应力约束全局化处理的连续体结构ICM拓扑优化方法

由于应力约束按单元计,加之多工况,使得连续体结构拓扑优化由于约束数目太多,导致应力敏度分析计算量太大而无法接受。基于第四强度理论提出了应力约束条件全局化处理的方法,化为全局替代约束——总应变能约束,用ICM方法对总应变能约束条件下的连续体结构拓扑优化进行建模及求解,其过程分为三步:第一步选择最大应变能对应的工况,在给定重量下求出最小结构总应变能;第二步提出一个数值经验公式,借助第一步的结果,计算出各工况下的许用总应变能;第三步以第二步计算出来的各工况的许用总应变能作为约束,以重量为目标建立模型并求解。顺便指出,第二步的处理方法可以处理载荷相差特别大的情况,即病态载荷情况。数值算例表明:全局性应力约束可以更好地得到传力路径,对于处理多工况问题具有优势。

应力约束全局化策略下的连续体结构拓扑优化

利用Mises强度理论,提出了应力约束全局化策略,将局部的应力约束问题转化为结构整体的应变能约束问题．基于ICM(独立、连续、映射)方法,引入了独立、连续的拓扑变量,对单元重量、单元刚度和单元许用应力的过滤函数进行了选择,建立了以重量为目标,以结构应变能代替应力约束的多工况下连续体结构拓扑优化模型,寻找到了多工况下的最佳传力路径．运用对偶二次规划方法对上述优化模型进行了求解．另外,利用PCL语言,在MSC／PATRAN的开发平台上,实现了应用应力约束全局化策略进行连续体结构拓扑优化的模块化处理．数值算例表明了该方法的可行性和有效性．

全局化模型在描述临床治疗过程中的应用

目的探讨应用全局化回归模型表达临床治疗过程的可行性。方法以一组颈椎病患者的物理治疗过程为例,采用logistic曲线模型,完成一般回归和全局化回归分析,并对回归结果进行比较。结果通过一般回归和全局化回归分析,分别得到了相应的回归曲线,其中一般回归的决定系数为0.215,全局化回归的决定系数为0.811。结论全局化模型充分解释了数据信息,应用全局化回归模型对临床治疗过程进行数学表达是可行的。

连续体结构拓扑优化的应力约束全局化(英文)

连续体结构拓扑优化面临3个困难:1)基于柔顺度为目标的连续体结构,多工况问题是多目标问题,相比较单工况而言,更难于解决;2)局部性约束问题．如单元应力极限,比全局性约束问题如位移或频率极限,要复杂的多,因为局部约束问题敏度分析计算量巨大．3)载荷病态问题．类似于结构分析中的“总刚病态”,不容易得到最终的合理的拓扑结构,因为考虑到当载荷的大小差距较大时,在迭代过程中,小载荷的传力路径有可能消失．为克服上述困难,采取了如下措施: 1)利用ICM方法建立拓扑优化模型．2)基于von Mises强度理论,所有单元的应力约束转化为结构的应变能约束,即全局的约束代替了局部约束．3)载荷病态被分成3种情况:(a)各工况间有载荷病态,但工况内无载荷病态;(b)仅在某工况内部有载荷病态;(c)各工况间有载荷病态,同时某工况内也有载荷病态．4)采用应力全局化的ICM方法,基于应变能的策略,上述提到的3种载荷病态问题按照不同的方法逐个得到了解决．数值算例说明了用全局应变能约束代替局部应力约束,传力路径更容易得到．用结构应变能代替载荷作为调整系数的方法非常好地解决了载荷病态问题．

Durand-Kerner算法的全局化

本文利用对称多项式与一元多项式之间的关系，结合连续同伦思想，构造了一条概率为1的正则同论曲线．然后，对这条同论路径，进行离散化跟踪，导出了一类带有步长参数的Durand-Kerner算法，我们证明了这类算法的整体收敛性，从而在理论上解决了人们关于Durand-Kerner算法具有整体性的推测．本文还深入讨论了步长参数的选择问题．最后，我们以足够的数值例子，检验了理论的正确性．

华南地区台风全局化结构及风场特征实测研究

基于探空气球、雷达风廓线仪等设备长期观测数据,对影响华南地区热带气旋的全局化结构及风场特征进行了实测研究。以典型台风为例,考察了系统水平及垂直主结构特征,揭示了台风双眼壁结构、眼壁置换现象以及登陆后结构的轴非对称变化特征。提出了台风气压场水平轴非对称模型和垂直剖线模型,分析了台风气压场两关键参数(最大风速半径及Holland-B)数值分布特征及其与其他参数间的内在关系。采用复合分析技术,对不同来流状况下台风边界层风场特征进行研究,考察了风速剖线低空急流和风向随高度偏转的特征及其随径向距离和来流地貌的变化规律,建立了以低空急流为特征的台风垂直剖线经验模型,为精确化评估高层建筑风荷载提供数据和技术支撑。相关研究成果有助于深化对华南地区热带气旋全局化结构及风场特征的认识,并为合理评估该地区台风风灾害及构筑物台风风效应提供参考。

