基于Softmax回归模型的骨龄X射线图像手骨分割

针对儿童青少年的骨骼发育情况,临床上常采用手腕骨X射线图像进行骨龄评估。其中手骨区域的分割是预处理中的关键一步,手骨分割的准确率极大地影响最后的评估结果。传统的阈值分割方法在自动化分割过程中鲁棒性较差,利用深度神经网络的自动分割准确率比传统方法高但较为复杂。研究在阈值分割的基础上,提出先通过训练Softmax回归模型预测最佳阈值得到二值图像,再利用区域生长法提取完整手形,最后对手骨图像进行归一化处理的分割方法。在100张临床数据测试集上,将提出的方法与传统的阈值分割方法——Otsu、最大熵阈值和直方图均值分割方法进行对比,采用相似系数DSC（dice similarity coefficient）、欠分割率和过分割率3个客观评价指标对分割结果进行定量分析。实验证明该方法的分割效果最理想,平均DSC值为0.97,欠分割率和过分割率接近于0,对于复杂的手骨图像也表现出良好的分割性能,相比传统的阈值分割方法具有更好的鲁棒性,能够准确的对骨龄X射线图像进行自动化手骨分割处理。     

锌电解槽内气液两相流动的数值模拟

应用FLUENT软件,分别对单组阴阳极、多组阴阳极锌电解槽中的电解液流动进行了数值模拟研究.针对单组阴阳极间的电解液,基于气泡产生及运动的机理计算出单个气泡在静止电解液中的上浮速度为0.017 m/s.气液两相流数值模拟结果表明:在气泡的作用下,电解液沿阳极板向上运动,沿阴极板向下运动,形成一个大的循环;而气泡群上浮的平均速度约为0.021 m/s,与文献实验数据相吻合.针对实际生产中多组阴阳极锌电解槽,气液两相流数值模拟结果表明:在气泡上浮曳力和电解液进出口压差驱动的共同作用下,电解液的运动态势与单组阴阳极仅考虑气泡曳力作用时的状况相同,极间电解液平均流速是无气泡作用时的1.5倍左右,这将有利于加快极板附近电解液的更新,延缓锌离子的贫化.     

基于变动失效阈值和退化速率的系统可靠性模型

为对同时存在退化过程和冲击过程的系统进行可靠性分析,建立了突发型失效与退化型失效共存的系统可靠性模型.考虑退化过程和冲击过程的相关性,通过退化过程和冲击过程的分布函数,基于变动失效阈值,建立系统可靠性模型的一般形式.进一步用线性退化路径描述系统的退化过程,考虑退化速率的改变,建立系统可靠性模型的具体形式.通过具体算例,对所建立模型的有效性与合理性进行了验证与分析.     

轴承-转子系统运动分析及主轴振动的相位控制

为限制高速运动过程中轴承转子系统的振动及提高机床加工精度,提出了通过控制可倾瓦轴承转子的振幅和相位以降低主轴前端振幅来达到提高加工精度的方法.建立了刚性轴转子系统的五自由度振动模型,并求出了转子系统振动的微分方程;通过流量平衡法求得可倾瓦轴承的供油流量,并离散雷诺方程求出了可倾瓦轴承的油膜力;通过欧拉法得出了可倾瓦轴承转子轨迹,并通过空间直线方程得出了主轴前端转子运动轨迹;通过电磁致动器作为辅助控制装置调节可倾瓦轴承转子的切向加速度和法向加速度.算例的仿真结果显示可倾瓦轴承转子的轨迹收敛成圆形,并减小了前后轴承的相位差,主轴前端振幅降低了60.26%.      

无中和器离子推力器的发展现状、关键技术及展望

离子推力器具有高比冲和高效率等优势,是目前应用最广泛的电推力器之一,但亦存在着系统结构复杂、关键部件繁多等缺点.无中和器离子推力器可以消除对中和器的依赖,实现离子推进系统结构的简化,从而减小推力器体积和重量并提高系统可靠性.本文首先归纳了传统离子推力器的原理、优势及限制,引出了无中和器离子推力器的概念,对其基本原理、技术优势及分类进行了介绍;随后从等离子体源的束流自中和技术出发,总结了无中和器离子推力器的发展现状;结合空间应用需求以及无中和器离子推力器的工作特点,分析了无中和器离子推力器的关键技术,提出应将工质选择、等离子体机理研究、磁过滤装置和栅极系统设计以及栅极射频电压灵活调控方法这四方面作为其研究重点,同时应该发展并完善新的推力器参数测量方法,进一步明确无中和器离子推力器的工作特性.     

