变外形滑翔制导炮弹的气动外形多目标优化

为提高滑翔制导炮弹在爬升段和滑翔段的气动弹道性能,实现大幅度增程的目的,基于尾翼变后掠变展长的形式对常规固定外形的滑翔制导炮弹进行变外形设计。采用Missile Datcom作为气动计算工具,以尾翼展长和后掠角作为变形参数,并调整舵翼的外形参数,基于NSGA-Ⅱ多目标优化算法对滑翔制导炮弹的爬升段(优化目标为弹丸的零升阻力系数和静稳定储备量)和滑翔段(优化目标为弹丸的升阻比和操纵比)分别进行了变外形多目标优化设计,最终获得各飞行段的最优外形方案。数值仿真结果表明:优化后的变外形方案可明显改善该滑翔制导炮弹各飞行段的气动弹道性能。在本文设定的飞行条件下,爬升段阻力系数降低了13.3%,滑翔段升阻比增大了36.1%,弹丸在整个飞行过程中稳定性适当,且稳定性和操纵性、舵偏角与平衡攻角匹配较好;相较于基准固定外形方案,滑翔控制条件下采用变外形方案的滑翔制导炮弹射程增加了8.4%,增程效果显著。本文工作为滑翔制导炮弹的变外形方案设计提供了参考。

基于车体加速度的超大跨度桥上线路纵断面优化方法

合理的线路纵断面是高速列车安全平稳通行的必要条件。超大跨度铁路桥梁成桥线形较设计线形易出现较大偏差,由于线路调整能力有限,桥上线路纵断面难以达到设计高程,故需在成桥线形基础上变更线路纵断面设计。在满足道床厚度要求的前提下,变更后的纵断面线形难以满足线路设计规范要求,严重影响了工程验收及列车达速运营。为此,以实测桥梁线形为基准,充分考虑道床厚度及线路衔接,依据傅里叶级数原理建立线路线形频域特征与车体加速度的关联关系,进而构建纵断面目标优化模型,提出一种适用于超大跨度铁路桥上线路纵断面的优化方法。以某超大跨度悬索桥为例,研究结果表明:该方法可使线路纵断面的最小波长远离车体加速度敏感波长,降低车体振动加速度;优化后的线路纵断面车体加速度响应最大值为0.15 m/s2,优于工程实际中所采用的多坡段纵断面;优化后的线路纵断面具有良好的平顺性及适应性。本方法可直观反映优化后线路纵断面的频域特性,并从波长的角度实现了纵断面优化与高速列车行车性能的关联,可用于指导桥上线路纵断面设计及优化。

输电架空线索道渡线技术应用

为了解决在输电线路建设中受地形及跨越条件等因素影响,从而导致以往常规搭设跨越架方法无法实施,因占地费用高昂、手续烦琐等情况无法进行跨越架占地搭设的问题,本文通过采用索道渡线的方式,可以避免因采用搭设跨越架的方式而产生的种种问题,采用索道实现导地线展放。文章针对索道渡线装置结构进行了详细分析,对索道渡线的施工方法及施工过程中的安全注意事项进行了阐述,可为今后电网建设和电力行业发展方向提供一些有效建议。

某超限综合楼的结构设计与分析

为满足建筑平面功能和立面效果要求,某综合楼项目存在平面不规则、扭转不规则、楼板不连续、尺寸突变、构件间断等各种不规则形式,是具有一定代表性的超限高层建筑。为此,从项目概况、超限检查、性能设计和几个关键构件设计等方面对该项目进行分析梳理。通过反应谱分析、弹性时程分析和动力弹塑性分析,对结构薄弱部位进行了相应的加强,保证了结构达到预设的性能目标。

基于NSGA-Ⅱ与方案优选的机场航站楼大跨度钢结构多目标优化研究

为优选出机场航站楼大跨度钢结构最佳施工方案,实现施工工期短、成本低和质量高的综合优化目标,文章以非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm Ⅱ,NSGA-Ⅱ)与方案优选为基础,结合建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术和工作分解结构(work breakdown structure,WBS)技术,构建兼具优化与施工仿真模拟的大跨度钢结构多目标优化体系;以某军民合用机场为例,应用该体系确定该工程航站楼大跨度网架结构安装采用分块安装法,优选出的施工方案较优化前不仅质量水平保持在较高的0.95,而且工期缩短22 d、成本减少57625元,进一步验证了该体系具有很好的可行性与有效性。研究结果可为科学合理地确定大跨度钢结构施工方案提供依据,并有助于提高机场航站楼施工管理水平,为类似工程提供参考。

