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FLUENTTM求解器在螺旋桨耦合系统水动力分析中的应用

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舰船科学技术 2024年第12期46卷 178-181页

作者：翟又文昆明学院机电工程学院云南昆明650214

本文研究了数值计算方法,着重分析网格划分和控制方程,分析湍流的数值模型,重点探究涡粘模型的数学表达方式,并对k-ε模型以及k-ω模型2种两方程模型进行分析,并给出不同位置下的壁面流动速度变化曲线;对船舶螺旋桨的特性进行分析,给出... 详细信息

本文研究了数值计算方法,着重分析网格划分和控制方程,分析湍流的数值模型,重点探究涡粘模型的数学表达方式,并对k-ε模型以及k-ω模型2种两方程模型进行分析,并给出不同位置下的壁面流动速度变化曲线;对船舶螺旋桨的特性进行分析,给出效率和推力在不同推进系数下的变化曲线;对船体螺旋桨耦合系统进行仿真,并对水动力特性进行分析。本文研究有助于我国船舶螺旋桨技术的快速发展。

关键词：螺旋桨耦合系统水动力

郑州市主城区边坡自生植物调查及景观营建初探

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郑州市主城区边坡自生植物调查及景观营建初探

作者：翟泽淇河南农业大学

学位级别：硕士

在当今气候变化和快速城市化的大背景下,生态理念已深入人心,自生植物以低维护、高生态的优点迅速进入景观应用领域,但国内针对自生植物的种植应用极为稀少,特别是针对北方干热气候条件下的研究几乎空白。本研究以群落生态学理论为指导... 详细信息

在当今气候变化和快速城市化的大背景下,生态理念已深入人心,自生植物以低维护、高生态的优点迅速进入景观应用领域,但国内针对自生植物的种植应用极为稀少,特别是针对北方干热气候条件下的研究几乎空白。本研究以群落生态学理论为指导,以郑州市主城区为例,基于边坡自生植物108个样地的现场调查,分析自生植物群落的组成、分布、以及对环境要素的响应,通过不同微生境模拟试验探究其实践性,在此基础上构建符合园林绿化需求的生态景观。结果显示:(1)共调查到自生植物有72种,以草本植物为主,菊科(Compositae)种类最多,多年生植物数量与二年生植物数量相当,具有很大的应用潜力,大部分物种都属于单科单属,种间异质性较高,菊科和禾本科(Gramineae)的植物资源丰富;结合季相分析,优势种与高频种会随着季节的变化而变化,表明物种具有明显的时间生态位分配,狗牙根(Cynodon dactylon)、双穗雀稗(Paspalum paspaloides)、野古草(Arundinella anomala)、猪毛蒿(Artemisia scoparia)、艾(Artemisia argyi)等植物全年的边坡生境中都占有重要位置。乡土植物在自生草本层植物中占据着重要的组成部分,且在城市化影响范围内对外来物种保有一定的抵抗力,优先考虑对本土植物的保护和利用仍是重中之重。对于具有入侵性的外来物种,如小蓬草(Erigeron canadensis)、钻叶紫菀(Aster subulatus)、圆叶牵牛(Ipomoea purpurea)、皱果苋(Amaranthus viridis)、香丝草(Erigeron bonariensis)等植物,应通过管理加以主动利用。其次运用数量分类根据微生境差异将调查到的自生植物分为八种群落类型,CCA排序显示湿度与材料对植物分布影响最大,大多数自生植物都集中在两轴的中间位置,表明均可在土质边坡上生长,而分布在环境因子极值处的植物可以适应极端生境条件,分析探讨了自生植物在不同微生境中的潜在应用。同时在此基础上,基于植物群落的种植设计方法,筛选合适的自生植物种类并构建相应的植物群落,然后进一步进行试验验证。(2)基于八种群落类型的试验验证,从群落整体的成坪效果,到植物适应性筛选及演替特征,再到根据重要值变化明晰不同群落景观效果表现,探究了所构建群落的合理性,结果显示猪毛蒿+青蒿群落(Ⅱ)、艾+千金子群落(Ⅲ)、双穗雀稗群落(Ⅶ)的表现效果最好,群落整体结构丰富,花期持久,其余群落表现也较好,可应用于石砌、背阴、湿度大陡坡墙体等不同的立体生境当中。同时,筛选出部分自生植物再结合观赏种进行混播试验,观察到表现良好的种类有波斯菊(Cosmos bipinnatus)、硫华菊(Cosmos sulphureus)、金盏菊(Calendula officinalis)、百日草(Zinnia elegans)、孔雀草(Tagetes patula)等,具有观赏价值高、花期长、败花后植株保持不变的优势,所调查的自生植物千金子(Leptochloa chinensis)、马塘(Digitaria sanguinalis)、牛筋草(Eleusine indica)等禾本类及马齿苋(Portulaca oleracea)在播种中表现良好,在播种领域有很大应用空间,通过试验研究利用现有的种植资源,构建了以禾本科植物为基底的边坡野花草甸景观。通过试验观测研究期望为景观应用提供基础数据。(3)基于上述调查研究及试验,构建城市生态景观营建的综合技术框架,从资源的挖掘与应用、人工介入按需营建、城市生境的管理与提升三个不同角度进行了分类叙述、详细探讨,并提供了相应的科学参考。研究揭示自生植物在城市中的形成与维持机制,积累城市生态景观建设的科学原则与技术方法,并为自上而下的政策和法规制定,以及自下而上的实践探索提供科学指导;为城市低成本生态可持续的生态景观营建提供基础性数据与参考价值,为维护城市生态系统稳定性和城市绿化建设提供理论依据。

