一种混合的离散细菌菌落优化算法

为了利用细菌算法解决组合优化问题, 提出了一种混合的离散细菌菌落优化算法。根据现有细菌优化算法, 设计一种新的个体编码方式及进化模式, 通过设计种群的自适应调整因子增强个体活力, 并融合禁忌搜索算法, 克服算法易于陷入过早收敛的不足, 并与其他算法在Taillard标准调度测试问题集上比较实验, 验证了算法的有效性。仿真结果表明, 该算法可以搜索到问题的最优组合, 能够有效避免算法陷入局部最优, 取得了满意的结果。     

细菌菌落优化算法

根据细菌菌落生长演化的基本规律,提出一种新的细菌菌落优化算法.首先,依据细菌生长繁殖规律,制定符合算法需要的个体进化机制.其次根据细菌在培养液中的觅食行为,建立算法中个体泳动、翻滚、停留等运动方式.最后,借鉴菌落中细菌信息交互方式,建立个体信息共享机制.另外,该算法提供了一种新的结束方式,即在没有任何迭代次数或精度条件的前提下,算法会随着菌落的消失而自然结束,并且可以保持一定的精度.通过与两类PSO算法比较的仿真实验验证了细菌菌落优化算法的效果,通过仿真实验验证了细菌菌落优化算法自然结束过程.     

改性纳米TiO_2/SiO_2作为润滑油添加剂的摩擦性能研究

钛酸酯偶联剂改性后的两种纳米颗粒按不同质量分数配比加入基础油中在销盘摩擦磨损机上进行实验。通过实验前后销的磨损量变化和盘表面粗糙度值分析复合纳米添加剂的摩擦磨损性能,并借助扫描电镜和X射线光电子能谱(XPS)检测盘试样表面形貌和元素组成。实验结果表明当基础油中添加1.5%的纳米TiO2和3%的SiO2时,销的质量磨损量为实验前质量的0.85%、表面粗糙度Ra值1.098μm、摩擦系数降低了69.8%,XPS检测到表面含有Ti、Si元素。由于纳米颗粒在摩擦过程中产生了微轴承效应的同时形成了润滑保护膜,从而大大地提高了润滑油的摩擦性能。     

气门间隙对柴油机性能及排放的影响

气门间隙是传统柴油发动机的关键参数,合理的气门间隙应兼顾发动机可靠性、性能及排放。通过发动机试验台架测试稳态工况的性能、排放,研究不同进、排气门间隙与发动机性能、排放的关系。试验结果表明,进气门间隙对性能、排放的影响较小,排气门间隙对发动机性能、排放的影响远大于进气门间隙的影响。排气门间隙对发动机充气效率影响明显,特别是高速大负荷,0.4mm间隙的充气效率较0.2mm间隙的充气效率提高了0.027;受气门间隙对充气效率的影响,排气门间隙对高速大负荷的排气温度影响大于其他区域,气门间隙使排气温度下降14.3℃;氮氧化合物排放与排气门间隙呈正相关,对中高速大负荷的氮氧影响大于其他区域;碳烟排放与排气门间隙总体呈负相关,对低速中负荷工况影响较大,气门间隙使烟度下降0.12FSN。     

高压共轨柴油机燃烧与二氧化氮排放特性研究

在一台高压共轨、涡轮增压中冷柴油机上进行了燃烧与排放特性试验,研究了柴油机NO2排放与燃烧特性之间的关系。试验结果表明:随着负荷的增大,高压共轨柴油机NO2排放浓度呈先减小后增大的趋势,而NO2比排放量均逐渐减小;NO2占NOx比排放量百分比为3.4%～33.1%,在低负荷时NO2/NOx增加明显;NO2比排放量和NO2/NOx排放与燃烧重心均呈一定的对数函数关系,具有较强的相关性,2 300r/min时相关系数R2≥0.90。     

热处理对铝基钛坯涂层高温抗氧化性能的影响

将Al粉、Sn粉、SiO₂粉、苯丙乳液、聚乙烯醇、羧甲基纤维素等原料,按照一定配比制备铝基高温抗氧化涂层,探讨不同热处理温度和热处理时间对涂层高温抗氧化性的影响。分别选用金相显微镜、场发射扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪等研究裸露面和喷涂面的金相组织、涂层的微观形貌、元素扩散和相组成。结果表明,铝基高温抗氧化涂层能够阻止钛坯热加工过程中表面氧化皮的产生,扩散层夹层形成了具有良好防护作用的Al₂O₃-TiAl和TiAl₃-Ti相,且涂层在1050 ℃,8 h防护效果较好。     

