Comparison of the Photo-thermal Energy Conversion Behavior of Polar Bear Hair and Wool of Sheep

The unique photo-thermal energy conversion property of polar bear hairs has long been regarded as an essential element to enable this creature to survive in extremely cold conditions. However, the relevant research was ineffectual to provide sufficient evidence of its solar energy harvesting property. In this paper, the properties of polar bear hairs were analyzed and compared systematically with those of domestic sheep wool through the measurements in the aspects of photo-thermal conversion effi- ciency, scanning electron microscope, fluorescence spectral and transmission of UV-visible spectra. Moreover, this study was much more focused on exploring ultraviolet utilization property of polar bear hair than previous research. The research results demonstrated that the photo-thermal property of polar bear hair was superior to those of wool fiber, especially in harvesting ultraviolet part. The potential benefits of this research lie in the development of bionic solar energy collective devices, especially in artificial solar energy collection fibers and textile products.

综合物化探技术在河南嵩县某金矿勘查中的应用

河南省熊耳山矿集区金矿产资源丰富,勘查区内存在金矿产的可能性较大,针对勘查区的地质、构造和成矿条件,采用综合物化探技术方法进行找矿工作。在勘查区开展土壤地球化学测量,圈定了HT2综合异常,元素异常特征显示该区具有寻找金矿产的地球化学前提条件。地球化学异常区发育铅锌硫化物,岩(矿)石物性特征具有明显差异,采用激电中梯剖面方法圈定了1个激电异常JD1,异常具有低视电阻率、高视极化率特征,结合化探成矿元素异常强度,推测物探异常JD1为矿致异常,据磁法剖面成果和槽探工程综合推断F 1断裂构造为含矿构造。为确定F 1断裂构造的产状和下部金矿体的展布形态,实施钻孔施工验证,发现2条金矿体,矿石类型为破碎带蚀变岩型。2条金矿体均位于勘查区物化探异常套合较好部位,本次综合物化探找矿方法在勘查区取得较好的找矿效果,其工作方法可为周边勘查区找矿工作提供一定的参考。

基于PBO与CNN的电梯轴承故障检测

电梯在生活中已经变得随处可见。而电梯轴承作为重要的部件之一,当出现故障时会造成财产损失,严重的会发生危及生命的事件。卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)具有强大的特征学习能力,能够根据电梯轴承在运行的过程中产生的振动信号来检测电梯轴承是否发生故障。文中结合了北极熊算法(Polar Bear Optimization,PBO)对卷积神经网络的参数进行优化。PBO作为自然界的一种启发式优化算法,采用PBO和卷积神经网络相结合的故障诊断方法,对轴承故障识别率达到了99.6%,高于传统的卷积神经网络对电梯轴承的振动产生的特征信号进行故障诊断的识别率。

基于改进北极熊算法的多租户数据中心电力成本优化方法研究

为了满足电力需求响应,通过改进北极熊算法提出了一种面向多租户数据中心的成本优化算法。首先采用一对多的逆向拍卖模型建立租户及运营商的关系,激励租户主动参与拍卖并提交相应的节能方案和期望奖励;接着通过改进现有的北极熊算法,来求解最优租户组合和最小成本,其中采用了sigmoid函数对坐标进行离散化处理;同时为了增强算法跳出局部最优的能力在算法中融入了变异策略,并且为提高算法的寻优能力,采用自适应视野代替固定视野来动态调整局部搜索的范围,进一步降低算法陷入局部最优解的概率。最后将提出的方法分别与经典的算法进行比较,实验结果表明在满足需求响应的情况下,提出的方法不仅花费成本最低,而且具有更高的效率。

生态设计理念下的北极熊海冰平台设计研究

以尊重和维护生态环境为主旨,面向北极熊栖息冰面缺失的生存问题,为北极熊设计提供生存条件的海冰平台。通过对生态设计理念与原则的梳理,结合极地环境的特殊性,提出了面向极地的生态设计策略,并在此基础上探索生态设计理念在解决冰面消融导致北极熊濒危问题的可行性。设计了一种可供冰川生长的海冰平台,为北极熊提供了赖以生存的冰面栖息环境,以应对气候变暖和冰川融化带来的威胁。将“面向极地的生态设计策略”运用于“冰种计划”海冰平台的概念设计过程中,验证了其可行性,同时也为解决极地生态问题提供了新思路。

