脑机接口 (BMI) 旨在通过将神经信号“解码”为行为来恢复脊髓损伤患者的功能。最近,非线性 BMI 解码器的表现优于之前最先进的线性解码器,但很少有研究调查这些非线性方法提供了哪些具体改进。在本研究中,我们比较了时间卷积前馈神经网络 (tcFNN) 和线性方法在开环和闭环设置中如何预测个体手指运动。我们表明,非线性解码器可以生成更自然的运动,产生的速度分布比线性解码器更接近真正的手部控制 85.3%。针对神经网络可能得出不一致解决方案的担忧,我们发现正则化技术将 tcFNN 收敛的一致性提高了 194.6%,同时提高了平均性能和训练速度。最后,我们表明 28 tcFNN 可以利用来自多个任务变体的训练数据来提高泛化能力。这项研究的结果表明,非线性方法可以产生更自然的运动,并显示出在约束较少的任务上进行泛化的潜力。31
煤矿井下空气流动时,巷道壁附近存在一个气流速度边界层,该边界层的厚度及分布状况对通过该流动界面进入通风气流的有害、有毒气体的排放以及对煤矿瓦斯爆炸产生重大影响。利用现场测量结果与模拟实验数据,对平壁矿井巷道的气流速度边界层进行了研究,巷道分为无支护、工字钢拱架支护和锚杆锚固支护3种类型。通过参考其他考虑边界层特性的文献研究以及对现场数据和实验数据的分析,得到了各个支护巷道断面相应的气流速度边界层特性。边界层内气流速度的增加服从对数规律:u=aLn(x)+b。结果表明:气流速度边界层厚度随气流中心速度的增大而明显减小,随巷道壁面粗糙度的增大而明显增大。对于三种类型煤矿巷道,考虑中心气流速度的影响,其气流速度分布可用下列方程描述:u=(m1v+n1)Ln(d)+m2v+n2。
发展了一种通过测量近火星空间中氢能中性原子(H-ENA)反演太阳风参数的算法。假设H-ENA是由太阳风中的质子与外大气层中性子发生交换碰撞而产生的,在磁流体力学(MHD)模拟太阳风与火星相互作用的基础上,建立了H-ENA模型,研究了H-ENA的特性。结果表明,太阳风H-ENA与太阳风一样,是高速、低温的粒子束,而磁鞘H-ENA速度较慢、温度较高,能量分布较广。假设太阳风H-ENA通量服从麦克斯韦速度分布,高斯函数最适合拟合太阳风H-ENA通量,由此可以反演太阳风的速度、密度和温度。进一步基于H-ENA模型模拟的ENA通量研究表明,反演太阳风参数的精度与ENA探测器的角度和能量分辨率有关。最后,利用天问一号任务的H-ENA观测数据验证了该算法。反演后的上游太阳风速度与原位等离子体测量结果接近。我们的结果表明,从H-ENA观测数据反演的太阳风参数可以作为火星空间环境研究数据集的重要补充,因为火星空间环境研究缺乏对上游SW条件的长期连续监测。
湍流动能 (TKE) 和 TKE 耗散率的值可以通过雷达对速度和多普勒谱宽的估计获得。然而,这些估计通常没有足够的时间分辨率,并会导致滤波结果,而这些结果不能直接进行理论解释。提出了一种使用数值大涡模拟 (LES) 生成的流场评估雷达测量速度分布特性的程序。TKE 估计值是通过在空间上取平均或作为替代/补充,在时间上取平均从 LES 湍流速度场获得的。将这些估计值与嵌入在 LES 中的虚拟雷达的测量值进行比较。研究了获得稳定一致统计数据的最佳平均时间。众所周知,风切变会导致雷达测量的 TKE 估计值产生偏差。还通过分析虚拟雷达数据和 LES 的湍流统计数据来研究这种影响。湍流耗散率的值是通过 LES 数据估计的,该表达式将耗散率与子网格 TKE 和湍流长度尺度联系起来。在考虑了所有其他贡献后,从湍流对谱宽的贡献中获得了虚拟雷达耗散率的估计值。比较了虚拟雷达、垂直和斜波束以及 LES 的耗散率估计值。
