摘要：针对软件定义无人机网络(SUNET)链路状态频繁变化难以保障用户服务质量(Quality of Service, QoS)的问题,本文研究了软件定义UAV网络中包含流量管控与队列调度的自适应QoS机制。首先,利用SUNET能够获取全局链路状态信息的优势,提出一种自适应QoS流量控制机制,其综合考虑链路带宽、不同类别消息的优先级和到期时间(ToE)等QoS要求,自适应调整OpenFlow交换机的数据流表项与计量表;然后,结合Linux流量控制的优先级(PRIO)和分层令牌桶(HTB)算法设计出多级队列调度方案以实现细粒度控制。仿真结果表明,所提自适应QoS机制能够显著降低高优先级消息的传输时延与丢包率,满足不同类型消息的差异化要求。

摘要：使用极点配置法解决了机电耦合系数大于等于2时,H2优化以及定点理论不能用于电磁分流阻尼(electromagnetic shunt damper,EMSD)参数优化设计的问题,从而实现结构振动控制。得到了经极点配置法优化的最优调谐比、阻尼比等无量纲参数的解析解。数值计算结果表明:极点配置法能用于解决当机电耦合系数取大数值时,EMSD分流电路的优化设计问题;在时域上,极点配置法对应的衰减系数分别大于基于H∞、H2优化的主导极点决定的衰减系数76.96%、282.47%,从而使得系统暂态分量衰减最快;极点配置法具有良好的鲁棒性。

摘要：针对无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)网络节点间干扰导致通信质量降低问题,文中从空域与功率域出发,构建以最大化UAV系统频谱效率和能量效率为目标的波束成形与发射功率联合优化模型。针对该多域资源分配模型,提出参数化动作空间的加权Dueling DQN(P-wDDQN)学习算法,该算法适用于包含连续功率分配和离散波束成形的混合动作空间,且解决了Dueling DQN的目标Q值过低估计问题。利用所提P-wDDQN算法设计了联合波束与功率资源分配策略。仿真结果表明,所提多域资源分配策略提升了无人机网络的频谱效率和能量效率,且具有快速收敛的优势。

摘要：建筑结构的声振特性是衡量建筑舒适性的重要指标之一,也是直接影响建筑使用寿命的重要因素,开展建筑结构声振特性优化的设计方法研究具有重要的工程意义。以建筑结构为研究对象,将其看作声固耦合系统——固体域为混凝土材质的楼板和墙壁板构成的长方体结构,结构内部腔体填满可压缩空气。引入分支模态发展了多重模态综合理论,建立了基于子结构固定界面模态、连接面分支模态和声学体自由子结构模态的减缩模型,极大地提升了声固耦合系统声振特性的分析效率;基于该减缩模型发展了一套建筑结构内部声压级优化方法,重点分析了建筑结构内部声压级与墙壁厚度、楼板-墙壁连接面上刚度之间的定量关系,并以腔体内部平均声压级为优化指标给出了优化策略。本文所提出方法和分析结果可为建筑结构声振特性的分析和设计提供参考。

摘要：高温合金由于其导热性差、比强度高,在磨削过程中弧区易产生并积聚大量磨削热,导致磨削烧伤。传统的冷却液浇注技术乃至高压水射流冷却技术都难以确保其磨削过程的冷却效果。基于绿色制造和清洁生产的发展理念,提出了一种振荡热管砂轮,其核心思想是借助振荡热管内部工质的相变及循环运动,及时、高效、稳定地疏导磨削弧区的热量,实现高温合金的干磨削。针对高温合金绿色加工的传热需求,设计并制作了振荡热管砂轮,开展了振荡热管砂轮的传热仿真分析和干磨削高温合金试验研究。研究结果表明,相比于传统砂轮,振荡热管砂轮的传热能力提高了88.4%~96.6%,可将58%~79%的磨削热通过砂轮及时疏导出去,从而将磨削温度降低了约40%,并始终控制在600℃以内。正是由于其高效的热疏导能力,振荡热管砂轮的磨削效率相比于传统砂轮提高了约2.4倍。振荡热管砂轮通过改变弧区热分配机制,有效控制了磨削烧伤,实现了高温合金的绿色高效磨削加工。

摘要：叙及了多学科设计优化技术在航空发动机涡轮叶片设计中的应用研究,对涡轮叶片多学科设计优化方法进行设计的具体实施过程进行了介绍,讨论了结构、气动、传热、强度、振动和寿命以及优化算法等跨学科之间进行耦合优化设计的理论和方法。文末给出了一计算实例。

摘要：提出了一种印刷传感器,用于钢筋混凝土结构的应变测试。采用石墨烯碳油墨和导电银浆分别作为传感和电路材料,以聚酰亚胺薄膜为基底,通过丝网印刷逐层印刷制备。设计了3种电桥电路,通过温度变化、系数标定和钢筋混凝土梁弯曲试验,测试了该印刷应变传感器性能。结果表明:该传感器具有成本低、制备方便、温度变化影响小等优点,其线性度超过0.99,灵敏度最高达到90.4,可以满足钢筋混凝土结构测试需求。

摘要：以某型号离心风机为研究对象,保留相关结构细节特征,建立三维有限元模型。基于CFD(Computational Fluid Dynamics)软件采用雷诺时均法对其内部流场开展稳态计算,并采用声类比积分法对风机的气动噪声进行预测。通过气动性能以及辐射噪声的试验测试和仿真结果对比来验证仿真模型的有效性。由宽频噪声模型分析可知,离心风机噪声源位置主要集中于叶片以及蜗舌附近。考虑到工程用离心风机结构改型成本较高,对叶片进行穿孔二次设计,提出一种优化的穿孔方案,探讨叶片穿孔对离心风机气动性能以及噪声声压级的影响。研究结果表明,优化后的叶片穿孔设计可降低叶片表面的压力脉动进而减少离心风机气动噪声,所提出的设计方案可使风机噪声总声压级降低2.64 dB。

摘要：针对跨声速宽体客机机翼、机身、短舱、挂架、平尾、垂尾全机构型中各部件之间存在的气动干扰和力矩耦合问题,采用多块拼接自由变形(FFD)方法进行全机多部件的参数化,利用雷诺平均Navier-Stokes方程(RANS)进行流场求解,结合离散伴随技术和序列二次规划优化算法进行考虑短舱安装参数变化和平尾配平的气动外形优化设计。经过优化之后,短舱附近机翼的压力分布形态变光顺,设计点阻力减小3.82%,并且获得了无激波的压力分布形态。

摘要：针对导弹面临的严酷气动热力环境,基于传统波纹夹芯结构,为导弹设计了一种兼具承载和热防护功能的一体化结构。建立热-结构耦合计算模型,对一体化结构进行结构承载与热防护性能分析,结果表明:一体化结构在高温下具有较好的承载能力;增加一体化结构隔热层与内壁厚度有助于提高导弹的热防护效率。以一体化结构热防护效率最高和质量最小为目标,采用第二代非支配排序遗传算法实现了多目标优化,并认识到:一体化结构热防护效率与质量相互影响,设计时需要需综合考虑。