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基于贝叶斯分类器的船舶型材优化设计

舰船科学技术 2024年第10期46卷 75-82页

作者：柳俊杰汪俊梁晓锋王健上海交通大学海洋智能装备与系统教育部重点实验室上海200240

船舶结构轻量化设计对于提高船舶的运载能力和实现更大的经济效益具有重要意义,针对传统优化设计方法建立优化模型时约束条件无显式表达的问题,提出基于贝叶斯分类器的船舶型材优化设计方法。首先,依据贝叶斯理论和核密度估计方法构建... 详细信息

船舶结构轻量化设计对于提高船舶的运载能力和实现更大的经济效益具有重要意义,针对传统优化设计方法建立优化模型时约束条件无显式表达的问题,提出基于贝叶斯分类器的船舶型材优化设计方法。首先,依据贝叶斯理论和核密度估计方法构建贝叶斯分类器,然后利用贝叶斯分类器代替隐式约束函数进行求解,最后以T型材的优化设计问题为例进行验证,并将优化结果对比约束条件可显式表达情况下的求解结果进行分析。基于单约束条件的贝叶斯分类器目标函数偏差低于2%,基于多约束条件的贝叶斯分类器求解目标函数偏差在8%左右,且不同的贝叶斯分类器设计方法会对优化求解结果精确程度产生影响。使用贝叶斯分类器做出决策边界能代替实际边界进行优化求解,验证了贝叶斯分类器驱动求解器寻优的可行性,对解决约束条件无显式表达的问题提供了新思路。

关键词：船舶结构优化设计贝叶斯分类器

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水下拖曳系统拖缆末端不确定性量化分析

水下无人系统学报 2024年第1期32卷 105-113页

作者：程顺钊汪俊梁晓锋王健上海交通大学海洋智能装备与系统教育部重点实验室上海200240

在多变的海洋环境中,水下拖曳系统拖缆优化设计与拖体精确控制的关键在于拖缆末端不确定性的量化。针对传统不确定性量化方法蒙特卡罗(MC)法计算成本高、精度低的问题,提出一种基于多项式混沌(PC)的拖缆末端不确定性量化方法。利用拉丁... 详细信息

在多变的海洋环境中,水下拖曳系统拖缆优化设计与拖体精确控制的关键在于拖缆末端不确定性的量化。针对传统不确定性量化方法蒙特卡罗(MC)法计算成本高、精度低的问题,提出一种基于多项式混沌(PC)的拖缆末端不确定性量化方法。利用拉丁超立方采样获取拖缆参数的样本集,并代入集中质量法模型求得拖缆末端位置坐标。通过PC方法生成拖缆末端响应的代理模型,根据正交多项式的特点量化拖缆末端的不确定性,同时与MC方法进行对比。结果表明:相比于MC方法,PC方法的计算结果关于样本数量的收敛速度更快,精度更高;运动响应不确定性与拖缆轴向长度近似正比例关系;缆长增大将导致末端的不确定性增大,且增大趋势逐渐平缓;拖缆参数不确定性一定时,增大母船航速有助于提高拖体在高度上的稳定性。PC方法的准确性和高效性得到验证。同时,拖缆末端不确定性量化分析结果可为相关工程问题提供指导。

关键词：水下拖曳系统拖缆不确定性量化集中质量法多项式混沌

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空间站供配电系统潜通路分析

航天器工程 2023年第1期32卷 67-72页

作者：梁晓锋任亮北京空间飞行器总体设计部北京100094 北京卫星制造厂有限公司北京100094

空间站供配电系统的设计复杂,同时体系架构又需要变换以适应不同的构型,这些特点都导致供配电系统供电母线之间可能存在潜通路。文章介绍了潜通路分析的概念、特点和分析步骤,同时结合空间站供配电系统的设计,对重要单机设备按照步骤进... 详细信息

空间站供配电系统的设计复杂,同时体系架构又需要变换以适应不同的构型,这些特点都导致供配电系统供电母线之间可能存在潜通路。文章介绍了潜通路分析的概念、特点和分析步骤,同时结合空间站供配电系统的设计,对重要单机设备按照步骤进行了潜在路径、潜在时序、潜在标志等分析,对于出现的指令控制电路潜通路进行了分析,说明了潜通路人工分析方法在供配电系统研制过程中的应用。同时,对于后续航天器类似的设计及分析提出了建议。

