Optimized analysis of precision grinding machine bed based on neural network

变形和固有频率是评价精密机床结构刚性的重要参数。为了提高磨床的整体刚性,提出一种利用bP神经网络来优化精密磨床床身结构的方法。以自主开发的高精度平面磨床2Mk1760为研究对象,利用有限元分析软件AnSyS对床身进行静力分析和模态分析。为了减小精密磨床的变形和振动,将部分关键参数作为神经网络的输入,以此预计床身尺寸参数与变形量和固有频率之间的关系,从而获得磨床床身的优化尺寸。分析结果表明,通过神经网络优化后的床身变形量相比初始结构减小了36.51%,而固有频率增加了11.96%。Deformation and inherent frequency are key parameters to evaluate structure rigidity for precision machine tool.In order to improve rigidity for grinding machine,this study proposes a method that using neural network to optimize the structure of precision grinding machine bed.Take precision grinding machine tool( 2MK1760) which is self developed for an example,the static structure and dynamic modal analysis is carried out by using finite element method( ANSYS).In order to alleviate the influence of deformation and vibration on precision grinding machine bed,some parameters are served as input of BP neural work model,which estimate the relationship between deformation and inherent frequency.According to analysis results,an optimization is obtained to determine the dimension of precision grinding machine bed.The results indicate that the deformation after neural network optimization compared with initial structure has decreased by 36.51%,meanwhile,the natural frequency has increased by 11.96%.国家自然科学基金项目(51075343); 福建省自然科学基金项目(2012J05102

双压电驱动高频喷射点胶阀的设计与实验

为了满足电子封装产业对胶体高速、微量分配的需求,设计了一种基于圆弧柔性铰链放大机构的双压电陶瓷驱动喷射点胶阀。首先,利用有限元分析软件对放大机构输出位移和模态进行了计算与分析。针对其高频需求,讨论了结构参数对其影响因素。基于微元法并结合喷嘴内胶体动力学分析,建立了喷嘴内胶体喷射的流体力学模型。结合阀杆与阀座配合的仿真模型,利用FLOW-3D的流固耦合仿真,揭示了喷射点胶时胶点的成型过程。在此基础上探究了胶体喷射时喷嘴处压力的变化与流速的关系,为点胶阀参数的控制和优化奠定了基础。最后,搭建了喷射系统实验平台,选用黏度为180cps的胶体进行点胶性能测试,得出了供料压力和驱动方波频率对胶点尺寸的影响规律。实验结果显示,在供料压力为6bar,驱动方波幅值频率360Hz等参数下,获得胶点最小直径为525μm。同时,在380～400Hz的频率区间内进行高频喷射实验,能够获得均匀微小的圆形胶点。实验结果验证了该圆弧柔性铰链放大机构的双压电驱动点胶阀的高频、微量喷射性能,为压电高频喷射点胶的应用和研究提供了参考。深圳市科技计划资助项目(No.JCYJ20170818141912229);;\n航空科学基金资助项目(No.20160868004

Design and Implementation of Intelligent Home Control System Based on Android and Arduino

作为时下最炙手可热的移动应用端操作系统,Android以其显著的开放性、便于开发的灵活性、能够与Google应用的无缝对接性及丰富的第三方软硬件; 资源等成为智能应用系统不可或缺的组成部分;Arduino单片机系统以其开源的电子原型平台、灵活便捷的设计和丰富的传感器资源等被广泛应用。其与Ja; va和C语言相类似的基于; Wiring/Processing的语言开发环境更是受到越来越多的电子爱好者和开发者的青睐。本文以移动手机安卓系统为无线控制终端,结合Ardui; no单片机系统,设计并实验仿真了一款基于Android与Arduino的智能家居控制系统,以控制; LED灯示例,通过网络http传输控制指令到Arduino单片机系统,Arduino根据所接收到的指令,控制不同的家居电器完成所要求的工作任务。; 仿真实验表明,文章所设计方法行之有效,可以灵活的运用到日常家居电器设备,提供了一种智能家居系统设计的新思路,具有易实现,应用广的特点。As one of the most sought-after mobile application terminal operating; system, Android has become an indispensable part of the intelligent; application system, because it has the features of definite openness,; flexibility for development, perfect connection with Google applications; and abundant third party software and hardware resources and so on.; Arduino MCU system is widely used in society because of its; characteristics of open source electronic prototype platform, flexible; and convenient design, rich sensor resources, etc. Moreover, its classes; Java and C language based on Wiring/Processing development environment; are becoming more and more popular among the electronics enthusiasts and; developers. Taking the mobile phone Android system as wireless control; terminal, and combining Arduino MCU system, an intelligent home control; system based on Android and Arduino is designed and implemented in this; paper. By controlling LED lamp samples, with the network HTTP; transmission control instructions sending to the Arduino MCU system, and; according to the received instructions, Arduino can control different; household electrical appliances to complete the required tasks.; Experiments show that the methods designed in this paper can be flexibly; applied to daily household appliances, such as, home appliance control,; security equipment, etc. This paper provides a new idea for the design; of intelligent home system, which is easy to implement and widely used.2015年度"福建省高校杰出青年科研人才培育计划"项目; 2015年福建省高等学校创新创业教育改革项目;; 2016年本科高校重大教育教学改革研究项目; 2016年省级互联网实验教学示范中心项目; 2016年福建省高等学校服务产业特色专业建设项

