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第49卷,第8期
刊出日期:2021年08月
  • 机械工程
  • 姜继海, 汪泽波, 王克龙, 孙毅 doi: 10.13245/j.hust.210801 P1-7 在线阅读 下载(3.54 MB)
    针对轴向柱塞泵中滑靴副的倾覆和偏磨问题,建立了一种滑靴副润滑数值模型和耦合求解器.在此基础上探究了滑靴产生倾覆的原因,并提出了一种微台阶来改进滑靴结构.通过仿真计算,进一步对比了不同微台阶结构参数对滑靴副姿态和油膜润滑的影响.结果表明:微台阶有助于滑靴副油膜的形成,改善油膜润滑性能;微台阶深度对滑靴微运动姿态、油膜压力和油膜厚度的影响比宽度大;所提出的数值模型和微台阶结构有助于轴向柱塞泵的优化设计,并能有效防止滑靴产生偏磨来提高柱塞泵的可靠性和寿命.
  • 张小龙, 张军辉, 方梓帆, 赵崇碧 doi: 10.13245/j.hust.210802 P8-13 在线阅读 下载(1.7 MB)
    针对内曲线径向柱塞马达的泄漏和磨损问题,在考虑黏压效应、空化效应、油液压缩性及油沟压力与油膜边界压力的耦合作用下,对滚柱-柱塞摩擦副之间的动静压混合润滑油膜建立非稳态的弹流润滑仿真模型.基于该模型,对比分析了不同的配合间隙尺寸对油膜特性及泄漏的影响.结果表明:减小配合间隙可以降低空化、减小泄漏、提高油沟的静压支撑作用,增加配合间隙则可以提高油膜的动压效应.综合考虑最小油膜厚度、泄漏量和空化三个因素,滚柱-柱塞配合间隙的最优值为0.03 mm.
  • 魏彤辉, 孟广伟, 李锋, 丛颖波 doi: 10.13245/j.hust.210803 P14-19 在线阅读 下载(2.06 MB)
    为解决现有配置方法在构建替代模型中易陷入维度灾难问题,提出了一种基于降维算法和Chebyshev多项式的结构区间分析方法.首先,基于降维算法将结构的n维原始响应函数分解为多个一维函数的和函数;然后,利用Chebyshev多项式,将上述一维响应进行拟合,构造了只由单变量函数组成的实际结构响应的替代模型使原始n维正交多项式的求解问题转换成求解多个一维正交多项式,计算成本降低且易于实现;最后,通过区间运算寻找替代模型的极值,得到结构响应的边界.数值算例验证了该方法的准确性和有效性.
  • 李金泽, 荀玉强, 全加, 洪国同 doi: 10.13245/j.hust.210804 P20-26 在线阅读 下载(3.58 MB)
    针对曲梁臂板弹簧(带有伸出式根部固定结构的偏心渐开线涡旋臂板弹簧)应力分布不均匀、许用行程还有很大优化空间的问题,应用旋臂形状迭代设计法使旋臂应力均匀且最小.相比于目前较先进的形状因子法优化槽线设计出的板弹簧,旋臂形状迭代设计法能够做到在轴向和径向刚度基本一致的情况下,增加许用行程17.2%.首次引入板弹簧旋臂等效力作用点的概念,并导出了旋臂截面最大范式应力表达式,将其应用于旋臂宽度分布迭代设计.有限元模拟分析表明:应用旋臂形状迭代法设计出的板弹簧各截面最大范式应力沿旋臂分布均匀,与应力设计目标相比浮动不超过3%.
  • 李仲兴, 秦霞, 薛红涛 doi: 10.13245/j.hust.210805 P27-32 在线阅读 下载(2.34 MB)
    为实现不同信号来源下的轮毂电机故障诊断,提出一种基于贝叶斯网络(BN)和改进DST理论的轮毂电机故障诊断方法.以电动汽车轮毂电机运行安全为目标,首先,搭建基于振动和噪声的BN诊断模型,得到不同运行工况下基于振动和噪声的BN诊断模型后验概率;然后,提出基于熵权值的改进DST,对基于振动和噪声的BN诊断模型后验概率的冲突部分进行重新分配,得到新的基本信度函数;最后,通过轮毂电机台架实验来验证该方法的有效性.结果显示:改进DST在解决证据间冲突问题的同时,能够有效融合基于振动和噪声的BN诊断后验概率,实现轮毂电机故障诊断.
