基于参数化水平集的三维多相材料拓扑优化方法

参数化水平集拓扑优化解决了传统水平集方法数值计算复杂的问题,由于水平集拓扑优化需要引入更高级别的函数来构建拓扑模型,大部分关于参数化水平集拓扑优化的研究止于二维。文章在二维参数化水平集拓扑优化的基础上拓展到三维,结合点云的思想解决了三维拓扑构型的表达问题,并通过悬臂梁、简支梁等典型数值算例验证了算法能解决三维水平集无法引入更高维度函数等问题,亦讨论了引入SIMP(Solid Isotropic Material with Penalization)多材料插值模型的多相材料拓扑优化方法,以供多相材料拓扑优化方面研究进行参考。

新型真空耙式干燥机优化设计与蒸发性能研究

针对现有耙式干燥机运行中存在的蒸汽消耗大、干燥效率不高、传热不均匀等技术难题,以及筒内残余滤渣层造成较大的物料损失,难以满足安全、环保和GMP(良好生产规范)要求等技术难点,通过查阅文献并进行大量的实验研究,设计了一种高效、节能耙式干燥机,自主提出一种轻量化的内、外筒与浆叶复合加热搅拌轴结构。该结构中心转轴、连接轴和搅拌桨叶均为空心设计,桨叶刮擦部距离筒壁间隙3~5 mm,达到了所需搅拌动力显著降低、换热面积大、传热效率高的效果,实现了不留残余物料、降低生产成本、保证人和物料的完全隔离的目的,可满足制药行业的GMP要求。实际试验研究结果表明,干化减量比例达19.9%,蒸汽单耗32.8%,能耗明显减少,说明该方法与设备具有较高的推广应用价值。

基于SABA优化的Volterra级数空战目标机动轨迹预测

目标机动轨迹预测是空战态势感知和目标威胁评估的重要前提。针对传统目标机动轨迹预测模型复杂度大、预测精度低等问题,通过分析并结合目标机动轨迹时序数据所具备的混沌特性,引入Volterra泛函级数模型进行目标机动轨迹预测。为解决Volterra泛函级数模型中存在高阶核函数难以求解的问题,利用变异机制和自适应步长控制机制改进蝙蝠算法的寻优能力,进而构建了一种基于自适应蝙蝠算法(SABA)优化的Volterra泛函级数目标机动轨迹预测模型,并利用优化后不同阶数的Volterra泛函级数模型对目标未来机动轨迹进行预测。仿真实验中,通过与其他优化算法改进的Volterra泛函级数模型的预测精度对比,验证了所提预测模型的可行性,同时也说明了二阶Volterra泛函级数模型更加适用于目标机动轨迹预测。

道路沥青混合料回收再利用方法探讨

随着我国基建规模的扩大,沥青道路里程越来越长,在道路的养护维修中废弃沥青的回收与处理成了大问题。道路沥青混合料的回收再利用是一种环保和可持续的做法。以往道路沥青混合料往往被视为废弃物被丢弃到填埋场或石料场,这不仅造成了资源浪费还给环境带来了负面影响。随着对可持续发展的需求不断增加回收再利用道路沥青混合料变得越来越重要。基于此,本文首先阐述了道路沥青混合料回收再利用的概念,然后对道路沥青混合料回收再利用的意义和方法分类进行了分析,最后提出了道路沥青混合料回收再利用的推进路径,希望本文的研究能为道路建设行业提供更加环保、资源节约和可持续建设提供理论参考。

基于节能理念的机械设计制造及其自动化技术

为解决机械设计制造及其自动化中产生的环境污染、资源浪费等问题,本文以节能理念为例对机械节能设计制造及其自动化技术进行研究,分析机械设计制造及其自动化的实用性、节能环保、智能自动化生产等要求,提出优化生产工艺、选择节能发动机、优化系统结构、设计通用构件、实现机械自动化调控等技术,保证机械设计更高效,同时也能保护生态环境。

