摘要：针对直线永磁游标电机的损耗问题,提出一种磁障式拓扑结构。通过在次级的凸极齿加入隔磁磁障,使次级对磁通的流动具有导向作用,减少涡流损耗,提高电机的磁场调制能力。在此基础上,设计一种磁障式直线永磁游标电机,采用响应面(RSM)-正交法对电机的推力性能进行优化。首先,通过对电机进行灵敏度分析,确定显著变量。其次,根据RSM法建立优化目标响应与显著变量之间的拟合模型,并对其拟合精度进行评估。最后,基于该模型进行正交试验,根据正交试验的数据进行极差分析,得到电机的最优结构参数。有限元实验结果表明,采用RSM-正交优化方法的电机性能得到大幅提高,并且可以节省优化时间,提高优化效率,对直线永磁游标电机的设计与优化有重要的参考价值。

摘要：为揭示冻土温度、流变特性对桩基承载性能的作用效应,进行温度、流变响应试验分析,采用自行设计的大型冻土桩基承载性能试验装置,开展了不同地温、不同加载过程下桩基承载特性模型试验,分析了轴力与侧摩阻力的温度、流变响应。结果表明:地基温度对桩基刚度具有显著影响,温度较高(约-3℃)时,刚度仅为温度较低(约-6℃)时的1/10。其次,温度较低时,轴力沿深度迅速衰减,侧摩阻力呈上大下小,桩体上部(约1/3)主要承载;温度较高时,轴力分布平缓,深部侧摩阻力发挥程度相应提高。再者,流变效应对侧摩阻力的发展、变化存在显著影响,持荷阶段流变导致的侧摩阻力降低逾200 kPa。此外,流变效应亦受地基温度及荷载水平的影响:地温较高时,流变导致的侧摩阻力松弛近乎初值的50%;荷载水平升高时,流变效应呈现先增大后减小的趋势。冻土地基中桩基础承载性能具有显著的温度、流变响应,实际工程设计、运维必须予以考虑,研究结果可为工程实践提供理论支撑。

摘要：为保护和传承洮绣文化,促进洮绣民间艺术与现代设计的有机融合,提出洮绣纹样文化意象基因提取与应用方法,从意象风格角度探索洮绣纹样的创新设计路径。首先,建立洮绣纹样样本库,并收集洮绣纹样的造型意象词汇与色彩意象词汇,通过语义差分法进行意象值评价,从而归纳各意象维度的典型样本;其次,分析典型样本,结合形态分析法、解构重组、图谱分析法提取造型因子和色彩因子,构建契合用户感知意象的文化基因库;再次,通过用户满意度建立目标产品与文化意象基因的关联机制,并利用形状文法进行造型推演;最后,输出融合洮绣文化内涵的产品创新设计方案。基于上述流程,以丝巾为案例开展设计实践,所得方案能够展现出洮绣纹样的特征,该流程适用于洮绣纹样的创新设计,具有可行性和有效性,可为其他刺绣纹样创新设计提供参考。

摘要：传统防屈曲支撑(BRB)被广泛用于桥梁排架墩的减震控制,但其屈服后刚度较低和变形能力较小,难以有效控制强震下的峰值位移和残余位移。为此,将传统单一材料组成的BRB核心变形段替换为两种具有不同屈服点的材料,使其整体力学特性呈分级屈服的多线性,形成多级屈服耗能的防屈曲支撑(MSBRB)。将MSBRB作为保险丝构件应用于排架墩以提升其抗震性能,采用等能量的设计方法,以设置MSBRB排架墩体系的能力曲线为设计目标,考虑体系在逐渐增强的地震动荷载作用下的塑性发展机制和能力曲线特征,在中国公路抗震设计规范基础上发展了三阶段的抗震设计流程。最后,结合一排架墩设计案例并通过非线性时程分析证明了所提出设计方法的可行性和准确性。结果表明:设计方法可以较好地预测不同地震水平下MSBRB排架墩体系的性能状态,设计值与模拟值最大误差不超过6%,能达到不同地震水平的设计目标;设置MSBRB能显著降低排架墩的墩顶位移,E2地震作用水平下可使排架墩保持弹性状态,在更强的地震水平下也可有效降低排架墩的损伤,说明MSBRB可更为高效地提升排架墩抗震性能,实现排架墩的损伤控制。

摘要：锂离子电池在热失控过程中将产生大量可燃性气体,是导致储能系统燃爆的主要风险。为研究系统尺度锂电池热失控可燃气体的生成及扩散规律,本文首先通过实验测试了某磷酸铁锂电池在不同热失控触发条件下的产气组成。基于实验结果,建立了预制舱储能系统热失控过程产气及扩散仿真模型,并分析了不同位置电池单体触发热失控后的可燃气体扩散规律。结果显示,在释放的气体中,H2占比约30%,且不受空气组分影响,更适合作为电池热失控的警告气体;经模拟发现,在电芯防爆阀打开3 s内,H2主要集中于电池模块区域,随着风冷循环,向电池模块外部间区域位置进行扩散,在120 s内将扩散至整个储能电池舱;基于此,给出了针对该储能舱最优的气体传感器及风道布置方案。本文研究结果能够为储能系统可燃气体监测点布局与排放路径设计提供参考。

