新的稀疏支持向量回归机算法及实验研究

支持向量回归机是一种解决回归问题的重要方法,其预测速度与支持向量的稀疏性成正比。为了改进支持向量回归机的稀疏性,提出了一种直接稀疏支持向量回归算法DSKR（Direct Sparse Kernel Support Vector Regression）,用于构造稀疏性支持向量回归机。DSKR算法对ε-SVR（ε-Support Vector Regression）增加一个非凸约束,通过迭代优化的方式,得到稀疏性好的支持向量回归机。在人工数据集和真实世界数据集上研究DSKR算法的性能,实验结果表明,DSKR算法可以通过调控支持向量的数目,提高支持向量回归机的稀疏性,且具有较好的鲁棒性。     

内铺煤粉方管内瓦斯预混火焰传播特性

为了研究煤粉对管内瓦斯预混火焰传播过程的影响,选用典型煤粉试样将其均匀铺于截面100 mm×100 mm、长1.5 m的有机玻璃方管底部,采用高速摄像机/光电传感器、微细热电偶、压力传感器等测试得到了管内瓦斯火焰传播过程中火焰传播速度、火焰瞬态温度、燃烧压力等参数,并初步分析了煤粉影响瓦斯火焰传播的机制。结果表明：有煤粉时火焰传播速度有所增加,但燃烧反应持续时间明显增长;内铺煤粉时管内火焰温度的半峰宽度增加,测点处瞬态温度曲线呈现出较为明显的“双峰”结构,说明活性的煤粉与瓦斯火焰形成瓦斯-煤粉复合火焰;有无煤粉时燃烧压力峰值差别不大,但有煤粉时压力波脉冲宽度增加。     

滚轮轴线空间夹角检测方法探讨

滚动摩擦传动中,主、从动轮旋转轴线在空间的理想位置是平行的。但由于安装等原因旋转轴线之间存在夹角。夹角的存在影响传动精度。本文针对这一问题,提出了适用于不同场合的三种检测方法：光学检测法;轴向位移检测法和直接调整法。这些方法经过实验证明效果很好。前两种方法能够保证主、从动轮的扭转夹角控制在30＂以内。摩擦传动试验装置采用光学检测法调整后,长时间平稳运行的低速可达0．2＂／s,运动位置精度RMS值为0．01”左右。30分钟内低速可达0．05＂／s,位置精度RMS值为0．009＂左右。本文提出的调整方法虽然针对滚动摩擦传动的,但对其他的精密机械和精密仪器的调整也有一定的参考价值。     

近组分模型中主变量的选取问题研究

近组分模型有两种主变量选取方法,分别是选取自然变量作为主变量的方法和选取总属性变量作为主变量的方法。比较了这两种方法在数学模型和数值求解流程方面的差异,分析了在计算精度和计算效率方面产生的异同。二氧化碳驱概念模型的模拟结果表明,油气两相都存在时,虽然两种方法在一维驱替和二维驱替中的计算精度是一样的,但是选取自然变量作为主变量的方法不仅允许的最大时间步长更大,而且在相同时间步下运行速度更快。在相同时间步下,选取自然变量作为主变量的方法在二维驱替中提速效果有所降低。     

仿生岩羊四足机器人的设计和步态仿真研究

岩羊是最好的攀岩动物之一,可以在陡峭的悬崖上奔跑或者休息。为了复制岩羊卓越的运动性能,提出了一种新型的四足机器人设计方案,同时选择中央模式发生器(CPG)作为运动控制器。一系列的仿真实验用于验证文中所提出的机械设计和运动控制方法的可行性和优越性,结果表明含有减震悬架的机器人可以极大地减小地面冲击力和关节峰值扭矩;刚度可变的设计可以增加对环境的适应性和运动的稳定性;同时在开环控制下具有跨越障碍物和斜坡攀爬能力。另外,还实现了三种典型步态的运动,体现了机器人具有静态稳定性和动态稳定性。该研究对于开发用于山地攀爬的四足机器人具有参考意义。     

