基于分布式光纤的蜂窝夹层结构脱粘损伤监测

航空航天蜂窝夹层结构服役环境恶劣,需要发展相应的结构健康监测技术以保证结构的安全运行。脱粘损伤因发生在内部胶层而难以监测,该文采用埋入胶层的分布式光纤传感器对蜂窝夹层结构脱粘损伤进行监测。在预埋损伤监测试验中采用高强光纤和边界浅槽的方式提高传感器存活效率,得到脱粘损伤应变特征。采用参数化建模方式对不同损伤位置进行大量有限元模拟,加入白噪声后得到含有脱粘损伤特征的13500组数据。将模拟数据代入卷积神经网络进行训练,训练后的网络对试验损伤数据的识别准确率达到98.84%。该方法能够识别20 mm^(2)脱粘损伤,同时定位平均误差小于4 mm。

重复使用飞行器分布式连接结构振动及疲劳研究

准确计算重复使用飞行器与发动机之间分布式连接结构的振动特性及疲劳寿命是确保航天运输系统安全运行的前提和基础。以分布式连接结构为研究对象,用实验验证了有限元仿真方法的可行性,从时域和频域探究了分布式连接结构的振动特性,计算了不同工况下分布式连接结构的疲劳寿命。研究结果表明,连接结构滞回曲线的有限元结果与实验结果吻合较好;在不同激励频率的循环载荷作用下,连接螺栓发生应力增长或应力衰减,出现疲劳效应;分布式连接结构在第1、第5阶固有频率处激发较大的响应;降低激励幅度能够极大延长连接结构疲劳寿命,增大螺栓预紧力也能够延长疲劳寿命,但增大激励频率只能够稍微缩短时间寿命,周期寿命仍在同一量级上;引入热和蠕变影响之后,分布式连接结构最多只能承受5次热循环载荷。

Voronoi分布式虚拟结构制导炸弹群控制策略设计

为进一步提升精确制导炸弹群面向区域目标时的毁伤效果,基于现有制导炸弹动力学模型,给出炸弹群控制系统运动模型,并依托计算几何理论中Voronoi图对区域目标特征进行分析,给出各弹体最佳弹着点位置计算方法,运用多智能体虚拟结构法实现制导炸弹群下落过程中的队形可控,通过分布式一致策略达到各弹体间关于虚拟结构中心节点的一致性,实现对区域目标的最优覆盖毁伤,并对所提控制策略进行有效评估。

面向结构化篇级科技文献数据治理的高性能分布式计算框架研究

[研究目的]为解决MapReduce、Spark等主流分布式计算框架存在的研发周期长、技术门槛高等问题,提出了一种高灵活、低门槛的高性能计算框架ArticleCF。[研究方法]ArticleCF框架吸收了主流分布式技术的优点,同时深度结合科技文献数据治理的特性,设计了Master/Slave的软件架构,在功能上针对科技文献数据特点进行多个维度的设计,重点设计了分布式任务分发策略、并行计算策略以及故障转移机制。[研究结论]通过21个指标将ArticleCF与MapReduce、Spark、Storm进行对比实验,有效验证所提方法的可行性、有效性,ArticleCF能够满足海量结构化科技文献数据的多样化处理需求。

农村地区分布式光储充系统结构与运营探讨

近年来分布式光伏在低压配电网中的渗透率不断上升,充电需求也呈现爆发式增长,光伏出力和充电负荷的波动性、随机性对农村地区网架结构薄弱的低压配电网造成较大冲击。针对上述问题,提出构建农村地区分布式光储充系统的解决方案,通过分布式光储充系统协调运行,实现光伏发电的就地消纳,缓解配电网容量不足。通过分布式光储充系统参与市场化运营,提高配电网的稳定性,同时释放农村新能源汽车消费潜力。

混凝土屋面分布式光伏发电系统的结构设计浅析

结合混凝土屋面分布式光伏发电系统的工程实例,从增设光伏发电系统后既有建筑的承载力复核,光伏组件的压块设计,光伏支架的檩条、斜梁、立柱及基础的设计,电气设备支架及其基础设计,电缆桥架及其基础设计几个方面,对混凝土屋面分布式光伏发电系统结构设计的具体内容及设计过程中需要注意的细节问题进行了讨论分析。研究结果表明:混凝土屋面分布式光伏发电系统的结构设计方案并非仅局限于结构的本体设计,还需要综合考虑与其相关的周边事物(例如:屋面新增荷载计算、光伏组件安装倾角设计、屋面的防水处理、检修通道设计、安全护栏设计、楼板开洞设计)及周边环境的影响,从而选择最优的混凝土屋面光伏发电系统整体设计方案,以保证整体设计的安全性及合理性。

