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关键词： 柔性机器人   光纤光栅   肺部介入手术   温度补偿   三维力  

摘要： 支气管曲折复杂的环境对肺部介入手术中柔性机器人末端力感知造成了较大的困难,现有的力传感器难以满足其要求。根据肺部介入手术的需求,为柔性机器人提供精确、实时的末端力反馈,设计了分段式光纤光栅三维力传感器,并对其结构进行了有限元仿真分析与优化,设计了解耦算法,完成传感器内部4根光栅受到三维力时波长变化的解耦,从而实现对横向力与轴向力的检测。为了降低温度变化对传感精度的影响,设置温补光栅进行温度补偿,设计了补偿策略。最后对所设计的光纤光栅力传感器进行了校准与实验验证。实验结果表明:设计的光纤光栅三维力传感器的横向力灵敏度系数分别为431.3 pm/N与517.6 pm/N,轴向力灵敏度系数为153.5 pm/N,均方根误差分别为0.026、0.025、0.041 N。

关键词： 时分波分无源光网络   阵列波导光栅   波长共享   波长路由  

摘要： 【目的】为了解决目前时波分光网络存在的负载不均衡、资源效率低、流量地域和时域分布周期性涨落的“潮汐效应”等问题，本文提出基于阵列波导光栅的灵活多时分波分无源光网络系统方案。【方法】该系统结合固定与可调波长激光器，利用阵列波导光栅的路由特性，根据网络负载实时调整各PON的分配带宽，实现波长资源灵活分配的同时保持光分配网络的无源性。【结果】系统实现了波长共享和资源的高效分配，能满足不同用户对带宽的多样化需求。【结论】仿真结果表明，在单波长传输速率为10Gbit/s时，下行传输功率预算超过34dB，并且最大传输距离为30km时系统分支比可达1:512。说明本文所提出的设计方案能够有效提升资源利用率，优化网络性能。

关键词： 夏玉米   产量   发酵方式   有机肥配施化肥   光温生理特性   养分转运与积累  

摘要： 为探究不同发酵方式有机肥配施化肥对夏玉米产量、光温生理及养分吸收积累特性的影响，本研究于2023年6—10月于河南省原阳县布置不同发酵方式有机肥配施化肥田间试验，设置不施肥（CK）、单施化肥（T1）、自然堆肥+化肥（T2）、水调控槽式堆肥+化肥（T3）、酸调控槽式堆肥+化肥（T4）和槽式堆肥+化肥（T5）六个处理，于夏玉米成熟期测定产量，并分别在大喇叭口期、吐丝期与灌浆期测定叶片SPAD值、冠层光合有效辐射及冠层温度，计算分析植株养分转运分配及养分吸收积累动态变化规律。结果表明：不同发酵方式有机肥配施化肥可提高夏玉米产量，T4处理最高，与CK和T1相比，产量分别显著增加39.9%和15.7%，较T2、T3和T5相比产量平均增幅为7.07%。此外，T4处理显著增强了各生育期夏玉米光温利用性能，叶片SPAD值、冠层光合有效辐射较其余处理分别平均增加2.4、3.1、3.2个SPAD单位和11.4%、8.2%、5.4%，冠层温度则平均降低1.7、1.2、1.4 ℃。T4处理明显增加了夏玉米地上部植株氮磷钾积累量，提高其花前钾素转运量、转运率及对籽粒贡献率和花后氮、磷素转运量以及花后氮、磷素对籽粒贡献率。Logistics回归方程拟合结果显示，氮磷钾素吸收总量和平均吸收速率均以T4最佳，较T1分别提高了42.09%、40.76%、33.01%和0.45、0.23、0.75 kg·hm-2·d-1。本试验条件下采用酸调控槽式堆肥配施化肥（25%∶75%）模式可有效提高夏玉米产量，增强冠层光温利用效率，促进夏玉米养分吸收以及籽粒转移效率，可以在豫北砂质潮土地区推广应用。

关键词： Navier-Stokes方程   各向异性粘性应力张量   Navier-type边界条件  

摘要： 本文研究在二维的单连通有界域中,具有各向异性粘性应力张量的可压缩等熵Navier-Stokes方程组在滑移边界条件下的初边值问题.利用能量分析和紧性分析方法,在初值的某些小性假设和粘性应力张量的小扰动条件下,证明了全局经典解的存在性和唯一性.此外,还得到了解的一些指数衰减估计.

