摘要：为有效解决薄壳结构拓扑优化设计难题,并满足其对分析模型精度和优化结果质量的高要求,结合等几何壳体分析方法提出一种基于自适应泡泡法的新型拓扑优化设计框架.等几何分析技术在薄壳分析方面具有天然的优势:一方面可为薄壳结构建立起精确的NURBS分析模型,避免了模型转换操作及误差;另一方面还可保证待分析物理场的高阶连续性,无需设置转角自由度等.为了在给定壳面上实现结构的拓扑演化,借助NURBS曲面(即等几何分析中的薄壳中面)的映射关系,仅需在规则的二维参数区域内改变结构拓扑即可.鉴于此,采用自适应泡泡法在壳面参数区域内开展拓扑优化,该方法包含孔洞建模、孔洞引入和固定网格分析3个模块,其在当前工作中分别基于闭合B样条、拓扑导数理论和有限胞元法实现.其中,闭合B样条兼具参数和隐式两种表达形式,参数形式便于在CAD系统中直接生成精确的结构模型;隐式形式不仅便于开展孔洞的融合/分离操作,还能与有限胞元法有机结合以替代繁琐的修剪曲面分析方法.理论分析和数值算例表明,所提优化设计框架将复杂的薄壳结构拓扑优化问题转化为简单的二维结构拓扑优化问题,在保证足够分析精度的基础上使用相对很少的设计变量就可得到具有清晰光滑边界且便于导入到CAD系统的优化结果.

摘要：为了解决领域自适应中存在领域间视觉、空间以及语义特征分布差异的问题,提出了基于多模态特征的无监督领域自适应多级对抗语义分割网络。首先,设计3层结构的注意力融合语义分割网络来分别从源域和目标域学习上述三类特征。然后,在单级对抗学习中引入联合分布置信度和语义置信度的自监督学习方法,从而在领域间所学特征的分布距离最小化过程中实现更多目标域像素的分布对齐。最后,通过基于多模态特征的多级对抗学习方法对3路对抗分支与3个自适应子网进行联合优化,从而能够有效学习各子网所提取特征的域间不变表示。实验结果表明,与当前先进方法相比,所提网络在GTA5到Cityscapes、SYNTHIA到Cityscapes和SUN-RGBD到NYUD-v2的数据集上分别取得最优的平均交并比62.2%、66.9%和59.7%。

摘要：风电和光伏与火电打捆外送是我国大型新能源基地电力外送的重要途径。针对风光火打捆外送系统低频振荡问题,提出一种基于静止同步补偿器附加功率振荡阻尼控制协调优化设计策略。首先,搭建了风光火打捆外送系统模型,设计了STATCOM-POD控制器,并采用联络线有功功率作为控制器输入量。然后,基于李雅普诺夫稳定法则构建了计及系统所有低频振荡模式最小阻尼比的目标函数。最后,采用遗传算法对多控制器参数进行协调优化,改善了系统低频振荡特性。以IEEE四机二区域系统为例,验证所提方法的正确性和有效性。结果表明:协调优化参数的STACOM-POD控制器能够维持发电机转速的稳定,增加系统的阻尼,抑制低频振荡引起的电网参数波动,改善风光火打捆外送系统的低频振荡特性。

摘要：文章基于郑州地铁1号线农业南路-东风南路站实际工程,开展粉砂土排水工况的动三轴试验,基于动三轴试验结果提出粉砂土塑性累积变形计算公式,并结合有限元模拟获得的地层动偏应力数据,预测小曲率半径为250~350 m、列车速度为40~200 km/h时隧道地基的长期累积变形。研究结果表明:相较于软黏土,粉砂土更易受到振动变形破坏,其初始阶段的变形量与变形速率更大;根据数值模拟计算结果,曲率半径为350 m、速度为80 km/h工况下运行30 a的累积沉降为20.23 mm;列车行驶速度越大,曲率半径越小,动偏应力越大,且相较于曲率半径的影响,曲线隧道地基长期沉降对列车速度的敏感性更大;曲线隧道设计、施工和运营时,要综合考虑曲率半径和列车速度的影响,当曲率半径为250~350 m时,理论上,列车速度宜控制在80 km/h以下,而当曲线隧道曲率半径大于350 m时,列车速度可适当调高。

摘要：根据镜像与叠加原理推导出承压完整降-灌井群耦合作用下的水位线方程.在此基础上,提出以基坑及周边环境容许变形为主要约束条件的深基坑降水-回灌系统最优化设计方法,并结合某地铁车站深基坑工程,阐述了优化降水、回灌井点数量及其布置位置的求解过程和方法.结果表明,所建优化设计方法不仅能够保证基坑周围建筑物的安全和降水工程的顺利进行,而且可以降低工程造价,对同类工程具有一定参考价值.

