基于均匀照明的光学器件研究

采用非成像和自由曲面设计方法,对反射器和透镜这两类光学器件进行了二次光学设计和研究,获得了具有均匀圆形照明特性的光学器件.通过编程计算构造出光学器件的几何轮廓,并对光学器件模型进行了模拟仿真,获得了良好的均匀圆形照明光斑.设计出的二类器件其圆形照明面照度均匀性均达到90%以上,适合于对均匀性要求较高的室内照明.该设计为实现大功率LED均匀照明提供了一种有效的设计途径.     

均匀梯度磁场的研究

从分析单个圆线圈磁场特点出发,探讨利用圆线圈产生均匀梯度磁场的原理和方法,给出一种圆线圈装置的设计,并对磁场梯度均匀性进行数值估计.数值计算表明这种设计得到的磁场梯度均匀性相对误差高于位置偏移的二次方以上.     

非均匀负载的高速背板总线的设计与实现

对具有非均匀负载的高速背板总线设计中的高速信号进行了分析,提出了分段均匀近似法,其有效性在UTOPIA Level 2总线的设计实现中得到了验证.     

结构可靠度分析中的混合模拟法及应用

针对具有多维随机变量、隐式功能函数特点的复杂结构可靠度分析问题,结合拉丁超立方抽样(LHS)法与均匀设计响应面法,提出基于拉丁抽样均匀设计的混合模拟法.利用LHS法选取灵敏度较高的输入变量继续作为随机变量.通过Matlab语言编写L2-偏差最小的均匀设计表程序,根据生成的均匀设计表选取随机变量的取样点,在构造响应面方程的迭代过程中利用JC法求解结构失效概率.通过2个经典可靠度算例和1个连续刚构桥可靠度算例验证了混合模拟法的适用性.研究结果表明,采用该方法可以精确、高效地求解具有多维随机变量的结构可靠度问题,提高计算效率.     

非均匀电介质边缘效应的研究

论述了非均匀电介质中电极边缘电场强度的理论和计算方法,表明如果材料介电常数随着接近电极边缘而增大,非均匀电介质电场强度增益系数会大大低于均匀电介质电场强度的增益系数.非均匀电介质材料影响空间测量特性和电场对称性,以致在非均匀电介质中采用平面电极设计得到电场强度的分布规律类似于均匀电介质非对称装置中电场强度的分布.     

基于均匀设计响应面法的钢框架结构抗震可靠度分析

针对地震作用及结构性能的随机性,通过分析抗震可靠度研究结构的抗震性能,将均匀设计与响应面法相结合,提出了结构可靠度的数值模拟新方法,包括基于均匀设计的响应面法、均匀设计响应面与蒙特卡罗抽样相结合的混合模拟法.结合钢框架结构的抗震可靠度问题,基于ANSYS实现了上述新方法,并与经典的可靠度数值模拟方法进行对比分析.分析结...     

均匀设计技术在机械设计中的应用

考虑到在机械设计领域中采用优化设计方法的局限性,结合均匀设计技术和优化设计思想,提出了一种优选设计的方法.该方法与一般优化设计方法相比,具有编程简单、对设计模型性态无严格要求的特点,是机械设计方法的一种补充.最后给出了利用该方法编制计算程序的思路以及具体算例,其结果验证了在机械设计中应用均匀设计技术的可行性.     

均匀设计在UPVC配方优化中的应用

本文提出了用均匀设计对UPVC型材和管材的配方进行研究,重点研究纳米碳酸钙及其他四种添加剂对材质的流变性能和力学性能的影响.具体地介绍了用好格子点法构造均匀设计表的原理,选择均匀设计表U10*(108)安排试验,取得有效数据,利用Statistics统计软件包,采用回归分析方法建立了数学模型,最后根据回归结果分析了纳米碳酸钙及其他4种添加剂对各指标的影响,获得最佳配方.     

关于最小投影均匀性和最优设计的一个注释

对最小投影均匀性与θ和θB间的关系进行了讨论.所得出的结果有助于更好地了解均匀设计和最优设计之间的区别和联系.     

基于现场抗拔试验的锚索动态反馈设计法

为建立一种比常用均匀设计法和基于积分原理的非均匀设计法更易获得可靠设计参数的新锚索设计方法,基于锚索的荷载传递原理和锚固段注浆体与围岩接触面的本构模型,推导了比较符合工程实际的锚索P-S理论曲线关系,并在此基础上提出了锚索的动态反馈设计法,给出了详实的实施路径和算法示例.该法的设计参数,如锚固段接触刚度、接触面弹性剪切位移等,通过在施工中不断进行、且能综合反映复杂工程条件的现场抗拔试验所获P-S曲线求得,并能进行基于允许塑性变形的定量设计.算例结果表明,传统均匀设计法获得的设计结果往往比较保守,而该法所获设计参数和设计结果更为合理,值得在更多工程实践中检验甚至推广应用.     

均匀设计模型的优化

给出均匀设计模型的遗传算法优化方法，并指出这一算法适用于均匀设计的所有数据分析模型。     

基于均匀设计与灰局势决策的智能算法参数设定

针对应用智能算法进行优化设计时算法参数设定存在盲目性的问题,提出了一种新的参数设定方法.该方法将参数设定描述为一个均匀设计问题,利用灰局势决策对均匀设计得到的参数组合方案进行决策,从而得到智能算法参数的最优组合,克服了算法参数设定过程中主观因素的影响,为合理设定参数提供了科学的指导.仿真实验表明,新方法具有较好的可行性和有效性,提高了智能算法应用的科学性.     

