基于CT扫描及图像处理技术的机制砂形貌研究

目前关于机制砂形貌的研究往往集中在以球形度为代表的宏观参数上,这可能存在一定的片面性。为从宏观到微观系统地研究机制砂形貌,本工作将砂形貌参数分为四个维度,即球形度、凸率、粗糙度、比表面积;基于CT扫描采集了三种岩性、两个粒级的砂样数字图像,使用Avizo、Matlab软件经图像处理后定量计算出砂粒形貌参数;建立了形貌参数函数公式,揭示了四个维度参数之间的相互关系。研究表明:该图像处理方法可以较高精度地计算出砂形貌参数;将砂粒表面通过SEM分别放大50倍、200倍后,可以进一步发现凸率适合于描述放大50倍的砂形貌,表面粗糙度适合于描述放大200倍的砂形貌;球形度、凸率、粗糙度与粒级无关,比表面积与粒级成反比;球形度与凸率服从Weibull分布,而粗糙度与比表面积服从正态分布。

低速重载风电齿轮箱径向滑动轴承多运行状态润滑性能分析

针对风电齿轮箱中径向滑动轴承频繁启动、低速重载、偏航倾斜等工况,基于平均Reynolds方程建立径向滑动轴承瞬时启动与运行工况耦合的润滑性能数值分析模型,分析了启动阶段轴径轴心运动轨迹,获得启动至稳定阶段轴承膜厚变化状态;分别研究了表面综合粗糙度、轴颈倾斜角度、轴颈转速对轴承启动和稳定运行整个阶段润滑性能的影响规律。结果表明:启动阶段偏心率出现最大值,粗糙接触引起破膜风险最大;随着表面综合粗糙度由0.6增大至1.2μm,轴承承载力和摩擦因数均增加,启动阶段的最大承载力和摩擦因数比稳定阶段增加约13.62%和131.58%;随着轴径倾斜角度由0.0001°增大至0.0004°,轴承承载力和摩擦因数均增大,且启动阶段的最大承载力和摩擦因数比稳定阶段平均约高出30%和116%;随着转速的增加,轴承的承载力增大,摩擦因数减小,有利于提高轴承性能。计算结果为评价滑动轴承频繁启动工况下的磨损风险提供了重要依据,为滑动轴承的运行温度、油膜压力等轴承结构设计和选型提供参考。

一种改进的增量型随机权神经网络及应用

增量型随机权神经网络(I-RVFL)具有良好的泛化性能,在一定程度上避免了过拟合问题,但是,I-RVFL网络的输入权值和隐藏层偏差是从固定范围内随机生成的,可能会导致模型不稳定。针对上述问题,论文提出一种改进的I-RVFL网络。首先,利用指数加权平均对历史数据依赖随时间指数衰减且能平滑数据中异常值的特点,优化随机分配的输入权值与偏差。然后,将凸函数的下降梯度比应用到模型误差序列中,建立神经网络权值配置的约束条件。在UCI数据集上的仿真结果表明,改进的I-RVFL网络在分类精度以及稳定性上有显著提高。将论文方法应用于红外火焰识别,检测准确率达到98%,验证了该网络的有效性和实用性。

基于峰均比约束的双功能雷达通信波形折中优化设计

双功能雷达通信(DFRC,dual-function radar-communication)技术利用相同的硬件平台、频谱资源和发射波形同时实现雷达和通信功能,为实现通信感知一体化功能提供强有力的支撑。针对双功能雷达通信系统,研究了雷达和通信的波形折中优化设计,同时考虑在传输能耗和峰均比约束下,构建具有二次等式和不等式约束的非凸优化问题,并利用非线性等式约束交替方向乘子算法将非凸优化问题分解为3个子问题实现优化求解。仿真结果表明,优化设计的双功能雷达通信波形可逼近理想雷达波形,同时实现了雷达性能和通信性能之间的折中优化。

