摘要：针对天鹰优化算法搜索效率不足,容易陷入局部最优的缺点,提出多策略改进天鹰优化算法(MIAO).引入广义正态分布优化算法(GNDO),将该算法得出的结果与天鹰优化算法第1阶段得出的结果进行比较,筛选出这2种优化算法下的最优值.该操作扩大了搜索空间,提高了解的质量.引入相量算子,将第2阶段变为自适应的非参数优化,提高算法的高维优化能力.针对天鹰优化算法在迭代后期存在种群多样性降低、局部开发能力不足的问题,在天鹰算法的第3阶段引入流向算子,使信息可以在每个个体间相互传递,提高种群信息的利用率,增强天鹰优化算法的开发性能.通过对16个测试函数寻优对比分析以及Wilcoxon秩和检验可知,MIAO的寻优能力和收敛速度都有较大的提升.为了验证MIAO算法的实用性和可行性,采用所提算法求解减速器设计问题,通过实际工程优化问题的实验对比分析可知,MIAO算法在处理现实优化问题上具有一定的优越性.

摘要：通常,在无损检测过程中Lamb波电磁超声换能器(EMAT, electromagnetic acoustic transducer)具有较低的能量转换效率,尤其是Lamb波的频散特性和多模态特性对检测信号的准确性有着非常重要的影响。为了改善Lamb波EMAT的这些缺点,本文设计了一种新型环形Halbach阵列永磁体Lamb波EMAT,该换能器削弱了Lamb波的反对称模态并提高了对称模态的信号强度。首先,建立了新型环形Halbach阵列永磁体Lamb波EMAT和传统Lamb波EMAT的二维有限元模型。然后,从偏置磁场、洛伦兹力场和位移场方面进行了详细的仿真分析。最后,对新型环形Halbach阵列永磁体Lamb波EMAT进行优化设计。结果表明:优化后的Halbach阵列EMAT在削弱反对称模态的同时,将对称模态的信号强度提高了75.3%。

摘要：根据“材料腐蚀与防护”的知识特点，通过优化课程大纲、挖掘专业理论中的工程实例及思政元素、改革教学及考核方式等，实现专业知识教育与思想政治育人的相互促进、有机融合，以期提升学生的学习主动性和获得感，培养学生高超的职业素养，形成正确的科学伦理观，助力学生成为具有高尚情操和工匠精神的应用型人才。

摘要：为解决目前寒区路基冻胀病害难以根除和缺少冻胀灾后抢险措施的难题,设计了一种寒区路基地源热泵系统。结果表明:路基热泵宜采用直接膨胀式换热形式,实体装置可以自动化地输出40、 50、 60℃等不同水平供热温度,制热系数大于3.0,实现对地热能的高效收集、转化与传递。热泵运行第1、 5、 10 d的热作用半径分别达到0.76、 1.64、 2.30 m。案例模拟表明,在天然条件下路基中心冻结深度为0.89 m;而在人工供热条件下,冻结深度减小至0.2 m以内,土体升温幅度和热扩散范围随供热温度的提高而增大。实际应用中,面向冻胀快速解冻与应急抢险时,热泵沿路基纵向间距宜取2.0~4.0 m,供热容量设计为1.0~2.0 kW。

摘要：铁路工程中深基坑稳定性对于铁路安全有着重要影响,而其中的关键问题是挡墙结构与土体的相互作用。为进一步揭示不同工况下混凝土挡墙-砂土界面相互作用机制,设计研发多功能界面剪切试验装置并开展墙-砂土界面剪切试验,依据墙-砂土摩擦角变化特征提出“双预警域”基坑稳定性判断方法。结果表明:混凝土挡墙-砂土界面的剪应力-剪切位移曲线呈现显著的非线性变化特征,竖向应力相同时,挡墙粗糙度越大,峰值剪应力越大;主动土压力状态时,不同转动模式下的界面抗剪强度随转动参量增加而先增后减、再趋于平稳,被动土压力状态时则先增后趋于平稳;挡墙粗糙度为I级时,主动土压力状态时绕墙顶转动模式下的抗剪强度最大,而在被动土压力状态时绕墙底转动模式下的抗剪强度最大,且挡墙粗糙度越大,转动模式对抗剪强度的影响越小。基于多工况下墙土界面剪切试验所得界面摩擦角变化规律的“双预警域”基坑稳定性判断方法,可有效提高基坑稳定状态判断的准确性。

