摘要：目的:产品概念设计是一种复杂的认知活动过程,在产品生命周期中具有极其重要的作用。目前对产品概念设计的智能化方向主要集中在概念生成与评价等离散阶段,尚缺乏系统性的智能化概念设计方法。本文的目的是在形式化与系统化概念设计过程中,实现设计的计算化与智能化,支持计算机辅助设计的发展与应用。创新点:1.结合工程设计与认知科学,提出多阶段设计认知模型表达产品设计过程;2.采用计算智能算法,实现设计认知模型的智能求解。方法:1.通过分析设计者的设计过程规律,结合认知心理学构建符合设计流程的多阶段设计认知模型(图1);2.通过引入计算智能算法,分别对认知模型中概念联想、概念组合和方案评价进行认知计算,实现设计过程的正向求解(图2);3.通过仿真模拟,运用认知计算方法对液压机产品进行概念设计求解,得到相关的设计方案,并验证所提方法的可行性和有效性(表3)。结论:1.产品概念设计过程可抽象为概念生成、概念组合和方案评价的认知过程;2.认知过程可以引入计算智能方法对其进行分别模拟计算;3.运用认知计算方法对产品进行概念设计,可以显著提高设计效率,同时有助于设计自动化的实现。

摘要：目的:解决考虑模糊环境条件影响下的复杂机械产品并行拆卸路径规划问题,并给出成本和模糊时间最优的拆卸方案。创新点:建立混合模糊模型,引入三角模糊数表示拆卸工序加工时间,提高拆卸路径规划的环境适应性;采用并行加工方法,尽可能地提高生产资源利用效率,缩短加工时间和降低加工成本;使用混合编码方式,用同一条染色体表示拆卸工序和工位信息,简化模型表达和运算;在遗传算法中引入高斯变异方法,提高算法的收敛速度。方法:1.引入一个包含N个工位和L个零部件的拆卸序列规划问题,提出混合模糊拆卸模型实现对此问题的数学描述;2.采用包含高斯变异算子的遗传算法,对结果进行优化计算,以得到最短的模糊加工时间和加工成本;3.将本文所述方法的计算结果与快速搜索随机树算法的运行结果进行比较。结论:在算法分别迭代50次、100次和150次的情况下,本文所述方法得到的最优解均优于快速搜索随机树算法的解,并且运行时间均短于快速搜索随机树算法。

摘要：深层地热资源相较于传统地热资源具有更大的开发潜力,但由于深层地热井井底温度更高,在开发开采中高温流体使套管受热膨胀,易引起套管屈服变形损坏。而目前对于深层地热井套管安全问题在理论研究和技术实践上均面临着诸多挑战。为此,根据厚壁圆筒理论和热弹性力学基本理论,利用对套管预先施加热应力降低套管的轴向热应力,考虑高温水泥石损伤后地层-水泥环-套管的接触问题,并以套管有效应力控制在相应温度下的最小屈服极限内为原则,根据套管柱强度设计安全系数,评价套管安全性能,建立深层地热井套管预热应力设计方法,缓解高温对套管热损伤的问题。结果表明,水泥浆的密度对损伤因子影响不大,水泥环的弹性模量对损伤因子起主导作用。在预热情况下,注水条件下(注水温度为65℃)在预热250℃以下能够满足设计条件,在地热生产条件下(地热温度为346℃),需要超过200℃才能够满足安全设计要求。

摘要：近年来,基于超材料的电磁吸波器件由于其宽带、易制备等优势而备受各国研究者的广泛关注.本文为实现宽带电磁低可探测,提出一种渐变电阻膜-介质复合结构的超材料吸波器.基于传输线理论和阻抗匹配原理,对强吸波条件进行了分析.在单元结构设计方面,采用遗传算法在多变量域内全局搜索最优解,快速地确定出能够兼顾低频与宽带吸波性能的超材料单元结构与电阻参数,并对器件吸波性能与吸波机理进行了深入的探讨.仿真结果表明,在垂直入射下,所设计的超材料吸波器对1.62—19.16 GHz(相对带宽168.8%)之间的入射波吸收率均大于90%,有效地向L和K波段拓展了吸收带宽.虽然在部分频段测试和仿真结果之间存在一定偏差,但两种类型的曲线随频率的变化趋势基本一致,这充分证明了所设计的超材料吸波器在低频宽带吸波领域具有潜在应用价值.

摘要：本文以目标框架理论、幸福感理论为基础,分别引入消费者幸福感作为中介变量和信息处理模式作为调节变量,探究顾客融入行为促进策略(收益目标促进策略、规范目标促进策略和享乐目标促进策略)对顾客价值共创意愿的影响机制和作用边界。通过一项三阶段的时间滞后研究设计,获取246份有效调查数据进行实证分析。研究发现:顾客融入行为促进策略显著正向影响顾客价值共创意愿;消费者幸福感部分中介顾客融入行为促进策略对顾客价值共创意愿的影响;在情感处理模式下,顾客融入行为促进策略更显著正向影响消费者幸福感;在情感处理模式下,顾客融入行为促进策略通过消费者幸福感对顾客价值共创意愿的正向效应会增强。研究结论有助于企业进一步拉近与消费者之间的距离并促进长期合作关系的建立,为其制定更加有效的市场营销策略提供决策支持。