1*Pragati 工程学院,机械工程系副教授,安得拉邦 2* Aditya 工程学院,机械工程系副教授,安得拉邦 3*JNTU KAKINADA,机械工程系教授,安得拉邦 摘要 本研究旨在通过实验和计算研究风洞中速度分布的均匀性。风洞是一种仪器,用于检查流体流过完全浸没的物体时产生的流线和力。uni-insta 的风洞(300 毫米*300 毫米)设计为具有较大的工作段,以便能够布置大量场地模型。该风洞内置边界层模拟系统,可以很好地模拟大气速度梯度。风洞围绕分段式木质框架建造,在沉降长度和工作段采用外部级胶合板,侧面采用层压板覆盖,便于维护。内置钟形安装入口,后面是平滑的沉降长度室,由分级良好的蜂窝状细网组成。工作部分的侧面板是透明的丙烯酸盖,可提供较大的可视区域。额外的哑光后侧面板为烟雾轨迹提供摄影构造。工作部分的顶板是可拆卸的,以便固定模型。关键词:- uni-insta
原子蒸汽是精密计量的关键平台,但在其最简单的实现方式——热蒸汽中,由于原子的随机和各向同性的热运动,固有的光学共振会被加宽。通过构造具有窄发射孔的热蒸汽容器,可以修改速度分布以创建定向原子束。1 然后,这些原子束可以依次与一系列光场或相互作用区相互作用,最终实现对原子内部状态的精确控制。这对于光学频率标准和精密光谱学很有用 2、3,也可能提供构建简单飞行量子比特平台的方法。4 此外,芯片上的原子束可用作紧凑的定向源来加载磁光阱 (MOT),同时尽量减少环境压力的增加。5 我们应用微加工技术对硅进行微观结构化,以确定性地控制连接腔之间的 Rb 流动。我们描述了一种测量控制这些微加工结构中原子蒸气通量的实验参数的方法,目的是创建一个等效电路模型。该工具包将提供一个简单的平台,用于在芯片上创建具有可控压力分布的原子束,并彻底了解吸附效应和伪弹道轨迹对所得原子束的影响。
悬停四旋翼飞行器在各种湍流风况下的定位保持最近备受关注,因为它有可能在复杂环境中应用。已经开发出各种类型的控制算法来提高四旋翼飞行器在这种风况下的性能。这些需要通过飞行四旋翼飞行器本身进行测试和验证。一种快速且低成本的解决方案是通过改造现有风洞来建立测试台,以重现这种风况。为了进行此类实验,马来西亚博特拉大学 (UPM) 将开放式喷射风洞连接到现有的开环风洞,该风洞最初的测试面积为 1 米乘 1 米。通过连接具有发散形状的开放式喷射风洞,测试段面积的直径增加到 2 米,确保有足够的空间来操纵和悬停实验四旋翼飞行器。在测试段前连接一个沉降室来表征输出风。开口处的最大风速为 8 米/秒。利用风速计对延伸风洞的流动特性进行了分析,获得了距开口四个不同距离处的速度分布,发现风速分布和湍流强度模拟了室外风湍流条件,可用于测试四旋翼悬停控制算法。
摘要 德克萨斯 A&M 大学的低速闭环风洞用于研究各种流动类型产生的湍流混合。预期的实验范围从典型的“单位流”到更复杂的流动和几何组合。该设施最初位于匹兹堡大学,后来搬迁至德克萨斯 A&M 大学的热工水力学验证和确认 (THVV) 实验室。该风洞经过了大量改造和更新的诊断,重新引发了人们对流动质量评估的兴趣。这包括通过粒子图像测速 (PIV) 测量提供的风洞入口速度分布的全面映射。额外的温度和表压测量完成了系统能力的评估。这些初步诊断产生了计算流体动力学 (CFD) 模型验证所需的经验确定的边界条件和流体特性相关性。本文最后介绍了两种单元流类型,包括流过圆柱体的流动(具有三个不同的横截面)和在三个速度比下以横流方式流动的单个圆形射流。单元流可作为 THVV 模拟工作的初始基准。每个基准都列出了关键验证指标,包括集合平均速度、雷诺应力和本征正交分解 (POD) 特征向量。