2005-2014年CHINET克雷伯菌属细菌耐药性监测

目的了解2005—2014年CHINET细菌耐药性监测网所属19所医院临床分离克雷伯菌属细菌的分布及耐药性变迁情况。方法采用纸片扩散法或自动化仪器法对临床分离株作药物敏感性试验,并按CLSI 2014年版标准判断药敏试验结果。结果 2005—2014年共收集19所医院临床分离的肺炎克雷伯菌56 281株、产酸克雷伯菌4 779株、肺炎克雷伯菌臭鼻亚种300株及其他克雷伯菌属细菌46株。其中89.0%菌株（54 664/61 406）分离自住院患者。60.0%菌株（36 835/61 406）分离自呼吸道。成人来源的克雷伯菌属占83.3%（51 158/61 406）,儿童（0-17岁）占16.7%（10 248/61 406）。10年间,克雷伯菌属细菌的检出率呈逐年上升趋势：2005年为10.1%,2014年为14.3%。药敏试验结果显示,10年里克雷伯菌属对碳青霉烯类药物耐药率呈上升趋势,对亚胺培南和美罗培南耐药率分别从2.9%上升到10.5%和2.8%上升到13.4%。产ESBL肺炎克雷伯菌和产酸克雷伯菌检出率从39.0%下降到30.1%。细菌对阿米卡星、环丙沙星、头孢他啶、哌拉西林-他唑巴坦和头孢哌酮-舒巴坦耐药率呈下降趋势,对头孢噻肟耐药率波动幅度较小,维持在49.5%左右。共检出碳青霉烯类耐药菌5 796株,其中肺炎克雷伯菌5 492株,产酸克雷伯菌280株。分离出广泛耐药菌共4 740株,其中肺炎克雷伯菌4 520株,产酸克雷伯菌202株。碳青霉烯类耐药株对绝大多数其他测试的抗菌药物耐药率均在60%以上,对替加环素、阿米卡星、甲氧苄啶-磺胺甲唑耐药率分别为16.8%、54.4%、55.1%。结论临床分离克雷伯菌属细菌对碳青霉烯类抗生素的耐药率10年间呈较大幅度增加,对其他常用抗菌药物耐药率较为平稳。

基于MDP框架的飞行器隐蔽接敌策略

基于近似动态规划(approximate dynamic programming,ADP)对空战飞行器隐蔽接敌决策问题进行研究。基于作战飞行器的战术使用原则,提出了隐蔽接敌过程中的优势区域与暴露区域;构建了基于马尔科夫决策过程(Markov decision process,MDP)的隐蔽接敌策略的强化学习方法;通过态势得分函数对非连续的即时收益函数进行修正,给出了基于ADP方法的策略学习与策略提取方法。分别针对对手在有无信息源支持情况下的不同机动对策进行了仿真验证。仿真结果表明,将ADP方法应用于隐蔽接敌策略的学习是可行的,在不同态势下可获得较为有效的接敌策略。

土木工程相关的台风近地风场实测研究

采用三维超声风速仪现场观测了台风"珍珠"和"派比安"的登陆过程,分析了两次台风过程的平均风速、风向变化历程以及台风脉动风速的概率密度分布,进一步研究了台风湍流强度、湍流积分尺度与阵风因子.结果表明:在低风速情况下,台风脉动风速接近正态分布,湍流强度与阵风因子存在近似线性关系,可用相关经验公式进行拟合。两次台风过程实测风速谱均可与某种理论谱模型较好吻合,通过拟合可以降低实测谱与理论谱的偏差。

车辆运行故障率变化规律研究

基于更新理论和可靠性理论,对正常使用条件下车辆运行故障率的变化规律问题进行研究,理论分析表明,当故障分布函数为任意形式时,车辆的故障率函数随时间的变化而改变,并非在整个寿命周期中很长的一段正常使用期内保持为一固定不变的常数。为验证理论研究的正确性,对两种不同载货汽车多年来的运行故障情况进行了统计分析,结果表明实际车辆的运行故障率函数具有单调性且为单调增加,与实际情况也相吻合。由于在数学推导方法上具有一般性,理论研究结果也是在假定故障分布函数为任意数学分布下获得的,因而研究结果可以推广到广义的机械设备和工程装备中去。

