基于变时段设计改进多目标差分进化算法的风/光/火/储日前优化调度

在高比例新能源馈入的新型电力系统中,新能源出力的不确定性导致火电难以满足调度计划的精度需求,风/光/火/储系统的经济调度求解算法面临严峻挑战。为此,提出一种基于变时段设计的多目标差分进化算法。首先按各时段负荷特征构建风/光/火/储系统的变时段日前调度规则。进而以系统运行经济成本与污染排放量为目标,基于多目标差分进化算法求解变时段系统日前调度模型的Pareto解集。最后,用IEEE 39节点系统进行测试。结果表明在风、光、储与火电的约束条件均符合校验的情形下,相较于其他算法,该方法使计算结果更加优化,火电机组出力跟踪调度计划效果显著提高,验证了所提方法的有效性。

基于机器学习的变刚度纤维增强复合材料最小化结构柔顺性优化设计

纤维增强复合材料层合板的变刚度优化设计,通过逐点优化纤维铺角的可设计性,从而匹配结构中应力状态的空间变化,更高效地发挥纤维增强复合材料层合板在强度与刚度性能上的方向性,为设计师提供了更广阔的设计空间与设计灵活度.然而,基于梯度类算法的传统复合材料变刚度优化设计,因其设计变量众多,不可避免地在结构分析与灵敏度分析中面临大规模计算的挑战.同时,结构在概念设计阶段存在载荷工况随机性问题,如何在初始概念设计阶段,针对随机载荷工况制定高效的设计方案具有重要工程价值.近年来,随着人工智能与高性能计算的快速发展,基于传统优化获得的数据集构建端到端的机器学习模型,为实现实时的复合材料变刚度优化提供了可能.文章采用反向传播(back propagation,BP)神经网络算法,建立了基于机器学习的纤维增强复合材料变刚度优化设计方法.首先,基于正态分布纤维优化(normal distribution fiber optimization,NDFO)插值格式,构建以最小化结构柔顺度为目标的复合材料变刚度优化设计模型,考虑载荷大小与方向的随机性,获得神经网络模型训练所需的样本集数据.其次,以最小均方误差(means square error,MSE)为目标函数,采用BP神经网络模型对样本数据集进行训练.最后,建立基于皮尔逊相关系数(Pearson correlation coefficient)、均方误差的模型评价体系,对生成的神经网络模型进行评价.数值算例讨论了含圆孔MBB梁与悬臂C型梁变刚度优化设计,详细阐述了基于机器学习的复合材料变刚度优化方法的实施过程,系统地对比了所提出的基于机器学习的复合材料变刚度优化与传统基于NDFO插值格式复合材料变刚度优化设计结果在纤维铺角轨迹和目标函数的差异,验证了本方法的有效性.

桩基础变刚度调平设计量化控制指标研究

考虑到当前规范缺乏可以实操的桩基变刚度调平具体设计细则和方法,实际设计环节也尚无明确、可控的量化指标,对模型试验和设计实践成果进行分析,提出桩基变刚度调平设计计算方法和设计原则.通过室内大型模型试验成果对变刚度调平具体控制指标进行量化分析研究,得出强化指数在1<λ_(s)<1.30范围内时,标准沉降比、标准刚度比与强化指数大致成线性关系,进而提出核心筒区域强化指数宜为1.05~1.30,外框区域的弱化指数宜为0.70~0.95.采用上述控制指标进行野外大型变刚度调平桩筏基础模型试验设计研究.结果表明,不均匀沉降大幅减小,实测最大差异沉降均小于规范规定允许值.可见采用上述指标进行变刚度调平设计对于控制差异沉降效果显著.

