基于选择交叉烟花算法的无人车路径规划

在三维地形环境下,基本烟花算法进行路径规划时易陷入局部最优解且存在收敛速度慢的问题,为此,提出选择交叉烟花算法。利用栅格法构建三维地形环境并设置威胁区域,使无人车选择合适的节点进行路径探索,结合燃耗代价、平滑代价和威胁代价构建适应度函数,以约束路径节点的生成位置,确保规划出的路径平滑且远离威胁区域。通过基本烟花算法的爆炸、变异、映射和选择操作进行路径搜索,同时加入针对路径节点的轮盘选择操作,使偏离原始路径较远的节点具有更高的爆炸概率,以约束路径的搜索方向,从而加快算法的搜索速度。在此基础上,引入选择交叉火花,通过对轮盘选择后节点间的路径片段进行交叉,以增强种群中烟花之间信息的交互性,提高搜索全局最优解的性能。仿真结果表明,相比基本烟花算法,该算法在简单和复杂地形环境下的适应度值平均提高6%,且运行时间平均缩短13.5%。在各类地形环境下,无人车通过该算法能有效规避威胁区域,并在较短时间内寻找到更加平滑且燃耗更低的路径。

基于Mori-Tanaka方法的冷凝器强度研究

为解决冷凝器管束众多,难以按真实情况建模的问题,基于Mori-Tanaka方法提出双尺度分析方法,根据该方法建立了等效模型并通过验证。建立了冷凝器整体计算模型,在实际工况4.1和4.8 MPa条件下针对冷凝器强度进行研究。结果表明:等效后的模型最大计算误差为5.2%,满足工程允许误差范围;冷凝器整体最大位移在进水侧管板处;内管板内部等效区应力分布均匀,最大应力位于管板边缘与法兰连接处;两种工况的最大应力均满足材料屈服强度。

减温减压器的减压特性分析研究

减温减压器的作用是将通过蒸汽排放系统的高温高压蒸汽减温降压,它对核动力装置的稳定运行有着非常重要的作用。采用三维数值模拟的方法,先建立小孔减压模型,对数值计算方法进行研究,通过对计算结果的分析,确定数值模拟的各项参数的选取原则。在保证计算结果的准确性下,得出小孔模型中的出口流量、出口压力以及孔内达到的流动马赫数之间的关系,分析各流量条件下不同孔径、孔长的孔内具体的流动形式,最终得到完整的小孔减压特性。根据设计方案,按照分级建模的思路,建立减温减压器的真实模型,研究真实模型中各级流动总体参数的变化规律,研究表明:真实模型的计算结果同设计方案之间的误差约30.0%,而多级排放和旋涡损失应该是造成误差的主要原因。

基于牛顿迭代法的舰船冷凝器动态仿真模型研究

针对舰船冷凝器设备的结构和运行特点,根据流体流动守恒方程、道尔顿气体分压定律和牛顿迭代法理论,利用Fortran语言编程,建立多相介质冷凝器热工水力动态仿真模型。基于秦山一期300 MW机组冷凝器额定工况运行参数对开发的模型进行验证。研究表明:所设计的模型可反映冷凝器内部各主要参数随时间的变化规律、真实的流动和换热过程;主要参数相对误差在10%以内,可满足系统实时仿真需求;冷凝器在稳态工况、变负荷过程、故障工况下的仿真分析,可获得其不同工况下的动态响应。