摘要 - 风洞 (WT) 是一种人工产生相对于静止物体的气流并测量空气动力和压力分布的装置,模拟实际情况,其重要方面是准确模拟流体流动的全部复杂性。本研究的目的是设计一个小型、开路(也称为埃菲尔型)和亚音速(低速)风洞 (WT) 的三维几何形状,能够展示或充当航空力学研究的重要工具。该项目和制造本身是一项繁重的任务,其焦点/中心主题是描绘/描述风洞组件,例如测试部分、收缩锥、扩散器、驱动系统和沉降室。本文还描述了 WT 的历史、类型、重要性和应用,旨在作为解剖/详细分析。引用了大量有关 CFD(计算流体动力学)的信息,这是一门研究如何通过求解数学方程来预测流体流动、传热、化学反应和其他现象的科学,并将其与湍流模型结合使用,以获得正确和理想的 Open WT,并验证流体流动的性能。通过分析风洞中的速度分布模式、压力分布和流体湍流强度来进行 CFD。CFD 可以洞察使用流量台架测试无法捕捉到的微小流动细节。还讨论了所采用的设计、预示流体流动的数学、遵循的指导方针、获得的结果和进一步的范围。
tions(UPPE)求解器[38]。这些结果与等离子体柱的整体尺寸相符,但也表明整个等离子体具有丰富的细尺度结构(正如我们在多丝状区域所预期的那样[39-41])。在本文中,我们进行了简化,没有包括细尺度等离子体扰动。由于强度钳制,等离子体柱近似为具有恒定密度的中心核,然后沿径向下降 100μm,在外半径 r pl 处密度为零。速度分布由我们的 PIC 代码确定:给定 E(⃗x,t),空气以 W 速率电离[35],新电子在脉冲的剩余部分中加速[28](执行这些计算的代码包含在[31]中)。一般而言,速度分布受 γ = 1 附近强场电离细节(例如 [ 42 ])和成丝过程中激光脉冲变形的影响。在本文中,我们进一步简化并假设电子以零初始速度电离,然后由高斯脉冲的剩余部分加速(具有 ˆ x 极化并在 + z 方向上传播)。整体而言,初始 N e 是高度非麦克斯韦的,在 100 Torr 时具有峰值动能 K tail ≃ 5 eV,平均动能 K avg ≃ 0. 6 eV,而在 1 Torr 时这些值增加到 K tail ≃ 16 eV 和 K avg ≃ 2 eV。对于 3.9 µ m 激光器,动能大约大 25 倍,因为激光强度相当且能量按 λ 2 缩放。接下来我们考虑等离子体柱的演变。给定 N e ,我们构造等离子体的横向薄片,在纵向 ˆ z 使用周期性边界条件(由于电子速度只是 c 的一小部分,因此这对领先阶有效),并使用我们的 PIC 代码模拟径向演变。德拜长度相当小:λ Debye ≃ 10 nm,因此我们使用能量守恒方法 [43] 来计算洛伦兹力。电子-中性弹性碰撞频率 ν eN 取决于 O 2 和 N 2 的截面,对于我们的能量来说大约为 10 ˚ A 2 [44]。反过来,电子-离子动量转移碰撞频率由 ν ei = 7 给出。 7 × 10 − 12 ne ln(Λ C ) /K 3 / 2 eV ,其中 Λ C = 6 πn e λ 3 Debye [45]。然后将得到的径向电流密度 J r 和电子密度 ne 记录为半径和时间的函数(更多详细信息可参见 [31] 的第 3 部分)。这些结果可以很好地分辨,网格分辨率为 ∆ x = ∆ y = 2 µ m,等离子体外缘的大粒子权重为 ∼ 10。图 1 中给出了 100、10 和 1 Torr 下 PW 模拟中λ = 800 nm 的电子数密度。t = 0 时等离子体外缘具有简化的阶跃函数轮廓,在半径 r pl = 0 处 ne = 10 20 m − 3。 5 毫米。因此,除了从等离子体边缘发射出脉冲波外,在内部激发出约 90 GHz 的相干径向等离子体频率振荡 [ 46 ],在表面激发出约 63 GHz 的 SPP [ 33 , 34 , 47 ]。扩展到中性大气中的 PW(r > r pl)对密度不敏感