梯形截面振子水动力特性数值研究

流致振动现象广泛存在于实际工程中,其振动蕴藏的能量是可再生能源捕获利用的研究热点之一。该文对梯形截面振子的水动力特性进行直接数值模拟,分析了不同上下底比值(d/D)的梯形振子绕流流场及水动力特性。结果表明:三角形和梯形截面振子的水动力系数均大于方柱;d/D为0.3的梯形振子升力系数最大,较方柱增长132.75%;d/D≤0.5的梯形截面振子两侧边界层交替附着并产生区别于主流旋涡的近壁次生涡,引起了升力系数的三次谐频;随d/D的增大,旋涡形成长度增加,但尾迹宽度基本不变。     

船舶螺旋桨流场及水动力数值分析

随着数值计算和计算机技术的飞速发展,计算流体力学已经发展成为流体力学的主要研究手段,作为船舶优化设计和航行性能分析的基本工具,在船舶水动力学分析中得到广泛应用。该文针对船舶螺旋桨流动模拟,描述使用的网格模式和数值方法,探讨水动力计算结果对网格尺度、几何精细度表达及边界层网格形式的依赖性和敏感性,同时在数值模拟的基础上分析螺旋桨叶片边界层、梢涡和尾涡的流动特征,以及螺旋桨流场与水动力的联系。     

基于薄层单元的黏弹性人工边界的模拟

为了解决黏弹性人工边界在实际应用过程中前处理时间长、不易实现等不足之处,提出了基于薄层单元的黏弹性人工边界的模拟方法。利用单元矩阵等效原理,采用薄层单元构造了等效黏弹性边界单元,并通过在大型通用有限元软件MSC Marc中设置等效黏弹性边界单元的参数属性,实现了黏弹性人工边界的模拟。三维均匀弹性半空间算例和某混凝土重力坝工程实例结果表明:采用等效黏弹性边界单元得到的计算结果与理论解、基于黏弹性人工边界的计算值非常相近,相对误差不超过1%。因此,采用薄层单元的模拟的黏弹性人工边界具有足够的精度,且施加方便,这为实际工程进行抗震分析提供了简便且精确的方法。     

混有CACC车辆和ACC车辆的混合交通流驾驶舒适性

为了探索协同自适应巡航控制(cooperative adaptive cruise control,CACC)车辆对交通系统的潜在影响,分析了CACC车辆市场普及过程中存在的CACC车辆、自适应巡航控制(adaptive cruise control,ACC)车辆与人工驾驶车辆混合交通流驾驶舒适性.应用加州伯克利PATH实车验证的ACC模型和CACC模型进行数值仿真实验,采用国际ISO-2631-1标准评价混合交通流舒适性,并对ACC和CACC期望车间时距进行参数敏感性分析.最后,从交通流稳定性的角度,对舒适性仿真结果进行了讨论.结果表明:随着CACC市场率的增加,舒适性呈现先恶化、再逐渐提升的趋势.较大的ACC车间时距有利于抑制舒适性的恶化程度,CACC车辆对舒适性的提升作用不受其车间时距取值的影响.混合交通流稳定性定性地决定了舒适性的变化趋势,人工车辆安装车车通信设备,有助于舒适性的逐渐提升.     

复杂事件处理的自适应制造情景识别方法

制造过程中的任务、自然条件、电力水平等环境因素,制约物体状态及其关系的变化.智能制造单元需要自适应的对不同情境约束下的事件和复杂情形及时理解判断,提出基于复杂事件处理(Complex event processing,CEP)的情境约束情景识别方法,以实时作出合理的优化决策.针对忽视情境约束对事件判别的影响,构建基于情境约束的多层次事件模型,给出同生、情境、协同等事件新算子,提出基于事件聚合的制造情景模型与演算过程.针对情景识别知识库中模式规则生成的不足,通过整合物体数据与环境数据建立映射关联,将感知信息转化为情境事件图谱.通过综合序数、名义变量等距离计算和自适应熵权法,提出改进的混合聚类方法处理事件图谱实例属性的多样性和关联性,构建知识库以为情景实时识别提供服务支持.运用4个真实数据集和1个制造过程仿真数据集进行实验,均验证本文模型和方法的有效性,适用于大规模学习问题,并阐明情境因素能显著提升复杂制造应用中的事件判断、情景识别的准确性.     

混合传感网络覆盖洞修复改进算法研究

针对传统的无线传感网络覆盖洞修复算法VOR（VORonoi algorithm）存在的不足,该文在混合传感网络环境下提出基于优先机制的VORP（Priority-based VOR）和基于复杂优先机制的VORCP两种改进的覆盖洞修复算法。通过对两种改进算法进行仿真和分析,以及对运用修复算法前和分别运用VOR、VORP、VORCP算法后,监测区域无线传感网络覆盖情况的纵向与横向的比较分析,结果表明该文所提出的改进算法在性能和效率上均优于传统的覆盖洞修复算法。     

扩展BVP振子弱周期扰动下的振荡与同步

针对扩展bonhoeffer-van der pol(BVP)振子易受不确定因素影响的问题,提出了将非线性动力学分析与数值模拟相结合的方法,并考察了弱扰动对混合模式振荡类型和同步行为的影响.根据模拟结果得知,多种类型的混合模式振荡受弱扰动的影响出现了坍塌现象,且从理论上证明了两个耦合bonhoeffer-van der pol振子的膜电压比慢变量到达完全同步时所需的耦合强度要大,在二维参数平面上,膜电压到达同步时所取参数范围应小些.结果表明,与膜电压相比,慢变量更容易达到同步,且变量之间呈现一种线性关系.     

水平地震作用下地下结构考虑转动时的动力响应

利用分析力学的Lagrange方程,推导了地下结构在水平地震作用下同时考虑结构的平动和转动效应的运动方程.为了简化计算,将地下结构假定为矩形刚体,地基采用温克尔弹性地基模型,且不考虑结构与周围土介质的阻尼作用.首先得到了地下结构与土相互作用时的动能和势能,然后利用分析力学的Lagrange方程推导出了结构的运动方程.通过算例研究地下结构在水平地震作用下考虑转动分量和不考虑转动分量时的受力差别.     

基于智能混合算法的织物自动配色方案优化设计

为了提高织物自动配色的通用性和精确性,建立了以成本最优为目标的自动配色数学模型.针对染色过程多约束条件的特点和传统遗传算法存在的缺陷,提出了一种基于智能混合算法求解自动配色方案的优化方法.首先利用正交实验设计法、自适应适值函数调整以及适值相似度判别策略等措施对遗传算法进行了改进,然后融入具有较强局部搜索能力的模拟退火算法进行进一步迭代优化,最终实现了自动配色方案的优化设计.分别运用传统遗传算法和智能混合算法对自动配色模型进行仿真和实测,结果表明:智能混合算法改善了全局寻优能力、收敛速度和稳定性,且在保证配色质量的条件下,生产成本较之传统遗传算法的优化成本降低了1.7%以上,具有较好的工程实用价值.     

电动汽车动力控制器集成化壳体的热仿真分析

采用集成化设计方案,将电动汽车动力控制系统的IGBT模块、DC/DC模块、电机控制模块、整车控制器及关键电气零件全部集成在同一壳体内.IGBT模块和DC/DC模块作为动力控制系统的发热件,采用CFD有限元热仿真分析软件,对IGBT模块、DC/DC模块功率器件分别进行稳态与瞬态分析,验证了集成化壳体内部的冷却散热效果,有利于散热设计方案的确定.