滨海社区空间演变分形研究——以厦门市高浦社区为例

滨海城市社区的空间形态及其海岸线表现出一定程度的复杂性,发展量化描述方法对于其可发展研究有重要的理论与应用价值。本研究基于分形理论,以滨海城市厦门的高浦社区为研究对象,利用计盒法对该滨海社区空间形态和边界进行复杂性分析和分形维计算,研究社区空间形态复杂性演变规律。结果表明:作为典型海湾渔村的高浦社区空间形态具有分数维,呈现分形结构特性。自1989年至今,该社区空间形态的分形维数呈现增长态势;社区边界的分形维数呈现下降态势。社区空间形态的分形维数与社区建筑占地面积、建筑总面积、建筑密度、容积率都表现出相关性。这表明滨海社区在快速城市化进程中,社区规模急剧扩张可能会导致空间形态和边界复杂性的显著变化。住建部科学技术计划资助项目(2017-R2-015

典型高温薄膜传感器的研究进展

随着航空发动机、燃气轮机、内燃机、石油化工设备等的设计、运行要求不断提高,对典型高温薄膜传感器如高温薄膜应变计、高温薄膜温度计、高温薄膜热流量计的需求越来越迫切。文中介绍了高温薄膜应变计、高温薄膜温度计、高温薄膜热流量计以及多功能集成高温薄膜传感器等典型高温薄膜传感器的研究现状,分析了它们在敏感材料、材料体系、制造工艺和信号传输方面存在的主要问题,可为应用于更严酷环境的高温薄膜传感器的技术研究提供参考

Seasonal variations of sulfur in Suaeda salsa under different habitats in the intertidal zone of Yellow River Estuary, China

2008年5-11月,对黄河口滨岸潮滩不同生境下翅碱蓬(SuAEdA SAlSA)硫(S)的季节变化特征进行了研究。研究表明:中潮滩翅碱蓬(JP1)和低潮滩翅碱蓬(JP2)各器官生物量均具有明显的季节变化特征,总体表现为JP1>JP2;JP1和JP2地上与地下部分比值的变化较为一致,整体表现为JP2>JP1;二者枯落物量呈递增变化;JP1和JP2叶、茎和枯落物中的全硫(TS)含量在生长季波动变化明显,整体呈先增后减变化,而根中的TS含量在生长季呈递减变化,符合指数衰减模型;二者不同器官及枯落物的TS累积量和S累积速率(VS)季节变化明显,JP1地上部分的TS累积量和VS明显高于JP2,且二者地上部分的TS累积量和VS均明显高于地下;JP1和JP2不同部分的S分配比差异明显,其中叶的分配比最高,分别为(38.34±16.19)%和(66.27±12.09)%,说明叶是翅碱蓬重要的S累积器官。结果显示,翅碱蓬的生态学特性和其所处生境的水盐状况对JP1和JP2生物量、TS含量、累积量、累积速率、分配比均具有重要影响。Aims Our objective was to determine the characteristics of sulfur (S) accumulation and allocation by Suaeda salsa in two different habitats of the intertidal zone in the Yellow River Estuary of China.Methods We established two plots (30 m × 30 m) in two different tidal flats and collected different organs of S.salsa every 20 days from May to November 2008 from four or five sites selected at random from the two plots.Important findings The biomass of different organs of S.salsa in middle tidal flat (JP1) and low tidal flat (JP2) showed significant seasonal dynamics, and the values of JP1 tended to be higher than those of JP2.For JP1 and JP2, the ratios of aboveground biomass to belowground biomass changed similarly, but the values of JP2 tended to be larger than those of JP1.The litter biomass of JP1 and JP2 increased exponentially during the growing season.Although the total sulfur (TS) contents in leaves, stems or litter of JP1 and JP2 fluctuated greatly during the growing season, they all initially increased and then decreased.In comparison, values in roots decreased at all times following an exponential decay model.The TS accumulation amount and rate (VS) of different organs and litter also had seasonal changes, and the values of above-ground organs of JP1 were much higher than those of JP2.Moreover, the TS accumulation amount and VS of above-ground parts were higher than those of below-ground parts.The S allocation ratios of different parts of JP1 and JP2 also had significant differences.Leaves had the highest allocation ratio, and values of JP1 and JP2 were (38.34 ± 16.19)% and (66.27 ± 12.09)%, respectively, indicating that leaves were the most important site of S storage.国家自然科学基金(40803023);中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-YW-223);山东省自然科学基金重点项目(ZR2010DZ001);厦门大学滨海湿地生态系统教育部重点实验室基金(Cwel0903)资

