摘要：分析了当前概念设计中设计变更管理的不足,针对设计链概念设计中产品的结构和组成不明确等特点,提出以文件关系结合配置管理的思想,对概念设计变更进行管理。在分析已有概念设计流程的基础上,构建了产品设计链的概念设计流程,对概念设计阶段的文件关系进行了定义和形式化描述,提出了基于配置管理的概念设计设计变更控制流程。提出了文件矩阵树的概念,克服了基于文件的设计变更管理模式不能确定变更扩散范围的不足,实现了产品设计链各成员间文件关系信息的完整性、一致性和有效性。

摘要：对Archard材料磨耗模型进行了改进,使其更加适合考虑非椭圆接触的钢轨侧磨仿真;将地铁列车荷载谱按客流量分为3类,基于地铁常用A,B型车辆标准模型及小半径曲线参数,建立不同载重条件下的车—轨多体动力学模型,考虑轮轨非椭圆接触计算切向蠕滑功并按权重进行累积,预测外轨侧磨随运营时间的发展规律,并与长期现场跟踪测试结果进行对比验证。结果表明:地铁小半径曲线外轨侧磨的发展可分为3个阶段,阶段Ⅰ磨耗从轨距角部分开始产生并向轨顶与轨侧扩展,尚未达到侧磨位置处;阶段Ⅱ开始出现侧磨并呈线性发展,A,B型车产生的月侧磨速率分别为0.53和0.46mm;侧磨达到9mm左右进入阶段Ⅲ,侧磨速率明显提高,磨耗位置稳定;预测的侧磨发展规律和钢轨型面演变与现场跟踪测试结果十分吻合,表明利用本方法能够以较小的成本对外轨全寿命阶段侧磨进行分析研究。

摘要：针对地铁轨道结构设计中不可避免地面临活动断裂带与轨道减振降噪地段重合的情形,建立了列车-宽枕板式减振轨道系统竖向振动分析模型,探讨了不同减振轨道结构的动力特性及减振性能。结果表明:以压缩型减振扣件替换普通扣件的轨道结构的减振效果值可达5.24 dB,满足中等减振轨道的需求,同时满足行车要求;宽枕板下黏贴减振垫可适用于高等减振地段,建议高等减振地段减振垫刚度≥0.030 N/mm^(3);道床底部铺设减振垫可适用于特殊减振地段,建议特殊减振地段减振垫刚度取值可放宽至0.018 N/mm^(3)。

摘要：研究目的:针对电力机车断电过电分相产生过电压击穿绝缘设备问题,进行时序开关控制的链式电路建模,分类比较七跨/八跨锚段关节式电分相单、双中性段的机车-电分相-牵引网联合仿真全过程过电压,提出一种抑制锚段关节式电分相过电压治理的方法。研究结论:(1)七跨电分相中性线得到的过电压与文献中的试验结果相符,残压联合仿真有效值与理论计算值约11 kV,进一步对仿真有效性进行了验证;(2)八跨双中性段电分相的双边无源RC抑制电路,使中性段过电压值由七跨单中性段的95.57 kV降为59.28 kV,抑制效果较明显;(3)实验结果对锚段关节电分相设计具有重要参考价值。

摘要：由于高速柔性并联机构系统的非线性和不确定性,提出一种鲁棒模型预测振动控制策略以抑制系统的振动响心。以压电陶瓷为作动器,电阻应变片为传感器,采用有限元方法和模态截断技术建立机构不精确动力学模型。机构动力学模型中的非线性因素、耦合因素及系统高阶模态影响作为扰动,将模态力视为不确定扰动,并且考虑输出噪声对系统的影响,建立系统动态响应的预测模型,以预测输出值。采用Kalman滤波估计器估计系统状态量,以控制电压及其变化率为约束条件,将系统性能指标和约束条件化为一个标准二次规划优化问题,通过求解这一优化问题来得到最优控制输出,形成滚动优化控制输出来抑制系统振动响应。采用表征作动能量的可控性指标和表征观测信号能量的可观性指标,确定作动器和传感器的最优位置。以新型2自由度并联机构为实例,采用实验模态方法得到系统的前2阶固有频率和阻尼比,与有限元方法得到的结果比较分析表明理论模型不精确。基于该模型采用dSPACE实时仿真系统和MATLAB/Simulink搭建鲁棒控制系统,进行振动主动控制试验研究。试验结果表明,所设计的控制器能有效地抑制柔性构件产生的弹性振动,验证了控制器的有效性和鲁棒性。

