摘要：面向金属丝电爆炸中快前沿脉冲电流测量,设计了一种体积小、易安装的纳秒级自积分罗氏线圈。由于前进匝易受到平行于待测导体方向磁场的干扰,在罗氏线圈中增加了回线部分。基于每匝线圈的电磁参数提出了一种考虑回线的罗氏线圈的新型改进集总参数电路模型。将改进集总参数电路模型在MATLAB中进行仿真分析,探讨了线圈参数对罗氏线圈在不同频率范围内响应特性的影响规律,设计出满足纳秒级上升沿测量的自积分罗氏线圈。为了验证模型的准确性,设计出一种高幅值、快前沿的电流标定源并对实验标定电流进行仿真分析。罗氏线圈标定实验结果表明,相比于集总参数模型,改进集总参数电路模型更加准确,为设计和分析高精度的带回线的罗氏线圈提供了新思路。

摘要：基于金属铺层假设,以结构材料属性和材料铺层数量为设计变量,建立了基于金属-复合材料的材料选型结构-声辐射优化设计模型。以钢-纤维增强复合材料组合结构为例,开展了多设计变量、多约束条件的结构-声辐射优化研究。最后,采用遗传算法进行求解,实现了结构材料的转换。数值算例表明,通过金属-复合材料组合结构的材料选型优化,可以有效降低钢-纤维增强复合材料结构的振动和声辐射。文中的研究方法为结构材料的分布优化提供了一种可行有效的思路。

摘要：针对量子粒子群优化(quantum-behaved particle swarm optimization,QPSO)算法在求解复杂问题时的早熟收敛现象,提出了多样性引导的改进量子粒子群优化(diversity-guided modified QPSO,DGMQPSO)算法。该算法对基于混合概率分布的QPSO算法进行了扩展,利用群体多样性信息来引导粒子的搜索,即当群体的多样性小于下限值时,对全局最优粒子的位置进行混沌变异,从而提高群体的多样性,增强算法跳出局部最优解的能力;另外,还分析了采用不同混沌随机序列变异对优化设计结果的影响。对50 kvar干式空心电抗器的优化设计表明,DGMQPSO算法具有较强的全局搜索能力、较好的稳定性和良好的优化效果。

摘要：以结构振动功率流为减振评价标准,基于金属铺层假设,以结构材料属性、材料铺层数量为设计变量,建立基于金属-复合材料的材料选型结构动力学优化模型。并以船艇钢-复合材料组合结构基座为例进行多设计变量、多约束条件的动力学优化研究。结果表明,采用功率流为目标的优化模型,结合金属-复合材料选型优化,可使船艇基座结构具有优异的抑振性能。计算结果验证了该方法的可行性与有效性。

摘要：文章在收集、查阅了大量国内外有关套管设计、套管失效形式、失效原因、可靠性分析等方面研究文献资料之后 ,结合我国石油天然气钻井生产实际和石油套管的研究现状 ,综合分析了目前国内外石油套管在设计、使用、维护等方面存在的问题 ;分析了套管的设计方法、套管的力学性能、使用环境等因素对套管工作寿命的影响及套管的主要失效形式和失效原因。阐述了国内外在套管设计及分析中应用可靠性技术的现状 ,为进一步开展套管可靠性研究提出了具体的研究方向和措施。

摘要：在采用归一化灵敏度分析方法对全船结构众多设计变量进行必要取舍的基础上,建立全船结构优化模型。通过优化板材厚度和骨材型号等离散变量,使结构在满足相应的频率、强度、变形约束和几何限制等条件下,达到全船结构重量最小化的优化目标。以某自航绞吸挖泥船为研究对象,建立优化模型,采用iSIGHT中集成的自适应模拟退火算法进行静力学、动力学特性的计算分析和优化设计。优化结果表明:优化后的全船结构在满足强度和刚度要求下,不仅具有更轻的结构质量,而且具有更高的固有频率储备,更低的振动水平,较好的实现了全船结构的优化设计。

摘要：单元进化生长拓扑优化算法较之其他拓扑优化算法有其独特之处,文章通过引入单元生长进化算法对VLCC中剖面横撑结构进行优化设计。结合单元应力指标函数及单元权重系数确定优化模型的目标函数,通过计算单元应力确定单元权重系数的迭代递推关系式,结合有限元平衡方程建立优化数学模型,通过解析计算知优化模型目标函数的取值主要取决于体积函数值,依此建立完整的单元生长进化优化流程。通过与ANSYS连续体拓扑优化计算的比较可知单元生长进化算法更加简单高效,对VLCC轻量化设计具有一定的理论参考价值。

摘要：新型超大型浮式海上基地(VLFOB)设计采用了由两层直立开孔式消浪墙组成的消浪室结构。根据内、外消浪墙开孔率的不同,提出6组消浪室方案。通过模型试验研究,对比分析不同消浪室方案下的消波效率和VLFOB水动力性能,结果表明:一般地,消浪室开孔率越小,消波效率越高,VLFOB的纵荡幅值和系泊力越大,单体间连接载荷相对较大;相同消浪室方案下,入射波能级提高使得消波效率降低;采用内外开孔率分别为0.16和0.24的消浪室方案,不仅消波效率较高,而且单体间的连接载荷也较小。

摘要：以典型船舶双层底结构中纵桁上的纵骨为研究对象,运用塑性力学理论和数值仿真手段,讨论了纵桁上骨材在船舶搁浅于台型礁石场景下的变形过程和破坏机理。研究中应用LS_DYNA仿真模拟得到结构变形模态和能量耗散结果,在研究变形模态基础上建立底纵桁骨材塑性变形发展过程的数学模型。运用塑性力学理论求解纵桁上骨材变形吸收的结构变形能和平均变形阻力;同时,应用数值仿真结果进行验证。研究得到的纵桁骨材变形阻力和变形能解析计算公式,对船舶双层底耐撞性结构设计和耐撞性能评估都具有一定的指导意义。

摘要：采用三因素二次通用旋转组合实验设计,对蔗渣氧脱浆二氧化氯漂白的主要工艺参数(ClO2用量、NaOH用量和漂白时间)进行了优化,建立了工艺参数与纸浆卡伯值、白度及可吸附有机卤化物(AOX)产生量之间的二次多项式非线性回归数学模型.结果表明:通过实验设计建立的数学模型回归显著,失拟不明显;3个工艺参数对纸浆卡伯值、白度及AOX产生量的影响由大到小的顺序均依次为ClO2用量、漂白时间、NaOH用量;在优化模拟得到的较佳工艺条件(ClO2用量0.79%,NaOH用量0.43%,漂白时间53 min)下,纸浆卡伯值为1.83,白度为73.3%ISO,废水中AOX质量浓度为10.8 mg/L,与验证实验得到的纸浆卡伯值(1.76)、白度(75.0%ISO)和废水中AOX质量浓度(11.3mg/L)接近.