Tent混沌和模拟退火改进的飞蛾扑火优化算法

针对标准飞蛾扑火优化算法存在的易陷入局部最优陷阱、全局寻优能力不足的问题,借鉴混沌序列、模拟退火算法和遗传算法,提出Tent混沌和模拟退火改进的飞蛾扑火优化算法.首先,通过Tent混沌序列初始化种群,增加种群多样性;然后对当前最优解增加扰动产生新解,并与当前最优解按比例杂交相加,根据模拟退火算法中的Metropolis准则判断是否接受杂交后的新解,最终获得最优解.分别使用复杂高维基准函数和航迹规划问题测试算法性能.其中,6个复杂基准函数寻优测试结果表明,对于10维基准函数,该算法经过约0.25秒收敛到最优值;对于50维基准函数,该算法经过约0.5秒收敛到最优值.与标准飞蛾扑火优化算法和其它智能优化算法相比,该算法能够有效跳出局部最优解,寻优精度更高,收敛速度更快.航迹规划仿真表明,对有4个禁飞区和2个威胁源的空域环境,该算法经过大约100次迭代可以得到最优航迹,与标准飞蛾扑火优化算法相比精度更高,具有实际应用价值.因此,该算法具有更好的寻优性能.     

高大平房仓机械通风量优化数值模拟

选择合适的机械通风量有利于提高通风效果和减少能耗.以某平房仓为研究对象,在粮堆内热湿耦合传递数学模型的基础上,运用CFD数值模拟方法,以机械通风单位通风量作为变量,选取《储粮机械通风技术规程》中不同通风目的的两个临界通风量作为上限和下限,依次再选取8个不同单位通风量值,对这10个不同值进行数值模拟预测.针对两个临界通风量值产生的通风效果,分别从温度和粮食湿基水分进行对比分析,得出机械通风量与有效通风时间的变化曲线,研究表明降温时间与单位通风量大小大致呈反比,但非绝对的线性关系.     

基于计算流体力学的平房仓通风系统数值模拟

针对平房仓常用的"U"型和"圭"型机械通风系统,在热湿传递偏微分方程的基础上,根据局部热质平衡原理,建立通风冷却干燥过程中粮堆内热湿耦合传递数学模型.以高大平房仓为例,建立不同机械通风系统下通风冷却过程中粮仓的三维物理模型;以相同的送风空气量为入口边界条件,进行计算流体动力学数值模拟,分别从通风50 h后的压力场、温度场和能量损失3个方面对比研究了两种不同机械通风系统的特点.     

基于环形拓扑的粒子群优化算法在无功优化中的应用

电力系统无功优化是一个复杂非线性的动态问题,将粒子群优化算法用于电力系统优化虽然取得了广泛的应用,但粒子群本身存在早熟的问题使得无功优化过程中容易陷入局部最优,导致优化效果不理想。针对粒子群因为全连接拓扑造成的早熟问题,将一种环形拓扑的粒子群算法用于无功优化,使用标准测试函数测试表明其性能较一般粒子群好,然后将其用于IEEE14节点的无功优化,结果表明其收敛结果明显优于原粒子群。     

基于NW小世界的量子进化算法在无功优化中的研究

针对量子进化算法的早熟问题,提出了一种适于电力系统无功优化的NW（newman-watts）小世界量子进化算法。该算法引入了NW小世界网络模型,以一种新颖的随机加边方式动态改变种群个体的邻域拓扑结构,从而保证了整个优化过程中的种群多样性,提高了算法的全局搜索能力。应用该算法对IEEE-14节点和IEEE-57节点系统进行无功优化的仿真分析,结果表明,NW小世界量子进化算法在电网无功优化计算中具有较强的全局寻优能力和较高的收敛精度。     

DZ125高温合金涡轮叶片的性能恢复热处理

高温合金涡轮叶片长期服役存在组织老化和性能退化问题,通过热处理对长时服役叶片的微观组织进行调整,恢复其性能并使其具备再次装机使用的能力,有助于降低发动机大修成本。本文以某型号飞机发动机DZ125高温合金涡轮叶片为研究对象,分析热处理工艺对长时服役叶片性能恢复的影响,并进行了详细的组织观察,结果表明:高温合金叶片老化的主要原因是晶间析出碳化物,γ'强化相粗化变大,出现球化和筏化现象等。经过热处理后,长时服役叶片组织得到一定程度恢复,椭球形γ'相粒子已经全部成长为立方状,γ/γ'相共晶区域面积增大,碳化物重新融入晶体,微观组织形态与新叶片基本相同。     

基于DEM-CFD的粮堆气流阻力与传热特性模拟研究

谷物固定床干燥是测定通风过程中谷物温湿度变化、气流阻力规律的常用方法,在固定颗粒床中孔隙分布对粮堆气流阻力与传热特性影响明显。本文采用离散单元法(DEM)模拟了大豆颗粒随机堆积的孔隙结构,并对堆积颗粒间的接触进行处理,利用DEM-CFD方法模拟了大豆固定床中的气流阻力与传热特性。结果表明：粮堆压力降与入口速度近似呈二次函数关系,与考虑壁面效应的Reichelt方程计算结果一致。固定床层内部速度与温度场分布不均匀,受床层孔隙率分布、入口风速影响较大,近壁面区域气流速度与降温速度均高于床层中心区域。     

钢筋混凝土地下粮仓准静态温度场数值模拟

研究准静态温度场可以为地下粮仓设计提供参考和依据。采用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,建立了大直径钢筋混凝土地下粮仓的物理模型,根据粮仓实体围护结构和地下环境条件,研究地下粮仓在不通风情况下温度场的变化规律,分析粮堆温度总体变化趋势和温度场与仓内几何尺寸关系等问题。研究结果表明随着时间变化,地下粮仓内粮堆温度由外到内逐渐趋向于所处恒温层温度,仓中通风道内空气柱能起到均匀降温的作用。     

基于深度学习的空空导弹多类攻击区实时解算

现代空战日趋复杂,传统攻击区只能提供导弹发射的限度,无法满足现代空战决策的需求。基于目标机水平逃逸角度的最大攻击区、50°攻击区、90°攻击区、水平不可逃逸攻击区、最小攻击区等5类攻击区,针对现有攻击区解算方法无法同时解算多种攻击区的问题,提出多函数深度拟合网络(MFDFN)模型,以实现多种攻击区的同时解算。设计了改进的进退法解算流程,通过弹道仿真获取攻击区数据样本库。根据多函数拟合网络的特点,设计了“整体预训练+局部微调”训练策略,并对网络进行有监督训练。仿真结果表明：采用“整体预训练+局部微调”训练策略的MFDFN比传统网络不仅提高了计算实时性,而且很大程度上提高了计算准确性,其平均相对误差低至0.27%,平均绝对误差低至58.81 m;MFDFN模型具有较强的可靠性和实用性。     

封面图片说明

<正>2019年5期封面来自论文"Tent混沌和模拟退火改进的飞蛾扑火优化算法",是飞蛾夜间飞行时的横向定位原理示意图,也是飞蛾扑火优化算法(MFO)的灵感来源.飞蛾在夜间飞行时常常保持与月亮的夹角不变,由于与月亮距离很远,所以飞蛾与月亮不同时刻连线一直平行,使飞蛾可以沿直线飞行.然而在现实中,飞蛾与火焰距离很近,飞蛾仍然保持与火焰的夹角不变,使得飞蛾沿着等角螺线向火焰飞