摘要：针对以结构柔顺度最小为目标函数,涉及空腔制造的最小长度尺寸限制的结构拓扑优化设计问题,提出了一种新的拓扑优化求解方法。首先,为了消除现有的结构实体相及空洞相的相同的光滑Heaviside映射导致的强烈对立矛盾,引入光滑Heaviside映射和修改的光滑Heaviside映射分别进行实体相及空洞相的设计变量过滤;而后,构建了合理和协同的涉及实体相和空洞相的几何最小长度尺寸限制的结构拓扑优化模型;利用MMA算法,形成了一种新的涉及实体相和空洞相的几何最小长度尺寸限制的结构拓扑优化算法。给出的算例结果表明,与现有方法比,该方法可解决结构实体相和空洞相的几何最小长度尺寸控制问题。且所提方法可获得清晰0/1分布的优化结构拓扑。

摘要：提出了一种基于支持向量回归机(SVR)的三轴磁通门传感器误差修正方法。分析和理论计算了三轴磁通门传感器中由于三轴非正交、灵敏度不一致与零点漂移所引起的测量误差;设计了相应矩阵形式的数学模型对该误差进行修正。构造新的目标函数,使修正模型的参数矩阵转换为等价的线性形式,从而建立起中间模型。再由SVR算法辨识出中间模型系数,并通过中间模型系数与参数矩阵之间的关系,实现对误差修正模型的辨识。用实际地磁场测量数据进行测试,结果表明:三轴磁通门传感器在不同姿态下的测量误差由800 nT修正到60 nT以下。该研究为提高三轴磁通门传感器性能提供了一种可行方法。

摘要：针对大数据环境下并行深度卷积神经网络(DCNN)算法中存在数据冗余特征多、卷积层运算速度慢、损失函数收敛性差等问题,提出了一种基于Im2col方法的并行深度卷积神经网络优化算法IA-PDCNNOA。首先,提出基于Marr-Hildreth算子的并行特征提取策略MHO-PFES,提取数据中的目标特征作为卷积神经网络的输入,有效避免了数据冗余特征多的问题;其次,设计基于Im2col方法的并行模型训练策略IM-PMTS,通过设计马氏距离中心值去除冗余卷积核,并结合MapReduce和Im2col方法并行训练模型,提高了卷积层运算速度;最后提出改进的小批量梯度下降策略IM-BGDS,排除异常节点的训练数据对批梯度的影响,解决了损失函数收敛性差的问题。实验结果表明,IA-PDCNNOA算法在大数据环境下进行深度卷积神经网络计算具有较好的性能表现,适用于大规模数据集的并行化深度卷积神经网络模型训练。

摘要：在毛坯制造过程中,材料力学性能的非均匀性导致铝合金厚板内产生残余应力,以致在后续的高速切削加工过程中,随着材料的大量去除,残余应力的释放使得整体结构件发生变形,严重影响着整体结构件的尺寸稳定性。当初始残余应力水平及状态一定时,随着从毛坯上去除材料切削成形为不同的零件结构,零件变形会表现出不同的形式。因此,研究零件变形与零件结构形式之间的关系对于实现加工过程的高效化和精密化至关重要。首先,通过铝厚板的材料去除等效为残余应力的释放,利用弯曲变形理论建立铝厚板厚度方向上加工变形的解析分析模型及有限元分析模型。通过航空企业现场加工、测试零件后可知:加工变形的解析值、仿真值与测量值相比,无论是幅值水平还是变形曲线,解析值与仿真值完全吻合,而两者与实验值之间仅存在不到10%的幅值误差。其次,为了使得加工变形达到最小,构建以结构体积为约束的拓扑优化设计模型,通过利用一系列凸显式子问题逼近目标和约束函数,构建拓扑优化模型的MMA求解技术。最后利用所提出的优化方法计算出C919直梁件的结构,优化前、后的加工变形分别为22.02 mm与0.7414 mm,在相同的材料去除量情况下,通过优化结构可以使得加工变形减小96.63%。

摘要：针对加工偏差造成风电锁紧盘的实际过盈量与设计过盈量偏离,建立了加工偏差模型,并采用ABAQUS软件对各加工偏差模型的装配进行模拟,分析了加工偏差对应力、接触压力和承载转矩的影响。结果表明:加工偏差对风电锁紧盘的承载转矩影响较小,与设计尺寸承载转矩的相对误差小于5%;而加工偏差对应力和接触压力影响明显,尤其在内环和轴套的应力转折处,von Mises应力的最大值和最小值差值达到100 MPa;合理选择加工偏差能够改善各组件应力分布,提高风电锁紧盘的可靠性。

摘要：探讨了消防灭火救援服的设计要求及工艺优化,指出消防灭火救援服必须满足阻燃性、隔热性、防静电性与防水透汽性4个方面的防护要求,因此,在消防灭火救援服的设计中应积极选择新型的功能性材料,并采用多层面料配伍的方法,在此基础上合理设计服装尺寸,优化服装整体及局部设计,同时引入智能电子配件使服装智能化、功能化,从而保障救援人员的生命安全,提高救援效率。

摘要：针对水轮发电机组故障原因与症兆之间的复杂关系,充分利用综合监测数据和领域专家的经验知识,采用数据驱动和基于知识的目标驱动控制的正反向推理方法进行诊断.研究了基于数据库管理系统的模糊知识库设计,为知识库的建立、维护、扩充和完善提供了一种实用方法.研究了模糊推理算法,以加权模糊推理进行多种信息的融合,解决了故障诊断中不确定性问题的求解.建立了水轮发电机组故障诊断模糊专家系统.诊断实例结果表明,该系统推理效率高,可信度好,满足了水轮机组故障诊断的有效性和实用性要求.

摘要：提出流变成形的两个本质问题,即卷入性缺陷和晶间偏析,两者是流变成形材料的力学性能一致性差、综合力学性能没有竞争力或不明确的本质因素,是阻碍设计和优化流变成形专用合金的重要因素。开发无卷入性缺陷半固态浆料的制备方法和工艺是研究和发展流变成形首要解决的关键问题,对此提出获得优质半固态浆料的三项原则。同时,总结晶间偏析的4种表现形式,提出将"晶间偏析"作为流变成形专用合金的设计准则之一。

摘要：采用有限元三维数值分析方法作为研究手段,模拟斜井洞口段施工,分析斜井开挖对岩石受力状态的影响,以及结构本身的受力状况,提出了支护体系的优化设计方案,为特长公路隧道斜井的设计与施工提供了参考。

摘要：为提高蛋白质点检测的效率,利用图像处理单元(GPU)在并行计算和内存管理方面的优势,提出一种基于CUDA的蛋白质点检测快速实现方法。首先,对蛋白质点检测算法中最耗时的图像预处理、蛋白质点粗检测和重叠蛋白质点分割三部分进行并行化设计;然后,根据CUDA单指令多线程的执行方式对数据空间进行二维分块,利用共享寄存器和二维纹理内存的内存管理措施实现了蛋白质点快速检测。通过本文方法与中央处理器(CPU)串行方法进行真实凝胶图像的检测对比实验,结果表明,本文方法的执行效率明显高于CPU串行方法,并且随着图像大小的增加,效率也随之提高,对于2 048×2 048大小的图像数据,CPU串行实现时间为52 641ms,GPU则为4 384ms,效率提高了11倍。