基于故障树分析法(FTA)的阿尔塔什水利枢纽电气二次系统可靠性设计

以新疆阿尔塔什水利枢纽为背景,介绍了可靠性理论在电气二次系统设计中的工程应用,重点阐述了可靠性分析方法、可靠性框图、可靠性数学模型的分析使用,并对电气二次系统可靠性设计的基本思路和工程实现进行探讨。

基于B^(*)-树的连续微流控生物芯片流层物理设计方法

作为连续微流控生物芯片设计中的关键步骤,流层物理设计是一个复杂的多目标优化问题,传统方法通常将其分为布局和布线2个阶段。为弥补这2个阶段之间的交互不足,提出了一种基于B^(*)-树的流层物理设计方法,以提高解的质量和求解效率。在布局阶段,采用Memetic算法更高效地搜索解空间。在布线阶段,使用考虑通道顺序的基于协商的算法,同时将布线信息反馈给布局阶段,以调整布局并减少拥挤区域和通道交叉。实验结果表明,与现有算法相比,所提算法在芯片面积、通道总长度以及通道交叉数量等方面取得了更优的效果。

基于服务设计的心灵树洞APP设计研究

以社会现状为切入背景,帮助用户缓解压力,增强用户与心灵树洞APP之间的互动体验,并引入服务设计理念和方法进行心灵树洞APP设计。采用问卷调查、案例分析等方式收集用户信息,通过数据分析,了解潜在用户人群和目标用户需求,提出新的服务策略。通过建立用户画像、用户旅程图以及服务蓝图,构建心灵树洞APP设计原型。将心灵树洞APP应用产品和服务设计理念相结合,为用户提供更加准确且有针对性的服务。

配电线路树障清理装置的调速系统设计

空中树障清理装置的刀具在清理切削线路附近的树障时,不可避免的会出现负载突变情况。传统的方法通常是在刀具电机调速系统中应用双闭环控制策略,但该控制方法在实际工作中会出现适应性和稳定性差等劣势,而且在设置一定转速负载突变会引发Windup现象,使得空中树障清理装置无法正常工作。基于此,为避免树障清理装置清理过程中出现Windup现象,论文在传统的电流环控制的基础上增加Anti-Windup电流环控制器,解决了传统电流控制环中积分饱和的问题。在传统的PID转速环控制中加入了模糊控制,建立了模糊控制PID转速调节器,提高了树障清理装置调速系统的自适应能力。最后验证分析改进的树障清理装置调速系统的性能,仿真计算结果表明,设计的空中树障清理装置调速系统具有较强的抗扰动能力,扰动后能够快速恢复,设定的转速突变时系统具有较强的动态响应跟随性,能够满足实际树障清理工程需求。

井口采气树装置中高压仪表安装设计及应用

近几年,随着我国油气资源的开采,修建了大量的高压力、高腐蚀性气井,因此,在地下开采过程中,必须考虑地下开采过程中的压力、压力等因素。在井口采气树设备中,为了确保设备安全稳定,需要根据气体井的具体条件,结合有关规定,按照井口的构造和工作原则,确定设备的工作参数,以此保证高压仪表安装设计及应用的高效性。基于此,本文将对井口采气树装置中高压仪表安装设计及应用进行分析。

最小生成树算法在多级供水管道设计中的探究及应用

在自来水工程管线建设中,施工与材料成本是决定项目经济性的关键因素。为实现成本最优化,管线布置的设计尤为关键。以某自来水村村通工程为例,我们引入了最小生成树算法,这一算法在给水管道的优化设计上发挥了显著作用。经过对比,应用此算法的设计不仅提高了工作效率,而且将成本降低了近四成,实现了对人工粗算设计的60%成本优化,充分证明了其高效性与经济性。

