多接入算力网络任务执行及最优算力节点选择研究

基于当前算力类调度任务量大且需求高的现状,提出了“终端+边缘+数据处理中心”的三级网络架构,创新性地提出了基于不同任务类型的调度任务最优算子节点搜索及执行策略。该策略考虑了算力节点间的协同性,以实现任务执行效率的全局最优。经实际应用及仿真检验,该策略可以显著提升算力资源分配的合理性,提升调度任务执行的全局性能。

曲轴圆角最优滚压力的有限元模拟

针对不同的工况,曲轴最佳滚压力很难确定。基于最佳残余应力理论,应用MARC有限元软件确定了42CrMo YC4110ZQ曲轴在最大扭矩工况下,滚压强化所需要的最优滚压力为40520N。

飞机拦阻系统的最优拦阻力设计

针对在飞机拦阻过程中飞机过载、拦停距离以及带拉力不能超过各自的指标要求这一多指标限定问题,提出了不同性能指标下最优拦阻力变化规律的确定方法,并通过仿真计算,给出了各种具体指标下最优拦阻力的求解样例。该项研究为整个飞机拦阻过程中较低且均匀变化的拦阻力设计提供了参考。

燃料电池电堆最优封装力设计与分析技术

采用等效刚度模型,以典型燃料电池大型电堆为研究对象,提出了电堆的最优封装力设计与分析方法,给出了燃料电池堆在各种可能工况下的最佳封装力取值范围与选取准则,并重点研究了系统温度变化对于封装力的苛刻要求,结合系统性能与可靠性设计,给出了系统在满足所有工况和性能要求下的最佳封装力可行域。编译了专用封装力设计分析程序。

基于线性规划的某特大桥施工扣索索力优选分析

随着斜拉桥等大跨度桥梁工程的发展,桥梁上部结构与桥墩(台)之间连接的钢索索力的确定已成为桥梁设计与施工过程中的关键技术问题,索力取值合理与否直接关系到结构施工及运营阶段的安全与正常使用问题。本文结合某特大桥的施工,将线性规划原理引入到该桥的施工索力优化当中,以扣索用量最少为目标函数,以拉索索力大小为控制变量,以关键截面应力和悬臂端点挠度为约束条件;借助ANSYS软件和MATLAB工具,实现了结构线性工作阶段的施工(临时)扣索索力的优选分析。与已有的索力确定方法相比,本文提出的确定索力方法可减少施工过程中的调索次数,并提高设计索力的精度,为同类工程中钢索相对最优张拉力的确定提供了一种新的思路。

具有最优传力性能的曲柄滑块机构的设计

在曲柄滑块机构的设计中,将x作为设计变量,求出已知滑块行程H,行程速比系数K时机构传力性能最优的x值,使得最小传动角γmin为最大,从而设计出此机构。

斜拉桥最优索力的探讨

斜拉桥作为高次超静定结构,其斜拉索力对梁的应力和变形起着决定性作用。按刚性支承连续梁法或零位移法确定的斜拉索力虽可达到梁内弯矩合理分布,但塔底弯矩往往得不到控制,且要达到这一索力状态,随施工方法不同而应有不同的初始张拉力和体系完成后的二次张拉力。本文提出了以斜拉索用量(索力×索长)最小为目标,任一受力阶段的梁、塔内力或位移满足容许值为约束条件来确定最优初始张拉力、二次张拉力以及恒载索力的方法。并通过计算实例论证了本文方法的正确性,通用性和合理性。

瓦斯抽放钻孔最优钻孔液压力确定方法

应用弹性理论,分析水平瓦斯抽放钻孔在原始地应力和钻孔液压力共同作用下钻孔孔壁应力场。以Coulomb强度准则和最大拉应力理论作为钻孔孔壁剪切破坏和张性破坏的判据,推导出不同侧压力系数条件下的水平瓦斯抽放钻孔孔壁坍塌压力和破裂压力计算公式。结合工程实例,提出适用于不同地层的水平瓦斯抽放钻孔最优钻孔液压力值确定方法,为水平瓦斯抽放钻进施工提供了更可靠、更实用的参考。

混凝土斜拉桥的最优索力调整

在斜拉桥施工中经常遇到两种误差;一是用千斤顶张拉索力的施力误差;一是控制梁标高的几何误差。通常通过调整索力把这两种误差保持在规定的容限内。然而,预应力混凝土斜拉桥徐变的影响不能忽略。如果不考虑徐变的影响,那么就可能在徐变终止时超过容许的拉力幅度。本文提出可以考虑徐变影响的最优化施力方法。提出了若干最优化准则,然后通过使起因于索力的功量极小化,获得最优调整的索力。此外,还可使由施力误差引起的残余应力极小化。最后,引举若干例子说明本文提出的方法。

斜拉桥成桥优化索力实用方法

斜拉桥的成桥状态的确定是斜拉桥设计工作中最重要的一个环节,成桥状态的合理性是保证斜拉桥结构安全、经济合理的重要前提。介绍了使用MIADS程序对斜拉桥成桥索力进行优化的方法,这个方法概念明确、简便易行、容易使设计者掌握和实际应用。

微型桩—锚索系统设计及最优锚固力确定研究

为了更好地解决微型桩承载力低的问题,将微型桩与预应力锚索相结合,提出了一种微型桩—锚索复合系统,通过研究发现,微型桩—锚索系统可以明显提高加固边坡的稳定性,当锚索预应力约为400 kN时,复合系统的加固效果最好。