摘要：针对存在拒绝服务(DoS)攻击与执行器故障的工业信息物理融合系统(ICPS),将机理解析与数据驱动方法相结合,在新型自适应事件触发通信机制下,研究双重安全控制问题.首先,设计自适应事件触发机制,能够触发参数随系统行为动态自适应变化,节约更多网络通信资源;其次,基于系统最大允许时延建立攻击检测机制,可以有效区分大、小能量DoS攻击;再次,基于极限学习机算法(ELM)建立时序预测模型,用于大能量DoS攻击时重构修正控制量,以主动容侵攻击的影响,并给出与小能量攻击时机理解析的弹性被动容侵来提升系统对攻击的防御能力;然后,借助T-S模糊理论、时滞系统理论、新型Bessel-Legendre不等式等,推证得到系统鲁棒观测器及双重安全控制器的解析求解方法,使双重安全控制与通讯性能得到折衷协同提升;最后,通过实例仿真验证所提出方法的有效性.

摘要：针对多模态医学图像融合中存在纹理细节模糊和对比度低的问题,提出了一种结构功能交叉神经网络的多模态医学图像融合方法。首先,根据医学图像的结构信息和功能信息设计了结构功能交叉神经网络模型,不仅有效地提取解剖学和功能学医学图像的结构信息和功能信息,而且能够实现这两种信息之间的交互,从而很好地提取医学图像的纹理细节信息。其次,利用交叉网络通道和空间特征变化构造了一种新的注意力机制,通过不断调整结构信息和功能信息权重来融合图像,提高了融合图像的对比度和轮廓信息。最后,设计了一个从融合图像到源图像的分解过程,由于分解图像的质量直接取决于融合结果,因此分解过程可以使融合图像包含更多的细节信息。通过与近年来提出的7种高水平方法相比,本文方法的AG,EN,SF,MI,QAB/F和CC客观评价指标分别平均提高了22.87%,19.64%,23.02%,12.70%,6.79%,30.35%,说明本文方法能够获得纹理细节更清晰、对比度更好的融合结果,在主观视觉和客观指标上都优于其他对比算法。

摘要：胶原蛋白是人体内含量最丰富的蛋白质,其中异源三聚体胶原蛋白含量超过90%.异源三聚体胶原蛋白任意一条肽链的甘氨酸发生突变都会引发遗传疾病.胶原蛋白分子量大且结构复杂,在分子层面研究胶原蛋白存在挑战.胶原多肽的分子量小且结构易于控制,被广泛应用于仿生胶原蛋白.此外异源三聚体胶原多肽可以精确模拟Ⅰ型和Ⅳ型等异源三聚体胶原蛋白的组成、结构和功能.本综述介绍了异源三聚体胶原多肽的设计方法、表征手段以及应用.首先总结了共价键连接和非共价相互作用这两种构建异源三聚体胶原多肽的策略;其次概述了异源三聚体胶原多肽的肽链组成、三螺旋结构以及热稳定性的表征方法;接着介绍了异源三聚体胶原多肽在模拟胶原蛋白肽链排列、仿生胶原蛋白纤维结构以及研究成骨不全症机制等方面的应用;最后展望了功能化的异源三聚体胶原多肽的开发及其在生物医学领域内的应用前景.

摘要：液力透平作为一种液体余压能回收装置,在小水电建设和能量回收领域得到广泛应用,但其内部能量损失特性不清。以两级径流式液力透平为研究对象,基于熵产理论和Omega涡识别准则分析了各过流部件内能量耗散机理。结果表明:速度脉动和壁面效应是能量损失的主要来源,设计工况下二者总占比为98.03%。叶轮和导叶是透平内能量耗散的主要区域;小流量工况,叶轮损失占比较高;大流量工况下,导叶损失占比较高。叶轮内的能量损失源于叶片前缘分离涡、吸力面回流涡以及叶片尾缘涡等不稳定流动现象,而相对液流角与叶片进口安放角的不匹配是导致叶轮内产生不稳定流动的根本原因;在导叶和导叶Ⅱ-反导叶中,不同流量下导致其能量耗散的因素基本保持一致,叶片前缘失速涡和流动分离等劣态流动引起的动量交换是导致能量损失的主要原因。环形吸水室内流动的非对称性导致导叶Ⅰ各流道内熵产率分布不均匀,而导叶Ⅱ-反导叶通过正导叶的整流减小了冲击效应,各流道内熵产率分布均匀且高熵区较小。

摘要：在参数平面和状态平面内,研究了一类单自由度含干摩擦和弹性约束碰撞振动系统周期运动的分布、转迁及共存特征。首先,给出了系统各运动状态(滑动、黏着及碰撞)的衔接条件,并利用响应微扰计算方法得到系统的Floquet矩阵。其次,由相轨线与黏着面的关系将系统在参数平面内的运动划分为六种类型,根据Floquet乘子和滑移分岔发生的几何条件判定相邻周期运动在转迁时的稳定性和分岔类型,并基于胞映射和打靶法分析稳定及不稳定周期运动共存及转迁特征。研究发现,在相邻的多态共存区边界线交点处,系统在不同初始状态下存在分岔共存现象。由于间隙和干摩擦广泛存在于实际机械系统中,研究此类系统的动力学特性,对后续系统参数的设计及各种动力学行为的控制具有重要的意义。