摘要：针对船舶航行过程中污染气体的排放和再吸入问题。基于开源CFD代码OpenFOAM,采用内外场混合算法模拟船舶在不规则波浪中的运动,采用多组分气体扩散模型模拟风口气体的排放与扩散,将两者相结合对船舶在波浪中航行时的气体扩散进行数值仿真。在固定船舶排风口排气速度、新风入口进气速度以及船舶航速的前提下,分别模拟了四、六、九级海况下的船舶航行运动,研究了不同海况及风速下船舶运动对排气口气体浓度扩散所产生的影响,以及对新风入口处气体再吸入率的作用。

摘要：斜撑的布置方式对岸桥的抗震能力影响很大,为此提出一种基于拓扑优化的岸桥斜撑设计方法。将岸桥的上部门框和下部门框定义为斜撑拓扑优化的设计域。根据岸桥结构的特点定义岸桥的抗震性能要求,以斜撑的塑性变形、主体结构的弹性变形为约束,建立岸桥斜撑抗震拓扑优化的数学模型。为提高斜撑的抗压承载能力和耗能能力,将屈曲约束支撑应用到岸桥斜撑的设计中。采用非线性优化求解器对所提出的数学模型进行求解。将优化后的岸桥结构在OpenSees中建模,分析岸桥在地震作用下的弹塑性变形情况。结果表明:基于屈曲约束支撑的岸桥斜撑拓扑优化方法,可得到符合岸桥抗震性能要求的斜撑布置方案。

摘要：为探索个体降温服的功能设计方法,对国内外降温服降温效果的影响因素研究进行了综述。从降温服的工作原理入手,分别从冷却介质和服装的优化设计展开探讨,总结各设计要素对降温服降温效果及人体热湿舒适性的影响,并对比不同参数的作用效应。分析认为:个体降温服的功能设计应在全面分析作业环境和人体活动的基础上,根据人体实际热量散失的需求,对冷却介质的用量、特征参数、组合应用,织物性能,服装结构进行综合优化设计,并依据不同类型的冷却介质有所侧重。未来,可通过数值参数化研究为冷却介质与服装的优化配置提供更为科学的依据和准确的指导,同时降温系统冷却效率的优化提升将成为个体降温服功能设计的重要发展方向。

摘要：为满足分布异构环境对产品协同设计的要求,提出了一种基于多Agent的产品模块化协同设计策略。分析了协同设计需求与功能的映射关系,构建了基于多Agent的产品模块化协同设计自顶向下的四层过程模型;从模块内聚度、模块耦合度和模块可执行度三个方面进行探讨,建立了基于多目标优化的模块分解数学模型,利用模块分解Agent实现最优模块划分,通过相似度算法获得求解模块的最匹配Agent;引入集成推理与决策机制构建了协同设计Agent行为模型,给出了基于黑板的Agent平行协商机制。最后,开发了基于浏览器/服务器的汽车协同设计原型系统,并以车身协同设计为例验证了该策略的可行性和有效性。

摘要：离聚物含量是构建质子交换膜燃料电池催化层三相反应界面的关键参数,为研究其对膜电极性能的影响,制备了不同I/C比(离聚物与碳载体质量比值)的膜电极,并进行了电极极化性能、敏感性和交流阻抗测试。结果表明:低I/C比(1.0)时,膜电极均会因为较高的传质极化或浓差极化而导致电极性能较差;而I/C比在0.4~1.0范围内,不同工作条件下存在最佳的I/C比值,且更高的I/C比通常会导致更低的膜电极性能衰减。该研究结果对于膜电极开发过程中催化层结构优化设计具有重要意义。