多阵列屋面分布式光伏电站中光伏支架结构的分析研究

针对建设在钢筋混凝土屋面上方的多阵列屋面分布式光伏电站,以其光伏支架结构设计中的若干影响因素为研究对象,从光伏支架的结构组成及设计流程出发,结合其受力特点和方式,研究阵列排布方式、相邻立柱间距、檩条间距、斜撑支撑点位置、光伏支架倾角、相邻光伏支架间距这6种因素对光伏支架承载力的影响。研究结果表明:在采用同样材料、规格光伏支架的前提下,这6种影响因素对光伏支架的承载力均存在具有一定规律的影响。1)同样列数的情况下,优先选用“竖向组件2行”的阵列排布方式,对应的光伏支架承载力性能较优且排布更为合理;2)相邻立柱间距设置在光伏组件长边水平投影长度的60%~70%范围内时,对应的光伏支架承载力性能较优;3)檩条间距设置为光伏组件长边水平投影长度的70%左右时,可以保证光伏组件自身的刚度和较大的承载力,且方便施工时的安装操作;4)当斜撑支撑点位置与斜梁高侧端点的距离为整个斜梁长度的35%~60%时,对应的光伏支架承载力性能较优;5)当采用配重式支架基础时,光伏支架倾角通常采用5°~20°的小角度,以减少产生的光伏附加荷载,从而确保光伏支架主体结构的安全性;6)当相邻光伏支架间距采用光伏组件短边长度的150%~200%(即每榀光伏支架承担约1.5~2.0块光伏组件)时,对应的光伏支架承载力性能较优,且经济性较好。所得结论和规律可为后续多阵列屋面分布式光伏电站的光伏支架结构设计提供参考。

分布式光纤传感技术在市政排水管道结构健康监测中的应用

文章介绍了分布式光纤传感技术在市政排水管道结构健康监测中的应用。基于布里渊效应的分布式光纤传感技术BOTDR,可以同时测量光纤沿线的应力和温度分布情况。通过数据特征分析,可以诊断出应力异常、沉降变形、裂缝病害、泄漏渗漏等多种管道结构异常事件。分布式光纤传感技术具有无源本质、恶劣环境下使用寿命长、覆盖范围广、综合成本低等优点,在市政管道监测中具有较高的应用前景。

基于分布式区块链的配电自动化系统结构研究

文中深入探讨了基于分布式区块链的配电自动化系统结构,分析了有线和无线系统的网络构架。有线系统包括配电终端、馈线终端等实体,以及Hyperledger Fabric区块链网络的认证、客户端、Peer和Order节点。无线系统引入了故障指示器,通过无线网络传输数据至区块链。技术架构包括应用、合约、网络、基础设施、共识和数据等6个关键层次,通过数字证书、智能合约和共识机制实现自动化管理和安全能源分配。系统采用分布式区块链技术,通过身份认证和基于TLS的加密通信提高安全性,解决了中心化、易篡改和业务不易扩展等问题,提供了安全、去中心化、灵活可扩展的解决方案。

分布式光纤测试系统集成及其在结构智能感知中的应用研究

分布式光纤传感技术具备长距离、抗干扰、性价比高等特性,能满足土木结构应变测量精度要求,较好地适用于交通公路行业数字化创新结构智能感知领域。集成开发分布式光纤多通道自动化测试系统及配套数据分析模块可以扩展结构感知范围,并感知多空间维度结构应变及温度分布情况。通过研究其在型钢组合梁负弯矩区抗裂性能试验中的应用效果,验证其能够捕获混凝土表观裂缝及混凝土内部应变分布规律,在大面积混凝土内部温度监测中也能够准确反映混凝土内部温度场分布。实验结果表明,该技术具备广阔的工程应用前景。

基于共享内存机制的分布式飞行仿真研究

该文详细分析了适用于分布式飞行仿真的共享内存机制的原理、实现方法和性能特点。利用它可以设计出一种比较通用的适用于连续系统分布仿真的软件平台 ,在中小型仿真规模和粗粒度模型情况下 ,其性能能够满足分布式实时仿真的需要。

分布式共享内存的技术和实现

分布式共享内存结合了分布式内存结构与共享存储结构的优点，具有可扩充性、通用性、方便性．本文论述了在实现ＤＳＭ系统中存在的问题。

基于分布式共享内存的RTI通信机制研究

共享内存可以为运行于多核计算平台的进程间提供高效的通信方式,目前的HLA仿真运行支撑平台RTI主要采用基于TCP/IP的通信机制,不能充分发挥多核计算平台的核间高速共享内存通信优势。结合RTI体系结构和多核的通信特点,提出了一种基于分布式共享内存的RTI通信机制——SMCM机制,该机制为每个盟员设立一个独立的消息接收共享内存区域,发送盟员通过向接收盟员内存区写数据实现消息发送,并基于信号量机制实现盟员进程间访问控制,避免了共享内存访问冲突,提高了盟员间的通信效率。多核平台上的对象管理服务性能测试表明,与当前国际上普遍使用的pRTI相比,使用SMCM机制的RTI端对端通信延迟约为pRTI的1/3,吞吐量也明显高于pRTI。