摘要：电阻型吸波结构具有优异的宽带电磁吸波性能,但电阻片方阻值对吸波结构宽带电磁吸波性能影响较大,且在样品制备过程中较难精确控制。本文通过在电阻型吸波结构表面加载周期性人工等离子结构,利用宽频带内激发的多重等离子谐振,实现高效宽带色散调控,进而获得电阻型吸波材料表面局域场增强效应,提升宽带电磁吸波的稳定性。仿真与试验结果表明,当电阻片方阻值在100~250Ω/sq内变化时,该电阻型等离子吸波结构在7.8~40.0 GHz频段内的吸收效率高于90%以上,具有连续宽带电磁吸波能力。该设计方案提供了一种加载人工等离子结构用于强化吸波超材料综合性能的设计思路,对复合型吸波超材料设计具有一定的启发。

摘要：针对调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)通常需要较大的附加质量,安装空间受限以及质量块运动时需要较大的行程等问题,基于平动‐转动运动形式相互转化和能量守恒原理,本文提出了利用转动惯量虚拟平动惯性质量的TMD控制系统(Rotary inertia virtualizing translational mass based Tuned Mass Damper,简称RTMD),进行RTMD控制系统的设计概念,以单自由度结构对象为例建立了附加RTMD控制系统的运动方程,分析了RTMD控制系统参数对结构振动控制效果的影响规律。结果表明控制效果与系统的质量比、惯质比、阻尼比等参数密切相关,相关规律也可以推广到一般多自由度结构体系一阶振动的调谐吸振减振控制。进行了模型振动台试验研究,时域分析和频域分析结果均表明,试验结果与基于理论模型的数值分析结果一致性良好,验证了RTMD控制系统理论模型的正确性、设计参数的合理性以及控制系统应用于实际问题的可行性。

摘要：超高层建筑的抗倒塌设计是其安全设计中的重要一环,保障超高层建筑的抗倒塌性能对于保护人民生命财产安全具有重要意义。现阶段系统考虑超高层建筑抗地震倒塌和抗连续倒塌研究的工程案例还比较有限。该文对一489 m超高层结构的抗地震倒塌能力、抗爆能力和关键竖向构件拆除后的抗连续倒塌能力进行了分析,结果表明:该超高层结构在所选取的8组地震动记录下的抗倒塌安全储备系数为3.59,抗地震倒塌性能良好;在爆炸距离为5 m的情况下箱包炸弹的TNT当量达到约3.2 t时可以造成结构倒塌,在爆炸距离为10 m的情况下,面包车炸弹的TNT当量达到约10.0 t时可以造成结构倒塌;在巨柱、塔冠钢柱、次级钢框架吊柱和承重柱等关键竖向构件中的一根构件被拆除后,结构备用传递路径能够发挥作用,整体结构抗连续倒塌性能良好;在拆除两根底部巨柱的情况下结构未发生倒塌,而在拆除三根底部巨柱的情况下,若拆除的巨柱不是建筑相邻角四根巨柱的三根,则结构依然可以不发生倒塌,反之则发生倒塌。该文分析方法和结果可以为类似超高层建筑的防倒塌设计提供参考和借鉴。

摘要：深地塔科1井设计井深11100 m,预测井底温度213℃,预测地层压力133 MPa,钻井作业面临超深、超高温、超高压、高含硫“三超一高”的极端恶劣井况。通过开展地质工程一体化研究,确定了火成岩、膏盐岩及碳酸盐岩内裂缝的分布规律及其所带来的工程风险,在实现地质目标的前提下进行了井位优化,以降低工程施工难度。在地质工程一体化研究和五压力剖面预测的基础上,充分考虑深部地层地质、工程风险,设计了五开井身结构;开展了超深井套管设计及校核,除考虑套管抗拉强度、钻机承载力外,模拟计算了井口工具对超长超重套管的作用力,避免了套管下入过程中发生塑性变形;钻具组合设计时,充分考虑了水力学参数及振动的影响,在最优钻井参数范围内实现安全钻进和提速。现场施工进展表明,深地塔科1井钻井设计关键技术能够解决面临的系列钻井技术难点,实现万米钻探工程目标。

摘要：随着CMOS工艺的日益成熟和SiGe外延技术水平的不断提高,SiGe BiCMOS低噪声放大器(LNA)广泛应用于空间射频收发系统的第一级模块.SiGe HBT作为SiGe BiCMOS LNA的核心器件,天然具有优异的低温特性、抗总剂量效应和抗位移损伤效应的能力,然而,其瞬态电荷收集引起的空间单粒子效应是制约其空间应用的瓶颈问题.本文基于SiGe BiCMOS工艺低噪声放大器开展了单粒子效应激光微束实验,并定位了激光单粒子效应敏感区域.实验结果表明,SiGe HBT瞬态电荷收集是引起SiGe BiCMOS LNA单粒子效应的主要原因.TCAD模拟表明,离子在CMOS区域入射时,电离径迹会越过深沟槽隔离结构,进入SiGe HBT区域产生电子空穴对并引起瞬态电荷收集.ADS电路模拟分析表明,单粒子脉冲瞬态电压在越过第1级与第2级之间的电容时,瞬态电压峰值骤降,这表明电容在传递单粒子效应产生的瞬态脉冲过程中起着重要作用.本文实验和模拟工作为SiGe BiCMOS LNA单粒子效应抗辐射设计加固提供了技术支持.