关键词：自生植物生态景观植物群落城市边坡

分数阶非线性薛定谔方程中光孤子的对称破缺及传输特性研究

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分数阶非线性薛定谔方程中光孤子的对称破缺及传输特性研究

作者：翟远博太原师范学院

学位级别：硕士

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仿生蜻蜓脉膜折纸结构的压缩性能研究

中国科学：技术科学 2024年第4期54卷 678-689页

作者：朱一然张海鹏翟思琦李静中国石油大学(华东)机电工程学院青岛266580

折纸结构具有折叠诱发的独特力学特性,在机器人、航空航天、材料科学等诸多工程领域有广泛的应用前景.基于膜结构设计的Kresling折纸承载能力小、折叠路径不稳定的不足,本研究利用蜻蜓脉膜的刚柔耦合结构进行仿生设计.以软质硅胶为膜、... 详细信息

折纸结构具有折叠诱发的独特力学特性,在机器人、航空航天、材料科学等诸多工程领域有广泛的应用前景.基于膜结构设计的Kresling折纸承载能力小、折叠路径不稳定的不足,本研究利用蜻蜓脉膜的刚柔耦合结构进行仿生设计.以软质硅胶为膜、硬质树脂内嵌为脉,形成柔性软膜与刚性内嵌互相包被的二级刚柔耦合类Kresling折纸结构.该折纸结构具有变刚度特性,有优异的折叠特性和较高的折叠比.准静态压缩试验结果表明,有内嵌折纸结构折叠路径单一稳定,轴向压缩量与层间转角呈现单自由度结构的特征.相对于无内嵌折纸结构,刚性内嵌限制了峰折折痕的屈曲,可显著提升其力学性能,其中n=4的构型中有内嵌结构支反力极大值提高了60.87%.同时,其支反力具有迟滞性,折纸结构具有稳定的滞回耗能特性,在1000次加载-回复循环后仅下降3.60%,未发生显著降低.

关键词：折纸仿生准静态压缩变刚度滞回耗能

生脉散合桂甘龙牡汤改善射血分数保留型心衰患者临床疗效及尿液代谢组学研究

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生脉散合桂甘龙牡汤改善射血分数保留型心衰患者临床疗效及尿液代...

作者：翟志慧南京中医药大学

学位级别：硕士

研究目的:本研究通过随机对照临床实验,探寻生脉散合桂甘龙牡汤对气阴两虚型射血分数保留型心衰(HFpEF)患者的产生的疗效。并通过代谢组学从小分子代谢物阐释其治疗气阴两虚型HFpEF作用机制,为气阴两虚型HFpEF的中医治疗寻求新的途径,... 详细信息

