摘要：全局灵敏度分析,旨在考量结构系统中各输入随机变量对输出响应不确定性及风险水平影响的重要度。它能为后续的可靠度评估、故障诊断、系统设计、预测及优化等提供重要参考。尽管各类全局灵敏度分析方法不断涌现,但高维复杂结构(如风机叶片结构)灵敏度分析仍是目前的难题。该文针对空间分割全局灵敏度分析方法的三种可能计算形式及最优分割方案展开研究,通过标准算例分析和误差理论推导,提出能充分利用样本信息、有效减轻计算负担的求解形式及分割方案,并将其应用于风机叶片极限载荷工况下的全局灵敏度分析中,同时为未来设计更为高效、经济和可靠的风机结构提供参考。

摘要：合成生物学的跨越式发展,取决于“设计-构建-测试-学习”(design-build-test-learn)这四大环节的突破。随着基因组测序、编辑、合成以及人工智能技术的日新月异,业界设计和构建突变体甚至人工细胞工厂的能力已经突飞猛进。然而,合成生物学至今仍面临的困境之一便是“大体系的复杂性难以处理”,一旦体系变大,细胞表型测试与分选的工作量就非常艰巨,甚至不可完成。单细胞拉曼光谱(SCRS)技术能够在活体单细胞水平、非标记状态下识别全景信息从而分辨复杂功能表型,且具有快速、低成本、能够与下游细胞组学研究耦联等优势,被视为全新的单细胞表型识别技术。目前,基于SCRS技术强大的表型识别能力已发展了系列合成表型的测试与分选装备,并进行了广泛的应用示范,展示了其助力合成生物学表型测试与分选的巨大潜力。本文选取自主研制的单细胞拉曼光镊分选仪(RACS-Seq)、单细胞微液滴分选系统(EasySort)和高通量流式拉曼分选仪(FlowRACS)为典型仪器装备,分别概述其技术原理和技术迭代以及特色应用案例等。本文最后对当前基于SCRS技术的合成表型测试分选装备所存在的问题及潜在解决策略进行了探讨和展望。

摘要：株洲神农文化艺术中心整体结构由外皮单层三角形钢网壳和内部钢筋混凝土框架组成。文章系统的介绍了外皮钢网壳结构方案的比选过程、风洞实验及结构整体稳定性分析(考虑初始缺陷的非线性分析)等设计关键问题,为类似工程设计提供参考。

摘要：为了研究铁路基床底层风积沙填料的长期动力稳定性,以和若铁路某试验段路基为研究对象,开展现场动力响应试验,试验车速分别为5,20和30 km/h,轴重分别为14.5 t和23.5 t,分析动应力随列车速度、轴重及沿深度的变化规律,基于现场测试和以往动三轴试验成果,将临界动应力和累积塑性变形作为评价参数,分别从动强度和动变形2个方面评价和若铁路基床底层风积沙填料的长期动力稳定性。研究结果表明:1)当列车以不大于30 km/h的速度运行时,车速对基床动应力值的影响很小,但轴重的影响十分显著,不同轴重作用下动应力衰减系数沿深度的变化曲线基本重合,动应力经过基床表层衰减约39.7%,传递至基床底层底面衰减约84.6%。2)在和若铁路基床底层范围内,列车荷载产生的动应力为12.86~53.05 kPa,小于风积沙临界动应力66.02~100.21 kPa,从动强度角度来说,风积沙用作铁路基床底层填料满足长期动力稳定性要求。3)基于基床填料的累积塑性应变模型,采用分层总和法计算了和若铁路基床层的累积塑性变形,结果发现列车荷载作用下基床变形主要集中在第1个月,累积变形量为13.59 mm,小于规范允许的月沉降量25 mm,从动变形角度来说,风积沙用作铁路基床底层填料满足长期动力稳定性要求。研究成果可为沙漠地区路基填料选择及基床结构设计提供参考。

