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2021, 41(9): .

摘要(416) PDF(169)

摘要:

2021, 41(9): .

摘要(310) PDF(145)

摘要:

整形器对SHPB入射波形影响规律的定量研究

任文科, 李汶峰, 王江波, 徐立志, 高光发

2021, 41(9): 901-910. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.010

摘要(663) PDF(274)

摘要:
波形整形器是实现分离式霍普金森压杆（SHPB）实验恒应变率加载的重要手段之一，为研究整形器对入射波形的影响规律，本文以紫铜、黄铜、铝等软材料为研究对象，在37 mm霍普金森压杆（SHPB）设备上开展了整形器直径和厚度、撞击杆速度、长度等因素对入射波形状影响规律的实验研究，并结合数值模拟仿真研究与量纲分析，给出了入射波T₁和T₂拐点的量纲一应力、量纲一时间的定量表达式，T₁拐点的量纲一应力σ/σ^*与量纲一参数Y/σ^*，（d/D_b）²和h/L_b分别呈线性关系；T₂拐点的量纲一时间t/t^*与量纲一参数h/L_b、Y/σ^*都是呈线性关系的.

基于仿真的选区激光熔化工艺结构变形补偿设计优化

刘检华, 任策, 夏焕雄, 敖晓辉, 林圣享

2021, 41(9): 911-917. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.182

摘要(520) PDF(220)

摘要:
针对选区激光熔化工艺中残余应力造成的变形缺陷问题，介绍了一种基于有限元仿真的选区激光熔化工艺的结构变形补偿设计优化方法.以螺旋桨结构成型为例，首先建立了宏观尺度上基于有限元方法的热-力耦合仿真模型，然后分析了成型零件中的残余应力与变形分布规律，并提出了利用变形场反馈调整零件设计的几何结构的方法，通过多次反馈迭代，实现了成型后零件变形几何与期望几何之间的形状误差逐步减小.数值试验结果表明：经过变形场反馈调整4次，成型后的螺旋桨结构相较于期望几何结构的最大形状误差下降了94%；同时也发现，设计迭代过程中，零件成型后的残余应力与实际变形基本不变.

基于有限元分析的永磁同步电机实时模拟器研究

王志福, 孙庆乐, 李昊龙, 王军, 沈宏继

2021, 41(9): 918-926. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.094

摘要(578) PDF(232)

摘要:
针对三相永磁同步电机，设计了一种功率硬件在环的实时电机模拟器结构.提出了一种基于三相定子坐标系的永磁同步电机电流-磁链有限元反查表模型，建立了接口电路的数学模型，基于此提出了电压前馈电流反馈控制的接口算法，并针对电流反馈环节提出了一种模糊PI控制算法.通过Matlab/Simulink及其与JMAG-RT的联合仿真实验测试方法对接口控制算法和电机模拟器进行了测试与对比分析.仿真结果表明：在额定工况下，所提出的接口控制算法对期望相电流值的跟踪误差小于2%，所提出的电机模拟器对电机相电流及转速特性的模拟误差均小于3%，验证了其有效性.

液力变矩器通用特性及其匹配方法的研究

马惠臣, 刘城, 李娟, 李晋

2021, 41(9): 927-934. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.156

摘要(444) PDF(153)

摘要:
利用系列泵轮转速及工况的试验数据，建立了一种基于液力变矩器通用特性的发动机与液力变矩器匹配模型.分析了传统匹配方法产生较大误差的来源，在有限试验数据基础上利用反向传播神经网络的拟合和泛化能力，确定了神经网络结构的隐含层节点数，建立了液力变矩器通用特性预测模型，并与传统经验修正模型进行对比.对比结果显示文中提出的方法使得特性预测精度有显著提升.在此基础上，结合发动机净外特性提出了发动机与液力变矩器通用特性匹配模型，该匹配模型考虑了泵轮转速对液力变矩器稳态性能的影响，更符合实际运行情况下发动机与液力变矩器共同工作特性，提高了液力变矩器与发动机的匹配精度.

动静干涉下压气机叶轮气动激励与振动分析

马朝臣, 洪舟振森, 张虹, 吴新涛

2021, 41(9): 935-942. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.109

摘要(497) PDF(201)

摘要:
为研究离心压气机叶轮的气动激励特征及激励作用下的振动特征，建立了单向瞬态流固耦合模型进行计算分析.利用模态分析确定了叶轮的共振工况，在此工况下进行单向瞬态流固耦合计算.讨论了叶轮与进气弯管和出口蜗壳发生动静干涉时，其表面非定常气动激励的时域与频域特征，并进一步讨论了叶轮在此气动激励下振动时的时域与频域特征.结果表明，叶轮共振时的主要振动分量是基频与共振频率处的振动分量，共振频率处较小的气动激励引发了较大的振动幅值；长叶片吸力面前缘等位置处动应力及离心应力较大，是疲劳失效危险点，叶轮易从此处萌生疲劳裂纹并发生疲劳断裂.

