纳米铜添加剂在装备修复技术中的应用

考察了纳米铜添加剂在不同润滑油中的减摩抗磨性能,采用扫描电子显微镜对磨损表面进行了形貌和元素分析,模拟实际工况进行了300h的发动机台架试验.结果表明纳米铜添加剂具有良好的减摩抗磨性能,可使润滑油650SN的摩擦系数降低48%,磨痕宽度降低21%;使坦克润滑油50CC的摩擦系数降低40%,磨痕宽度降低33%;使柴油机油15W/40CD和汽油机油15W/40SF的摩擦系数分别降低9%和15%,磨痕宽度分别降低22%和18%.在摩擦过程中,纳米铜添加剂能够在磨损表面形成了一层疏松的自修复膜,这层修复膜隔离了摩擦副之间的直接接触,修复了磨损表面的微损伤,从而起到有效的自修复作用.由纳米铜等添加剂组成的复合型添加剂具有优良的动力性、自修复性和经济性.     

分布式云的研究进展综述

云计算作为全新的计算模式,将数据中心的资源包括计算、存储等基础设施资源通过虚拟化技术以服务的形式交付给用户,使得用户可以通过互联网按需访问云内计算资源来运行应用.为面向用户提供更好的服务,分布式云跨区域联合多个云站点,创建巨大的资源池,同时利用地理分布优势改善服务质量.近年来分布式云的研究逐渐成为学术界和工业界的热点.文中围绕分布式云系统中研究的基本问题,介绍了国际国内的研究现状,包括分布式云系统的架构设计、资源调度与性能优化策略和云安全方案等,并展望分布式云的发展趋势.     

前交叉韧带断裂后足底压力特征的聚类分析

运动过程中,人体的步态特征可以在足底压力图像上有准确的记录,而这也就可以成为判断步态正常与否的一条有效依据.通过一组压力传感器阵列获取人体运动过程的足底压力分布数据,提取步态的运动学和动力学特性.在此基础上,采用极限学习机（Extreme learning machines,ELM）神经网络聚类算法对足底压力数据进行分析,完成正常与异常步态的分类辨识工作.本文从实际临床数据出发,对前交叉韧带断裂患者进行步态分析,并据医生的临床诊断结果进行校验.该方法在步态分析上取得了较为良好的效果,仿真结果表明了其有效性.     

多支路加热炉分布式平衡与跟踪控制

针对加热炉多个支路出口温度的平衡及跟踪控制问题,提出具有分布式特点的支路平衡跟踪控制方案,给出了基于分布式偏差的控制器设计方法.该方法利用相邻支路的温度信息,将各支路与相邻支路的温度偏差作为控制输入,在加热炉所有支路的温度达到一致的同时,也确保其跟踪同一设定值.由于仅利用了相邻支路的温度信息,使得所提分布式偏差控制方案在支路数目较多情形下更显优势.最后仿真实例表明了该分布式控制方案的有效性与可行性.     

石墨烯/环氧树脂复合涂层的γ射线辐照损伤及其腐蚀防护性能

用硅烷偶联剂对石墨烯表面进行修饰, 制备石墨烯/环氧树脂复合涂层。通过交流阻抗(EIS)和塔菲尔极化曲线(Tafel slope)等电化学方法分析复合涂层经伽马射线辐照后的腐蚀防护性能。采用电子自旋共振(ESR)和傅里叶红外光谱分析仪(FTIR)等测试复合涂层的γ射线辐照损伤, 探索了石墨烯在环氧树脂中抗辐照损伤的作用机理。Tafel结果显示复合涂层经280 kGy辐照后, 腐蚀电流为6.140×10^-9 A/cm², 而纯环氧树脂涂层的腐蚀电流则为1.340×10^-8 A/cm², 说明石墨烯可以使复合涂层保持较好的腐蚀防护性能。ESR分析表明, 复合涂层中的石墨烯可以降低环氧树脂基体在γ射线辐照过程中产生的过氧自由基, 表明石墨烯可有效吸收辐照过程中的自由基。辐照前后复合涂层的FT-IR图谱没有发生明显变化, 说明石墨烯有效降低了伽马射线对环氧树脂的结构损伤。因此, 可以认为石墨烯能够减缓环氧树脂在高能辐照环境中的老化, 从而延长其使用寿命。     

基于核的两阶段稀疏表示的人脸识别研究

为了提高人脸识别的分类正确率,提出了一种基于核的两阶段稀疏表示(KBTPSR)的人脸识别方法.该方法首先利用一个非线性函数将原始数据空间映射到特征空间;然后,在该特征空间中将待测样本表示为所有训练样本的一个线性组合,接下来根据每个训练样本的表示贡献选出待测样本的M个最近邻;最后,将待测样本表示为上述M个最近邻的一个线性组合并且利用每一类训练样本对待测样本的表示贡献来完成分类.大量的实验结果表明,该方法可以获得很好的识别效果.     

