S波段变频微波方腔干燥PET切片的研究

目的针对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料传统干燥方式能耗高、效率低等不足,运用微波干燥材料具有速度快、效率高、易于控制的特点,研究微波深度干燥PET技术并研制实验装置。方法提出微波变频和变功率加热干燥技术,通过主动调整频率改善微波均匀性,结合微波变功率技术,控制PET材料温度在170~180℃,提升PET材料温度均匀性,并防止“热失控”现象的发生。结果当干燥时间为2 h时,实现了PET深度干燥,能耗率为1.03 kW·h/kg,含水率降低至0.01%以下,达到了后续包装材料注塑加工的要求。结论微波变频变功率加热技术适用于低含水率PET的深度干燥,比传统干燥方式能耗低并且时间短。

基于深度学习的遥感目标检测技术

针对遥感目标检测精度不足,提出一种改进YOLOv5s遥感目标检测算法。主干网络采用CSP-D模块进行特征提取,充分利用深层和浅层特征进行特征增强;颈部网络采用BiFPN结构进行特征融合,提高多尺度特征信息融合效率。实验结果表明,针对遥感目标数据集DIOR,改进YOLOv5s网络平均准确率均值(mAP)提升2.1%,不同目标类别平均准确率(AP)均有提升,缓解原网络检测存在的漏检误检问题,改进网络检测速度仍能满足实时性要求,具有更优的检测性能。

虚拟绿色暴露下的抑郁症恢复性研究进展与综述

虚拟绿色暴露所带来的多重健康效益已经成为耦合虚拟现实技术与健康科学的前沿热点议题,目前关于该领域的聚焦话题及研究进展较少。检索收录于Web of Science核心数据库文献,通过可视化分析软件CiteSpace对相关成果关键词等进行聚类和共现分析,结果表明,暴露疗法由于其成效显著已经成为抑郁症的新疗法之一,暴露于高质量虚拟绿色环境中对身体和心理均能产生持续的积极影响。虚拟绿色暴露促进心理健康的效益研究主要从虚拟绿色暴露促进心理健康机制、虚拟绿色暴露促进心理健康环境特征要素以及VR结合有针对性干预对抑郁症的恢复效果研究三方面分析。最后提出展望,随着VR技术的成熟和数字医疗的普及,未来研究在更多理论成果的基础上与实践相结合,重视二者之间的耦合机制以及多感官虚拟绿色体验的心理健康促进效益,以期进一步丰富和完善虚拟绿色暴露对抑郁症恢复的理论体系。

基于阳极恒流技术提高S波段磁控管输出特性的研究

针对微波加热、微波化学、微波功率合成等领域对S波段磁控管性能提升的需求,开展了基于阳极恒流供电提高磁控管输出特性的研究,实现对磁控管输出信号质量的改善。基于磁控管频率推移效应与注入锁定理论,实现了对磁控管注入锁频性能的提升。通过对磁控管阳极电流纹波的抑制,磁控管自由振荡频率范围减少了30%,功率波动由5.5%降低至2.8%。在注入锁定磁控管实验中,当注入比为0.05时,磁控管相位抖动降低了39%。磁控管阳极电流恒流技术是提高S波段磁控管输出特性的新思路。

纵扭超声振动电火花加工微小孔仿真研究

超声振动电火花加工是一种高效加工微小孔的新型加工方法,能够提高加工效率与精度。对纵扭超声振动电火花加工微小孔进行研究,建立描述电极丝周围间隙工作液流动特性的数学模型,使用Fluent对数学模型进行验证,同时加入切屑,对间隙工作液运动情况以及排屑情况进行探究。结果表明:在电火花加工时,在电极丝引入纵扭超声振动,流体域有明显的扭转运动,电极丝底部切屑在离心力的作用下,更易从底隙中进入侧隙,随工作液的运动排出孔隙,有效防止底部产生切屑堆积,提高了电火花加工微小孔的精度。

面向环境射频能量收集的宽频整流电路

整流电路是射频能量回收系统的核心,能够将射频能量转换为直流。但由于整流电路中使用的二极管具有非线性特性,导致整流效率会随频率变化而降低。为解决这一问题,本文提出一种具有宽频带的整流电路,它通过采用与二极管串联的短路线、与二极管并联的开路线以及多级微带线结构来调整阻抗匹配,实现了在宽频带范围内的高转换效率。设计的整流电路在0 dBm的输入功率下,从1.7~2.7 GHz,均达到50%的整流转换效率,最高整流转换效率为63.3%。该宽带整流电路可以运用在无线能量收集系统中。