对综合性建筑变配电设计的探讨

近几年来,伴随着国内城市化进程的不断加快,城市中综合性建筑的数量越来越多。在进行综合性建筑工程的施工建设过程中,变配电设计工作的质量直接关系到用户用电的安全性与可靠性。因而,要对综合性建筑工程的变配电设计工作引起重视。通过全面讨论,文中旨在为综合性建筑变配电设计提供理论指导和实践经验,促进建筑电气系统的不断创新和进步,为城市建设提供更加安全、可靠和高效的电气设施。

变刚度调平设计在既有高层建筑物基础加固中的应用分析

在既有建筑基础加固中,变刚度调平设计可有效提升既有建筑基础加固的水平。文中以某高层建筑为例,分析变刚度调平设计在既有高层建筑物基础加固中的应用,通过对该高层建筑基础加固工程的设计过程进行详细介绍,分析该工程采用变刚度调平设计的合理性和必要性。结果表明,变刚度调平设计可有效提高既有建筑物基础加固水平,实现建筑功能提升。

核心素养导向的问题变式设计——以2023年高考新课标Ⅰ卷第16题为例

一、问题提出问题是发展学生数学学科核心素养的平台,看过问题三百个,不会解题也会问.《普通高中数学课程标准(2017年修订版)》要求在数学学习中发展学生的数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析等学科核心素养,教师应结合教学任务及其蕴含的数学学科核心素养创设合适的情境和问题,引导学生用数学的眼光观察现象、发现问题,使用恰当的数学语言描述问题,用数学的思想、方法解决问题.在问题解决的过程中,理解数学内容的本质.

注入间接线索的设计模式变体分类检测

为解决经典GOF设计模式扩展后不便于恢复的问题,结合Petterson提出的设计模式变体思想与Scanniello提出的设计模式复用概念,提出一种注入间接线索的设计模式变体检测方法,在遵循GOF标准设计模式与其变体意图一致性原则基础上,以类及其关系为基础,关注参与角色间有价值的间接联系,给出了创建型、行为型、结构型模式变体的具体实现,并依次以Factory M ethod、Command、Proxy模式变体为例,通过6种主流工具与4种经典开源系统对三种设计模式变体进行了检测比较,实验结果表明,本研究有助于设计模式解决方案的恢复.

一种8倍可见光变焦光学系统设计

本文设计了一种焦距为6.5～52mm的可见光变焦距光学系统,视场角为6.6°～52°.设计中选取5个焦距位置进行了计算,采用负组变倍和正组补偿方式,实现连续变焦.设计结果表明其成像质量良好,其中75lp/mm处的调制传递函数值均大于0.6,弥散圆直径小于像元尺寸.最后采用插值拟合的方法进行了凸轮曲线的设计,该系统具有长度短,成像质量好,凸轮曲线平滑易于加工,工艺性好等优点.

变量化设计中的多解性问题

在变量化设计过程中往往存在多解性，从所有可能的解中找出符合设计意图的有效解是变量化设计中的一个重要问题．导致变量化设计存在多解性的主要原因是：①几何约束系统处于欠约束状态；②约束方程（组）的数学性质引起的多解性．文中讨论了在几何约束系统的分解过程和约束方程（组）的求解过程中的多解性情况。

基于VB的Solid Edge变量化设计在换热器设计中的应用

在基于Solid Edge软件的基础之上,通过变量化设计建模和编写通用的V isual Basic数据驱动程序,对低温制冷空调设备中常用的各种换热器(管片式、层叠式、平行流式和管带式)进行参数化设计。以管片式换热器为例详细说明软件的三维建模过程,并为今后换热器的优化设计奠定一定的基础。

机构变参数设计与动作可靠性分析的一种新方法

该文提出了一种基于机械仿真软件———ADAMS的机构变参数设计与动作可靠性分析的新方法 ,详细介绍了运用该方法对某类冲锋枪发射机构进行的研究实例 ,建立了该发射机构的仿真模型 ,对不同的结构参数和装配参数进行了变参数设计研究 ,进行了动作可靠性分析 ,并分析了相关影响因素。

面向集成变量化设计的三维几何约束求解方法

针对集成变量化设计中三维几何约束和装配几何约束的混合建模与求解问题,提出改进的有向图方法.该方法采用几何约束的基本约束表达和几何实体的抽象对偶实体表达,引入定向弧表达实体之间的内在依赖关系建立混合几何约束有向图模型;结合约束有向图的优化处理,实现了几何约束系统的细粒度分解和高效并行求解.最后用实例验证了文中方法的正确性和有效性.