ECMWF和T639数值预报产品在兰州市空气质量预报应用中的对比

利用2013-2015年兰州市空气污染逐日监测资料,分析了兰州市6种主要空气污染物PM_(10)、PM_(2.5)、NO_2、SO_2、CO和O_3的污染特征;以2014年欧洲中期天气预报中心(ECMWF)资料与T639气象要素预报产品,结合兰州市同期污染物质量浓度监测数据,分别建立了基于最小二乘法支持向量机(LS-SVM)的6种主要空气污染物未来2d的日均质量浓度预报模型;将ECMWF和T639中2015年2月1日-10月31日的气象要素与同期污染物质量浓度监测数据分别输入各模型进行试预报检验.结果表明,以ECMWF建立的预报模型对未来2 d的PM_(10)、PM_(2.5)、NO_2、SO_2和CO的日均质量浓度的预报效果优于T639,而T639对预报O_3有一定优势.用ECMWF建立的预报模型对未来24 h的空气质量指数等级和首要污染物的预报成功率为86.14%,48 h的为82.33%;T639对应的未来24 h预报成功率为83.52%,48 h的为74.43%.两种数值预报产品均可应用于基于LS-SVM预报模型的空气质量预报,其中使用ECMWF的预报产品的释用预报效果整体上更好.     

弹性边界功能梯度石墨烯增强薄壁圆柱壳的振动特性

基于一阶剪切变形理论、Halpin-Tsai微观力学模型和Rayleigh-Ritz法分析FG-GPLRC圆柱壳振动特性。为满足复杂的使役环境,引入人工弹簧技术,分析GPLs质量分数、分布模式和层数等参数对壳体结构振动特性的影响,探究弹性边界条件下周向波数、轴向半波数和固有频率之间的规律。研究结果表明,GPLs作为增强体可以显著提高基体的力学性能;分布模式对薄壁圆柱壳的固有频率有重要影响,GPL-X分布模式的固有频率最高;固有频率随层数的增加变化趋势减小。     

基于Agent的建模与仿真和离散事件仿真的集成应用研究

基于Agent的建模与仿真(ABMS)和离散事件仿真(DES)同属先进的建模仿真模式,都具备一定处理复杂系统问题的能力。ABMS继承面向对象思想,擅长从微观角度着手分析复杂系统;DES沿用传统的面向过程思想,能对复杂系统整体的宏观行为进行分析。二者在功能上具有互补性。在对两种模式深入分析的基础上,本文提出将二者集成应用的思想,扩展了传统DES事件表的结构,提出将ABMS和DES集成应用的完整框架,并实现了一个支持此框架实现的软件平台——absimlib,充分发挥了两种仿真模式的优势,弥补了单独使用其中任何一种的不足,增强了对复杂系统的建模与仿真能力,且结构简单、易于实现和向分布式环境下扩展。最后以一个防空作战的例子证明此方法的有效性。     

大跨径悬索桥隧道锚承载力分析

基于实测综合确定的岩体参数,用三维弹塑性有限元法对包括下部公路隧道施工、隧道锚开挖、浇注、预应力施加、挂缆等全部工序进行了模拟分析．围岩和锚体混凝土离散为8节点三维实体单元,隧道和锚碇的喷射混凝土及二次衬砌离散为4节点三维壳单元．用读入初始应力法建立复杂构形的初始应力场,围岩开挖应力的释放用场变量相关折减弹性模量法模拟,用单元的激活和移除模拟锚体灌注和岩体的开挖．结果表明,设计缆力时,围岩基本处于弹性状态;数值超载时,围岩承载力约为7倍设计缆力,可能的破坏模式是两锚体向外侧歪斜拔出;剪应力最大值均出现在距后锚面约10m处;对现有锚一隧问来源,锚体破坏对下部公路隧道也无显著影响,两结构施工过程和运营阶段均能满足设计承载要求．     

基于STM32纯电动客车控制器的设计

通过研究纯电动客车的控制功能和运行状态,设计出一款基于STM32的纯电动客车控制器,并分析了控制器各模块的功能,设计了电源电路、电压检测电路.控制器通过输出不同占空比的脉宽调制调节直流电机的速度,传感器采集的信息通过控制器局域网（CAN）总线实时传递到微处理器中,微处理器分析采集的信息,并通过CAN总线发送命令,从而安全、准确、实时地控制客车的运行.