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水下重力匹配导航适配性评价方法比较研究

大地测量与地球动力学 2024年第7期44卷 737-743页

作者：陈垲宁肖云张锦柏曹杰王宇康洪晓东长安大学地质工程与测绘学院西安市710054 地理信息工程国家重点实验室西安市710054 西安测绘研究所西安市710054

重力匹配导航精度受重力适配区选取的影响。针对如何有效筛选最优适配区,采用信息熵的单特征准则与多属性决策的多特征准则评价重力底图的适配性。选择重力标准差、相关系数、粗糙度、坡度、重力特征丰度与累加梯度均值6种参数,利用单/... 详细信息

重力匹配导航精度受重力适配区选取的影响。针对如何有效筛选最优适配区,采用信息熵的单特征准则与多属性决策的多特征准则评价重力底图的适配性。选择重力标准差、相关系数、粗糙度、坡度、重力特征丰度与累加梯度均值6种参数,利用单/多特征两种准则筛选同一海域适配/非适配区,通过地形轮廓匹配(terrain contour matching, TERCOM)算法在所筛选区域进行重力匹配导航验证,对比分析两者的匹配导航精度。结果表明,单特征准则在适配/非适配区的导航误匹配率分别为30%和20%;多特征准则在适配区无明显误匹配,误差在百米级,在非适配区出现多次误匹配。分析表明,多特征分析准则与单特征分析准则相比,可更准确有效地评价重力匹配区的适配性。

关键词：重力匹配导航适配性评价重力特征参数坡度信息熵多属性决策

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多属性决策与改进A*算法规划重力匹配导航航迹

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测绘科学 2023年第9期48卷 38-48页

作者：张锦柏肖云陈垲宁长安大学地质工程与测绘学院西安710054 地理信息工程国家重点实验室西安710054 西安测绘研究所西安710054

针对水下重力匹配导航的适配区划分与航迹规划这两项关键技术,该文提出将基于多属性决策的适配区划分方法与改进A*算法联合,为水下航行器规划航迹。(1)将6种重力场特征参数通过多属性决策将其融合为综合指标,以此划分适配/非适配区并制... 详细信息

针对水下重力匹配导航的适配区划分与航迹规划这两项关键技术,该文提出将基于多属性决策的适配区划分方法与改进A*算法联合,为水下航行器规划航迹。(1)将6种重力场特征参数通过多属性决策将其融合为综合指标,以此划分适配/非适配区并制作二维栅格图;(2)改进A*算法启发函数并对航迹点优化平滑,与原算法进行仿真对比。结果表明:该方法可令航行器行驶在重力特征显著海域,且优化后有效减少了航程与46%的冗余拐角,为重力匹配导航带来便利并提供重要保障。

关键词：重力匹配导航多属性决策 A*算法适配性分析航迹规划

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多属性决策理论的重力匹配导航适配性分析

武汉大学学报（信息科学版） 2023年第7期48卷 1089-1099页

作者：肖云张锦柏曹杰陈垲宁王宇康洪晓东西安测绘研究所陕西西安710054 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054

为确保水下重力匹配导航的可靠性,针对将单一特征指标作为适配性分析准则而导致评价结果不全面这一缺陷,提出了一种基于多属性决策理论的重力匹配导航适配性分析方法。首先,采用重力场标准差、粗糙度、相关系数、坡度标准差、偏态系数... 详细信息

为确保水下重力匹配导航的可靠性,针对将单一特征指标作为适配性分析准则而导致评价结果不全面这一缺陷,提出了一种基于多属性决策理论的重力匹配导航适配性分析方法。首先,采用重力场标准差、粗糙度、相关系数、坡度标准差、偏态系数和重力异常差异熵6种特征参数作为属性集进行加权规范化处理,得到决策指标对待匹配区的适配性排序,也可构建贴合度来评价最优适配区。然后,在同一条件下,对各待匹配区分别进行匹配仿真比较,结果表明,决策指标越高,匹配效果越稳定,且可直接筛选出最优适配区,决策结果与匹配精度有高度一致性,匹配度高达80%。该方法可靠性高,能够解决单一特征指标信息量较少的问题,为水下潜器长航时、长航距航行提供重要保障。

关键词：多属性决策重力匹配导航适配性分析重力特征指标决策排序

燃烧室百叶与双排孔冷气对透平端壁冷却性能影响研究

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西安交通大学学报 2024年第6期58卷 65-76页

作者：张垲垣栗智宇李志刚李军西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

针对燃烧室与透平冷气掺混导致实际二次流发展及端壁冷却性能偏离设计值的问题,综合考虑燃烧室百叶冷气尾迹与双排孔射流,数值研究了多源冷气射流在燃烧室与透平交界区的掺混机制,分析了其对透平静叶端壁气膜冷却与流动特性的影响规律... 详细信息

