基于机器学习的CFST柱高温剩余强度系数预测方法

目的 为提高计算精度和速度,利用机器学习模型泛化数据,以预测CFST柱的高温剩余强度系数。方法 利用生成对抗网络将搜集到的110个试验结果泛化生成407组数据,据此训练机器学习模型,并使用试验结果评估其性能,以确定最优模型;然后使用生成数据输入建立的模型预测CFST柱高温剩余强度系数,并和现有计算方法进行对比。结果 建立的随机森林模型在性能度量上表现最好,拟合优度达到0.947 7,均方误差为0.001 8,精度为94.7%;预测结果误差在±10%内的数据为83%,在±20%内的数据为100%;剩余强度系数主要影响因素依次为温度、钢材屈服强度、混凝土抗压强度和横截面积,钢管厚度影响很小。结论 提出的预测方法优于现有计算方法,具有更快的计算速度、更小的结果误差以及更强的模型可解释性,该方法可为CFST柱抗火设计提供参考。

粉剂固定式灌装机机械结构设计

通过对江、浙部分软包装企业的调研发现,便携尿袋里面的吸水防臭粉目前均由人工灌装,灌装次品率高、生产效率低。针对这一现象,提出了一种粉剂固定式自动灌装机。首先确定了灌装机技术方案,接着分别对进给组件、移动组件、尿袋撑口组件、料斗装料组件进行了机械结构设计,并且研制了粉末材料自动灌装机的样机。样机实际使用表明,该设备运行性能稳定,可显著提高生产效率,降低人工成本,提升企业经济效益。

基于InSAR监测和PSO-SVR模型的高填方区沉降预测

基于小基线集干涉测量技术(small baseline subsets interferometric synthetic aperture radar,SBAS-InSAR)和机器学习知识对高填方区域进行地表沉降监测及预测,对工程项目的施工、检修、运营等工作都具有重要的指导意义。文章以重庆东港集装箱码头为研究对象,选取2018—2019年覆盖研究区的31景Sentinel-1A数据,利用SBAS-InSAR技术获取该区域的地表沉降数据,并进行内外精度评定;通过信息量模型分析地表沉降易发地地势特点,选择预测点位;通过灰色关联分析计算动态影响因素与沉降量之间的灰色关联度,使用主成分分析法从影响因素中提取出主成分,构建训练集和测试集,通过粒子群算法-支持向量机法(particle swarm optimization-support vector regression,PSO-SVR)预测模型对测试集数据进行预测。为验证该模型在高填方区域沉降预测的可靠性和优异性,将自回归差分整合移动平均模型(autoregressive integrated moving average model,ARIMA)作为对比模型,分别将PSO-SVR模型的预测结果和ARIMA模型的预测结果与测试集进行对比。结果表明:PSO-SVR模型的预测精度优于ARIMA模型,在高填方区域地表沉降预测中具有较好的实用性。

基于粒子群优化BP神经网络的中空夹层钢管混凝土柱轴压承载力研究

圆中空夹层钢管混凝土(concrete filled double-skin steel tube,CFDST)柱因其独特的结构形式与优异的力学性能,已成为现代工程结构中的主要受力构件。然而外钢管、内钢管与核心混凝土之间的相互约束作用导致其受力比较复杂。为此,采用PSO-BP混合神经网络算法对圆CFDST柱的轴压承载力进行了研究。收集了167组数据建立数据库,并选取8种影响因素作为输入层参数,轴压承载力作为输出层参数,分析了传统BP神经网络模型所存在的缺陷,建立了PSO-BP神经网络模型。此外,将机器学习模型与3种规范的结果进行比较,结果表明机器学习模型的精度比3种规范的精度更高。相较于BP神经网络模型,PSO-BP神经网络模型具有更好的预测能力,更有助于预测CFDST柱的轴压承载力,对工程上研究CFDST柱的力学性能有着重要意义。

异形窗口快速立体匹配算法研究

针对传统的立体匹配算法需要为图像中的每个像素选择一个合适的支撑窗口,时间成本较大,并且窗口的形状和大小难以确定的问题,提出一种异形窗口的立体块匹配算法。该算法根据灰度相似性和空间邻近性选择匹配窗口,同时对目标图像中搜索窗口内的像素添加阈值范围的约束,减小深度不连续像素和遮挡像素对结果的影响。进行匹配计算,并将计算的视差作为窗口内所有像素的视差,减少逐像素计算视差。利用Middlebury官方数据集中的4组图像对算法的性能进行仿真评估。结果表明:所提算法在视差图精度基本一致的情况下,明显提高了计算速度。

灌装机轴承非接触式滚珠直径测量方法研究

针对食品灌装机上轴承滚珠人工测量时间长、精度低的问题,采用模块化方法设计一套非接触式滚珠直径测量装置。装置由滚珠上料机构、直径测量机构和下料机构组成,采用投影测量的方法对滚珠直径进行测量。结果显示,装置每次能够检测10组数据,测量准确率达到97%以上,工作效率为16~18 s/颗,符合实际生产的需求。研究为食品灌装机轴承精度的提升提供参考。