Challenges and Requirements for the Application of Industry 4.0: A Special Insight with the Usage of Cyber-Physical System

Considered as a top priority of industrial development, Industry 4.0 (or Industrie 4.0 as the German version) has being highlighted as the pursuit of both academy and practice in companies. In this paper, based on the review of state of art and also the state of practice in different countries, shortcomings have been revealed as the lacking of applicable framework for the implementation of Industrie 4.0. Therefore, in order to shed some light on the knowledge of the details, a reference architecture is developed, where four perspectives namely manufacturing process, devices, software and engineering have been highlighted. Moreover, with a view on the importance of Cyber-Physical systems, the structure of Cyber-Physical System are established for the in-depth analysis. Further cases with the usage of Cyber-Physical System are also arranged, which attempts to provide some implications to match the theoretical findings together with the experience of companies. In general, results of this paper could be useful for the extending on the theoretical understanding of Industrie 4.0. Additionally, applied framework and prototypes based on the usage of Cyber-Physical Systems are also potential to help companies to design the layout of sensor nets, to achieve coordination and controlling of smart machines, to realize synchronous production with systematic structure, and to extend the usage of information and communication technologies to the maintenance scheduling.     

二元结构岩土基坑“吊脚桩”支护设计数值分析

在山地丘陵地区,上层是土体、下层是岩体的岩土二元结构基坑非常普遍。针对此类基坑支护中常用到的“吊脚桩”的设计和施工特点进行有限元数值模拟与分析,研究了其设计方法及其安全稳定性、桩体嵌岩深度、桩脚处锚杆轴力和预留岩肩宽度等各种影响因素。分析结果表明：此类基坑设计对上层土体按传统设计计算方法进行设计施工时能够保证上层土体开挖基坑的稳定性;增加嵌岩深度或增大桩脚处锚杆预应力都能有效地控制下层岩体开挖时基坑的稳定和变形,锚杆预应力为主要控制因素,施工中要注意对其轴力进行监测;预留岩肩宽度越大,支护桩位移越小,当该宽度大于某定值时,其变化对位移和弯矩的影响作用将不再明显。     

无线超宽带传感网中OFDM信号的阵列化接收机制

针对无线超宽带传感网中OFDM信号的接收,研究了基于多窄带接收设备的阵列化处理方法,以带宽拼接的方式实现超宽带(ultra-widdband,简称UWB)OFDM信号的接收与处理.首先,将超宽带OFDM信号的频带切分成许多子带,其中每两个相邻子带之间至少有一个子载波重叠.这样,超宽带OFDM信号被分解成多个子信号.与子带相等数目的窄带接收设备组成接收阵列,这些窄带设备分别工作在不同的子带上,以分布式协作的方式对相应子信号进行采样.然后,以相邻设备对重叠子载波的采样为依据,利用峰值对齐匹配法(peak value alignment retrieval, 简称PVAR)对相邻窄带接收设备采样数据进行时间对齐.再根据对齐的结果进行带宽拼接式数据融合,得到超宽带OFDM信号的离散信号.由于窄带接收设备的实现只需要低速ADC,因此有效解决了传统超宽带OFDM接收机中高速ADC的挑战.通过仿真考察了这种方法的有效性、同步误差的容错性、设备数量的扩展性以及不同信噪比影响下的性能.     

一种改进的人工鱼群算法

提出一种改进的人工鱼群算法,对其觅食行为、追尾行为与移动策略进行改进,设定特殊觅食行为,约束群聚行为的拥挤度区间,协调移动策略,以保障每条鱼的成功觅食,避免鱼群出现早熟现象,提高全局寻优能力.最后通过实验仿真验证了该算法的有效性与精确性.