摘要：目的设计评价是设计质量提升的重要手段,为提升革命文物三维模型展示效果,对其设计评价指标体系进行构建研究与应用验证。方法首先,利用Nvivo软件进行文献分析,结合人工解读和补充,实现初步评价指标体系的构建;其次,运用德尔菲法和两轮问卷调查对初步拟定的指标体系进行筛选、优化和增设;再次,采用层次分析法对各指标权重进行计算赋值;最终,构建完成了一套具有4个一级指标、12个二级指标、36个三级指标的评价指标体系,并通过实际项目对所提出的评价指标体系进行应用验证。结果对9款“马灯”文物三维模型展示设计实例进行了评价应用实践,完成了方案的排序优选和进一步优化。结论通过问卷调查将优化后的结果与原设计方案进行再次比较,验证了优化后的结果相较于原有方案在设计质量上得到提升,与用户主观评价结果具有良好的一致性。故所构建的评价指标体系科学、有效,具有良好的可操作性,能够帮助设计师进行设计方案的筛选,并提供明确的优化方向。

摘要：拓扑优化和增材制造技术的快速发展为高性能复杂装备提供了高效的产品设计和制造方法。目前高性能结构拓扑优化只考虑热-力耦合或者流-热耦合的设计,且大多局限于简单结构,未考虑流-热-力三场共同作用下的设计,限制了结构性能的提升。针对流-热-力多物理场工况下的高性能复杂结构设计这一挑战,提出了一种流-热-力耦合拓扑优化方法,以提高复杂结构的承温能力。首先引入流场、温度场和结构位移场的控制方程,对计算域的流固材料进行统一表征;然后以最小化平均温度为目标,以流动能量耗散和结构柔度为约束,建立了流-热-力耦合的拓扑优化模型,并结合变分法和拉格朗日函数开展了设计变量的灵敏度分析;最后将所建立的拓扑优化模型应用于涡轮的结构设计,得到了散热性能良好、流道分布合理的可增材制造结构。

摘要：复杂路径规划的机构拓扑构型设计一直是行业的难题。目前,基于弹簧连接刚性块模型(Spring-connectedrigidblock mode,SBM)的拓扑优化算法,以功传递效率为目标函数,可以实现了多精度点路径拓扑构型设计反求。然而,传统SBM模型进行机构设计时,存在迭代结果构型不清晰、收敛速度低、复杂路径机构合成能力较差等问题。因此,在SBM模型的基础上提出了复杂路径规划的机构分区运动学拓扑构型设计方法。该方法首先对模型的弹簧刚度进行二值化判定,然后根据刚性块的运动情况以及约束度进行浮动块判定和刚度清理,最后再使用邻接矩阵图论的方法获得刚性块组的划分以及机构分区,从而实现大梯度变化复杂路径下对机构拓扑构型设计。通过实际的算例表明,面向复杂路径规划的机构分区运动学拓扑构型设计方法在保证路径精度的前提下,能显著提升计算效率与适应复杂路径规划的能力。

摘要：核工业场景中普遍存在具有极强穿透能力的γ射线,极易造成机器人等智能装备的电路系统故障失效.传统钨、铅等屏蔽材料无法兼顾可加工性、辐射屏蔽性能及结构力学性能,难以同时满足结构承载、屏蔽功能及经济性综合最优的设计目标.基于此,本文以316L不锈钢为基体,以WC-Co为功能-结构增强材料,采用定向能量沉积增材制造(DED-AM)技术提出了一种新的WC-Co/316L功能-结构一体化γ射线屏蔽复合材料交替沉积制备方法.首先,研究了WC-Co/316L,316L两种粉末交替沉积工艺,通过优化调控激光功率、扫描速度、粉末配比等工艺参数,制备出WC-Co/316L功能-结构一体化γ射线屏蔽复合材料;其次,对制备出的复合材料进行微观结构与宏观力学性能表征;最后,采用蒙特卡罗粒子输运模拟方法对厚度、WC-Co含量及沉积方式不同的WC-Co/316L复合材料γ射线屏蔽性能进行分析.结果表明,该复合材料的低能γ射线屏蔽率明显提升,且在材料成型过程中增加了形核率并使晶粒细化,显著提高了材料的拉伸强度.本研究可为功能-结构一体化γ射线屏蔽材料制备提供指导.