基于分布式光纤传感与U-Net网络的复合材料分层损伤定量识别方法

结构健康监测(SHM)是确保飞行器复合材料结构安全性和完整性的重要手段。基于背向瑞利散射的分布式光纤传感器可以通过测量高密度的应变分布为复合材料损伤监测提供数据支持。然而,结构应变分布特征和损伤的映射关系较为复杂,无法直接根据应变分布准确判定损伤的定量信息。另外,分布式光纤传感器数据量大,通过人为分析应变数据识别损伤较为耗时且准确性偏低。为了应对这一挑战,提出了一种基于分布式光纤传感数据与U-Net神经网络的智能损伤识别方法,旨在自动精确识别复合材料中常见的分层损伤。首先,通过有限元仿真构建U-Net神经网络的训练集与验证集;随后进行含分层损伤复合材料板的悬臂加载试验,通过分布式光纤传感器采集结构应变分布数据作为测试集。损伤识别结果表明,U-Net神经网络可以对分层损伤的位置、尺寸与形状进行较为精确的定量识别。

基于广播的分布式共享内存

提出一种基于软件实现的分布式共享内存.借鉴基于广播的缓存一致性,采用不同于以往内存一致性的协议设计,以通过减少维护内存一致性所需要等待的网络消息来提高分布式共享内存的整体性能.基于这种协议设计,进一步给出切实的实现方法和针对性的优化.测试表明,这种设计相较于以往的分布式内存协议,最高可以获得45%的性能提升.

利用共享内存网络构成分布式实时仿真环境

本文对可复制共享内存网络结构进行了描述．提出了一种利用可复制共享内存网络构成分布交互仿真环境的方案。从这方案可以看出，它可完成一点对多点的通讯协议，并能满足分布交互仿真系统的实时性要求。

基于SDN多播的分布式共享内存研究

在分布式共享内存(DSM)中使用多播进行节点间的消息传输,可以大幅节省通信开销,但传统多播具有不可控性。为此,提出一种将基于软件定义网络(SDN)实现的多播应用于DSM中的方案。设计一种基于多播的DSM系统,并以基于SDN实现的多播为其提供数据传输。实验结果表明,与传统以太网相比,该方法能够有效降低DSM中的数据传输延迟,为DSM系统提供良好的通信性能保障。

一种基于插件的虚幻引擎HLA分布式仿真适配器

随着基于游戏引擎的仿真在交通、军事等领域的广泛应用,游戏引擎与传统仿真模型和应用的互操作需求越来越强烈。针对虚幻引擎与传统基于高层体系结构(HLA)的仿真系统的集成,设计了基于插件的虚幻引擎分布式仿真适配器。采用该虚幻引擎适配器可以实现虚幻引擎联邦成员的快速开发,以及虚幻引擎应用与HLA联邦的高效集成。通过仿真实验验证了该方法的可行性。

基于等价输入干扰的分布式光伏电源出力控制策略

分布式电源能够改善配电网潮流分布,使得电力系统具有更高的能源利用率以及灵活性,然而分布式电源的不合理出力则难以充分发挥自身优势,并且死区效应、电网电压畸变及系统参数不确定性等不确定性扰动也会对电力系统的可靠性构成严重威胁。针对此问题,提出了基于改进的等价输入干扰方法(improvedequivalentinputdisturbance,IEID)的分布式电源出力控制方法。其中上层优化结构以配电网网损最小为目标,建立配电网优化降损模型并求解得到分布式电源出力值;下层控制结构基于所提IEID设计分布式电源控制策略,把模型耦合项、死区效应、网压畸变及系统参数不确定性等干扰对系统输出的影响等价到输入通道上,并对其进行估计和补偿,能够有效地抑制未知扰动并高精度跟踪上层输出的出力值,极大地改善并网电能质量。以某21节点真实居民配电网为算例,仿真结果表明所提方法具有较好的扰动抑制能力,能够自主平稳出力,降低配电网网损。

基于分布式控制的多无人机协作喷洒技术

针对现有的多无人机协同中航迹规划难、造成喷洒重叠遗漏等问题,文中研究了一种优化航迹的多无人机协同精准喷洒关键技术。建立四旋翼植保无人机的动力学模型,进行动态规划算法下的模拟实验。将无人机的作业能耗和非作业能耗、药液容量、路径长度作为约束条件,尽量减少转弯次数来优化航迹。该无人机集群采用分布式结构,利用了基于节点类型的贝叶斯联盟博弈算法,来对无人机联盟结构进行动态调整,达到航迹的优化目的。该方法已成功地应用于多无人机协同精准喷洒作业中,实验验证了该方法对航迹优化的有效性。