基于堆叠稀疏去噪自动编码网络与多隐层反向传播神经网络的铣刀磨损预测模型

刀具磨损状态是机械加工过程中需考虑的重要因素之一.针对铣刀磨损的在线预测问题,建立了一种基于深度学习的铣刀磨损预测模型.首先,将采集到的铣刀切削时的振动信号进行小波去噪后,利用快速傅里叶变换和小波包分解等技术提取时域、频域及时频域上的特征参数,并根据相关性分析从中筛选出合格的特征参数合并为特征向量,以此作为堆叠稀疏去噪自动编码网络(SSDAE)的含噪样本.其次,利用特征后处理的方式对已经筛选出的特征参数进行单调不递减及平滑处理,并将其作为SSDAE的无噪样本来训练该网络.然后,将经过SSDAE降维后的特征向量作为多隐层反向传播神经网络(BPNN)的输入,以这些特征对应的实际铣刀的磨损量作为标签对该网络进行拟合训练.最后,对训练好的模型进行实验验证,通过测试数据集和人为加入噪声的测试数据集的对比,结果显示所提模型不仅具有较高的预测精度,还具有较高的鲁棒性.     

Inconel 690传热管GTAW对接焊接头组织及力学性能研究

对Inconel 690传热管材进行钨极气体保护焊(GTAW)对接焊,采用拉伸试验机、压扁试验机和光学显微镜测试和分析传热管焊接接头,同时利用ANSYS软件开展焊接接头在设计工况失压时的一次应力强度校核。研究结果表明:焊缝中心为树枝胞状晶,熔合线附近为粗大柱状晶。室温时接头的平均抗拉强度为619 MPa,平均屈服强度为292 MPa,350℃时接头平均抗拉强度为475 MPa,平均屈服强度为206 MPa,拉伸接头断裂从熔合区开始贯穿整个焊缝组织,呈塑性断裂。压扁试验和反向压扁试验结果表明管接头完好。通过ANSYS分析可知,设计工况下传热管接头350℃许用应力强度150 MPa限值可满足其一次应力强度要求,且裕量较大。     

Enhanced electrochemical performance of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 via titanium and boron co-doping

Titanium and boron are simultaneously introduced into LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂ to improve the structural stability and electrochemical performance of the material. X-ray diffraction studies reveal that Ti⁴⁺ ion replaces Li⁺ ion and reduces the cation mixing; B³⁺ ion enters the tetrahedron of the transition metal layers and enlarges the distance of the [LiO₆] layers. The co-doped sample has spherical secondary particles with elongated and enlarged primary particles, in which Ti and B elements distribute uniformly. Electrochemical studies reveal the co-doped sample has improved rate performance (183.1 mAh·g^-1 at 1 C and 155.5 mAh·g^-1 at 10 C) and cycle stability (capacity retention of 94.7% after 100 cycles at 1 C). EIS and CV disclose that Ti and B co-doping reduces charge transfer impedance and suppresses phase change of LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O_2.     

多孔SiO2分子巢制备多功能涤纶纤维试验研究

针对传统PET材料不具备抗菌、不耐洗等问题,以煎煮法为基础,以草珊瑚、艾叶和薄荷为原料,制备含植物活性成分的溶液,其具有抗菌、杀菌的作用;以溶胶-凝胶法为多孔材料制备方法,用十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠表面活性剂为模板剂,正硅酸乙酯为有机硅源,氨水为催化剂,乙醇和乙醚为助溶剂,在水-乙醇-乙醚体系中合成多孔二氧化硅微球;然后,多孔二氧化硅微球与提取液混合制备含植物活性成分的多孔二氧化硅分子巢;最后以制备的多孔二氧化硅分子巢与普通的聚酯切片用熔融纺丝工艺进行造粒、纺丝,得到具有抗菌、杀菌和耐洗的多功能涤纶纤维.通过SEM微观观察和力学性能测试、抗菌试验、耐洗性测试,对上述制备的多功能涤纶纤维性能进行验证.结果表明:在模板剂总浓度为0.029 mol·L-1、V醇:V醚=20:20、两种表面活性剂比为4:1时,得到的多孔SiO2微球排列规整;当多孔二氧化硅分子巢掺量(质量分数)在0.5％～1％时,通过熔融共混纺丝得到的新型多功能涤纶纤维力学性能表现最优;当多孔二氧化硅分子巢掺量(质量分数)在1％时,得到的新型多功能涤纶纤维的抗菌性能达到87.9％.而二氧化硅分子巢掺量越高,纤维材料越耐洗.以上结果说明本试验制备涤纶纤维的方案可行.     

