摘要：管壳式换热器是石油、化工等过程工业中应用最广泛的热量回收设备,其数学模型通常是十分复杂的非线性优化问题,现有的商业求解器和优化算法存在运算时间长、收敛困难、易陷入局部最优等难题。针对这些难题,参考管壳式换热器制造标准,将换热器内构件尺寸定义成离散变量,分别以最小化换热面积、年度总费用、环境影响因子及最大化传热效率为目标函数,建立管壳式换热器详细设计的混合整数非线性规划模型。同时,对传统智能进化算法包括遗传算法、粒子群算法及模拟退火算法进行改进,使得换热器设计变量能够在一系列离散值中自由选择,不需要对优化结果进行人工圆整处理。案例测试结果表明,改进的智能进化算法能在1.0 s内得到最优设计方案,相对于全局求解器,优化时间节约99%以上,提高了优化求解效率;相对于局部求解器,改进的智能进化算法能够获取全局最优解,换热面积节约15.4%~56.6%,年度总费用节约15.8%~77.8%,保证设计质量。通过多目标优化在不同目标函数之间进行权衡,通过灵敏度分析展示了不同设计变量对目标函数的影响趋势。

摘要：为解决传统电控机械式自动变速器(AMT)换挡过程中的动力中断问题,同时提高整车动力性与经济性,提出一种将行星机构安装在AMT输入端构成的新型自动变速器(N-AMT),并对N-AMT基本结构进行详细介绍,同时就驻车、起步和换挡过程中行星机构工作模式进行详细分析。首先根据最大、最小传动比、挡位数和相邻速比的设计要求对N-AMT进行速比初步设计,然后结合AMT换挡和双离合(DCT)换挡各自特点,以动力性为约束,NEDC工况最佳燃油经济性为目标进行遗传算法速比优化设计。利用速比优化设计方法进行不同挡位N-AMT方案设计,并根据动力学关系建立整车模型,对N-AMT进行动力性与经济性分析。综合考虑不同挡位数方案的分析结果和变速器结构成本等因素,确定8挡N-AMT为最终设计方案。最后对8挡N-AMT进行台架、起步和顺序换挡试验。研究结果表明:8挡N-AMT的NEDC循环工况油耗为6.38 L·(100 km)^(-1),较5挡AMT原型车工况油耗6.95 L·(100 km)^(-1)减少了8.86%;N-AMT可以有效消除部分挡位间动力中断的问题,在30%加速踏板开度下,8挡N-AMT的起步时间为1.55 s,较5挡AMT起步时间1.61 s减少了3.7%,整车动力性得到提高;N-AMT换挡时间保持在1.05 s以内,且换挡平顺性较好。

摘要：孔隙比和颗粒级配是粗粒土渗流力学特性的重要影响因素。利用Copula理论适合建立多个非独立变量间联合分布函数的优点,以渗透试验成果为数据基础,构造了反映粗粒土渗透系数k、孔隙比e、级配不均匀系数Cu和曲率系数Cc间相关关系的四维最优Archimedean Copula函数(即Nelsen No 13,四维单参数对称Archimedean Copula函数)。利用构造的最优四维Copula函数求条件概率,便可得到粗粒土渗透系数估值的保证率,或者计算在一定保证率条件下的渗透系数。通过比较渗透系数试验值与Copula函数法、Terzaghi法及Hazen法计算值,阐述了Copula理论用于粗粒土渗透参数估值的可靠性。

摘要：多通道数字下变频技术是数字阵列接收机的核心技术,但现有实现方案占用资源较多。针对这个问题,本文研究了一种改进的多通道数字下变频技术。引入1bit量化技术,将正交的正弦波信号量化为对应的方波信号,方波信号只有2个电平,包含了正弦波信号的所有信息。数控振荡器中的查找表可使用一个异或门和一个非门电路取代,混频电路中的2个乘法器可使用2个数据选择器取代,因而简化了多通道数字下变频电路和数字Costas环路设计。使用ISE软件设计了具体的FPGA实现电路,使用ModelSim软件和MatLab软件进行了仿真分析。理论分析和仿真结果表明,与传统方法相比,本文方法在同一片FPGA芯片上可以实现的最大数字下变频通道数可提高40%以上,而系统性能和处理速度保持不变。

