摘要：基于三维反问题设计方法,结合CFD数值模拟,以混流泵叶片载荷分布参数为设计变量,以水力效率为优化目标,采用正交试验方法和响应面函数法建立设计变量与目标函数的关系,对混流泵进一步优化。分析了不同设计变量对目标函数的影响,发现叶轮轮盘进口处载荷对泵的水力效率影响最明显。通过数值模拟对比基准叶轮与优化叶轮性能,优化后的混流泵模型最优工况下的水力效率提高3.2%,且水泵扬程基本保持不变,优化体系具有良好的工程应用价值。

摘要：低频超声和真空负压透皮抽取出的组织液体积小且在皮肤表面呈散点状分布,使得对微量组织液进行收集、定量、输送和浓度检测存在很大困难。针对这一问题,基于组织液透皮抽取式微流控芯片和微机械葡萄糖浓度传感器,研制了一套组织液透皮抽取式微创血糖检测仪。设计了该微创血糖仪各部分功能器件及其接口电路,完成了该仪器系统硬件设计和软件设计,并通过搭建的离体猪皮模拟组织液透皮抽取实验系统,验证了组织液透皮抽取式微创血糖检测仪的性能和测量结果的准确性。

摘要：基于锂电池荷电状态(SOC)和健康状态(SOH)的耦合关系,设计了SOC-SOH联合估计系统。首先,构建锂电池等效电路模型和自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)算法,进行锂电池SOC估计;其次,建立锂电池分数阶模型,设计模糊控制器辨识分数阶模型参数,基于分数阶模型参数和电池充电工况确立健康因子,引入麻雀搜索算法(SSA)改进反向传播神经网络(BPNN),进行锂电池SOH估计;然后,集成SOC与SOH估计方法,设计联合估计系统;最后,设计锂电池老化实验、动态应力测试(DST)和US06动态实验方案,对比分析不同工况下不同算法的SOC-SOH联合估计效果。结果表明,基于提出的SOC-SOH联合估计方法,估计误差小于1%,具有良好的估计特性。

摘要：为获取加载过程中结构-冻土界面温度场的时空分布规律,采用红外热辐射成像技术对模型桩-冻土界面上红外辐射温度场的产生、发展及其演变过程进行了试验研究。结果表明:模型桩在加载直至滑移过程中,桩-冻土界面处存在红外辐射温升现象;桩-冻土界面发生滑移前,红外热图上低温区域在密度和范围上均逐渐减小,距离冻土试样表面不同深度D处温升幅度△T和影响宽度W随时间而逐渐增加,但相同时刻△T和W随深度D的增加而减小;桩-冻土界面发生滑移后,红外热图上的高温区成带状分布,并趋于贯通,最大温升幅度△Tmax和温升影响的最大宽度Wmax随深度D的增加呈线性减小规律。研究结果可为红外热辐射成像技术应用于冻土地区结构-冻土界面温度场测试提供参考。

摘要：结合多尺度有限元建模与4-D有限元建模思路,提出混合梁斜拉桥钢混结合区4-D多尺度有限元建模方法,以重庆永川长江大桥为工程背景建立其钢混结合区4-D多尺度有限元模型,同时建立传统精细有限元模型作为对比。比较结果表明:4-D多尺度模型不受失真区影响,结果更为准确;采用4-D多尺度有限元能够计算监测钢混结合区从施工建造至大桥服役全过程的实时力学响应及其变化,综合多个关键阶段的力学响应,获得更为安全可靠的设计依据。

摘要：相比传统角膜曲率仪引入双像棱镜进行角膜屈光度的测量,提出一种新型的基于光标成像原理的角膜曲率仪光学系统,其结构紧凑,操作简单,具有满足要求的屈光度测量精度和测量范围。光学系统包括成像系统和照明系统两部分,成像系统由投影物镜、角膜、摄影物镜三部分构成,采用了外调焦方式;照明系统采用了柯勒照明方式,可以实现环形光标、角膜前表面和CCD接收器像面的均匀照明。成像系统的像面分辨率达到133lp/mm,畸变小于1%,角膜屈光度测量精度为0.25D(曲率半径测量精度0.02mm),测量范围为30～60D(曲率半径测量范围5.5～11mm)。设计结果表明,该系统在满足角膜屈光度测量精度高和测量范围广的前提下,有效地实现了结构紧凑,操作简单的目的。

摘要：为解决中国农产品冷链物流行业中信息化应用系统由于研发成本、个性化需求响应速度以及与第三方系统集成度低等因素造成的推广应用难等问题,该文对12家从事生鲜农产品冷链物流相关业务的企业信息化需求进行深入调研分析,基于云服务及组件集成技术设计了生鲜农产品冷链物流云服务系统。通过设计标准的数据通讯协议实现异构物联网监测设备的统一接入;采用组件库为系统提供独立的功能单元,复用软件资源;通过云服务的方式对组件进行组装集成,快速响应用户需求。系统在北京、上海、新疆3个地区开展应用示范,涵盖生鲜果品、蔬菜、冷鲜肉等农产品生产加工、配送企业。应用结果表明,组件的按需定制与自由组合能够快速满足不同企业的个性化需求,云服务的应用模式能够有效减少研发投入,降低企业负担,系统的设计与服务模式为农业信息化应用系统的推广提供了很好的借鉴经验,具有良好的推广前景。

摘要：设计了一种基于视觉的激光电子经纬仪跟踪引导系统来提高电子经纬仪工作效率,实现其在大空间范围内目标点的动态测量。介绍了跟踪引导系统结构组成并分析了外置扫描设备以及激光电子经纬仪的运动特性。建立扫描设备运动学模型,说明了利用空间坐标转换关系,通过光轴搜索法实现了经纬仪激光点自动引导的策略。然后,给出了镜头的变焦控制方法。最后,提出了基于扩展Kalman滤波估值的运动目标动态跟踪方法,将动态目标物与经纬仪激光点同时定位于摄像机视场中心区域。实验结果表明,所提方法能够正确预测估计运动目标状态,经纬仪激光点引导精度最终可达0.08(°)/m。该系统结合了激光跟踪动态测量以及电子经纬仪不受测量目标类型限制的优势,实现了基于激光电子经纬仪的传统空间角度交汇方法在动态精密测量领域的应用。

摘要：传统启发式方法求解QoS组播路由问题复杂度高,收敛速率慢,无法满足实际需求。该文提出一种基于子节点编码的和声搜索算法以解决该问题。在和声搜索算法的基础上,该算法设计了新的初始解及新解生成方式,提升了算法执行效率;提出了参数动态调整方案,兼顾了全局搜索以及局部搜索能力;同时设计了一种基于子节点的组播树编码方式,加快了新解生成过程。通过理论分析仿真实验,证明了该文算法的低复杂度,表明该文算法在收敛速率和代价方面具有明显优势。

摘要：直驱永磁风力发电机通过一个背靠背全功率变流器与电网相连,因此传统基于电网电压的直接并网同步发电机设计与分析模型不再适用于直驱永磁风力发电机。本文提出了一种新的直驱永磁风力发电机的设计分析模型,该模型综合考虑了变流器电流矢量控制策略对发电机特性和性能的影响,能更准确地反映直驱永磁风力发电机的实际运行状况。基于该模型,运用遗传算法对1.5MW、3MW、5MW、7MW和10MW五种功率等级的永磁直驱风力发电机进行了以材料成本最低为目标的优化设计,设计结果表明电机的重量和成本都得到了下降。最后运用有限元方法,对10MW永磁直驱风力发电机进行了空载、负载的性能仿真分析,仿真结果验证了本文提出的设计模型和优化设计方法的正确性。