摘要：自1848年出版以来,世界各地的平面设计师为《共产党宣言》创作了大量的封面设计作品。研究以国内外多个版本《共产党宣言》封面为对象,围绕版式类型、设计风格、表现手法等图像特征变量,进行感性工学分群实验,探讨封面的视觉意象与技术文化变迁、政治思潮变动等因素之间的关联性。对同一主题创作对象的研究,呈现了平面设计技术与风格不断丰富的变迁过程,并从艺术设计视角丰富马克思主义理论研究思路,为相关主题图像创作积累了素材,拓展了思路与范式。

摘要：在强冲击、强辐射、极高温等极端恶劣的工作环境下,机械设备的故障模式复杂多样,获得充足且有效的故障数据变得非常困难甚至难以实现,以致故障诊断的准确性受限,后续检修维护方案难以有效制定。针对这一问题,提出了一种多判别器辅助分类器生成对抗网络的数据增强算法。通过设置3个判别器、1个生成器并添加独立的分类器,构建了新的辅助分类器生成对抗网络模型。针对在该模型训练中存在的不稳定性问题,通过引入Wasserstein距离构造新的损失函数,并采用稳定性更具优势的单边软约束正则化项替换原有的L2梯度惩罚项来解决模型崩溃问题;在此基础上,采用高效通道注意力机制来进一步提高模型的特征提取能力。将所提出的模型应用于扩充机械设备故障数据集,辅助深度学习智能诊断模型的训练。多个故障数据集扩充实验表明,与现有模型相比,新模型所生成数据的质量更高,故障诊断的准确率也得到进一步提高,因此具有较高的应用价值。

摘要：提出一种基于主动学习克里金模型的证据理论可靠性分析方法,可高效高精度计算出结构失效的可信度与似真度。首先,对不确定变量空间进行离散,并使用拉丁超立方抽样方法生成克里金模型的初始训练样本;其次,推导基于克里金模型快速判断证据变量焦元类别(正焦元、负焦元或边界焦元)的方法及克里金模型的迭代停止条件;再次,根据焦元类别判断方法发展基于功能函数符号预测正确概率的学习函数,可自适应增加训练样本以提高克里金模型关键区域的精度;最后,在克里金模型并非全局精确的情况下判断焦元的类别,并计算出结构失效的可信度和似真度。数值算例显示,该方法能够高效准确地判断所有焦元的类别,进而计算出结构失效可信度和似真度的确切值。

摘要：现代复杂装备结构通常不仅处于热力耦合的复杂环境,而且承受着不可忽视的惯性力作用。针对这一类问题,提出了一种考虑拓扑相关惯性载荷的热力耦合拓扑优化高效求解方法。首先,构建了考虑热载荷、机械载荷以及惯性载荷的热力耦合拓扑优化模型,在体积约束条件下优化结构的柔顺度;其次,给出了惯性载荷的计算方法,针对低密度区域材料分布不收敛的问题提出了一种改进的材料插值惩罚模型,并基于此推导了结构柔顺度关于拓扑设计变量的敏度;最后,采用了基于梯度的移动渐近线法(Method of moving asymptotes, MMA)更新拓扑设计变量。此外,开发了基于MATLAB和ABAQUS的热力耦合拓扑优化平台,可适用于复杂工程中不规则结构设计域的拓扑优化问题。数值算例结果表明,所提出方法可有效避免低密度区域结构分布模糊的现象,具有良好的收敛性。

摘要：化工装置设计中复杂流体力学的应用是一项重要的研究领域。复杂流体力学主要研究非牛顿流体的流动行为,其具备一定的复杂流变特性,将其应用在化工装置中,对改善设备的性能和操作效率至关重要,因此研究复杂流体力学对于优化装置设计具有重要意义。文章综合探究了在化工装置设计中应用复杂液体力学的措施及其作用。

摘要：针对核辐射环境下光电编码器因受γ辐射总剂量效应影响而导致输出信号质量劣化的问题,提出了一种兼顾精度和效率的改进谱线增强算法(Improved Adaptive Line Enhancer Method,IALEM)。该算法引入Softsign函数建立误差与步长之间的非线性关系,通过在步长更新公式中引入前一时刻步长值,达到收敛速度快且稳态误差小的目的。分别在算法收敛速度、稳态误差、低信噪比输入、计算量4个方面与同类算法进行比较。结果表明,该算法在拥有较低计算量的同时,其收敛速度更快、稳态误差更小,并且对于低信噪比信号具有更好的滤波效果。最后,在光电编码器上对本文所提算法进行了现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)硬件实现;并在60Co γ辐射环境中对算法的滤波效果进行了实验测试。实验结果表明:所提出的算法可有效滤除光电编码器因γ辐射产生的噪声,提高光电编码器输出信号的质量。