基于RBF神经网络的Q学习飞行器隐蔽接敌策略

基于马尔科夫决策过程框架研究了三维空间内隐蔽接敌策略的强化学习方法,定义了环境模型中的优势区域和暴露区域。针对高维状态空间策略学习所面临的维数灾问题,给出基于径向基神经网络(radial basisfunction neural network,RBFNN)的Q学习算法,说明了训练样本的分级采样方法,并针对不同情况下的接敌机动策略学习进行了仿真分析。仿真结果表明,借助于合理的分级采样方法,基于RBFNN的Q学习算法能有效生成隐蔽接敌策略。

动态近似熵快速算法在心率变异研究中的应用

提出了一种动态近似熵的快速算法,只要较短数据就能表现信号的非线性特征,并大大缩短了计算时间.对心率变异性分析中静卧-行走实验采集的R-R间期信号进行了动态近似熵分析,描述了心率调节作用的动态变化,反映了受试者生理状态的改变与心率变异的无序性.

高分子灌浆材料的研究现状及展望

国内防渗加固工程日益增多,加固要求逐步提高对我国灌浆材料的研究提出了新的要求。针对目前高分子灌浆材料使用现状,在综合分析国内外文献的基础上从高分子灌浆理论、灌浆材料、灌浆方法、目前存在的问题以及未来的研究方向五个方面的问题进行了论述分析。回顾了高分子灌浆材料的发展历史,搜集了国内应用较多的高分子灌浆材料以及一些比较新的高分子灌浆材料的改性的研究成果,并对高分子灌浆材料的优缺点以及今后改性的方向做了展望。

协同空战中基于任务分解的任务协调机制研究

协同空战任务决策的一个关键是编队内部的协调。基于复杂系统的一般求解方法,结合人工智能领域的MAS技术,提出了一种任务协调的分步实现方法。首先,就复杂的协同作战任务提出了一种分级分解思想,通过6级分解,将一项复杂作战任务分解为单个作战Agent的阶段性战术级任务,实现了协同作战任务的细化和量化,为各Agent协同完成复杂任务奠定了基础。在任务分解的基础上,建立了多Agent任务协调的数学模型,在合同网协议的基础上,提出了一种基于市场行为的编队内部的任务的动态协调机制。各作战Agent通过市场协议动态地选择适合自己的作战任务(包括协作性的和非协作性的),以编队总体效用最大化为目标,高效地实现了任务的动态、分布式的分配。仿真结果表明,提出的基于任务分解的协同任务协调机制效果较好,对作战任务决策起到了基础性的作用。

车用发动机过热故障树分析

应用故障树分析方法,对某车用发动机冷却系统过热故障进行分析。给出了冷却系统过热故障的各种原因及其组合方式,进行了故障树的定性分析和定量计算。遵循故障树定性分析所得出的最小割集,可以方便快捷地查找到引起顶事件的底事件故障,以便采取有效措施预防发动机冷却系统过热故障的发生或减小其发生概率。

