检索结果-内蒙古大学图书馆

激光技术 2023年第2期47卷 214-219页

作者：王毅刚刘力双康登魁姜昌录北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100192 西安应用光学研究所西安710065

为了实现深空探测系统对成像光束的高速和高精度控制,以50 mm×4 mm的单晶硅反射镜作为负载,采用理论和仿真分析相结合的方法,对音圈电机驱动的快速反射镜进行了理论分析和实验验证。给出了该快速反射镜的一般构成、工作原理及数学... 详细信息

为了实现深空探测系统对成像光束的高速和高精度控制,以50 mm×4 mm的单晶硅反射镜作为负载,采用理论和仿真分析相结合的方法,对音圈电机驱动的快速反射镜进行了理论分析和实验验证。给出了该快速反射镜的一般构成、工作原理及数学模型,采用有限元法分析计算了音圈电机线圈、永磁体和气隙尺寸对驱动力矩的影响,最后设计、制作了快速反射镜样机,并进行了测试。结果表明,快速反射镜的转角范围大于±1°,带宽(3 dB)大于500 Hz。该研究结果有助于推广光学快速反射镜在深空探测、激光通信、光电对抗等领域的应用。

关键词：光学设计信息光学深空探测有限元方法快速反射镜音圈电机

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多锥形摩擦副接合过程摩擦转矩特性研究

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北京理工大学学报 2024年第6期44卷 635-644页

作者：刘雨薇付崇智孙园植靳爽衣超程正坤中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院北京100083 北京理工大学机械与车辆学院北京100081 中国北方车辆研究所北京100072 深圳职业技术学院广东深圳518055

多锥形摩擦副是新型湿式离合器的关键部件,具有体积小、转矩传递性能好等优点.针对多锥形摩擦副的特殊构型,考虑油膜承载力、微凸体接触以及摩擦元件温升等因素,建立了接合过程中摩擦转矩的多物理场耦合数学模型并进行数值求解.计算得... 详细信息

多锥形摩擦副是新型湿式离合器的关键部件,具有体积小、转矩传递性能好等优点.针对多锥形摩擦副的特殊构型,考虑油膜承载力、微凸体接触以及摩擦元件温升等因素,建立了接合过程中摩擦转矩的多物理场耦合数学模型并进行数值求解.计算得到的摩擦转矩与试验数据相比误差小于10%,仿真模型具有较高的准确性.基于该模型对不同加载压力和相对转速下的摩擦转矩特性进行了研究.此外,采用Box-Behnken Design试验设计,通过响应面分析得到锥面数量、锥形角度、锥形高度等锥形参数对摩擦转矩的影响规律.结果表明:摩擦转矩与加载压力呈正相关关系,当加载压力从0.1 MPa增加到0.2 MPa时,摩擦转矩峰值增大了102.2%;减小锥形角度的同时增大锥形数量可更有效地提高摩擦副的转矩传递能力,缩短同步时间.研究结果可为新型多锥形摩擦副的优化设计提供参考依据.

关键词：多锥形摩擦副摩擦转矩影响因素响应面法

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地震波形伴随层析成像: ***-FDM混合正演方法

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地球物理学报 2024年第11期67卷 4266-4288页

作者：李孟洋章文波刘少林杨顶辉中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085 清华大学数学科学系北京100084

地震波形伴随成像是通过正演波场和伴随波场构建误差泛函关于模型的Fréchet导数. 在波形伴随成像中, 需要数值求解地震波运动方程得到正演波场和伴随波场. 目前, 谱元法(Spectral-element method, SEM)作为地震波场正演模拟方法在... 详细信息