摘要：拉曼光谱是一种无损的分析技术,可以提供样品化学结构和分子相互作用的详细信息。由光谱学方法与常规电化学方法相结合产生的电化学原位光谱是一种动态探测电极材料结构和相组成的强大技术,能够方便地提供电极界面分子的微观结构信息,这使得其在储能领域中有广阔的应用前景。拉曼光谱能够有效地原位表征可充电铝离子电池氯化铝基电解液中络合离子、不同正极材料在充放电过程中的变化规律。结合X射线衍射技术(XRD)或X射线光电子能谱技术(XPS)等表征技术,拉曼光谱能够有效地揭示可充电铝离子电池的储能机理,包括对电池电解液和电极材料的研究以及电极表面反应的原位监测,对电池材料和界面结构性质的研究可以为电池材料和微观结构的优化设计提供指导,对电极表面反应的原位监测,有助于对电极界面反应的机理进行深入的研究,从而指导正极材料结构改进,促进可充电铝离子电池的发展。

摘要：针对高可靠、长寿命半导体激光器的寿命评估问题,提出了基于双方差随机过程的性能退化评估方法。该方法不仅考虑了半导体激光器内部失效机理的固有随机性,还考虑了由人为因素、测量仪器等引起的测量随机误差。首先,建立了半导体激光器性能退化模型及其未知参数的极大似然估计方法。然后,基于首达时的概念给出了失效时间分布函数和概率密度函数的解析表达式,以对半导体激光器的可靠性和寿命进行评估。最后,通过半导体激光器寿命评估工程实例验证了所提出方法的适用性和有效性。结果表明:与现有的性能退化模型相比,所构建模型的拟合效果更好,能够提高寿命评估精度。这可为半导体激光器及其整机系统最优维修决策的制定提供有力支撑。

摘要：非接触式温度测量是应对“新冠”、流感等传播性疫情进行大流量防疫筛查的有效手段,可以避免交叉感染的风险,能够实现公共场合的人体体温监测。本文基于YOLOv5和红外相机设计了人像识别及测温系统,使用红外图像进行人脸目标检测,提出了一套依靠人脸及遮挡物的额头区域辅助定位算法。针对人像以及有眼镜、口罩、帽子等遮挡情况构建了数据集,对红外图像的人像识别进行了训练和预测,实现了针对面部感兴趣区域(额头)的精准定位,并通过该定位实现人体测温,采用C#开发了软件界面,实现了对红外图像及其温度的可视化显示与管理。经过实验测试,基于YOLOv5的预测平均准确率为94%,额头区域的辅助定位精度达到97.3%,算法对红外测温效果的影响在±0.15℃以内。系统可长期运行,且对多应用场景具有较好的适用性。

摘要：利用solidworks19.0对南水北调工程中渠道拦藻设备的拦污栅结构进行了参数化三维虚拟建模,并将模型导入ANSYS中,通过Fluent模块,针对栅条的液固耦合现象进行有限元分析。之后利用均匀设计试验法在拦污栅的结构参数范围内提取样本点,基于BP神经网络和遗传算法相结合的多目标离散变量结构优化设计方法,建立了拦污栅的BP神经网络数学模型,为遗传算法提供适应度函数。利用遗传算法对拦污栅尺寸结构进行全局寻优,减轻了拦污栅质量,提高了固有频率,降低了发生涡栅共振的概率,增强了系统稳定性。

摘要：探讨了黏弹性边界和无限元边界理论与方法,就二者边界对波能的吸收效果进行了验证;并结合南水北调某大型渡槽工程实际,建立渡槽-地基-边界耦合高精细化数值模型,引入混凝土塑性损伤本构进行抗震时域分析,研究地震作用下渡槽结构的动态损伤机制。结果表明:两种边界对波动能量的消散均有很好的控制成效;两种边界计算结果规律相似,位移响应在x向差异为11.09%~25.32%;强震响应下渡槽结构的墩帽、墩身及承台与墩身连接处出现不同程度的损伤,在结构设计时应对这些部位着重关注。此外,相比于黏弹性边界,无限元边界设置简便、工作效率高,可为动力计算中边界处理提供参考。