主从机械手手爪设计与优化

根据核电站使用机械手高可靠性要求,提出了手爪连杆机构设计方案。该方案采用钢丝绳拉动四边形连杆机构实现抓举动作。针对该方案,提出以机构的最优力传递性能作为目标,通过Matlab计算确定连杆最优尺寸。按照功能性和轻量化要求,完成整个手爪的结构设计。经过Workbench对机构强度进行有限元分析,运用子模型分析法得到精确的最大应力值,结果为该值超过了材料的许用应力,对外臂尺寸进一步尺寸优化。运用响应曲线法得到优化参数与优化目标之间的关系,据此得到最优参数。经过优化后的手爪满足了设计要求。通过这种设计方法设计出一种尺寸合理,结构可靠的机械手爪,并缩短了设计周期。

主动悬架系统建模及力跟踪控制

以提高平顺性为目的,对主动悬架系统建模及力跟踪控制进行研究.主动悬架控制结构由外环及内环两部分组成:外环根据车辆模型状态量及路面扰动情况计算最优控制力,内环体现系统作动器动力学特性,并对外环产生的最优控制力进行跟踪.针对内环系统特点,建立油气主动悬架作动器线性化模型并运用PI控制算法控制跟踪误差;外环系统采用LQG控制输出最优控制力.仿真结果表明,与被动悬架相比,采用力跟踪方式的主动悬架系统能够有效改善车辆平顺性,并能够较好跟踪外环控制产生的最优控制力.

基于全身力矩控制的双腿轮机器人跳跃方法研究

双腿轮机器人由于内在不稳定性以及强耦合非线性特性,其运动控制尤其是高动态运动控制非常困难.为此,提出基于最优力分配的全身力矩控制框架,可同时实现双腿轮机器人的自平衡与躯干位姿控制;为提高双腿轮机器人在高速运动时跨越垂直障碍物的能力,提出应对垂直障碍的跳跃动作规划方法,并基于全身力矩控制框架进行控制与实现;通过分析简化的轮式倒立摆模型,得到腾空时飞轮转动对俯仰姿态的动力学影响,实现腾空阶段俯仰姿态的调整.设置连续跳跃仿真实验与有无飞轮调整的俯仰姿态对比实验,其仿真结果证明所提方法的有效性与鲁棒性.

连续电磁发射过程中轨道受力分析

获取电磁轨道发射器轨道受力特性是分析轨道材料失效机理及极限安全连续发射边界的前提。通过建立电磁-温度-应力多物理场耦合计算模型,得到了动态发射过程中包括电磁力、温度应力和预紧力的多成分轨道应力载荷时空分布特性。分析结果表明:轨道受到的电磁力载荷在脉冲电流平顶沿电枢经过位置基本上均为峰值;轨道热量主要集中于电枢运动起始段,且热量密度在脉冲电流上升段结束时刻附近电枢经过位置达到最大值;轨道在脉冲电流上升段结束时刻附近电枢经过位置受力最为严酷;喷淋冷却可有效降低轨道中的温度应力;最优的预紧力大小以恰好满足动态发射时轨道与绝缘支撑体不分离使身管保持整体式稳定结构为判据。

软岩洞室最优支护的广义SMP准则解与对比研究

现有洞室最优支护设计均基于Mohr-Coulomb(简称M-C)准则,不能真实反映岩石强度的中间主应力效应以及围岩的三向不等应力状态。基于广义SMP准则和稳定蠕变J_3准则,考虑中间主应力对岩石强度的提高作用,建立了软岩洞室最优支护力与围岩允许最大位移的理论解答。洞室最优支护解答对M-C准则、外接圆Drucker-Prager(简称D-P)准则均具有很好的拓展性,且工程实例验证了其正确性。研究结果表明:3种强度准则结果间的差异实际反映的是对中间主应力效应的不同考虑,M-C准则和外接圆D-P准则对应的结果是两个极端情况,推荐选用广义SMP准则解答;岩石长期强度是洞室最优支护设计的关键参数,围岩凝聚力与内摩擦角的影响亦很显著,应合理测定岩石的强度参数并充分考虑变异性。

负升力返回时航天器的再入走廊与轨迹研究

研究了较大升阻比航天器采用负升力返回时的再入走廊与最优轨迹，通过数字仿真并与正升力再入时的结果比较，得到结论：采用负升力再入时的返回走廊前１／３段比采用正升力的相应部分宽度有较大增加；离轨点所耗燃料质量与热防护系统质量之和较正升力再入时的情况有一定减少。由此可见，负升力再入概念在提高有效载荷上明显优越于正升力再入概念。

系杆拱桥吊杆索力及施工张拉力确定方法

结合工程实例,基于MIDAS软件平台就吊杆的成桥状态最优索力及施工张拉力的问题进行研究,通过对比分析不同计算方法所得的结果,得出了一些结论。

大型中厚板轧机组合式机架最佳预紧力研究

根据某轧钢厂5 000 mm中厚板轧机组合式机架的参数,利用Pro/E建立机架的1/2模型,运用ANSYS Workbench对组合式机架的预紧力进行有限元分析,获得螺栓的最佳预紧力,并分析了最佳预紧力下组合式机架的应力和应变情况,确定了机架危险点的位置,为组合式机架的设计提供了理论依据。

多通道次品虾自动剔除系统构建及关键控制参数优化

目的:实现南美白对虾外观品质检测中次品虾的高效自动剔除。方法:构建了对虾品质无损检测与剔除装置,通过构造形态学特征提取算法实现正、次品虾分级检测,通过设计由双侧向中间喷射方式实现次品虾精准剔除;通过对虾体内部组织受力分析,计算确定出气量与对虾移动距离之间的关系,并优化设计了出气量、对虾移动距离以及速度3个参数之间的关系。结果:随着试验批次增加,识别率也稳步递增。当试验批次进行到第4次时,系统整体的剔除率可达到95%以上。结论:参数优化后,多通道次品虾自动剔除系统可实现次品虾快速自动剔除。