The Phylogeny Tree Reconstruction Based on the Usage Frequencyof Codons and Corresponding Complementary Codons

为了更深入地了解密码子与互补密码子使用相关的内涵,70个单细胞和多细胞生物被更进一步的分析。结果得到70种细胞生物具有较高的相关系数平均值(0.5101,标准差是0.1389),表明密码子与其互补密码子使用间确实存在正的使用相关联系,进一步地支持了以前的结果。此外,通过对70个单细胞和多细胞生物在基于密码子与互补密码子使用频率差异,以及配对频率的高低信息的分析基础上,绘制进化树,得到的进化树与传统的进化树非常接近。The hypothesis that a codon bias usage is identical to its complementary codon usage preference has been investigated by using the relationship analysis of codons vs their complementary ones among 70 organisms. Significantly positive usage correlations between codons and their complementary ones were found and its implication in biology was also analyzed. The codoncomplementary codon tree was further built, which fairly exhibited the evolutionary relationship of these organisms. The results not only demonstrated the validity of our hypothesis,but also manifested the usefulness of correlation analysis in studying on codon usage pattern and molecular evolutionary mechanisms of organism.ThisworkwassupportedbyagrantfromtheNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.60305001)andagrantfromtheScienceandTechnologyMinistryofChina(PreliminaryStudyonFunctionalGenomeSystematics)(No.2001CCA01400)

Research on welding groove measurement technology with 2D laser sensor

中厚板坡口的识别与测量是焊接机器人多层多道自动焊接的重要工序之一。针对中厚板坡口自动测量的需要,利用日本kEyEnCE公司的lJ-g200精密线激光位移传感器,实现坡口截面的二维扫描测量;通过建立坡口特征拐点的识别与检测算法,并以此运用dElPHI和MATlAb混合编程技术,开发中厚板坡口测量软件,实现坡口参数的自动测量。实验结果表明,该测量技术可以满足中厚板工件的坡口检测需要,并具有较高的工程实用价值。厦门市科技计划项目(3502Z20133036); 福建省科技厅产学研重大项目(2012H6025

中国海及邻近区域碳库与通量综合分析

中国海总面积约470万平方公里,纵跨热带、亚热带、温带、北温带等多个气候带.其中,南海北依\"世界第三极\"青藏高原、南邻\"全球气候引擎\"西太平洋暖池,东海拥有全球最宽的陆架之一,跨陆架物质运输显著,黄海是冷暖流交汇区域,渤海则是受人类活动高度影响的内湾浅海.中国海内有长江、黄河、珠江等大河输入,外邻全球两大西边界流之一的黑潮.这些鲜明的特色赋予了中国海碳储库和通量研究的典型代表意义.文章从不同海区（渤海、黄海、东海、南海）、不同界面（陆-海、海-气、水柱-沉积物、边缘海-大洋等）,以及不同生态系统（红树林、盐沼湿地、海草床、海藻养殖、珊瑚礁、水柱生态系统等）多层面对海洋碳库与通量进行了较系统地综合分析,初步估算了各个碳库的储量与不同碳库间的通量.就海气通量而言,渤海向大气中释放CO2约0.22Tg Ca-1,黄海吸收CO2约1.15Tg Ca-1,东海吸收CO2约6.92～23.30Tg Ca-1,南海释放CO2约13.86～33.60Tg Ca-1.如果仅考虑海-气界面的CO2交换,中国海总体上是大气CO2的\"源\",净释放量约6.01～9.33Tg Ca-1.这主要是由于河流输入以及邻近大洋输入所致.河流输入渤黄海、东海、南海的溶解无机碳（DIC）分别为5.04、14.60和40.14Tg Ca-1,而邻近大洋输入DIC更是高达144.81Tg Ca-1,远超中国海向大气释放的碳量.渤海、黄海、东海、南海的沉积有机碳通量分别为2.00、3.60、7.40、7.49Tg Ca-1.东海和南海向邻近大洋输送有机碳通量分别为15.25～36.70和43.39Tg Ca-1.就生态系统而言,中国沿海红树林、盐沼湿地、海草床有机碳埋藏通量为0.36Tg Ca-1,海草床溶解有机碳（DOC）输出通量为0.59Tg Ca-1;中国近海海藻养殖移出碳通量0.68Tg Ca-1,沉积和DOC释放通量分别为0.14和0.82Tg Ca-1.总计,中国海有机碳年输出通量为81.72～103.17Tg Ca-1.中国海的有机碳输出以DOC形式为主,东海向邻近大洋输出的DOC通量约15.00～35.00Tg Ca-1,南海输出约31.39Tg Ca-1.综上,尽管从海-气通量看中国海是大气CO2的\"源\",但考虑了河流、大洋输入、沉积输出以及微型生物碳泵（DOC转化输出）作用后,中国海是重要的储碳区.需要指出的是,文章数据是基于中国海各海区碳循环研究报道,鉴于不同研究方法上的差异,所得数据难免有一定的误差范围,亟待将来统一方法标准下的更多深入研究和分析.国家重点研发计划项目(编号:2016YFA0601400);;国家自然科学基金项目(批准号:91751207、91428308、41722603、41606153、41422603);;中央高校基础研究项目(编号:20720170107);;中海油项目(编号:CNOOC-KJ125FZDXM00TJ001-2014、CNOOCKJ125FZDXM00ZJ001-2014)资

