摘要：　为了减少激光熔覆过程中基材与生物陶瓷涂层之间的热应力,设计了一种梯度生物陶瓷复合涂层并采用宽带激光熔覆技术在 Ti 6Al 4V合金上制备了梯度生物陶瓷复合涂层,对其组织和显微硬度进行了研究。结果表明:钙和氧元素主要分布在生物陶瓷涂层中;钛和钒元素主要分布在基材和合金化层内;磷元素分布在合金层与陶瓷层中。合金层中基底组织上分布着白色共晶组织和白色颗粒,基底组织主要为 Ti(Al、P、Fe、V)相,白色共晶组织主要为 Fe2Ti4O +AlV3,白色颗粒为结晶析出的 Al3V0.333 Ti0.666;生物陶瓷层中的基底组织为胞状晶,其上分布有灰色相和白色颗粒相,胞状晶主要为 CaO、CaTiO3 和 HA,灰色相为β TCP及 Ca2Ti2O6,白色颗粒相为 TiO2。合金层的最高硬度为1600Hv0.2,生物陶瓷涂层显微硬度最大值约为1300Hv0.2。

摘要：针对传统拓扑优化中对中间密度单元处理的单向性及初始设计域选择过裕而使求解规模增大的问题,提出一种基于双向插值模式的空间扩张拓扑优化。建立了双向插值模式拓扑优化问题的数学模型,构建了基于边界单元敏度信息的空间扩张策略,并提出降低空间扩张拓扑优化问题求解规模的技术,最后通过算例验证了其可行性。算例表明,利用空间扩张策略仅对敏度进行插值的模式相对于基于刚度和敏度进行双向插值的模式和传统带惩罚指数的固体各向同性微结构模式,在优化设计中更具有全局性,不用过滤便可以高效地得到边界清晰的拓扑优化结果,且具有较小的目标设计值和较少的迭代步数。

摘要：针对传热强化拓扑优化过程中新形成的孔洞边界对拓扑优化影响的问题,研究了考虑孔洞影响的拓扑导数分析技术,并提出了优化过程中对新形成孔洞边界进行处理的自适应动态边界处理方法。应用Lebesgue微分理论,基于域摄动敏度分析和局部极限定律,推导了Poisson方程控制系统在三类边界条件下不同目标函数的拓扑导数计算公式;最后通过数值分析实例验证了采用该方法直接设计高效换热器的可行性和有效性。

摘要：4D打印技术又称为可变特性快速成型技术,是一门结合材料、数学和增材制造等学科的技术。4D打印使用的材料是智能材料,所打印结构的形状、属性或功能在环境刺激下可以随着时间的推移而改变。利用4D打印技术自组装、自适应、自我修复的特性,可以设计柔性化、个性化和智能化的结构。文中首先对4D打印技术进行了介绍,包括4D打印的特点、成型方式、使用的材料和变形的形式,接着阐述了4D打印技术的应用进展,最后探讨了4D打印技术存在的关键问题以及未来的发展方向。

摘要：研究了高耸电视塔结构基于被动摩擦阻尼器的风致振动控制问题。建立了电视塔结构的三维有限元模型和二维等效动力分析模型。随后建立了电视塔结构的受控运动方程和风荷载模拟方法。在此基础上以合肥电视塔为背景,进行了结构风振反应控制分析和相应的参数研究。分析表明,被动摩擦阻尼器可有效地抑制结构的风振反应。通过合理地选取阻尼器参数,可以获得满意的减振效果。