面向5G的通信网络全局化状态信息非线性切换系统研究

为减轻5G通信网络中冗余数据的传输压力,实现全局化环境下信息参量的快速切换处理,设计面向5G通信网络的全局化状态信息非线性切换系统;遵照通信网络内非线性切换格局的建立条件,连接数据观测器与数据控制器,干预模糊数据解耦结构的执行接入行为,释放网络环境中的冗余堆积数据,完成非线性切换系统的信息输出控制设备搭建;获取通信网络内已稳定的信息参量,处理云分发协议间的传输关系,实现全局化信息的分发与缓存处理,结合输出型控制设备结构,完成面向5G的通信网络全局化状态信息非线性切换系统研究;检测结果显示,应用非线性切换系统后,单位时间内可传输的网络信息流量明显提升,数据参量间的重复冗余占比率也大幅下降,切换信号趋于稳定时间加快。

高校全局化教育模式研究

传统教育模式存在知识割裂、教学主体错位、考核方式刻板等问题,影响学生创造力的培养,容易出现高分低能的现象。基于全局化思维,文章从课程体系设计、课堂教学应用、考核方式三个方面对高校全局化教育模式进行研究。

全局化:多媒体教学普及的标志

多媒体教学以现代科技为后盾,促进了现代教育的健康发展,多媒体教学的普及,对现代教育具有极其重要的意义。实现全局化,是多媒体教学普及的重要标志。怎样才算“全局化”呢?

全局实例化的大规模数字孪生场景对象高效绘制方法

数字孪生城市场景中,传统的绘制方法难以生成大量静态、动态的绘制对象(如路灯、移动车辆等)。通常做法是在每条样条线上生成多个独立的场景对象,这样就会造成整个场景中的每个对象都使用不同的网格体,随着绘制对象规模的不断增加,绘制调用(DC)会越来越高。本文提出了全局实例化的方法管理所有大规模场景对象的绘制,降低DC数量(n_(DC)),提高绘制性能。首先,全局实例化整个场景中所布设样条线上相同的绘制对象,即场景中相同的绘制对象共享同一个网格体;其次,在每条样条线上以一定规则分配全局实例化对象的实例;最后,根据唯一标识符对更新样条线上的动态实例,可实现车辆的移动。针对传统方法、局部实例化方法、层级实例化方法和全局实例化方法分别根据车辆长度和样条线长度随机在29条样条线上生成605辆移动车辆,整体性能提升了28.4%;针对静态对象的绘制实验中将1976个路灯实例化前后n_(DC)进行了对比,发现实例化减少96%的n_(DC)。实验表明,采用全局实例化方法能够大幅减少n_(DC),并且在实际数字孪生城市场景中能够提升18%~43%的整体绘制性能。因此,本文通过全局实例化的绘制方法能够提升平均30%的绘制性能,可更好地满足数字孪生城市场景的应用要求。

基于CiteSpace的我国基层治理可视化分析

本文通过梳理2003—2023年在中国知网(CNKI)上发表的1016篇基层治理的相关文献,发现我国基层治理与社会生产力的进步成正比,近年来,基层治理的研究热度有所提高,但还未建立密切的核心作者群体,且研究群体主要集中在经济研究院和高校,缺乏跨区域合作交流,其中研究热点主要有基层治理现代化、党建引领、基层治理创新。因此,继续拓展和深化基层治理研究,需进一步加强学术合作,树立全局化的研究视野,继续优化社会基层治理,实现基层治理现代化与现代化建设的互相统一。

ICM应力全局化方法克服连续体拓扑优化的载荷病态

在连续体结构拓扑优化中,由于载荷通常非常复杂,存在一种类似于结构分析中"总刚病态"的"载荷病态"现象。引起载荷病态的原因是由于大多数拓扑优化算法没有考虑大载荷、小载荷间的不同影响,使得小载荷的传力路径在优化过程中消失。该文对载荷病态问题进行了剖析,并将其分为三种情况:1)多工况间有载荷病态,但工况内无载荷病态;2)仅在工况内有载荷病态;3)多工况间有载荷病态,同时某工况内也有载荷病态。为解决载荷病态问题,该文提出了应变能策略,利用应力全局化的ICM方法,逐一采用不同的补充方法解决了上述三种载荷病态问题。对多工况下应力约束的连续体结构拓扑优化问题,应力全局化意指基于第四强度理论将局部性应力约束转化为全局性的应变能约束。数值算例表明:全局性的应变能约束代替局部性应力约束可以更好地得到传力路径,并能更方便地处理各种复杂载荷病态问题。

