A superior linearization method for signomial discrete functions in solving three-dimensional open-dimension rectangular packing problems

This article studies the three-dimensional open-dimension rectangular packing problem (3D-ODRPP) in which a set of given rectangular boxes is packed into a large container of minimal volume. This problem is usually formulated as a mixed-integer nonlinear programming problem with a signomial term in the objective. Existing exact methods experience difficulty in solving large-scale problems within a reasonable amount of time. This study reformulates the original problem as a mixed-integer linear programming problem by a novel method that reduces the number of constraints in linearizing the signomial term with discrete variables. In addition, the range reduction method is used to tighten variable bounds for further reducing the number of variables and constraints in problem transformation. Numerical experiments are presented to demonstrate that the computational efficiency of the proposed method is superior to existing methods in obtaining the global optimal solution of the 3D-ODRPP.     

Thermomechanical buckling of hybrid cross-ply laminated rectangular plates

A thermomechanical buckling analysis is presented for simply supported rectangular symmetric cross-ply laminated composite plates that are integrated with surface-mounted piezoelectric actuators and are subjected to the combined action of in-plane compressive edge loads, two types of thermal loads, and constant applied actuator voltage. The formulation of equations is based on the classical laminated plate theory and the von-Karman non-linear kinematic relations. The analysis uses an exact method to obtain closed-form solutions for the buckling load. The effects of applied actuator voltage, thermal and mechanical loads, plate geometry, and lay-up configuration of the laminated plates are investigated. The novelty of the present work is to obtain closed-form solutions for electro-thermomechanical buckling of hybrid composite plates, and to cover non-uniform temperature distribution loading. The results for various states are verified with known data in the literature.     

间隙法测量矩形角尺外角的不确定度分析

矩形角尺在实验室检测、现场调试的运用越来越广泛。矩形直角尺的检定及校准,既可以通过测微表直接测量,也可以通过间隙法间接测量。文章主要介绍间隙法测量0级及以下矩形角尺外角的不确定度分析。     

菱形破片战斗部成型的数值模拟与毁伤效果研究

以内刻V形槽战斗部圆柱壳体为研究对象,针对矩形破片战斗部产生破片连片的不足,设计并优化了菱形破片战斗部,利用LS-DYNA有限元软件对壳体膨胀破裂与破片形成过程进行了数值模拟,分析了战斗部壳体的断裂过程、破片速度的衰减、有效单个破片的个数。对单个破片进行毁伤效果模拟计算,并通过静爆试验进行了验证。结果证明:内刻V形槽菱形破片战斗部壳体膨胀破碎形成的破片连片率极低,有效单个破片数量多,初速高,并可以在7 m处有效侵彻8 mm 厚的Q235钢靶,试验与数值模拟结果相吻合。     

冬季运行期矩形渡槽温度应力分布规律研究

为研究冬季降温运行期矩形渡槽的温度应力分布变化规律,根据热传导理论及水工渡槽的温度边界条件,建立了北方地区某简支封闭矩形渡槽的有限元模型,并对冬季运行期温度应力分布规律进行分析研究。结果显示:渡槽在冬季降温运行时,沿板壁厚度方向的温度梯度外大内小,内外温差为二次曲线分布;温度应力总体呈现外拉内压的分布状态,各板壁的内外表面在不同时刻出现最大压应力和拉应力,同时板壁最大压应力较最大拉应力具有一定的滞后性;板壁及棱角部位的横向与竖向最大拉应力值超出混凝土抗拉强度设计值。可见在设计矩形渡槽时,必须重视环境温度作用对结构的影响,通过配置温度钢筋、施加横向预应力、棱角部位设置倒角和增加表面保温等措施来减小温度应力,增强结构的安全性和耐久性。     

一种Data Matrix条码的快速识别方法*

为满足工业流水线对条码识别实时性的要求,提出了一种Data Matrix条码快速识别方法。采用形状参数、圆形性作为矩形特征,初步确定Data Matrix条码位置;采用距离为角度的函数对Data Matrix条码边界进行标记,将Data Matrix 的2D条码边界转换为1D波形函数进行分析,进行一次求导获取条码边界的位置及角度;利用边界角度作为仿射变换的角度,将条码旋转到规格化位置,采用网格法进行数据提取并进行条码解码。对像素大小为640×480的400幅含Data Matrix条码图片在PC机上进行测     

基于直角矢量限定方法的模板自动配板技术

根据剪力墙施工图构成特点, 提出了基于直角矢量限定技术的剪力墙结构模板自动布板算法。将结构图首先解构为基本的直角特征; 然后利用矢量限定方法, 将直角重新进行分类和排序, 再结合墙角的空间位置, 标志出图形中矢量直角对应的建筑墙角; 最后完成剪力墙结构模板配板所需的全部组件。实际工程应用表明, 该方法能够准确识别复杂施工图中的建筑构造, 大幅度提高现浇体系施工的配板效率, 为智能施工提供了良好的图形识别关键技术。     

矩形建筑双幕墙结构风压脉动的非高斯性及峰值因子

借助刚性模型风洞动态同步测压试验,对矩形建筑双幕墙的内幕墙和外幕墙的脉动风压的非高斯统计特性进行了研究.根据测点风压时程及其概率密度分布,并基于测点风压的第三、四阶矩统计量对风压的非高斯特性进行描述,结合峰值因子的取值,给出划分高斯和非高斯区域的标准,在此基础上对矩形建筑双幕墙的内幕墙和外幕墙进行了分区.分析表明:矩形建筑双幕墙的风压脉动为非高斯性的区域主要为内幕墙的拐角分离流区域,而外幕墙由于内外压平衡的原因,其拐角区域的风压脉动特征则基本符合高斯性,在幕墙结构设计时,应提高非高斯区域的风压峰值因子的取值.     

矩形盒体恒压拉深、切边复合模设计

某产品的电源模块外壳是一尺寸精度及外观质量要求均较高的矩形拉深盒体零件,按照常规工艺,需要在专用冲压设备上通过多道工序加工成型。在对工艺参数进行充分计算分析的基础上,根据加工条件设计了一副矩形盒体恒压拉深、切边复合模具。该模具采用特殊机械结构在普通压力机上实现拉深过程的恒力压边,并且在拉深行程终了时对零件进行较高精度的挤切修边,不仅满足了拉深工艺要求,还提高了工效,降低了成本,满足了产品小批量生产需求。     

E波段折叠矩形槽波导行波管的研究

分析了一种适用于E波段81~86 GHz空间行波管的新型慢波结构——折叠矩形槽波导.折叠矩形槽波导来源于传统的矩形槽波导,将E面沿其纵向来回弯曲而形成.利用电磁场仿真软件Ansoft HFSS设计优化并最终确定了E波段折叠矩形槽波导的关键几何尺寸.同时,模拟仿真出了折叠矩形槽波导在中心频率f=83.5 GHz处的耦合阻抗沿x和y方向上的变化趋势,得出其可通过加载带状电子注获得更高的平均耦合阻抗.利用CST粒子工作室模拟得出:折叠矩形槽波导行波管在中心频点83.5 GHz处输出功率为210 W,电子效率达到8.05%.