基于故障树分析的民用飞机结冰探测系统架构设计

飞机结冰会造成全机气动性能下降、飞行品质降级等一系列问题,对飞行安全造成极大的威胁。现代民用飞机普遍装备结冰探测系统以应对飞行中的结冰问题。结冰探测系统通过向飞行机组发送结冰告警,来帮助飞行机组判断开启防冰系统的时机。首先对民用飞机结冰探测系统的故障树分析特点进行介绍,然后根据结冰探测系统的功能需求,针对结冰探测系统进行初步的架构设计,之后采用故障树分析的方式分析结冰探测系统主要失效模式的失效概率,过程中发现初步架构的失效模式的失效概率远不能满足系统安全性需求,最后通过对系统架构进行冗余设计,确保系统架构设计满足系统安全性需求。

基于故障树分析与逼近理想解排序法的重卡车载信息系统界面设计

为提高驾驶员对重卡车载信息系统界面的使用体验,提出基于故障树分析与逼近理想解排序法的研究方法,解决界面中故障优化问题。采用故障树分析法找出系统所有的故障模式;使用逼近理想解排序法对故障模式进行风险排序,选取相对接近度高于平均值的故障模式;根据重卡驾驶员的需求,结合界面设计原则,针对高风险的故障模式采取纠正措施;通过A/B测试来验证改进措施的有效性。以重型卡车的车载信息系统界面为例进行验证,结果表明:所提出的方法可有效地分析出系统界面中的故障和故障发生的原因,并可作为一种通用的可靠性方法,用于提升交互设计中的用户体验。

基于三维随机树算法的稠密约束环境铁路线路优化

铁路选线是一个复杂的工程问题,尤其是当稠密约束选线环境内存在起伏地形高差约束和大量障碍物时,现有计算机辅助线路设计方法往往需要耗费大量的计算时间和资源才能生成优化方案,甚至容易停滞,无法找到可行方案。为解决这一问题,提出一种三维快速搜索随机树算法以期快速生成满足所有约束的线路方案。首先,为避免随机树搜索陷入局部最优,提出平-纵整合式随机树启发式采样方法,将随机树搜索扩展到三维空间并实现对选线搜索区域的全面探索。其次,为了在线路搜索过程中高效提取相关环境信息,提出多源异构综合地理信息的统一管理方法,针对环境信息特点定制相应的储存策略,将地形、障碍物等环境信息离散到综合地理信息模型中,并在随机树搜索过程中动态处治障碍物约束。随后集成启发式采样方法和约束处治算子,提出随机树进化搜索方法,在随机树拓展过程中高效检索和处治障碍物,快速生成优化路径方案。最后,将此方法应用于一个真实稠密约束线路案例中,实验结果证明,此方法能实现对所有障碍物约束的空间绕避,并能快速产生优化线路方案,相比于人工方案,机选方案的造价降低了4.8%。实验结果表明此方法可以提高线路设计效率,为人工设计提供有价值的参考。

一种快速实现时序收敛的设计方法

为了解决处理器时序收敛困难和设计时间长的问题,本文基于14 nm的定制化处理器(WS_CPU)提出了一种高效可靠的设计方法:(1)基于一种新型的FCHT(Flexible Configurable H-Tree)时钟结构,实现时钟信号均匀分配和减少绕线时间,同时采用CCOPT(Clock Concurrent Optimization)技术进行时钟树综合优化;(2)在综合阶段采用DCG(Design Compiler Graphical)模式和门控时钟插入技术,提前评估设计风险从而减少布局布线的迭代时间。验证结果表明,当WS_CPU时钟频率为1 GHz时,寄存器之间建立时间的时序余量为108 ps,有效地实现了时序快速收敛,同时FCHT结构相比传统平衡树、柔性H树、3级H树的芯片总功耗分别减少了7.71%、6.18%、7.87%;FCHT时钟结构相比传统平衡树在时序修复上节省了3156 min,相比柔性H树节省了5220 min的时序修复时间,缩短了芯片的设计周期。

基于事故树理论的邮轮磁罗经系统替代设计方案风险分析

在罗经系统工程设计中,国际海事组织强制要求除常用的船用电罗经系统外,船舶还需配置无须外接电源的磁罗经设备。而邮轮作为布置紧凑型船舶可能无法满足磁罗经苛刻的安装条件,进而采用磁罗经系统的替代设计。基于事故树理论,对邮轮磁罗经系统替代设计方案进行风险分析,结合分析结果提出优化设计的意见与建议,为进一步提高邮轮罗经系统的安全水平提供了重要参考。

