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轴流压气机叶片与机匣处理一体化优化设计

航空动力学报 2024年第7期39卷 205-216页

作者：范忠岗巴顿邱佳慧杨晨杜娟中国科学院工程热物理研究所先进燃气轮机实验室北京100190 中国科学院先进能源动力重点实验室北京100190 中国科学院轻型动力创新研究院北京100190 中国科学院大学航空宇航学院北京100049

针对一台低速轴流压气机搭建了叶片与机匣处理一体化优化设计平台,基于自由变形技术关联设计参数与工程参数,实现多目标优化.综合考虑效率和裕度指标,在峰值效率不降的情况下获得了7.21%的裕度拓宽量.针对最优方案,分析了叶顶堵塞及损... 详细信息

针对一台低速轴流压气机搭建了叶片与机匣处理一体化优化设计平台,基于自由变形技术关联设计参数与工程参数,实现多目标优化.综合考虑效率和裕度指标,在峰值效率不降的情况下获得了7.21%的裕度拓宽量.针对最优方案,分析了叶顶堵塞及损失分布,探讨了叶片与机匣处理一体化优化设计的扩稳机理.研究发现:叶片弯掠和机匣处理组合作用下,最大堵塞位置由24.7%叶顶轴向弦长后移至33.6%叶顶轴向弦长,最大损失位置由21.4%叶顶轴向弦长后移至30.6%叶顶轴向弦长,叶顶泄漏涡的抑制和低能堵塞区的消除是一体化优化设计扩稳的主要原因.

关键词：轴流压气机自由变形技术一体化优化设计裕度拓宽堵塞熵产率

流-固耦合作用下小尺寸肾结石引发的输尿管疼痛响应

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应用数学和力学 2024年第6期45卷 735-752页

作者：刘勇岗苏丽君延安大学感觉与运动疾病转化医学研究中心陕西延安716000 延安市运动康复医学重点实验室陕西延安716000 南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室南京210016 南京航空航天大学多功能轻量化材料与结构工信部重点实验室南京210016

肾结石引发的输尿管疼痛长期折磨着人类,严重影响着人们的生活质量.然而,目前临床上由于缺乏肾结石与输尿管相互作用的定量分析,泌尿医师无法针对不同患者制定精准的个性化治疗及镇痛方案.针对该问题,以小尺寸肾结石为例,基于耦合Euler-... 详细信息

肾结石引发的输尿管疼痛长期折磨着人类,严重影响着人们的生活质量.然而,目前临床上由于缺乏肾结石与输尿管相互作用的定量分析,泌尿医师无法针对不同患者制定精准的个性化治疗及镇痛方案.针对该问题,以小尺寸肾结石为例,基于耦合Euler-Lagrange(CEL)算法的流-固耦合有限元方法分析了进入输尿管管腔内的小尺寸肾结石与输尿管的相互作用规律,并基于已建立的输尿管疼痛模型,对由输尿管内小尺寸肾结石引发的输尿管疼痛进行了定量化研究.有限元分析结果表明,当结石直径小于输尿管内径时,结石会在输尿管壁蠕动作用下与输尿管发生动态接触,造成输尿管内壁上出现动态应力.随着输尿管壁蠕动幅度增大,结石的移动速度增大,且结石与输尿管接触的概率减小,同时输尿管壁上的接触应力也会降低.将应力结果输入输尿管疼痛模型计算对应的中心传输神经元细胞膜电位,结果表明,疼痛水平随时间的变化与动态应力随时间的变化趋势类似,在应力交替变化的情况下,疼痛程度并不会随应力降为零应力而降低至疼痛阈值以下,表现出疼痛程度与应力水平不对等的特征.该研究所得结果可以结合当前临床上已有的医学影像技术和计算机领域的大数据与人工智能等技术,有望为个性化精准诊断结石患者病况并定量化评估患者疼痛程度,从而制定个性化治疗方案的精准医疗临床策略提供理论基础.