  • 贾超, 何浩成, 董恩增 doi: 10.13245/j.hust.210806 P33-39 在线阅读 下载(2.69 MB)
    针对一类具有过驱动特性的多缸液压机,提出了一种基于扰动观测器的新型滑模容错动态分配方法.该方法将多类执行器故障转移到集总扰动中,简化了包含多类故障数学模型的容错控制器设计过程,并以此为基础,进行动态控制分配设计.首先,基于集总扰动观测器提供的集总扰动估计,通过滑模方法,设计了虚拟容错控制律;然后,利用动态优化方法为虚拟容错控制律设计了控制分配方案,该分配方案在提高计算效率的同时,能够考虑执行器约束及其他性能指标,从而对虚拟控制输入进行高效能分配.仿真实验表明:无论是某单液压缸发生特定故障,还是多液压缸发生多类故障,所提控制方法皆表现出较强的鲁棒性,与传统控制方法相比具有明显的优越性.
  • 电子与信息工程
  • 李博文, 田猛, 张维夏, 王先培 doi: 10.13245/j.hust.210808 P40-45 在线阅读 下载(1.36 MB)
    针对现有盲图像质量评价只关注图像局部或全局特征,且难以有效聚合特征等问题,提出了一种基于多层级信息稀疏表征的评价方法.首先,利用合成失真技术构建大规模数据集;然后,在原始图像上提取图像块作为初级视觉信息建立局部描述子集,同时通过卷积神经网络提取高级语义信息建立全局描述子集,在此基础上利用稀疏编码进行无监督学习训练,得到局部描述子码本和全局描述子码本;最后,汇聚目标数据集训练样本在两类码本上的稀疏编码系数作为图像表征,结合已有标签训练支撑向量回归(SVR)模型以预测图像质量.在LIVE,CSIQ和TID2013单个数据库上的实验结果表明:所提算法具有较强的主客观一致性,整体性能优于其他先进方法.研究结果表明本文算法具有较强的泛化能力和攻防竞争力,有益于图像质量评价任务的广泛应用.
  • 程爱平, 董福松, 舒鹏飞, 付子祥 doi: 10.13245/j.hust.210809 P46-52 在线阅读 下载(1.79 MB)
    基于程潮铁矿尾砂胶结充填背景,配制7组不同Talbol指数n的连续级配胶结充填体试样,开展了单轴压缩胶结充填体声发射(AE)监测试验,获取了胶结充填体强度及声发射特征参数.研究结果表明:连续级配胶结充填体的强度随n的增大呈震荡上升,达到最大值后骤然下降,当n=0.5时,连续级配胶结充填体强度最优,连续级配胶结充填体试样破坏后表壁以主裂纹为主,主裂纹发育完整,属于单一裂纹贯穿破坏,当n≠0.5时,主裂纹沿扩展方向发生偏转,属于裂纹绕行扩展破坏;当n=0.5时,声发射能率与累积能量均呈现出明显与全应力应变曲线对应的阶段性变化特征,当n≠0.5时,声发射能率呈现周期性间断峰值变化规律,累积能量表现为明显的阶梯性变化特征.
  • 于凌涛, 夏永强, 王鹏程, 闫昱晟 doi: 10.13245/j.hust.210810 P53-57 在线阅读 下载(1.95 MB)
    基于卷积神经网络提出了一种多任务模型将乳腺癌组织学图像分为良性与恶性及其子类.该模型是多任务模型,任务一将病理图像分为良性与恶性,任务二将图像分为良性与恶性的子类.模型总的损失函数是两个分类任务损失函数的加权和.该模型采用卷积层和全局平均池化层替代末端全连接层作为分类层,应用数据增强方法提升模型的性能.模型使用乳腺癌病理图像数据集BreaKHis进行消融实验并与VGG16模型进行对比.实验结果显示:提出的模型能够取得更好的性能,在二分类上达到了98.55%~99.52%的分类准确率,在多分类上达到了92.26%~94.85%的分类准确率.
