摘要：为了在构件中构造形态多变和性能各异的功能梯度结构,提出一种多区域变参数的功能梯度结构拓扑优化方法,在保证构建结构单元连续性的同时,构建了多区域变参数的功能梯度结构。将设计域划分为多个区域,采用Helmholtz PDE方程对每个区域的密度变量进行过滤处理,然后施加不同的局部体积约束;将局部约束整合到传统变密度拓扑优化方法中,达到了不同区域生成不同功能梯度微结构的效果,同时区域之间的结构保持了良好的连续性。最后,通过悬臂梁和简支梁多区域功能梯度结构拓扑优化设计和制造,验证了所提方法的有效性。

摘要：为查清怀化市国家重点保护植物名录中的古树资源,对怀化市国家重点保护古树进行全面调查,并对重点保护古树的类型、濒危等级、海拔分布等进行了研究。结果表明,怀化市共分布有国家重点保护古树17种、2018株,属于13科14属,全市13个县级行政单位均有分布;古树树种以银杏、南方红豆杉、闽楠和大叶榉树为主,每个树种均在200株以上;古树平均胸径76.4 cm、平均树高19.3 m、平均树龄227 a,适宜古树生长的海拔区间为300~800 m。以期为怀化市的生物多样性保护及营造林树种选择提供参考。

摘要：对怀化市156个古树群(含3个树种、15株古树以上)进行研究,分析树种和古树群结构特征,选择适宜在怀化市造林的乡土树种及配置模式。实地调查古树群,按照平均胸径、平均树高、株数和重要值计算树种得分,按分值优选造林树种。古树群以树种数、株数、平均胸径、平均树高计算分值,选取前20个古树群研究树种配置。选出枫香树、青冈、香樟、马尾松、黄连木、朴树、钩栲、木荷、银杏、甜槠等23种适宜造林的乡土树种。树种配置不固定到种,采取6种以上树种混交,喜光树种作先锋种,根据经营目的搭配中性和耐荫树种的模式。选出的造林乡土树种和树种配置模式,实用性强,可以为当地建设长期稳定的森林群落提供树种选择理论依据。

摘要：应用HyperMesh软件中HyperMorph模块的网格变形功能创建了增压器涡轮8个形状变量。为减少计算量,运用试验设计(DoE)分析方法对形状变量进行筛选,去掉1个对体积、最大应力和最大变形影响都不显著的因子。针对筛剩的7个变量,利用HyperStudy中的全局响应面法(GRSM)对涡轮进行了多目标优化,得到了涡轮体积和最大形变量之间的帕雷托边界。帕雷托边界表明:当体积属于[5 400,5 700]mm3区间时,增加涡轮体积与减少最大形变量具有明显的相关性;当体积大于5 700mm3时,继续增加体积对减小最大形变量无明显作用。形状变量、涡轮体积与形变量的蛇形关系图表明:体积为较小值时,形变量均较大;最大形变量为较小值时,体积依然有可能取较小值。研究方法与结论为增压器涡轮的优化设计提供了指导,具有一定的工程应用价值。

摘要：低碳家具是利于使用者健康并在生产和回收等方面都符合环保要求的绿色家具。本文将ISO14000环境管理体系这一标准引入了处于概念化阶段的低碳家具设计研究。并在ISO14000系列标准与生命周期评估的概念下构建了ISO14000体系下的低碳家具设计框架。探讨了如何从家具的材料选择、结构设计、生产与包装工艺、循环回收设计等方面实现环境管理体系下的低碳设计路径。

摘要：在超声检测中,往往需要获得传播时间(TOF)、回波个数、中心频率、幅值等全面的信息,来综合评判缺陷的位置、大小和类型。通过建立多回波的卷积模型和参数化模型,给出一种结合最小熵盲反卷积(MED)和期望值最大(EM)算法思想的超声回波参数估计方法。首先基于卷积模型,采用最小熵反卷积,实现了重叠多回波信号的有效分离;再基于参数化模型和所获取的回波个数,给出了基于期望值最大算法思想的参数估计算法;最终实现了重叠多回波超声信号TOF、回波个数、中心频率、幅值等参数的精确估计。仿真和实验验证了该方法的有效性和优点。