摘要：为了获得高效率和低成本的微型电动车轮毂电机,优化设计一种新型驱动轮毂电机。介绍简单遗传算法和模式搜索法在驱动轮毂电机优化设计中的应用,针对它们优化设计效果不显著的缺点,提出一种改进的遗传算法。在对微型电动车轮毂电机进行研究的基础上,针对驱动轮毂电机设计特点,重新建立驱动轮毂电机优化设计数学模型,并以实例进行优化计算。研究结果表明:驱动轮毂电机的效率提高,成本降低,能满足微型电动车对驱动轮毂电机的使用要求,因此,对于驱动轮毂电机的优化设计,改进遗传算法是一种比较理想的算法,具有广阔的工程应用价值。

摘要：以某轿车为例,建立了其FE-BEM的低频声学响应模型,并通过实车试验验证了模型的正确性。基于等矩形带宽(ERB)尺度,并以车速50km/h时采集的驾驶员右耳处20-200Hz频带的声信号为基础,运用正交试验设计生成16个声样本。编程计算了各样本的客观参量,并完成了主观评价试验。综合遗传算法与支持向量机,构建了声样本的声品质预测模型。以低频段各REB频带声压级为变量,声样本主观烦躁度最小为目标,建立了声品质优化模型,优化得到了比原来显著改善的声样本,通过主观评价结果验证了该方法的有效性。

摘要：针对汽车碰撞盒容易出现欧拉失稳导致吸能特性劣化问题,研究了一种柱状波纹压溃与胶泥流动产生压差缓冲的碰撞盒。通过实验研究了所用胶泥材料的Oswald-de Waele冥律流体本构模型,得出了胶泥的模型参数;采用落锤冲击实验方法研究了柱状波纹压溃件的冲击力传递特性;建立了胶泥在多级径向通道中流动的连续性方程和控制微分方程,推导了不同径向位置的径向速度分布表达式和压力梯度;采用平均惯性法分析了惯性效应对于压力梯度的影响,得到了胶泥在碰撞盒中非稳态流动缓冲力计算方法。为验证理论计算的合理性,设计制作了胶泥多级径向流动节流与柱状波纹压溃共同作用的碰撞盒样机,利用落锤冲击试验机和力传感器构建了冲击测试平台,并对缓冲装置进行了两种不同高度的冲击实验,比较了不同冲击能量下的胶泥缓冲器传递冲击力的测试值与理论值,分析了产生误差的原因。

摘要：直接设计对于图的加密算法比较困难,为此,提出了2种解决方案.一是借鉴二维易辛模型简单高效和局部化的优点;二是将图的加密问题转换成较简单问题的组合.通过改进基本的易辛模型设计了用于一维数据、二维数据、树结构的加密算法,最终实现了图的加密.分析和实验结果表明,该方法可以实现图加密所要求的可逆性、多样性、高效性、随机性和扩散性等.

摘要：利用单因素实验结合响应面Box-Benhnken实验设计对银耳结缔多糖提取工艺进行优化。对所得粗多糖初步纯化后进行结构特征和抗氧化活性研究。结果表明,银耳结缔多糖最佳工艺条件为提取温度92℃,提取时间4.2 h,液料比41∶1(m L/g),多糖提取得率为(23.41±0.92)mg/g,与预测值相对误差较小(1.07%)。抗氧化活性分析表明,银耳结缔多糖对DPPH自由基、ABTS+自由基的清除率和还原能力呈浓度-效应关系,其在三种体系中的EC50值分别是6.59、4.04和4.94 mg/m L,说明银耳结缔多糖具有较强的抗氧化能力。

摘要：为控制渐开线内啮合圆柱齿轮副的回差,对设计及制造过程中影响齿侧间隙的各误差因素进行分析、归类并量化。在认识各相关误差的形成机理与周期变化规律的基础上,考虑对各误差因素进行控制、补偿的可行性与最低成本控制,提出了齿侧间隙控制与补偿方法。包括基于等效变位齿轮的齿厚偏差补偿方法,齿轮变形协调设计,以及考虑各误差因素的最小侧隙啮合中心距设计计算公式。最后采用模数为1,内外齿轮齿数为45、40,精度等级为7级和6级的两对齿轮进行实验验证,试验结果表明采用该方法可将齿轮副的空程回差控制在3′以内。