室外竞技状态下运动员姿态摄像测量及应用

马少鹏, 郝肖冉, 王寿旭, 马沁巍, 叶雪辀, 杨夏, 陈雪, 蒋量, 霍波

2021, 41(9): 943-951. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.104

摘要(467) PDF(213)

摘要:
为解决竞技状态下运动员三维姿态现场测量的需求，利用非接触式摄像测量方法和为冬季体育运动项目量身打造的专用观测设备，采集了8名跳台滑雪运动员在训练过程中的原始数据.通过深度学习的改进方法识别与定位运动员关节点的三维信息，进而开展了运动员姿态测量与动作分析研究，获得了起跳阶段运动员的起跳速度对飞行距离的影响及主要关节夹角的变化规律.研究发现起跳速度是影响飞行距离的重要因素，同时获得了起跳到飞行初始阶段肢体角度的变化规律.该方法和设备可为各类体育项目的运动员姿态及器械运动参数测量提供新的手段，其所获得的观测结果可为教练员指导运动员技术动作提供精细化的数据支持.

基于贝叶斯网络的MEMS安全系统可靠性分析

娄文忠, 赵悦岑, 冯恒振, 孙毅

2021, 41(9): 952-960. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.065

摘要(467) PDF(199)

摘要:
随着MEMS技术的不断发展，对于引信中MEMS安全系统的可靠性提出了更高要求.为了解决目前MEMS安全可靠性分析中存在着各机构可靠度数据不全面，主要依赖于大量实验或专家经验的现状，对MEMS安全系统的失效状况进行分析，构建了MEMS安全系统的故障树，并计算了各重点机构的可靠度功能函数.以此为基础，提出了一种将故障树与贝叶斯网络进行转化的可靠性分析方法.同时针对各失效机理进行了概率重要度和结构重要度计算，从可靠性重要度角度提出了MEMS安全系统设计中的重点优化机构，并进行了计算实例分析.借助于MEMS加工工艺，实现了MEMS安全系统的加工，通过可靠性测试实验，证明了本方法计算的快速准确性.

基于恐惧指数的疫情影响下短期电力负荷预测方法

程志友, 章杨凡

2021, 41(9): 961-969. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.200

摘要(465) PDF(171)

摘要:
突如其来的新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情给电力负荷造成了严重的影响，为了有效应对疫情带来的影响，提高疫情影响下的短期负荷预测精度，提出了一种基于恐惧指数（FI）的疫情影响下短期电力负荷预测方法.利用疫情数据构建FI，与时间信息、历史负荷、气象条件一起作为广义回归神经网络（GRNN）模型的输入变量，用果蝇优化算法（FOA）对GRNN平滑因子进行优化，提高预测结果的准确度和稳定性，使用构建的预测模型进行预测.算例结果表明，该方法能有效提高疫情影响下短期负荷预测的精度，为重大灾难影响下的短期负荷预测提供参考与借鉴.

基于轻量化网络的眼部特征分割方法

郑戍华, 南若愚, 李守翔, 王向周, 陈梦心

2021, 41(9): 970-976. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.119

摘要(534) PDF(251)

摘要:
针对高分辨率眼部图像的瞳孔、虹膜特征快速识别与检测问题，提出了一种轻量化语义分割网络DIA-UNet （double input attention UNet）.它采用对称双编码结构同步获取眼部灰度图及其轮廓图特征，并通过双注意力机制实现了解码端的特征筛选，将深层融合特征作为语义分割输出.在CASIA-Iris-Interval和高分辨率瞳孔数据集上测试结果表明，与其他轻量化语义分割网络相比，本文提出的DIA-UNet在保证虹膜、瞳孔分割准确率的同时网络参数个数仅有0.076 Million，处理速度高达123.5 FPS.

素数域椭圆曲线密码点乘的高性能硬件实现

高巍, 骆宜萱, 李佳琨, 吴海霞

2021, 41(9): 977-984. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.216

摘要(476) PDF(189)

摘要:
素数域的椭圆曲线密码（elliptic curve cryptography，ECC）被广泛应用于物联网安全设备中.针对这些具有有限硬件资源，同时也需要较高计算速度的安全设备，本文提出了一种基于改进Left-to-Right点乘算法的素数域ECC点乘高性能硬件结构.利用模块的复用与指令ROM减少了硬件资源消耗，并通过高位宽的算术逻辑单元提高了点乘计算的速度.在Virtex-5 FPGA上实现的资源使用量为2 684 LUT，16 DSP，4 BRAM，时钟频率达到150.2 MHz，完成一次点乘计算需要4.24 ms，综合的性能指标大于其他已有的素数域ECC点乘高性能硬件设计.