地震波形伴随成像是通过正演波场和伴随波场构建误差泛函关于模型的Fréchet导数. 在波形伴随成像中, 需要数值求解地震波运动方程得到正演波场和伴随波场. 目前, 谱元法(Spectral-element method, SEM)作为地震波场正演模拟方法在地震波形伴随层析成像中得到了广泛应用. SEM具有网格的灵活性, 计算精度高, 且能自然满足自由地表边界条件. 然而, 在复杂模型中SEM能否得到高精度地震波场, 取决于能否构建高质量网格模型. 当模型复杂时较难构建高质量网格模型. 为了实现复杂模型中地震波场高效数值模拟, 本文发展了谱元法和有限差分法(Finite-difference method, FDM)混合方法, 即SEM-FDM混合方法, 其核心思想是避免使用复杂网格模型. SEM-FDM混合方法在近地表处使用SEM模拟地震波场, 利用傅里叶级数近似起伏地表, 根据傅里叶级数和控制参数自动快速生成网格. 在远离起伏地表的区域, 利用FDM模拟地震波场, 采用规则网格刻画模型, 借助非均匀有限差分格式模拟非均匀介质中地震波传播. SEM-FDM混合方法通过设置数据传输层将SEM和FDM耦合. 本文进行了多组数值算例, 用于验证SEM-FDM混合方法模拟复杂模型中地震波传播的高效性. 数值算例说明了复杂模型中使用SEM-FDM混合方法可获得高精度的地震波模拟结果. 本文研究为复杂模型中地震波形伴随层析成像提供了高效正演模拟工具.

关键词：伴随层析成像谱元法有限差分法正演模拟混合方法

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X射线CT正交基材料分解成像方法及其在校正金属伪影中的应用

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光学学报 2024年第8期44卷 37-51页

作者：罗婷赵星赵云松李陶中国人民公安大学信息网络安全学院北京100038 首都师范大学数学科学学院北京100048 首都师范大学检测成像北京市高等学校工程研究中心北京100048 北京工商大学数学与统计学院北京100048

针对被测样品的组成物质已知且彼此不混合的情况,提出了一种结合能谱信息的单能谱计算机断层扫描(CT)图像重建方法。该方法利用已知物质作为基材料对CT投影数据的采集过程进行数学建模,然后对该非线性模型进行基材料图像的迭代求解。在... 详细信息

针对被测样品的组成物质已知且彼此不混合的情况,提出了一种结合能谱信息的单能谱计算机断层扫描(CT)图像重建方法。该方法利用已知物质作为基材料对CT投影数据的采集过程进行数学建模,然后对该非线性模型进行基材料图像的迭代求解。在求解中,通过将基材料“不混合”的性质转化为向量正交性,实现了迭代过程的快速收敛。本文方法充分考虑了X射线的能谱和被测样品材料的属性,可显著地校正传统CT图像中的硬化伪影和金属伪影,有效地提高该类样品的CT成像质量。实验验证了所提方法的有效性。

关键词：成像系统 X射线计算机断层扫描硬化伪影金属伪影基材料分解

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Ell:序列空间上运算的实现及其应用

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电脑编程技巧与维护 2021年第11期 25-27页

作者：宋丛威北京雁栖湖应用数学研究院北京101408

Ell是用于实现序列空间上运算的数值计算库。它也可以处理任何序列模型,如图像可以理解成二维序列。Ell类直接继承numpy的数组类,和数组不同的是,它要模拟定义在整数上的序列,必须为每个对象存储指标的上下界。根据上下界,程序可以自动... 详细信息

Ell是用于实现序列空间上运算的数值计算库。它也可以处理任何序列模型,如图像可以理解成二维序列。Ell类直接继承numpy的数组类,和数组不同的是,它要模拟定义在整数上的序列,必须为每个对象存储指标的上下界。根据上下界,程序可以自动调整大小,实现两个任意大小的同维序列的初等运算。复杂的图像处理实验,验证了程序的可靠性和实用性。

关键词： Ell类序列空间 numpy数组图像处理小波分析

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基于偏微分方程的声波神经网络

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地球与行星物理论评（中英文） 2024年第2期55卷 257-266页

作者：孙卫涛杨志芳晏信飞清华大学航天航空学院北京100084 清华大学周培源应用数学研究中心北京100084 中国石油集团科学技术研究院有限公司北京100083

神经网络是一种重要的机器学习算法,在地球物理学等领域的应用得到了迅速发展,这主要得益于其在数据建模、信号处理和图像识别等方面的强大能力.然而,神经网络的数学基础和物理解释仍然十分不足,模型内部复杂性使得难以解释其决策过程,... 详细信息

