摘要：在前期研究中对下肢长骨和膝关节主要韧带的模型进行了全面验证的基础上,建立了具有详细解剖学结构的行人膝关节有限元模型,并定义了各组织间的接触。依据更符合实际行人事故中膝关节载荷特点的生物力学实验,对膝关节有限元模型进行了动态四点弯曲和动态三点弯剪仿真验证。结果显示膝关节模型的生物力学响应与实验结果吻合,能较好地反映膝关节的损伤和动力学响应,具有较好的生物逼真度。

摘要：我国《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》(简称《指南》)中以年降雨总量控制率作为径流总量控制目标,并由长系列多年全样本统一排序的方式确定标准控制率下对应的设计降雨量。由于降雨的年际变异性,采用这种多年平均的方法仅能体现降雨量的多年平均控制程度,其置信概率有待进一步确定,该方法也未明确"年控制"的概念。为此,以我国北京、武汉、广州为代表城市,比较分析了多年平均和年单样本两种方法下低影响开发设施的降雨量设计问题,并通过P-Ⅲ型频率曲线推求了年单样本方法下的设计降雨量。将两种方法得到的80%控制率下的设计值与《指南》中的同标准设计值进行对比,结果表明,《指南》中的设计值反映的是多年平均降雨水平,该设计值下仅有约60%的概率实现年降雨总量控制目标;而年单样本方法考虑了降雨的年际变异性,可通过频率分析的方式实现统计意义上的"年控制",此方法能给出不同频率下的设计降雨量,可避免决策者和公众对城市降雨控制水平的错误估计。

摘要：改进化学品研发模式,缩短化学品从发现到应用的时间是化工行业中所有科学研究者和产业人员的最终目标。本文提出:化学品设计是一个涉及多组分、多尺度和多物理场的复杂过程,现有的实验研究模式难以深入高效地揭示相关的物理化学机制;因此,需要借助多尺度计算机模拟技术,从微观分子层面的化学结构出发,耦合多种模拟方法来预测宏观产品的性能;同时,随着计算机算力的提升,将基于物化机制的多尺度计算机模拟方法与数据驱动的人工智能相结合的研发模式,具有广阔的应用前景,例如基于高精度多尺度模拟数据训练的机器学习模型能够指数级地缩短化学品结构-性质的预测。尽管如此,由于广阔的分子结构空间和复杂的分子作用力关系,新型化学品研发面临着众多独特的挑战。如何借助人工智能提高现有模拟技术的准确性与速度,更好地理解和预测材料的性质和特点,并将人工智能引入材料设计算法,以实现更高效地探索和优化复杂的化工设计参数,使其更适应实际需求,是化学品设计研究的前沿方向。本文从多尺度模拟、材料设计框架和科学计算软件开发三个方面,分析讨论了人工智能驱动化学品创新设计的发展现状,阐述了人工智能技术在实现化学品设计创新途径中所起的重要作用,并对人工智能驱动在化学品设计的研究方向和发展目标进行了展望,以助力实现新型化学品的设计,为我国化工产业发展提供坚实的技术支撑。

摘要：现有的绝大多数视觉传输系统致力于最小化接收端像素值的均方误差(MSE).但作为一种质量评价标准,很多情况下MSE 与人的视觉感官所得结果并不一致,而关于质量评价的研究表明图像梯度的结构可以更可靠地反映视觉信息.在此结论基础上本文介绍一种新的图像视频软传输方案,利用梯度数据承载视觉信息,以在无线视觉通讯中取得更好的视觉效果.此外本文为该方案的接收端设计了一种有效的图像重构技术,使之能够利用接收到的带噪梯度数据重构出高质量的图像.为此本文利用梯度统计特性进行自适应的分布建模,与全变分模型用一个固定的零均值拉普拉斯分布对梯度数据建模不同,本文利用图像块的非局部相似性从高度相关的图像内容中提取数据样本形成分布,每一梯度的期望、方差都自适应地进行估计.在此基础上本文提出非局部梯度稀疏正则化,根据逐像素估计的梯度统计特性对不同位置的梯度数据分别自适应地施加正则化约束.相应优化问题通过增广拉格朗日方法求解.实验结果表明本文所提技术比同类其他方法获得了更好的视觉效果.