关键词：流-固耦合耦合Euler-Lagrange(CEL)算法输尿管软组织神经电生理疼痛量化

两类含变系数的分数阶微（积）分方程的初值问题研究

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两类含变系数的分数阶微（积）分方程的初值问题研究

作者：朱四岗云南师范大学

学位级别：硕士

反铁磁斯格明子的超快动力学、变形湮灭及可逆调控

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反铁磁斯格明子的超快动力学、变形湮灭及可逆调控

作者：滕亚岗四川师范大学

学位级别：硕士

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鲸鱼优化算法的研究及应用

鲸鱼优化算法的研究及应用

作者：张岗岗西安理工大学

学位级别：硕士

智能优化算法是一种具备自动探索最优解能力的技术方法,它们通常运用启发式策略来有效解决复杂的优化问题。目前,智能优化算法已在多个领域得到广泛应用,成功解决了众多优化难题。鲸鱼优化算法是模拟座头鲸群体狩猎行为而设计的一种智... 详细信息

智能优化算法是一种具备自动探索最优解能力的技术方法,它们通常运用启发式策略来有效解决复杂的优化问题。目前,智能优化算法已在多个领域得到广泛应用,成功解决了众多优化难题。鲸鱼优化算法是模拟座头鲸群体狩猎行为而设计的一种智能优化方法。该算法以参数简洁、鲁棒性强、操作便捷以及出色的机制设计为人所称道。然而,它在收敛速度和收敛精度上略显不足,有时可能会陷入局部最优解的困境。此外,它在平衡全局搜索与局部搜索能力方面也有待进一步提高。因此,本文的主要研究方向是针对鲸鱼优化算法存在的上述缺陷进行改进,并将改进后的算法应用于解决更为复杂的优化问题。具体的研究内容包括:(1)针对基本鲸鱼优化算法存在的缺陷,本文提出一种融合多策略改进的鲸鱼优化算法(Multi Strategy Improved Whale Optimization Algorithm,MSWOA)。该算法首先采用Sobol序列对鲸鱼种群进行初始化,以实现更均匀的分布。随后,通过动态调整惯性权重,强化全局与局部的搜索能力,并巧妙地结合Q-Learning算法,实现搜索阶段的平衡。同时,为了维持寻优过程中种群的多样性,引入了随机重心动态反向学习方法。此外,算法还采用变螺旋方法自适应地调整螺旋形状,以提升寻优性能。最后,通过自适应混合变异策略来降低算法陷入局部最优的风险,从而避免算法早熟。该算法在涵盖单峰、多峰和固定维多峰函数的十五个基准测试函数上进行了全面测试和分析。测试结果显示,该算法不仅收敛速度更快、收敛精度更高,还能出色地平衡全局与局部搜索,并显著降低陷入局部最优的风险。为了进一步验证其实用性,本文将其应用于工程设计中的约束优化问题,并取得了令人满意的成果。(2)针对轴承振动信号故障难以识别以及传统随机共振模型参数选取困难的问题,本文将MSWOA与随机共振相结合,提出一种基于MSWOA的参数自适应随机共振的轴承故障诊断方法。该方法通过MSWOA优化双稳态随机共振模型的参数,有效增强了故障信号,从而实现了对轴承故障信号的准确诊断。然后,利用该方法分别对两个开源的轴承数据集进行了分析和诊断,并与其它方法的优化结果进行了比较。最后,利用该方法对某单晶炉起重装置的轴承故障进行了诊断。实验结果显示,本文提出的轴承故障诊断方法收敛迅速,输出信噪比高,可精确高效地识别轴承故障信号。(3)针对传统去噪算法在处理强噪声图像时效果不佳的问题,本文将MSWOA与阵列随机共振相结合,提出一种基于MSWOA的参数自适应阵列随机共振的图像去噪方法。该方法利用降维扫描、编码以及调制等技术手段,使包含噪声的灰度图像转变成一维非周期性的二值脉冲幅度调制信号。然后,利用MSWOA来选取阵列随机共振模型的结构参数,有效地提高了阵列随机共振模型参数的自适应能力。最后,通过对阵列随机共振输出进行解调、解码和反扫描,得到去噪后的恢复图像。实验结果显示,与固定参数的阵列随机共振方法和经典的图像去噪方法相比,本文所提方法在图像增强方面具有更出色的表现,能够大幅度提升复原图像的质量,使其更加清晰、细节更丰富。(4)针对无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)在覆盖优化阶段中遇到的监测区域覆盖率偏低的问题,本文将之前提出的MSWOA应用于WSN覆盖优化问题的求解,提出一种基于MSWOA的WSN覆盖优化方法。为了验证所提方法的性能,本文在两个大小不同的监测区域内进行了对比实验,将所提方法与其它五种方法进行了比较。实验结果显示,相较于其它对比方法,本文所提方法在网络覆盖率和节点分布均匀性方面均表现出更高的性能。