研究目的:本研究通过随机对照临床实验,探寻生脉散合桂甘龙牡汤对气阴两虚型射血分数保留型心衰(HFpEF)患者的产生的疗效。并通过代谢组学从小分子代谢物阐释其治疗气阴两虚型HFpEF作用机制,为气阴两虚型HFpEF的中医治疗寻求新的途径,为进一步基础机制探讨提供临床依据。研究方法:将40例气阴两虚型HFpEF患者按随机分组的方法分为两组,分别为西医对照组和中医治疗组,每组20例。西药对照组使用西医临床常规治疗,中药治疗组在西医常规治疗的同时加用生脉散合桂甘龙牡汤口服,疗程四周,对比治疗前后各组患者的BNP浓度、明尼苏达生活质量评分、中医症状积分及心功能分级。从治疗组随机抽取10例,应用液相色谱-质谱联用(LC-MS)法分析检测治疗前后尿液差异代谢物,获得代谢图谱和相关数据。再采用主成分分析、正交偏最小二乘法等多元统计方法分析尿液中差异代谢物及其涉及的代谢通路。研究结果:1.两组患者的年龄、性别、心衰病程、BNP、明尼苏达生活质量评分、中医症状积分在治疗前进行比较,差异皆无统计学意义(P>0.05),能够予以比较,两组患者经治疗后,对BNP、明尼苏达生活质量评分、中医症状积分与治疗前进行比较,各项指标均明显改善,差异具有统计学意义(P0.05)。2.基于代谢组学技术的多元统计分析结果显示:使用生脉散合桂甘龙牡汤治疗HFpEF患者,治疗前后差异代谢物共24个。其中水杨酸、L-缬氨酸、丝氨酸、磷酸三酯、N-亚硝基甲基乙烯基胺、胆碱磷酸、葡糖苷酸、花生四烯酸、组氨酸、鸟嘌呤核苷、鸟嘌呤、胆甾烷三醇、a-酮戊二酸、十七烷酸甲酯、雷酚内酯、3-羧基丁酸、4-异丙基甲苯、草酰乙酸给药后上升,苯丙氨酸、间二甲苯、对二甲苯、甲氧基苯甲酰胺、异喹啉、4-吡哆酸在给药后下降。3.本研究共得到4个代谢通路及4种差异代谢物分类,4个代谢通路分别为二甲苯退化通路、芳香族化合物降解通路、组氨酸和嘌呤衍生生物碱的合成通路、不同环境下微生物代谢通路。4种差异代谢物分类分别为为脂质和类脂分子、苯环型分子、有机氧化合物、有机酸及其衍生物。研究所得出的代谢通路及差异代谢物分类主要参与了机体内的氨基酸代谢、脂类代谢、苯代谢、嘌呤代谢以及三羧酸循环。研究结论:1.生脉散合桂甘龙牡汤可以有效降低气阴两虚型HFpEF患者BNP浓度,改善气阴两虚型HFpEF患者明尼苏达生活质量评分、中医症状积分、心功能分级,且具有安全性。2.生脉散合桂甘龙牡汤可以通过调节氨基酸代谢、脂类代谢、苯代谢、嘌呤代谢以及三羧酸循环发挥改善心功能的作用。

关键词：射血分数保留型心衰气阴两虚型生脉散合桂甘龙牡汤临床疗效代谢组学

智慧消防背景下商业综合体安全运营管理策略研究

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智慧消防背景下商业综合体安全运营管理策略研究

作者：翟龙煜山东师范大学

学位级别：硕士

商业综合体是城市发展的新型载体,具有明显的特征,如建筑结构复杂、多层次结构、上下空间的畅通流动和高密度人员流动性等,形成了以火灾为主的、可能形成重大损失的、多样性的消防安全运营风险。本研究旨在探索和分析商业综合体消防安... 详细信息

商业综合体是城市发展的新型载体,具有明显的特征,如建筑结构复杂、多层次结构、上下空间的畅通流动和高密度人员流动性等,形成了以火灾为主的、可能形成重大损失的、多样性的消防安全运营风险。本研究旨在探索和分析商业综合体消防安全运营管理中的新技术以及围绕新技术所形成的制度管理等关键问题,以提升其安全性、效率性和可持续性。本研究首先明确了商业综合体消防安全运营管理的企业主体性,明确了商业综合体运营管理者的主体责任;其次,我们通过对相关理论梳理、事故描述等方式,分析了商业综合体消防运营管理中存在的一系列挑战和问题,如安全隐患的检测问题、消防安全运营的低效率、消防资源浪费与不完备并存等。并从理论上阐述了智慧消防在实时监测与预警、智能报警与应急响应、远程监控与指挥调度以及数据分析与优化管理等方面所起到的关键作用;然后,本研究以上海市JL中心进行消防安全运营管理案例分析,并构建了基于智慧消防体系建设、安全运营管理制度、管理组织架构、管理队伍素质和紧急应对能力等的评价体系,并对上海市JL中心在体系构建前后进行对比分析,形成了在智慧消防、安全运营、管理策略等方面系列创新性的理论和实践模式,为商业综合体消防安全运营管理提供了基准标准和标本。最后,本研究通过搭建智慧管理平台、健全安全运营管理体系和加强预警机制三个方面提出了商业综合体消防安全运营管理的智能化、精细化管理策略。该研究的意义在于深度挖掘了商业综合体消防运营管理的理论与实践,提出了一系列切实可行的解决方案和管理模式,为提升商业综合体的消防运营效率和管理水平提供了新思路和新方法。同时,本研究的成果不仅可为商业综合体决策者提供决策依据,也为城市治理和社会管理领域的理论研究和实践探索提供了有益参考,具有明显的现实价值和意义。