摘要：[背景]展会室内污染主要来源于布展材料和部分展品,尤其大型展会布展材料种类多,数量大,无法预留挥发时间,加上大量参展人群聚集在一起,大型展会的室内空气污染可能带来健康风险。[目的]了解大型展会室内空气污染状况及从业人员健康风险,为控制大型展会室内空气质量并制定有效管控措施提供科学依据。[方法]分别于2019年、2020年的7—9月对上海某大型会展中心9个展馆室内空气污染物中甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨和总挥发性有机物(TVOC)进行监测,并依据GB 37488—2019《公共场所卫生指标及限值要求》进行评价,运用美国环境保护局健康风险评估模型开展从业人员健康风险评估。同时,对不同的通风状态和展品的监测结果进行分析比较。[结果]本次监测的上海某大型会展中心室内空气总合格率为96.3%(182/189),合格率较低指标主要有甲醛(98.4%)、氨(99.5%)、TVOC(98.4%)。"全新风+开启馆门"的通风方式下甲醛、氨、苯和TVOC质量浓度(后称:浓度)的M(P25,P75)分别为0.041(0.033,0.047)、0.028(ND,0.039)、0.006(ND,0.020)、0.100(0.062,0.190)mg·m^(-3),"新风+回风+馆门关门"的通风方式下4者浓度分别为0.050(0.038,0.063)、0.040(0.035,0.070)、0.019(ND,0.028)、0.155(0.095,0.253)mg·m^(-3),"全新风+开启馆门"的通风方式下上述污染物浓度水平均低于"新风+回风+馆门关门"的通风方式。甲苯、二甲苯浓度均低于最低检出限,在不同的通风模式下差异无统计学意义(均P>0.05)。展示服装、鞋类展馆的甲醛浓度为0.087(0.079,0.091)mg·m^(-3),高于展示游戏、动漫周边产品的展馆[0.053(0.045,0.057)mg·m^(-3)](Z=-5.45,P0.05)。健康风险评估结果显示:男性、女性的致癌风险分别为4.2×10-5、3.8×10-5,属于可接受水平,为低风险;男性、女性的总危害商值分别为0.0250、0.0219,属于低风险。[结论]本研究显示大型展会部分室内污染物存在一定的超标现象,通风模式、展品类型对室内污染物浓度均会产生影响,从业人员致癌风险和非致癌风险都处于可接受水平。

摘要：为有效辅助工程师将顾客需求转化为产品服务系统方案,针对其技术特征,提出一种离散粒子群优化算法(DPSO)与帕累托(Pareto)结合的配置规则提取方法.该方法包括建立产品服务系统配置规则模型及构造Pareto-DPSO算法模型.Pareto-DPSO算法基于Sobol序列的频率初始化方法及离散化粒子更新方式,将连续粒子映射到十进制离散空间;并利用Pareto进行多目标下粒子优劣性评价,以获取非支配的最优规则集.以汽车产品服务系统方案配置设计为例,经与常规多目标粒子群算法及DPSO算法对比,验证了该方法对于解决多维空间内产品服务配置规则挖掘的可行性及有效性.

摘要：城镇污水处理是能耗密集型行业,能耗在线监测、定量分析与定向优化是降低运行成本的重要途径。通过智能电表、电量采集器等进行能耗在线采集和定量分析,并采用脱气法监测曝气系统氧转移效率(OTE),结果表明:生化处理段是最大用电工艺单元,其能耗占总能耗的50%以上。曝气、提升、搅拌、紫外消毒等设备用电量占总用电量的90%以上。基于能效评估更换部分曝气设备,优化曝气系统和机械搅拌运行方案,OTE最大值从15%-20%提升至25%-28%,污水处理厂单位电耗从0.38kW·h/m^(3)降至0.30-0.31kW·h/m^(3)。OTE和DO之间关联性较高,CASS工艺曝气周期中,OTE迅速上升并维持在较高水平,随着耗氧污染物的降解,OTE逐渐下降,DO逐渐上升。曝气周期后期,OTE显著降低且DO高于设定值时,可能出现曝气过度。

摘要：血管介入手术难度大,操作要求精确.由于医生手术水平不一,通常选择粗大通径的血管进行手术,而不会考虑其他更优的路径.提出基于改进蚁群算法的血管介入手术路径规划方法,辅助外科医生术前路径规划.在综合考虑导管的直径,血管的长度、最小直径、最大曲率和最大挠率等因素的基础上,引入端结点因子,改进蚁群算法中的启发式函数和信息素更新机制,最终得到全局最优的规划路径.实验结果表明,术前路径规划合理,证明了算法的可靠性和方法的可行性.

摘要：模块化多电平变换器(MMC)应用于大功率可再生能源发电并网时,由于存在可再生能源的随机性波动、系统参数摄动和本身的非线性特性,采用传统矢量控制方法实现MMC环流抑制难以确保系统全局稳定运行和强鲁棒性能。针对这一问题,提出基于端口受控耗散哈密顿系统(PCHD)模型的MMC无源反步环流抑制方法。在构建基于PCHD模型的MMC全局能量函数基础上,设计无源性控制器,通过能量函数整形,修正闭环系统的能量耗散和能量流动方式,使系统能量在期望平衡点取最小值,以实现系统全局渐进稳定。结合反步控制方法,消除不确定扰动与MMC系统参数摄动引起的跟踪误差,从而实现系统内、外扰动情形下环流二倍频分量的快速平抑。基于Matlab/Simulink的仿真结果与基于dSPACE的实验结果表明:所提无源反步环流抑制方法具有形式简单、无奇异点、暂态性能好的特点,同时能够确保系统全局稳定与强鲁棒性。