计算成像在全息存储相位恢复中的应用研究进展

全息存储技术作为一种三维体存储、二维面数据传输的数据存储技术,具有存储密度高、数据传输快等特点,是解决海量数据长期存储的有力方案之一。传统全息存储方法受到光电探测器只对强度响应的限制,通常采用纯振幅编码进行调制,但仅利用振幅信息无法完全发挥全息技术本身优势,如何简单快速、稳定精确地解码相位信息是全息存储技术面临的现实问题。计算成像因其算法多变、高感知维度等特点为全息存储技术的相位恢复问题提供了新的思路。本文主要从迭代计算相位恢复和深度学习相位重建角度回顾近年来利用计算成像技术解决全息存储相位恢复问题的一些工作,从存储密度提升、数据读取速度提升以及数据读取稳定性等角度对工作进行了分析,并对该方向未来发展做出展望。

汽车传动系相关NVH问题的动力学研究论述

总结汽车传动系相关NVH问题的难点,典型振动、噪声现象的特征及产生机理和国内外研究进展,介绍传动系噪声、振动与声振粗糙度(Noise,vibration and harshness,NVH)动力学问题的主要研究内容及路线。从仿真和试验的角度展开论述:在仿真研究中,详细分析系统动力学、多体动力学、结构动力学模型及系统、结构动力学混合模型的四种传动系力学模型及其各自的特点,总结建模所使用的坐标与坐标系,并针对传动系NVH问题的动力学研究,从定量与定性两个方面总结主要的仿真研究方法;在试验研究中,介绍试验研究的主要内容、数据处理的方法及试验的主、客观评价方法。

数控机床主轴优化设计专家系统研究

为了提高数控机床的加工精度并促进制造业升级发展,对数控机床主轴优化设计专家系统进行了研究。基于当前丰富的数控机床主轴设计经验、机械动力学、优化方法和模糊逻辑理论,构造了主轴传动方式模糊优选法。以提高数控机床主轴的动静态性能为优化目标,通过灵敏度分析法选择设计变量,建立主轴结构多目标优化设计的数学模型,并提出一种渐进优化算法用于模型求解,得到一种新的主轴结构优化设计方法。将主轴传动方式模糊优选法和主轴结构优化设计方法进行集成,从而形成一套数控机床主轴优化设计专家系统。以一种精密数控机床主轴的多目标优化设计作为应用案例,将优化设计结果与实际情况和实验结果进行对比分析,验证了所构造的数控机床主轴优化设计专家系统的可行性。

汽车磁流变减振器半主动空气悬架仿真研究

根据空气弹簧刚度试验,建立了1/2汽车垂向振动模型。进而,依据天棚控制和地棚控制特点,设计了汽车磁流变减振器半主动空气悬架综合控制策略。在Matlab/Simulink环境下对带有不同控制策略的悬架系统进行性能仿真。对比时、频域仿真结果表明:采用综合控制策略不仅能提高汽车平顺性,且能保证汽车的操纵稳定性,使车辆综合性能得到改善。

乘用车液力变矩器优化设计研究综述

综述了液力变矩器优化设计过程中各个阶段的研究进展和现状。从液力变矩器设计与参数化方法、设计参数对性能影响、性能预测模型和优化设计方法这4个方面的研究进行论述,并对液力变矩器应用新技术进行了概述。总结每个阶段的研究成果,最后展望了下一步的研究方向。

基于弯扭轴综合振动混合模型的汽车传动系复模态分析及仿真研究

基于系统动力学与结构动力学相结合的建模思想,介绍汽车传动系扭转、弯曲、轴向综合振动混合模型的建模特点,并从轴类部件的结构动力学建模、斜齿轮副、轴承和轴系附属质量(惯量)的系统动力学建模和基于坐标变换的部件间联接三个方面,对汽车传动系扭转、弯曲、轴向综合振动混合模型的建模方法进行探讨,在该模型的基础上对传动系进行复模态分析,发现混合模型计算的前4阶模态的主要振动形式为扭振,且与系统动力学分支扭振模型计算的前4阶结果相差不大,从第5阶模态之后都是两种或三种振动形式的耦合;以起步颤振为对象进行仿真研究,发现传动系混合模型的仿真结果较分支扭振模型在颤振程度上稍有增强且特征频率近似相等,说明弯曲和轴向振动对起步颤振现象影响不大。

