检索结果-内蒙古大学图书馆

船舶力学 2025年第1期29卷 53-62页

作者：张恒汲国瑞邱继涛蔡佑林中国船舶及海洋工程设计研究院上海201100 喷水推进技术重点实验室上海200011

浸没式喷水推进是常规艉板式喷水推进的一种衍变型式,其流道与船体高度耦合,船泵耦合流场更复杂。针对浸没式喷水推进技术发展需求,首次构建浸没式喷水推进控制体与力学模型,并开展其与常规艉板式的差别分析。然后针对同一型船、同一型... 详细信息

浸没式喷水推进是常规艉板式喷水推进的一种衍变型式,其流道与船体高度耦合,船泵耦合流场更复杂。针对浸没式喷水推进技术发展需求,首次构建浸没式喷水推进控制体与力学模型,并开展其与常规艉板式的差别分析。然后针对同一型船、同一型推进泵,在设计航速点开展两种推进形式的船泵一体化多自由度运动数值计算分析。对比结果表明:浸没式喷水推进获流区面积更大,流道效率更高,对船体姿态影响小,浸没式喷水推进推力减额分数较大且为正值。

关键词：浸没式喷水推进推力减额进口流道 CFD

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基于柔顺控制的智能神经导航手术机器人系统设计

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中国生物医学工程学报 2024年第4期43卷 455-466页

作者：王杰陈欣荣宋志坚复旦大学工程与应用技术研究院上海200433 上海市医学图像处理与计算机辅助手术重点实验室上海200032 复旦大学基础医学院数字医学研究中心上海200032

机器人辅助微创手术,因其低侵袭性而变得越来越普遍。然而,因定向障碍和缺乏导航信息限制了其在经自然腔道手术的进一步应用。自然腔道解剖结构复杂,机器人末端的手术器械易损伤周围血管和神经。本研究设计了一种智能控制导航手术机器... 详细信息

机器人辅助微创手术,因其低侵袭性而变得越来越普遍。然而,因定向障碍和缺乏导航信息限制了其在经自然腔道手术的进一步应用。自然腔道解剖结构复杂,机器人末端的手术器械易损伤周围血管和神经。本研究设计了一种智能控制导航手术机器人系统,使用可靠和安全的定位技术、7自由度机械臂以及避免关节角度限制的逆运动学控制策略,以实现高灵活度的机械臂控制。基于患者术前影像进行手术导航与手术规划,并通过阻抗柔顺控制将患者与手术器械的接触力限制在一定范围内,实现保护患者的正常组织。为了提高手术精度并缓解医生的手术强度,智能语音控制实现术中手术器械位置和姿态的微小调整。基于体模和尸头实验进行系统的有效性验证。结果显示,本系统的定位误差小于1 mm,轨迹追踪角度误差小于2.5°,术中导航可进行实时手术靶点与器械跟踪,阻抗柔顺控制可将手术器械与患者之间的接触力降低在1.2 N以下,基于语音识别的精细调控可以满足术中对手术器械运动控制的要求。本研究的结果初步表明,所设计的手术机器人系统在机器人辅助微创手术中具有潜在的应用前景。

关键词：微创手术手术机器人手术导航柔顺控制智能控制

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复杂问题求解的多粒度计算框架

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中国科学:信息科学 2025年第5期55卷 1122-1139页

作者：张清华王宇泰赵凡程云龙王国胤网络空间大数据智能安全教育部重点实验室重庆400065 重庆邮电大学计算智能重庆市重点实验室重庆400065 旅游多源数据感知与决策技术文化和旅游部重点实验室重庆400065 重庆邮电大学计算机科学与技术学院重庆400065 重庆师范大学重庆国家应用数学中心重庆401331

如何对复杂问题进行高效求解是自然科学和工程技术等领域面临的重要挑战,现有的求解方法主要从分而治之、近似逼近等不同角度进行了深入探索和研究.然而,复杂问题的本身特性影响求解难度,并且不同方法之间的理论差异也限制了其适用范围... 详细信息