关键词： 应变花传感器   超弱光纤光栅   温度特性   应变特性   矢量应变监测  

摘要： 提出了一种基于SUS304金属基底的超弱光纤光栅(UW-FBG)应变花传感器。理论和ANSYS仿真分析了传感器的工作机制，设计了一种等边三角形的SUS304应变花基底，采用353ND环氧树脂将波长1536nm、1542nm、1548nm的3个UW-FBG传感单元固定在基底上，制作成应变花传感器，并对传感器的温度、拉/压力学特性进行标定。最后应用于导管架模型的矢量应变监测。结果表明，该应变花传感器的平均温度灵敏度25.4pm/℃，线性度0.999，平均下压主应变误差为1.74%，主应变角度误差为0.51%，拉伸主应变误差为3.2%，主应变角度误差为0.58%，且重复性良好，为矢量应变监测提供了优秀解决方案。

关键词： 张量表示   聚类   低秩约束   多视角聚类   奇异值分解  

摘要： 现有多视角聚类算法存在：1)在学习低维表征的过程中无法准确捕获或忽略嵌入在多视角数据中的高阶信息和互补信息；2)未能准确捕获数据局部信息；3)信息捕获方法缺少对噪声点鲁棒性等问题.为解决上述问题，提出一种自适应张量奇异值收缩的多视角聚类算法（adaptive tensor singular value shrinkage，ATSVS）.ATSVS首先提出一种符合秩特性的张量对数行列式函数对表示张量施加低秩约束，在张量奇异值分解（tensor singular value decomposition， t-SVD）过程中能够根据奇异值自身大小进行自适应收缩，更加准确地进行张量秩估计，进而从全局角度精准捕获多视角数据的高阶信息和互补信息.然后采用一种结合稀疏表示和流形正则技术优势的l1，2范数捕获数据的局部信息，并结合l2，1范数对噪声施加稀疏约束，提升算法对噪声点的鲁棒性.与11个对比算法在9个数据集上的实验结果显示，ATSVS的聚类性能均优于其他对比算法.因此，ATSVS是一个能够有效处理多视角数据聚类任务的优秀算法.

关键词： 极小模原理   张量的trace-free分解   极小超曲面   Clifford环  

摘要： 研究了四阶全对称张量的极小模张量,得到了其极小模张量和极小模的完整分类表达式,并证明了其极小模张量与trace-free分解的等价关系.进一步,利用极小模的非负性证明了在单位球∑^(n+1)中任意的一个极小超曲面上M^(n)上,|▽^(2)h|^(2)≥3/2[S×trh^(4)+n×S-(trh^(3))^(2)-2×S^(2)]+3S(S-n)^(2)/2(n+4),并发现其等号成立时M^(n)包含了∑^(n+1)中所有圆心是球心的大圆及其部分和Clifford环∑^(k)(√k/n)×∑^(n-k)(√n-k/n).

关键词： 光纤光栅传感器   深度学习   transformer算法   特征融合   温度测量   应变测量  

摘要： 为实时监控锅炉工作的健康状态,精准获取锅炉管道的温度和受力情况,提出基于深度学习的光纤光栅锅炉状态监测技术。设计了一种双光纤光栅级联封装的传感器结构及其固定方法,用以提高传感器的测量性能。构建特征融合并行transformer回归预测模型对传感器的温度和应变信号进行处理,实现了对传感单元温度和应变的准确识别。实验结果表明,传感器中的两光栅对温度的灵敏度为12.31 pm/℃和11.63 pm/℃,对应变的灵敏度为1.2 pm/με和0,消除温度对应变测量的影响,具有温度补偿作用。通过引入深度学习算法,解决了高温环境下光纤光栅对温度和应变混合敏感存在高阶混合项而难以求解的难题,模型的决定系数大于0.9、平均绝对误差和均方误差分别为0.23和0.31,有效地提高了传感器对温度和应力的识别精度。综上所述,该技术实现了高温环境下温度和应变的准确测量,弥补了传统测量方式高温失效、单点测量等不足,为锅炉工作健康状态的实时监控提供了有效的解决方案。