关键词：鲸鱼优化算法随机共振轴承故障图像去噪覆盖优化

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三种不同材料行直接盖髓术的动物体内研究

三种不同材料行直接盖髓术的动物体内研究

作者：熊岗琳南昌大学

学位级别：硕士

瑞利波作用下考虑竖向荷载影响的单桩在饱和软土中的水平动力分析

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岩土工程学报 2024年第S2期46卷 166-170页

作者：周凤玺高智岗曹小林戴国亮兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 东南大学土木工程学院江苏南京211189

桩在竖向荷载和瑞利波共同作用下产生水平振动,竖向荷载会因二阶效应导致水平位移增大。为研究桩在饱和软土地基中的水平动力响应,建立瑞利波作用下单桩动力响应的计算模型。基于Biot理论计算均匀自由场中饱和软土地基的水平动力响应。... 详细信息

桩在竖向荷载和瑞利波共同作用下产生水平振动,竖向荷载会因二阶效应导致水平位移增大。为研究桩在饱和软土地基中的水平动力响应,建立瑞利波作用下单桩动力响应的计算模型。基于Biot理论计算均匀自由场中饱和软土地基的水平动力响应。利用边界条件求得土体阻力封闭解。基于Timoshenko梁理论建立桩基动力微分方程,得到桩的水平位移、弯矩和转角的解析解。通过数值算例验证模型正确性,分析竖向荷载、无量纲频率对桩水平振动的影响。研究发现竖向荷载和桩长对水平振动影响较大。

关键词：饱和软土柔性约束水平振动瑞利波 Timoshenko梁

车辆轨迹数据驱动的急弯路段追尾冲突风险时空演化规律

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哈尔滨工业大学学报 2024年第3期56卷 38-45页

作者：王永岗李晓坤宋杰李德林长安大学运输工程学院西安710018 生态安全屏障区交通网设施管控及循环修复技术交通运输行业重点实验室(长安大学) 西安710018

为有效揭示急弯路段上车辆间追尾冲突风险的形成与变化态势,选取典型事故多发急弯路段使用无人机航拍等方式采集交通流数据,利用Tracker软件提取车辆轨迹信息,构建急弯路段追尾冲突后侵入时间PET判别指标,结合冲突先导车LV与跟随车FV的... 详细信息

为有效揭示急弯路段上车辆间追尾冲突风险的形成与变化态势,选取典型事故多发急弯路段使用无人机航拍等方式采集交通流数据,利用Tracker软件提取车辆轨迹信息,构建急弯路段追尾冲突后侵入时间PET判别指标,结合冲突先导车LV与跟随车FV的速度、加速度变化划分追尾冲突模式,进而界定临界冲突点、冲突风险范围及PET变化率指标DPET,运用回归分析量化LV与FV的速度、加速度、速度差及加速度差对DPET的影响,阐明临界冲突点及主要追尾冲突模式的微观变化特性及时空演化规律。结果表明:车辆追尾冲突存在空间集聚性,主要集中在入弯缓和曲线上游、曲中标志断面下游及出弯缓和曲线下游;在潜在追尾冲突的九大类别中发生频率最高的四大类冲突数量占比高达83.24%;PET在冲突临界点和冲突风险范围内均下降,导致DPET均为负值,在冲突临界点PET快速下降,其下降程度显著大于冲突风险范围;FV速度、加速度及LV、FV间速度差、加速度差四个指标显著影响追尾冲突临界点的DPET变化;T10模式(LV减速、FV加速)冲突过程中的DPET均值最小,PET序列下降最为剧烈,危险性显著高于其他冲突模式。

关键词：急弯路段追尾冲突风险时空演化后侵入时间PET DPET 车辆轨迹

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作业在九点真的都能“熔断”吗

人民教育 2024年第9期 40-41页

作者：洪飞强孙祁岗安徽省祁门县志和教育集团

小学生作业完不成,到了晚上9点就可以不再做了,不管剩下多少,都可以放在一边,马上上床休息。这个制度很多年前就有了,去年有了一个词来形容这项制度,即作业“九点熔断”。

关键词：小学生作业熔断制度