如何对复杂问题进行高效求解是自然科学和工程技术等领域面临的重要挑战,现有的求解方法主要从分而治之、近似逼近等不同角度进行了深入探索和研究.然而,复杂问题的本身特性影响求解难度,并且不同方法之间的理论差异也限制了其适用范围.粒计算通过模拟人脑处理复杂问题的多粒度认知机制,将问题层次化拆分并渐进式求解,是复杂问题求解的有效手段.因此,本文通过归纳不同领域复杂问题的粒计算求解方法,试图构建一般性的问题求解框架,突出复杂问题求解的多粒度思想.首先,研究不同复杂问题的分解与合成特性,将复杂问题分为可粒计算、弱可粒计算和不可粒计算3类,并构建了形式化的多粒度计算模型,分别用于不同场景的问题求解.其次,通过研究不同模型的相关性质,探讨问题的分解与合成机制,并进一步构建多粒度计算框架,为复杂问题的层次化、渐进式求解提供理论基础.最后,通过分析常见的复杂问题求解方法,挖掘其蕴含的问题分解策略,验证了本文提出的多粒度计算框架在复杂问题求解方面的有效性和泛化性,并给出了多粒度计算未来的挑战与展望.

关键词：复杂问题粒计算分层递阶问题求解

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山溪性强潮河口分汊河道演变机制——以瓯江江心屿河段为例

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水科学进展 2022年第2期33卷 274-285页

作者：刘菁左利钦徐群陆永军侯庆志南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210024 河海大学水利水电学院江苏南京210098

山溪性强潮河口是中国东南沿海的一种典型河口,水动力强劲、泥沙运动活跃,对人类活动响应迅速。自然条件与人类活动共同驱动下山溪性强潮分汊河道演变机制尚需进一步研究。以径潮流作用下滩槽演变剧烈的瓯江江心屿分汊河段为例,采用实... 详细信息

山溪性强潮河口是中国东南沿海的一种典型河口,水动力强劲、泥沙运动活跃,对人类活动响应迅速。自然条件与人类活动共同驱动下山溪性强潮分汊河道演变机制尚需进一步研究。以径潮流作用下滩槽演变剧烈的瓯江江心屿分汊河段为例,采用实测资料分析与二维水沙数学模型计算的方法,分析了20世纪70年代以前自然演变、70年代至90年代末上村丁顺坝建设影响期、21世纪以来人工采砂等影响下的河道演变机制。结果表明,丁顺坝建设等人类活动改变了该河段自然条件下主支汊周期性交替的演变规律;21世纪以来人工采砂等造成河床大幅下切,近20 a来潮差增大0.5 m、涨潮流量增大约47%,分流与分沙不均匀性分别减弱0.08~0.30和0.28~0.54,涨落潮流速差异减小,有利于减缓支汊萎缩态势,河道演变机制受到自然-人类活动双重因素主导。研究成果可为类似河流演变和保护利用提供借鉴。

关键词：分汊河道分流比分流不均匀人类活动山溪性强潮河口瓯江

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基于强化学习的多变量时序数据缺失值补全方法

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中国科技论文 2023年第11期18卷 1205-1212,1229页

作者：陈俊扬戴志江李雪亮李子健唐显彬万昌许铮铧巩志国深圳大学计算机与软件学院广东深圳518060 大数据系统计算技术国家工程实验室(深圳大学) 广东深圳518060 智慧城市物联网国家重点实验室(澳门大学) 中国澳门999078 电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 天津300131

针对基于深度神经网络填补多变量时序数据缺失值时存在误差引入的问题,将强化学习和图神经网络结合,提出了基于强化学习的多变量时序数据缺失值补全方法(reinforcement learning based missing value completion method for multivariat... 详细信息

针对基于深度神经网络填补多变量时序数据缺失值时存在误差引入的问题,将强化学习和图神经网络结合,提出了基于强化学习的多变量时序数据缺失值补全方法(reinforcement learning based missing value completion method for multivariate time series data,RL-CFMTS)。具体地,设计了一个图神经网络模块,用于预测最终的缺失值。同时,该模块还为强化学习模块提供状态向量和奖励,指导强化学习为目标时序节点挑选其认为最相似的b个节点来建立时序关系,以减少误差的引入。在3个真实世界数据集上的实验结果表明,RL-CFMTS在插补准确性方面优于近年来的多变量时序数据缺失值填补方法,在天气、股票和疫情数据集中平均绝对误差(mean absolute error,MAE)指标分别提升了12.78%、15.80%和55.73%。

