使概率论授课更贴近实际生活的探索

本文针对概率论这门课程比较抽象的特点,结合如何在教学中更加贴近生活贴近应用的实例,提出了概率论教学的一些探索。     

活塞销材料20CrMo上沉积CrN涂层的摩擦性能研究

在高强化柴油机活塞销材料(20CrMo)上沉积了CrN涂层,采用球-盘试验对比研究了20CrMo基材上沉积CrN涂层前后与Si3N4球配副的摩擦学性能差异.在干摩擦条件下,考察了室温、300、500、700和900,℃等温度下两种配副的摩擦系数和磨损率.在基础油PAO6润滑条件下,考察了不同运行速度和负荷对两种配副的摩擦性能的影响.同时,对PAO6和发动机用油5W40润滑下的摩擦性能进行了比较,结果表明:20CrMo基材沉积CrN涂层后的高温磨损机理发生了改变,其抗磨性能显著增强.在PAO6润滑下,基材沉积CrN涂层后降低了负荷对摩擦系数的影响.在5W40润滑下,CrN涂层的应用明显改善了高速重载工况下的摩擦学性能.     

木粉疏水改性对HDPE基木塑复合材料性能的影响

采用一种操作简便且易于工业推广的方法对木粉进行疏水改性，具体过程为：将3种可热聚合的单体，即甲基丙烯酸甲酯（MMA）、甲基丙烯酸丁酯（BMA）和苯乙烯（St）均匀喷洒在木粉上，经过预热处理后，与配方中其他组分，如高密度聚乙烯（HDPE）和马来酸酐接枝聚乙烯（MAPE）等通过高速混合机混合均匀，采用双螺杆挤出机造粒后，注射制备木塑复合材料（WPC）样条，测试其力学性能。另外，考察了疏水改性对WPC接触角、维卡软化温度、洛氏硬度、吸水性能、热性能的影响规律。结果表明：疏水改性后WPC的接触角增大，木粉和HDPE的界面相容性改善，力学性能得到明显提高。其中，当MMA、BMA和St的添加量为3%时，WPC的力学性能最好，与疏水改性前相比，弯曲强度分别提高了17.3%、26.3%和27.5%，弯曲模量分别提高了24.4%、24.4%和26.0%，冲击强度分别提高了54.7%、57.7%和60.5%。 此外，疏水改性后WPC的维卡软化温度、洛氏硬度、耐水性和耐热性也得到改善。     

智能开采装备全位姿测量及虚拟仿真控制技术

针对深部开采复杂地质条件下的综采装备空间位姿及受力动态变化、随机倾斜错动难以描述和自适应控制难题,提出了基于全位姿测量及虚拟仿真控制的智能开采模式,以中煤新集口孜东矿140502工作面地质条件和7 m四柱大采高综采装备参数为基础,构建复杂条件下智能开采装备全位姿测量及虚拟仿真智能控制系统。首先,给出了智能开采"环境装备-仿真模拟-反向控制"运行体系下的智能决策过程,提出了融合视觉的装备全位姿测量、工作面装备位姿一体化描述及驱动关系建模、基于Unity3D的综采虚拟仿真控制等3项支持智能决策的关键技术。随后建立融合视觉的工作面综采装备群全位姿多参数测量系统,提出了基于设备特征点的视觉多参数测量方法,获取描述综采装备群空间全位姿的15个独立参数;给出综采装备群统一坐标描述及驱动模型,建立了特定的全局和局部坐标系、采煤机和刮板输送机位姿驱动关系模型和刮板输送机三维空间弯曲姿态模型;基于Unity3D虚拟仿真技术构建了工作面场景、装备、工艺流程等虚拟实体和关系模型,支撑井下综采装备开采过程运动仿真。开发出与全位姿测量系统通信的底层数据接口,获取装备的实际工况数据,从而驱动仿真模型实现三维场景下的虚实映射。分析计算和模拟优化下一割煤循环装备协同运动及工艺过程,通过反向控制链路实现对装备虚拟模型和实际装备体的闭环控制。实验室测试表明:虚拟仿真系统实现了数据获取、模型解算、单机装备及装备群协同运动仿真,满足装备实际运行逻辑关系,具有对工作面装备运行状态实时监测和反向控制能力,系统运行流畅性满足要求,帧率20 fps。全位姿测量系统经井下现场测试表明:图像识别检测的支架数大于5架,图像解算时间小于0. 5 s,支架顶梁测量角度误差小于1. 2°,满足系统数据测量需求。     

