摘要：抗冲击结构在军民安全领域有着广泛且重要的应用,但其优化设计因涉及极端载荷下的强非线性而面临结构响应求解耗时与灵敏度分析困难的挑战.针对该问题,提出了一种自训练分类判断优化设计方法.该方法采用基于支持向量机的自训练分类判断代理模型和遗传算法,求解抗冲击结构尺寸优化列式.与基于回归代理模型的传统方法不同,自训练分类判断代理模型可以减少样本集构建计算成本.同时,提出了面向分类判断代理模型的遗传算法约束处理策略及个体适应度计算方法.基于该方法开展的波纹夹芯结构抗爆性能和聚脲/陶瓷复合板抗侵彻性能优化设计,验证了其有效性和高效性.为抗冲击结构设计提供了一种新的高效优化方法,以期保障极端冲击载荷下装备结构服役性能和人员安全.

摘要：针对由于公差设计不合理而导致的服役于复杂工况的机械装备性能下降等问题,提出一种综合考虑制造与装配误差的机械产品装配精度分析方法。该方法首先利用有限元分析机械装备零部件装配误差导致的变形,并提取发生形变的关键特征面;然后基于新一代几何技术规范(GPS)将特征面的变形转化为尺寸与形位公差数据,并与设计公差进行叠加,实现变形—误差—公差的转换;随后基于雅可比旋量理论,构建综合考虑制造与装配误差的公差分析模型支撑机械装备的公差精量化设计;最后以某型机载作动筒为工程应用对象,对比分析了是否考虑受力变形条件下装配精度分析的结果差异,结果显示该方法相较于原有方法具有更高的计算准确性,能为精密机械产品精度设计提供更加准确的指导。

摘要：针对实验室33 kg便携机器人为研究对象,对它进行25 kg为目标轻量化设计。对已有履带轮受力情况,将各履带轮的材料厚度作为设计变量对其三维模型进行结构优化,获取轻量化的结构,基于多体动力学软件Recurdyn对平地直线行驶、斜坡、斜坡转弯三种典型工况下分别进行仿真,并将仿真结果运用ANSYS进行静力学有限元分析,对零部件以应力和变形为限定条件。结果通过多次迭代设计对比优化前后机器人整体质量减轻的情况下满足运行特性要求。表明了该轻量化设计方案是可行的,新结构相对于原始结构更优。

摘要：针对目前智能钻井技术在工况表征、样本收集整理、数据处理及特征提取方面的不足,建立随钻安全风险智能识别方法。使用相关性分析法,确定表征气体钻井安全风险的关联参数;收集并整理20余井次安全风险时段监测数据,建立气体钻井多种安全风险数据样本库,并使用少样本扩展方法扩充样本数量。根据气体钻井随钻监测数据样本形式,设计两层卷积神经网络架构,设置多个不同大小及权重的卷积核对样本进行纵横两向卷积运算,提取并学习多个监测参数在钻进过程中的变化规律及关联特征。根据神经网络训练结果,优选各安全风险样本类别以提高识别准确率。与传统的误差反向传播(BP)类全连接神经网络架构相比,设计的方法能更深入有效感知气体钻井安全风险特征,实现高效识别和预测,有利于避免或快速解决随钻安全风险。经现场多次应用证实,气体钻井过程中各类随钻安全风险识别准确率为90%左右,具有良好的实用性。

摘要：为推广拓扑优化设计方法的工程应用,需要在设计过程中考虑结构鲁棒性以应对实际工程荷载的随机性。本文基于神经网络提出了鲁棒性结构拓扑优化设计的高效方法。该方法通过优化Fourier-TOuNN神经网络的权值更新描述结构拓扑的密度变量,并引入随机荷载下结构柔顺度平均值和标准差的加权总和作为目标函数,从而定义了随机荷载下的结构鲁棒性优化问题。利用神经网络的自动反向微分功能,实现了优化过程中灵敏度的直接求解。借助Fourier-TOuNN细部尺寸可控特性,可在结构中生成细小支撑以抵抗随机荷载。数值算例表明,采用本文提出的方法可以高效地获得鲁棒性稳健的优化设计结果。