序贯均匀设计在公交优化调度问题中的应用

为了解决公交优化调度问题,建立了该问题的优化模型,利用序贯均匀设计对模型进行求解,并与遗传算法求解该问题作了对比研究,结果表明,序贯均匀设计对解决公交调度问题是有效的,而且比遗传算法更易懂易操作。     

参数B样条曲线的非均匀离散细分算法

利用差商算子给出一种参数B样条曲线的非均匀离散细分算法。为了便于工程实际应用，在算法中分别考虑了B样条的均匀细分算法和非均匀细分算法，并将其应用在自由型曲线生成和函数逼近上，通过计算比较表明，B样条的非均匀离散细分算法在某些方面比均匀离散细分算法有更好的效果。     

一种新的求全局最优的遗传算法

利用近年来广泛应用的遗传算法，对积分-水平集求全局最优概念性算法的蒙特卡罗随机投点的实现途径进行了改进，从而得到一种新的求全局最优的遗传算法。文中算法设计了适合的初始种群的均匀设计取法、交叉算子、变异算子和选择算子，给出了测度的勒贝格计算方法，从理论上证明了算法的收敛性。最后，选用了标准测试函数并与其他算法进行了比较，从数值上验证了算法的可行性。     

基于TRIZ理论的热分析仪加热炉体设计

应用TRIZ理论创新设计方法分析了新型精密热分析仪器的加热炉体结构特征,采用冲突矩阵,得到影响加热炉体均温区分布的主要因素,对原加热炉内腔体积空间及加热电阻丝存在的冲突进行分析研究。利用TRIZ理论的ARIZ发明问题解决算法,结合具体加热炉体均温区分布曲线的误差实验数据,分析得到两种能够改善仪器精度的创新设计方法。结果表明,这种利用TRIZ理论得到的设计方法能有效增大均温区分布面积,降低加热炉内腔温差大小,从而解决了精密热分析仪器对加热炉内腔均温区的设计要求,实现了仪器对温度精密控制的要求。     

Transmit beampattern synthesis and waveform design for 2-D wideband MIMO radar

For matching the desired transmit beampattern of the two dimensional(2-D) wideband MIMO radar system, a new transmit beampattern synthesis and waveform design algorithm is proposed based on the frquency invariant beamforming. In this algorithm, to eliminate any dependency on frequency of the emiting waveform, the 2-D fourier relationship between uniform rectangular array(URA) transmit beampattern and spectrum of emiting waveform is used. Then the cost function of waveform matching frequency response is established, which imposes a constraint on constant modulus. Finally, the alternating matrix fitting method is used to design unimodular sequences. The proposed method effectively mitigates frequency dispersion of the 2-D wideband MIMO radar transmit beampattern. Numerical simulations have proved the validity of this algorithm.     

基于遗传算法的锅炉对流受热面优化设计

为优化结构以降低锅炉制造成本,建立以关键结构参数作为决策变量的锅炉对流受热面优化设计模型.提出采用遗传算法进行锅炉对流受热面优化设计的方法,实现完成既定传热任务而减小传热面积的优化目标.选择整数编码形式,并引进变量约束条件、显式函数约束条件和隐式函数约束条件来控制对流受热面结构参数并保证性能指标.利用锅炉设计案例库,采用案例检索与随机生成相结合的方法产生设计方案的初始群体,有效结合设计经验与遗传算法的搜索功能.采用均匀交叉与算术交叉相结合的交叉操作,以及均匀变异产生新个体.采用比例选择与精英保存结合法促进遗传算法向全局最优方向发展.计算结果表明：该方法适用于锅炉对流受热面结构优化设计,能够有效提高设计质量.     

Improved electromagnetism-like mechanism algorithm

Based on the principle of the electromagnetism-like mechanism(EM) algorithm, the algorithm's optimization mechanism is studied. An improved electromagnetism-like mechanism algorithm is proposed to solve the problems of the original EM algorithm, such as non-uniform initial population, low search efficiency, and pathological feature in the total force formula. The new algorithm generates the initial population with the uniform design method, improves the local search algorithm with the hybrid chaotic pattern search method and calculates the total force between particles with the modified equation. Besides, an adaptive formula of movement is designed to update the locations of those particles. Experimental results show that the improved algorithm has a better convergence result and a higher solution accuracy.     

基于初始种群改进策略的经验遗传-单纯形算法

为提高初始种群的多样性,加快经验遗传-单纯形算法搜索效率,对算法初始种群的随机生成方式进行了改进.首先对问题搜索空间进行均匀划分,然后应用均匀试验设计对划分的子区间进行选择,最后在选择的子空间内分别产生随机数,由此获得在搜索空间内均匀分散的个体,增加初始种群的多样性.将该方法应用到典型测试函数的寻优计算中,比较和分析结果表明:在种群规模相同的情况下,相比于随机初始种群,均匀设计得到的改进初始种群可提高优化求解的寻优效率.