摘要：“破损-安全”(fail-safe)设计通过冗余载荷路径设计提升结构的损伤容限(残余承载能力),是保障飞行器结构安全性的重要设计环节;然而,冗余结构形式不可避免地导致重量增加、效率降低,严重制约飞行器结构性能的进一步提升.论文基于双向渐进结构优化法(Bi-directional Evolutionary Structural Optimization),提出了一种“破损-安全”结构轻量化设计方法.具体地,设计方法采用“0/1”离散拓扑变量,以结构重量(材料用量)最小化作为优化目标,同时对局部破损结构的承载形变进行约束(低于安全阈值).针对渐进结构优化法难处理多设计约束的瓶颈,采用p范数法对局部破损结构的最大承载形变进行凝聚,并通过拉格朗日乘子将其耦合至优化目标函数,实现结构轻量化与“破损-安全”的同步设计.进一步地,并依据最大残余承载形变对局部区域破损之于“破损-安全”的影响程度进行判定,通过免除低影响局部破损区域的残余承载形变分析与约束,大幅度地提升了优化设计效率.通过系列基准测试算例,验证了论文“破损-安全”设计方法的有效性及高效性.

摘要：传统饱和铁心型故障限流器在开断时反向过电压较高,而耗能型故障限流器承受故障电流时间长、发热大和成本高,因此该文提出一种快速储能式直流限流器拓扑,具有过电压小、响应快及能量二次利用等优点。首先,分析该快速储能式限流器的拓扑结构和工作原理,即通过磁耦合的方式引入辅助支路,从而实现快速吸收故障能量的目的;其次,建立该限流器的电路模型,给出主要电气参数设计方法;然后,通过磁路有限元与电路仿真相结合,对关键电气参数进行优化计算;最后,进行全过程工况仿真,得到限流器的暂态电压和电流波形,并通过与解析解计算结果和不同类型直流限流器仿真结果的对比。验证了该文所提出限流器的可行性和有效性。

摘要：为探究保证行车安全的高速公路纵坡坡度值,引入可靠度理论,以上坡路段载重车辆运行速度降低至容许最低速度为极限平衡条件,建立纵坡坡度计算模型,并提出其可靠度功能函数。使用蒙特卡洛仿真算法,求解设计速度分别为120,100,80 km/h对应最大坡长条件下,不同坡度供给值的可靠概率,并以可靠概率为95%对应的坡度值作为推荐值。研究表明,规范值存在较大行车风险,基于可靠度理论得到的3种设计速度下的最大安全纵坡坡度推荐值分别为2.4%,3.4%,4.4%,该值可有效提升道路安全性。

摘要：采用磁控溅射和光刻技术制备了1μm×1μm的Ti N/Hf O2/ITO(氧化铟锡)3层结构的器件,通过控制改变正负细丝形成(forming)电压的操作方式来研究其阻变性能。研究结果表明,在上述的两种操作模式下,当保持操作端不变时导电细丝的形成与断裂均发生在ITO端操作,且从电流-电压(I-V)循环曲线中均发现了器件具有自限流特性。同时,文中比较了氧化铟锡(ITO)和铂(Pt)两种电极下,存储器单元阻变性能的差别。结合电流-电压循环曲线的拟合机制,推断出自限流特性来源于氧化铟锡(ITO)电极与氧化铪基阻变层之间形成的界面层。进一步设计了基于氧化铟锡(ITO)电极下的氧化硅/氧化铪双层结构阻变层的器件,发现该器件仍具有自限流效应。而且,氧化硅层同样起到了降低操作电流的作用,故使得器件的功耗大幅度降低至16μW。

摘要：针对无网格法拓扑优化中设计变量庞大、计算效率低的问题,提出了基于节点密度的自适应EFG拓扑优化方法.该方法以节点相对密度为设计变量,建立了以结构柔度最小为优化目标的自适应EFG拓扑优化模型,给出了拓扑优化中自适应节点加密准则、节点加密方法和新增节点设计变量更新规则.算例结果表明,采用论文提出的自适应EFG拓扑优化方法进行结构拓扑优化时,可以减少结构分析和优化的设计变量数目,提高优化效率.

摘要：风电、光伏等新型发电设备并入传统大电网后,使互联电力系统日益复杂,给电力系统建模和运行控制带来了新挑战.基于此问题,本文提出基于模糊自适应控制的互联电力系统输出跟踪与干扰抗御算法.首先利用模糊控制理论对系统进行建模,然后利用非线性输出调节思想解决带有扰动的跟踪问题.但模糊逼近不可避免的存在逼近误差,为减小逼近误差与外部扰动对于控制系统的影响,利用Backstepping法设计自适应输出调节控制器.最后,仿真结果验证了该算法有效,实现了系统输出跟踪与干扰抗御.

摘要：进化多目标优化中由于进化算子固有的随机误差以及进化过程中选择压力和选择噪音的影响使得进化群体容易丧失多样性,而保持进化群体的多样性不仅有利于进化群体搜索,而且也是多目标优化的重要目标。对多目标进化算法的多样性策略进行了分类,在统一的框架下描述了各种策略的机制,并分析了各自的特性。随后,分析并比较了多样性保持算子的复杂度。最后,证明了一般意义下多目标进化算法的收敛性,指出在设计新的多样性策略中需要保证进化世代间的单调性,避免出现退化现象。

摘要：以多向度评测法提取产品风格特征 ,将特征作为产品风格认知的基本单元 ,提出了基于特征匹配的风格识别模型 ,将产品按照风格特征匹配的强弱度进行划分。提出了产品的风格相似性模型 ,实现了基于特征匹配的产品风格检索 ,为产品选型与创新设计奠定了基础。以太阳镜为例 ,分析影响太阳镜风格的主要特征 ,设计并实现基于特征匹配的太阳镜风格识别与选型算法。实验结果表明 ,该方法是一种比较实用的方法。

摘要：针对传统的支持向量机学习算法(SVM)在对视频关键帧提取过程中普遍存在学习参数不易确定,准确度偏低的问题,提出一种自主扰动变异差分SVM算法用来对视频进行关键帧提取.首先,对差分进化算法的生物学机理进行研究,提出一种改进的自主扰动变异方式.其次,结合改进形式的自主扰动差分进化算法对SVM参数进行选取优化,设计了基于该改进差分SVM算法的视频关键帧提取算法.通过在标准测试函数及视频测试数据库中的实验表明,改进的自主扰动变异差分视频关键帧提取算法能够更加有效地优化支持向量机参数,从而有助于改善视频检索的查全(准)率两个算法性能评价标准.

摘要：人工湿地作为一种高生产力的生态系统能为人类提供多种服务。但多年来对人工湿地的研究主要集中在其净化机理上,而一直缺乏系统、综合的人工湿地生态系统服务评价体系。基于层次分析法和模糊隶属函数法等数学理论,首次建立了对人工湿地生态系统服务进行综合评价的方法——人工湿地生态系统服务综合指数。开展了以北京奥林匹克森林公园人工湿地为例生态系统服务综合评价。其生态系统服务综合指数的得分为0.7848分。该得分较理想,说明北京奥林匹克森林公园人工湿地具有可观的生态系统服务价值。它能在净化水质、提供栖息地、有机质生产、微气候调节、休闲娱乐和科研教育等诸多方面提供良好服务。对人工湿地生态系统服务进行综合评价,有利于比较不同人工湿地或同一人工湿地不同时期服务质量的优劣,从而为人工湿地的研发、设计、建设、运行和管理提供指导。