针对燃烧室与透平冷气掺混导致实际二次流发展及端壁冷却性能偏离设计值的问题,综合考虑燃烧室百叶冷气尾迹与双排孔射流,数值研究了多源冷气射流在燃烧室与透平交界区的掺混机制,分析了其对透平静叶端壁气膜冷却与流动特性的影响规律。研究结果表明:空腔涡卷吸大部分百叶冷气,并跨越双排孔冷气向下游发展,马蹄涡卷吸限制大部分双排孔冷气,并向空腔涡外侧发展;当双排孔冷气吹风比M_h=0.5,1.0较小时,马蹄涡导致冷气形成楔形高冷效区域,空腔涡的附着侧和分离侧分别产生了高、低冷效区,随着百叶冷气吹风比M_l的增加,空腔涡强度显著降低,导致位于楔形中心的分离侧冷却效率有所提升;当双排孔冷气吹风比M_h为1.5时,双排孔冷气部分跨越马蹄涡,静叶端壁可实现完全冷气覆盖,此时百叶冷气吹风比M_l从0.5增加到1.5,静叶端壁平均冷却效率可从0.4提升到0.63。该研究为考虑燃烧室与透平交界区实际流动掺混情况的静叶端壁冷却结构与布局设计提供理论基础。

关键词：透平静叶端壁燃烧室百叶冷气双排孔射流气膜冷却

基于灰狼优化算法的变截面点阵结构设计及性能优化

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力学学报 2024年第6期56卷 1702-1712页

作者：张树佰丁喆黄垲轩张严武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081

点阵结构因其比强度高、比刚度高,减振降噪性好和隔热吸能能力强等特点,已被广泛应用于航空航天和交通运输等领域主承力零部件设计.但现有的点阵结构设计大都基于等截面假设开展,严重制约了材料分布优化的寻优空间,无法满足质量敏感领... 详细信息

点阵结构因其比强度高、比刚度高,减振降噪性好和隔热吸能能力强等特点,已被广泛应用于航空航天和交通运输等领域主承力零部件设计.但现有的点阵结构设计大都基于等截面假设开展,严重制约了材料分布优化的寻优空间,无法满足质量敏感领域极致轻量化设计的迫切需求.而目前关于变截面点阵结构设计的研究大都基于实验的“试错式”经验调配模式,其相应的理论设计方法尚不完善.文章基于灰狼智能优化算法,提出了一种高效的变截面点阵结构设计方法.首先,基于水平集函数构建变截面点阵的显式几何描述模型,以实现变截面点阵几何形状的自由描述;其次,采用能量均匀化方法预测变截面点阵单胞的宏观等效力学属性,建立宏观点阵结构与变截面单胞构型间的内在联系;然后,以变截面点阵的几何描述参数为设计变量,材料用量为约束条件,最小化柔度为目标函数,构建变截面点阵优化数学模型,并采用灰狼优化算法实现上述模型的高效求解,得到性能优化的变截面点阵结构;最后,通过二维和三维数值算例和仿真分析共同验证了所提方法的正确性和有效性,并与相同条件下等截面点阵结构的承载能力进行了比较.结果表明:优化后变截面点阵结构的柔度相较于相同条件下的等截面点阵结构可降低30%以上,具有更优异的承载能力.研究结果丰富了变截面点阵结构设计理论,在高端装备极致轻量化设计领域具有重要应用前景.

关键词：点阵结构变截面显式拓扑描述灰狼优化算法柔度

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SH铁路公司发展战略优化研究

SH铁路公司发展战略优化研究

作者：陈少宁内蒙古财经大学

学位级别：硕士

随着全球贸易和中国经济一体化的推进,物流产业蓬勃发展,铁路运输作为关键一环,以其大运量、低能耗、环保安全等优势,在我国物流体系中占据重要地位。然而,面对公路、水路、航空等多元运输方式的竞争,铁路公司需寻求战略优化以突出重围... 详细信息

随着全球贸易和中国经济一体化的推进,物流产业蓬勃发展,铁路运输作为关键一环,以其大运量、低能耗、环保安全等优势,在我国物流体系中占据重要地位。然而,面对公路、水路、航空等多元运输方式的竞争,铁路公司需寻求战略优化以突出重围。SH铁路公司,作为煤炭外运和西煤东送的重要通道,面临着接轨线路建设滞后、产业链延伸不足、物流园区发展缓慢、定价机制僵化及信息化水平不高等问题。为应对市场挑战,SH铁路公司亟需优化发展战略。本研究基于战略管理理论,深入剖析SH铁路公司的发展现状。通过宏观与微观环境分析,我们发现政治稳定、经济持续增长为铁路发展提供了良好机遇,但社会文化和行业趋势的变化也带来了挑战。同时,内部资源环境和企业能力的评估显示,SH铁路公司具备丰富的资源和较强的能力,但仍有提升空间。SWOT分析进一步揭示了SH铁路公司的优势与劣势。其优势在于完善的铁路网络和运输设备,以及强大的物流配送和运输组织能力;劣势则在于运输成本偏高、信息化水平低和服务质量有待提升。基于此,我们提出了深化信息化改革、提升服务质量等战略优化方案,旨在降低成本、提高效率,实现可持续发展。为确保战略优化的顺利实施,我们还提出了系列保障措施。包括完善企业治理结构、加强人才培养和引进、提高企业创新能力等,为SH铁路公司的战略发展提供有力支撑。通过优化发展战略,SH铁路公司将更加明确未来发展方向和目标,推动深化改革和可持续发展。本研究不仅对SH铁路公司具有指导意义,也为其他铁路公司提供了借鉴,有助于推动铁路运输向绿色化、科学化和多元化发展,提升企业效率和竞争力,实现稳定持续发展。综上所述,面对激烈的市场竞争和新时代的发展需求,SH铁路公司需通过战略优化来应对挑战并抓住机遇。通过深入分析环境、资源和能力,制定针对性的战略方案,并采取有效的保障措施,SH铁路公司有望实现可持续发展,并为铁路运输行业的未来发展提供有益参考。我们期待SH铁路公司在新的战略指引下,能够迎来更加辉煌的明天,为我国物流产业的繁荣和发展做出更大贡献。

