模糊离散事件系统基于验证器的模式故障诊断

针对模糊系统在运行过程中可能出现由多个事件触发的故障,研究模糊离散事件系统模式故障的诊断问题,提出一种基于验证器的模式故障诊断方法.先对模糊离散事件系统中最常见的模式故障,引入S类型模式故障和T类型模式故障两个概念,再分别对模糊离散事件系统的S类型和T类型模式故障的可诊断性进行形式化.为验证模糊系统模式故障的可诊断性,构造一个验证器自动机,并得到一个关于模糊离散事件系统模式故障可诊断性的充分必要条件,实现对模糊系统模式故障的诊断.     

激光熔注中增强相颗粒对晶粒生长影响的CA模拟

基于元胞自动机法,结合Moore型邻居定义和晶粒生长理论,建立了增强相颗粒SiC对镁合金激光熔注中表层316L不锈钢晶粒生长的影响模型,模型考虑了晶界迁移率和晶界能等因素,实现了不同增强相颗粒体积分数和颗粒尺寸对晶粒生长影响的计算机模拟。结果表明,所建立的模型能较好的模拟晶粒生长过程,所得晶粒生长指数为0.42;增强相颗粒体积分数含量越高,晶粒生长越慢,晶粒尺寸越小;增强相颗粒尺寸越小,晶粒生长的越慢,晶粒尺寸越小,组织越均匀。     

回转角对AZ31镁合金管材冷轧成形过程的影响

回转角是三辊式冷轧无缝管材过程中的关键工艺参数,本文以冷轧AZ31镁合金管材为研究对象,通过对不同回转角下的冷轧过程进行了完整的仿真,对比分析了不同回转角在各特征变形段对等效应力、等效塑性应变及节点温度的影响规律,结果表明随着回转角的增大,等效应力、等效塑性应变以及节点温度均增大。借助元胞自动机模型以及实验等手段,通过实验与数值仿真结果对比分析,探明了晶粒在轧制过程中产生连续再结晶并细化的初步组织演变规律,获得了50°的回转角可以更好的满足工艺要求,为镁合金管材冷轧成形回转角的选择提供依据。     

轧制速度对AZ31镁合金管材冷轧成形的影响

轧制速度是三辊式冷轧成形过程中关键的工艺参数，决定其力学特征及温升情况。基于此，本文以冷轧AZ31镁合金管材为研究对象，通过全流程数值仿真计算，对比分析不同轧制速度在各特征变形段对等效应力、等效塑性应变及节点温度的影响规律。结果表明，等效应力、等效塑性应变及节点温度均随轧制速度的增大而增大。通过元胞自动机模型及实验等手段，探明了晶粒在轧制过程中产生连续再结晶并细化的初步组织演变规律；对比分析实验与模拟结果并结合多方面因素，得到800mm/s的轧制速度可以更好的满足工艺要求的结果，为冷轧镁合金管材轧制速度的选择提供依据。     

元胞自动机模型在航空发动机故障诊断中的应用

航空发动机一般在高温、高压和高速转动的状态下工作，因此很难获取其全生命周期试验数据。针对无完整生命周期数据的小样本集合进行设计，提出一种基于元胞自动机的航空发动机故障诊断方法，该方法在获取发动机故障特征信息之后，利用元胞的扩散机制获取故障模式的分类边界。其优势在于:在给定的数据集前提下,可以利用较少的运行时间来约减给定的规则样本;可以利用积累或迭代的方式来分步获得原给定样本集的一致性子集。同时，算法的可积累性、运算时间可控等特点，使得该算法能连续应用在航空发动机试验样本数据集由小样本持续增加到大样本的过程中。该方法的应用对发动机的故障诊断的研究具有重要的指导意义。     

卡特里娜飓风引起的新奥尔良市溃坝洪水演进过程模拟

卡特里娜飓风于2005年袭击了美国墨西哥湾沿海地区，给路易斯安那、密西西比和亚拉巴马等州带来了巨大灾难，造成经济损失800亿美元。其中位于路易斯安那州的新奥尔良市由于堤坝故障导致庞恰特雷恩湖湖水倒灌，80%的地区发生了洪水，损失尤为严重。为了动态且高效地模拟其溃坝后洪水的演进过程，建立了基于“体积法”与元胞自动机的溃坝洪水演进模型。模型通过设置元胞属性来考虑洪水流向以及不同土地覆盖类型的汇流差异性；提出了一种洪水淹没元胞多级分类的快速搜索算法(MLCFC),采用不同准则处理各类元胞以提高计算效率；利用“体积法”计算不同时刻元胞的水深来间接反映洪水演进的时空特性。以新奥尔良市为例，计算其溃坝发生后2～20 h不同时刻的淹没情况。结果表明，模型模拟的淹没过程符合溃坝洪水的蔓延特性；试验结果与遥感影像中提取的水体重合率为61.18%,能较好地模拟城市地区溃坝时洪水演进的时空特性。     

岩石断裂演化过程元胞自动机模型的研究

提出了一种研究岩石断裂演化过程的元胞自动机模型。通过大量模拟发现，岩石断裂演化过程是岩石内部微裂隙萌生、扩展、聚集和贯通的的过程，大量微裂隙的集体行为具有特定的规律。在岩石断裂演化过程中，微裂隙的空间分布是一个分级维形态的生长过程，岩石内完整岩石微元的空间分布是一个降维过程。岩石断裂隙化过程是一个确定性和随机性统一的过程，其中的分形物理机制是研究的关键。