电力设备多物理场仿真技术及软件发展现状

电力设备在运行中受到电、磁、热、力及流体等多物理场的综合作用,多物理场耦合仿真对保证电力设备设计最优性以及运行可靠性不可或缺。在电力设备多物理场计算及软件开发时须攻克材料非线性建模、快速瞬变多空间/时间尺度问题等效方法、多场耦合作用机理及数学模型的建立、大规模微分代数方程组(DAE)的稳定高效求解等关键问题。为此,分别从材料参数等效、多场耦合计算技术、大规模跨尺度计算、DAE方程组求解等方面介绍了自主软件开发过程中应该重点关注的研究内容和算法技术。为促进基于数值仿真的数字孪生技术在电力设备领域的应用,总结分析了集成几何/仿真分析于一体的等几何分析法、模型降阶方法和基于数据驱动的多物理场仿真方法等新型技术。最后,针对国产计算机辅助工程（CAE）软件存在的问题,分析了国内外多物理场软件开发技术发展现状,并对研发国产电力设备多物理场计算软件作了展望。     

一种平台化的树形支撑结构生成算法

近年来,3D打印技术发展迅速,支撑结构生成是3D打印成型工艺中一项关键技术。相比传统的支撑结构类型,树形支撑结构在节省支撑材料和支撑加工时间上具有更多优势。但树形支撑在结构上更复杂多变,一种最优的树形支撑结构生成算法难度至少为NP难度。对此,提出一种平台化的树形支撑结构生成算法,采用贪心算法和迭代的思路逼近最优解。所提算法实现了自动生成树形支撑结构,并完成了支撑结构工艺路径规划。     

麻黄梁矿充填开采对地表环境的影响规律研究

为了保证“三下”压煤的安全、高效开采,降低“三下”开采对地表设施和生态环境的影响,以麻黄梁矿为背景,基于UDEC数值模拟与实际观测对建筑物下条带充填开采的可行性进行了分析,并对地表建筑物和地表生态环境的影响作用进行了分析。结果表明：目前采用的“采8留24”条带充填开采技术可以满足矿山安全高效的生产;充填开采对麻黄梁矿区地表建筑物以及工业场地的影响较小,下沉量约10 cm,与实际监测结果相近,保障了开采安全。研究成果将对提高煤炭资源采出率,延长矿井服务年限,促进矿区的可持续发展具有重要的指导作用。     

基于循环伏安法的蜜蜂组织传感器对蜂蜜品质的鉴别

蜂蜜是传统的天然保健食品, 然而却因市场鱼龙混杂而饱受诟病。如何有效区分成鹤蜂蜜和商超脱水蜜等不同品质蜂蜜,对于确保蜂蜜市场的健康发展尤为重要。根据蜜蜂可分辩蜂蜜品质的仿生学原理,本文利用蜜蜂口器组织修饰玻碳电极制备组织传感器,采用循环伏安法检测蜂蜜样品。根据传感器的检测信号,构建检测样品的线性四归分析模型,确定传感器能够辩别的最住质量浓度并进行模型和排刷效果的验证。姑果显示,该组织传感器姑合构建的模型能有效辩别成熟蜜、商超蜂蜜和果葡糖浆,辨別蜂蜜的最佳质量浓度区间为0.16 -0.18 g/ml,辨别成熟蜜和果葡糖浆的最住质量浓度区间为008-0.1 g/mL,姑果稳定。可靠。姑论:确定了利用蜜蜂组织制备生物传感器检测蜂寶品质的可行性,姑合蜂蜜标准品的线性模型能够稳定、可靠地排别待测蜂蜜的种类,为蜂产品检测提供了新方法。     