基于改进YOLOv5s的玻璃盖板划伤检测算法

针对当前玻璃盖板检测速度较慢、精确率较低的问题,提出一种基于YOLOv5s算法的玻璃盖板划伤检测改进模型。首先,借鉴ResNeXt结构和大核注意力(largekernelattention,LKA)结构改进原C3模块,增强网络对于特征的检测和提取能力;其次,向网络中引入BiFPN模块,提高网络的特征融合能力和小目标检测能力;最后,使用EIOU损失函数替换原网络中的CIOU损失函数,提高锚框生成的准确性和模型收敛速度。结果表明,改进后模型,精确率达到98.2%,召回率达到98.4%,实现玻璃盖板划伤的高效检测。

基于多软件平台的二维重载精密转台的控制特性仿真分析及优化

为提高二维重载精密转台动态特性,基于AMEsim、ADAMS以及Simulink多软件机电一体化联合仿真对系统控制特性进行仿真分析.本文使用AMESim建立电机模型,Adams建立二维重载系统的动力学模型,使用Simulink工具箱建立PID控制模型,最终建立三软件联合仿真模型对系统阶跃响应进行仿真分析;针对系统存在时变性、非线性和负载干扰等因素的问题,采用自适应模糊PID控制算法对系统进行控制优化.仿真结果表明,模糊PID控制算法有着响应快、无超调,稳定误差较普通PID控制减小37%左右等优点.

基于K-PSO算法的机器人运动学参数标定方法

针对机器人运动中产生的误差的问题,提出了一种基于K-PSO算法的机器人运动学参数标定方法,该方法用于机器人参数标定中可对误差进行弥补,大大提高机器人的运动精度。K-PSO算法结合了K均值聚类和粒子群优化的思想,利用K均值聚类算法对机器人的运动学参数初始粒子进行分组,然后通过改进的粒子群优化算法对参数进行优化。实验结果表明,改进K-PSO方法能够有效地减少计算复杂度,并且具有更快的收敛速度和较高的参数估计精度,该方法对于机器人的精确控制和运动规划具有重要意义。

“几”字型双支撑高速逆流色谱转子系统的结构优化与性能分析

转子系统是逆流色谱仪的核心部件之一,对高速逆流色谱仪高效分离功能的实现起着关键作用.针对现有技术下逆流色谱仪悬臂式安装存在重量大、解绕管易断裂及拆卸困难等问题,本文提出了一种“几”字型双支撑逆流色谱仪转子系统机械结构.以此为研究对象,本文通过Ansys Workbench仿真平台进行了静力学分析和模态分析.然后,基于SIMP变密度法,本文以提高结构刚度为优化目标、减小质量为约束,对“几”字型双支撑的行星架进行了拓扑优化.最后,本文对二次建模后的转子系统进行动静力学性能分析与疲劳分析,并试制了样机.仿真结果表明,经行星架优化后,转子系统各项性能均满足高速逆流色谱仪的设计要求,但质量与未优化前相比降低了11.9%.本研究可望为高速逆流色谱仪的高效分离性能提供保障.

基于异构知识蒸馏网络的滚动轴承剩余寿命预测

针对滚动轴承寿命预测中预测精度低和边缘设备资源有限等问题,提出了一种异构知识蒸馏网络来预测滚动轴承的剩余使用寿命。网络使用教师—学生知识蒸馏架构,首先引入自注意力机制与长短时记忆网络融合构建了一个预测精度较高的教师模型;其次,在卷积神经网络的基础上引入变分自动编码器构建了一个特征提取能力较强、参数量较少、复杂度较低的学生模型;然后,设计了一个复合损失函数,用于训练学生模型对教师模型知识的吸收能力和对训练数据的适应能力;最后,在XJTU-SY轴承数据集上进行寿命预测实验。结果表明,与其他预测方法相比,所提方法能有效降低模型的参数量和复杂度并且预测精度更高。

基于特征融合与域自适应的刀具磨损在线监测

机床状态监测对于机床健康管理以及保证工件加工质量具有重要意义。针对现有刀具磨损预测模型存在训练时间长、收敛速度慢以及泛化能力弱等问题,提出了一种分布式一维卷积神经网络对刀具磨损进行预测。采用残差连接与通道注意力模块顺序堆叠的方式作为特征提取模块,并通过交叉验证以选择合适的网络层数。由于不同传感器所提取到的特征信息可能存在冗余,使用权重差异策略以提高特征提取的有效性以及全面性。此外,考虑到训练集与测试集分布可能存在差异从而影响模型的泛化性能,引入了域自适应方法提高模型在未知数据集中的表现。为验证模型效果,使用PHM 2010铣刀磨损数据集进行实验。实验结果表明,该模型在C1、C4、C6三把刀具上的平均RMSE和平均MAE分别为6.97和6.29,与TCN、TDConvLSTM等模型相比有12%以上的提升。

