三河口水利枢纽泄洪消能工体型优化试验研究

通过水力学模型对三河口水利枢纽泄洪消能工体型进行了试验研究。结果表明:两底孔出口采用矩形不对称宽尾墩形成的窄缝体型,三表孔采用左、右表孔差动式齿坎与中表孔舌型鼻坎组合的优化方案具有表孔、底孔出口水舌上下分层、前后拉开、横向扩散的特点,从而改善了水垫塘内的水流流态,提高了消能效率,水垫塘底板所受动水冲击压力及脉动压力达到了设计要求。     

基于视觉及多特征的前方车辆检测算法

针对现有视频车辆检测算法受光照、噪声等环境因素影响大,漏检和误检率高,难以同时满足鲁棒性及实时性的问题,提出了一种完整的前方车辆检测算法.该算法在改进的Hough变换提取车道线的基础上,首先对图像进行自适应二值化处理,通过腐蚀、膨胀法滤除干扰点;使用简洁有效的方法进行阴影线的合并及ROI区域的提取;算法利用目标区域内的信息熵、车尾对称性特征对感兴趣区域(region of interest,ROI)进行筛选和判别,降低了算法的漏检和误检率;使用改进的Robinson方向检测算子提取车辆边界,取得了较好的效果.结果表明:在处理分辨率为640×480的视频时,检测正确率89%,运算速度平均为17.6帧/s.     

Padé近似下模拟一般色散媒质的FDTD改进方案

为了方便模拟不同媒质的色散特性,提出了一种时域有限差分(FDTD)改进方案,适用于统一处理几类各向同性、线性、有磁电色散媒质的电波传播问题:媒质类型可以是Havriliak-Negami(H-N)媒质、Davidson-Cole(D-C)媒质、Cole-Cole(C-C)媒质、Debye媒质、常规(非色散)媒质或其任意组合;媒质属性可以是单极或多极的、有电耗的或无电耗的。该方案利用帕德(Padé)近似法,导出了一组整数阶的辅助微分方程(ADEs),既克服了其中分数阶导数的主要困难,又展现了通用性好、复杂度低的优势。通过对一维及三维算例解析、数值结果之间的对比,初步证实了改进方案的可行性和有效性。     

Activated flux tungsten inert gas welding of 8 mm-thick AISI 304 austenitic stainless steel

AISI 304 stainless steel plates were welded with activated flux tungsten inert gas(A-TIG) method by utilizing self-developed activated flux. It is indicated from the experimental results that for 8 mm-thick AISI 304 stainless steel plate, weld joint of full penetration and one-side welding with good weld appearance can be obtained in a single pass without groove preparation by utilizing A-TIG welding. Moreover, activated flux powders do not cause significant effect on the microstructure of TIG weld and the mechanical properties of A-TIG weld joints are also superior to those of C-TIG(conventional TIG) welding.     

Global optimization for ducted coaxial-rotors aircraft based on Kriging model and improved particle swarm optimization algorithm

To improve the operational efficiency of global optimization in engineering, Kriging model was established to simplify the mathematical model for calculations. Ducted coaxial-rotors aircraft was taken as an example and Fluent software was applied to the virtual prototype simulations. Through simulation sample points, the total lift of the ducted coaxial-rotors aircraft was obtained. The Kriging model was then constructed, and the function was fitted. Improved particle swarm optimization(PSO) was also utilized for the global optimization of the Kriging model of the ducted coaxial-rotors aircraft for the determination of optimized global coordinates. Finally, the optimized results were simulated by Fluent. The results show that the Kriging model and the improved PSO algorithm significantly improve the lift performance of ducted coaxial-rotors aircraft and computer operational efficiency.     

电控柴油机分缸均衡控制算法及试验

柴油机各个气缸的进气量、喷油量、燃烧等存在差异,导致气缸间存在做功差异,直接影响柴油机转速的平稳性以及排放性能等。针对位置式电控柴油机,采用PI闭环控制,通过瞬时转速信号识别并计算各缸的工作差异,利用分缸均衡控制算法对油量进行补偿修正。试验结果显示低转速稳态工况转速波动由7 r/min降至3 r/min,各缸工作不均匀度由±5 r/min降至±2 r/min,在瞬态过程和高转速3 400 r/min时该算法仍然适用有效。     

混凝土裂缝非线性断裂的简化预测方法研究

混凝土的裂缝断裂问题是评定混凝土结构工程安全的关键问题.结合起裂韧度准则和黏聚力模型,提出了一种混凝土裂缝断裂分析的简化预测方法.通过给定裂缝黏聚力的分布形式,推导了裂缝张开位移、外荷载的表达式,结合拉伸软化曲线给出了相应的求解方程和求解步骤,获得了裂缝起裂至扩展的全过程曲线.其中,裂缝扩展基于起裂韧度准则,黏聚力产生的应力强度因子和位移采用权函数方法进行计算.利用不同尺寸的楔入劈拉试件对断裂全过程进行了计算,结合现有的混凝土断裂试验成果对本文方法进行了验证.结果表明采用本方法可完整的计算裂缝断裂全过程并准确的预测带裂缝构件的极限承载力,从而验证了本文方法的有效性和合理性.     

光学测量玻璃纤维增强复合材料表面离面位移场分布

利用一种测量玻璃纤维增强复合材料表面力学特性的装置,通过激光波数扫描干涉的方法,高精度测量不同结构下加载前后玻璃纤维增强复合材料测试样件表面离面位移场分布。测量结果表明玻璃纤维增强复合材料样件在不同结构下,离面位移场整体分布都以加载点为中心向四周递减,其最大离面位移量与加载量基本成线性正比关系。该测量方法具有较高的稳定性及信噪比,测量精度高。该测量方法为玻璃纤维增强复合材料力学性能表征及无损检测提供了一种新型的技术平台。     

蔬菜工厂监控系统研究与实现

积分球内部的直插式灯座既不适用于铝基板式LED光源的安装,也不能满足功率型LED光源的散热要求.针对这一问题,通过三维软件为积分球设计一种通用的外接灯座,利用ANSYS软件的热分析模块,对该灯座加载模拟的最大设计热载荷并进行热稳态仿真分析,以得到整个灯座的模拟温度场分布.然后利用ANSYS软件的多目标驱动优化分析工具,对灯座模拟温度场中的最高温度点(区域)进行结构优化设计,以降低灯座的最高温度.最后在实验条件下,调节程控直流电源,加载最大设计电功率,验证热稳态下整个灯座的实际温度分布,并与仿真进行比较.结果表明,实验得到的灯座温度场分布与仿真得到的温度场分布十分接近,经优化后的灯座最高温度明显降低.     

自抗扰技术在四旋翼飞行姿态控制中的应用

介绍了自抗扰控制器的结构组成,包括跟踪微分器、扩张状态观测器以及非线性状态误差反馈律,并给出了各部分的典型算法．针对四旋翼盘旋系统的姿态控制问题,设计了连续型和离散型两种自抗扰控制器,在Simulink下搭建了仿真结构图,并进行了参数整定．仿真结果表明,文中所设计的自抗扰控制器可以满足控制精度及快速性的要求,并且具有强鲁棒性、抗干扰性能以及对非线性强耦合系统的解耦能力．