摘要：针对现阶段水肥一体化设备存在施肥不均、自动化程度不高及滞后性严重的问题,根据现代化农业节水省肥和减少环境污染的灌溉要求,设计了一款可实现自动混肥、施肥、节水灌溉的主路式水肥一体化施肥机。根据液肥的EC和pH值调节过程的特点,开发了以SIEMENS S7-1200为核心的液肥控制系统硬件,并结合MatLab设计了以模糊PID为控制器的液肥EC和pH值控制系统。为验证施肥机在实际应用中的精确性和鲁棒性,设计了施肥系统动态调节性能试验,结果表明:在施肥阶段,模糊PID控制系统具有较短的稳态时间和较小的超调量,相比于PID控制系统,对EC和pH值进行调节的稳态时间分别减少了37.7%和52.1%,稳态超调量分别降低了1.2%和2.2%,可实现对混肥溶液进行迅速有效的调节,满足现代农业实际生产需要。

摘要：蓄冷器是脉冲管制冷机的一个关键部件,其工作性能将直接影响整机性能.针对工质在蓄冷器内交变流动的特性,提出了一个新的源/汇项模型来模拟蓄冷器内的流动与换热,同时模型也考虑了气固间的非热平衡.对于蓄冷器和换热器内的固体填料,在一些假定条件的基础上推导得到了固体物质的温度分布的解析解.该模型不需要建立固体的能量方程,减小了计算的工作量,避免了达西定律在高频下不适用的限制条件,并针对交变流动情况下对流换热系数的取值提出了解决方法.新模型的计算结果与实验结果符合良好,验证了模型的可靠性.进一步应用此模型分析了蓄冷器内部的热交换和制冷机理,并进行了蓄冷器的优化设计,对于不同目数,不同丝径,不同材料的丝网,进行了各种情况下蓄冷器的换热性能优化分析.

摘要：分析了区间分析方法在包含界约束拓扑优化问题中使用的可行性。根据区间敏度分析优点与传统敏度分析的不足,将区间敏度分析思想引入结构拓扑优化设计中,建立了子区间基(中心)移动拓扑优化方法,并用数值实验验证了该方法的可行性及有效性。

摘要：基于位置服务的移动社交网络中用户分享携带位置和好友标签的信息,不仅会影响用户位置隐私也会泄漏好友的位置信息,从而导致基于协同定位信息攻击的位置隐私泄露问题.为此,文中提出了一种防御协同定位信息攻击的位置隐私保护方法,设计了基于用户与好友线上交互的关系强度计算方法,给出了关系强度与位置隐私保护需求的关联和量化方法,实现了一种基于协同定位信息隐藏和时间调整(CCTA)的位置隐私保护算法.在推特数据集上的实验结果表明,文中方法能满足用户位置隐私保护需求,且保护效果最佳.

摘要：以单颗粒运动算法的理论为基础,分析松软煤层螺旋钻进过程中的受力情况,从而推导出影响螺旋钻杆转速的因素。进一步通过对垂直钻进时螺旋钻杆的煤粒质量输送率的计算分析,得到影响输送率的结构参数,主要是直径比系数ε,螺旋升角α,煤粒与水平方向夹角ψ,填充率。用Matlab软件进行整体结构优化,得到改进后的钻杆结构参数,通过比较使输煤率提高了9.4%,给螺旋钻杆的参数化设计奠定了基础,为提高螺旋钻杆的输煤率提供了一种有效的方法。

摘要：针对传热强化拓扑优化过程中新形成的孔洞边界对拓扑优化影响的问题,研究了考虑孔洞影响的拓扑导数分析技术,并提出了优化过程中对新形成孔洞边界进行处理的自适应动态边界处理方法。应用Lebesgue微分理论,基于域摄动敏度分析和局部极限定律,推导了Poisson方程控制系统在三类边界条件下不同目标函数的拓扑导数计算公式;最后通过数值分析实例验证了采用该方法直接设计高效换热器的可行性和有效性。

摘要：热传导结构优化设计研究主要集中在形状及尺寸优化方面,这类方法由于结构初始估计构形带有经验性,通常并不是结构的最优拓扑,使设计具有局限性;为了有效求解热传导结构的最优拓扑,将结构力学中成熟的拓扑优化思想及其方法拓展到热传导结构的拓扑优化设计中,同时以最小热量传递势容耗散为优化目标,基于密度法建立热传导结构拓扑优化设计数学模型,并推导相应的优化准则;计算过程中应用基于卷积的滤波技术处理迭代密度场,消除数值计算不稳定性;不同条件下的数值算例验证了本文思想和算法的正确性、有效性,所得拓扑优化结果为后继的形状和尺寸优化提供了可靠的依据.

摘要：针对传统拓扑优化中对中间密度单元处理的单向性及初始设计域选择过裕而使求解规模增大的问题,提出一种基于双向插值模式的空间扩张拓扑优化。建立了双向插值模式拓扑优化问题的数学模型,构建了基于边界单元敏度信息的空间扩张策略,并提出降低空间扩张拓扑优化问题求解规模的技术,最后通过算例验证了其可行性。算例表明,利用空间扩张策略仅对敏度进行插值的模式相对于基于刚度和敏度进行双向插值的模式和传统带惩罚指数的固体各向同性微结构模式,在优化设计中更具有全局性,不用过滤便可以高效地得到边界清晰的拓扑优化结果,且具有较小的目标设计值和较少的迭代步数。

摘要：针对某款轻度混合动力汽车的皮带式启动发电一体机(BSG)控制器的散热问题,利用FloEFD进行数值模拟计算得出其原平行肋片散热器方案的温度场、流场分布,发现平行肋片的散热性差,肋片无法与空气充分接触散热。针对这些问题设计了三种新肋片结构的散热器,分别为直肋片、弯斜肋片和间隔型肋片。研究这三种肋片结构与肋片齿数耦合变化对控制器散热性能的影响,并对其中的最优方案采用控制变量法对肋片高度与厚度进行优化。结果表明:在肋片齿数少于33齿数时弯斜肋片和直肋片散热器的散热效果最优,在齿数增大到最大42齿数时三种散热器散热效果相近,33齿数直肋片散热器综合性价比最高。经过参数优化得出33齿数、厚2mm、高12mm直肋片散热器为最佳方案,可使MOS⁃FET平均温度降低5.26℃,最高温度降低5.14℃。通过实验证明了优化设计的正确性。研究结果对BSG控制器的散热设计提供了指导。

摘要：通过大量调查和工程经验,研究发现在黄土地区公路建设中,公路排水沟渠出口破坏不仅影响路基边坡的稳定性和正常使用功能,而且给公路后期养护带来极大的困难,增加公路养护成本。结合工程力学和流体力学知识,分析了黄土地区公路排水沟渠出口破坏的形式以冲刷坑、湿陷坑为主;原因是黄土具湿陷性、抗蚀性差,出口水力条件不利。针对黄土地区特点提出了相应的工程防治措施,包括消能减冲、防止湿陷、防止结构失稳三方面工程措施,可应用于黄土地区公路排水系统设计及其病害治理。