摘要：针对实际生产中广泛存在的紧凑型带钢生产热轧调度问题(HRSP_CSP),提出一种两阶段智能优化算法(TIOA)进行求解。为合理控制成本并确保效益,采用主次目标进行优化。主目标为如何加入最少的无委托带钢(即订单外生产的带钢)来构成最小轧制批次;次目标为如何在主目标确定的轧制批次中,确定各批次内的带钢集合和轧制顺序,以实现轧制平均平滑率(即各批次带钢轧制平滑率的平均值)最小。基于HRSP_CSP的特点,TIOA设计为两阶段优化算法。在TIOA的前一阶段,分析问题特征,提出启发式算法获取问题的最优解(即最小轧制批次)。在TIOA的后一阶段,分析问题性质,提出改进人工蜂群(IABC)算法在较短时间内获取问题的优质解。IABC算法采用基于集合的编码方式,并设计问题解的最优解码策略来提升解的质量,同时设计结合无效邻域判断策略的两类Swap邻域操作以增强局部搜索效率。通过仿真实验和算法对比,验证了TIOA的有效性。

摘要：针对基于索引调制的正交频分复用(OFDM-IM)技术在索引信息受限于载波激活模式数量和单一信号星座模式的问题,提出一种多模式选择的OFDM索引调制传输方案。该方案通过设计可区分的信号星座,使得模式组内和模式组间相邻星座点之间的欧氏距离相等,从而提升误码率。此外,通过在多模式选择索引调制的索引信息中引入全子载波激活模式,显著提升系统的频谱效率。同时,由于所提方案的子载波激活模式与二进制数字相匹配,系统能够采用低复杂度的对数似然比检测算法,并保持良好的误码率性能。理论分析与仿真结果表明,在加性白高斯噪声信道和瑞利衰落信道下,相较于OFDM-IM、OFDM-SSIM和MMS-OFDM-IM传输方案,所提方案有效提升了频谱效率且保持了良好的误码率。

摘要：针对多柔性梁耦合系统的振动特性以及主动控制问题,设计并建立了实验平台。为了得到准确的模型,提出了一种基于小波变换和灰狼寻优算法的实验辨识方法,对有限元模型进行修正。为实现振动快速抑制,设计了基于最小参数学习法的径向基网络反步滑模控制(radial basis function network backstepping slide mode control,简称RBF-BSSMC)算法。实验结果表明,相比于比例微分(proportional-derivative,简称PD)控制,RBF-BSSMC算法可以实现快速振动抑制,特别是小幅值振动。

摘要：精准检测棉花中混杂的小型异纤是保障纱线与织物质量的基础和关键。针对现有算法在棉花小型异纤检测中存在的漏检率高、网络结构复杂等问题,提出一种基于卷积神经网络轻量化的改进单步多框检测器(SSD)的棉花异纤检测方法。首先,通过引入深度可分离卷积、倒残差结构等创新性设计,将SSD算法中原有骨干特征提取网络VGGNet16替换为MobileNetv2网络;然后,对于SSD算法中生成的候选框尺寸与棉花异纤大小不匹配导致棉花背景占比过高,从而引起正负样本不均衡的问题,采用K-means++算法对棉花异纤尺寸进行聚类分析,根据聚类结果修正候选框尺寸。通过算例进行验证,结果显示所提方法在实现模型轻量化的同时有效提升了异纤检测效果和计算效率。

摘要：为解决高速铁路路基上拱导致轨道平顺性差、路基结构受力不均而引起列车运营不安全的问题,依托某高速铁路站场上拱路段整治工程,分析了上拱病害成因并提出增设桩板结构加固的整治方法。采用路基膨胀等效理论,开展室内土样膨胀试验与数值模拟,推导了路基在湿度场下膨胀关系式。结合路基膨胀关系,建立了路基上拱数值模型,对比分析了通过增设桩板结构整治前后钢轨、路基结构形变、应力分布以及桩板结构服役状态。最后,对现场上拱路段整治前后轨道形位进行了静态轨检。研究结果表明:经检测,该上拱路基基床土样存在钙矾石和硅灰石膏等反应膨胀物质而其余膨胀性物质未超限,推断路基上拱成因为硫酸盐和基床内水泥发生反应,造成体积膨胀;基于路基膨胀等效理论,发现上拱路基土样含水率变化对数与等效温度膨胀系数呈线性关系,并拟合得到了其函数关系式;经数值分析,增设桩板结构整治前后路基上拱段钢轨竖向位移由14mm降低至4mm,横向位移由4.6mm降低至0.7mm,应力峰值降低57.7%。桩板结构加入后能有效地承担基床膨胀力,降低了上拱引起的基床位移与应力峰值。桩板结构应力峰值均在结构承载设计范围内,结构设计安全;经轨检,增设桩板结构前后轨检上拱数据与模拟设计计算结果一致,整治效果较为显著,达到了轨道精调至相关验收规范以内的要求。研究结果可为路基上拱病害整治和保障高铁安全运营提供参考。

