摘要：基于可压缩气泡动力学理论,建立改进的高压气枪震源气泡物理模型,其中考虑气枪气泡系统之间的物质输运效应、气液热传导等多种影响因素.改进模型的计算结果与实验数据吻合良好,且优于传统模型.在此基础上,本文分别探究了特征参数对单枪和双枪气泡动力学特性及流场压力波的影响规律.研究表明气枪开口方式是模拟压力波首脉冲的关键因素,但是对于后续的气泡溃灭脉动压力影响较小;气枪平移运动对气泡的影响可忽略不计;气枪非同步激发可在保证压力波低频段能量不降低的前提下,在一定程度上削弱高频段能量.本研究旨在为深海资源勘探新型气枪的设计提供参考.

摘要：为解决金属超轻结构零件设计技术复杂、设计周期长、难添加蒙皮进行增材制造等难题,提出一种基于激光选区熔化增材制造工艺的金属零件自动超轻结构化设计方法:根据激光选区熔化工艺特点,编制程序将原始零件CAD模型自动转化为设定孔隙率的带蒙皮类蜂窝状超轻结构零件模型,且其数据可直接驱动设备实现零件增材制造。研究了带蒙皮超轻结构的构造形式及设计方法;探讨了合适的成型棱长及合理蒙皮结构形式;成功实现复杂零件自动带蒙皮超轻结构化设计及增材制造,所得零件孔隙率误差2.79%,表明能较准确按预期减重。该方法能根据原始零件CAD模型自动、快速地构建带蒙皮金属超轻结构零件模型,大大减轻该类零件设计负担及提高其实用性。

摘要：可用故障数据的匮乏给时变转速下转子-轴承系统的端到端故障诊断带来严重挑战,生成对抗网络为解决小样本故障诊断问题提供新思路,但其仍存在梯度消失、全局关联特征学习能力较弱和训练效率较低等缺点。因此,提出一种双阈值注意力生成对抗网络,用于生成高质量的红外热成像图片,以解决时变转速下转子-轴承系统的小样本故障诊断难题。首先,结合Wasserstein距离和梯度惩罚设计新型对抗损失函数,避免训练过程中的梯度消失。其次,构建注意力嵌入的生成对抗网络以指导学习红外热成像图片的全局热力关联特征。最后,开发双阈值训练机制进一步提高生成样本质量和训练效率。将所提方法用于分析转子-轴承系统的实测红外热成像图片,结果表明,所提方法能辅助准确诊断时变转速及小样本下的不同故障模式,性能优于目前常用的生成对抗网络方法。

摘要：列车在碰撞过程中,车辆底架前端极易发生变形,而现有底架主要设计为承载结构,不具有吸能能力,因此,承载吸能一体式车辆底架结构对列车被动安全保护起到非常重要的作用。为此,采用拓扑优化方法对某列车头车原型车底架前端正面碰撞下的耐撞性能进行改进。根据拓扑优化结果,提出无填充方管四纵梁设计和泡沫填充方管四纵梁设计的2种耐撞性方案,同时与原始方案进行对比。研究结果表明:由这2种优化方案所得的碰撞力峰值均比原始设计方案所得的峰值低,无填充方管四纵梁设计密实化阶段碰撞力上升至2.73035 MN开始卸载,其碰撞力峰值比原始设计值降低51.51%,泡沫填充方管四纵梁设计的吸能量比方管四纵梁设计的吸能量提升12.19%。

摘要：随着数字图像采集设备的普及,加之互联网技术的高速发展,海量的图像在上传并保存到互联网中.传统的图像编码方法(如JPEG和JPEG2000),可以在一定程度上压缩图像数据,但其独立压缩单幅图像的方式导致其压缩效率远远不能满足当今大数据的需求.为了更高效地压缩互联网图像数据,作者充分利用"大数据"这一挑战,提出了一种基于云数据的图像编码方法.针对上传到云数据库中的图像,算法采用"上传一幅、压缩一幅"的处理模式,有效地适应迅速变化的大数据环境.它充分利用了当前图像和云数据中其它图像之间的相关性,更加有效地对图像进行压缩编码.在该方法中,作者有3个创新性技术设计.首先,基于高效的图像检索技术,设计了一个方案对"大数据"进行筛选,仅保留与当前图像高度匹配的少部分图像数据.其次,利用这些经过选择得到的少量图像数据,进行图像间的预测编码.这一环节对于整个系统的性能非常重要.作者采用基于块匹配的预测编码和率失真优化技术,在保证图像重建质量的前提下将码率大大减少.还有,该文设计了一套对检索得到图像的预处理方案,将其变换成更为接近于当前图像的参考图像,从而提高预测准确度.作者采用投影变换技术将检索得到的图像与当前图像对齐,并通过光照补偿使得两幅图像中的匹配像素点的值尽可能接近.该文为大数据下的图像压缩提供了一个崭新的框架,可以大大节省如网络云盘中图像所占用的存储空间.相比于传统图像编码方法甚至是更为高效的HEVC帧内编码方案,该图像压缩系统都能取得明显的性能提升.实验表明:该方法对图像的压缩效率,比JPEG平均提升78.5%,比HEVC帧内编码提升67.2%.甚至相比于文献中最新的基于云的图像编码方法,该文的算法在同码率下的主观质量和客观质量都表现出明显优势.