  • 张昭建, 刘婷, 曾丽, 王永良 doi: 10.13245/j.hust.210811 P58-63 在线阅读 下载(1.98 MB)
    针对导向矢量时变导致频率分集阵列-多输入多输出(MIMO)雷达参数估计误差增大的问题,提出一种基于块稀疏的距离和角度参数联合估计方法.首先,就导向矢量时变性对参数估计性能的影响进行了理论分析;然后,通过公式推导证明了块稀疏理论在频率分集阵MIMO雷达参数联合估计中的适用性,并提出了基于块稀疏的参数联合估计方法,给出了参数估计的具体流程;最后,通过仿真对参数估计性能进行了分析.理论分析及仿真结果表明:基于块稀疏的参数联合估计方法可实现单次快拍下多目标距离和角度参数的联合估计,估计能力优于传统谱估计方法;在单目标和单快拍条件下,所提算法精度与二维ESPRIT和二维MUSIC算法相比,基于稀疏字典估计的参数精度优于两算法,而基于系数向量估计的参数精度介于两算法之间.
  • 秦大辉, 苏铭著, 程栋, 邵永波 doi: 10.13245/j.hust.210812 P64-69 在线阅读 下载(1.44 MB)
    为实现离焦状态下相机的精确标定,提出了一种基于圆形二值相移图案的标定方法.首先,使用相移法生成圆形相移图案,并对图案进行二值化以避免液晶显示屏幕伽马非线性误差影响,提高相位精度;然后,利用图案携带的相位信息直接定位椭圆环带区域作为目标区域,并对目标进行对偶椭圆拟合,获得特征点的亚像素精度坐标;最后,建立与世界坐标的联系,完成标定过程.模拟和实验结果表明:对于不同的相机离焦程度,提出的方法均能够实现稳定可靠的相机标定.
  • 郑光明, 张兵兵, 汪岩, 龙怡菲 doi: 10.13245/j.hust.210813 P70-74 在线阅读 下载(2.01 MB)
    为了得到宽阻带二阶带通频率选择表面,采用三层金属层结构和两层相等的介质构成频率选择表面的微结构,阐述了宽阻带二阶带通频率选择表面的结构.采用理论计算和HFSS仿真软件进行了仿真设计,窄带理论计算结果和仿真结果一致性较好,均具有二阶带通的频率特性,仿真设计结果具有宽阻带特性,该二阶带通频率微结构单元的容差性和频率稳定性较好.设计了单元尺寸为0.017λ×0.017λ,厚度为λ/59的频率选择表面,其中λ为自由空间的波长.制作实物并测试了频率特性,实测和仿真结果一致性较好,中心频率为0.74 GHz,阻带为0.9~14.9 GHz,整个阻带内的抑制度大于15 dB,相对带宽为5%,带内插损小于0.4 dB.
  • 胡章芳, 冯淳一, 罗元, 邢镔 doi: 10.13245/j.hust.210814 P75-80 在线阅读 下载(2.56 MB)
    针对深度学习用于闭环检测中存在空间细节特征丢失的问题,提出基于卷积神经网络(CNN)多层特征加权融合(CNN-F)的闭环检测算法.首先,采用预训练的CNN模型作为特征提取器,从网络中提取输入图像的浅层几何特征和深层语义特征;然后,调整特征图数据进行加权融合,将融合的特征图进行主成分分析(PCA)降维处理后,计算相似性得分用于闭环检测;最后,将算法在数据集New College和City Centre上进行测试.实验结果表明:CNN-F可以有效改善图像特征描述效果,相比于直接使用CNN的闭环检测算法,该算法有更好的准确性和鲁棒性.