基于时频域分析方法与分类器算法相结合的Shunt辨识

为了准确辨识汽车抖动和半轴扭矩振荡(Shunt)现象,以传统汽车为载体,结合短时傅里叶变换方法分析补充了Shunt的定义并优化标签数据集,使用决策树、支持向量机和随机森林算法,以发动机转速、变速器输入轴转速等传感器信号作为输入来识别Shunt。结果表明,与传统的模型构建方法相比,该方法降低了模型构建的难度和成本,后续可用于可解释的机器学习来解释模型。

智能网联汽车多目标预测优化换道决策方法

换道决策是智能网联汽车的核心难题之一,其面临着高动态、复杂交通场景下需要综合考虑行驶安全及效率等目标的巨大挑战。提出一种多目标预测优化的换道决策方法,主要包括动力学矩阵建模及多目标预测优化问题解算。基于智能网联汽车的通讯大数据信息构建交通流矩阵模型,然后分别设计表征车辆换道安全、行驶效率的动力学模型,通过多目标综合预测优化方法,求解条件约束下预测优化问题从而优化出最优换道决策指令。结果表明,所提出的预测优化换道方法较其他方法提高了智能汽车的行驶安全性和效率。

汽车起步颤振动力学问题研究综述

归纳总结了汽车起步颤振动力学问题的研究现状和发展趋势。首先,以整车动力传动系统模型作为问题现象再现的仿真平台,着重论述与起步工况密切相关的部件,包括离合器操纵特性、摩擦特性和发动机瞬态扭矩等。然后,针对汽车起步颤振问题,从试验研究、产生机理、抑制措施3个方面讨论了起步颤振动力学问题研究内容和方法。最后,在已有研究成果及其不足的基础上,指出了汽车起步颤振问题的研究重点和难点,为进一步研究提供参考和建议。

大洋科学无立管钻探钻柱扭矩实验研究

扭矩是大洋科学无立管钻探过程中的一个重要参数,当前的大洋科学钻探已能够进行水下万米深度作业,海水摩擦引起的扭矩不容忽视。本文对四种不同圆柱直径的扭矩进行实验研究,讨论流速,水摩擦面积以及转动频率对扭矩的影响,并结合理论分析推导相关的扭矩系数。研究结果表明:流速对扭矩没有明显的影响,圆柱周围外板的扭矩贡献主要由外板的水摩擦面积和转动频率决定;圆柱周围外板的扭矩贡献与转动频率成二次关系,且相应的扭矩系数范围约为0.0133~0.0160。本文的研究成果不仅能为科学钻探的扭矩测量带来佐证,且可为顶部驱动系统的设计选型提供帮助,对未来安全高效的大洋科学钻探具有重要意义。

复杂结构ADC12铝合金汽车支架挤压铸造工艺参数优化

目的解决ADC12铝合金汽车发动机支架在挤压铸造成形工艺下的缺陷问题。方法利用ProCAST模拟软件对该汽车发动机支架的挤压铸造充型和凝固过程进行模拟,对挤压铸造工艺参数进行正交试验设计并模拟得到最佳工艺参数,对铸件浇注远端厚壁部位采取局部加压优化措施,并对厚壁部位进行X-Ray探伤,观察铸件的缺陷情况。结果对挤压铸造的工艺参数进行正交试验极差分析后,发现各工艺参数按对铸件凝固后质量的影响程度从大到小的顺序依次为挤压比压、浇注温度、模具温度。通过正交试验得到优化后的工艺参数为浇注温度730℃、模具温度300℃、挤压比压150MPa。局部加压时挤压销的最佳激活时间为4 s,此时可以完全消除铸件内部的缩孔缩松缺陷。选择优化后的工艺参数生产该汽车发动机支架,产品外观完整,没有出现表面裂纹等缺陷。在X-Ray探伤下无明显缺陷,内部质量良好。结论选择合理的浇注温度、模具温度和挤压比压可以有效减少铸件内部的缩孔缩松缺陷,采用局部加压并合理控制挤压销的激活时间可以完全消除缩孔缩松缺陷。