GCr15轴承钢在电化学-机械加工中的电化学特性

GCr15轴承钢的高硬度特性造成其加工过程中刀具磨损快、加工品质不稳定等问题。电化学-机械加工方法在加工高硬度且能导电的材料方面具有独特优势。采用极化曲线法、电化学阻抗谱和莫特−肖特基曲线测试,考察了GCr15轴承钢在NaCl、NaClO_(3)和NaNO_(3)三种电解质溶液中的自腐蚀电位,以及电解质的类型与浓度对GCr15轴承钢电化学特性的影响。结果表明:GCr15轴承钢在NaCl电解液中不存在钝化区,在NaNO_(3)和NaClO_(3)电解液中存在稳定的钝化区,而质量分数为20%的NaNO_(3)电解液更有利于形成稳定的钝化区。在稳态钝化电位区间内形成的钝化膜的厚度和阻抗因钝化电位不同而不同,如何使其更有利于材料的电化学-机械加工有待进一步研究。

大熊猫和北极熊基因组微卫星分布特征比较分析

本研究比较分析了大熊猫和北极熊全基因组序列中的1~6碱基重复的完美型微卫星序列的分布特征,通过微卫星序列搜索和统计软件MSDB分析分别得到855 018和936 238个微卫星序列,其长度总和分别是14 919 240 bp和18 434 348 bp;分别占基因组大小的0.64%和0.79%,大熊猫和北极熊基因组总丰度分别是371.8个/Mb和405.6个/Mb,二者基因组中微卫星都是单碱基重复的最多,其次是二碱基、四碱基、三碱基和五碱基,六碱基重复类型的数量最少。大熊猫和北极熊含量最丰富的重复拷贝类别主要有A、AC、AG、AAAT、AAAG、AT和C等。本研究为后续开发和筛选大量高质量的熊科物种微卫星标记提供了数据支持。

圈养北极熊刻板行为的观察研究

2013年4-7月,采用事件记录法记录并分析了海昌（青岛）极地动物世界圈养的2只（1♀1♂）北极熊的刻板行为的类型、发生频次（次·h-1）和时间分布。结果表明,圈养北极熊表现约有12种刻板行为,分别是：刻板踱步、甩头、头颈部上下伸缩、前进倒退交替行走、头部转圈、吐舌、吮掌、假咀嚼、自舔、持续张嘴、干呕食物、打呵欠,在刻板行为类型及其时间分配格局中,雌北极熊以持续张嘴最多,占76.70%,而雄北极熊则以打呵欠最多,占22.58%。

多核LSSVM算法在轴承故障识别中的应用

针对最小二乘支持向量机(LSSVM)实现过程中盲目选择核函数的现象,提出了一种基于核极化的多核LSSVM与EMD相结合的滚动轴承故障识别算法。首先,对滚动轴承振动信号进行EMD信号提取,进而提取故障特征向量;然后,根据多核构造原理,引入核极化确定基本核函数的组合权系数,构造多核函数;最后,结合多核函数与LSSVM,形成多核LSSVM学习器,进行故障识别。分析滚动轴承正常状态、内圈故障、外圈故障和滚动体故障的诊断实验结果,可知,EMD与多核LSSVM的故障识别算法可以准确地判断滚动轴承的工作状态和故障类型,并与SVM、LSSVM算法的诊断结果进行对照,表明所提算法的故障识别率更高。

国外新型智能优化算法--北极熊算法

北极熊算法(Polar Bear Optimization,PBO)是2017年由David等人提出的一种受自然界启发的优化算法,算法的灵感来自于北极熊赖以在北极严酷的环境下生存下来的捕猎方式;由于PBO是近年才提出来的新颖智能优化算法,中文文献中关于PBO算法的描述和应用微乎其微;还原了PBO的开发背景,介绍了算法的相关运算算子和算法的详细执行步骤,展现了PBO算法在现实世界中的应用领域和实际效果。

新结构混合型径向磁悬浮轴承

介绍了一种混合型径向磁悬浮轴承的结构及工作原理。该混合型径向磁悬浮轴承为同极性结构,可降低转子旋转时产生的磁滞损耗,因此转子可采用实心结构,从而可以承受更高的转速。利用等效磁路法推导了其悬浮力、控制电流及转子位移之间的函数关系,并通过有限元仿真和实验验证了其工作原理的正确性。它能够实现转子在0～10 000r/min的稳定悬浮。

圈养条件下北极熊的饲养繁殖

对大连森林动物园圈养条件下北极熊的饲养管理、发情交配、繁殖及幼仔人工育幼等方面进行了研究与分析,为北极熊在动物园的饲养与繁殖,尤其在人工育幼方面取得了大量的基础数据,希望对北极熊的圈养繁殖起到一定的推动作用。

