可测试性技术中的图论问题及其求解

近20年来，为了解决结构日益复杂的电路测试问题，可测试性技术得到了迅速发展。在可测试性技术中，针对不同的测试对象，如何对可测试性设计方案以及测试策略进行优化，降低总体代价，是非常重要且亟待解决的问题。本文应用图论对可测试性技术中的两类典型优化问题进行了描述，并讨论了其最优解的求解过程。鉴于最优解的求解过程过于复杂，为便于工程应用，本文基于“贪婪”策略，分别构造了求解两类问题快速解法，并通过简单实例予以了验证。     

热力机械耦合能域的功率键合图建模方法

针对热力系统与机械系统耦合的典型动力装置,研究提出了统一建模的功率键合图方法。在热力学系统中,从机械功、热传递、质量迁移引起能量迁移三种能量作用出发,分析了热力C-场的三个功率通口,建立了热力键合图模型;相应地,分析并建立了后续的机械平动与机械转动的键合图模型。通过分析全工作过程的功率键合图模型,导出了系统状态方程。结合某柴油机的结构参数对该模型进行了动力学仿真,仿真结果证明了所提出方法的有效性。     

面内线性变化载荷作用复合材料层合板的振动与屈曲优化

采用广义微分求积（GDQ）法开展了不同边界条件下承受面内线性变化载荷作用复合材料层合板振动与屈曲的分析与优化。针对GDQ法求解面内线性变化载荷工况复合材料层合板屈曲问题存在计算振荡、不收敛现象,提出载荷扰动策略实现了GDQ法对复合材料层合板屈曲问题的稳定高效求解。基于基础圆频率和临界屈曲载荷系数的归一化指标,分析了铺层角度对复合材料层合板综合性能的影响,并结合直接搜索模拟退火算法开展了复合材料层合板的铺层顺序优化。结果表明:铺层角度变化对屈曲性能的影响明显强于频率特性;面内线性变化载荷中,以弯曲载荷作用下复合材料层合板的优化综合性能受边界条件变化的影响最小,而优化铺层角度受边界条件变化的影响最大。研究结果为复杂载荷作用下复合材料层合板的设计提供了参考。      

面向加工变形控制的航空整体结构件拓扑优化设计方法

在毛坯制造过程中,材料力学性能的非均匀性导致铝合金厚板内产生残余应力,以致在后续的高速切削加工过程中,随着材料的大量去除,残余应力的释放使得整体结构件发生变形,严重影响着整体结构件的尺寸稳定性。当初始残余应力水平及状态一定时,随着从毛坯上去除材料切削成形为不同的零件结构,零件变形会表现出不同的形式。因此,研究零件变形与零件结构形式之间的关系对于实现加工过程的高效化和精密化至关重要。首先,通过铝厚板的材料去除等效为残余应力的释放,利用弯曲变形理论建立铝厚板厚度方向上加工变形的解析分析模型及有限元分析模型。通过航空企业现场加工、测试零件后可知：加工变形的解析值、仿真值与测量值相比,无论是幅值水平还是变形曲线,解析值与仿真值完全吻合,而两者与实验值之间仅存在不到10%的幅值误差。其次,为了使得加工变形达到最小,构建以结构体积为约束的拓扑优化设计模型,通过利用一系列凸显式子问题逼近目标和约束函数,构建拓扑优化模型的MMA求解技术。最后利用所提出的优化方法计算出C919直梁件的结构,优化前、后的加工变形分别为22.02 mm与0.7414 mm,在相同的材料去除量情况下,通过优化结构可以使得加工变形减小96.63%。     

捷制500 MW机组冷却塔冬季结冰原因分析及改造

针对神头第二发电厂捷制500MW机组1号、2号双曲线自然通风冷却塔冬季严重结冰及淋水层内立柱、淋水装置支撑梁、塔筒内壁水泥变酥、脱落、钢筋腐蚀,淋水填料严重脱落进行了分析,从提高机组真空度及循环水冷却效果出发,提出了一些整改措施及应注意的问题。     

不同围压下大理岩的强度及脆性特性

基于大理岩室内三轴试验,获取不同围压下大理岩的应力应变曲线,分析大理岩的强度及脆性、延性特征。结果表明随着围压的增大,大理岩的峰值强度和残余强度均增大,峰值应变和残余应变也逐渐增大,与围压之间均呈现很好的线性关系。低围压下,大理岩表现为强脆性弱延性,高围压下,大理岩表现为弱脆性强延性,脆性指标BI1能够很好地反映大理岩的脆性特征。研究结果对类似岩石力学性质评价具有参考价值。     

基于谱线再生技术的电机转子早期碰摩故障检测

针对电机转子碰摩时振动信号具有二阶循环平稳性的特点，提出了一种基于谱线再生技术的早期碰摩故障检测方法。该方法通过对转子振动信号进行二次非线性变换，提取二阶循环频率作为早期碰摩的故障特征，它利用振动信号的循环平稳性，达到了信噪分离的目的，能够比较容易地从复杂背景中提取出微弱的早期特征信息。通过仿真信号分析验证了这一点，并对刚开始触碰、早期尖锐型触碰和晚期平钝型触碰三种故障实验数据进行了分析，结果表明谱线再生技术确实可以简单、快速和准确地提取出转子早期碰摩故障特征。     

边界扫描测试优化算法--极小权值-极大相异性算法

ＩＥＥＥ１１４９．１边界扫描机制是一种新型的ＶＬＳＩ电路测试及可测试性设计方法,在边界扫描测试过程中,生成合理的测试向量集是有效应用边界扫描机制对电路系统进行测试的关键。在分析现有边界扫描测试生成算法的基础上,提出了一种极小权值－极大相异性算法。该算法可以在确定边界扫描测试向量集的紧凑性指标的前提下,生成故障诊断能力相当优化的测试一集。仿真试验表明,该算法的性能优于现有的类似算法。     

丝束变角度层合板频率性能的参数化分析与优化

为有效设计丝束变角度(VAT)层合板的频率性能,首先基于纤维方向角的线性变化定义建立了VAT层合板参数化有限元模型,开展了VAT层合板频率性能的参数化研究;其次,基于纤维轨迹的周期性特征,对比分析了VAT层合板不同长宽比和厚度对频率性能的影响;最后,结合序列响应面方法,完成了不同边界下最优化VAT层合板频率特性的纤维轨迹参数设计。计算结果表明,VAT层合板的一阶频率基本不受纤维参考方向角影响,而优化纤维参考方向角能有效提高一二阶频率带隙;特征长度对频率特性的影响随长宽比增大而衰减;越薄的VAT层合板其频率特性受纤维轨迹的影响越大。研究结果为VAT层合板的频率性能设计提供了参考。