摘要：机器学习和数据科学技术的飞速发展,很大程度上满足了许多领域通过数据预测比较实际或复杂的动力系统的需求.列维噪声是一个比高斯白噪声更普适和复杂的涨落模型,它被广泛应用于许多非高斯情形来模拟爆炸或跳跃行为.在本文中,我们设计了一个系统的数据驱动方法来识别受高斯白噪声和非高斯列维噪声扰动的系统的最大似然转移路径.其中涉及的主要理论和数值概念包括经典动力系统理论中的非局部Kramers-Moyal公式、非局部Fokker-Planck方程以及一个通过交叉验证解决稀疏回归问题的机器学习框架.接下来我们给出两个例子从细节方面展现了该方法的可操作性,并且对最大似然转移路径做了简要的分岔分析.该方法将作为相关理论研究对应的数值方法以及数值角度的验证,并为该高斯扩散过程的推广复杂系统的其他诸如平均离出时间或离出概率等动力学指征的数值识别工作提供一些洞见.

摘要：动载荷识别在结构设计和优化中起着至关重要的作用目前的大多数研究都集中在确定性结构上.然而,实际工程结构中的结构参数是未知的.不确定参数的存在会导致载荷识别结果与实际载荷值之间的误差,因此研究不确定结构的动载荷识别问题至关重要的.本文针对含有不确定参数的结构,提出了一种数据驱动的动载荷识别方法.首先,将不确定参数由一组闭区间向量表征.然后引入卷积神经网络(CNN)对未知载荷区间进行重构.将区间分析理论与泰勒展开相结合,得到了监督载荷的上下边界,并将其用作训练样本.最后,训练后的CNN模型直接识别未知载荷区间的边界.仿真结果表明,该方法具有较高的载荷识别精度和对噪声的鲁棒性.我们构造了一个简支梁结构进行实验,以进一步验证所提出方法在工程中的可行性.此外,我们还讨论了测量点分布和样本数量对识别精度的影响,这有利于在工程实践中的应用。

摘要：Negative Poisson's ratio(NPR) structure has outstanding performances in lightweight and energy absorption, and it can be widely applied in automotive industries. By combining the front anti-collision beam, crash box and NPR structure, a novel NPR bumper system for improving the crashworthiness is first proposed in the work. The performances of the NPR bumper system are detailed studied by comparing to traditional bumper system and aluminum foam filled bumper system. To achieve the rapid design while considering perturbation induced by parameter uncertainties, a multi-objective robust design optimization method of the NPR bumper system is also proposed. The parametric model of the bumper system is constructed by combining the full parametric model of the traditional bumper system and the parametric model of the NPR structure. Optimal Latin hypercube sampling technique and dual response surface method are combined to construct the surrogate models. The multi-objective robust optimization results of the NPR bumper system are then obtained by applying the multi-objective particle swarm optimization algorithm and six sigma criteria. The results yielded from the optimizations indicate that the energy absorption capacity is improved significantly by the NPR bumper system and its performances are further optimized efficiently by the multi-objective robust design optimization method.

摘要：本文提出了由之字形单元组成的弹性波超构表面来实现对弯曲波的深亚波长尺度操控.通过遗传算法对单元进行参数优化,可以找到具有全透射率和全相位控制的单元,而其宽度仅为波长的1/5.结合传输模态和Kirchhoff薄板理论,发展了理论模型并解释了这些单元产生优越性能的原因.接着,设计了直线型和曲线型超构表面实现不同位置的弯曲波聚焦,其仿真结果都显示出了优异的性能,进一步加工制作直线型超构表面并进行实验测试,实验结果与仿真结果非常吻合,结果同时表明入射波能量在焦点处提高了6倍以上.本工作提出的超构表面可用于设计紧凑高效的弹性波器件.

摘要：空间充气结构因其具有可展开、大柔性,以及低频模态等特性,常常会产生难以消除的振动.本文提出了一种空间自旋充气结构振动抑制的拓扑优化设计方法,该方法首先采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)描述的绝对节点坐标(ANCF)薄壳单元建立可展开空间充气结构的动力学模型.通过引入两个物质坐标,建立的ALE-ANCF薄壳单元可精确描述充气结构的大范围运动、大变形与变长度等特性.本文还推导了该薄壳单元的非线性弹性力和由于变长度引起的附加惯性力的解析表达式.此外,综合利用等效静载荷法和变密度法,本文提出了一种可展开空间充气结构动响应拓扑优化方法,等效静载荷用以将动响应优化问题转化为静响应优化问题,而变密度法用以描述双材料充气结构的拓扑并求解相应的静响应拓扑优化问题.为了得到更加稳健的优化结果,综合了灵敏度分析、密度过滤和密度映射等技巧.最后,通过一个基准算例验证了ALE-ANCF模型的正确性,并研究了空间自旋充气结构的展开动力学与拓扑优化设计,从而验证了该方法可以抑制可展开空间充气结构的振动.

