拓扑优化结构中棋盘格式的光滑及等面积处理方法

为了解决拓扑优化后出现的边缘棋盘格式问题,提出了用线性最小二乘法对边缘棋盘格式进行线性化处理。在拓扑优化棋盘格式边界线性化处理后,出现了小梁结构端面面积在长度方向不相等和不均匀等问题,对实际工程应用带来不便。针对此问题提出了首先用常规的单边中心分割等面积处理方法对线性光滑处理后的模型进行优化,使重构模型趋于均匀化、规则化,但是发现单边中心分割等面积法处理后重构模型的小梁中心出现了偏离。为了保证小梁结构端面面积相等、同时保证小梁中心线不偏离,又提出了双边中心分割等面积法,这种方法避免了小梁结构等面积变化后的中心线偏离问题,保证拓扑优化结构的完整性。通过计算对比分析,发现双边中心分割等面积法处理后的重构模型在静力学分析中的性能均优于其他两种方法,验证了双边中心分割等面积法处理的可行性。

新疆喀什地区基本公共卫生服务均等化水平测算与区域差异研究

目的:测算新疆喀什地区基本公共卫生服务均等化水平,分析区域差异,为实现“健康中国”战略目标提供实证依据。方法:运用熵值法和变异系数法,对喀什地区2010—2020年基本公共卫生服务均等化水平及其四个维度进行测算和比较。结果:2010—2020年喀什地区基本公共卫生服务的变异系数呈不稳定波动提升,总体变异系数为0.591,区域差异较大;其中人力配置的变异系数达0.864,物力资源和财力投入的变异系数分别为0.604和0.500,利用效果的变异系数为0.299。结论:2016年后喀什地区基本公共卫生服务水平提高较快,但均等化水平下降;基本公共卫生服务的利用效果相对均等,财力投入相对不均等,人力配置、物力资源非常不均等;大多数县市基本公共卫生服务公平与效率失衡。

基于抛物线模型的V形坡口焊道规划排布

为了提高大型相贯构件机器人焊接的焊道规划准确性,提出了抛物线模型,结合等面积与等高法研究了多层多道焊道排布方法.首先,规划焊接工艺参数、焊道的横截面、焊接顺序以及焊枪位姿,进一步推导出焊道排布算法的公式,借助MATLAB软件进行多层多道焊道排布的仿真;最后通过机器人焊接试验验证多层多道排布的方法.结果表明,仿真的焊道排布结果与试验的V形坡口每层每道轮廓相吻合,说明提出的基于抛物线模型的多层多道排布算法是准确可行的.该研究成果为机器人焊接相贯构件的多层多道焊道排布提供了重要的理论基础.创新点:(1)提出了一种V形坡口焊道的抛物线轮廓假设模型.(2)提出了等面积法与等高法相结合的多层多道焊道排布方法.

利益相关者偏好的用水冲突协调方法

为解决水资源供需矛盾和水环境恶化等问题,分析利益相关者目标间的冲突得到非劣解集,引入利益相关者的平等偏好、非合作偏好和合作偏好,在非劣解的基础上建立用水冲突协调模型,获得其偏好的协调解,并分析了利益相关者偏好对不同用水部门的影响。以赣抚平原灌区为研究区域,采用以上模型求解,结果表明:非劣解集上的模型解提升环境效用是以降低经济效用为代价的;平等偏好模型与非合作偏好模型得到的协调解与合作偏好模型的协调解近似,说明在利益相关者难以达成合作的情况下,在非劣解集上的平等偏好模型解与非合作偏好模型解可替代合作偏好模型解;相比于传统总效用最大的决策方法,3种偏好模型都更注重环境效用;赣抚平原灌区的缺水量主要由农业用水部门分担,原因在于农业用水部门用水量占比约为40%,排污量占比约为30%,为了减少总排污量,需要减少排污量较大的部门用水量,也是需要的节水量。研究成果为节水优先和环境保护提供了实用分析方法。