用于纯方位目标跟踪的修正极坐标自适应卡尔曼滤波算法

针对纯方位被动目标跟踪中,直角坐标系下的扩展卡尔曼滤波器容易发散而导致滤波精度很差的问题,提出了一种修正极坐标系下的自适应卡尔曼滤波算法,对虚拟系统噪声进行估计,动态补偿模型线性化误差,对其滤波理论及算法进行了研究和仿真。仿真结果表明,该算法提高了滤波的稳定性、快速性和精确性,优于一般的扩展卡尔曼滤波算法。

基于MPC-EKF的方位角及其变化率联合无源定位算法

考虑到单站测向无源定位具有定位速度慢、定位精度较低等缺点,这里在修正极坐标系(MPC)下利用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法对基于方位角及其变化率信息的单站无源定位与跟踪问题进行了研究,并在同一仿真环境下对利用方位角及其变化率信息和只利用方位角信息的目标跟踪结果进行了比较分析。由仿真结果可看出,在修正的极坐标系下利用方位角及其变化率信息具有更快的收敛速度和更高的跟踪精度。

基于二阶统计量的近场定位新方法

该文针对近场源的方向角和距离的二维参数估计,提出了一种新的近场源二维参数估计方法。该方法利用双极化阵列的极化信息和二阶统计量估计近场源的波达方向和距离参数。该方法具有估计精度高和无需谱峰搜索的优点。仿真实验证明了该算法的有效性。

微极性流体螺旋槽径向轴承油膜稳定性

给出了以微极性流体为润滑剂的径向滑动轴承油膜压强摄动方程 ,并采用有限元法研究螺旋槽径向轴承油膜稳定性 .在此基础上计算了螺旋槽径向轴承油膜刚度系数、阻尼系数和不涡动的转子临界质量 .微极性流体的特性由耦合数和分子特征长度两个参数决定 .研究表明 ,微极性流体螺旋槽径向轴承比一般牛顿流体为润滑剂的轴承油膜具有更好的稳定性 .高耦合数时 ,润滑油膜厚度和微极性流体分子特征尺度的比值越小 ,轴承油膜的稳定性越好 .

岩溶含水介质充填水和泥识别的地球物理勘查技术探讨

岩溶含水介质中充填物性质(水或泥)的正确识别是目前制约岩溶水有效勘查与开发利用的主要"瓶颈"之一。充填物为泥或水时,均反映为低电阻率特性,无法区分充填物到底是水还是泥,从而往往造成打井的失败。作者在近几年岩溶区地下水地球物理勘查工作初步发现,利用水和泥的极化差异识别含水介质充填物性质具有较大的可行性。本文分别讨论了具有与水和泥极化特性相关的核磁共振找水法、激发极化法、频谱激电法三种物探方法识别含水介质充填水或泥的基本原理、野外试验效果。当岩溶含水介质充填水时,核磁共振找水法就会有核磁共振(NMR)信号反映,激发极化法中的极化率参数、频谱激电法中的时间常数均具有高值特征;当岩溶含水介质充填泥时,NMR信号无反应,激发极化法中的极化率参数、频谱激电法中的时间常数均具有低值特征。上述结论经几个不同类型的含水介质实例得到验证,效果明显。

基于LF1352森林运载车的履带板仿生设计及通过性

针对履带车辆在积雪路面的牵引力较差的问题,提出了将北极熊熊爪作为仿生对象,设计出具有较好通过性的仿生履带板.通过理论分析和有限元分析对履带板的牵引力进行计算,建立了履带板积雪路面的力学模型.对不同形式的履带板在积雪路面上的通过性进行分析,并对履带板设计进行了优化.结果表明,影响履带板在积雪路面通过性的主要因素是履刺高度和履带节距,其他因素对履带板的通过性影响较小.

电磁轴承过临界转速的非线性极点配置

利用电磁轴承动特性可以主动调节的特点 ,提出了根据主轴转速进行变极点配置的控制方案 ,提高主轴工作频率处的动刚度。该算法简单 ,实现方便 。

阵形畸变对拖曳双线阵左右舷分辨性能的影响

分析了阵形畸变对拖曳双线阵左右舷分辨性能的影响。首先由双线阵指向性函数及左右舷抑制比公式,推导并定义了双线阵声呐实现左右舷分辨的两个关键参量——特征方位和特征频率。然后在引入阵形畸变量的基础上,利用阵形畸变时的左右舷抑制比公式,进一步推导得到特征方位及特征频率关于阵形畸变量的解析关系式。理论分析、仿真结果以及海上试验数据都表明,阵形畸变会改变特征方位和特征频率,造成拖曳双线阵左右舷分辨性能下降甚至再次产生左右舷模糊。