摘要：利用动态几何信息再更新策略,重置预压后胞元的单元信息及边界条件,实现了铝蜂窝预压缩数值模拟。对比准静态实验,分析了预压缩前后蜂窝力学特性的变化。采用数值模拟手段研究了预压缩对峰值力特性在冲击速率与预压深度两方面的敏感性,结果表明:准静态加载时,蜂窝直接进入稳定压缩段,初始峰值力不复存在;动态低速加载时,若预压量低于某定值,蜂窝先进入稳定压缩段,继而出现二次峰值,达到甚至超过该值后,预压后峰值特性趋于稳定,峰值均出现在加载初始时刻,理想的周期性褶皱对应周期性峰值力的现象并不存在;对出现二次峰值的预压蜂窝,二次峰值随冲击速率的提高增加不明显,在速率达到20m/s后,反而在加载初始时刻出现新的初始峰值力,该力值甚至大于二次峰值;总体而言,二次峰值与预压后初始峰值均小于未预压处理的蜂窝初始峰值,峰值特性得到明显改观。系列结果对蜂窝吸能材料选择与设计提供重要参考。

摘要：基于永磁同步电机的混沌模型,当系统中含有不确定性参数时,设计一种自适应反步控制器,使系统从混沌状态中恢复过来,渐进跟踪期望速度并保持稳定。首先,对给定的期望转速和期望直轴电流,构造误差系统,用反步法设计子系统的控制器,在每个子系统中构造Lyapunov函数和虚拟控制量,获得使系统渐进稳定的期望的交轴电流的期望值。然后,当永磁同步电机混沌系统中的2个未知参数负载转矩和永磁磁通变化时,根据Lyapunov稳定性原理,用反步法设计出负载转矩和永磁磁通的自适应控制器,实现永磁同步电机混沌系统对速度的跟踪以及参数的一致收敛。数值仿真结果表明:所设计的自适应控制器是有效的,能使受控系统从混沌状态变成可控状态,并快速的跟踪期望速度,同时未知参数的估计值收敛达到了实际值。

摘要：基于饱和渗流理论,结合高速公路排水实际情况,提出一种提高排水层排水能力的设计方法。该设计方法建立面层与等厚排水层,面层与不等厚排水层之间的水量交换计算模型,获得等厚排水层不同横向位置断面处的流量计算公式和不等厚排水层不同横向位置断面处的流量计算公式,对比分析等厚和不等厚排水层的排水能力。结果表明:在排水层横向截面积相等的情况下,不等厚排水层的排水能力大于等厚排水层的排水能力。不等厚排水层的厚度渐变坡度对排水层的排水能力的提高有显著作用,其厚度对排水能力影响不显著。因此,排水材料的渗透系数以及不等厚排水层厚度渐变坡度应为不等厚排水层设计的主要控制参数。

摘要：水系锌离子电池具有成本低廉、环境友好、安全、能量密度较高等特点,有望应用于大规模电化学储能装置.然而,目前使用的商业化锌箔负极相对正极活性材料大大过量,显著降低了电池的能量密度,且存在严重的穿孔和极耳脱落等问题.使用集流体负载锌作为负极可有效提高放电深度,同时避免电极穿孔失效.但是,集流体界面易产生锌枝晶与副反应,严重影响电池的循环寿命.本综述首先分析了锌枝晶与副反应的产生原因及其对锌负极电化学性能的影响,并从集流体材料成分选择与结构构建两方面总结了锌负极集流体的设计思路,包括选择亲锌性材料、设计择优取向基底与构建三维集流体结构.设计合适的集流体可有效调控锌金属的沉积与剥离行为,从而推进水系锌离子电池的实用化.