摘要：从Boltzmann-Shakhov模型方程出发，研究确立含流态控制参数可描述不同流域气体流动特征的气体分子速度分布函数方程；研究发展气体运动论离散速度坐标法，借助非定常时间分裂数值计算方法和NND差分格式，结合DSMC方法关于分子运动与碰撞去耦技术，发展直接求解速度分布函数的气体运动论耦合迭代数值格式；研制可用于物理空间各点宏观流动取矩的离散速度数值积分方法，由此提出一套能有效模拟稀薄流到连续流不同流域气体流动问题统一算法。通过对不同Knudsen数下一维激波内流动、二维圆柱、三维球体绕流数值计算表明，计算结果与有关实验数据及其它途径研究结果(如DSMC模拟值、N-S数值解)吻合较好，证实气体运动论统一算法求解各流域气体流动问题的可行性。尝试将统一算法进行HPF并行化程序设计，基于对球体绕流及类“神舟”返回舱外形绕流问题进行HPF初步并行试算，显示出统一算法具有很好的并行可扩展性，可望建立起新型的能有效模拟各流域飞行器绕流HPF并行算法研究方向。通过将气体运动论统一算法推广应用于微槽道流动计算研究，已初步发展起可靠模拟二维短微槽道流动数值算法；通过对Couette流、Poiseuille流、压力驱动的二维短槽道流数值模拟，证实该算法对微槽道气体流动问题具有较强的模拟能力，可望发展起基于Boltzmann模型方程能可靠模拟MEMS微流动问题气体运动论数值计算方法研究途径。

摘要：针对天宫一号目标飞行器无控飞行轨道衰降数值预报需要快速确定轨道积分高精度计算模型中的空气动力,在发展基于修正Boettcher/Legge非对称桥函数的天宫一号空气动力特性当地化算法基础上,对当地化算法的运算流程及对应程序代码进行了整体分析,根据原程序热点代码集中、数据独立性强及传输需求少等特点,发展了多核处理单元的并行优化方法。引入CUDA架构的GPU设备同时,开展了系统、算法以及语句三个层次的并行优化,设计了GPU内存对齐访问方案,使用数据传输函数,将算法求解部分内循环经过展开与合并,整理为整体移植入核函数的一个循环,利用GPU较强的并行计算能力提升运算效率,对函数、循环、指令等代码语句进行级别优化。使用设计的并行计算方案对类天宫飞行器空气动力特性当地化串行算法程序进行CPU+GPU移植优化,达到了近5倍的并行加速比,且使单次求解中GPU数据传输时间缩减为原来的23%,证实了并行方案和优化设计手段的高效实用性。在类天宫飞行器空气动力特性GPU并行算法程序验证基础上,使用GPU并行程序对天宫飞行器轨道衰降飞行340~120 km过程的气动特性进行了不同迎角、侧滑角等飞行姿态计算分析,提供了大量可供轨道飞行力学数值预报的空气动力计算数据。

摘要：为了及早发现卫星典型单机的趋势性异常,基于Docker容器和微服务架构设计了卫星典型单机故障预警平台,包括数据预处理、样本数据增广、模型训练及验证、模型软件自动构建等系统,具备良好的可扩展性。在此基础上,重点研究并给出了应用深度学习的典型单机预警模型构建与软件自动化封装运行方法。利用针对北斗卫星2个典型单机构建的实例模型和15份故障样本,验证了故障预警平台设计的有效性。文章的研究成果可为最终实现卫星系统的智能运维提供参考。

摘要：应重视海拔对锅炉燃烧效率的影响,对高海拔地区锅炉容量进行校核计算。以西宁某小区供暖设计为例,剖析了供暖用户室内温度不达标的主要原因:设计者未考虑高海拔地区大气状况对燃气燃烧的显著影响,仍按平原地区设计方法选择热源,以致热源出力严重不足。结合当地大气压力、含氧量等参数,利用理论分析方法,对高海拔地区排烟热损失、气体不完全燃烧热损失进行了分析,得出了锅炉实际运行热效率的分析值。

摘要：高压直流线路合成电场测量准确性对电磁环境评价具有重要影响,直接关系到相关工程的环保验收。目前最常用的合成场测量设备是旋转场磨式测试仪,其传感器采用快速转动的动片结构和碳刷接触接地的方式,在高速旋转时间歇性接触使得碳刷接地不可靠,离子在动片上积累引起测点附近的电场和离子流分布改变,使得测量结果与实际电场差异较大。为了解决现有接地方式和旋转结构存在的缺陷,在借鉴场磨的测量原理和结构布置的基础上,设计了水平往复运动式的合成场测量防磨损振动传感机构,提出了屏蔽片和感应片的尺寸和布置方式,推导了合成电场与感应电流的正弦关系,绘制了感应信号调制波形,分析了合成场与离子流场幅值、相位关系,通过风速测量条件限值确定了旋转电机运动转速为4800 r/min、振动频率80 Hz。研究结果表明:水平振动式结构静片接地消除了离子流的积累和畸变影响,微型滚珠导套连接可有效降低机械磨损,传感器具有良好的线性度,满足现场测量要求。