基于Bentley平台的铁路工程BIM设计关键共性技术研究

铁路工程站前、站后各专业在开展BIM设计研发工作中存在研发进度不均衡、基础功能重复开发、应用标准不统一等问题,针对铁路工程BIM设计的基础、共性技术进行研究,并提出完成相关API库与程序开发的技术方案。通过对铁路线路空间位置计算API库、基于线路中线的BIM模型构件布设与拼装、基于最小设计单元的专业结构树、BIM模型构件非几何信息添加、BIM模型剖切5项关键共性技术的研究,以Bentley平台为依托,采用C++/CLI混编和WebService技术,构建铁路线路空间位置计算API库与通用函数库,以最小设计单元的方式建立了专业结构树,利用.NET API二次开发接口,研发了铁路工程BIM设计辅助工具。该API库已在专业BIM设计系统研发中进行了集成与调用,辅助工具已在BIM设计中进行了应用。应用表明,该技术方案可提高铁路线路相关功能的研发效率,具有一定参考借鉴意义。

珍稀树种红豆树幼苗配方施肥研究

【目的】为揭示N、P、K元素对造林初期红豆树幼苗生长的影响,探究提高其生长的最佳施肥配方。【方法】以2年生红豆树幼苗为研究对象,用大容器模拟造林地生境,采用“3414”不完全区组正交设计铺设氮(N)、磷(P)、钾(K)三因素施肥试验。供试肥料分别为尿素、过磷酸钙、氯化钾,其主要有效成分及含量分别为N(46%)、P_(2)O_(5)(22.6%)、K_(2)O(52.1%)。测定并分析各施肥处理下红豆树幼苗高、地径、根系形态、生物量等指标,并基于生物量拟合出不同处理下N、P、K肥效模型。【结果】合理的N、P、K元素配合施用可以显著促进红豆树苗生长。14个处理中,T7处理(N2P3K2)的红豆树生长效果最佳,其苗高和地径增量以及总生物量分别比对照提高148.64%、117.20%、87.80%,且根系发育最好。各处理下三元素的效应均表现为:P>N>K,表明磷肥对红豆树生长的重要性。将红豆树生物量与N、P、K施用量进行一元、二元、三元效应模型拟合,其中,一元肥效模型表明,氮、磷、钾施用效应均符合报酬递减律;二元肥效模型显示,NP肥配施互作效应最大,NK肥配施互作效应最小;三元肥效模型表明,3种元素配施的增产效果显著优于任意2种元素配施。隶属函数分析结果表明,T7为最佳施肥处理组。【结论】T7处理(N2P3K2)可显著提高2年生红豆树幼苗高、地径、根系指标、总生物量等指标。经三元模型拟合后得到,其N、P_(2)O_(5)、K_(2)O的最优施肥量分别为42.917、70.565、24.439 g/株,适宜的N、P、K施用比例为1∶1.64∶0.56。

程序设计竞赛ACM中树链剖分的研究

线段树在ACM大学生程序竞赛中应用非常广泛,是解决区间问题的一把利器,但对于树形数据结构线段树不能适用,考虑采用树链剖分进行操作。先从线段树的定义出发,讲述线段树的存储方式、建树、区间操作等原理及其实现,分析了线段树各个操作的时间复杂度并与其他算法进行对比。随后引出树链剖分使用重轻链分离的方法对线段树进行改进使之可以解决树上的操作问题;并以例题的方式介绍了树链剖分的应用。

基于序关系分析法和模糊综合评价法的家用雾化制氧机设计

为提升家用雾化制氧机的用户体验及满意度,提出结合用户体验模型,采用半结构化访谈方式归纳用户需求并建立评价层级体系;采用序关系分析法进行需求指标权重计算及优度排序;通过功能分析系统技术(Function Analysis System Technique,FAST)功能树获取产品功能要素,指导设计方案输出;采用模糊综合评价(Fuzzy Comprehensive Evaluation,FCE)法对产品设计方案进行用户满意度评价。研究结果表明:基于序关系分析法和FCE法设计的家用雾化制氧机具有较高的用户满意度,设计方法的集成提升了用户需求获取与方案评价环节的效率及科学性,可为同类产品的创新设计提供参考。