摘要：针对弹射座椅联锁装置中关键零件因失效而导致弹射救生失败的问题,在联锁装置主要机构运动分析的基础上,将有限元法引入到锁臂结构的模型分析中,对其进行变形仿真分析,得到锁臂模型在加载后的合位移云图和等效应力云图,明确了变形量过大可能是锁臂失效的原因之一。为此,提出了锁臂结构设计的新方案,通过仿真分析并与之前锁臂的分析进行比较,发现锁臂端部的应变明显变小,验证了新方案的可靠性,为联锁装置的深入研究进行了必要的探索,对提高弹射座椅的安全性能具有积极的意义。

摘要：针对目前求解0-1背包问题算法的优缺点,开发了一种新的非递归算法。从计算0-1背包问题最优值的递归方程出发,使用形式推导技术及序列抽象数据类型。在开发出循环不变式的同时,归纳得到用抽象程序设计语言Apla描述的非递归算法,并形式化证明了其正确性,在相关工具及部件库的支持下进一步得到C++程序。理论分析和实验结果表明,该算法的时间耗费受背包容量变化的影响很小,是一种有效的方案。

摘要：设计了一种基于三相位编码的单通道彩色图像加密方法。将彩色图像转换到HSI空间,I分量即可作为相位编码的原始待加密图像;H分量可作为第1个相位,采用双图像加密算法对S分量加密后得到的相位,与H分量构成了对I分量加密的2个相位,第3个相位密钥是S分量加密后得到的相位与变换输出的相位之差。由于基于分数傅里叶变换(FrFT)的双随机相位编码技术具有很高的安全性,在增加一重相位编码后,进一步提高了安全性,在不知道密钥的情况下几乎不可能获得原图像信息,由此保证了彩色图像加密的安全性。模拟实验结果验证了该方法的有效性和安全性。给出了光学实现方案,基于该算法设计了多幅彩色图像的加密方案。

摘要：采用改进的过滤技术进行多相材料的连续体结构拓扑优化设计。以应变能最小化作为目标函数,结构体积作为约束,建立多相材料的连续体结构拓扑优化模型,将移动近似算法用于拓扑优化问题求解,采用改进的过滤求解技术对目标函数灵敏度及单元设计变量进行过滤,避免迭代过程中出现数值不稳定现象。数值算例结果表明,采用改进的过滤技术的多相材料连续体结构拓扑优化设计方法是有效的,能够获得清晰的结构拓扑图。

摘要：消除客流数据随机噪声和确定神经网络超参数是城市轨道交通短时客流预测组合模型需要解决的关键问题。基于弱化客流数据噪声的自适应噪声完全集成经验模式分解算法(CEEMDAN)将客流时序数据分解为若干个频率和复杂度均不同的固有模态函数分量和剩余分量后,利用引入自适应策略的改进粒子群算法(IPSO)动态求解长短期记忆神经网络(LSTM)超参数的最优值,构建CEEMDAN-IPSO-LSTM组合模型预测城市轨道交通短时客流量。以广州地铁杨箕站自动售检票系统采集的历史进(出)站客流数据为例进行实验,研究结果表明:IPSO算法较PSO算法在基准测试函数Sphere,Sum Squars,Sum of Different Power,Rosenbrock,Rastigrin,Ackley,Griewank和Penalized上的最小值、最大值、平均值和标准差均更接近最佳优化值,CEEMDAN-IPSO-LSTM模型较LSTM模型、CEEMDAN-LSTM模型、CEEMDAN-PSO-LSTM模型的全月全日进(出)站的预测误差评价指标SD,RMSE,MAE和MAPE分别降低了12~40人次(13~35人次)、13~44人次(12~35人次)、6~37人次(12~31人次)和5.08%~46.89%(6.5%~35.1%),R和R2分别提高了0.07%~2.32%(0.86%~3.63%)和0.13%~2.19%(0.67%~1.67%),同时在工作日不同时段和非工作日全日的预测性能均达到最优效果。IPSO算法的收敛速度和参数寻优精度均优于PSO算法,且CEEMDAN-IPSO-LSTM模型可应用于城市轨道交通短时客流量的精确预测,同时可为设计规划线网路线、缓解交通压力、提高乘客出行服务质量等提供基础数据支撑。