日本的选择 中日庭园文化“异质”探寻

中国古代文化曾对日本产生了重要的影响。但日本基于自身的历史背景和民族秉性,在发展进程中选择性地接受着来自古代中国的影响,并逐渐形成自己民族的文化内涵和美学追求。尽管日本庭园所呈现的美学特质与中国园林具有诸多相似之处,但细究之下,仍有许多值得玩味的差别。本文分别从儒家与佛家、政治制度、理学与禅宗、山水画的审美趣味、人工与自然的美学倾向5个方面探寻中日庭园文化中的“异质”特征。

不同溶剂提取芦竹化感物质对铜绿微囊藻生长的影响

研究并比较了3种极性不同的有机溶剂(甲醇、乙酸乙酯、正己烷)提取的芦竹(Arundo donaxLinn.)化感物质对铜绿微囊藻生长的影响.通过跟踪观察藻细胞形态,测定藻细胞密度和细胞大小,发现3种溶剂提取物对铜绿微囊藻均有抑制作用.抑藻作用出现早晚次序:甲醇提取物<乙酸乙酯提取物<正己烷提取物.随作用时间的延长,投加低浓度甲醇提取物藻细胞生长恢复明显,高浓度抑藻效果较乙酸乙酯提取物及正己烷提取物弱.高浓度乙酸乙酯提取物、正己烷提取物在分别作用2 d、4d后,抑藻效果均接近100%.各溶剂提取物的半效应质量浓度(EC50,6 d)分别为甲醇提取物0.17 g.L-1,乙酸乙酯提取物0.05g.L-1,正己烷提取物0.08 g.L-1.研究同时发现,投加甲醇提取物藻细胞空洞化,投加乙酸乙酯提取物藻细胞空洞化、破碎以及部分抱团,投加正己烷提取物藻细胞出现褶皱及聚团现象.各溶剂提取物均引起铜绿微囊藻细胞体积减小,其中乙酸乙酯提取物的效果最强.

湿地植物香蒲体内氮、磷含量的季节变化及适宜收割期

通过实地调查,研究了南四湖湿地生态自然保护区香蒲对氮、磷元素的吸收与蓄积规律。结果表明:氮磷元素在香蒲体内的蓄积含量具有季节性规律,随生长发育时期的延长,香蒲组织内氮、磷均具有随季节而向上输送蓄积或向下进行"营养回流"的特点。结合香蒲资源化利用的途径,香蒲的收割方式应按照其分布特点,分区域交替收割,既要保证香蒲的正常繁殖,还要保证香蒲能够从湿地环境带出一定量的氮磷,收割期宜在10月下旬或11月份。从香蒲吸收氮磷元素的年际间对比,发现2008年度地上部较2007年度有明显的累积,香蒲具有年际间的累积特点,但在生长后期一部分营养可能转运至土壤环境,使得累积现象不明显。氮磷营养元素在植物体内的高度分布规律在湿地生态管理中具有重要的指导意义,调研结果显示,生长初期与生长后期香蒲体内营养元素的高度分布具有近似相反的规律性。

非稳态风边界条件下的自然通风机理及效率

研究动态自然风风向情况下的自然通风效果,对自然风基础数据进行长期实测,并分析自然风风向动态变化的特征。设计风向动态变化的风洞试验及CFD数值模拟分析,对非稳态自然风条件下的自然通风进行定量化研究,并定性解释不同建筑条件下的非稳态自然通风机理。结果表明:自然风风向在主导风向两侧±45°范围内随机振动,客观动态变化的自然风相对于假定的稳态自然风而言,打破了通风短路的情况,根据建筑条件不同,通风效果提高10%～50%。