KOH和TMAH基腐蚀液中凸角补偿结构的研究

目的:在湿法各向异性腐蚀MEMS微结构过程中常出现凸角底切现象,需要设计凸角补偿图案以获得完整的凸角结构。方法:实验测量了不同电阻率的硅片在KOH和TMAH基腐蚀液中的底切率和八种凸角补偿图案的补偿深度,并与理论预测的补偿深度进行对比。结果:1)在KOH腐蚀液中加入IPA,底切率没有变化;但在TMAH腐蚀液中加入IPA,底切率显著降低;2)对KOH、KOH-IPA和TMAH溶液,硼掺杂浓度对底切率的影响不大。但在TMAH-IPA腐蚀液中,随着硼掺杂浓度增加,底切率减小;3)使用叠加正方形、<100>补偿条、<100>宽梁和窄梁作为凸角补偿图案,可以获得完整的凸角;其它补偿图案在凸角处出现了削角,但占用的补偿面积较小。结论:完善了凸角补偿理论体系。

面向目标参数估计的雷达低峰均比稳健波形设计

针对目标和杂波先验知识不准确时面向目标参数估计的雷达波形设计问题,同时兼顾功率放大器对低峰均比(PAR)波形的需求,该文提出一种信号相关杂波背景下雷达低PAR稳健波形设计方法。首先,以最大化互信息(MI)为优化准则,构建了估计波形优化模型;接着,通过提取协方差矩阵特征值,构建了关于目标和杂波矩阵的不确定集模型;然后基于极大极小化准则,将关于矩阵的非凸优化问题转化为关于特征值的凸问题;最后,基于序列线性规划方法给出了波形的优化解。分析表明,所提方法产生的波形具有较好的有效性和稳健性能。

圆弧的C-Bézier曲线表示

圆弧的表示一直是计算机辅助设计关心的问题.但是,现有的方法对用户并不友好.利用C-Bézier曲线,给出了圆弧的一系列表示方法,讨论了这些表示方法的相互关系.为度量其优劣,提出了特征比的概念.同时,发现了高次的C-Bézier表示要优于低次的表示,特别地,五次C-Bézier曲线能很好地表示整圆.

凸体体积比的相关性质

讨论对称凸体的体积比与其截面、投影的体积比的关系,推出体积比的Blaschke-Santaló类型的不等式,以及得到超立方体的体积比和单形体积比的渐进性质.

基于数据适应性检验的身管磨损量预测研究

应用灰色系统理论研究不确定系统,对系统进行灰色预测模型建立的同时,需要检验系统原始数据序列是否符合建模要求。主要从3个方面检验数据建模的可行性,分别是光滑比、极比偏差和凹凸性检验。结合某型坦克炮身管内膛烧蚀磨损数据,采用不同的磨损数据作为灰色预测模型建模的原始数据序列,具体分成两种情况进行数据检验,并代入模型计算,分析不同情况下模型的预测精度,通过对比计算结果选出与模型匹配度更高的原始数据序列。

放电沉积凸貌微织构表面动压润滑性能仿真研究

目的提出一种表面凸貌微织构的快速制造方法,并对其表面动压润滑性能及减摩机制进行研究。方法利用高低压复合放电沉积加工技术实现气体介质中金属或半导体材料表面凸貌微织构的制备。高压脉冲电压实现两极间介质的电离度,低压直流放电实现电极材料蚀除,并沉积在工件表现形成微织构。通过控制工具电极直径,可获得直径410μm、高12μm尺度的凸貌微织构。利用FLUENT软件,对该方法所获的凸貌微织构表面动压润滑性能进行仿真,研究了不同高度、直径、面积比下,表面微织构对润滑性能的影响规律。结果织构面积比和动压润滑性能成正比关系:随着面积比增大,织构上表面平均压力增大。油膜上表面平均压力在高度为7μm、直径为500μm、面积比为60%、对摩速度0.5m/s时,达到最大值1.21×10^4Pa。动压润滑性能随单个凸貌微织构高度的增加,先增大后减小,并在7μm时达到最大。织构直径对润滑性能影响明显,仿真结果表明,在一定条件下,加大织构直径可提高油膜上表面平均压力。结论凸貌微织构采用增材制造方法,减小了传统去除材料的织构制造方法导致的对材料强度的影响。该方法工艺简单,成本低,不需辅助其他加工条件。表面凸貌微织构的存在使两接触表面的间距减小,形成收敛楔,从而形成动压,使润滑膜产生动压承载力,改善了摩擦学性能。对凸貌微织构的结构参数(面积比、微织构高度、直径)进行仿真分析,获得了织构结构参数对动压润滑特性的影响规律,为后续研究提供了理论支持。