神经网络是一种重要的机器学习算法,在地球物理学等领域的应用得到了迅速发展,这主要得益于其在数据建模、信号处理和图像识别等方面的强大能力.然而,神经网络的数学基础和物理解释仍然十分不足,模型内部复杂性使得难以解释其决策过程,限制了神经网络的进一步发展.利用数学和物理方法解释神经网络的行为仍然是一个具有挑战性的任务.本文目标是从声波偏微分方程和有限差分方法出发设计一个声波神经网络结构,该方法将一阶声波方程转化为基于有限差分的离散化声波方程,声波方程有限差分格式与神经网络传播函数具有近似的数学表达形式,可以构建一种基于声波传播物理模型的神经网络.声波神经网络的主要特点是:(1)具有压力-速度耦合结构和层间跳跃连接的神经网络;(2)主变量-伴随变量双流网络结构改善了训练中的梯度消失问题.从声波偏微分方程和有限差分算法出发建立的声波神经网络具有良好数学基础和清晰的物理解释,为在数学和物理方法框架内提高网络性能提供了可行性.数值计算结果表明,声波神经网络在CIFAR-10和CIFAR-100数据集的图像分类任务中性能有明显提升,优于传统残差神经网络.偏微分方程神经网络建模方法可以应用于许多其他类型的数学物理方程,并为深度神经网络算法提供数学和物理解释.

关键词：可解释神经网络声波方程伴随变量法双流网络

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通用域适应综述

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计算机研究与发展 2024年第1期61卷 120-144页

作者：何秋妍邓明华北京大学数学科学学院北京100871 北京大学统计科学中心北京100871 北京大学定量生物学中心北京100871

域适应问题放宽了传统机器学习问题关于训练样本和测试样本同分布的假设,在域间差异存在的情况下从富有标签的源域迁移知识到缺少标签的目标域.但现有域适应方法大多依赖于对源域和目标域标签集合的相对关系的假设,不贴合实际应用场景,... 详细信息

域适应问题放宽了传统机器学习问题关于训练样本和测试样本同分布的假设,在域间差异存在的情况下从富有标签的源域迁移知识到缺少标签的目标域.但现有域适应方法大多依赖于对源域和目标域标签集合的相对关系的假设,不贴合实际应用场景,因此,通用域适应问题考虑如何在缺少源域和目标域的标签集合先验信息的情况下,实现对目标域的标记.在此过程中,通用域适应方法需要判定目标域样本是否属于源域类别,克服域间差异和潜在的类别差异,在源域和目标域共有类上完成标签的迁移.首先从问题设置与方法策略2方面,对通用域适应方法进行梳理;然后通过实验对比了典型方法,进而分析了通用域适应问题的研究难点;随后整理了现有方法的应用情况,对与之有关的实际应用问题进行了分析;最后探讨了通用域适应问题未来研究方向.

关键词：通用域适应迁移学习对抗学习对比学习自训练

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环形燃料反应堆通量密度分布测量

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原子能科学技术 2022年第1期56卷 121-126页

作者：张庚刘锋夏兆东朱庆福章秩烽中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究所北京102413

相对中子通量密度分布是反应堆的重要物理参数之一,测量环形燃料零功率反应堆堆芯相对中子通量密度分布对了解环形燃料堆芯反应堆物理特性及开展安全分析具有指导意义。本文在环形燃料堆芯多边形装载下,采用箔活化法对辐照后燃料元件外... 详细信息

相对中子通量密度分布是反应堆的重要物理参数之一,测量环形燃料零功率反应堆堆芯相对中子通量密度分布对了解环形燃料堆芯反应堆物理特性及开展安全分析具有指导意义。本文在环形燃料堆芯多边形装载下,采用箔活化法对辐照后燃料元件外表面不同位置金箔的γ活度进行测量,得到不同位置燃料元件轴向、径向的相对中子通量密度分布,并将测量值与蒙特卡罗理论计算值进行比对。结果表明:实验测量值与理论计算值最大相对偏差在12%以内,相对中子通量密度分布测量结果符合实验设计预期,现有蒙特卡罗分析手段可较好地分析堆内元件轴向通量密度分布情况。本文结果可为环形燃料的工程化应用提供重要的数据支撑。

关键词：环形燃料中子通量密度分布活化法

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数据挖掘与建模技术在食品嗅觉和味觉感知与情绪认知中的应用

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中国食品学报 2024年第7期24卷 1-13页

作者：王蓓王颖王亚东刘帅江滔北京工商大学食品与健康学院北京100048 北京工商大学数学与统计学院北京100048 勃艮第大学里昂神经科学研究中心法国布龙69500

