自主水下机器人深海热液羽流追踪仿真环境

提出用自主水下机器人(autonomous underwateer vehicle,AUV)基于仿生行为追踪深海热液羽流,进而快速、精确定位海底热液喷口;并针对AUV追踪深海热液羽流的仿生控制策略研究需要,设计、实现了一个计算机仿真环境.首先介绍了基于AUV的深海热液羽流追踪和该仿真环境的模块化构成,然后给出了仿真环境中的流场和羽流仿真模块所采用的仿真模型及其高效的数值求解算法,和为便于蒙特卡洛仿真而设置的一组随机初始条件和边界条件,以及介绍了控制系统仿真模块采用的一种基于行为的模块化的AUV控制系统体系结构.该仿真环境体现了AUV追踪热液羽流的仿生控制策略研究的问题复杂性因素,包括流场非均匀和非定常,羽流分布不规则、不连续、空间尺度大,羽流轴线弯曲,以及羽流含有浮力上升部分和包含非守恒示踪物质,并且具有较好的可视化效果.同时,该仿真环境具有较高的计算效率,适合于实时仿真和蒙特卡洛仿真研究.分析和演示表明,该仿真环境满足研究需要,为AUV追踪深海热液羽流的仿生控制策略研究提供了有力的支持.     

严格反馈非线性系统的自适应神经网络输出反馈控制

基于非线性反馈函数,文章设计神经网络状态观测器,解决一类非线性系统的输出反馈控制问题.非线性反馈神经网络观测器在系统存在不确定性函数的情况下实时估计系统状态.利用所获得的状态信号,设计了自适应神经网络动态面控制器,同时保证了闭环系统的稳定性和所有信号的有界性.通过调节设计参数的取值能够达到期望的闭环跟踪性能.数值仿真表明,所设计的状态观测器不需要对原系统做状态变换,能够克服输出反馈滑模控制器带来的抖震问题.     

含摩擦非线性系统的自适应滑模控制

针对摩擦非线性的扰动抑制和输出反馈控制问题,提出一种高阶滑模扩张状态观测器(ESO),实时获得系统的状态信号.在此基础上,设计神经网络自适应权值调节律,以得到控制信号设计参数与输出跟踪性能之间的关系;同时,给出保证系统动态性能的观测器状态初值与自适应调节律参数初值的充要条件.最后,通过稳定性证明和仿真算例验证了所提出控制算法的有效性.     

六面顶压机顶锤的小斜边角度模拟分析

以有限元法为理论分析手段对六面顶顶锤进行科学计算,模拟分析了不同倒角的顶锤.根据有限元模拟分析结果,探寻出XKY-6×2000 MN型六面顶压机顶锤倒角的最佳角度范围应取为41.5°～43.5°.模拟分析结果与金刚石的高压合成实验事实相符,在理论上解释了顶锤角度的选取原则,对于提高大顶锤使用寿命,降低生产成本有着重要的现实意义.模拟计算了在超高压状态下无法通过实验直接获知的顶锤上的应力分布等重要信息,为新型六面顶压机的研制提供了良好的基础.     

探讨光纤光缆和通信电缆技术的发展

伴随着我国社会经济与科技的迅速发展,人们对于信息技术的发展要求也不断提高,光纤光缆以及通信电缆技术的需求也随之增加,本文针对光纤光缆技术的发展现状进行系统性的阐述,并对其未来发展趋势进行研究.     

不同剂量γ射线照射人肝细胞差异基因表达谱的研究

利用基因芯片技术,对受不同剂量(0.5Gy、2Gy、4Gy)γ射线照射的人肝细胞和未受照射的人肝细胞基因差异表达谱进行了研究和分析。结果表明,在所分析的14000多条基因中,三个不同照射剂量共同差异表达的基因表达谱有284条,其中明显上调的差异表达基因有261条,明显下调的差异表达基因23条。主要涉及到以下几类型基因:与干扰素受体有关的基因;与线粒体调控有关的基因;与甲型肝炎病毒受体有关的基因;与细胞周期调控有关的基因;与激酶有关的基因;以及与锌指蛋白有关的基因等等。对4个表达上调基因HAVcr-1、HAVcr-2、MFTC、MOAP1和2个表达下调基因TRIP12和DCN进行了荧光定量RT-PCR验证,实验结果与基因芯片检验结果相一致。     

吊装孔螺栓-法兰-垫片结构的泄漏率预测及参数优化

吊装孔是船舶舱室等设备结构的重要贯穿件之一,也是主要的泄漏源之一,因此有必要开展吊装孔螺栓-法兰-垫片密封结构的泄漏率预测和控制开展研究。将接触界面视作复杂微孔结构,基于多孔介质渗流理论确定了接触界面微孔结构及其变形与气体输运之间的定量关系,构建接触密封泄漏率机制模型。该模型综合考虑微观接触界面流动分析与宏观结构力学分析,且不依赖于实验回归系数,对非标准法兰密封结构设计具有重要指导意义。结合三维有限元力学分析,采用所提出的模型对吊装孔螺栓-法兰-连接结构的泄漏率预测,并定量分析多种因素的影响,包括螺栓预紧力、法兰宽度、垫片厚度、螺栓个数、螺栓直径等。计算结果表明:在其他条件不变的情况下,单独增大预紧力、垫片厚度或螺栓个数,可以减小高介质压力下的泄漏率,而改变螺栓直径对泄漏率基本没有影响。以最小泄漏率为指标,采用正交试验法对吊装孔密封结构进行优化设计,计算得出最优方案下的泄漏率与最大泄漏率相比下降了37%。     

制革污泥及其固化块的微观结构研究

采用扫描电镜-能谱分析(SEM-EDS)对制革污泥及其固化块的微观结构进行研究。结果表明每千克污泥掺加石灰、粉煤灰和煤渣分别为0.12、0.02和0.08kg,经过6、8、10、15、20d自然条件养护后,污泥固化块污泥致密性及抗压强度均随养护时间的增加而增强。污泥固化块经过20d养护后通过5000倍扫描电镜观察,发现污泥固化块内部出现明显的针状结构。污泥固化块的抗压强度主要来源于石灰和活性硅酸盐料(粉煤灰、煤渣)与水反应生成的钙矾石,养护时间的延长也是制革污泥固化块抗压强度增大的主要原因。     

采空区输电线路防护大板抗冲切承载力分析

通过工程实例对两类防护大板的抗冲切性能进行计算分析。计算结果表明:实心防护大板按现行规范构造设计可以满足抗冲切承载力要求;中空防护大板由于中间开孔,扣除计算截面周长的一部分后,如果应用于特高压耐张塔其抗冲切承载力不能满足要求;计算结果还表明中空防护大板抗冲切承载力折减系数与开孔比成指数关系,且不论开孔比多大,中空防护大板的抗冲切承载力较实心防护大板最大折减25%。