Beta-Binomial删除信道中的喷泉码文件传输协议

由于命名数据网络(NDN,Named-Data Networking)无环路、逐包、逐跳转发的特点,使得数据包回传成功率降低,而传统的TCP/IP协议中的ARQ和ACK机制对于多播会话不再适用.由于NDN中的传输信道可以等效为二进制删除信道,因此可以通过应用层编码来实现文件的可靠传输.传统的信道编码技术如卷积码、级联码和RS码等复杂度较高,而将NDN与低复杂度的喷泉码的结合可以实现分布式的存储架构,因而可通过喷泉编码在应用层协议中实现可靠的纠删机制,保证整体文件的传输可靠性.以往的研究一般是基于确定的删除概率信道模型,但是由于网络的异构性和信道噪声等因素影响,可能会造成信道丢包概率呈随机性分布.因此,本文在Beta-Binomial分布模型的前提下,根据贝叶斯统计的先验信息和中心极限定理,对随机概率下的纠删信道的文件可靠传输协议进行了数学建模和理论推导.仿真结果显示此模型更具有普适性,此传输协议可在信道状况未知的前提下从理论上求出最小发包数,减少冗余编码包,提高文件整体的投递成功率,在保证传输可靠性的同时有效提升协议传输效率.     

电动汽车电接插件接触电阻振动特性的研究

电动汽车市场发展迅速,与此同时事故却频频发生,其中很大一部分原因归咎于电气设备的稳定性不足,而电接插件的安全性是电气设备稳定性的核心问题,特别是针对高电压大电流的动力电池组。针对动力电池模组内部连接的电接插件展开研究,在目前电接插件制造工艺的基础上,围绕振动工况下动力电池的电接插件的接触电阻以及接触性能一致性评估的核心技术,探索复杂振动工况下动力电池之间电接插件的接触电阻稳定性问题。首先构建面向振动工况下接触稳定性动力学模型,推导电接插件的振动与频率、幅值的关系。进一步地,设计单体电池电连接器的电阻特性测试和电池模组的接触电阻振动试验,发现了接触电阻与接触面积、振动频率的变化规律。最后,结合电动汽车对电源系统的安全需求及相关理论,提出一套高压接插件一致性评估思路,指导电接插件性能在线评估以及结构优化,为电动汽车高压电安全性提供了实际工程应用和理论指导。     

陀螺仪装配结构稳定性控制技术

高精度陀螺仪是一种重要的惯性导航器件,广泛用于航空、航天及船舶等,对装配工艺的要求极高,尤其是随着精度要求的不断提高,组件结构的稳定性成为目前研究的焦点。而装配应力是影响组件结构稳定性的主要因素,为此,从高精度陀螺仪的结构特点和误差形成机理研究出发,建立了陀螺仪理论误差模型,分析仪表组件结构的稳定性对陀螺仪精度的影响情况。在此基础上,分别对陀螺仪中的两种主要连接结构螺纹连接和胶粘连接进行研究,并结合结构设计和装配工艺提出了有效可行的装配应力控制方法。     

在轨微生物监测与检测技术研究进展

在轨期间,空间站里的微生物对于宇航员、空间站都有着不可逆、不可控的危害,所以需要对空间站微生物进行有效的监测,并根据检测结果进行风险控制和预防,确保符合在轨要求。本文介绍了国际空间站美国、俄罗斯舱段对空气、表面、水样中微生物监测手段以及目前使用的在轨的检测技术。并对我国空间站微生物监测提出了建议。