图像处理中拉普拉斯矩阵的稀疏化处理

图像处理领域中有许多解决方案都使用离散泊松方程来求解,这涉及到大型拉普拉斯矩阵的求逆,直接求解时间消耗较大。提出一种分层稀疏化算法,通过剔除拉普拉斯矩阵邻接三角形中的最小边,补偿其他两条相邻边,并在子系统上不断迭代这个过程,通过减小拉普拉斯矩阵的条件数来减少时间消耗。以图像处理中保边滤波算法过程中的拉普拉斯矩阵求逆为例进行稀疏化算法研究,通过比较稀疏化处理前后在拉普拉斯矩阵迭代求逆过程中的条件数,验证了该算法的有效性。通过收集500张图案,建立不同大小图案的样本库,利用样本库统计稀疏化处理前后拉普拉斯矩阵求逆所需时间。统计数据证明该算法可将大型拉普拉斯矩阵的求逆的时间消耗减少60%,且随矩阵规模变大,加速效果增强。     

表面彩色AMF模型快速切片算法EI北大核心CSCD

针对现有表面彩色AMF模型切片算法效率问题,为了获取彩色切片位图及二维轮廓信息,提出一种快速的切片算法.首先将模型表面三角形转化为三棱柱,构成表面颜色区域,以提高彩色打印质量;然后利用AMF三角形拓扑关系进行轮廓切片;最后针对AMF三角形颜色的3种表示方法推导出颜色信息坐标公式,使用增量法计算X向扫描线上相邻像素点的颜色信息坐标.实验结果表明,与AMF官方给出的算法相比,该算法显著提高了算法效率.     

生态导向的石嘴山城乡空间结构优化初探

十八大报告提出建设"美丽中国",强调城市的生态安全格局,构建以生态为导向的城乡空间结构。本文以资源型城市宁夏石嘴山市为例,在石嘴山建设生态城市目标的基础上,提出生态功能分区与经济发展引导相结合的措施,利用GIS多准则评价技术,建立城乡生态功能分区和经济发展引导模型,构建以生态为导向的资源型城市城乡空间结构优化模式。     

基于动态局部体素模型的四轴加工干涉研究

针对模型求交方法导致的刀具干涉处理算法的效率瓶颈问题,对三角网格模型的特点、体素模型建立与优化、刀具干涉检测和处理等方面进行了研究分析。通过对截平面法和传统全局体素化算法的特点的归纳,建立了一种动态地按需建立局部体素模型,并且实现了模型相邻局部之间的数据复用;基于动态局部体素模型设计了三角网格模型四轴加工路径,提出了刀具干涉快速检查和处理算法,并利用光固化立体造型格式作为输入模型进行了测试实验。研究结果表明:动态局部体素化算法能够在相同内存容量下提高大尺寸三角网格模型体素化后的体素精度,基于动态局部体素化模型的干涉检测和处理算法具有较高的效率和准确性。     

垃圾处理的“特色小镇模式”实践与探索 ——以陕西西咸新区垃圾处理特色小镇为例

垃圾处理成为困扰城市可持续发 展的一项世界性难题,需要系统谋划,全链 条推进。按照十九大“绿色低碳循环”发展 要求,结合案例城市建设绿色生态城区目标, 提出构建“垃圾处理+特色小镇”的可持续创 新理念,形成以垃圾处理为核心产业,集生态 文化、工业旅游、科教示范等多种功能于一 体的垃圾处理特色小镇模式。破解垃圾围城 和传统处理场所的“邻避效应”,实现垃圾处 理、利用、再处理、再利用的全产业链循环处 理综合解决方案。探索基于绿色发展理念的 垃圾处理创新模式,为新时期的垃圾循环处 理提供借鉴和参考。     

基于MATLAB的信道编码仿真

本文分析了线性分组码和卷积码的编译码原理,然后通过MATLAB的sumilink仿真模块对二进制对称信道和高斯白噪声信道在汉明码编码下进行仿真分析;根据误码率曲线图对信道性能的特点进行比较分析.结果表明:汉明码的误码率会随着信噪比的升高而降低,而卷积码在信噪比较大时误码率明显降低.