链箅机布料厚度和回转窑填充率自动化控制研究

目前,链箅机—回转窑是我国氧化球团生产的主要工艺,由于其连续、封闭的高温特性,生产过程中部分参数无法进行实时检测,会给工艺的自动化和运行改善带来困难,并会使生产线长期处于被动控制状态。鉴于链箅机布料厚度和回转窑填充率的自动化控制在实现球团自动化生产中起着重要的作用,本文以某企业典型的球团生产工艺为对象,基于现场运行数据和控制方法优选,建立链箅机布料厚度和回转窑填充率自动化控制方法。结果表明:采用基于生球堆比重K值计算的机速值可以与实际运行计算值较好地吻合,基于理论计算来获得填充率具有很好的参考意义,为实现7%~8%填充率的稳定运行,给料速率和转速之比值需控制在1.27~1.45。研究结果可为球团生产的自动化控制提供指导和借鉴。

全自动粉料包装机包装精度的影响因素

介绍了全自动粉料包装机的称重原理,分析了充气压力和环境温度对全自动粉料包装机包装精度的影响。

液态物料定量灌装机两种容量检定方法比较

本文根据JJF 1070-2023《定量包装商品净含量计量检验细则》中对商品净含量检验的规定,对液态物料定量灌装机的两种容量检定方法进行比较。

生产线奶茶消泡沫工艺优化研究

针对奶茶灌装过程产生泡沫造成液位差异,出现糖斑引起的微生物问题,进行生产工艺优化。在生产溶解区、调配区规划消泡剂的添加工艺,并分别对溶粉单元、脱气单元及灌装单元进行工艺方案设计。研究结果表明:在生产溶粉区、调配区添加不同量的消泡剂后,奶茶泡沫消除的效率基本相同。消泡剂添加量>25 g/t时,泡沫高度迅速下降至3.5 mm,传送出灌装机时已无明显肉眼可见泡沫。溶粉单元、脱气单元使用真空溶粉机、脱气罐后,灌装奶茶泡沫高度与未使用时对比,差异不大,无明显改善。通过将灌装阀慢灌速度调至1.35 s/瓶,背压为0.6 MPa,灌装角度扩大至200°,并结合20 g/t消泡剂的使用,可以有效减少奶茶灌装过程产生的泡沫。研究为奶茶生产消泡沫技术提供参考。

腹膜透析机关键参数及质量控制方法研究

为了更准确高效地质量控制腹膜透析机,本文对其关键参数(透析液温度、灌入容量、称重装置、管路压力)进行分析,并给出相应的计量溯源及检测方法,从而形成质量控制方法。该方法可确保使用过程中的参数测量准确可控,为相关研究机构开展类似问题研究提供了参考。

基于扩展不确定度半宽的灌装机修正装置研究

为提升灌装机生产企业全面认识灌装机计量性能和定量包装商品计量指标的关联性,提升灌装机生产研发水平,同时为帮助定量包装生产企业进行科学灌装,实现成本节约、规避风险的目的。通过对定量灌装机测量方法设定,建立其数学模型并计算出灵敏系数,再从定容式灌装机(称重法)的影响量分析和不确定度评定作为切入点,进一步认识测量不确定区并提出扩展不确定度半宽的灌装机修正设想,从而建立定容式灌装机(称重法)的修正公式:V_(修设)=2V_(标注净含量)-V-_(i)+U,最终通过研究开发灌装机修正装置,对罐装时灌装机的稳定性、电子天平、电子密度计、温度计的最大允许误差或扩展不确定度等公式未知数的录入得出体积修正设定值并控制灌装机的灌装量设置量。通过现场测试,修正后的灌装机能以满足企业灌装时大概97.5%的灌装量数值刚好落在大于标注净含量的区间要求。同时,在对灌装机修正值影响量分析中的结论值得部分重质量、轻计量的企业管理者重视,因为高稳定性的灌装机是企业降低罐装成本和罐装风险的关键要素,精准的计量器具是生产质量的保证。

基于机器学习的不锈钢管混凝土构件轴压承载力预测方法研究

基于收集的189个不锈钢管混凝土构件的轴压试验数据建立了机器学习数据库,采用6种机器学习模型(随机森林、决策树、支持向量机、多层感知器、极端梯度提升和自适应提升)分别对圆形和方形截面不锈钢管混凝土构件进行了轴压承载力预测研究,同时分析了不同参数对机器学习模型预测精度的影响。研究结果表明,上述6种机器学习预测模型中预测精度最高的是极端梯度提升模型,对于圆形和方形截面构件所有参数的预测,该模型的均方根误差分别为0.0435和0.0188,且预测值与试验值之比的变异系数分别为0.127和0.166,相较于现有标准,该模型表现出更高的预测精度和更广泛的适用范围,可为工程应用提供数据支撑和理论指导。