表面等离子渗氮对TiAlN涂层TiCN基金属陶瓷性能的影响

针对TiCN基金属陶瓷,调节不同N_(2)/Ar流量比对其进行等离子渗氮,并在渗氮样品表面沉积TiAlN涂层。采用GIXRD、EDS、SEM、HR-TEM、划痕测试、纳米压痕测试和光学图像测试仪等研究了渗氮过程N_(2)/Ar流量比对涂层组织结构、膜基界面状态、力学性能和涂层金属陶瓷刀片切削性能的影响。结果表明,随着N_(2)/Ar流量比的提高,TiAlN涂层晶粒逐渐细化,涂层厚度不断降低,基体表面仍有黏结相残留,进而影响表面涂层的生长和性能。当N_(2)/Ar流量比为1时,膜基界面处存在硬质相生长区和富黏结相生长区两种涂层生长区域,涂层在硬质相表面为共格外延生长,富黏结相区域存在原子排列紊乱的过渡区,涂层为半共格外延生长;涂层(200)晶面取向最强,织构系数为1.91;涂层硬模比(H/E)最高,为0.094。当N_(2)/Ar流量比为2时,TiAlN涂层的硬度和弹性模量均最高,分别为34.15GPa和416.64GPa。在切削加工过程中,切削接触区域主要发生磨粒磨损和粘着磨损。当N_(2)/Ar流量比为1时,涂层TiCN基金属陶瓷刀片切削性能最佳。

改性壳聚糖材料修复多金属污染土壤

随着工业的迅猛发展,尤其是采矿冶炼等行业的快速扩张,造成了严重的土壤重金属污染问题。为实现重金属复合污染土壤同步修复,以川南某铅锌矿区周边农田土壤为研究目标,通过土培实验,考察施加不同比例壳聚糖(CS)和4种改性壳聚糖材料对污染土壤的基本理化特性、土壤中重金属(Cu、Pb、Zn、Cd)二乙烯三胺五乙酸(DTPA)有效态及赋存形态的影响,阐释重金属迁移特性,筛选出对目标重金属钝化效果最好的材料。结果显示,在Cu、Pb、Zn、Cd复合污染农田土壤中,施用不同比例CS及改性壳聚糖材料后,土壤pH、有机质含量(OM)和阳离子交换量(CEC)均得到提升,整体呈随添加量增加而上升的趋势;在一定比例CS处理下,Cu和Pb有效态含量均有所增加,而4种改性壳聚糖钝化剂均能降低Cu、Pb、Zn、Cd有效态含量,从而有效降低了复合重金属污染的生物有效性和可迁移性;同时,5种材料的加入均能有效促进土壤中弱酸提取态Cu、Pb、Zn、Cd转化为稳定的残渣态,向土壤中添加质量比为2.5%的环氧氯丙烷改性壳聚糖-生物炭复合材料(ECS-B)时钝化效果最佳。本研究表明,环氧氯丙烷改性壳聚糖-生物炭新型复合材料钝化Cu、Pb、Zn、Cd复合污染土壤效果显著,在重金属复合污染土壤修复领域具有一定的应用潜力。

人工仿真菱铁矿及其衍生材料催化修复PAHs污染土壤

为考察不同氧化体系及运行参数对土壤多环芳烃降解性能的影响,本文通过人工仿真合成菱铁矿(SFC)并进一步引入纳米零价铁(nZVI)制备改性菱铁矿(FFC),催化氧化修复实际多环芳烃(PAHs)污染场地土壤。实验结果表明,SFC和FFC催化过硫酸钠(PDS)体系均能有效降解PAHs。通过优化运行参数包括降低初始pH、提高土水比和延长反应时间等可进一步提高土壤PAHs降解率。而等价处理实验结果显示,采用H_(2)O_(2)等价代替PDS虽可以降低治理成本,但PAHs降解率却有所下降。同时,土壤毒性评估结果发现经SFC/PDS和FFC/PDS处理后的黑麦草种子发芽率得到显著提高。本研究表明SFC和FFC催化体系可有效修复PAHs污染土壤,并缓减土壤生态毒性。