摘要：为了研究预制预应力混凝土装配整体式框架结构(世构体系)抗震性能,以某实际工程世构体系框架结构为原型,对其底部两层进行缩尺模型振动台试验研究。观察试验模型在不同振动工况下的损伤及破坏情况,对模型在各水准地震作用下的动力特性、加速度、位移、应变及扭转反应进行分析,并根据试验现象与试验结果,对世构体系框架整体进行抗震性能的综合评价。结果表明:该预制装配框架体系在多遇地震作用下未出现明显损伤,在罕遇地震作用下节点核心区未出现裂缝,模型仍能保持较好的整体性,抗震性能良好;试验模型结构布置合理,地震作用下主要运动形式为平动;罕遇地震作用下,模型自振频率最大降幅为21.89%,最大层间位移角为1/122;虽然模型存在一定程度的损伤,但其弹塑性层间位移角均小于GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中的限值,满足我国“小震不坏”、“大震不倒”的抗震设防目标。

摘要：机构运动链结构简图的自动绘制,直接关系到机构设计的效率与可靠性。在对平面闭式机构运动链的拓扑特性研究基础上,基于缩杆邻接矩阵,提出一种运动链结构简图自动绘制的最大环路方法。此方法采用广度优先生成树算法获得运动链的独立回路,并通过独立回路的加减运算得到最大可行外环。根据回路关系逐步修正最大可行外环,使各独立回路成为其非交叉规范化内环。在运动链结构简图绘制过程中,根据外环和内环情况,将运动链中的运动副布置在由外往内的同心圆内接正多边形的顶点上,使绘制的运动链简图规范、美观。在对这种基于外环与内环关系的简图自动绘制算法研究过程中,借助多个机构实例进行说明。研究与应用结果表明,最大环路法具有实现简单、方法完备的特点,适用于多杆多自由度平面闭式运动链结构简图的自动绘制,应用于机构设计中,可极大地提高设计效率。

摘要：将模糊优化思想引入冷挤压工艺参数优化设计,以冷挤压模具的四个关键工艺参数为设计变量,以最终挤压件的各处材料的损伤值为目标函数,建立了冷挤压工艺参数模糊优化模型。提出了利用神经网络进行材料损伤近似计算的策略,从而形成了基于遗传算法和神经网络的冷挤压工艺参数模糊优化方法。对冷挤压工艺参数模糊优化模型进行了求解,优化结果表明模糊优化思想能提高冷挤压工艺设计质量。

摘要：针对对偶网格萎缩现象,提出一种基于全局能量优化的对偶网格构造方法.该方法从重建原始网格、保持原网格形状和对偶网格质量修正3个角度建立能量优化模型,并通过求解稀疏线性方程组得到对偶网格的顶点位置;得益于该方法的重建能量约束,利用重构约束矩阵与对偶网格顶点位置可以很快地重建原始网格.实验结果表明,文中方法避免了网格萎缩现象,且适用于任何拓扑结构的模型;基于该方法的网格编辑算法可以很好地保持原始网格的几何形状特征.

摘要：为了抵抗差分密码攻击,密码算法设计希望使用低差分函数.完全非线性函数(perfect nonlinear function,PN函数)、几乎完全非线性函数(almost perfect nonlinear function,APN函数)和4差分置换(differentially 4-uniform permutition)是最重要的几类低差分函数(low differential uniformity function).总结了近年来在PN函数、APN函数和4差分置换等低差分函数研究方面的主要进展.1)回顾了PN函数与半域等数学对象的联系,梳理了PN函数的已有构造以及伪平面函数的构造;2)分析了APN函数的性质与判定,总结了APN函数的已有构造以及它们之间等价性分析方面的结果;3)对于4差分置换,总结了其已有构造及其等价性分析结果;4)介绍了低差分函数在实际密码算法设计中的应用;5)对低差分函数的下一步研究进行了展望.