基于SolidWorks的变量化设计及其实现方法

变量化设计是当前CAD技术的又一次飞跃,它的应用为CAD技术的发展提供了更大的空间和机遇。本文首先对变量化设计技术作了简要介绍,然后将其与三维CAD软件SolidW orks有机结合,提出了在SolidW orks中实现变量化设计的三种不同方法。

从二维草绘到三维变量化设计

该文提出了一个从二维草绘开始的三维变量化几何模型的建立方法，详细介绍了变量约束。关系布尔运算的机理与方法，并进一步分析了针对已建立的几何模型进行变量化设计的途径及有关注意事项。

基于SOLID EDGE的变量化设计及其实现方法

提出了基于三维CAD软件SolidEdgeV8.0实现变量化设计的三种不同方法 ,它们以变量为桥梁 ,将设计计算和零件三维模型设计结合起来 。

高超声速飞行器防热瓦结构的变厚度轻量化设计方法

针对非均匀气动加热条件下三维复杂防热瓦结构的轻量化需求,基于变厚度设计理念,发展了一种基于网格变形技术(ASD)和热固耦合分析相结合的防热瓦结构优化方法。优化结果表明,基于网格变形技术能够快速有效地解决优化过程中的网格自动更新问题,避免了网格重新划分的耗费及复杂结构网格重构的困难,并得到了光滑柔顺的厚度形状曲线;相比等厚设计,变厚度设计可以有效考虑载荷的非均匀效应,并极大地减轻结构重量;优化后可以更充分发挥防热瓦结构各层材料的承载能力。

翼柱形药柱燃面退移过程的变量化设计方法

固体火箭发动机翼柱形药柱燃面拓扑结构复杂,现有燃面退移仿真算法存在耗费时间长、燃面面积计算不准确及算法通用性差等问题。针对以上问题,采用变量化约束草图驱动的设计方法,通过执行图形比例变换,缩小药柱尺寸规模,还研究了一种新的颜色标识燃面算法,避免燃面统计疏漏与重复,并提出了适合单组翼、大小翼、前后翼等多种翼柱形药柱燃面退移仿真的通用解决方案。经实例验证,执行比例变换,使得仿真时间缩短了31.8%,仿真结果与试验结果最大误差为3.1%。该方法能快捷准确处理各种翼柱形药柱,并已获得了应用。

UPFC控制的协调设计——变参数开环解耦控制方法

对统一潮流控制器(UPFC)可控参数域的研究结果表明:UPFC的控制性能受到2个因素的影响:一个是其对控制运行点变化的鲁棒性,另一个是不同控制之间的交互影响。文中提出了一种基于人工神经网络的UPFC变参数开环解耦控制设计方案,以保证UPFC对控制运行点变化的鲁棒性,解决不同控制之间的交互影响问题。

粉末冶金齿轮阴模的变模数设计法

介绍了用于齿轮阴模设计的变模数设计法 ,列举了应用该法设计齿轮阴模的整个计算过程。并指出 ,采用该法可改善产品质量。

固体发动机变量化设计关键技术研究

在固体发动机概念设计阶段引入变量化设计技术,旨在实现发动机概念/结构的一体化设计。文中对变量化涉及的关键支撑技术——几何约束求解算法的构造、工程约束与几何约束的耦合及统一求解和几何造型平台的选择进行了详细的探讨。然后设计了一个变量化约束求解器的架构,并在此基础上结合固体发动机设计领域的特殊要求订制了固体发动机变量化方案设计流程。笔者的研究是后续构建固体发动机变量化设计环境的基础,为后续工作的开展做了先行性探讨。