随着食品嗅觉和味觉感官及情绪认知相关的科学技术水平的不断提升,越来越多的仪器分析方法和实验设备用于上述领域的研究。检测方法的多样化、全面化以及检测精度的提升,也伴随着风味感知相关数据规模的扩增。如何从食品风味仪器分析结... 详细信息

随着食品嗅觉和味觉感官及情绪认知相关的科学技术水平的不断提升,越来越多的仪器分析方法和实验设备用于上述领域的研究。检测方法的多样化、全面化以及检测精度的提升,也伴随着风味感知相关数据规模的扩增。如何从食品风味仪器分析结果以及消费者的情绪认知行为相关研究中收集的大量数据中获得关键信息,并建立数据间的关联,越来越被研究人员所关注。食品领域的数据挖掘与建模技术是利用食品生产及流通过程中获得的大量数据,实时、准确地监控食品产业链的各个环节中的物理化学变化,并预测这些变化可能对消费者感官特征及情绪认知产生的影响。目前在食品嗅觉和味觉感知领域,数据挖掘与建模技术可为食品科研人员和消费者提供前所未有的洞察力和分析能力。本文在针对经典的机器学习方法中的有监督和无监督的数据挖掘与建模方法以及深度学习方法的基础上,对食品感官属性研究以及情绪认知方面的最新应用进展进行分析,并展望数据挖掘与建模技术在食品嗅觉和味觉感知领域的应用前景,助力食品行业的科技进步和产业升级。

关键词：数据挖掘与建模机器学习风味感知感官属性情绪认知

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池式铅冷快堆SGTR事故多组分多相流动过程数值模拟研究

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原子能科学技术 2024年第S01期58卷 16-32页

作者：陈宇彤张大林林悦张熙司田文喜秋穗正苏光辉西安交通大学能源与动力工程学院陕西西安710049 中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究所北京102413

本研究使用欧拉坐标下的多组分多相分析程序ACENA,首先介绍了ACENA程序的基本数学物理模型,然后通过铅铋-氮气两相流动实验HESTIA-2、KYLIN-Ⅱ-S铅铋-水相互作用实验和点堆中子动力学方程解析解,对程序热工水力模块和中子动力学模块进... 详细信息

本研究使用欧拉坐标下的多组分多相分析程序ACENA,首先介绍了ACENA程序的基本数学物理模型,然后通过铅铋-氮气两相流动实验HESTIA-2、KYLIN-Ⅱ-S铅铋-水相互作用实验和点堆中子动力学方程解析解,对程序热工水力模块和中子动力学模块进行了验证计算,在此基础上,针对欧洲先进铅冷示范堆ALFRED的设计方案分别开展了热态满功率稳态校核计算和假想无保护蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故瞬态模拟,重点关注了SGTR事故后铅池内多相流动过程以及包壳最高温度、燃料最高温度、堆芯相对功率以及主容器压力等参数的演变,并分析了断管数量、铅冷却剂循环路径以及所采用的机理模型等影响因素对ACENA程序计算结果的影响。本文研究结果表明,Ishii-Chawla-Suzuki相间曳力系数模型结合Ishii等提出的相间界面面积浓度输运模型能够较好地模拟圆形/环形铅铋流道中上升气泡的扩散迁移特性;通过对KYLIN-Ⅱ-S实验的模拟说明ACENA程序能够较为合理地预测熔融铅基合金-水相互作用过程中,铅池内压力波动和温度瞬变等现象;ACENA程序对ALFRED堆稳态满功率下关键热工参数的计算结果与国际认可的一维系统程序TRACE/FRED的计算结果基本一致,证明了ACENA程序全堆级计算结果的可靠性;对ALFRED堆假想SGTR事故的计算验证了ACENA程序对铅冷快堆SGTR事故下复杂多组分多相流动现象的模拟能立,且计算结果表明合理设计一次侧冷却剂循环路径、尽可能降低管道破损数量均对消减铅冷快堆SGTR事故后果具有重要意义。本工作可为我国池式铅冷快堆SGTR事故安全分析提供技术参考。

关键词：铅冷快堆 ALFRED 蒸汽发生器传热管破裂 ACENA程序多相流动机理模型安全分析

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