负载波动下感应电动机转子断条故障诊断

针对波动负载下感应电动机转子断条故障特征提取与状态识别问题,研究一种基于瞬时功率与离散小波的波动负载下感应电动机转子断条故障提取方法,并给出了明确有效的检测判据。该方法计算电动机瞬时功率,进行离散小波分解并提取特征频段能量,并通过比较瞬时无功功率中特征频段的小波能量幅值Eq与瞬时有功功率中相应频段的能量幅值Ep的大小形成诊断判断。创建了以随机森林为基分类器的集成分类器,提高负载波动下感应电动机转子断条故障识别的精确性。通过实验验证了该方法及其新判据的有效性。     

融合随机森林模型的布料分层建模

目的 在布料仿真中,针对基于物理方法计算复杂、耗时长、实时性差的缺点,提出了一种融合随机森林模型的布料分层建模方法。方法 采用基于物理的方法计算出各个质点的初始位置,连接各个质点形成最初始水平布料。然后通过使用随机森林模型的回归算法来推断质点在下一水平布料的位置,使用3细分法连接质点,再通过边翻转操作生成稳定的布料网格,重复上述过程直至产生满意的动画效果。结果 在固定共轭梯度法（CG）改进后的隐式积分方法和交替方向乘子法（ADMM）的迭代次数,保证两种传统方法计算的模拟结果具有相似误差的情况下,实验结果表明,当模拟的质点数较少时,融合随机森林模型的布料分层建模方法与两种传统基于物理的模拟方法相比,没有很大的优势,但在模拟足够数量的质点时,融合随机森林模型的布料分层建模方法的模拟速度相比于ADMM算法提高了约26%。结论 采用随机森林模型来进行分层布料模拟,省去了传统基于物理的模拟方法进行的大量数值计算,显著提升了布料模拟的效率,并且在施加外界力、与外界物体发生碰撞的情况下,融合随机森林模型的布料分层建模方法依旧可以产生稳定可靠的模拟动画,是一种高效的布料模拟方法。     

改进YOLOv5的隧道火灾帧差检测网络与应用方法

隧道发生火灾存在着检测难、救援难的问题,实时的火灾监测对于及时发现火情是至关重要的。传统基于视频图像的火灾检测方法,检测依赖单幅图像,无法提取多幅图像的时空信息,检测精度低,不能有效检测隧道火灾。因此,提出了隧道火灾帧差网络。帧差网络使用3D卷积核构建网络结构,提取视频中火灾的时间上下文信息;将帧差网络衔接至YOLOv5主干网络形成隧道火灾帧差检测网络,可以检测单幅图像及两幅图像,从而充分利用视频动态信息;使用CIoU函数优化网络的边界框损失,并融合分类损失与置信度损失,使网络能够快速收敛。实验结果表明,该网络在隧道火灾数据集上的平均精度高达91.03%,检测速度达到了63.7帧/s,具有较强的鲁棒性。通过选取最优分析策略设计隧道火灾检测应用方法,该方法在隧道场景中的漏检率和误检率分别为2.52%和2.03%,可以满足隧道火灾检测的准确性和实时性需求。     

R1234ze(Z)蒸气压方程

为了对第4代新型制冷剂R1234ze(Z)的热物性有更多认识,文中在公开发表的文献中,搜集了关于R1234ze(Z)的饱和蒸气压实验数据。对每组数据精度进行分析后,筛选得到140组实验数据。经过非线性拟合,获得了R1234ze(Z)的4项Wagner型蒸气压专用方程。该方程适用温度区间为283—413 K,压力区间为12—2 950 kPa。将拟合数据与该方程进行对比,其压力绝对偏差大部分在±2 kPa,相对偏差分布于±1%范围,平均绝对偏差为0.193%。对比文献数据与该方程,其压力相对偏差范围为-1%—2%,最大相对偏差为1.827%,平均绝对偏差为0.282%。因此,新方程对各组实验数据点都有很好的拟合度。根据此方程,计算得到R1234ze(Z)的标准沸点为284.751 K,偏心因子为0.325,可供物理性质的计算和工程实践的应用。     

融合QPSO算法的多精度布料仿真建模方法

在布料建模领域，如何快速模拟布料形变之后的褶皱细节是研究的热点。通过使用多精度布料建模方法，在布料的不同形变区域使用不同精度的网格，可以有效平衡建模的精度和速度，已有的工作主要是在布料形变过程中，动态计算出布料质点邻域的曲率，依据人为设定的阈值，划分出布料的多精度区域，而在大部分场景中，布料的变形模式没有规律，固定不变的阈值可能会影响布料的仿真效果。针对该问题，首先将基于量子行为的粒子群算法引入建模过程，通过粒子群算法对布料表面的搜索，提高了布料弯曲部位的搜索效率，优化了多精度布料的建模速度和精度，其次针对布料仿真运动过程进行研究，参考布料受空气阻力的数学模型，以及粒子动力学中的数值积分方法，优化布料运动的仿真计算方法。实验证明，与现有布料多精度方法相比，该方法能较快检测到布料褶皱区域并判断是否需要细化，且能较好地表现出布料仿真过程中空气阻力对布料造成的形变。     

铈掺杂CoCuMnOx太阳能选择性吸收涂层的制备及性能

采用共沉淀高温烧结法制备了铈掺杂CoCuMnOx功能粉体(Ce@CoCuMnOx),并掺入自制硅改性聚氨酯黏结剂中,在马口铁表面喷涂了太阳能选择性吸收涂层.通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外?可见?近红外分光光度计、红外光谱仪和自制太阳光模拟装置表征了粉体的物相组成、表面形貌以及涂层的选择吸收性能.结果表明,Ce@CoCuMnOx功能粉体的物相组成包括CoCuMnOx、Co3O4和CeO2.当Ce、Co、Cu、Mn物质的量比为1.5:2.5:1.0:1.0,煅烧温度为450°C,煅烧时间为4 h时,所制涂层的选择吸收性能最佳,太阳能吸收比(αs)为95.9％,发射率(εT)为23.8％,品质因子(αs/εT)达到4.03.     

