摘要：针对细菌觅食优化算法(BFO)解决水面无人艇路径规划存在的易于陷入局部最优的问题,提出了一种混合模拟退火机制的BFO算法.该算法保留BFO算法的三层嵌套结构,将模拟退火机制引入到BFO算法的迁移操作中,计算更新前后的迁移个体的适值度,并以Metropolis准则接受新解,使BFO算法能更好地从局部极值中跳出.按驱动形式对动态障碍物进行分类,并结合COLREGS规则设计水面无人艇产生对遇、交叉和追越三种情况的避碰策略.仿真结果表明:提出的算法收敛速度快、求解质量高,不仅可以成功地避让静态障碍物,还能高效地规划局部路径.

摘要：为评价弧面凸轮减速机构的综合性能,提出了基于熵权可拓理论的弧面凸轮减速机构综合性能评价模型。基于可拓理论设计出点、线啮合两种类型8种弧面凸轮减速机构创新方案,从结构设计、加工制造、动态特性和静态特性4个方面提取了10个评价指标建立弧面凸轮减速机构综合性能评价体系,基于熵权可拓理论建立综合性能评价模型,融合定性指标和定量指标数据,并通过层次分析法(AHP)熵权法进行指标权重组合赋值,采用可拓评价方法得出综合评价结果。该评价方法同时考虑主观性和客观性评价,对线啮合型和点啮合型两种啮合类型的弧面凸轮减速机构进行综合性能评价分析,在通用设计参数相同、运动条件相同和负载相同条件下对弧面凸轮减速机构综合性能进行排序选优,为后续弧面凸轮减速机构应用提供理论支持。

摘要：针对希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform, HHT)含噪振动信号时频分析产生的模态混淆和瞬时频率缺乏实际意义的现象,改进经验模态分解(EMD)得到自适应补充集合经验模态分解(CEEMDAN)后,结合多尺度排列熵(MPE)抑制EMD模态混淆,再改进Hilbert变换得到改进归一化Hilbert变换(INHT),最终形成CEEMDAN·MPE-INHT.为验证CEEMDAN·MPE-INHT含噪振动信号时频分析的准确性,进行EMD-HT、EEMD-NHT、CEEMDAN-INHT、CEEMDAN·MPE-INHT含噪仿真振动信号时频分析对比研究.研究结果表明:CEEMDAN能够控制低频噪声;MPE能抑制高频噪声;INHT使Hilbert变换不受Bedrosian定理约束.最后将CEEMDAN·MPE-INHT算法用于实际工程含噪振动信号时频分析中,CEEMDAN·MPE分解得到的固有模态函数(IMF)经INHT处理得到的时频谱在时域和频域上都具有较高的分辨率,可提高时频特征参数提取精度,有助于振动信号危害控制.

摘要：为控制20SiMn锻件用结构钢中氧含量和钢中夹杂物,首先采用热力学软件FactSage 8.1计算了1600℃下CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-5%MgO系精炼渣与20SiMn钢液平衡时的等氧线,并优化了精炼渣成分。同时,计算了不同氧含量下钢中Fe-Mg-Al-O体系优势区图。其次,实验室中设计了4组精炼渣成分,并在1600℃下采用高温电阻炉进行渣-钢平衡试验,试验后采用X射线荧光光谱分析测定渣成分,采用等离子体光谱仪对钢样成分进行分析,采取红外碳硫分析仪、氧氮联合分析仪分别测定钢中碳硫和全氧含量,采用场发射扫描电子显微镜对试样中的夹杂物进行成分和形貌分析,并对钢中夹杂物数量与成分进行统计,试验研究了不同精炼渣对钢中氧含量、夹杂物组成、数量和尺寸的影响。最后,建立了动力学模型来描述“钢渣”界面上的夹杂物去除行为。试验和热力学模型结果揭示了钢中典型Al_(2)O_(3)、MgO·Al_(2)O_(3)夹杂物与钢中氧、镁和铝含量的关系,动力学模型描述了夹杂物分离率、全氧含量与整体润湿性之间的对应关系。优化渣系中SiO_(2)、CaO、Al_(2)O_(3)和MgO质量分数分别为0~24.7%、44.3%~55.1%、20.5%~48.2%和5%~8%时,可控制钢中溶解氧质量分数为0.0005%内;典型成分50.4%CaO-40.3%Al_(2)O_(3)-4.3%SiO_(2)-5%MgO渣系可将钢中总氧质量分数和夹杂物数量分别控制为0.00142%和9.9个/mm^(2),试验与模型预测结果基本一致。

摘要：针对以最小化平均流程时间为调度目标的动态车间调度问题,提出了一种基于简化模型的代理辅助遗传规划进行特征选择的方法来智能设计生成调度规则.利用代理模型降低适应度评估的复杂性来减少遗传规划训练过程的时间,提高特征选择算法的效率,实验结果证明了该算法的有效性和高效性.此外,还分析了不同车间场景对特征选择结果的影响,结果表明针对特定调度问题环境,基于超启发式遗传规划的特征选择算法是可行且有效的.