Y掺杂对(Cu56Zr44)1-xYx合金非晶形成能力及摩擦学性能的影响

为开发远离Cu_(56)Zr_(44)共晶点的新型非晶合金,探索生物质燃油新能源汽车活塞新材料,采用单辊旋淬法制备了(Cu_(56)Zr_(44))_(1-x)Y_x (x=0, 1, 3, 5, 7, 9, at%)试样,表征了试样物相、热力学参数、纳米硬度,测试了试样在乙醇汽油稀释机油润滑下的摩擦学性能。结果表明:(Cu_(56)Zr_(44))_(1-x)Y_x试样为完全非晶结构。随着Y含量从1at%增至9at%,(Cu_(56)Zr_(44))_(1-x)Y_x非晶试样的ΔT_x和T_(rg)分别从61K降至51K和从0.670降至0.658,但高于Cu_(56)Zr_(44)非晶试样的49K和0.644,即Y掺杂有效地增强了Cu_(56)Zr_(44)-基合金的非晶形成能力(glassformingability,GFA)和热稳定性。随着Y含量从1at%增至9at%,(Cu_(56)Zr_(44))_(1-x)Y_x非晶试样纳米硬度从8.83 GPa降至7.33 GPa (但仍高于Cu_(56)Zr_(44)的6.82 GPa),在10和20 N 2种载荷下的摩擦系数和磨损率随之增加(但仍低于Cu_(56)Zr_(44)),即Y掺杂明显地提升了Cu_(56)Zr_(44)-基合金的力学和摩擦学性能,且掺杂1at%Y的试样具有最强的GFA和热稳定性,同时展现出最优的减摩抗磨性能。相同实验条件下,(Cu_(56)Zr_(44))_(1-x)Y_x非晶试样的摩擦系数和磨损率均低于ZL109铝合金,2种载荷下磨损率最高降幅分别高达98.62%和97.79%,即(Cu_(56)Zr_(44))_(1-x)Y_x非晶合金在乙醇汽油稀释机油下比ZL109铝合金展现出更优异的减摩抗磨性能,这也为生物质燃油新能源汽车活塞材料的研发提供了一定的理论与实验参考。     

基于北斗定位的车辆防碰撞预警算法研究

为了预测碰撞事故的发生和降低碰撞事故发生的概率，提出了一种基于北斗定位的车辆防碰撞预警算法。在每辆车上安装一个亚米级的北斗定位模块和无线通信模块，将监测到的自车位置坐标和周边相邻车辆的位置坐标，分解成水平和竖直两个方向，分别用卡尔曼滤波预测算法对下一时刻车辆的速度、加速度和行驶状态进行预判断，快速选出一定发生碰撞和一定不发生碰撞的情况。若不能立即判断，则分别计算出X和Y方向加速度可变情况下的安全距离，建立并求解碰撞预测状态模型，算出X和Y两个方向同时达到安全距离的碰撞时间最小值，若此最小值比设定的阀值小，则执行报警操作。通过北斗定位模块确定车辆位置坐标，利用卡尔曼滤波算法对车辆行驶情况进行预判断并建立防碰撞预测模型，最后运用MATLAB软件进行仿真。结果表明此算法与传统的利用雷达测距的防碰撞算法相比，具有预警准确性高、可靠性高的特点，更加适应驾驶环境。     

基于特征提取的车道线快速检测方法研究

车道线检测是无人驾驶车辆及车道偏离预警等系统的关键技术。针对自动驾驶车辆当前道路可行驶区域检测精度不高、环境适应性差及实时性差的问题，提出了一种基于特征提取的快速检测车道线的方法。在图像预处理阶段，首先读取视频图像，把每一帧RGB图像转为灰度图，通过Canny算子对图像的边缘轮廓进行提取，然后绘制车道线的掩码区域，并与边缘检测结果图结合，对感兴趣区域（ROI），也就是对车道线所划分的汽车当前可行驶区域进行提取。最后进行概率霍夫变换和最小二乘拟合，并将得到的直线绘制到原图像中，最终对每一帧处理后的图像进行输出。该算法在多种边缘检测方法中选用Canny算法，并针对人为选取双阈值的复杂性问题，提出了自适应调节、选取阈值的方法；运用改进的概率霍夫变换对车道线进行检测，并进行离群值的过滤，有效提高了检测精度和速度。结果表明：该算法处理每一帧图像的时长为13.9 ms，且平均准确率达到97.6%，具有较好的实时性和准确性。     

烧结工艺对ZnO压敏陶瓷微观结构与电学性能影响

以ZnO粉末为主要原料,添加TiO2、Bi2O3、MnO2、Co2O3、Sb2O3为组元,在不同烧结温度(1100~1250℃)与保温时间(1.0~2.5h)下制备ZnO压敏陶瓷。采用SEM观察陶瓷形貌,利用压敏电阻直流参数仪测试陶瓷的电学性能,研究烧结温度与保温时间对陶瓷结构和性能的影响。结果表明,随烧结温度升高,压敏电压、漏电流逐渐降低,而非线性系数先减小后增加。制备ZnO压敏陶瓷的适宜烧结温度与保温时间分别为1250℃、1h,压敏电压为17.0V/mm、漏电流为0.014mA、非线性系数为14.2,陶瓷内部晶粒可长大至128.7μm。