不同单层网格的大跨度体育场馆对比分析

大跨度体育场馆形式千变万化、结构内部体系错综复杂,在进行有限元的计算优化分析上具有一定程度困难.以大跨度体育场馆为研究的对象,对结构中间圆形穹顶的单层网格结构进行选型,分别建立凯威特型、联方型、施威德勒型3种不同空间网格形式下的大跨度场馆模型,利用ANSYS Workbench软件对不同网格形式下的体育馆静力特征、经济性、整体稳定性以及截面优化进行对比分析.研究表明联方型空间网格结构在静力特征、经济性及截面优化上最好,施威德勒型在整体稳定性的线性屈曲分析最好,凯威特型在非线性屈曲分析最好.

基于几何加权法的多跨连续刚构桥合龙顶推力优化

建立有限元模型分析混凝土收缩徐变和合龙顶推力大小对桥墩的内力及位移的影响;针对合龙顶推力优化问题,以长期运营状态下墩顶位移为目标函数,施工阶段墩身截面应力为约束条件建立多目标规划数学模型;后基于几何加权法考虑各目标函数的不同重要程度,赋予几何权重系数将多目标规划问题转化为单目标规划问题,并通过MATLAB迭代求解得出了最优的合龙顶推力。分析表明顶推力可改善桥墩偏位的情况,且几何加权法求得的顶推力可以使桥墩在混凝土收缩徐变后基本保持竖直状态,桥墩截面应力分布均匀,顶推效果优于初拟设计合龙顶推力。

一种最小生成树聚类算法

现有的聚类算法都不能在输入较少参数的情况下得到任意形状任意密度的类.提出一种最小生成树的聚类算法,该算法不但能解决上述问题,还能处理高维数据,发现异常点,且具有扩展性.针对该算法提出一个目标函数,该函数根据对象的类属情况和相似度统计信息来判别聚类效果的质量.最后,通过实验验证了该算法的聚类质量很好,目标函数具有良好的收敛性.

一种基于最小生成树的多目标进化算法

怎样保证朝Pareto最优解的方向搜索和如何获得均匀分布且范围广泛的非支配解是多目标进化算法(MOEA)设计时的两个关键问题,它们很大程度上取决于适应度赋值和外部种群维护这两个重要部分.提出了一种基于最小生成树的多目标进化算法(MST_MOEA).在考虑了个体间支配关系的基础上,利用个体与非支配集的距离和不同等级个体的树聚集密度来对适应度赋值;在外部种群的非支配解个数超过规定的种群规模时,用树的度数和树聚集密度对其进行修剪.将其应用于不同维数下9个测试函数,并与NSGA-II,SPEA2进行对比,结果证实了算法良好的收敛性和分布性.

基于改进的遗传算法的多目标优化问题研究

研究多目标优化算法问题,针对传统的多目标优化算法由于计算复杂度非常高,难以获得令人满意的解等问题,在图论和遗传算法基础上,提出了一种改进的遗传算法求解多目标优化方法。首先采用二进制编码表示最小树问题,然后采用深度优先搜索算法进行图的连通性判断,给出了一种新的适应度函数,以提高算法执行速度和进化效率。最后仿真结果表明,与经典的Prim算法和Kruskal算法相比,新算法复杂度较低,并能在第一次遗传进化过程中获得一批最小生成树,适合于解决不同类型的多目标最小树问题。

层次分析法在隧道断面多目标优化中的应用

利用有限差分软件对不同矢跨比的隧道开挖后的应力分布、应力集中、洞周位移、拱顶下沉和塑性区面积进行数值模拟分析。运用层次分析法,对影响隧道断面的各因素进行分析和调整,建立层次关系,构造阶层结构,给出层次分析法的算法流程,应用于四个不同矢跨比的隧道断面,以开挖面积、洞周水平收敛位移、拱顶下沉位移量、开挖后围岩塑性区面积和应力集中系数为指标,在满足隧道建筑限界的前提下,选择最优断面形状。

多目标随机运输路径选择的频域优化模型

根据运输系统的随机特性,讨论时间、损耗和流量等优化目标之间的函数关系,采用概率论方法提出一种用于搜索时变、随机运输网络中多目标路径优化的频域生成图模型(FSG),设计相应的优化算法。FSG通过时频域间概率函数的相互转化,可定量分析O-D对之间多目标路径选择概率的动态变化过程,处理连续概率分布和离散经验分布。结合Matlab给出的算例验证了该算法的可行性和有效性。

