基于协作优化的塔机金属结构一体化设计

将多学科设计优化中的协作优化算法应用于塔式起重机金属结构的整体优化设计，针对协作优化算法系统级优化问题存在的计算困难，将其转化为无约束问题处理。通过对塔机金属结构的吊臂、塔帽、平衡臂的一体化优化设计，验证了方法的有效性。     

协同优化方法的改进及应用

针对协同优化方法在应用中存在的计算困难,分析了导致协同优化方法计算困难的原因,并指出了常用的改进方法。从改进系统层二次相容性约束出发,提出了一种基于系统层动态约束的协同优化方法,新方法改进了系统层约束,能够避免原协同优化中系统层约束导致的计算困难的问题。并首次使用改进的协同优化方法对减速器进行了优化设计。结果表明,改进的协同优化方法具有很高的稳定性、可靠性,并且能够提高求解效率。     

飞机概念设计的多学科综合优化技术

将均匀设计与二次响应面相结合，发展了一种高效实用的飞机多学科设计的并行子空间优化算法。采用均匀设计给出初始样本点，为近似模型提供有效的精确模型信息，简单实用的二次响应面作为一种在计算量和精确度上达到合理折衷的近似方法为系统级和学科级的优化模型提供状态变量的近似信息。将该方法用于某通用航空飞机的概念设计，考虑气动、重量和性能3个学科，很好地解决了各学科间复杂耦合带来的计算困难，证实了该算法的有效性。     

两级振动隔振系统参数优化设计

针对两级隔振系统参数优化问题，引入最大熵优化方法，并结合遗传算法，提出了两级隔振系统
参数优化设计的一种混合数值方法，并用此方法对两级隔振系统进行了单维及多维参数优化设计，优化
后的两级隔振系统隔振性能大大提高，并且随着优化参数的增加，系统隔振性能也越好，表明该方法是
合理有效的.该方法作为一种数值方法，适用于多目标及复杂结构的优化.     

基于模型驱动的大型天线系统设计优化方法

针对传统天线协同设计困难、方案可行性评估成本高、评价关系模糊等难点，引入层次分析方法，建立天线系统模型和层次评估模型，通过系统运行过程仿真和验证分析，支持设计数据的获取与计算，进而对系统设计方案进行优化分析和科学决策。以天线驱动设计方案为例进行验证分析，结果表明，提出方法显著提高了大型天线系统的设计效率，降低了设计优化成本。     

基于级间等强度的圆锥—圆柱齿轮减速器参数优化

本文提出以级间强度差最小为目标，对圆锥－圆柱齿轮减速器进行优化设计，建立了优化设计数学模型，对实例进行计算，并将计算结果应用于工程实际中圆锥－圆柱齿轮减速器的设计，取得了满意的结果，验证了本方法的正确性和可行性。     

基于新的MDO方法的整车抗撞性设计及优化

多学科设计优化(Multidisciplinary design optimization,MDO)方法能够有效解决大规模复杂工程系统的设计问题,为了更好地处理经常遇到的准可分MDO问题,提出了一种基于罚函数的两级交替优化方法(Two-level alternating optimization method based on penaltyfunction,PAO)。PAO基于分解协调策略,首先将准可分MDO问题分解为一个系统级问题和多个子系统级问题,然后通过交替求解达到子系统间的一致性。首次使用PAO方法对整车抗撞性进行设计优化,计算结果验证了该方法的有效。     

复合材料结构的多级优化设计方法

本文提出一种适用于复合材料结构的多级优化设计方法,即系统级优化和元件级优化。系统级优化以迭层板厚度为设计变量。从基于 Kuhn-Tucker 条件的优化准则出发导出改进设计变量的迭代式,寻求最优设计。元件级优化则保持最优迭层板厚度和节点位移不变,根据各分层应变能的大小来调整各分层的厚度,使材料分配趋向合理,进一步减轻结构重量。本文给出算例,研究复合材料结构在多种外载作用下,承受强度约束和位移约束以及满足给定挠曲规律和扭转变形规律条件下的优化设计。计算结果表明,本方法具有较高的效率,计算简单,收敛迅速易于工程应用。     

基于塑性活化能的沥青混合料抗车辙性能优化

为了解决目前沥青混合料抗车辙性能评价指标的不足,实现沥青混合料抗车辙性能的优化,依托城市道路大中修项目,采用离散元模拟和塑性活化能(E_a)评价相结合的方法从级配设计角度对试验路段进行抗车辙优化,其中,重点介绍了塑性活化能相关的理论,并给出E_a指标的试验确定和计算方法。研究过程中,首先通过虚拟蠕变试验确定优化级配,然后对优化级配和原设计级配的沥青混合料进行室内蠕变试验,包括浸水和不浸水,20℃和40℃,有损(300 kPa)和无损(25 kPa)条件下分别进行试验。同时基于理论计算各自E_a大小,分析结果表明优化级配有着较高的E_a。最后为了进一步验证该方法的有效性,采用原设计级配和优化级配的沥青混合料分别进行试验路铺筑,并观测车辙变形情况,对比结果表明优化级配路段抗车辙性能更好,与E_a指标评价结果一致。     