多物料协同胶结充填系统工艺及应用研究

目的:为了减少矿山固废堆存,降低处置成本,同时提高井下矿石回采率,针对矿山极细滤泥充填存在浓度低、絮凝沉降困难、溢流跑混等问题,以河南某铅银矿为例,提出了滤泥、米石协同处置精准制备充填系统工艺。方法:开展了滤泥、米石基本物理性质、流动性及强度试验,通过理论分析研究,结合现场实际情况,提出了该铅银矿多物料协同胶结充填工艺,并进行了充填系统的建设及工业试验。结果:1)滤泥粒径小于74μm颗粒占比达94%,滤泥∶米石为5∶5时,充填骨料中-20μm以下含量占比超过20%,能够满足充填料浆长距离输送;2)采用静态计量周期制备工艺,滤泥采用黏性配料机进行给料计量,米石采用常规配料机进行给料计量,能够实现黏性滤泥的均质打散及精准给料,保障充填系统稳定连续运行;3)现场工业试验时,充填浓度为64%,充填料浆均质化程度高,充填系统运转连续,制备能力达60 m^(3)/h,充填料浆自流至井下空区,泌水率小于3%。结论:多物料协同胶结充填系统的建成使用,提高了矿石回采率,提升了矿山经济效益,同时也为矿山安全开采提供了保障。

机载钻架连续采煤机的研制

分析了连采连充工艺特点及现有采掘装备适应性,对机载钻架连续采煤机结构组成、整机参数及技术特点进行了阐述。通过与现有掘锚一体机进行对比,详细说明了机载钻架连续采煤机在连采连充采掘作业中的适应性和技术优势。相关技术装备在永乐煤矿保水充填开采中进行了应用,显著提升了作业安全性和开采效率。

影响养阴安心合剂灌装速度的要素分析

养阴安心合剂是一种传统的中药制剂,在中医临床应用中展现出了广泛的应用价值。其功效主要体现在益气养阴、止悸安神方面,对于治疗心悸、失眠等症状具有显著疗效。然而,在实际生产过程中,当使用全自动灌装机进行养阴安心合剂的灌装时,经常会遇到灌装速度难以提升的问题。本文旨在通过分析上述各种因素对灌装速度的影响,为养阴安心合剂的快速灌装提供科学依据。

变速箱油加注机的自动化控制改造

随着人力资源成本的不断增长和自动控制技术的发展,越来越多的生产线开始使用自动化控制系统。由于PLC具有可靠、稳定、功能强大的特点,其在自动化控制系统中得到了广泛应用。主要介绍了校企合作企业汽车生产线的变速箱油加注机控制系统在使用中存在的问题和进行PLC控制的改造过程。

全自动包装机在片碱包装中的应用

介绍了片碱全自动包装机的主要机构、工作原理及应用效果。

陶瓷强化涂层在饮料灌装机中的应用

为有效提升饮料灌装机内壁的耐磨性和耐腐蚀性,基于等离子喷涂技术制备一种陶瓷涂层。在不同工作电流、喷涂距离和喷涂速度条件下,测试并分析电弧压力、涂层粗糙度和孔隙率等特性的变化规律。制备不同层厚的涂层试样,对其微观形貌、显微硬度和磨损率进行对比分析,得出喷涂热源对多层涂层力学性能的影响机理。将涂层试样分别置于弱酸(醋酸溶液)、弱碱(苏打水溶液)和80℃恒温环境下进行腐蚀处理,研究涂层磨损形貌及原理。研究表明,陶瓷涂层可将母材表面硬度提升43.4%,磨损率降低22.6%,腐蚀前后的粗糙度偏差低于5%,显著改善力学性能和耐腐蚀性能,对弱酸、弱碱和变温环境适应能力强。研究为食品机械表面强化技术的发展提供借鉴。

端到端的面向任务型对话系统多任务优化模型

在对话系统中的自然语言理解模块中存在着意图检测与插槽填充两个任务,这两个任务之间存在着极强的相关性,即插槽信息的生成高度依赖于意图信息。然而,现有工作大部分将其视为两个独立任务实现,导致对话系统的准确率无法得到进一步提升。为此,针对对话系统中意图检测任务与插槽填充任务之间的相关性信息,在已有工作的基础上提出了端到端的基于Stack-Propagation(堆栈传播)思想实现的网络模型。该模型在解码器阶段借鉴并改进了Stack-Propagation框架的思想,即将意图检测的结果加入到插槽填充任务的输入中,使用意图检测的结果去进一步指导插槽填充任务的进行。通过在斯坦福多领域对话数据集上进行实验,证明该模型不仅可以充分利用意图检测任务与插槽填充任务之间的相关性信息,还可以通过联合学习达到相互促进的效果,最终有效提高对话系统的准确率。