影响我国足球运动员运动寿命主要因素的研究

竞技体育的最终目标就是最大限度地发挥运动员的最佳竞技状态,并尽可能长时间地保持良好的竞技状态,创造出更多的优异成绩达到竞技体育的经济性和时效性。本文运用文献资料法,逻辑分析法,对比分析法等方法对国内外职业足球运动员进行研究与分析,指出影响我国足球运动员运动寿命的主观因素和客观因素及其对策。

大跨度悬吊索系结构目标位置成形分析方法

针对大跨度悬吊索系结构,建立了一种精确的结构成形分析方法棗目标位置成形分析方法,并将这种方法应用于大跨度悬吊索系结构和索穹顶结构。分析结果表明,提出的分析方法理论正确、计算高效,并具有很高的精度,可作为结构成形分析的一种有力工具。

多功能副词“才”表短时义的相关问题考察

文章对多功能副词"才"表短时义的范围进行了界定,认为"才"的短时义可区分为单纯短时义和情态短时义。并将短时义副词"才"的意义分为三个层级,论证了"才"表示说话人认为动作、事件的发生"比预期时间晚"的含义是一种非规约性的语用意义。同时对"才"表单纯短时义的句法条件进行了大致的考察,对情态短时义的生成作了一定的解释。研究表明,用"实际偏离预期"这个高度统一的结论来说明"才"的语法意义并不完全符合语言事实。"才"表单纯短时义的存在与说话人的"预期"没有关联。

一种自适应小生境分布性保持策略

小生境技术被广泛应用在多目标进化的分布性保持方面.但是,小生境半径不易控制等限制了其在分布性保持等方面的发展.本文提出了一种自适应小生境分布性保持策略(Adaptive Niche,AN).AN通过对Pareto解集生成最小生成树来自适应调整小生境半径,同时扩大搜索小生境半径并改变计算方法使之能够识别小生境边沿的个体,便于对其修剪与评价.通过与NSGA-II,SPEA2在不同形状测试函数上进行对比实验,结果表明,AN能够对Pareto最优面进行高效地分布性保持.

最优决策模型及应用

文章针对多层决策问题提出了模糊多目标系统最优决策法-最小隶属度偏差法,建立了科学适用的多层决策数学模型,并且将该方法结合最小生成树来求解,最后结合实例,对方法的适用性进行了分析验证。

一种新的分布性保持方法

分布性保持是多目标进化算法主要目标之一.然而通常维护方法的性能与运行时间存在矛盾.提出一种基于最小生成树的分布性维护方法.利用最小生成树中的度数和边长对个体密度进行估计,使低度数的边界个体和长边长的低密度个体得到了保留.另外,一次性选择个体进入下代种群,避免了每移出一个个体就需要对个体密度进行调整的操作.通过5个测试问题和4个方面的测试标准,与3个著名的算法进行比较实验,结果表明该方法在以较快速度对种群进行维护的同时,拥有良好的分布性.

弦支穹顶结构参数优化设计研究

以结构质量为目标函数,考虑杆件稳定、强度、刚度和结构位移约束,对弦支穹顶结构进行了参数优化设计研究.结果表明,厚跨比在0.13 ～0.15之间,结构最轻质量取得最小值;当厚跨比≤0.13时,矢厚比对结构最轻质量影响较大;厚跨比增加,环索预应力比呈线性增加,外环索预应力呈线性减小,厚跨比一定时,矢厚比越大,环索预应力比及外环索预应力就越大;厚跨比在0.16 ～0.17之间,结构基本周期取得最小值,矢厚比越大,结构基本周期越小;厚跨比增加,撑杆截面规格增大,外环索截面规格减小.

大跨拱形结构等效静力风荷载

基于计算流体动力学(CFD)方法和有限元动力时程分析法,数值模拟脉动风特性,获取脉动风速时程,以此作为数值风洞模拟的入口边界条件.运用FLUENT软件对大跨拱形结构进行脉动风作用下结构的非稳态分析,得到作用于结构的时程风压荷载;运用ANSYS分析软件进行结构的风振响应计算,分析获得了基于结构风振响应时程的等效静力风荷载.提出多目标等效静力风荷载加权组合系数的定义,计算获得了大跨拱形结构的多目标等效静力风荷载,并验证了其计算精度.研究结果表明,在基于该方法所得等效静力风荷载作用下,结构静力响应计算结果与风振动力时程响应极值吻合.