布料仿真建模研究进展

布料仿真一直是计算机动画中的研究热点与难点,对提高计算机动画质量以及用户体验具有重要意义,布料是一种非常经典的柔性材料物体,遍布于人们的日常生活中。虚拟世界中虚拟角色强烈的视觉真实感主要来源于逼真的虚拟人物的服装动画,这在很大程度上可以增强用户的体验感,在游戏娱乐、电影电视和动画制作等领域有着十分广泛的应用前景。布料仿真的质量与速度直接决定了计算机动画的整体水平,而布料的模拟水平则起着至关重要的作用。随着计算机软硬件的不断发展和计算机动画市场需求的提高,对布料仿真建模方法的研究受到越来越多的关注,布料仿真建模方法也因此有了较大发展。本文通过回顾布料仿真建模方法的相关工作,对国内外方法的研究进展进行综述,从布料仿真中数值积分方法的改进、多分辨率网格的改进和机器学习方法的使用等方面对布料仿真方法的发展进行简要阐述,并根据不同方法在布料模拟应用上的特性,对几大类改进方法进行了相应的总结与展望。同时选取几种算法进行对比,并给出建议。     

融合DNN与AABB—圆形包围盒自碰撞检测

目的 为了解决自碰撞检测剔除率低和检测速度慢的问题,提出一种AABB（aixe align bounding box）—圆形包围盒树结构和具有二分类功能的深度神经网络（deep neural network,DNN）加速包围盒相交检测的方法。方法 对变形体构建AABB—圆形包围盒树,即对内部节点构建AABB包围盒,对叶子节点构建圆形包围盒。根据AABB—圆形包围盒生成包围盒测试树（bounding volume test tree,BVTT）,采用深度神经网络优化BVTT的包围盒相交测试和法向锥测试,输出碰撞三角形对。结果 在确定最优隐含层数和每层最优节点数保证深度神经网络达到最佳准确率的情况下,实验结果表明,在没有自碰撞的情况下,本文方法与AABB-OBB方法、经典包围盒方法耗时相同,但在自碰撞足够多的模拟场景中,融合深度神经网络的AABB-圆形包围盒方法比AABB-OBB（oriented bounding box）方法和经典的包围盒方法速度更快,整体耗时缩短了21%~37%。同时,对5种方法的更新率、检测效率和图元相交测试时间进行实验对比,发现本文方法比AABB-OBB方法和经典的方法具有更好的贴合性和更快的相交测试速度。结论 本文方法相对于AABB-OBB方法、经典包围盒方法的测试速度更快,不仅提高了自碰撞检测高层剔除率,同时降低了模拟整体耗时,更适用于实时变形体自碰撞检测领域。     

新型发泡剂R1233zd(E)蒸气压方程

为了更完善地认识新型发泡剂R1233zd(E)的热物理性质,并将其应用于工程实践,文中在文献中搜集了关于R1233zd(E)的饱和蒸气压数据。通过分析每组数据的精度,筛选得到202组实验数据。在此基础上,应用进化优化算法对选取不同项数(3,4,5,6,7)的亥姆霍兹型方程进行拟合,通过比较不同项数方程的拟合偏差与方程形式,得到一个5项蒸气压方程,作为R1233zd(E)的专用方程。该方程适用范围广,同时具有很高的精度,适用温度区间为234.15—437.91 K,压力区间为7.2—3 521.00 kPa;对拟合数据的平均绝对偏差为0.283%,对不同文献数据均可以较好地复现。同时,该方程亦可用于计算R1233zd(E)正常沸点与偏心因子,具有较好的应用价值。     

高折射率ZrO2纳米杂化材料的制备与研究

以4,4’-二羟基二苯硫醚和9,9-二(4-羟苯基)芴，环氧氯丙烷为原料，在碱性条件下缩聚合成一种含S元素含芴结构的环氧树脂基体；通过溶胶-凝胶法，以四正丁醇锆为前驱体，以KH560为偶联剂，在基体上原位合成无机纳米ZrO₂粒子，再经过热固化制备出一种具有高折射率的光学纳米杂化材料。通过红外光谱、¹H核磁共振、X射线衍射、纳米粒度仪等手段对杂化材料的结构进行表征，并采用紫外分光光度仪、热重分析仪、椭圆偏振光谱仪对其性能进行了表征与测试。结果表明：ZrO₂粒子在聚合物基体中合成，并以纳米粒度均匀分散，杂化材料具有很好的光学性能，在可见光范围内普遍保持90%以上的透过率，随着ZrO₂含量的增加，杂化树脂折射率呈线性增加，ZrO₂含量在19.33%时，折射率达到1.739。