摘要：大型结构中的非线性关节对结构的影响是一类值得研究的重要问题.针对含大量非线性关节的平面周期结构,建立了一种基于高阶谐波的等效方法.首先,在单元层面上,非线性关节采用多谐波描述函数法进行建模,关节-梁-关节单元在动态缩聚后得到混合梁单元.然后,在结构层面上,使用位移等效原理获得平面周期结构的多谐波等效欧拉梁单元模型.其次,使用伪弧长法来跟踪频响函数的轨迹.之后,设计了一个实验来验证理论模型的正确性,同时考虑了悬挂系绳的影响和空气阻力.仿真结果揭示了这类含非线性关节周期结构的非线性特性与单自由度非线性系统特性的相似之处.最后,说明了在预测共振频率和幅值时考虑高阶谐波的重要性.

摘要：由于在高效率和精确性之间的好平衡，元模型基于优化算法是一个重要全球优化范畴并且广泛地被使用了。更好解决高度非线性并且集中的工程优化问题，一个提高的混血儿和适应元模型基于的计算全球优化(电子火腿) 首先在这个工作被建议。重要区域更改方法(IRU ) 和不同采样尺寸策略在优化方法被建议提高表演。由使用自动、可伸缩的策略，重要区域将根据搜索结果适应地被更新改进产生精确和集中率。不平的采样策略和集中的采样策略在优化的不同阶段被使用高效地改进搜索并且避免过早地在一个小设计空格聚在一起的结果。新优化算法的有效性被与不同变量凳子标记优化问题作比较到六个优化方法验证。电子火腿优化方法然后被使用优化实际否定泊松比率(NPR ) 的设计参数在这个工作的碰撞盒子。结果显示建议电子火腿在优化计算有高精确性和效率集中的问题和罐头广泛地在设计工业被使用。

摘要：类脑计算是后摩尔时代集成电路发展的重要方向,开发能够模拟理想突触行为的人工突触器件是构建神经元-突触-神经元连接方式的类脑计算芯片的关键.铁电薄膜材料具有独特的非易失性极化,极化的可塑性与生物突触的可塑性十分类似,因此铁电突触器件近年来受到了广泛关注.本文从器件突触功能模拟和类脑计算应用两个方面对铁电突触器件的研究进展进行了综述.结果表明,铁电突触器件具有两端和三端两种典型结构.除了能有效模拟生物突触功能,铁电突触器件还具有结构简单、功耗低、稳定性高、开关比大及编程速度快等优点.在应用层面,基于铁电突触的神经网络在图像识别方面的研究取得了一系列进展.此外铁电突触还被应用于触觉和视觉仿生.虽然取得了丰富的研究进展,但铁电突触器件目前仍停留在原理的提出和实验验证阶段,在突触性能调控机理、可靠性评价标准、阵列结构优化设计、高密度集成工艺、神经形态计算架构设计、新颖应用场景拓展等方面的研究都存在不小的挑战,这些也是未来铁电突触研究所要聚焦的方向.

摘要：这份报纸对一个调遣的目标考虑多重导弹的同时的攻击问题。与大多数同时的攻击问题在被提出的存在文学不同当导弹 time-to-go 的一个一致问题估计，这份报纸作为导弹 ranges-to-go 的一致问题提出它。基于这策略，新奇分布式的指导法律被建议与未知可操作性的目标解决同时的攻击问题。适应控制方法被介绍估计目标加速的上面的界限。建议指导法律的有效性理论上并且数字地被验证。

摘要：The application of three-dimensional printed polymer scaffolds in repairing bone defects is a promising *** them,polycaprolactone(PCL)scaffolds are widely studied due to their good processability and controlled degradation ***,as an alternative graft for repairing bone defects,PCL materials have poor hydrophilicity,which is not conducive to cell adhesion and *** addition,the poor mechanical properties of PCL materials cannot meet the strength required to repair bone *** this paper,nano-zirconium dioxide(ZrO2)powder is embedded in PCL material through a meltmixing process,and a regular grid scaffold is constructed by 3D *** embedding of nanometer zirconium dioxide powder improves the hydrophilicity and water absorption of the composite scaffold,which is conducive to cell adhesion,proliferation and growth and is beneficial to the exchange of ***,the PCL/ZrO2 composite scaffold showed better biological activity in *** the same time,the PCL/ZrO2 composite material system significantly improves the mechanical properties of the *** them,compared with the pure PCL scaffold,the Young’s modulus is increased by about 0.4 times,and the compressive strength is increased by about 0.5 *** addition,the osteogenic differentiation results also showed that the PCL/ZrO2 composite scaffold group showed better ALP activity and more effective bone mineralization than the pure PCL *** believe that the 3D printed PCL/ZrO2 composite scaffold has certain application prospects in repairing bone defects.