弹性元件参数优化对扑翼机构转速波动影响研究

以特拉华大学机械系统实验室所研制的样机模型进行建模,该模型传动机构采用曲柄摇杆机构.传动机构在运转的过程中,翅翼会在气动力和惯性力作用下产生周期性波动,导致电机转速波动增大,影响机构的平稳运行,产生振动和噪声.在仿真试验中引入弹簧元件,可有效降低电机转速波动,利用正交试验设计方法对影响电机转速波动的影响因素进行极差分析,得出弹簧的连接点位置是主要因素,弹簧的刚度系数是次要因素,弹簧原长影响最小.搭建了物理实验平台,验证了仿真结果和正交试验设计方法的正确性.     

基于情境感知工具辅助碎片化学习行为的研究

碎片化学习难以集中记录,存在无法迅速定位到自己需要的学习内容等用户体验问题.传统方法不能采集真实情境下的用户数据,无法满足研究人员的研究需求.基于此,开发一种基于用户行为的捕捉工具——CAUX(Context-Aware User Experience,CAUX),设计了具有情境感知能力的数据采集模块,自动捕捉指定App内的用户行为数据.CAUX对用户干扰性低,可以辅助研究人员捕捉典型的碎片化学习行为.对利用CAUX采集到的数据进行处理,并结合人工方法进行分析,可以发现不同情境下的用户行为和用户体验问题.     

Relationships of tensile strength with crosslink density for the high-carbon black-filled EPDM compounds with various softeners

Equilibrium swelling and rheological tests were adopted to systematically investigate the effects of softener type and dosage on the crosslink densities. The results turned out that the chemical crosslink density could be distinguished from the physical crosslink density by comparing the results of equilibrium swelling and rheological tests. The liquid butadiene (LB) as a softener leads to the greatest reduction in crosslink density, followed by polyethylene wax (PW) and paraffinic oil (PO). The tensile strength decreases with increasing PO content while shows peak values with increase of LB and PW contents. The dependencies of chemical crosslink density on the aging time under 150°C are quite different for the three softeners, which can be expected from the double crosslinking networks consisting of small softener and large main crosslinking networks. Further investigation has been performed to correlate the tensile strength with chemical crosslink density of ethylene propylene diene monomer elastomer vulcanizates. Three different linear relationships can be obtained for the softeners independent of the aging time. It can now be expected from this study that the role of some new softeners in rubber compounds is not only confined to plasticization but also forms crosslinking networks in the peroxide-cured rubbers.     

催化剂级配技术在加氢改质装置上的工业应用

基于柴油产品质量升级的需求,中国石化大连石油化工研究院(FRIPP)开发了FHIDW加氢改质技术及配套FF-46加氢精制催化剂、FC-14B加氢改质催化剂和FDW-3临氢降凝催化剂.该技术及催化剂级配体系在格尔木炼油厂0.8 Mt·a-1加氢改质装置上的工业应用情况表明,级配催化剂体系对原料适应性强,装置运转平稳,操作灵活性高,催化剂失活速率慢,产品分布合理且质量优异,在降低柴油产品凝点的同时可以明显改善其密度和十六烷值,解决了改造前装置生产重柴油密度偏低的问题,为炼油厂生产符合国V质量标准的柴油提供了技术保障.     

基于图像分割技术的图像数字水印算法研究

针对数字图像水印技术,通过对闭运算得到的图像再进行开运算,使实验得到的图像区域较为完整,采用4×4的正方形结构元素,使得图像区域有更多的白色像素被置为黑色,对图像进行取反操作,能够对图像区域的非连通区域进行填充.希望能够利用精确的图像分割算法,实现对复杂版面的文档图像的有效切割,在一定程度上对图像数字水印的推广起到促进作用.