  • 计算机科学与技术
  • 向子权, 杨家其, 李慧琳, 梁学恒 doi: 10.13245/j.hust.210815 P81-85 在线阅读 下载(1.01 MB)
    针对标准灰狼优化算法(GWO)只适合求解连续优化问题,无法直接求解离散域上的资源分配问题,提出一种基于马太效应的离散灰狼优化算法(DGWO)来求解资源分配问题.首先,根据数学映射思想给出一种将连续空间转化为离散空间、实数变换为整数的编码转换方法;然后,对其中的不可行解采用基于马太效应的修复与优化方法处理;最后,将DGWO计算结果与遗传算法结果进行对比发现不论是收敛速度,还是求解质量,DGWO算法均优于遗传算法.实验结果表明了DGWO算法求解资源分配问题的可行性、正确性和优越性.
  • 林立雄, 何洪钦, 何炳蔚, 陈刚 doi: 10.13245/j.hust.210816 P86-91 在线阅读 下载(2.21 MB)
    针对无人机在追踪目标的过程中实时避障的问题,利用激光传感器获得的障碍物在无人机所处高度的二维位置信息,提出了一种改进人工势场局部实时避障方法.由于无人机始终对视野中的目标进行追踪,因此不存在唯一且固定的目标点,通过结合激光雷达数据,重新构造人工势场模型并对障碍物产生排斥矢量,引导无人机在快速追踪目标的同时躲避空中障碍物,并通过构造动态排斥因子和切换函数对障碍物的威胁进行估计,实现实时局部避障算法.对上述方法进行数值模拟,进一步验证了所提方案的有效性.
  • 王嫄, 周宇博, 徐涛, 史艳翠 doi: 10.13245/j.hust.210818 P92-97 在线阅读 下载(1.5 MB)
    针对当前文本分类算法未能充分利用标签的语义表示导致文本表示学习与分类预测割裂的问题,提出一种融合文本内容编码和标签引导文本编码的文本分类方法.在文本内容编码部分,通过长短时记忆网络获得文本序列累计语义表示,通过自注意力机制捕获和强化文本长距离语义依赖.在标签引导文本编码部分,设计交互注意力机制,通过标签引导得到经由标签的语义表示过滤下文本的新表示.最后将两部分输出融合,得到同时具有本地内容语义信息和全局任务指导信息的文本表示,使得模型在文本表示阶段即对分类任务具有早期感知力.实验结果表明本研究方法在真实数据集上可有效提升文本分类任务性能.
  • 船舶与环境工程
  • 徐海祥, 胡聪, 余文曌, 李超逸 doi: 10.13245/j.hust.210819 P98-103 在线阅读 下载(1.79 MB)
    针对时变未知环境干扰及模型不确定下的全驱动型无人水下航行器(UUV)的悬停控制问题,提出了一种基于线性扩张状态观测器(LESO)的鲁棒动态面控制算法.首先,根据系统模型设计LESO在线估计时变环境力与模型不确定性引起的复杂干扰;然后,基于标称模型和LESO估计的UUV状态,采用反步法设计控制器,并引入动态面控制技术得到平滑的虚拟控制律导数,同时在控制律中引入自适应鲁棒项来补偿级联控制系统的不确定性;最后,证明了UUV闭环级联控制系统的所有误差信号一致最终有界.通过对一艘全驱动型UUV的仿真实验,验证了该方法的有效性.
  • 熊伟鹏, 叶礼裕, 王超, 徐佩 doi: 10.13245/j.hust.210820 P104-109 在线阅读 下载(2.3 MB)
    为研究强冰载荷作用下海洋结构物发生的非线性变形响应,基于状态型近场动力学方法和非线性结构动力学理论,建立了一种冰与悬臂梁结构物非线性动力耦合预报方法.首先,建立了冰与悬臂梁结构物非线性动力耦合数值预报模型;然后,分别以悬臂梁受迫振动和海冰冲击算例来验证耦合模型采用的结构动力模块和海冰破坏模块计算的准确性;最后,开展冰柱高速冲击悬臂梁算例分析验证建立的冰与悬臂梁结构物非线性动力耦合预报方法的有效性.计算结果表明:冰柱高速冲击悬臂梁过程中上端部出现层裂破坏,悬臂梁变形使柱体下端部发生非对称破坏,下端表面出现斜向上扩展的裂纹,柱体下半部沿着裂纹扩展路径破坏成碎冰块.
