基于尺度解析模拟的HC375液力变矩器的流场分析与特性预测

针对传统的一维束流研究方法无法描述大功率液力变矩器工作腔内复杂的时变瞬态湍流的流动状态,采用多物理场耦合方法构建了一种介质流动与传热的动态耦合数值模型,并给出了液力变矩器瞬态仿真设计方法.通过定性和定量分析液力变矩器内部的流动结构发现,动态混合模型(Dynamic hybrid RANS - LES, DHRL)中的SBES(Stress -blended eddy simulation)方法能够充分识别工作腔内边界层的流动状态,可实现对多流域耦合复杂流动现象的精准捕捉.通过台架实验表明,采用DES模型和     

结合奇异值分解和二维变分模态分解的紧凑图像哈希算法

图像哈希是通过将图像提取为简短数列,从而快速地从图库中区分出与原图相似或不同图像的方法。利用奇异值分解(SVD)来分解重构减小图像信息的冗余性和二维变分模态分解(2D-VMD)可以将图像分解成一系列不同中心频率的子模态的特性,从时域和频域提取出图像的主要信息序列来构成哈希。仿真结果表明,相比于其他方法,通过SVD和2D-VMD的紧凑图像哈希算法具有较短的运行时间、较好的鲁棒性和唯一性。     

基于临场感的遥操作机器人共享控制研究综述

共享控制策略作为基于临场感的遥操作机器人的主要控制模式,能够充分利用操作者的感知、判断和决策能力,也能发挥出机器人自身的优势. 阐述遥操作机器人临场感技术;综述遥操作共享控制策略的发展现状,主要基于触觉反馈引导、运动学限制规避以及共享因子分配等,对各控制策略的原理进行介绍,并梳理和分析遥操作共享控制策略发展中的瓶颈和不足,如共享因素的单一化或僵硬化、时延问题和机器人自主判断能力有限等问题. 针对研究存在的局限性,从3个方面对未来的发展提出展望,分别为提升干预水平、加强机器人意图预测、结合机器学习, 具有一定的指导意义.     

超声辅助激光修复镍基高温合金V形槽

为了提高失效零件的修复质量,以V形槽为修复对象开展研究,在修复过程中引入超声振动. 耦合声场、温度场与流场建立超声辅助激光修复V形槽的非线性瞬态模型,对修复过程熔池形貌及其温度场进行数值模拟,并开展相关实验研究,分析超声对修复区组织及性能的影响机制. 数值模拟结果表明,超声振动能加速熔池流动与散热,提高熔深,细化晶粒并改善V形槽底部难熔区域的修复效果. 金相、扫描电子显微镜和电子背散射衍射分析结果表明,在超声作用下,晶粒尺寸和一次枝晶间距得到细化,Laves相更加弥散,Nb元素的富集受到抑制;常温和高温硬度在超声作用下分别提高了11.1%、10.4%. 研究表明,超声振动能有效改善镍基高温合金V形槽激光修复区的微观形貌,提高力学性能.     

基于GWO-SVM的下肢假肢穿戴者骑行相位识别

针对下肢假肢穿戴者骑行相位识别的问题,提出基于灰狼算法优化的支持向量机(GWO-SVM)分类模型. 建立下肢多源信息系统,采集膝关节、踝关节的加速度信号以及膝关节角度信号. 应用奇异值分解,对采集到的信号进行降噪处理. 在对信号进行降噪处理之后,为了避免单一信号不确定的影响,从数据冗余角度,选取各信号的特征点,开展归一化处理,组成多维特征向量,作为SVM分类模型的输入. 为了能够进一步提高分类精度,加强全局优化能力,利用GWO算法对核参数进行优化. 通过与PSO-SVM分类模型、GA-SVM分类模型对比表明,基于GWO优化的SVM分类模型对骑行相位的识别率为94%,高于其他方法优化的SVM分类模型.     

基于样本熵与时频分析的手部抓握运动意图预测

针对上肢外骨骼控制信号产生与外部设备响应存在时间滞后导致脑机接口(BCI)系统实时性差的问题,采集被试手部自主抓握前运动相关皮质电位(MRCP) ,提出基于非线性复杂度特征样本熵 (SampEn)与线性幅值特征融合算法的手部运动意图预测方法. 从时频、神经复杂度分析不同大脑状态之间存在的差异,通过特征融合实现对手部抓握运动意图的预测. 基于特征融合意图离线预测准确率最高可达88.46%,可以在人体手部自主运动发生时刻?1 400 ms实现对手部运动预测. 与平静时期手部静止状态相比,被试产生手部抓握运动意图时脑电信号的功率谱与复杂度均产生明显变化,为基于手部运动意图预测提前驱动机器人实现人机协同提供控制策略.     

