摘要：立式离心泵是大型灌溉和长距离调水工程的核心动力装备,单机配套功率能够达到40 MW级。为了降低立式离心泵的运行能耗,以效率指标为优化目标,基于BP(反向传播)神经网络模型与多岛遗传算法对其多个过流部件进行优化设计。考虑到各过流部件的匹配性,采用Plackett-Burman试验设计从导叶与蜗壳的10个设计参数中筛选出优化设计变量。运用最优拉丁超立方采样方法设计了106组方案,并搭建了立式离心泵自动数值模拟优化平台。基于BP神经网络模型构建了优化设计变量和优化目标之间的高精度非线性关系,最终通过多岛遗传算法得到导叶与蜗壳的最优参数组合。研究结果表明,运用SST k-ω湍流模型能够准确地预测立式离心泵的性能参数;BP神经网络是映射泵设计参数和性能参数间内在联系的有效方法;优化后模型设计工况下效率达到90.21%,较原始模型提高了3.61个百分点;优化后的导叶与蜗壳对立式离心泵设计工况和小流量工况下的性能影响更为显著;优化后导叶与其他过流部件匹配性提高,导叶与蜗壳内部流动特性得到明显改善。

摘要：大气压低温等离子体医学应用需要设计人体可安全接触的低温等离子体源。本文设计了一种环环电极结构的大气压低温等离子射流装置,通过合理地设计其绝缘结构和选择运行条件,在He中产生了人体可接触的大气压低温等离子体射流。通过发光图像拍摄、光谱分析以及电气特性测量等手段,诊断所设计装置的特性;通过人体实际接触实验,证实了其安全性,并通过建立装置的等效电气模型对其人体接触安全性进行理论分析。结果表明,本文设计射流的放电具有稳定、安全、低功率的特点,其放电电流峰值不超过7 m A,放电功率小于1.5 W,最大传输电荷约为100 n C,产生的粒子包含大量OH与O等高能活性粒子。电源电压为4 k V时,人体上电压降约为35 V,小于人体安全电压。

摘要：针对某胎面胶(TMG)挤出断面与施工设计断面局部误差较大问题,利用Polyflow软件,选取Phan-Thien and Tanner(PTT)本构模型和Navier滑移模型,逆向数值设计了该胶料的挤出口型。分析口型出口形状的成因,针对口型出口处速度场分布不均这一结果,选取不同流道长度逆向设计口型并分析其对挤出质量的影响。结果表明,胶料在口型出口处沿挤出方向的速度分布决定了逆向设计口型的出口构型;流道长度对口型出口截面积、胀大比、沿挤出方向的速度分布以及压力分布影响显著;逆向设计口型挤出断面与施工设计断面具有很好的一致性。

摘要：研究基于性能的抗震设计方法在超限高层建筑中的应用,以无锡苏宁广场北楼为例,采用性能化设计方法使结构抗震设计从宏观定性的目标转化为具体的多重目标,从而提高设计的可靠性。首先建立超限高层建筑结构在不同水准地震作用下的抗震性能水准和性能目标,利用弹塑性分析及评估软件PERFORM-3D建立结构的基准有限元模型,计算结构在小震和中震作用下的弹性响应,并进行结构静力弹塑性分析和大震作用下的弹塑性时程响应分析,然后利用各水准地震作用下的响应判定结构的性能水准,从而确定结构是否达到预期的性能目标。计算结果表明:无锡苏宁广场北楼能够满足我国现行抗震规范提出的各项抗震设防要求和各项既定的抗震性能目标,对其采用基于性能的设计是对超限高层设计方法的有益探索。

摘要：为解决重型车辆侧翻问题,提出基于模型预测的侧翻主动控制方法。通过车辆侧倾数学模型来预测车辆的侧翻趋势,从而实现对于车辆侧翻主动控制的实时性。以带有空气悬架的大型客车为例,结合空气弹簧的工作特性,设计主动控制策略,实现对车辆侧翻危险状态的主动控制。在车辆行驶速度80km/h、方向盘转角200°的情况下进行仿真试验,车辆左侧空气悬架的刚度上升了12.9%,右侧空气悬架的刚度下降了13.7%,车辆侧倾角稳定在3.9°。结果表明,基于模型预测的车辆侧翻主动控制系统能够及时调整左右空气悬架的刚度,提高重型车辆的侧翻控制能力,减少重型车辆侧翻事故的发生。

摘要：提出了基于变时基短时傅里叶变换来分析和处理时变信号的技术。运用该技术对某汽车的加速噪声进行测量和分析,发现发动机进气噪声是该车主要的加速噪声源。通过对该车进气系统的改进设计,使该车车外加速噪声达到了限值要求。

摘要：针对含有不确定参数的离散时滞系统,在执行器增益故障情况下,研究了含时滞记忆的状态反馈满意容错控制器的设计问题.在采用合理的执行器故障描述条件下,分别给出了无外界扰动输入时含有时滞记忆和无时滞记忆状态反馈鲁棒容错控制器的存在条件;进一步给出了在H∞扰动衰减指标约束下,含有时滞记忆和无时滞记忆状态反馈鲁棒容错控制器的设计方法.仿真算例验证了该方法的有效性.

摘要：该文研究了一类关联时滞广义大系统的稳定性和分散镇定问题,目的是设计一状态反馈分散控制器,使得闭环系统正则、脉冲自由且稳定。应用线性矩阵不等式方法,给出了该类关联时滞广义大系统的稳定性与分散镇定的充分条件。它们是一组严格的线性矩阵不等式。当这组条件可解时,给出了分散状态反馈控制器的严格线性矩阵不等式设计方法和控制律的表达式。最后给出算例仿真说明所给方法的应用。

摘要：结合有限单元法和尺寸优化理论,对某自升式海洋平台的桩靴结构进行了设计与优化。根据桩靴设计要求确定各部件尺寸和相应材料参数,以此建立桩靴的有限元模型。针对CCS对桩靴提出的工况依次进行分析计算,获得各工况下应力与位移的分布特征和土壤作用力在结构中的传递路径。然后进行板厚尺寸的优化。计算结果表明,桩靴在偏心工况且偏心角度为60°时应力达到最大,且土壤流失可能性最高;尺寸优化后,桩靴的质量明显减少,应力分布更加均匀,材料利用率得到有效提高。

摘要：为了解决车用线性电磁作动器(直线电机)可靠性差的问题,设计了一种将直线电机与液压阻尼器集成的混合电磁作动器。采用改进天棚控制策略进行性能匹配,对混合电磁作动器的性能参数进行优化,得到天棚阻尼系数、被动阻尼系数以及直线电机需要提供的峰值电磁推力,并以优化得到的峰值电磁推力为优化目标,优化混合电磁作动器的结构参数。根据优化得到的结构参数试制实体样机,对其进行台架试验,包括混合电磁作动器的外特性试验,以及包含混合电磁作动器的混合电磁悬架主动控制试验。试验结果表明,设计的混合电磁作动器用于悬架系统时,能够较好地改善车辆动力学性能,与被动悬架相比,混合电磁悬架车身加速度和悬架动挠度分别降低了23. 35%和14. 97%,虽然轮胎动载荷增加了13. 20%,但根据"3σ"原则,在可接受范围之内,验证了混合电磁作动器样机的有效性。