摘要：我们设计及测试系统时,很多时可能需要借助正弦波信号 (其频率可任意选定)。以下提供一个可供参考的设计,我们只要按照这个设计,并参考 Excel 电子表格 (相关电子表格登载在 *** 网页上),再加上一个双重组装运算放大器及几个电阻器及电容器,便可迅速装配完成这个正弦波发生器。图 1 显示这个可以迅速装配使用的正弦波产生器的电路图。

摘要：以典型船舶双层底结构中肋板骨材为研究对象,用塑性力学理论及数值仿真讨论肋板骨材在船舶搁浅台型礁石场时的变形过程与破坏机理。用LS_DYNA仿真技术模拟获得结构变形模式及能量耗散结果。在研究变形模式基础上建立肋板骨材塑性变形数学模型。用上限定理及MATLAB编程数值方法求解纵桁骨材变形吸收的结构变形能及平均变形阻力;用数值仿真结果进行验证。研究获得纵桁骨材变形阻力及变形能解析计算公式,对船舶双层底耐撞性结构设计及性能评估具有一定指导意义。

摘要：国内关于船舶管道隔振支承布局优化设计的标准和方法目前还没有建立,有关优化模型及算法的研究有待开展。借鉴美国ASME B31规范和综合考虑强度、刚度、稳定性、固有频率及振级落差等约束条件,提出了管线系统支座布局优化设计模型及规范设计法。该方法根据ASME B31规范初步确定支座的数量,通过几何优化设计支座的间距。提出迭代优化算法求解这上述问题,获得较优的支座数目与支座间距。通过算例,研究了不同优化目标函数的选择,(如支座造价、管线最大下垂或结构应变能等),对优化结果的影响;证明了有关模型与算法的有效性和实用性。

摘要：在两层钢板中间夹衬泡沫铝等多孔材料构成多层复合结构被应用于抗爆、抗冲击的结构设计中,能够有效地降低冲击载荷对结构的破坏作用。为了研究多层复合结构的抗爆机理和变形破坏过程,使用材料非线性本构模型和无网格物质点法对在高速冲击载荷作用下各层材料的弹塑性大变形进行数值模拟。MPM法利用了欧拉法和拉格朗日法两者的优点,不仅与网格无关,也避免了有限元法中网格畸变,而且在对涉及多物质分界面的问题计算时,因MPM法的耦合条件自动满足,不需要考虑材料界面的变形和破坏,为计算多层抗爆结构的冲击响应建立了一个有效的无网格法数值模拟平台。

摘要：精确的活塞运动控制是实现自由活塞发动机(free piston engine,FPE)安全可靠运行的前提,本文的主要研究内容是带有约束的FPE活塞运动控制.根据活塞运动控制问题描述,建立了FPE面向控制的非线性离散模型;设计状态反馈控制器,通过控制循环喷油量使活塞运动位置跟踪期望值;针对电磁负载变化引起的活塞运动瞬态波动超出安全约束的问题,考虑闭环系统非线性隐式的特点,在不改变原状态反馈控制的框架下,提出基于牛顿迭代的Reference Governor来调节负载,保证系统运动满足安全约束.所提出的控制方法为带有约束FPE活塞运动控制提供解决方案的同时,扩展了Reference Governor算法在隐式系统的应用.通过MATLAB与AMESim联合仿真验证了控制方法的有效性.

摘要：区间振荡是大规模交直流互联电网安全稳定运行面临的主要问题之一。文章将一种新型自适应动态规划算法——Gr HDP(goal representation heuristic dynamic programming)算法应用于设计柔性直流输电的附加阻尼控制器(supplementary damping controller,SDC)以阻尼区域间功率振荡、提高交直流互联系统的整体动态稳定性。Gr HDP是在HDP(heuristic dynamic programming)2层神经网络的基础上发展而来的,它增加了一个目标网络,能形成自适应的内部强化信号,来调节输入信号与输出控制量之间的映射关系,从而大大改善系统的动态性能。Gr HDP-SDC相对于常规超前滞后SDC的优点是,前者的设计无需精确的被控对象模型,且对系统运行状态的改变具有很强的学习能力和适应性。以含两端柔性直流输电的四机两区域系统为例进行了仿真研究,仿真结果表明,Gr HDP-SDC与常规超前滞后SDC、HDP-SDC相比,能更好地改善系统的动态性能,且能更好地适应运行点的变化和不同的扰动情况。