基于等面积法的双有源桥变换器控制策略

随着电池储能系统的不断发展,储能用双向直流变换器的规格与效率要求越来越高,双有源桥(DAB)变换器由于可以更好地胜任功率双向传输场合而备受欢迎。但其常规调制方式均有一定的缺陷,单移相调制方式在轻载时软开关特性丢失,效率低;双移相与三移相调制方式需要实时求解最小电感电流有效值对应的内外移相角组合,控制计算过程复杂,对主控制器要求高。这里综合考虑变换器常规调制方法存在的优缺点,提出一种基于等面积法的优化控制策略,根据电池电压灵活调整初、次级全桥占空比,有效降低电感电流有效值,拓宽软开关范围,提高变换器效率,且控制复杂度相较于双移相与三移相调制方式大幅减小。最后,搭建了额定功率为5 kW的实验样机,验证了所提控制策略的有效性。

以单机等面积稳定判据分析多机系统暂态稳定性

结合时域仿真,提出了多机系统中单机角度加速面积、减速面积与单机时间加速面积、减速面积的计算方法;由发电机转子运动微分方程求解得出的转子角速度的计算公式和对稳定系统与不稳定系统发电机转子角速度变化的观察,得出了多机系统中单机等面积稳定判据。单机加速面积、减速面积的计算中考虑了多机的相互影响,揭示了多机稳定系统中单机加速面积与其减速面积是相等的。提出了临界机组的筛选方法。系统临界机组群单机等面积稳定判据与时域仿真角度准则具有相同的精度,但具有数值积分时间短的优点。

两种四溢流塔盘设计方法的比较

介绍四溢流塔盘设计中等通道长度法和等鼓泡面积法对应的降液管面积分配和位置、出口堰及降液管底隙设计。给出了两种方法详细的计算过程,并进行了总结比较。通过实例计算,结果表明等通道长度法优于等鼓泡面积法。

利用石香肠恢复能干层原始厚度的等面积法

在恢复岩层古环境、计算岩石流变学参数时常需要岩层的原始厚度。利用在褶皱地区伴生的肿缩石香肠可恢复岩层的原始厚度。经过沉积、压实作用以后,岩层压实率趋近最终压实率,岩石中矿物颗粒骨架基本上保持不变,则岩层体积保持不变。褶皱一般是受到垂直岩层或平行岩层作用力而形成的,肿缩石香肠在褶皱轴向(b轴)上变形通常很微小,根据体积不变的假设,则石香肠体在褶皱横向剖面(ac面)上变形前后的面积应是相等的,以此来恢复岩层的原始厚度。为了求解肿缩石香肠横向剖面面积,对其边界进行拟合、积分,发现它相当于一些梯形面积之和。运用此方法进行模拟实验并对铁山地区进行计算,并把计算结果与肿缩石香肠的最大厚度比较,发现它更能反映真实情况。

基于拟哈密顿理论的随机电力系统暂态稳定性分析

蒙特卡洛法分析随机稳定性所需的计算量大,且难以同时考虑随机过程中发生的大量不确定性。基于拟哈密顿系统随机平均方法,提出随机电力系统暂态稳定性分析法。首先,根据扩展等面积法,将受扰多机系统动态映射为两群系统,建立其随机微分方程模型。忽略相关的非哈密顿因素,按哈密顿能量函数确定其安全区域。然后,考虑随机扰动、阻尼等的影响,对等效拟哈密顿系统进行随机平均,求出支配暂态能量转移的平均扩散方程,并基于扩散理论,根据系统条件可靠性分析切除时间、阻尼系数及激励强度等对随机电力系统暂态稳定性的影响。通过4机2区随机系统验证了该方法的有效性。

17～19世纪法国数学家的圆周率初等研究与刘徽的割圆术

17～19世纪法国数学家发展了圆周率的古典计算方法.给出了等周法、等积法、圆周法、面积法,4种方法无一例外地从两边逼近圆周率.从中未能获得圆周率的加速方法;而刘徽利用了只从一侧逼近的割圆术获得了超越时代的加速方法.因此割圆术更具优越性.另一方面,利用法国数学家的结果.可以简易地给出刘徽加速方法的证明.本文研究的目的是证明这样一个事实:中西数学的交流是互惠互利的.