关键词：空间站潜通路供配电系统线索表

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空间站核心舱能源系统设计与验证

中国科学：技术科学 2022年第9期52卷 1345-1354页

作者：梁晓锋任筱强丁锐周妍咸奎成中国空间技术研究院北京空间飞行器总体设计部北京100081 上海航天技术研究院上海201109

空间站核心舱于2021年4月29日成功发射后在轨稳定运行,能源系统作为空间站核心舱重要的系统之一,在轨将太阳能转换为电能,对电能进行控制、调节后,为所有用电设备提供持续、稳定、可靠的供电.文章介绍了能源系统技术的构成,对其中的自... 详细信息

空间站核心舱于2021年4月29日成功发射后在轨稳定运行,能源系统作为空间站核心舱重要的系统之一,在轨将太阳能转换为电能,对电能进行控制、调节后,为所有用电设备提供持续、稳定、可靠的供电.文章介绍了能源系统技术的构成,对其中的自主能源健康管理设计、高压母线调节设计、大型柔性太阳电池翼设计进行了分析,并介绍了相关验证及在轨飞行情况.

关键词：能源系统自主健康管理母线调节柔性太阳电池翼

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某艇喷水推进泵优化设计

排灌机械工程学报 2022年第7期40卷 649-653,666页

作者：常书平梁晓锋丁江明中国人民解放军63983部队江苏无锡214035 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 武汉理工大学交通学院湖北武汉430063

针对某艇未达到预期航速的问题,采用三元反问题设计与正问题预报相结合的方法对喷泵进行改型设计.建立“喷泵+进水流道+艇体”的CFD计算模型,分析得到当前轴流喷泵存在效率偏低、设计点不匹配、流道流动损失大等问题.基于快速性要求、... 详细信息

针对某艇未达到预期航速的问题,采用三元反问题设计与正问题预报相结合的方法对喷泵进行改型设计.建立“喷泵+进水流道+艇体”的CFD计算模型,分析得到当前轴流喷泵存在效率偏低、设计点不匹配、流道流动损失大等问题.基于快速性要求、主机特性和设计水平,对喷泵进行设计参数选型.同时,基于一种叶片三元反设计方法,在多方案对比分析基础上,合理设置轴面形状、叶片数、叶片载荷、叶片积叠和加厚等控制参数,设计得到新型混流喷泵.数值计算结果表明,新喷泵在设计工况下水力效率可达90.0%,高效区流量范围宽,抗空化能力强,“艇-机-泵”匹配良好.喷泵装艇试航结果表明,该艇航速提高了约13%,达到了预期快速性设计要求,验证了喷泵三元反设计方法的准确性.

关键词：喷泵优化设计三元反设计数值模拟航速

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大型航天器电位控制系统设计及验证

航天器工程 2023年第5期32卷 85-90页

作者：梁晓锋仪德英高升北京空间飞行器总体设计部北京100094

分析了大型航天器在轨交会对接及执行特殊任务等需求,提出了针对不同供电电压等级航天器交会对接、机械臂操作和航天员出舱等任务中的舱体不等电位问题,给出了被动电位控制及主动电位控制的方案。在此基础上提出了具体的设计方案及关键... 详细信息

分析了大型航天器在轨交会对接及执行特殊任务等需求,提出了针对不同供电电压等级航天器交会对接、机械臂操作和航天员出舱等任务中的舱体不等电位问题,给出了被动电位控制及主动电位控制的方案。在此基础上提出了具体的设计方案及关键参数的确定,完成了被动电位控制地面验证方案,给出了试验验证结果,完成了主动电位控制在轨实际运行,并给出了实际运行结果情况。可为后续类似航天器的相关设计及地面试验验证提供参考。

关键词：大型航天器电位控制出舱交会对接

不同方式干燥的火龙果果皮粉加工与贮藏品质的比较

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现代食品科技 2023年第10期39卷 185-193页