基于Retinex理论的电子内镜图像增强算法

陈越洋, 何行宽, 李晨瑶

2021, 41(9): 985-989. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.160

摘要(423) PDF(211)

摘要:
为解决电子内镜图像亮度较暗、光照不均匀和对比度较低的实际问题，提出一种基于Retinex理论的电子内镜血管图像增强算法.算法基于图像差分L₁、L₂范数的特性和对光照进行纹理抑制的实际需求，建立Retinex理论的优化表达式；使用变分法进行求解以获取图像的光照分量与反射分量，分别进行光照矫正和细节拉伸；使用改进的对数直方图均衡调整图像颜色通道比例，提高血管图像的对比度.Matlab测试实验表明，该算法能较好增强电子内镜图像，与同类型算法相比，各评价参数有不同程度提高，具有一定的实际应用价值.

一种基于卷积神经网络的雷达干扰识别算法

刘国满, 聂旭娜

2021, 41(9): 990-998. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.220

摘要(763) PDF(273)

摘要:
干扰识别是雷达抗干扰的前提，但是基于特征参数的识别方法受噪声影响大，且参数的特征提取只是发生在某一脉冲重复周期内，难以识别一些具有时序关系的干扰信号.然而利用特征去识别干扰的思路是可行的，据此，本文提出一种利用两个卷积神经网络级联的干扰类型判别方法，此方法基于信号的伪Wigner-Ville分布，分别利用单周期时频图像完成干扰预分类，多周期合成时频图像完成干扰细分类，实现了8种典型干扰样式的识别，尤其适用于拖引干扰的识别.实验结果表明，在本文生成的数据集上，8种干扰的平均识别正确率达到了98%以上.

基于特征加权词向量的在线医疗评论情感分析

高慧颖, 公孟秋, 刘嘉唯

2021, 41(9): 999-1005. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.001

摘要(441) PDF(170)

摘要:
针对在线医疗评论文本具有行业专业性强、差异性大、不够规范等特点，提出一种基于特征加权词向量的在线医疗评论情感分析方法.利用Word2vec方法构建词向量模型，抽取情感词集合完善医疗服务领域情感词典，根据句法关系识别主题词与情感词的依存关系，引入期望交叉熵因子，建立特征加权词向量模型，分析在线医疗评论的情感倾向.实验结果表明扩充的医疗服务情感词典在分析性能上的准确率、召回率以及F₁值均高于基础情感词典，引入期望交叉熵因子后，基于特征加权词向量的情感分析方法在SVM分类上表现出更好的效果，体现了其在在线医疗评论挖掘领域的良好效用.

基于深层次特征增强网络的SAR图像舰船检测

韩子硕, 王春平, 付强

2021, 41(9): 1006-1014. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2021.004

摘要(483) PDF(196)

摘要:
针对合成孔径雷达图像中舰船目标检测困难的问题，提出了一种基于深层次特征增强网络的多尺度目标检测框架.利用Darknet53提取原始图像特征，自上而下建立四尺度特征金字塔；特别设计基于注意力机制的特征融合结构，自下而上衔接相邻特征层，构建增强型特征金字塔；利用候选区域及其周边上下文信息为检测器计算分类置信度和目标分数提供更高质量的判定依据.所提算法在SSDD公开数据集和SAR-Ship自建数据集上的平均检测精度分别为94.43%和91.92%.实验结果表明，该算法设定合理且检测性能优越.

含氟聚氨酯的制备及性能研究

赵芸, 焦晓光, 郭冰之, 冯彩虹, 吕玉珍, 矫庆泽

2021, 41(9): 1015-1022. doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.108

摘要(518) PDF(239)

摘要:
以二甲苯为溶剂，全氟聚醚二元醇和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为原料，1，4丁二醇（BDO）作为扩链剂合成了含氟聚氨酯（FPU），通过改变软段全氟聚醚二元醇用量控制FPU的氟质量分数.并且以聚丙二醇（PPG）和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为原料，以1，4丁二醇（BDO）作为扩链剂合成了不含氟的聚氨酯（PU）作为对比.对PU与FPU的结构进行了表征，考察了氟质量分数对FPU热稳定性、力学性能以及疏水疏油性的影响.结果表明，制得的FPU具有更高的拉伸强度，同时在保持聚氨酯疏油性的同时，还获得了较好的疏水性.

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2021年第41卷第9期

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