摘要：概念设计作为汽车设计流程的重要阶段,需要快速地进行方案设计和方案评估。目前一般采用参数化设计和CAE相结合的方法,实现基于分析的车身结构概念设计。随着机器学习和深度学习算法的发展和成熟,智能设计方法将成为车身结构设计主要创新技术。本文使用数据驱动和优化设计相结合的方法,自主研发了车身结构智能设计软件工具(S-iVCD)。首先,基于残差网络和热力图回归算法提取车身结构特征点,实现车身结构概念模型的自动化建模。其次,基于高斯过程采样收集车身结构数据集,采用全连接神经网络模型构建了车身结构网络模型,通过将车身各部件参数输入训练好的网络模型,实时得到车身整体性能的结果。最后,将数据驱动计算与移动渐近线算法结合,快速实现考虑质量、弯曲刚度和扭转刚度的车身结构多目标优化设计。通过与有限元实例对比,计算结果的误差在允许范围内,优化计算时间大为缩短,轻量化率达到了7.4%。由此表明基于数据驱动的车身结构优化设计方法对于汽车概念设计阶段提高效率是有效的。

摘要：产品族的平台化设计可以提高零部件的通用率,降低生产成本。但是目前关于平台化的研究主要集中在参数化设计层面,缺少直接对产品拓扑结构进行平台化设计的方法。为此,本文面向车身结构的平台化设计需求提出了一种适用于多对象拓扑结构的并行设计方法。首先将改进图分解算法与多目标遗传算法结合得到单个车型拓扑结构划分的最优设计方案;其次基于车身拓扑结构模块化设计流程提出了一种面向多对象优化的多种群多染色体遗传算法(multi-population and multi-chromosome genetic algorithm,MPMCGA),该算法能够保证各对象的设计目标损失在允许范围内的同时,提升平台模块的共享潜力。最后通过对3款概念车身的底板结构进行平台化设计,验证了多对象离散拓扑优化方法的有效性。

摘要：为了明确TPS基因家族在葡萄非生物胁迫下的表达特性,在生物信息分析的基础上,以‘鄞红’葡萄(Vitis vinifera‘Yinhong’)扦插苗为试验材料,利用RT-qPCR技术检测了盐胁迫和光胁迫处理对葡萄TPS家族基因成员表达的影响。结果显示,葡萄TPS基因家族有9个成员,可分为3个亚族,分布在8条染色体上。通过氨基酸多重序列比对,发现葡萄(Vitis vinifera)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)TPS家族基因都存在G-X-FLH-X-PFPS-X-E-X5-P-X-R和X-F-X-T-X-D-X-ARHF-X2的特征序列。motif分析发现,VvTPS06和VvTPS07两个基因含有相同的氨基酸保守序列。亚细胞定位预测显示葡萄TPS基因主要分布在细胞质、叶绿体和细胞核中,其中VvTPS06、VvTPS07、VvTPS09定位于叶绿体中可能与植物光合作用相关。蛋白质二级结构表明,葡萄TPS蛋白主要以α-螺旋和无规则卷曲为主。基因芯片表达显示,VvTPS02、VvTPS03、VvTPS05、VvTPS07在葡萄不同时期不同组织均处于高表达状态,其中VvTPS07尤为明显。RT-qPCR分析结果表明,在盐胁迫中各VvTPS基因存在相似的表达模式,VvTPS05、VvTPS07和VvTPS09的表达量在高浓度盐胁迫(0.6%)时出现一定程度的升高,这表明VvTPS05、VvTPS07和VvTPS09基因与植物耐盐性关系密切,可为葡萄逆境胁迫机制研究提供参考。在光胁迫中,当遮光率达90%时,VvTPS02、VvTPS07和VvTPS09的表达量相比于对照组明显增加,推测其通过提高其表达量来促进光合作用,从而弥补光照的缺失。

摘要：在给定构建方向下,层切厚度影响熔融沉积成型零件表面的阶梯效应,层切轮廓及其层次关系是路径规划的研究基础.为此,提出基于布尔体廓运算的自适应层切方法,在零件模型不同高度层切面上构建局部轮廓拓扑并计算内核域,根据内核点连线与轮廓环的交点,将轮廓环数据映射到一维坐标轴,基于拓扑映射判定轮廓环层次关系.建立层次关系多叉树,以树高映射体廓特征变化的布尔运算,根据层变阈值设计自适应层厚,通过体廓后验误差估计任意层厚的体积误差,验证自适应层切的有效性.实例打印及不同自适应层切方法对比结果表明,采用体廓后验误差计算的层切体积误差精度比牙尖高度法的更高;通过控制体廓特征部位的层厚来减小体积误差,有助于提高模型特征部位的表面成型精度.