预应力高强钢绞线加固RC梁抗弯性能有限元分析

为研究预应力高强钢绞线加固后的RC简支梁的抗弯性能,本文基于ABAQUS有限元模拟软件建立了4组不同工况的RC简支梁,以体外预应力加固方式对其进行加固,并模拟其受力过程.以预应力度为控制变量,研究高强钢绞线对RC梁的抗弯加固效果.分析结果表明,预应力高强钢绞线对混凝土梁的抗弯效果可以起到明显提升作用,梁底跨中区域裂缝减少,极限承载力增加,且随着预应力度的提高,构件的加固效果愈加明显.     

镍基高温合金GH536在室温下的锯齿流变行为

对镍基高温合金GH536进行了室温拉伸试验(加载速率分别为0.06 mm/min,0.6 mm/min,3.6 mm/min和36 mm/min),研究其在室温拉伸变形过程中的锯齿流变行为.结果表明:合金在低于3.6 mm/min的加载速率下,由于合金中原始退火孪晶界对位错滑移的阻碍作用,在其应力-应变曲线上出现了以B型锯齿为主的A型、B型两种锯齿,且在拉伸变形后合金内原始退火孪晶界出现了不同程度的变形;当加载速率为36 mm/min时,由于位错滑移速度加快,孪晶界与快速移动的位错相遇后发生分解,孪晶界几乎消失,锯齿效应变得不明显;此外,在不同加载速率和应变下,合金应力-应变曲线上锯齿的振幅大小不同,这主要与移动和固定位错的密度相关.     

脉压和脉压指数与糖尿病心肌病患者心脏结构和功能的相关性研究

探讨脉压及脉压指数与糖尿病心肌病(Diabetic cardiomyopathy,DCM)患者心脏结构及功能的相关性.选取规律服药且排除其他心血管疾病的2型糖尿病心肌病患者66例为研究对象,根据脉压将患者分为糖尿病心肌病正常脉压组(19例)和糖尿病心肌病高脉压组(45例),同时选取40例年龄等相匹配且24 h脉压正常的健康志愿者作为对照组.比较各组患者的血糖、血压和脉压水平,并对各组患者心脏结构和功能的心超参数进行分析.DCM组和对照组基线资料比较:DCM组pro-BNP、baP-WV、24 h收缩压、24 h脉压和糖化血红蛋白水平均高于对照组(P<0.05);DCM组和对照组心超参数比较:DCM组患者左心房内径、室间隔厚度、左心室后壁厚度和E/e′高于对照组(P<0.05),e′低于对照组(P<0.05);DCM正常脉压组和DCM高脉压组与对照组患者的脉压和心超参数比较:与对照组和DCM正常脉压组比较,DCM高脉压组患者24 h收缩压及24 h脉压显著增加(P<0.05),24 h舒张压显著降低(P<0.05),而空腹血糖较对照组显著升高(P<0.001).DCM正常脉压组空腹血糖、24 H收缩压及24 h舒张压高于对照组(P均<0.05),差异有统计学意义;DCM组患者的脉压及脉压指数与其心超参数相关性分析:DCM组患者脉压及脉压指数与室间隔厚度(r=0.40、0.38,P<0.01)、左心室后壁厚度(r=0.29、0.24,P<0.01)、E/e′(r=0.22、0.15,P<0.05)呈正相关,与e′(r=-0.44、-0.48,P<0.01)呈负相关.DCM患者相关因素的Logistic回归分析:对DCM患者有影响的变量进行单因素分析显示,脉压及脉压指数是DCM患者心脏重塑的独立危险因素.脉压和脉压指数与糖尿病心肌病患者心脏结构和舒张功能有相关性,是糖尿病心肌病患者心脏重构的独立危险因素.     

混凝土气体渗透模拟研究

采用聚焦离子束/扫描电镜(FIB/SEM)技术对混凝土中的硬化水泥浆体进行扫描,并基于试件三维孔隙结构,分别采用逾渗孔隙结构模型和计算流体力学对试件进行渗透率模拟分析.结果表明:至少3个FIB/SEM观测试件才能够具有硬化水泥浆体孔隙率的表征单元性;基于逾渗孔隙网络模型,试件的渗透率预测结果表现出较为明显的各向异性,其在X方向和Y方向的渗透率均较小,为3.40×10-19～5.65×10-19 m2,而在Z方向其渗透率均有较大提升,增大至12.42×10-19～13.82×10-19 m2;流体力学的渗透率计算结果较逾渗孔隙网络模型更大,为13.09×10-19～99.91×10-19 m2,这是由于逾渗孔隙网络模型对原始孔隙结构进行了简化处理,势必会导致试件孔隙结构通过能力小于原始试件,故其渗透率也较小.