基于计算流体力学的循环圆设计参数对液力变矩器的性能影响预测

为了提高改型设计效率,建立了液力变矩器参数化流道模型并进行三维流场仿真计算,与试验数据对比结果验证了参数化模型的可靠性。在此基础上,分别研究了相对截面积、扁平率、循环圆径向比和进出口半径等循环圆设计参数对液力变矩器性能的影响,并对比分析了各设计参数对液力性能的影响程度。结果表明,相对截面积对失速泵轮能容系数影响最大,但对失速变矩比和最大效率影响最小;扁平率、泵轮出口半径和导轮进出口半径对失速变矩比均有较大影响;而泵轮出口半径对最大效率影响最大。研究结果为液力变矩器的优化设计提供了理论参考。

基于格子Boltzmann方法的液力变矩器导轮流场仿真

研究了基于格子Boltzmann方法(LBM)的液力变矩器导轮内流场数值计算理论与方法.首先,提出了LBM中处理旋转周期性边界条件的方法.然后,分析了LBM中各项参数对于计算稳定性以及计算效率之间的影响.为了保证粒子迁移与碰撞计算的稳定进行,必须合理选定弛豫时间τ,从而避免在计算过程中平衡态分布函数feq出现负值的情形.此外,在LBM中运用大涡模拟(LES)可以降低计算稳定性对于弛豫时间τ选取的限制,在一定程度上提高计算效率.最后,在开源代码Palabos的基础上进行功能拓展,实现导轮内流场的仿真计算,得到了导轮尾迹区域瞬时非定常流动分布特征.结果表明,LBM与传统计算流体力学(CFD)方法相比,液流对导轮作用力的计算结果在数值上较为接近.然而,使用LBM可以获得详细流场形成过程的时间历程以及局部复杂的流动细节.

利用覆盖区域设计与实现移动对象索引

对移动对象索引频繁更新问题进行了研究,提出了一种基于区域覆盖的空间索引结构虚拟网格四分树(virtual grid quadtree,VGQ);通过索引移动对象所在的区域而非移动对象本身来减少由于移动对象位置的改变而引起的索引结构的改变,并给出了近似连续范围查询算法及增量和自底向上优化策略。实验结果表明,VGQ在查询效率和空间使用上是一种有效的索引方法。

藏族历史文化村镇聚落斑块特征研究

以目前入选中国历史文化名村、名镇的14个藏族聚落为对象,对实地调研和地理信息数据进行可视化表达,通过ArcGIS中的统计工具进行数据的整合和运算。运用基于分形理论和领域分割理论的量化方法,从斑块单体和整体两个层面,分别探究藏族传统聚落建筑斑块的秩序化特征和组织特征,对于促进未来藏族村镇的新型城镇化建设和乡村振兴战略的良性发展具有积极意义。在斑块单体尺度上,藏族历史文化村镇的聚落规模越小,建筑斑块平面越单一,样式多为简单矩形;反之,则斑块平面更具多样化。在斑块整体层面上,藏族聚落建筑斑块整体上呈聚集分布。综合来看,平均最近邻距离越小的聚落其聚集分布结构越紧凑,建筑斑块密度指数越高,建筑斑块破碎度越高;域内宗教文化对两者均影响深远,宗教文化影响越衰落的聚落,聚落规模就越小,建筑斑块组织秩序性呈弱化趋势,其斑块的随机性趋势愈大,且斑块形状特征更趋于简单;基于藏族社群的共同宗教信仰和民族文化,藏族历史文化村镇斑块具有趋同性特征。

双质量飞轮怠速敲击的能量影响因素分析与验证

分析了与双离合变速器匹配的双质量飞轮在发动机怠速工况下,减振弹簧和次级侧传力板之间、次级侧花键和变速器输入轴之间产生敲击的机理;提出了一种将敲击能量作为评价双质量飞轮敲击异响的方法;用正交试验(DOE)的设计方法指导仿真试验,厘清了双质量飞轮各关键参数对敲击能量的影响,提出了优化基础阻尼来抑制弹簧敲击的解决措施;通过实车试验验证了敲击能量仿真试验的研究方法有效,验证了仿真试验结果、客观试验结果和主观评价之间的一致性。