摘要：为了准确地选择虚拟现实人机交互过程中的小目标,避免因手和控制器抖动导致选择精度较低等情况,提出了一种基于Fitts定律的虚拟情境中有效测算小目标交互时间的方法。首先,类比图形用户界面中的移动距离和目标宽度,明确了虚拟情境中Fitts定律的适用性。其次,设计实验并对虚拟情境下的Fitts公式进行回归分析,得到相关系数R^2=0.8963,说明预测时间与真实时间有偏差。接着,利用MATLABcftool拟合工具箱对不同目标尺寸进行回归分析,结合方差分析发现拟合直线的截距与目标尺寸之间显著相关,结合虚拟情境的Fitts公式建立了虚拟现实小目标选择模型。然后,对新模型进行多元回归分析,确定相关系数R^2=0.976 7,说明新模型能够有效预测捕获小目标的时间;分析了运动方向对交互时间的影响,结果表明新模型在不同运动方向下都具有良好的适用性,能够有效指导虚拟情境交互任务中良好目标尺寸的计算。最后,以某VR(virtual reality,虚拟现实)隧道救援体验系统为例进行实验评估。实验结果表明,利用该模型能够在获取虚拟现实小目标时有效减少用户的交互时间,提供更好的用户体验。研究结果能为相关设计开发人员确定虚拟情境下的界面布局提供有效指导,并一定程度上优化用户的交互体验。

摘要：在分析当前卷积神经网络模型特征提取过程中存在问题的基础上,提出了基于Dropout与ADAM优化器的改进卷积神经网络算法（MCNN-DA）.设计了二次卷积神经网络结构,通过引入基于Re LU的激活函数以避免梯度消失问题,提高收敛速度;通过在全连接层和输出层之间加入Dropout层解决过拟合问题,并设计了ADAM优化器的最小化交叉熵.以MNIST和HCL2000数据集为测试数据,测试分析了ADAM优化器的不同学习率对算法性能的影响,得出当学习率处于0.04~0.08时,算法具有较好的识别性能.与三种算法的实验比较结果表明：本文算法的平均识别率最高可达99.21%;对于HCL2000测试集,本文算法的平均识别率比基于支持向量机优化的极速学习机算法提高了3.98%.

摘要：针对工业厂房结构横向由于无法安装支撑抗侧力体系,容易在地震作用下破坏的问题,提出了厂房横向采用智能力矩控制器的抗震设计计算方法.建立了压电材料智能力矩控制器的力学模型,并推导了力矩控制器对具有变截面柱厂房结构的主动控制力表达式.建立了安装有智能力矩控制器的厂房排架横向地震反应的受控运动方程.通过数值分析,考察了在不同地震地面运动作用下智能力矩控制器的控制效果并进行了相应的参数研究.结果表明压电材料智能力矩控制器可以有效地减小厂房结构的地震反应,减振率可达25%以上.

摘要：将求解SVC模型的算法运用到求解SVR模型中一般要SVR模型的核函数正定且满足Mercer条件,而实际应用中利用几何框架将SVC模型转换成相应的SVR模型时,通常无法保证经转换得到的SVR模型的核函数具有正定性,从而导致SVR模型不是凸规划模型而无法求解。为解决上述问题,本文提出了一种运用扩展的序列最小最优化方法(SMO)来求解基于非正定核的SVR模型,设计了算法中工作集的选择准则,解决了算法中如何选择工作集变量当前的最优值问题。由于该算法不要求核函数具有正定性,从而拓宽了SVR模型核函数的选择范围。实验表明,该算法对基于正定或非正定核的SVR模型都具有很好的泛化性能和回归精度,具有一定的理论意义和实用价值。

摘要：蒙代尔-弗莱明模型是研究开放经济条件下财政政策和货币政策对宏观经济影响的重要工具。利用经济控制论方法建立动态的蒙代尔-弗莱明模型,研究蒙代尔-弗莱明模型的动态结构特征以及开放经济系统的控制律设计,得到蒙代尔-弗莱明模型反馈控制律的解析解并进行仿真研究。研究表明:动态蒙代尔-弗莱明系统具有完全能观性、能控性和能达性等控制结构特征;可以任意配置蒙代尔-弗莱明模型闭环系统的极点,使系统渐进稳定,达到输出调节并具有满意的动态性能,仿真结果进一步验证所设计的反馈控制律对蒙代尔-弗莱明模型控制的有效性。采用经济控制理论对蒙代尔-弗莱明模型进行研究具有重要的理论意义和应用价值,能为决策者就宏观经济政策制定和经济系统分析提供新的逻辑视角与方法。