2A12-T4铝合金变截面板材的生产工艺优化

通过对轧辊凸度、道次加工率分配、压光辊凸度、压光方法等的调整试验,解决了变截面板材生产中出现的大波浪、楔形度不稳等问题,生产出了优质的2A12-T4铝合金变截面板材。

决策树ID3算法的分析与优化

对ID3算法的基本概念和原理以及其分支策略和构造过程进行了详细阐述,针对ID3算法倾向于选择取值较多的属性的缺点,引进属性偏向阈和信息增益率对其做了改进,并利用凸函数的性质简化了ID3算法中信息增益的计算.通过实验对改进前后的算法进行了比较,实验表明,改进后的算法是有效的.

凸壳原理用于城市用地空间扩展类型识别

针对目前尚缺乏定量方法确定城市用地扩展类型的问题,首次提出了利用计算几何中凸壳原理识别城市用地扩展类型的新方法,阐述了该方法实现步骤和判别标准,凸壳方法可以区分城市用地扩展的两种类型,即填充类型和延伸类型。基于国家资源环境数据库,应用研究的结果表明,从1990年到2000年,安徽省城市用地扩展类型以填充类型为主,而用地扩展的结果导致城市形态的变化,这一时期安徽省城市轮廓平面形态逐渐趋于紧凑。

一类带反凸约束的非线性比式和问题的全局优化算法

本文针对一类带有反凸约束的非线性比式和分式规划问题,提出一种求其全局最优解的单纯形分支和对偶定界算法.该算法利用Lagrange对偶理论将其中关键的定界问题转化为一系列易于求解的线性规划问题.收敛性分析和数值算例均表明提出的算法是可行的.

逆Weibull分布随机变量的随机比较(英文)

研究了两个相互独立的逆Weibull分布随机变量间的随机序,似然比序,危险率序以及凸序之间的相互关系,给出了两个相互独立但不同分布的随机变量满足各种随机序时其分布所含参数间的相应关系.也给出了两组相互独立但不同分布的随机变量极值间在一般随机序下的大小关系.

基于迭代凸优化的恒模波形合成方法

针对认知雷达合成的时域恒模波形能量谱误差大的问题,该文提出了一种基于迭代凸优化的恒模波形合成方法。该方法首先将波形合成过程转化成峰均功率比(PAPR)约束下的优化问题,克服了常规波形合成过程中时域和频域独立优化导致的整体收敛速度慢,局部最优值能量谱误差大的问题。其次通过最小化加权误差矢量值(WEVM)降低阻带功率水平,提高干扰及强杂波抑制能力。最后通过一系列变换操作将优化问题转化成二阶锥规划(SOCP)问题求解。计算机仿真验证了所提算法的有效性。

旅行推销员问题凸包方法的性能比分析

在欧几里德平面上证明了旅行推销员问题的凸包方法的性能比上界为n/2,同时给出了凸包随意插入算法的性能比可以接近n/2的例子。另外,对凸包增量最小插入法、凸包最近插入法及凸包最近加入法给出了性能比不超过3的证明。

凹凸范数比值正则化的快速图像盲去模糊

模糊图像可表示为清晰图像和模糊核函数的卷积,由模糊图像恢复出清晰图像,需要同时估计模糊核和清晰图像,因此是一个病态问题.优化含有先验项的代价函数是求解病态问题最有效方法之一.针对图像盲去模糊问题,本研究提出具有更强稀疏表达能力的凹凸范数比值正则化先验项,在用变量分裂法求解模型时,提出用L1范数保真项更新估计图像,在更新模糊核时,提出使用线性递增权重参数对模糊核按多尺度方法由粗到细逐步估计,当获得模糊核后,利用封闭阈值公式估计清晰图像.该方法能快速得到高质量的清晰图像,实验结果验证了模型的有效性和算法的快速性.

函数变换提高灰色预测模型精度的条件

指出选择函数变换来提高模型精度主要与三个方面的因素有关：提高数据序列的光滑比、调整数据序列的级比和确保凸凹性。在调整级比方面，扩充了级比压缩变换的相关定理，并讨论了几种常用的函数变换在上述三个方面的关系。最后结合实例提出，对于变换后的数据序列若不满足这三方面的要求可以再进行函数变换以达到提高模型精度的目的。