基于应力约束全局化策略的板壳结构强度拓扑优化

应力约束下板壳结构的拓扑优化设计由于应力约束难以显式化和约束条件数量庞大等问题,存在建模和求解的困难。为了解决这些困难,首先,该文通过类比独立连续映射(Independent Continuous and Mapping,ICM)方法中的过滤函数,在实体各向同性材料惩罚(Solid Isotropic Material Penalization,SIMP)方法中引进了单元重量惩罚函数和材料许用应力惩罚函数,实现了对SIMP方法惩罚函数概念的拓广。然后,该文移植了ICM方法中行之有效的应力约束全局化策略,基于拓广后的SIMP方法,构造了代替应力约束后的结构畸变能约束的近似显式化函数,建立了多工况下板壳结构拓扑优化模型。最后,采用对偶序列二次规划算法求解该优化模型,并基于Python语言在ABAQUS软件平台进行了程序实现。数值算例都取得了很好的结果,这表明该文提出的方法是可行而有效的。

面向人员定位应用的煤矿巷道网络全局化建模

巷道是矿山工程的核心部分,巷道网络建模是数字矿山建设的重要基础。井下人员定位系统是安全避险"六大系统"的重要子系统之一。针对煤矿多水平、巷道式立体相交的网络结构,以新型井下人员定位系统为应用背景,在一组合理简化的基本假设上,提出一种煤矿巷道的单水平网络全局化建模方法。建模内容包括巷道网络的弧段—节点连续网络模型、弧段—节点离散采样模型和模型间的拟合与变换等。建模方法为煤矿全局化人员定位等大型动态监控系统的设计实现提供了合理的框架基础。

全局化思维企业更易成功

5月23日．上海联交所外籍会员、美国著名商人罗伯特·布洛克（Robert S.Block）在联交所就“企业全局化思维系统”做了一堂精彩的演讲。

网络RTK参数全局化及其应用

针对网络RTK服务中各小区的相位模糊度、电离层延迟及对流层延迟等参数基准不一致的问题,提出了参数全局化的概念,并给出了数学模型;分析了单基线解算模式引起的网络不完整问题,提出了整体全局化和部分全局化的概念,并进一步给出了确定部分全局化子网的算法;将全局化方法应用于模糊度参数,可以实现模糊度的水平统一及确认;将该方法应用于电离层延迟、对流层延迟等误差参数,可以改善其质量。

基于全局应力约束的渐进结构优化方法

在渐进结构优化方法的基础上,提出一种考虑结构全局应力约束的改进方法。根据第四强度理论,将应力约束进行全局化处理,将应力约束问题转化为应变能约束问题,进而在灵敏度分析中,使用应变能灵敏度来代替应力灵敏度,避免了应力灵敏度计算的困难。最后,给出了本方法的具体实现步骤,通过2个数值算例表明了该方法的可行性和有效性。

外高桥物流信息化现状和全局信息化的架构研究

随着物流企业合作的深入,物流产业的全局化将成为不可避免的趋势,信息化的架构也应适应和引导这种趋势。综述了上海外高桥地区物流行业发展和信息化的现状,提出一种适应全局信息化的架构,并展望了该架构支持下物流行业的发展前景。

基于全局最小化活动轮廓的多目标检测跟踪

为了在噪声干扰以及目标和背景颜色相近情况下实现多目标跟踪,提出一种基于快速全局最小化的活动轮廓模型的目标检测跟踪算法。该算法结合了基于边缘的活动轮廓模型和基于区域的活动轮廓模型,对能量泛函进行全局最小化来检测目标活动轮廓,用卡尔曼滤波预测目标下一帧的特征信息,然后用改进的最近邻法进行多目标跟踪。对图像序列的实验结果表明该算法能有效地对运动背景下多目标进行跟踪。

一种改进的连续属性全局离散化算法

连续属性的离散化问题是粗糙集理论研究的一个重要内容,通过对一种局部离散化方法的改进,提出了全局的离散化算法。利用粗糙集理论,首先定义一致性的度量(辨别函数),修改了基于“最小描述长度准则”的离散化算法,实现了全局离散,弥补了前者引入不一致的缺陷;在保持数据一致性的前提下,进一步分析了离散中分割点的冗金并进行了约简。实验通过基于粗糙集的分类工具,在几组典型数据集上得到了预期的满意结果,验证了该算法的有效性。