汽车自动变速器锁止离合器控制策略

分析了锁止离合器的典型结构和锁止点的选取 ,以及采用车速和发动机节气门开度为主要参数 ,辅之以其他参数 ,共同确定液力变矩器锁止的控制策略。

布地奈德气雾吸入治疗儿童哮喘140例疗效分析

目的 :观察吸入布地奈德对治疗儿童哮喘的疗效。方法 :按全国儿科哮喘协作组制定的诊断标准 ,对入选的 1 40例病儿根据病情分度 ,采用阶梯式治疗的方案吸入布地奈德。 1～ 3个月随访诊治情况 ,并进行吸入方法指导 ,同时用最大呼气峰流速仪监测肺功能。比较 6个月后 ,1年后治疗效果及肺功能 ,再调整吸入剂量。结果 :本组 1 40例中 ,治疗 6个月后 ,临床控制 44例 ,显效 6 8例 ,好转 1 1例 ,无效 1 7例 ,总有效率为 88%。治疗 1年后 ,临床控制 47例 ,显效 74例 ,好转 1 0例 ,无效 9例 ,总有效率为 94%。对治疗前和治疗后 3个月 ,6个月 ,9个月 ,1年分别用峰流速仪测定肺功能 ,其 PEF值分别为 70 .3± 6 .4%,85 .8±5 .3 %,91 .5± 4.5 %,94.9± 3 .4%,96 .0± 2 .7%。治疗前后对比 ,最大呼气峰流速值有显著差异 (P<0 .0 1 )。结论 :布地奈德雾化吸入是目前治疗哮喘最有效的控制药物 ,且吸入剂量小 ,治疗方便 ,疗效肯定。

在用汽车温室气体CO_2排放分布规律及其建模

采用大样本检测、多参数数据分析以及数学建模对在用汽车怠速温室气体CO2排放分布规律进行了研究。利用专用计算机分析程序VRMTDA,对检测得到的某轻型载货汽车怠速CO2排放427个样本数据进行了分析,给出CO2排放分布参数的估计值及其在95%置信度下的置信区间。同时,借助于最小二乘估计方法和相关系数检验建立最优的CO2排放分布模型,模型计算结果与样本实测值之间的相对误差均小于2%。在分别设定不同排放合格率的前提下,由本文所建模型得到了具体的车辆怠速CO2排放限值,为削减温室气体排放,推动国内相关评价体系和标准的建立提供了依据。

用瞬态测压法研究高层建筑的等效设计风荷载

基于瞬态脉动测压方法 ,分析了典型断面高层建筑结构各层合力的相干特性 ,结果显示横风向脉动风荷载在漩涡脱落频率处存在和顺风向不同的显著相关性 ,相干函数值接近于 1。采用拟合方法提出了一个各层横风向脉动风荷载的相干函数公式 ,并给出了采用脉动测压技术分析高层建筑风振响应与等效荷载的简化方法。采用CAARC高层建筑标模做了风洞试验 ,将其结果与高频底座力天平方法的试验和规范方法的计算结果作了对比 ,结果较为满意。采用本文方法可以克服力天平方法要求结构的基阶模态必须线性且不能给出结构沿高度的荷载分布等缺点。最后结合一具体的工程实例 。

基于仿真计算的飞行器雷达隐身性能评估

从飞行器雷达散射截面的计算机仿真出发,对运动飞行器的RCS动态特性和复杂电磁环境下的隐身性能进行研究。基于运动目标姿态参数的转换原理,得到运动目标的动态RCS特性,通过相对计算方法计算雷达的瞬时探测概率,并给出有源和无源干扰条件下探测概率的计算方法;以单部雷达的目标检测准则为基础,给出了雷达组网模式下的综合检测准则;考虑实际地形遮蔽,给出飞行器在突防时的暴露范围和预警时间的计算模型;最后依据预警时间给出RCS的指标需求论证方法。算法可模拟飞行器在真实战场中的动态RCS特性,并提供一种有效的探测概率计算及目标检测判定方法。

交互式宇航员太空行走仿真系统的研究与开发

以载人机动装置(MMU)的设计与开发为背景,基于PowerWall虚拟现实硬件平台,运用了虚拟现实技术(VR),为带上肢干扰的宇航员舱外太空行走活动的模拟,开发了一个进行预测、训练的虚拟样机仿真实验环境。该交互式仿真系统包括四个模块,即输入模块、MMU控制仿真模块、虚拟场景管理模块和输出模块。文中详细叙述了系统的设计、构成及关键技术。