摘要：采用VHDL语言设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的步进电机控制器IP核,并在QuartusⅡ软件中进行了编译和仿真。该控制器采用了控制参数在线计算模块,使得阵列中每台步进电机都可以根据对应单元的相移量推算出各自的升降频曲线及脉冲发送时刻,从而保证阵列中各个电机的转动角度保持一定的关系,同时能有效地降低步进电机失步的风险。该控制器采用编码器反馈信息处理模块,对步进电机失步进行判断和校正。编译结果显示:通过合理设定数据位宽、重复利用乘法器、合理利用相邻脉冲发送间隔,控制器可以有效降低进行实时参数计算时的硬件资源使用量。测试结果表明,该控制器可以实现阵列天线波束连续跟踪。

摘要：将膜系统看作8位处理器,利用十进制位置编码的原码、反码及补码的概念和计算方法,设计了算术膜计算(P)系统,实现了加(减)、乘、除4种运算.由于系统中操作对象数量减少,该算术P系统更容易实现大数的运算.而且,设计的算术P系统充分利用膜系统并行运算的特征,具有多项式时间复杂度.

摘要：为提高耐压柱壳的设计效率和结构性能,本文基于多学科设计优化思想,进行了耐压柱壳多学科设计优化的学科分解,确定了耐压柱壳多学科优化设计的设计参数,明确了设计变量间的耦合关系,设计了耐压柱壳参数化分析流程,进行了设计变量灵敏度分析。在利用响应面模型建立了具有较高拟合精度耐压柱壳近似模型的基础上,以质量排水量比和极限载荷为目标函数,建立了基于协同优化方法的耐压柱壳多学科多目标优化模型,在确定了系统层和学科层的优化求解方法基础上,设计了基于协同优化的耐压柱壳多学科多目标优化框架,进行了优化的求解工作,得到了优化方案。与初始方案的对比表明:所得到的Pareto解集中,部分方案在2个目标函数上均得到了优化,验证了优化框架的有效性。

摘要：为提高载人潜水器的设计效率和综合性能,确定了一型载人潜水器的设计参数,分析了学科与学科、学科与系统之间的关系,完成了基于多学科设计优化思想的载人潜水器学科分解,建立了载人潜水器结构设计矩阵。利用响应面模型建立了艇型与推进、结构等学科的学科分析模型,利用公式建立了其他学科及系统层分析模型。以艇重为目标函数,分别建立了基于响应面并行子空间设计和基于并行子空间优化的载人潜水器优化框架,可实现优化过程中的近似模型更新,以提高求解效率及精度。利用上述2个框架进行了优化求解,结果表明:相比初始方案,并行子空间设计并行子空间设计减重为7.822%、并行子空间优化减重为7.311%,但并行子空间设计在计算精度、求解效率和最优解获取的概率等方面更具有优势。

摘要：为提高设计方案的稳健性和设计效率,本文将参数化设计和稳健性引入到某型水下航行器外形设计中。在设计了水下航行器阻力参数化分析流程的基础上,采用最优拉丁超立方法选取样本点进行阻力计算,利用响应面模型对样本点进行拟合,得到精度满足工程需要的艇体阻力近似模型。建立了水下航行器外形多目标优化模型,采用NSGA-Ⅲ多目标优化算法进行确定性多目标优化求解。在考虑了外形设计过程中典型制造误差的基础上,开展外形稳健性优化求解。结果表明:稳健性优化与确定性优化相比,艇体阻力上升了12.34%,总包络体体积增加了51.98%,提高了水下航行器的稳健性。

摘要：针对载人潜器耐压球壳优化问题,本文设计了基于观察窗蠕变特性的耐压球壳参数化分析流程。采用最优拉丁超立方方法进行了样本点的选取与分析,构建了观察窗有机玻璃本构模型,建立了基于径向基神经网络耐压球壳近似模型。以耐压球壳质量为目标函数,采用多岛遗传算法进行了单目标优化求解。以观察窗蠕变位移、耐压球壳质量为目标函数,采用第二代非支配排序遗传算法进行了多目标优化求解。结果表明:单一质量优化效果不明显,而观察窗蠕变变形明显增大,多目标优化方案质量最大增幅2.07%,观察窗变形最大降低-18.09%,说明在耐压球壳设计的过程中考虑观察窗蠕变效应,可提高载人潜器的安全性。