基于液滴微流控技术的集成式数字PCR芯片

为了实现对核酸的高灵敏度检测,设计出一款新型的微滴数字聚合酶链式反应(ddPCR)芯片。该芯片由流动聚焦式微滴生成模块及后方的微滴储存腔构成。使用COMSOL软件对微滴生成及收集腔内液体流动进行仿真,验证芯片结构的合理性。使用软光刻技术及模压成型方法制得聚合物芯片并进行试验,结果表明,该芯片可以在70s内生成20 000个直径为120μm(0.89nL)的微滴,微滴一致性较好(体积的变异系数为2.11%),且可以整齐、稳定地排列在收集腔内。应用该芯片直接进行原位PCR扩增及检测即可得出DNA检测结果。该芯片具有高灵敏度、高通量和高集成度的优势,避免了普通数字PCR的各种缺陷,如操作复杂、移液过程中的样品污染、样品损失、微滴破碎和融合。     

学校宿舍楼火灾烟气流动及温度分布规律研究

建筑物发生火灾时,产生的大量烟气是对人员危害性最大的因素之一。为了研究火灾时的烟气流动规律,运用场模拟软件FDS(Fire Dynamics Simulator)对甘肃地区某内长廊式初级中学宿舍楼在各层门窗及一层主出入口的开启和闭合等不同通风状况下的火灾场景,进行数值模拟,研究了建筑物通风情况对火灾时烟气流动、温度分布的影响规律。分析结果表明:通风面积越大,烟气层高度越高,而走廊和楼梯间温度均较低;烟气容易在楼梯出口处聚集,特别是一层通向外界的出入口封闭后,对流换热效应减弱,烟气很容易蓄积,形成蓄烟池效应。根据研究所得烟气分布规律,提出内长廊式学生宿舍的安全疏散设计和应急管理的改进措施。     

低温下聚碳酸酯冲击拉伸性能的实验研究

为了研究聚碳酸酯在低温条件下的力学行为,在冲击拉伸试验装置上对聚碳酸酯板进行了不同环境温度下的高应变率单向拉伸实验,获得了-60℃、-20℃和室温下应变率为360 s-1、800 s-1和1 700 s-1的拉伸应力应变曲线。试验结果表明,在实施的温度范围内,随着温度的升高,聚碳酸酯的屈服应力和失稳应变都有不同程度的减小;在同一实验温度下,随着应变率的增加,屈服应力和失稳应变均增大,呈现高速韧性的特征。     

含等离子喷涂ZrO2热障涂层的Ti3XC2(X=Al,Si)性能研究

在1450℃真空下保温1.5 h进行热压反应烧结制备了纯度为90％以上的Ti3AlC2和Ti3SiC2层状结构陶瓷,研究了它们的物相组成、微观结构、力学性能及热物理特性,并在2种陶瓷基体上进行了无金属粘结过渡层等离子喷涂ZrO2热障涂层处理,考察了涂层的结合强度与热冲击特性.结果表明,Ti3AlC2和Ti3SiC2基体...     

具有指定统计参数的粗糙表面的加工和复制

表面微／纳米结构和各种功能特性密切相关,为了更加定量地分析结构参数和功能特性的内在相互依赖关系,需要首先获得具有指定统计粗糙度参数（例如表面均方根粗糙度、偏斜度、峰度、自相关长度等）的三维粗糙表面。本文主要进行可控表面统计参数的粗糙结构的设计、加工和复制研究。为了提高设计精度,特别是对于具有大自相关长度的表面,在非线性共轭梯度法中引入了遗传算法（GA）。经优化设计后,利用聚焦离子束（FIB）在硅基底上加工了一系列具有不同高度分布和自相关长度的三维粗糙表面。最后,用转印的方法将这些结构复制到聚二甲基硅氧烷（PDMS）薄膜,并且应用参数评价和频谱分析等对模板和复制结构之间的原子力显微镜（AFM）测量结果评价比较。可控表面统计参数的粗糙表面加工及复制可为后续进行粗糙结构相关的表面功能特性定量分析研究提供支持。