摘要：画像砖是特定历史条件下的产物,在中国古代图像资源中,占据着不可忽略的一席之地。其中,西蜀新都出土的"桑林野合"砖既是珍贵的图像文物资料,又是汉末西蜀仙化思维流变与整合的重要实物见证。

摘要：目前,利用无醛胶黏剂替代醛类树脂胶黏剂制备人造板产品成为木材胶黏剂研究热点,符合国家可持续发展和“双碳”战略。生物仿生为木材胶黏剂的改性和性能提升提供了设计灵感,是一种新兴且有效的改性策略。通过仿生设计与改性,无醛木材胶黏剂的耐水性、防霉性、涂布预压性等得到显著提升的同时可以赋予胶黏剂功能性,是木材工业研究热点之一。本文综述了无醛木材胶黏剂仿生改性研究进展,按照仿生原理分为生物化学仿生木材胶黏剂(包括灵感来源于贻贝湿态黏附或模拟生物矿化、细胞壁构筑和重组键合网络过程等)以及结构仿生木材胶黏剂(包括灵感来源于壁虎脚趾微纳刷状结构、蜘蛛丝微相分离结构、珍珠层“砖和砂浆”结构、墨鱼骨多孔结构、弹簧螺旋结构等)。重点介绍了仿生原理、配方设计、胶黏剂性能和潜在应用价值,以期为木材胶黏剂的开发与高附加值利用提供参考。

摘要：为提高弹协调器的交弹效率,同时保障协调交弹动作具有高可靠度,开展某弹协调器机构的可靠性优化设计。考虑主要几何尺寸、制造误差、重要构件弹性变形等影响因素,建立某弹协调器的参数化刚柔耦合动力学模型,通过参数化动力学分析,复现协调器的协调交弹动作失效,并建立相对应的功能函数及协调器可靠性优化设计模型。针对协调器可靠性优化模型,为提高优化设计的效率和精度,构建新的Kriging模型自适应更新策略,并与序列二次规划(SQP)方法、功能函数度量法(PMA)/可靠度指标法(RIA)结合,提出协调器机构可靠性优化设计方法。研究结果表明,在协调交弹可靠度满足要求的情况下大幅提高了某协调器的协调效率,也验证了所提方法的有效性和工程价值。

摘要：依据工业设计的理念和方法,详细阐述基于层次分析法的优化高尔夫球手推车设计评价系统构建与应用过程。首先构建高尔夫球手推车设计的评价指标体系,然后通过构造判断矩阵确定评价指标的权值并对权值分配结果进行可接受性验证,将技术指标进行正向化和无量纲化,实现同艺术指标的统一,阐述依据层次分析法的技术评价、艺术评价和综合评价过程,最后以具体案例验证此评价过程的实际应用效果。

摘要：管式固体氧化物燃料电池(SOFC)的结构特征决定了其高温密封难度低于板式结构,特殊的管式SOFC结构设计可以完全解决高温密封难题,尤其是在一个管上进行多个单电池串联集成设计的管式SOFC结构,其一个电池管相当于一个小型电堆,具有独特的高电压小电流的输出特征,可显著降低管式电池的欧姆极化损失。管式SOFC的密封难度降低使得管式电池组堆相对容易,且电堆运行中的热应力约束较小,有助于电堆长期稳定运行。与板式电池相比,其体积功率密度和输出电流密度在同等条件下相对较低。本文综述了国内外管式SOFC的典型结构设计,通过管式SOFC的几何结构与电池支撑体的材料类型进行了分类,包括按电池支撑材料分类的阳极支撑型、阴极支撑型、陶瓷管支撑型、金属/金属陶瓷支撑型,按照管式SOFC的几何形状分类的圆管多节、扁管多节,单节圆管及单节扁管结构。同时综述了管式SOFC的常用材料及常用制备方法,最后对管式SOFC的发展进行了展望。