摘要：挡土墙是一种常见的挡土结构物,在道路工程中得到了广泛的应用。作用在挡土墙上的主动土压力是工程中挡土墙设计的一个重要指标。为了进一步提高主动土压力的计算精度,以多因素影响下的刚性挡土墙为研究对象,同时考虑挡墙墙背倾角、填土黏聚力和内摩擦角、墙-土摩擦角和黏结力以及超载等因素的影响,假定墙后形成的圆弧形土拱产生土拱效应,基于薄层单元法,推导了主动土压力分布、合力大小和滑裂面倾角的计算公式。通过与模型试验和现有理论结果的对比分析,验证本文理论解对主动土压力计算的有效性。研究结果表明:考虑土拱效应后的土压力沿墙高为非线性分布,土压力随着墙高和超载的增加而增大,随着黏聚力的增大而减小;在墙上部(约0~H/3),主动土压力随墙背倾角的增大而减小;在墙下部(约H/3~2H/3),主动土压力随墙背倾角的增大而增大;当挡土墙由光滑转为粗糙时,土压力分布由线性分布转为非线性分布;此外,墙土界面越粗糙,墙背墙角越大,土压力非线性分布程度越明显。尽管考虑因素的增多使得土压力的计算过程变得复杂,但由于计算条件与实际工况更加接近,土压力计算结果误差更小。本文建立的考虑多因素影响的主动土压力通用计算公式,可为实际复杂工程条件下的挡土墙设计提供理论指导。

摘要：采用室内模型试验,研究地下工程中水渗流对砾石地层人工冻结过程的影响,分析砾石地层的温度场分布特征及冻结壁的形成过程、交圈时间和厚度演化机制。结果表明:人工冻结管的冷量扩散与地下水渗流之间存在显著的耦合效应;无渗流时,人工冻结过程中砾石地层上下游温度场呈现对称分布特征,且冻土圆柱和冻结壁厚度均匀一致;地下水渗流导致砾石地层上下游温度场呈现显著的不对称性,且渗流速率越大,不对称性越明显;冻结壁交圈时间随地下水渗流速率的增加而近似线性增长,渗流速率达到5.00 m·d^(-1)时为无渗流时的3.2倍;由于地下水渗流的"冲蚀"作用,上游冻结壁厚度随渗流速度线性减小,下游冻结壁厚度则线性增大,冻结壁呈现"马鞍"形状。

摘要：为解决相互正交互补码集中序列数目受限及多载波码分多址(MC-CDMA)系统信号峰均功率比(PAPR)过高的问题,提出一类具有低列向量PAPR且参数渐进达到最优的非周期二元准互补序列集(QCSS)的构造。通过设计一类新的映射函数集,得到的参数渐进最优的非周期二元QCSS与已有二元QCSS相比具有更多的序列数目。并将正交Golay序列集作为初始矩阵,构造得到的非周期QCSS列向量为Golay序列,进而保证了其列向量PAPR不超过2。实验仿真结果表明,所构造的互补序列集可以有效地将时域MC-CDMA信号PAPR降低到3 dB,同时系统具有良好的误码率性能。

摘要：本文以三层复合铝板固-液-固铸轧复合工艺作为研究对象,基于***生死单元法建立了二维热-力耦合模型并通过实验验证模型的可靠性;依据该模型获得铸轧区组元金属的变形特性及层厚比随工艺参数变化规律,并构建层厚比预测模型。结果表明:覆层在KISS点附近开始发生塑性变形,变形程度取决于KISS点高度。覆层厚度、铸轧速度对覆层层厚比的影响最为明显。基于该模型构建的层厚比预测模型具有较高的准确性,其最大相对误差仅为2.77%。最后,根据该预测模型,提出层厚比调控策略,即应先确定覆层厚度,随后匹配铸轧速度,最后调整浇铸温度与预热温度。

摘要：目前,我国石油化工储罐的除锈、喷漆和检测等维护作业通常采用人工方式完成,工作效率低且具有危险性。爬壁机器人能够代替人工完成上述维护工作,但其常采用的接触式永磁吸附方式会影响其越障作业。为此,针对具有越障能力的轮腿式爬壁机器人,提出一种提高其永磁吸附装置吸附能力的设计与优化方法。首先,基于轮腿式爬壁机器人的越障原理以及永磁吸附原理,提出了4种非接触式永磁吸附装置设计方案,并利用Ansoft Maxwell软件对永磁吸附装置进行了二维静态磁场仿真分析,获得了其最优结构。然后,通过受力分析确定了影响永磁吸附装置磁吸附力的结构参数。最后,基于控制变量法原理,通过仿真分析了永磁吸附装置和钢制壁面的结构参数对磁吸附力的影响,并确定了各结构参数的最优值。结果表明:当钢制壁面半径为5~7 m时,相邻永磁吸附单元间隙及永磁吸附单元数量对磁吸附力的影响较大;当相邻永磁吸附单元间隙为2~4 mm及永磁吸附单元数量为3~5个时,磁吸附力利用率较高。一定条件下的实验验证了优化结果的准确性,优化后永磁吸附装置磁吸附力的实测值比仿真值平均约高16.45%,其可有效保证轮腿式爬壁机器人在石油化工储罐等的钢制壁面上稳定运动。研究结果可为磁吸附装置的结构设计与优化提供参考。