基于独立连续变量和复合指数函数的位移约束平面连续体结构拓扑优化

为了进一步研究连续体结构拓扑优化模型的合理性和可行性,基于独立、连续、映射( independent continuous mapping,ICM)方法,在满足结构位移约束的条件下,通过引入复合指数形式过滤函数对位移约束下质量最小化( minimum weight with a displacement constraint,MWDC)模型进行了改进,建立了基于独立连续变量和复合指数函数的位移约束平面连续体结构拓扑优化模型,并进行了优化求解。同时,利用M语言,基于Matlab软件平台,开发了相应的拓扑优化计算程序,并针对4种典型平面连续体结构进行了数值验证,分别比较分析了体积约束下的柔顺度最小化( minimum compliance with a volume constraint,MCVC)模型、MWDC模型以及改进的MWDC模型所得到的最优拓扑结构。数值结果表明：采用复合指数形式过滤函数改进的MWDC优化模型迭代次数更少,优化求解计算效率更高。     

基于改进型小数据量法的局域网流量预测

基于Takens理论对混沌时间序列进行相空间重构,对小数据量法进行如下改进:利用C-C算法计算嵌入维和延迟时间;以功率对频率加权并采用求平均的方法计算平均周期,使小数据量法更加完善。使用改进前、后的小数据量法分别仿真计算Lorenz系统混沌时间序列的Lyapunov指数并预测混沌时间序列,并计算实测局域网流量时间序列的最大Lyapunov指数并预测局域网流量时间序列。仿真及实验结果均表明,采用改进型小数据量法进行流量预测,精度更高、速度更快、预测点数更多。     

雾霾污染下基于混沌性的图像去雾算法改进

传统基于边缘保持滤波的单幅图像快速去雾算法,在雾霾污染大气粒子散射作用下,图像会受到雾化背景的干扰,出现浓雾噪点,图像结构信息复原效果较差.提出一种基于混沌性的加权滤波图像快速去雾算法,通过分析雾天雾化背景干扰下的图像信息,获取图像数据的混沌特性,并对雾化图像进行最小颜色分量估计.在此基础上,结合带雾图像暗原色模型、时域和频域特征分量模型,构建出自适应加权滤波模型,完成基于混沌性的加权滤波图像快速去雾算法的改进设计.实验结果表明,采用该算法能避免雾化图像中间区域的颜色失真,降低雾化背景干扰,减少浓雾噪点,使远景的混沌特征得到合理的保留,在图像质量和运算性能方面都具有优越性.     

基于Openstack私有云平台的高可用性研究

随着信息技术的发展,传统的并行计算和网格计算等计算模式逐渐发展成为云计算.当前云计算服务应用于各行各业.企业也可以搭建自己的私有云,为内部员工提供更加便捷的服务支持.云服务的可靠性是一个值得讨论的问题.针对OpenStack私有云的高可用性进行分析,将其服务状态分为有状态服务和无状态服务,设计私有云平台各个模块的高可用方案,实现Openstack私有云平台的高可用性.     

煤层气井高破裂压力因素分析及解决措施

以沁水盆地某区块68口压裂施工井中的8口失败井为研究对象,分析18次施工改造成功率仅78%的主要原因是煤储层破裂压力较高。造成破裂压力高的主要原因是射孔不够完善及地层滤失严重、施工过程中砂比使用不恰当以及煤储层自身的低杨氏模量和高泊松比。提出了3种解决措施:压裂施工过程采用大尺寸套管注入;研发适合煤储层压裂的高效压裂液体系,提高液体密度,增加井筒液柱压力;结合生产实际,采用高孔密、螺旋布孔方式使孔眼与裂缝起裂平面夹角最小从而降低破裂压力。此研究为煤层气井压裂提供了技术支持。     

设计降雨特征的多变量分析方法

鉴于径流数据缺乏且难以长期监测,而降雨数据相对完整,通常假定降雨和径流同频率,以设计降雨作为前端输入进行水文分析.在重新定义设计降雨特征变量的基础上,针对目前普遍采用的基于单变量分析的暴雨强度公式法存在的不足,提出一种基于Copula函数的降雨特征多变量分析方法;并以广州1961—2012年历史降雨数据为例,分析了设计降雨量与降雨峰值组合风险概率.研究表明:基于Copula函数的降雨多变量分析能更加全面地反映降雨特征,有利于提高水文分析计算精度.该方法还可根据水文分析的需求进行2变量及以上的降雨特征量组合分析.     

3维Copula函数在降雨特征多变量频率分析中的应用

鉴于径流数据缺乏且难以长期监测而降雨数据相对完整,通常假定降雨和径流同频率,采用设计降雨进行水文分析计算,但此方法很难真实全面地反映降雨变化特征.为此,提出一种基于3维Copula函数的降雨特征多变量频率分析方法.首先利用降雨强度法将连续的降雨时间序列分割成若干个降雨事件,采用年最大值法取样,统计出表征雨量的特征变量,然后引入3维Copula函数构建降雨特征3变量联合概率模型,并以广州1961~2012年历史降雨数据为例进行分析.结果表明,基于3维Copula函数的多变量分析方法计算简单、可靠性高,可以进行3种不同降雨特征变量的组合分析,得到各种不同量级变量的遭遇概率和条件概率,能够更全面地反映降雨特征并更好地满足水文分析计算需求.     

避免MCVC结构拓扑优化模型出现机构的方法

为了避免带体积约束的柔顺度最小化(minimum compliance with a volume constraint,MCVC)模型出现机构,借助带位移约束的重量最小化(minimum weight with a displacement constraint,MWDC)模型,寻找MCVC模型中安全可靠的物理的或者结构性能的参数阈值.99行程序和120行程序分别被用来求解MCVC和MWDC模型.通过对大量出现机构的病态算例进行研究分析发现,当迭代过程中的最大应变能比小于某个阈值时,或者当体积比大于某个阈值时,就可避免机构出现.然而,这2个阈值是依赖于问题的,即对于不同的结构与/或载荷工况,这2个阈值均会取不同的值.在本文测试的算例中,最大应变能比阈值的范围为4.59~12.38,体积比阈值的范围为0.15~0.26.     

基于快速工艺决策的数字化制造管理平台研究与开发

针对制造业的数字化车间的各种工艺资源,建立了基于快速工艺决策的数字化制造管理平台,网络架构为三层客户机/服务器（C/S）结构,针对该平台,设计了具有应用层、功能层、接口层及数据库层的总体体系结构模型及多级权限管理结构模型,对车间各种工艺资源如机床、刀具、夹具、量具及切削用量等信息进行了有效的管理与维护,并可以与快速工艺决策系统之间进行数据交换,为快速工艺决策系统提供实时更新的工艺数据,进一步完善了企业车间的信息化与自动化建设。     

宽厚板坯连铸结晶器铜板的热流密度分布与热分析

基于热电偶对邯钢宽厚板坯连铸结晶器铜板的温度实测,构建其有限元传热模型与非线性估算热流密度模型。采取模型反算的结果获得铜板的热流密度,并且与热平衡方法计算出的平均热流密度做对比,论证模型的有效性,确定铜板宽、窄面的热流密度公式,同时对铜板进行温度分布分析。铜板热面、冷面的温度曲线均呈波浪状分布,热面的温度变化较为平缓,冷面有最大29.4℃的温差。铜板的温度随至弯月面的距离的增大而减小,但在结晶器出口区域出现23℃的回温。