基于质构仪TPA模式构建蛋白肠感官评分预测模型及应用

为建立一套客观、数据化评价动植物双蛋白肠感官综合评分的方法,该研究采用质构剖面分析(TPA)测定24组不同配方的样品,结合感官评价方法,通过逐步回归分析建立感官综合评分预测模型,并将其应用于响应面实验以优化双蛋白肠的配方。结果表明,动植物双蛋白肠的感官综合评分预测模型为Y=-68.110+0.003×硬度+79.119×弹性-0.001×咀嚼性-18.393×回复性,该模型相关系数R~2为0.902,校正决定系数R_(Adj)~2为0.875;响应面回归模型相关系数R~2为0.962,校正决定系数R_(Adj)~2为0.924,预测系数R_(Pred)~2为0.861,优化后蛋白肠的最佳配方为大豆拉丝蛋白质量分数74%、猪肉质量分数16%、大豆分离蛋白与花生蛋白粉比例7∶3、猪肉肥瘦比例7∶3,该配方下产品的感官评分实际值为8.51,与理论预测值(8.45)误差较小。该研究得到的动植物双蛋白肠感官综合评分预测模型的拟合度较高,实测值与预测值的吻合度较好,模型在响应面实验中具有可行性,为客观、快捷地评价新型肉肠的感官品质提供了新思路。

竹纤维/氨纶包覆纱的制备及性能

竹纤维具有较好的拉伸强度、良好的尺寸稳定性和热稳定性以及抗紫外线性,但是竹纤维的弹性较差。为解决上述问题,将竹纤维包覆弹性氨纶,获得集竹纤维的功能性及氨纶优异的弹性于一体的包覆纱。将不同类型的氨纶和竹纤维分别作为芯线和外包覆纱线制备了包覆纱,探究不同细度竹纤维包覆在氨纶表面的形貌、力学性能(拉伸性能、弹性性能和蠕变性能)、沸水收缩率、抗菌性能和防紫外线性能。结果表明,竹纤维/氨纶包覆纱力学性能优异,包覆纱断裂强度最高达14.87cN/tex,在10%拉伸时弹性回复率为99.12%,60min的蠕变伸长率仅为0.77%,沸水收缩率最低为1%。制备的抗菌包覆纱具有优异的抗菌性,抑菌率达到99.9%。用竹纤维/氨纶包覆纱制成的针织织物具有优异的防紫外性能,UPF值高达109.5。

基于液压直驱门轴摆动机构多平台仿真的控制特性分析与优化

为提高液压直驱门轴摆动机构的控制特性,减小超调量以及稳态误差等关键指标,基于多软件机液一体化联合仿真方法对系统控制特性进行仿真优化。为了提高仿真模型的精度,使用AMESim、ADAMS以及MATLAB软件建立联合仿真模型;针对摆动机构存在的时变性、死区等问题,采用自适应模糊PID控制算法调整合适的控制参数,对控制系统进行改进。仿真结果表明:相比普通PID控制,调整后的模糊PID控制算法系统超调量减小了75.32%,调节时间缩短了29.56%,稳定误差减小了71.97%。

智能终端生产系统层次化数据模型及数据应用架构设计

随着工业互联网生产业务服务模式全面介入企业产线级管理,其数据主体及数据服务形式越来越多样化复杂化,基于MES的传统数据服务架构模式已经不能适应现实需求,无法为生产人员及经营管理者提供有效地数据分析服务。为此,针对智能终端数字化、网络化生产组织形态中复杂的数据流式和数据逻辑关系展开研究,并且提出了一种基于主题数据组态的层次化数据描述模型及数据应用架构,实现了面向全局生产管理与生产经营决策的从数据采集、数据治理、数据存储到数据归集的主数据管理。在多条SMT贴片及整机生产线的示范应用结果表明,该应用架构不仅能为生产系统各层级人员和企业顶层各类经营管理者提供应用服务数据,还能有效地为决策经营层提供数据分析服务。

盐渍处理对洋葱挥发性风味物质的影响及其机制研究

研究了食盐浓度、盐渍温度和时间对洋葱挥发性风味物质的影响及其作用机制。结果表明:洋葱的挥发性风味物质含量随食盐浓度的增大和盐渍时间的延长先增加后减少,随着盐渍温度升高而明显增加。当洋葱与其质量9%的食盐混合后于20℃盐渍24h时,洋葱的总挥发性风味物质和总挥发性硫化物含量最高,洋葱特征风味更加突出,同时其刺激性气味减弱。盐渍可提高洋葱中蒜氨酸酶的活性,促进硫代亚磺酸酯和挥发性硫化物的生成,从而显著增强洋葱的特征风味。