断中的实际需求,提出了一种创新的诊断建模语言——T语言,并基于此开发了一套建模与诊断方法。该方法通过精确描述器件输入和输出端口之间的耦合、传递、变换和控制关系,依据实际连接关系(如管路、线缆等)构建与系统组成结构一致的诊断模型,确保了模型的一致性和可校核性。通过对调距桨电液系统的诊断建模与试验,验证了所提方法的有效性,也为类似电液系统的故障诊断提供了新的视角和方法。

T型管冷热流体混合模化方法及数值模拟验证

实际工程中的T型管道尺寸大、参数条件严苛,若要对其进行试验研究,所需投入较高,因此有必要对工程实际工况进行模化。采用动量比一致作为主要的相似准则,以高温导热油作为介质,建立了垂直布置的T型管道模型,保证原型与模型在温差、速度比、管径比上的热相似性。运用大涡模拟(LES)对原型及模型进行数值模拟验证,比较二者在温度、速度的时间分布上的相似性,结果表明原型及模型T型管内流场及温度场具有一定的相似性,利用导热油作为介质并采用动量比相似进行T型管冷热流体混合模化具有可行性。