  • 王建东, 庄佳园, 苏玉民, 毕效笙 doi: 10.13245/j.hust.210821 P110-115 在线阅读 下载(4.36 MB)
    为提升滑行艇的横向抗倾覆性,提出了一种能够自由收放片体的新概念滑行艇,并对其单体和三体形态强迫横倾时的横向复原力臂和阻力进行了分析.首先,采用RANSE-VOF求解器计算无横倾时的阻力和航态,并开展试验进行验证.然后,模拟两种形态下不同固定横倾角静水中艇周围的绕流场,分析横倾角和片体纵横向位置对横向复原力臂和阻力的影响.研究结果表明:相比无横倾,当单体艇处于滑行阶段较小横倾时阻力显著下降,横倾角的增大使复原力臂更容易随航速增加而被提升;片体的释放能极大提升艇的横向抗倾覆性,且横倾角越大,效果越明显;当排水或半滑行阶段发生较小横倾时,片体横向比率应大于0.6,纵向应稍靠前,当发生较大横倾时,能够获得较大横向复原力臂的片体纵向位置随航速增加逐渐向后移动.
  • 刘胜道, 文昊东, 何保委, 欧阳剑锋 doi: 10.13245/j.hust.210822 P116-120 在线阅读 下载(1.43 MB)
    为提高舰船磁隐身能力,对舰船涡流磁场的深度换算进行研究,以满足消磁勤务的要求.首先,采用COMSOL仿真软件,使用有限元法进行铜板涡流磁场建模,通过外加磁场的改变模拟产生的两个深度涡流磁场,建立涡流磁场数据库;然后,在此基础上使用条件生成对抗神经网络(CGAN)对涡流磁场数据进行训练和学习,建立不同深度的涡流磁场推算模型.得到的模型对涡流磁场的推算准确度较高,训练结果较好,对实际的涡流磁场研究有指导意义.
  • 韩莹, 吴召, 刘宏远, 梅铃钦 doi: 10.13245/j.hust.210823 P121-126 在线阅读 下载(1.11 MB)
    为研究绿锈(GR)对四环素(TC)的吸附性能,考察了投加量、pH值和天然有机物对GR吸附TC的影响.结果表明:GR吸附四环素的去除率高达99.19%,随着GR投加量的增加,TC去除率随之增加,TC吸附容量逐渐降低,pH值对GR吸附TC无明显影响,20 mg•L-1的黄腐酸(FA)能够提高GR对TC的吸附容量.通过拟合动力学模型发现GR吸附TC更符合拟二级吸附动力学,说明GR吸附TC主要为化学作用吸附.通过拟合吸附等温线模型发现GR吸附TC更符合Langmuir吸附等温线模型,属于单层吸附.综合红外光谱表征结果说明GR吸附TC的机理有静电作用、表面络合及氢键作用.
  • 卢记军, 李继常, 李浩, 汪华方 doi: 10.13245/j.hust.210807 P127-132 在线阅读 下载(1.39 MB)
    通过试剂初选、试剂终选、废水处理方案确定,探究一种以碱(CaO)置碱(Na2CO3)的废水无害化技术.试验结果表明:在H2O/CaO比率为6的条件下制得的石灰乳对废水处理效果最好,CaO用量是废水中Na2CO3摩尔质量的6倍,此时可去除废水中98%的Na2CO3和81%的SiO32-,用Ca(OH)2处理也有类似效果.通过测试废水循环使用过程中的成分变化及处理后废水湿法再生旧砂所得再生砂性能,证实废水无害化技术在循环湿法再生系统中可以稳定工作,废水无害化后可反复回用.废水无害化技术所用试剂价廉易得,工艺简单,有利于水玻璃砂绿色再生.
6 2024
主 管:教育部
主 办:华中科技大学
主 编:李元元
刊 号:ISSN 1671-4512
    CN 42-1658/N
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