基于改进型两步移动搜索法的县域义务教育资源空间可达性评价——以湖北省监利县为例

两步移动搜索法应用于义务教育资源空间可达性评价时往往未考虑距离衰减因素,常用单一指标衡量供给点的吸引力,并未结合当地政策采用可变的搜索半径.针对以上不足,本文引入高斯距离衰减函数,使用熵值法综合评判供给点吸引力,基于义务教育政策确定动态搜索半径,得到改进型两步移动搜索法,并将其用于评价2015年监利县行政村义务教育资源空间可达性.结果表明:①监利县小学教育资源空间可达性较初中差,中小学教育资源空间可达性整体有待提升,乡镇中心附近的中小学可达性较高,且大部分乡镇的边界区域是中小学可达性的薄弱地区;②监利县高可达性小学空间组团分布均衡,高可达性初中空间组团主要分布于西南部.基于此,本文对监利县中小学布局调整提出了建议,以促进该县义务教育均衡发展.本文可为公共服务均等化研究提供参考.

考虑暂态稳定紧急控制的扩展等面积法

本文提出了考虑暂稳紧急控制的扩展等面积法(EEAC)的改进算法,涉及的紧急控制措施包括:快关汽门、电气制动和切机。本文的方法能够有效地处理在紧急控制作用下的故障电力系统的第一摆和第二摆暂稳分析问题,可以应用于在线或离线的快速暂稳分析和紧急控制快速估算、设计整定和校核。两个实际系统模型的仿真计算验证了本文算法的正确性及良好的精度。

直接暂态稳定分析综合法

本文分析比较了直接暂态稳定分析的三种常用方法,即扩展等面积准则法、势能边界面法和相关不稳定平衡点法的计算假定及其对计算精度可能带来的影响,指出了这三种方法之间具有优缺点互补的特点。据此,提出了综合这三种方法进行直接暂态稳定分析的综合法。由于该方法具有容错性能,可靠性较高,且增加的计算时间不多,因而有较大的实用价值。

基于单元速度泰勒展开的上限原理有限元法

极限分析上限法较极限平衡法有着严谨的理论基础和物理意义。借助于级数展开的思想,通过对速度在单元形心点处一阶泰勒展开,得到了以形心点速度和速度一阶导数为基本未知变量的上限有限元法,该方法丰富了上限有限元基本理论,且可更好地表达与刚体上限法之间的联系。在形成新的上限法的同时,放松单元内任一点均需严格满足上限性质的要求,采用等面积多边形的形式代替外切多边形来逼近摩尔-库仑屈服圆。算例表明:该方法可稳定收敛到真实解,具有和传统Sloan法相同的收敛度;采用等面积多边形逼近形式时,较少的多边形边数即可取得较好的收敛效果,收敛速度大大提高。

无明显屈服特征构件屈服点的确定与评价

为了深入地认识和理解无明显屈服特征构件的屈服点确定方法,首先,揭示了已有的屈服点确定方法的基本原理;其次,对等能量法、最远点法和双直线能量等效面积法的计算方法和计算步骤进行了简化和改进;再次,比较不同屈服点确定方法之间的关系和计算结果,对计算结果存在的差异进行了理论分析;最后,通过实例验证了理论分析的正确性,并对不同屈服点确定方法进行了分析和评价。通过理论分析和实例验证,得出结论:屈服位移由大小依次为等能量法、最远点法和双直线能量等效面积法;计算工作量由大到小依次为双直线能量等效面积法、最远点法、等能量法。