摘要：针对模糊能量管理策略设计仅依赖专家经验很难适应复杂工况的问题,本研究提出了一种基于神经网络工况识别的增程式电动汽车模糊能量管理策略。首先,基于中国货车行驶工况(CHTC-HT)数据,利用改进遗传算法优化的BP神经网络构建工况识别模型;其次,根据所识别的工况类型,融合电池SOC及整车需求功率参数,设计了自适应模糊能量管理策略,通过实时获取发动机功率输出实现能量优化分配;最后,通过硬件在环测试验证了所提出的方法。结果表明自适应模糊策略油耗相比规则策略降低9.67%,比模糊策略降低7.84%,有效提高了整车经济性。

摘要：气象产量模拟是保险产品设计及气象为农服务效益评估的重要环节。基于1995—2018年奉化水蜜桃单产数据,采用傅里叶变换、滑动平均、Logistic、HP滤波和指数法对水蜜桃趋势产量和气象产量进行分离;建立水蜜桃常见气象灾害指数,并利用气象灾害指数对5种产量分离结果进行验证和筛选;以灾害指数为输入因子,利用基于遗传算法的BP神经网络(BP neural network based on genetic algorithm,GA-BP)方法建立水蜜桃气象产量模型。结果表明:受气候变化影响,1995—2018年奉化水蜜桃开花—成熟期连阴雨和硬核—成熟期强降水呈先降后升,近年来极端性降水概率增强,大风出现频率增大;气候变暖一定程度缓解开花坐果期低温,但成熟期高温风险加大;3阶傅里叶分离的趋势产量模拟效果佳,对典型灾害年和低灾害年模拟准确率为88%,相关系数为-0.8,综合指数为0.85;基于灾害指数建立的GA-BP模型对3阶傅里叶方法分离的相对气象产量模拟效果最佳;回代检验的绝对误差和均方根误差分别为0.02和0.03,相关系数为0.95;预报检验的绝对误差和均方根误差分别为0.03和0.04,相关系数为0.92。综上可见,3阶傅里叶方法适用于奉化地区水蜜桃产量分离,基于灾害指数构建的特色作物产量模拟精度和稳定性较高,且模型物理意义明确。

摘要：以偏心距、长细比、有无螺钉加固为参数,对36根钢竹组合箱形柱进行了偏心受压试验,分析了组合柱的破坏形态、侧向挠度、变形和承载力,研究了组合柱偏心受压力学性能的影响因素;另外,根据纤维模型法编制了非线性计算程序,对组合柱进行非线性全过程分析.结果表明:长细比较小组合柱的破坏由牛腿区域竹胶板劈裂和钢材屈曲所导致,长细比较大组合柱的破坏由中部竹胶板劈裂向外鼓起所导致;在设计参数范围内,偏心距对组合柱的力学性能影响较大,螺钉加固连接对组合柱的屈服承载力和极限承载力均有一定的提高作用,长细比有一定影响但无明显的规律性;由程序求得的计算结果与试验结果吻合较好,误差均在10%以内,表明所建立的计算模型具有较高的精度.

摘要：为揭示密封副表面形貌对浮动式箔片气膜密封性能的影响规律,以一端固定式波箔片的织构化浮动式箔片气膜密封为研究对象,通过三维W-M分形函数表征设计有三角形织构的粗糙平箔片表面,在考虑微通道尺度效应、流固界面台阶效应和弹性面变形问题的同时,建立了楔形气膜和运动转子同步旋转的压力控制方程,并采用有限差分法耦合求解,得到分形参数对流场润滑状态和密封特性的影响规律.研究结果表明:表面粗糙峰对密封性能的影响是单调的,而表面密集度对密封性能的影响是不规则的;特征尺度系数G的增大和一定范围内分形维数D的减小,可在提高密封动压效应和降低泄漏率方面发挥积极作用,反之则有利于减小摩擦力和实现密封系统的稳定;摩擦副的真实表面对密封性能的影响不可忽略,但随着气膜厚度的增大,影响程度会被逐渐削弱.本文中的研究使浮动式箔片气膜密封的理论研究更接近真实工况,可为弹性箔片的制造工艺提供一定参考.

摘要：在康复机器人辅助脑卒中患者进行康复训练时,为激发患者的主动参与意识,康复机器人应按照患者康复需求提供其所需的辅助力矩。本文针对腕功能康复机器人提出一种按需辅助控制策略:首先制定能力评估规则,并依据该规则评估患者能力;然后设计控制器,控制器可基于评估结果求解出患者完成康复训练任务所需的辅助力矩,并下发指令至电机;最后控制电机输出指令值,辅助患者完成康复训练任务。将该控制策略应用于腕功能康复机器人,不仅实现了按需辅助的训练模式,而且能够避免辅助力矩激增,同时康复治疗师可在线调节能力评估规则中的多个参数,为不同康复状态的患者定制任务难度。本文所提方法不依赖于力学传感器信息,降低了开发成本且易于实现,具有一定的工程应用价值。

摘要：利用Sonogashira偶联反应设计合成了一种含有联萘酚和(R,R)-Salen单元的共轭高分子荧光探针P-1,并通过核磁共振氢谱表征了其结构。荧光光谱分析实验结果表明,高分子荧光探针P-1对Zn^(2+)具有高选择性识别,表现出明显的荧光增强,检测限可达到28.11 nmol·L^(-1),因此,高分子荧光探针P-1也具有较高的灵敏度。