摘要：为研究GFRP管夹层灌浆(grout-filled GFRP tube,GFGT)修复锈蚀钢管T形节点的受压性能,建立了锈蚀修复节点的有限元模型,并通过已有试验数据验证了其有效性,据此考察了节点几何构造、修复参数和主管端部应力参数对锈蚀修复节点受压承载力和修复效果的影响规律。参数分析结果表明:GFRP管越厚、修复后主管截面空心率越小、灌浆料强度越高、修复范围越长,GFGT修复效率越高,当支主管直径比为0.4、0.6和0.8,主管锈蚀率为30%时,优化修复参数配置最高可使支管受压承载力提升至未锈蚀状态的138%、147%和156%;主管端部应力对未修复与GFGT修复节点的影响规律一致,且修复后受影响程度更小。采用CIDECT设计指南与规范prEN 1993-1-8:2021中给出的计算方法可准确预测锈蚀受压节点承载力退化率,并通过试验数据验证了采用上述规范公式用于评估节点主管端部应力导致的承载力折减率的可行性,进一步提出了GFGT修复锈蚀圆钢管T形节点的受压承载力计算方法,可用于评估锈蚀率30%以内的修复节点受压承载力。

摘要：为提高无人潜水器的总体性能和设计效率,本文以一型无人潜水器的主体为研究对象,研究了主体结构的外形阻力、耐压壳体的分析方法,设计了参数化分析流程。针对结构分析和阻力分析软件进行了二次开发,实现了基于参数化的自动计算与分析,在此基础上选取主体结构外形阻力和耐压结构样本点进行了分析,进一步建立了基于近似模型的阻力和结构分析模型及无人潜水器主体多学科多目标优化设计模型。利用第二代非支配排序遗传算法进行了优化求解,选取了部分方案与初始方案进行了对比。结果表明:优化结果明显,为无人潜水器主体设计提供了依据。

摘要：以‘徐稻4号’为材料,构建OsCaMs的瞬时表达载体,利用生物信息学和RT-PCR方法设计OsCaMs定量引物5个,鉴定参与ABA诱导的OsCaMs基因并分析其生理功能,为进一步揭示ABA信号转导核心组分的研究奠定基础。结果显示:(1)水稻OsCaMs的5个家族基因的CDS等长,均为450bp,ABA(100μmol·L^(-1))处理能够明显诱导OsCaM1-1和OsCaM1-2的表达。(2)利用瞬时表达载体将表达荧光蛋白的OsCaM1-1-YFP和OsCaM1-2-YFP通过PEG方法转化到原生质体中,激光共聚焦分析显示,这2个基因均定位于细胞核、细胞质和细胞膜中;并构建了OsCaM1-1和OsCaM1-2的干扰载体dsOsCaM1-1和dsOsCaM1-2。(3)经ABA诱导的水稻原生质体抗氧化保护酶APX和SOD活性分别显著提高35%和31%;原生质体瞬时表达和瞬时沉默体系分析表明,OsCaM1-1和OsCaM1-2均能够影响抗氧化保护酶APX和SOD的活性,其中原生质体中瞬时过表达这2个基因对APX和SOD活性上调达到1.15~1.45倍,瞬时干扰这2个基因对APX和SOD活性下调达到25%~30%。(4)外源H_2O_2(10mmol·L^(-1))预处理水稻幼苗可诱导OsCaM1-1和OsCaM1-2基因表达量上调,并且OsCaM1-2能够诱导水稻原生质体中H_2O_2的积累。(5)原生质体瞬时表达分析发现,在水稻原生质体中瞬时表达OsCaM1-1和OsCaM1-2可分别诱导OsrbohB和OsrbohE的表达;而且在水稻原生质体中瞬时表达OsrbohB和OsrbohE可分别诱导OsCaM1-1和OsCaM1-2的表达,表明OsCaMs与Osrbohs之间存在正反馈调节机制。研究表明,OsCaM1-1和OsCaM1-2为水稻参与ABA信号转导中具有调控抗氧化保护作用的同源基因;OsCaM1-1和OsCaM1-2不仅受ABA诱导,也受H_2O_2诱导,而且ABA是通过H_2O_2进行调控。

摘要：针对大规模集成储能锂电池的温度一致性需求,提出一种基于热管的散热结构,包括导热铝箱和热管。选取储能锂电池包作为研究对象,建立三维产热模型。采用数值模拟的方法,首先确定热管最佳布置方式;再通过正交试验法探究散热结构中各因素对电池温度影响的重要性,并进行参数选优;最后探究热管冷凝段对流换热强度对电池温度的影响。结果表明:1)与其他布置方式相比,当蒸发段沿电池宽度方向且冷凝段双侧布置时,电池具有最优的均温性;2)各因素对电池最高温度的影响重要性依次为:电池容纳腔X方向壁厚>热管数量>电池容纳腔Y方向壁厚>导热铝箱底部厚度;3)增强热管冷凝段处的对流换热后,电池最高温度有所降低,但电池均温性也会变差。研究结果可为储能用锂电池散热结构设计提供指导。