基于砂箱模型试验的加筋土挡墙合理布筋方式探讨

针对加筋土挡墙中拉筋水平和垂直间距、筋带宽度和拉筋长度的合理布设问题,根据拉筋所受土压力相等的等土压应力面积法,提出了拉筋水平等间距、垂向沿埋深逐层加密的布置方式及相应的计算式;采用砂箱模型试验,以墙体处于极限稳定状态下的最少用筋面积为条件,探讨了加筋土挡墙的合理布筋方式。试验分析表明:采用与土压力沿深度逐渐增大相适应的拉筋"上疏下密"布置形式可实现筋带均衡受力,在"窄筋密布"的条件下具有更好的稳定性且用筋量更少;与墙后填土潜在破裂楔体呈上宽下窄形状相适应的筋带"上长下短"布置方式稳定性优于"上下等长"布置;采用"窄筋长布"的方式较"宽筋短布"能增加筋带有效锚固面积,提高挡墙稳定性。

面向双/多变量的连续面域拓扑图可视化方法

面域拓扑图是一种利用区域面积大小定量表达区域属性信息的可视化方法。由于其区域面积本身已经表示某一变量,因此这更有利于双/多变量的制图表达。针对目前基于面域拓扑图的双/多变量表达方法中存在的难以表达相邻区域之间基本状况和不利于不同地理现象的空间分布规律及差异表达的问题,本文提出一种面向双/多变量的连续面域拓扑图可视化方法。首先通过格网密度补偿和积分步长逐步试探的方法对基于扩散模型的连续面域拓扑图生成算法进行部分优化,完成基本变量的表达,然后分别通过空间内插和符号扩展完成第2和第3变量在连续面域拓扑图中的表达。最后以慕尼黑市人口密度和银行/ATM分布(双变量)数据以及奥格斯堡市人口密度数据、幼儿园分布以及规模数据(多变量)为试验数据进行可视化,并通过实证分析验证了该方法的有效性和优越性。

定量评价同沉积鼻状构造活动性的等间距厚度法——以大王庄鼻状构造为例

以车镇凹陷大王庄鼻状构造为例,提出了一种新的鼻状构造活动性统计方法--等间距厚度法,并提出鼻状构造活动指数的概念,实现了鼻状构造研究的定量化。研究表明,大王庄鼻状构造进入第三纪以来经历了多次构造运动,造成了鼻状构造不同时期活动强度不同,其中沙四段上亚段-沙三段中亚段沉积时期是其主要的活动期。大王庄鼻状构造不同时期活动性的差异制约着该区的构造格局,从而影响了油藏的形成和类型。

中古算书中的田地面积算法与土地制度——以《五曹算经》“田曹”卷为中心的考察

关注了前人少有深入探究的一些中古实用算书的特点和相关社会制度背景。通过对有关社会经济史料和算书中的田地面积算题进行纵向和横向的比较与细密的分析,指出《五曹算经》中"田曹"的面积计算法具有求多而不求精的特点,与北朝田制特别是均田制下出现频繁测量、分划田地的急切需要有着密切的关系,《敦煌算书》、《夏侯阳算经》等书中田地面积计算法的特点,不仅与均田制的盛衰,而且与整个社会的文化和数学的发展有关,其中后者还带有编者讲求学理和精简的意图。社会因素不仅可以影响到数学讨论的对象,还可以影响到数学知识的本身。

基于几何随机的非平稳车载信道建模及相关性分析

车载(V2V)通信系统是未来智能交通系统的重要组成部分,其非平稳特性已经在信道测量中得到验证。针对V2V多入多出通信系统,提出一种非平稳双环几何随机信道模型。为了描述信道的非平稳性,将到达角(AOAs)和离开角(AODs)的时变特性引入模型中,推导了模型的空间互相关函数(CCF)和时间自相关函数(ACF)等时变统计特征。此外基于修正等面积法(MMEA),开发了相应的仿真模型,研究了散射环境、移动端的移动状态以及天线偏角对信道统计特性和非平稳性的影响。仿真结果表明,所提模型可以有效模拟V2V信道非平稳性,平稳状态下信道的统计特性与平稳双环模型的统计特性具有一致性,验证了本模型的正确性。