摘要：为实现转向架二系悬挂静动刚度的测试,提出针对整备状态转向架二系悬挂三向动、静态刚度进行单独测定试验方法,建立二系空簧动、静刚度测试模型,根据模型分析二系空簧动、静刚度与所受载荷和形变的关系。利用转向架参数试验台对某型号地铁拖车转向架二系悬挂的动、静刚度进行测定试验,计算出系统的测试重复性误差为0.58%,测试重复性较好。根据试验数据得到横向止挡特性曲线与橡胶材料特性相符合,1#二系空簧纵向静态刚度试验值与设计值误差达到18.1%,并且1#二系空簧纵向动态刚度在5 Hz左右有一个快速增加的波峰。基于试验结果,推测是由于1#空簧质量或者装配尺寸不符合要求造成了1#二系空簧纵向刚度的异常变化,应对1#二系空簧的装配关系进行调校,可根据测试结果对转向架二系悬挂参数及装配关系进行优化。

摘要：在深入分析拆卸类设备特点的基础上,提出一种基于信息驱动的拆卸设备设计方法。通过定义和分析拆卸类设备的用户域、设计分析域、物理结构域和工艺域信息,构建拆卸对象的拆卸过程信息模型;基于拆卸过程稳定性,提出一种拆卸序列规划算法;结合拆卸类设备主要特征,分析拆卸过程中各种信息与设备物理结构之间的相互关系;归纳拆卸对象信息的不确定性对拆卸装置结构的影响,构建拆卸设备结构设计主参数矩阵,提出一种实现用户域信息和设计分析域信息向设备物理结构映射的方法,完成拆卸过程信息模型驱动的拆卸设备结构设计,力求设计出既具有独立性又具有通用性和鲁棒性的拆卸设备。通过液压油缸拆解平台设计实例,验证了该方法的有效性和实用性。

摘要：调控蛋白质在凝胶中的扩散行为在生物医学领域具有重要的意义.本文采用巯基-烯点击反应设计并合成了一系列右旋糖酐基水凝胶.根据溶胀行为计算了凝胶的网格尺寸,并以FITC标记的溶菌酶(FITC-Lyz)和牛血清白蛋白(FITC-BSA)为模型蛋白,对蛋白质在水凝胶中的扩散行为进行了研究.结果表明,以点击化学作为合成手段,通过改变前驱体质量分数和烯/巯基摩尔比可以实现对凝胶网格尺寸的控制,进而控制蛋白质在其中的扩散行为.

摘要：针对风电机组的传动系统、发电机和桨距系统故障的有限时间重构和实际应用中气动转矩无法准确获取等问题。提出一种新的自适应非奇异终端滑模观测器。在观测器中引入自适应律,确保滑模观测器不受未知扰动的影响。设计的非奇异滑模面能有效解决常规滑模观测器的抖振问题,避免了抖振现象造成的故障误判和漏判等问题,提高了故障诊断效率。针对变桨系统故障,通过引入故障指示参数,将桨距执行机构的液压压降模型转化为加性故障。然后,利用两个级联滑模观测器对桨距系统进行观测,给出了有限时间状态的估计和故障重构。最后,仿真结果验证了风电机组状态的有限时间估计和执行器故障的重构,达到了风电机组故障诊断快速诊断的目的。证明所提方法的正确性、可行性。

摘要：预应力高强混凝土(PHC)管桩虽具有高竖向抗压承载力,但在高铁桥梁应用场景中,常承受高铁高速运行、水平地震波和风荷载所致水平荷载作用,故需要有良好的抗弯性能。基于此,借助ABAQUS有限元软件对PHC管桩抗弯性能进行了数值模拟,并分析了不同荷载、约束形式、纵筋配筋率、箍筋配筋率和预应力施加对PHC管桩抗弯性能的影响。研究结果表明:在简支约束下,随着跨中荷载的递增,管桩跨中上表面混凝土受压、下表面钢筋受拉的受力分布格局基本恒定,但桩身与钢筋最大应力增加;变更约束为上下固定约束时,PHC管桩桩身应力减小,跨中截面钢筋应力增大;提高纵筋配筋率可显著增强桩身刚度与延性;适度降低箍筋配筋率对PHC管桩抗弯性能影响甚微;预应力施加可显著改善PHC管桩承载力与抗弯性能。该研究成果可为PHC管桩工程应用的设计与施工提供参考。