作者：冉思婷梁晓锋王杰华南农业大学食品学院广东广州510642

以火龙果果皮粉为研究对象,分析热风、微波、真空冷冻干燥的火龙果果皮粉加工与贮藏过程中理化指标、活性物质及抗氧化活性的差异。结果表明,真空冷冻干燥的果皮粉含水率最低为3.76%、复水比最高为3.67、色差值最小为26.11。其总黄酮(36... 详细信息

以火龙果果皮粉为研究对象,分析热风、微波、真空冷冻干燥的火龙果果皮粉加工与贮藏过程中理化指标、活性物质及抗氧化活性的差异。结果表明,真空冷冻干燥的果皮粉含水率最低为3.76%、复水比最高为3.67、色差值最小为26.11。其总黄酮(36.81 mg/g)、维生素C(42.22 mg/100 g)和花青素含量(28.06 mg/100 g)及FRAP总抗氧化能力(1.02 Fe^(2+)/100 g)显著高于其他处理(P<0.05);微波干燥果皮粉总酚含量最高为271.01 mg/100 g,有最佳的羟基自由基清除能力(82.77%)、DPPH·清除能力(95.10%)和ABTS+·清除能力(96.86%)。贮藏期间,真空冷冻干燥果皮粉色差下降幅度最小,总黄酮和总酚含量保留最好,且具有最佳ABTS+清除能力(84.10%)和FRAP总抗氧化能力(0.84 Fe^(2+)/100 g);微波干燥果皮粉对花青素和维生素C保留最好,具有最佳羟基自由基清除能力(88.82%);热风干燥果皮粉活性物质保留效果差。综上,真空冷冻干燥火龙果果皮粉具有最佳的加工和贮藏品质。该研究可为火龙果果皮粉的生产加工提供一定的参考依据。

关键词：火龙果皮粉干燥方式加工与贮藏抗氧化性

基于改进滑模观测器的内置式永磁同步电机位置速度估计方法

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机械设计与研究 2022年第3期38卷 216-221页

作者：王文扬陈俐梁晓锋上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

以内置式永磁同步电机为研究对象,提出一种基于超扭曲滑模观测器的无传感器位置速度估计方法。首先,将超扭曲算法替代传统滑模观测器中的符号函数,推导电机扩展反电动势的观测算法;其次,采用锁相环结构从扩展反电动势观测值中提取转子... 详细信息

以内置式永磁同步电机为研究对象,提出一种基于超扭曲滑模观测器的无传感器位置速度估计方法。首先,将超扭曲算法替代传统滑模观测器中的符号函数,推导电机扩展反电动势的观测算法;其次,采用锁相环结构从扩展反电动势观测值中提取转子位置及转速信息。仿真及实验结果表明:相比于传统滑模观测器,本文所提出的无传感器位置速度估计方法可以有效减少扩展反电动势观测值中的抖振,在电机稳态运行、转速突变、突加突减负载等工况下均能实现转子位置及转速的准确估计。

关键词：内置式永磁同步电机无传感器转速位置估计滑模观测器锁相环

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复杂空心精铸叶片残芯检测技术

铸造 2023年第11期72卷 1437-1440页

作者：杨壮董茵梁晓锋王斌池海峰中国航发动力股份有限公司陕西西安710021

空心涡轮发动机叶片中的残芯直接影响叶片的散热,进而影响到发动机的性能和安全,残芯检测技术是发动机制造的关键技术之一。本文针对具有复杂内部气冷通道的航空发动机整铸涡轮工作叶片存在型芯残留难以检测的问题,对冷光源、柔性光纤... 详细信息

空心涡轮发动机叶片中的残芯直接影响叶片的散热,进而影响到发动机的性能和安全,残芯检测技术是发动机制造的关键技术之一。本文针对具有复杂内部气冷通道的航空发动机整铸涡轮工作叶片存在型芯残留难以检测的问题,对冷光源、柔性光纤内窥镜、水流、X射线、中子成像法、工业CT、叶片内腔填充金属粉结合X射线及示踪剂X射线检测技术进行了应用研究及评价。

关键词：空心叶片残芯检测