摘要：为了研究不同亚格子模型在计算绕二维Clark-Y水翼非定常空化流动中的适用性,基于均相流假设及Zwart空化模型,并分别利用Wall-Adapting Local Eddy-Viscosity(WALE),Smagorinsky-Lilly,Algebraic Wall-Modeled LES Model(WMLES)及Dynamic Kinetic Energy Sub-grid Scale Model(KET)4种不同亚格子模型对控制方程组进行封闭.得到了云空化时不同亚格子模型预测的翼型升阻力系数、不同位置处流场时均速度分布、空泡形态周期性变化等非定常流动特征,并与相应试验数据进行对比.研究表明:与其他亚格子模型的预测结果相比,WALE模型模拟得到的平均升力系数与试验测量值最吻合,二者相对误差仅在1%以内,且其预测的瞬时升力系数与相应试验值也呈现较为一致的震荡规律;WALE模型能更准确地捕捉云空化阶段空泡非定常演变特征,包括翼型前缘附着型空穴增长,以及在回射流作用下片状空泡的断裂和云空泡脱落行为.基于WALE模型的计算结果,采用Q准则表达了水翼空化尾迹的旋涡结构,发现空泡的脱落及云状空泡的形成诱发了旋涡产生.

摘要：针对磁悬浮织针驱动模型中磁悬浮织针轴向水平位移参数,设计一种基于STM32的磁悬浮织针编织运动位移测量的无线传输系统。使用ATK-ESP8266无线模块,STM32ZET6为核心控制芯片实现磁悬浮测距无线传输功能。系统采用HG-C1050测距仪结合ADS8344对磁悬浮织针位移数据采样,Wifi模块的TCP透传方式无线传输数据给计算机端,基于QT自主开发框架设计完成位移实时监测软件。结果表明:利用TCP透传可实现计算机端磁悬浮织针驱动仿真系统与测距仪间通讯,高效且精准获取磁悬浮织针编织中位移测量数据,降低无线采集成本并解决传统串口传输系统在疫情条件下的空间局限性。

摘要：针对现有焊缝检测存在换能器尺寸大,带宽窄,成本高和应用灵活性差等局限,该文研制出一种八通道压电微型超声换能器阵列探头。阻抗频率和回波特性测试结果表明,理论模型能有效地指导超声换能器阵列设计,工作频率偏差不超过2%,-6 dB相对带宽可达87.85%。利用探头实现了对25 mm厚度的标准对接钢板试块内部缺陷的准确识别,检测分辨率优于1 mm。该探头体型小且各阵元能独立或协同工作,扫描模式应用灵活,可为焊接钢板的健康监测提供技术参考。

摘要：为提高农村突发公共卫生事件应急医疗设施选址决策的科学性,基于新冠肺炎(COVID-19)疫情传播迅速,危害性强的突发公共卫生事件特征,依据应急医疗设施设计标准并兼顾农村医疗预算少、应急道路崎岖的特点,首先,选取设施备选地工程地质条件、单位成本、传染率、抵达时间、场所规模以及服务覆盖区域6项影响因素,将熵值法(EVM)和层次分析法(AHP)有效结合确定影响因素权重;其次,建立考虑患者到应急医疗设施的距离之和最小以及所选择应急医疗设施的综合评价值最优的多目标选址模型;然后,设计改进的粒子群优化(IPSO)算法求解模型,得到选址决策;最后,选取天门市部分村庄进行实证分析,以验证模型算法的有效性。结果表明:传染率和单位成本是建设应急医疗设施主要影响因素,IPSO算法选取3个应急医疗设施,能够满足8个村庄患者的治疗需求,并保证患者在4~7 min内就医,为高效开展疫情防控活动提供保障。

摘要：根据等高等热流的空心电抗器设计参数,建立了三维流场-温度场耦合仿真模型,得到了电抗器详细的温度场和流场分布特点,仿真结果表明电抗器内部各包封线圈温升基本相同。提取包封线圈和气道沿轴线方向温度和流速分布,得到包封线圈与气道间的散热特性。在此基础上,选取内部包封线圈-气道单元来反映电抗器的整体温升,结合竖直管道对流换热实验关联式,推导出电抗器的温升计算方法。联立电抗器的电感守恒和结构方程,构建电抗器金属导体用量与包封线圈整体外形比例、气道宽度和包封数量等参数间的关系式,分析了各结构参数对电抗器金属导体用量的影响规律。将电抗器金属导体用量作为优化目标,采用多岛遗传算法获得线圈的最佳结构参数,优化结果表明在保证电抗器电感和温升恒定且满足损耗的要求下,优化方法能够显著降低金属导体用量,可为电抗器的优化设计提供重要指导。