多变量参数空间方法及在自动驾驶仪设计中的应用

研究了一类线性多变量参数不确定系统的参数空间方法及在导弹倾斜转弯自动驾驶仪设计中的应用问题。提出了一种新的使反馈增益阵Ｋ极小化的优化算法，方法简单实用。最后以ＥＭＲＡＡＴ导弹为例，用提出的多变量参数空间方法完成了导弹倾斜转弯自动驾驶仪设计。计算结果表明设计是成功的。     

立方准晶的反平面问题与Ⅲ型裂纹问题

发展了立方准晶材料的断裂理论 .通过应用Fourier分析和对偶积分方程理论 ,得到了立方准晶材料Ⅲ型裂纹问题的精确解析解 ,并由此确定了位移与应力场 ,应力强度因子和应变能释放率 .结果表明 ,应力强度因子与材料常数无关 ,而应变能释放率依赖于所有的材料常数 .这些为研究此新固体材料的变形和断裂提供了重要的信息 .     

FMS中加工质量故障预报的新方法

对引起加工质量故障的原因进行了研究,建立了用于加工中心加工质量故障分析的与/或故障树,提出了隐加工质量故障(FMQF)的概念和由·FMQF 找出制造系统故障的决策树方法.本文在模糊理论基础上,提出了隐加工质量故障识别的新方法,用这种方法可以根据控制图的变化进行设备状态估计.基于以上研究,建立了可用于柔性制造系统隐加工质量故障预测和预报的专家系统.     

基于田口方法的生态环境敏感性评估方法研究

提出基于田口法的生态环境敏感性评估方法。采用统计分析方法描述生态环境敏感性特征,构建生态环境敏感性数据的统计分析模型,结合大数据挖掘方法进行生态环境敏感性关联数据挖掘,提取生态环境敏感性数据统计分布的模糊聚类特征量,采用模糊C均值聚类分析方法和相关性融合分析方法,实现对生态环境敏感性评估和检测,基于田口方法构建生态环境敏感性评估的检测统计量,根据稳健性检验和统计回归分析方法,实现对生态环境敏感性评估和预测。仿真结果表明,采用该方法进行生态环境敏感性评估的自适应性能较好,预测准确度较高,提高了生态环境敏感性评估的置信度水平。     

Information for authors

<正>Science China Technological Sciences(Sci China Tech Sci)is a monthly peerreviewed academic journal supervised by the Chinese Academy of Sciences,and co-sponsored by the Chinese Academy of Sciences and National Natural Science Foundation of China.Its primary mission is to encourage communication of basic and innovative research results of high quality in the fields of technological sciences.The subject areas featured include materials,mechanical engineering,engineering thermophysics,water resources,space science,astronomics,civil engineering,nuclear science and technology,electronic engineering,architecture,and engineering mechanics,etc.All papers should be intelligible for a broad scientific audience.Contributions are invited from researchers all over the world.Sci China Tech Sci is indexed by SCI,EI,Current Contents,Index to Scientific Reviews,International Aerospace Abstracts,Math Reviews,MathSciNet,Current Mathematical Publications,Z Math,etc.     

Information for Authors

正General Journal of Beijing Institute of Technology(JBIT),an English language journal sponsored by Beijing Institute of Technology,was established in 1992.JBIT mainly publishes research articles that reflect the latest achievements in basic theory and experimental studies in various engineering fields and in applied mathematics,mechanics,physics,chemistry,and so on.JBIT is listed in Ei,CA,SA,AJ,CSA,MR,ZM and many other abstracting indexes.     

Genomics,metagenomics,and microbial oceanography—A sea of opportunities

Microbial oceanography is an emerging discipline resulted from the interaction,cross-fertilization and integration of life science and ocean science.Microbial oceanography integrates the principles of marine microbiology,microbial ecology and oceanography to study the role of microorganisms in the biogeochemical dynamics of natural marine ecosystems.The application of genomics tools to study marine microbes is resulting in rapid advancements in microbial oceanography that has important implications in globa...     

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正General Journal of Beijing Institute of Technology(JBIT),an English language journal sponsored by Beijing Institute of Technology,was established in 1992.JBIT mainly publishes research articles that reflect the latest achievements in basic theory and experimental studies in various engineering fields and in applied mathematics,mechanics,physics,chemistry,and so on.JBIT is listed in Ei,CA,SA,AJ,CSA,MR,ZM and many other abstracting indexes.     

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电流变隔振器的理论研究

介绍了一种新型的隔振器———电流变隔振器 .通过对系统的结构进行简化 ,建立起物理模型 ,推导出运动微分方程 ,在理论分析和性能曲线模拟的基础上 ,确定出影响电流变隔振器工作特性的主要因素 .理论研究表明电流变隔振器在低、高频段均能良好隔振 ,有效降低传递力的幅值和扩大隔振的频率范围 ,并具有防系统共振的性能 .     

关于受控扩散过程的动力学

主要考虑在给定初始条件下构形变量的时间演化可由受控扩散描述的有限自由度动力系统.基于随机控制一般理论,引入受控扩散的随机作用量的两个适当形式.通过离散该随机作用量,导出系统受控扩散的广义坐标表示的动力学方程,该方程连同连续方程一起精确描述扩散运动的概率进程.