面向安全的民机姿态显示架构设计研究

民机航电功能的实现通常涉及多个系统,在设计过程中还需要同时兼顾安全性,因而系统架构的综合设计日趋复杂。然而当前民机航电架构设计中缺少安全性考虑,导致设计不足。鉴于此问题,提出面向安全的民机系统架构设计流程,从需求、功能、逻辑、物理分层级进行架构设计,统一定义和分解架构元素,建立每一层模型之间的纵向映射关系,实现了功能的综合分析和多系统集成的架构设计。最后,通过对物理架构故障遍历的方式对架构模型进行故障树分析。姿态显示架构设计的实践结果表明,该方法可以有效应对复杂系统的架构设计,提高系统的整体安全性和工程效率,并促进系统质量的持续优化。

基于动态故障树的交通信号灯监测系统故障分析

针对交通灯故障无法及时处理影响交通效率与安全的问题,设计了基于ZigBee技术的监测终端,根据监测系统中部件发生故障的时序关系建立动态故障树模型,分别采用二元决策图法BDD(binary decision diagrams)和马尔科夫模型对静态子树和动态子树进行定量分析,确定监测系统底事件对系统整体的概率重要度,计算得到导致交通灯故障的主要原因为光纤传感器位置移动和灯珠寿命到期。使用动态故障树法设计交通灯监测系统为工作人员快速分析故障原因提供了理论依据。

程序设计竞赛中线段树的四类典型应用场景

线段树是程序设计竞赛的重要知识点,应用场景复杂多变且不单独作为模板考察。现有教材和文献仅对线段树的基本理论与模板实现做了解析,而未对其在竞赛中的应用场景进行归类总结。学生只能依靠大量的习题训练和竞赛经验积累,才能摸清门路。对此,本文归纳出了关于线段树在程序设计竞赛中的四类典型应用场景:“扫描线算法的优化”、“树形结构信息的维护”、“带修改的结合律信息的维护”和“动态规划算法的优化”,并针对每类场景进行举例与解析。以期帮助学生对线段树的应用建立系统性的认识,从而降低学习难度,缩短学习周期,提升学习效率。

基于可拓学的腕关节旋转器改良设计研究

为解决现有腕关节旋转器用户满意度低的问题,文章利用优化可拓第三创造法,构建适用于康复产品改良的设计模型。首先,引入两类功能树,优化缺点列举环节,快速定位缺陷组件;其次,引入康复知识、人机数据、造型样本三类约束物元,优化拓展与变换环节,提升可拓变换效率,并以E企业腕关节旋转器为例,对5个不良组件、4个缺失特征进行了改善,获得三个改良方案;最后,构建评价系统,通过对改良前后的产品方案进行优度评价,验证了改良设计的有效性。

丽江文化旅游学院艺术设计学院设计作品精选

设计说明:作品采纳了经典的折叠剪纸艺术形式,“龙德在田”与“青廉有余”将精巧的剪裁与细致的雕刻相融合,巧妙地展现了传统剪纸独有的符号性与美学韵味。在主题构思上,以双龙共融一体的创意设计,体现了共生的巧妙构图,生动地描绘出人民对龙年所寄予的富饶与追求的盛世梦想。镂空影像中,传统的龙纹饰以流畅而有力的线条呈现,仿佛是祥云间舞动的灵宠,寓意着吉祥和力量。画面中还融入了麦穗状的金钱树、形如元宝的花饰,以及处于中心位置的象征清廉有余的莲花,这些元素不仅丰富了视觉的层次,也象徵着岁岁年年的繁荣与昌盛。图形间相互映衬,共同构成了一幅既完整又和谐的视觉盛宴,传递出对美好生活的无限向往与祈愿。