摘要：本文研究了新型惯质调谐质量阻尼器(novel tuned mass damper inerter,NTMDI)的安装方法对其优化设计与减振性能的影响。详细介绍了NTMDI-R(反向安装的NTMDI)的力学模型,并采用经典固定点理论对NTMDI-R进行了优化设计,得到了NTMDI-R最优结构参数的解析式;对比研究了NTMDI-R与现有四种经典调谐质量阻尼器(TMD、TMDI、VTMD和NTMDI)在简谐激励和随机激励下的减振效果,并探究了安装方法对NTMDI-R减振性能的影响。结果表明:正、反向安装的两种减振器(NTMDI和NTMDI-R)优化参数不同,安装方法对其减振性能有较大影响。当表观质量比β小于0.1时,NTMDI-R的减振效果差于NTMDI;而β大于0.1时,NTMDI-R的减振效果与NTMDI基本一致,因此采用NTMDI进行结构减振应明确其安装方向。基础加速度和荷载力分别作用下,NTMDI-R的减振效果相对于NTMDI分别降低了3.9%和4.7%。

摘要：核能的发展对解决世界能源问题意义重大,现代核反应堆对核用材料提出了更加严苛的要求,亟需开发具备低活化特性的新型结构材料。中/高熵合金因其低活化、高强度、良好延展性、抗辐照与耐腐蚀等特性,成为有力的候选材料之一。本文围绕具有低活化特性的中/高熵合金,针对合金成分设计与相组成、力学性能与辐照性能开展综述,对低活化中/高熵合金体系研究进展做了全面的总结与展望,指出现有研究中的不足,为低活化中/高熵合金的设计与开发提供思路。

摘要：水轮发电机定子线棒端部主绝缘在长期运行过程中因温升及局部放电的高能粒子轰击极易发生热老化,劣化绝缘性能,加剧局部放电强度。文中根据水电站F级定子线棒绝缘结构设计制作了3种端部典型缺陷模型,在170℃环境条件下进行加速热老化;通过扫描电子显微镜和拉曼光谱分析仪对不同老化周期下的主绝缘试样进行形貌结构和分子结构分析,揭示主绝缘材料——环氧玻璃粉云母带的热老化机理;搭建局放试验平台,采用脉冲电流法和臭氧检测法测量老化前后放电量和放电次数及臭氧浓度的变化情况,并挖掘其对端部缺陷局部放电特性的影响规律。结果表明:加速热老化周期与主绝缘材料绝缘结构变化成正比,老化时间越长,试样表面越粗糙;热老化会破坏环氧玻璃粉云母带的分子链结构,苯环等芳香族和碳环上的C-C键及C=C键特征峰变化与绝缘电阻具有相关性;热老化对内部气隙放电量和放电次数的影响较小,对防晕层脱落缺陷的低放电量次数影响较大;不同绝缘缺陷模型臭氧的饱和浓度和饱和时间存在较大差异,热老化前不同放电类型的臭氧浓度变化具有阶段性,而热老化后臭氧浓度无明显的阶段性增长特征。

摘要：研究了塑性曲梁的动态失稳和强度骤降随曲梁初始构型、侧向脉冲速度等参数的非线性变化。研究发现,曲梁的动态跳变失稳会导致显著的强度损失,初始构型中最大高度对其屈曲失稳的影响至关重要。侧向脉冲速度是引起曲梁动态失稳和强度退化的主要因素之一。黏滞阻尼系数对系统的最大强度和整体失稳所用的时间基本没有影响,但较小的黏滞阻尼系数会导致系统的极度不稳定。这些发现对曲梁结构的设计和优化具有重要意义,揭示了曲梁结构的屈曲失稳机理及其与结构参数之间的重要关系。

摘要：丝网印刷电化学传感器在生物医学检测和环境分析等领域具有巨大的应用潜能。为了研究不同形状、尺寸的电化学传感器对循环伏安(CV)性能的影响,利用有限元模拟仿真技术对电化学传感器进行了建模和结构优化,基于CV法理论分析了电化学反应过程中电极表面反应物与生成物的浓度分布和扩散现象。采用丝网印刷工艺在聚偏二氟乙烯膜表面印制了碳基电化学传感器,并进行实验测试。仿真和实验结果表明:传感器的形状不会影响其CV特性,传感器的工作电极表面积越大,其响应曲线的峰值电流越大。在确保丝网印刷效果的前提下,选择最大工作电极面积12.56 mm^(2),以获得CV性能最佳的丝网印刷电化学传感器,为开发性能优良的一次性丝网印刷电极提供了一定的理论依据。