中国物理海洋学研究70年：发展历程、学术成就概览

本文概略评述新中国成立70年来物理海洋学各分支研究领域的发展历程和若干学术成就。中国物理海洋学研究起步于海浪、潮汐、近海环流与水团,以及以风暴潮为主的海洋气象灾害的研究。随着国力的增强,研究领域不断拓展,涌现了大量具有广泛影响力的研究成果,其中包括:提出了被国际广泛采用的"普遍风浪谱"和"涌浪谱",发展了第三代海浪数值模式;提出了"准调和分析方法"和"潮汐潮流永久预报"等潮汐潮流的分析和预报方法;发现并命名了"棉兰老潜流",揭示了东海黑潮的多核结构及其多尺度变异机理等,系统描述了太平洋西边界流系;提出了印度尼西亚贯穿流的南海分支(或称南海贯穿流);不断完善了中国近海陆架环流系统,在南海环流、黑潮及其分支、台湾暖流、闽浙沿岸流、黄海冷水团环流、黄海暖流、渤海环流,以及陆架波方面均取得了深刻的认识;从大气桥和海洋桥两个方面对太平洋–印度洋–大西洋洋际相互作用进行了系统的总结;发展了浅海水团的研究方法,基本摸清了中国近海水团的分布和消长特征与机制,在大洋和极地水团分布及运动研究方面也做出了重要贡献;阐明了南海中尺度涡的宏观特征和生成机制,揭示了中尺度涡的三维结构,定量评估了其全球物质与能量输运能力;基本摸清了中国近海海洋锋的空间分布和季节变化特征,提出了地形、正压不稳定和斜压不稳定等锋面动力学机制;构建了"南海内波潜标观测网",实现了对内波生成–演变–消亡全过程机理的系统认识;发展了湍流的剪切不稳定理论,提出了海流"边缘不稳定"的概念,开发了海洋湍流模式,提出了湍流混合参数化的新方法等;在海洋内部混合机制和能量来源方面取得了新的认识,并阐述了混合对海洋深层环流、营养物质输运等过程的影响;研发了全球浪–潮–流耦合模式,推出一系列海洋与气候模式;发展了可同化主要海洋观测数据的海洋数据同化系统和用于ENSO预报的耦合同化系统;建立了达到国际水准的非地转(水槽/水池)和地转(旋转平台)物理模型实验平台;发展了ENSO预报的误差分析方法,建立了海洋和气候系统年代际变化的理论体系,揭示了中深层海洋对全球气候变化的响应;初步建成了中国近海海洋观测网;持续开展南北极调查研究;建立了台风、风暴潮、巨浪和海啸的业务化预报系统,为中国气象减灾提供保障;突破了国外的海洋技术封锁,研发了万米水深的深水水听器和海洋光学特性系列测量仪器;建立了溢油、危险化学品漂移扩散等预测模型,为伴随海洋资源开发所带来的风险事故的应急处理和预警预报提供科学支撑。文中引用的大量学术成果文献(每位第一作者优选不超过3篇)显示,经过70年的发展,中国物理海洋学研究培养了一支实力雄厚的科研队伍,这是最宝贵的成果。这支队伍必将成为中国物理海洋学研究攀登新高峰的主力军