关键词：时序数据缺失值填补强化学习误差累积

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基于迭代物理声学的导管中高频声散射特性研究

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声学学报 2025年第2期50卷 445-455页

作者：王文欢王斌范军焦慧锋上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 海洋智能设备与系统教育部重点实验室(上海交通大学) 上海200240 中国船舶科学研究中心无锡214082

针对具有空腔结构的导管中高频声散射问题,推导了基于迭代物理声学的导管多次散射声场计算公式,通过与JD7704导管的数值仿真和试验实测结果对比得到,该计算公式能够准确、高效地解决此类空腔结构的声散射问题。此外,通过分析其散射回波... 详细信息

针对具有空腔结构的导管中高频声散射问题,推导了基于迭代物理声学的导管多次散射声场计算公式,通过与JD7704导管的数值仿真和试验实测结果对比得到,该计算公式能够准确、高效地解决此类空腔结构的声散射问题。此外,通过分析其散射回波的距离–角度谱,观察到导管结构特有的多次散射干涉回波特征,并详细阐述了其形成机理。在此基础上,以NACA0012翼型剖面导管为例,采用迭代物理声学方法分析了不同翼型剖面厚度、拱度和攻角对导管目标强度的影响。研究表明,导管的第1阶散射回波准确反映其外部轮廓特征,高阶回波由于声波在腔体内传播路径的增长,表现为超出外部轮廓的多个“八”字亮线,反映其内部腔体结构特点,为水下目标识别提供可辨识的精细特征。

关键词：迭代物理声学导管多次散射目标强度

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型钢混凝土T形梁纯扭及弯扭性能试验研究

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工程力学 2024年第4期41卷 116-127页

作者：陈宇良张绍松陈宗平广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州545006 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004

为研究型钢混凝土T形梁在纯扭和弯扭作用下的受力性能,以翼缘宽度、型钢含钢率、配箍率、翼缘纵筋直径及弯扭比为变化参数,设计并完成12根型钢混凝土T形梁的纯扭、弯扭静载试验。观察了试件的破坏过程,获取了试件的扭矩-扭率全过程曲线... 详细信息

为研究型钢混凝土T形梁在纯扭和弯扭作用下的受力性能,以翼缘宽度、型钢含钢率、配箍率、翼缘纵筋直径及弯扭比为变化参数,设计并完成12根型钢混凝土T形梁的纯扭、弯扭静载试验。观察了试件的破坏过程,获取了试件的扭矩-扭率全过程曲线、开裂扭矩和极限扭矩等特征参数,深入分析了纯扭、弯扭作用下不同变化参数对型钢混凝土T形梁抗扭性能的影响规律,揭示了其抗扭破坏机理。结果表明:T形截面梁和矩形截面梁的破坏形态基本一致,其中钢筋混凝土梁呈现为脆性破坏,型钢混凝土梁呈现为延性破坏;T形试件翼缘、型钢和混凝土之间存在相互约束作用,翼缘和型钢大幅增强了试件的抗扭强度和延性;试件翼缘的最优高宽比为2.33;随着型钢含钢率的增大,试件的抗扭强度和延性呈增大趋势,平均提升幅度分别为30.99%、101.14%;试件的极限扭矩随着弯扭比的增大而增大,平均提高了7.86%。最后,提出了型钢混凝土T形梁的开裂扭矩和极限扭矩计算方法,所得计算结果与试验结果吻合良好。

关键词：扭转性能 T形截面梁型钢混凝土抗扭承载力开裂扭矩

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多孔介质传热模型在多孔壁湍流中的适用性

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空气动力学学报 2024年第1期42卷 45-54,I0001页

作者：赵泽灏张金龙董宇红上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海市能源工程力学重点实验室上海飞行器力学与控制研究院上海200072

为了考查不同的多孔介质传热模型在不同工况下的适用性,对带有高孔隙率多孔介质壁面槽道湍流及其传热进行了直接数值模拟研究。在多孔介质层外流体区域,通过有限差分方法求解不可压缩Navier-Stokes方程和温度对流扩散方程;在多孔介质层... 详细信息

