摘要：针对受外部干扰和输入饱和的无向拓扑多航天器系统的姿态协同控制问题,提出了一种基于预定时间的分布式姿态协同跟踪算法。首先,设计了一种分布式预定时间滑模观测器,分别用于每个跟随航天器在预定时间内对领导者姿态和角速度信息的估计。其次,利用分布式观测器和滑模技术,提出了一种考虑执行机构饱和的分布式预定时间姿态协同跟踪控制器。所提出的控制方案是非奇异的,能够实现在约束条件下的多航天器的全局预定时间姿态协同跟踪控制。然后,利用李亚普诺夫稳定性理论对该系统进行了稳定性分析。最后,仿真结果验证了所提控制方案的有效性,且具有较快的收敛速度和较高的控制精度。

摘要：电推进航天器通常由太阳能电池阵供电,因而实际深空探测任务中发动机的推力工况受到星日距离的限制。该文研究了功率约束下电推进航天器的轨道优化设计问题。首先推导太阳能电池阵功率对发动机最大推力的约束。采用间接法将电推进轨道的燃料最优控制问题转化为两点边值问题。求解过程中提出了适应太阳能电推进轨道优化的星日距离检测并应用了同伦迭代、开关函数检测等求解技术,能够准确、快速地得到满足太阳能电池阵功率约束的设计轨道。算例表明,该设计方法具有良好的可行性和工程实用价值。

摘要：现行桁架结构优化设计方法难以同时满足构件和体系两层面强度需求。鉴于此,利用弹性模量缩减法研究建立了考虑稳定性影响的桁架结构两层面强度优化设计的改进均匀承载法。在桁架杆件的截面轴向强度中引入压杆稳定系数,据此建立考虑稳定性影响的桁架杆件单元承载比计算表达式。根据弹性模量缩减法迭代首步与末步的构件承载比分别确定桁架在构件和体系两个层面的强度系数,建立构件与体系两层面强度之间的显性关系式按照两层面强度系数的目标值调整各构件的截面强度,利用构件承载比均匀度建立桁架结构优化设计的迭代收敛判据。通过对比分析,验证了该文方法建立的结构设计方案,取得了较好经济效果,克服了现行桁架结构优化设计方法难以满足桁架两层面强度需求的缺陷。

摘要：船舶多学科设计优化是典型的多目标优化问题。采用基于物理规划的多目标优化算法可以得到均匀分布的Pareto前沿,但对于复杂的船舶多目标优化问题,其优化质量有待改进。文章首先对物理规划进行改进,改善其偏好函数的光顺性及对偏好区间的适应性,以改进其优化效果。然后采用缩减搜索域和转动搜索域技术,将矩形的伪偏好结构转化为菱形,从各个方向对目标空间进行搜索,在此基础上进一步提出转动伪偏好结构技术以扩展搜索范围,由此可以降低Pareto前沿对伪偏好结构的要求,提高其分布质量和范围。文章以数值算例和船舶概念设计优化为例进行验证,并与多目标进化算法进行对比,证明了改进后的多目标优化算法的有效性。

摘要：本文采用非线性地震波动分析方法,将坝体、地基、库水的强震反应作为满足体系中接触面边界约束条件的波传播问题求解,以坝体位移反应发生突变作为拱坝体系整体失稳判断准则,依据设计概率水平及实际可信超设计概率水平确定的地震动,对小湾拱坝的地震响应进行数值计算分析,给出其在不同水平地震作用下的抗震超载安全度。分析结果表明,该拱坝在实际可能发生的最大地震作用下,尚有1.3倍的超载裕度,其抗震安全性能满足设计要求。

摘要：鉴于图形处理器的应用日趋广泛,多核SoC的研究日益迫切,设计了一款多核交互式图形处理器MIGPU-9及其完整的软件系统.为了兼顾编程灵活性和计算高效性,设计了具有专用指令的前端处理器FEP、支持定点/浮点运算与函数求值器的顶点染色处理器VSP、双模式的剪裁投影处理器PCPTC,以及数个像素染色处理器PSP等共计9个微处理器核;MIGPU-9将这9个具有不同功能和不同结构的微处理器核以及各种专用加速电路以双轨握手的流水线形式集成到一块XC6VLX550T FPGA上,实现了图形处理任务在不同处理器核及专用电路上的并行计算.测试结果表明,MIGPU-9支持OpenGL2.0和DirectDraw,像素填充率最高可达40 M/s,电路规模超过527万门.

摘要：利用渤海历史资料建立由气温、水温、冰期和冰厚表达平整冰层温度、盐度、密度的垂直剖面,进而获得冰的孔隙率垂直剖面。在此基础上通过渤海冰力学参数同孔隙率的试验关系计算出相应冰层峰值压缩强度、峰值弯曲强度、峰值剪切强度和弹性模量。将渤海历史资料归纳的冬季气温分布、水温分布和不同重现期冰厚度分布资料放入渤海1/6经度和1/6纬度的网格内,从而获得渤海不同重现期平整冰层的物理和力学参数分布。作为实例,给出渤海25、50、100年重现期的平整冰层设计厚度分布、压缩强度分布、弯曲强度分布、剪切强度分布和弹性模量分布。

摘要：为了掌握高负荷静叶内部流动特征,进而指导静叶改型设计,采用实验和数值模拟相结合的方法,对高负荷风扇末级静子叶栅的气动性能开展研究。为了在级环境下研究静子叶栅的气动性能,在静子叶栅前设计了导叶,提供级中静子叶栅的进口气流参数,分析了不同进口马赫数条件下的静叶气动性能。研究表明:导流叶片可以保证静叶进口气流方向和速度与级内相近,可以用扇形叶栅吹风实验模拟级环境对静叶气动性能开展研究;静叶吸力面存在较大的分离和回流,27%叶高附近分离最大,使该处气流折转最小约42°;静叶3%叶高压力面存在较大的负攻角损失;随着进口马赫数增加,出口气流参数沿径向波动程度明显增加。

摘要：轴向永磁电机由于其轴向尺寸短、功率密度和效率高等优点,在许多领域应用前景广阔。轴向电机特殊的磁路结构使其散热结构和方式有别于传统径向电机,近年来已有大量文献针对该类电机的热设计和优化进行深入的研究。该文介绍了轴向电机各种损耗及其计算方法的研究现状,对轴向电机热分析方法的特点进行总结归纳,分析不同热管理技术的共性规律,阐释它们各自的优缺点。最后,给出轴向电机热设计方法未来的发展方向,展望轴向电机的应用前景。该文研究工作对轴向永磁电机的理论研究和工程应用都具有一定的参考价值。

摘要：从西安地铁隧道工程背景和西安地裂缝地质环境出发,根据相似理论设计箱型隧道衬砌结构30°斜穿地裂缝的物理模型试验。结构模型混凝土应变、纵向和环向钢筋应变、结构外围土压力、结构内部收敛位移、模型顶表面土体变形以及宏观变形破坏现象表明:结构变形破坏不对称,随着沉降的扩展,首先发生扭转变形,然后发生弯曲和剪切变形破坏;衬砌环向裂缝主要分布在下盘区范围2.12D^3.81D(D为衬砌壁厚中心线高度1.18m)、上盘区范围0.85D^1.69D;纵向裂缝主要分布在下盘区范围1.19D^4.24D、上盘区范围1.27D^2.97D,下盘结构变形破坏较上盘结构严重;纵向裂缝为扭转变形引起、环向裂缝为弯曲变形引起、裂缝两侧错位由剪切变形引起。