关键词：智慧消防商业综合体安全运营管理智慧管理平台

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代理模型辅助的昂贵超多目标进化算法研究

代理模型辅助的昂贵超多目标进化算法研究

作者：翟照敏山东师范大学

学位级别：硕士

多目标优化问题普遍存在于现实生活之中,而多目标进化算法已成为解决这些问题广泛认可的主流方法。然而,许多实际问题被归类为昂贵的多目标优化问题,因为它们的真实评估需要大量的计算、时间或资源,多目标进化算法在解决这类问题时面临... 详细信息

多目标优化问题普遍存在于现实生活之中,而多目标进化算法已成为解决这些问题广泛认可的主流方法。然而,许多实际问题被归类为昂贵的多目标优化问题,因为它们的真实评估需要大量的计算、时间或资源,多目标进化算法在解决这类问题时面临挑战。为此,代理辅助的进化算法(Surrogate-Assisted Evolutionary Algorithms,简称SAEAs)被广泛运用。SAEAs利用有限数量的昂贵的真实评估来构建代价上廉价的代理模型,从而利用代理模型替代真实评估辅助优化。尽管如此,现有的单一代理模型使用中存在一些局限性,如过度拟合、局部最优解陷阱以及适应性不足等,因此有必要多个代理模型结合使用。此外,随着目标数量的增加,当优化目标超过三个时,算法的复杂性和计算成本也相应增加,在多维空间中搜索Pareto前沿变得更加困难,因此,需要更多的评价资源,这类问题也被称为昂贵的超多目标优化问题。在解决这类问题时,研究多个代理模型的结合使用尤为必要。基于此,本论文的主要研究工作包括以下两个方面:(1)为了应对单一代理模型的局限性,提出了一种双模型辅助基于分解的昂贵多目标进化算法(A Dual-Model Assisted Evolutionary Algorithm Based on Decomposition for Expensive Multi-Objective Optimization,简称MOEA/D-DMA)。该算法的核心在于其双模型管理策略,通过建立两种模型并进行交叉验证来生成偏差参数,以结合两种代理模型的预测结果替代真实评估。其次,引入了一种双算子繁殖策略。对于每个分解的子问题,算法在每一代选择相同的亲本群体,应用两个繁殖算子生成两个候选子代解,再选择最有前景的子代。通过双模型管理策略和优化策略,MOEA/D-DMA提升了预测精度和高效勘探能力。在UF基准问题上进行了一系列实验,其结果表明该算法有效地应对了强非线性和多个局部最优解等挑战,以及单一代理模型辅助进化算法陷入局部最优解陷阱等问题,在昂贵多目标进化算法领域具有竞争力。(2)针对昂贵超多目标优化问题,提出了一种复合模型辅助的昂贵超多目标进化算法(A Composite Surrogate-Assisted Evolutionary Algorithm For Expensive Many-Objective Optimization,简称CSA＿MaOEA)。该算法的关键在于复合模型管理策略和填充采样准则。首先,复合模型管理策略将代理模型分为两种不同的:基于所有经过昂贵的真实评估的数据集构建全局模型,以及针对数据集聚类产生的子集构建局部模型。其次,考虑到收敛性、多样性和不确定性的要求,提出了一种新的填充采样准则来指导后代解的选择。实验比较了所提出的算法的复合模型和填充采样准则上的有效性,并将算法与其它五种代理辅助算法进行了对比。实验结果表明,CSA＿MaOEA在收敛性和多样性方面均显著优于其他五种代理辅助的进化算法。同时,它也有效地应对了昂贵超多目标优化问题中的三大挑战:目标空间的极大性、Pareto支配性的失效以及真实评估成本的高昂。

关键词：多目标优化问题昂贵超多目标优化问题多目标进化算法代理辅助