为了考查不同的多孔介质传热模型在不同工况下的适用性,对带有高孔隙率多孔介质壁面槽道湍流及其传热进行了直接数值模拟研究。在多孔介质层外流体区域,通过有限差分方法求解不可压缩Navier-Stokes方程和温度对流扩散方程;在多孔介质层内,使用修正的Darcy-Brinkman-Forchheimer模型描述高孔隙率多孔介质阻力,以及分别采用局部热平衡(local thermal equilibrium,LTE)模型、局部非热平衡(local thermal non-equilibrium,LTNE)模型、理想金属(ideal metal foams,IMF)模型计算温度分布。通过对所得热场的统计特性的分析比较,探究了不同Biot数下水和空气两类流体介质的多孔介质传热模型的有效性。研究表明:LTE模型不足以准确预测金属泡沫多孔介质内传热问题,其等效导热系数因仅考虑孔隙率因素而低估了多孔介质层的传热能力;IMF模型在小比热容流体介质的算例中表现良好,可以代替LTNE描述多孔介质层内的传热,而在大比热容流体介质的算例中表现不佳,需要考虑比热容以及流固两相间的传热能力对预估的固体相温度分布进行修正。

关键词：传热多孔介质壁面槽道湍流直接数值模拟局部热平衡模型

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彩色图像JPEG重压缩取证综述

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计算机应用 2025年

作者：王昊王金伟程鑫张家伟吴昊罗向阳马宾南京理工大学自动化学院南开大学网络空间安全学院南京信息工程大学计算机学院网络空间安全学院重庆邮电大学网络空间安全与信息法学院数学工程与先进计算国家重点实验室齐鲁工业大学网络空间安全学院

Joint Photographic Experts Group(JPEG)压缩是当前应用最为广泛的图像压缩标准之一，它涉及到诸如图像操作链取证、图像源取证、隐写与隐写分析和JPEG反取证等多种取证场景和安全模型。因此，研究者针对JPEG图像特性开展了诸多有关JPE... 详细信息

Joint Photographic Experts Group(JPEG)压缩是当前应用最为广泛的图像压缩标准之一，它涉及到诸如图像操作链取证、图像源取证、隐写与隐写分析和JPEG反取证等多种取证场景和安全模型。因此，研究者针对JPEG图像特性开展了诸多有关JPEG重压缩取证的研究，他们发现JPEG重压缩取证不仅为图像取证提供先验知识，也可以直接应用到取证场景中。为此，首先介绍了重压缩取证的研究背景，并将重压缩取证分成了非对齐，对齐异步和对齐同步三种重压缩问题。其次，详细介绍了JPEG压缩的流程、收敛误差、误差图像、算法评价指标等用于重压缩取证的基础知识。随后，对每类问题的现有方法进行了详细的介绍和梳理。此外，由于图像隐写，对抗样本等都涉及到了关于JPEG重压缩的鲁棒性研究。因此，列举了JPEG重压缩特征特性在上述领域中的应用。接着，选取了常见的算法进行对比，并总结归纳其优缺点。最后，指出了JEPG重压缩取证中有待进一步解决的问题和发展趋势。

关键词：数字取证 JPEG重压缩取证 JPEG压缩流程误差图像收敛误差

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基于旋转内凹六边形的负泊松比结构力学性能研究

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机械强度 2023年第1期45卷 124-130页

作者：王振陈国平惠旭龙何欢机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 南京航空航天大学振动工程研究所南京210016 中国飞机强度研究所结构冲击动力学航空科技重点实验室西安710065

为提升负泊松比结构的力学性能,基于旋转刚体结构与内凹多边形结构的变形机理,将常规内凹六边形旋转一定角度,得到旋转内凹六边形负泊松比结构。首先,推导了该结构的相对密度、等效弹性模量、等效泊松比等等效性能的理论公式,并通过仿... 详细信息

为提升负泊松比结构的力学性能,基于旋转刚体结构与内凹多边形结构的变形机理,将常规内凹六边形旋转一定角度,得到旋转内凹六边形负泊松比结构。首先,推导了该结构的相对密度、等效弹性模量、等效泊松比等等效性能的理论公式,并通过仿真计算加以验证。利用有限元软件LS-Dyna进行模拟计算,对比分析了旋转内凹六边形与常规内凹六边形在不同冲击速度下的动力学特性,讨论了旋转内凹六边形负泊松比结构的吸能特性与胞壁厚度、旋转角度、夹角等结构参数之间的关系。结果表明,该结构的名义应力-应变曲线具有多段平台应力特征,与同质量的常规结构相比,该结构平台应力段更长,能量吸收性能更优异。该研究为提升多胞结构的抗冲击动力学性能提供了思路。

关键词：负泊松比质量比吸能吸能特性有限元仿真动态压溃

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