摘要：为了解决线控转向系统受传感器精度及信号噪声等因素影响引起的系统控制失稳问题,利用无源理论,从能量角度分析系统,设计了无源控制器,保证了线控转向系统的控制稳定性。以机械转向系统的无源性分析为基础,对线控转向系统进行无源性分析。确定线控转向系统易呈现有源状态的部分,针对该部分设计无源控制器,保证其无源性,完成系统的稳定性控制,并通过实车试验对方法的有效性进行验证,结果表明:利用无源理论设计的无源控制器能够保证线控转向系统控制的稳定性。

摘要：路径跟踪在自动驾驶中起着至关重要的作用。为了保证控制器的实时性并提高路径跟踪控制器的稳定性和自适应性,提出了一种基于改进的LQR算法的横向路径控制策略。首先将汽车的动力学模型拆解为横向误差动力学模型,并以此模型设计了前馈+反馈的离散LQR控制器。然后采用模糊控制方法实时根据车辆状态调整LQR的权重系数。此外,为了降低控制器的计算量,设计了基于余弦相似度的更新机制。最后,通过Simulink-Carsim平台对改进的LQR控制器进行双移线路况测试。结果表明,该控制算法在跟踪精度和计算效率方面得到了较大的改善。

摘要：针对发动机结构特点和低压涡轮转子叶片动应力测量要求,提出一种基于应变片和遥测技术的低压涡轮转子叶片动应力测量方案。在不改变发动机振动激振因素的情况下,该方案通过整机结构改装设计,解决了测试系统布置、冷却方案设计、应变片走线和改装转子动力学评估等问题。相比于应变片+引电器测量方案,该动应力测量方案具有改装结构小、冷却方案简单、应变片存活率高、验证成本低等优势。通过在发动机上开展的专项动应力测量试验,验证了设计的动应力测量方案的可行性,为低压涡轮转子叶片动应力和阻尼效果的评估提供了试验数据。可为开展整机环境下低压涡轮转子温度场测量等提供技术支持。

摘要：为促进高频感应熔覆技术的升级,对高频感应熔覆技术的试验机构进行了结构改进。以廉价、不隔磁的石英管内置于感应器中,将试样与氧化气氛隔离,仅使玻璃管中的惰性气体同大气相比具有微小的正压便足以保护试样不被氧化,并可用简装热电偶对温度进行精确测量,使熔覆工艺试验具有低成本、高精度的双重作用。利用所设计装置的熔覆试验表明,该装置具有良好的防氧化效果。

摘要：针对三相电极电流耦合的电石炉系统,设计出一种智能PID控制器。该控制器首先采用实数编码的遗传算法优化PID控制器的参数,得到一组参数的最优值。然后以此最优值作为PID参数的初始值,结合积分分离的原则设计出一种模糊解耦推理规则对PID参数进行实时整定,以确保系统的响应具有最优的动态和稳态性能。对比仿真试验的结果表明,与常规的PID控制器相比,这种智能PID控制器用于电石炉控制系统可达到良好的动、静态性能和鲁棒性。

摘要：设计了一种分数阶时滞反馈控制器,用于控制单自由度的超磁致伸缩致动器(Gma)的非线性动态响应。考虑到预压碟形弹簧机构引入的几何非线性因素影响,建立了Gma系统的非线性数学模型。利用平均法求解系统在含分数阶时滞反馈控制策略下主共振的幅频响应方程,根据Routh-Hurwitz准则得到系统的稳定性条件。通过数值模拟研究Gma系统中关键结构参数对幅频响应特性的影响,以及主共振峰值和系统稳定性随每个时滞反馈参数变化的特性规律;通过分岔图和Lyapunov指数图得到外激励幅值对系统混沌运动的影响;最后调节时滞反馈增益和分数阶次抑制系统的混沌运动。结果表明,时滞反馈增益和分数阶次能够有效抑制系统的主共振峰值和不稳定区域,可以将系统响应从混沌运动调整为稳定的周期运动,提高系统的稳定性。