关键词： SH铁路公司发展战略环境分析战略选择战略优化

基于RSM和SVR-IDBO的柔性压力传感单元灵敏度性能预测与优化

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复合材料学报 2024年

作者：唐颖陈垲何宋西莹严少秋雷建勇林远长何国田中科院重庆绿色智能技术研究院人工智能学院重庆理工大学机械工程学院重庆交通大学机械工程学院 The Universityof Melbourne 重庆鲁班机器人技术研究院重庆大学机械工程学院

为优化柔性压力传感单元制备工艺，提升传感器灵敏度特性。本研究通过建立灵敏度解析模型，确定了影响其性能表现的主要因素，采用机械共混的方式，通过调节碳纳米管(CNT)、多层石墨烯(MLG)、搅拌时间(Mixing time)、成型温度(Molding t... 详细信息

为优化柔性压力传感单元制备工艺，提升传感器灵敏度特性。本研究通过建立灵敏度解析模型，确定了影响其性能表现的主要因素，采用机械共混的方式，通过调节碳纳米管(CNT)、多层石墨烯(MLG)、搅拌时间(Mixing time)、成型温度(Molding temperature)等参数优化了柔性传感单元的灵敏度性能。首先在单因素分析的基础上，应用实验设计(DOE)中的中心复合实验方法(CCD)进行多因素实验设计，通过响应面法(RSM)和支持向量机(SVR)对多因素的交互影响进行了分析，并分别建立了灵敏度预测模型。其次根据决定系数(R2)、均方根误差(Rmse)和平均误差率(Mae)对两种模型进行评估与定型，模型性能对比结果表明，通过超参优化后的SVR模型表现出更高水平的准确性和可预测性。然后基于改进的蜣螂优化算法(IDBO)对模型进行迭代优化，得到了比早期实验更好的灵敏度性能。仿真结果显示在0～30kPa的单轴压力下，当CNTs含量为2.3wt%、MLG含量为1.9wt%、混合时间15min、成型温度78℃时，灵敏度达到0.5512■，经过实验验证，与实际灵敏度(0.5371 kPa-1)的相对误差为2.625%，且与同类型研究相比较，本研究的传感单元灵敏度性能也处较高水平。证明该方法有助于寻找最佳的传感器含量配比与制备工艺，提升实验效率，节约实验成本，为快速制备高性能电容式柔性压力传感单元提供了新思路。

关键词：柔性压力传感器灵敏度机械共混响应面法支持向量机蜣螂算法

涡轮动叶气膜冷却结构的凹槽状叶顶气热性能不确定性量化研究

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航空学报 2024年

作者：黄明张垲垣李志刚李军西安交通大学能源与动力工程学院

本研究提出了基于遗传算法加速策略的高效燃气涡轮叶片气热性能不确定性分析系统。此外还发展了一种叶顶气热特性不确定性量数据分析算法。所提出的系统和算法被用于考虑工况波动和几何参数偏差的含气膜冷却结构凹槽状叶顶的气热性能不... 详细信息

本研究提出了基于遗传算法加速策略的高效燃气涡轮叶片气热性能不确定性分析系统。此外还发展了一种叶顶气热特性不确定性量数据分析算法。所提出的系统和算法被用于考虑工况波动和几何参数偏差的含气膜冷却结构凹槽状叶顶的气热性能不确定性量化研究。结果表明冷气的注入将显著增强第一级动叶的下游流场的非稳定倾向。在燃气轮机的实际运行中，设计阶段预测能够被冷气充分覆盖的区域的气膜冷却有效度将大大低于确定性计算所得到的数值。在不确定性输入的影响下，凹槽状叶顶的气膜冷却有效度满足高斯分布。其统计平均值相比设计值减少了20.06%，偏离设计值10%的概率高达81.84%。敏感分析的结果表明影响下游总压损失系数波动的主导参数是叶顶间隙偏差，方差指数高达87.21%。而进口总温波动是影响气膜冷却有效度不确定性的核心参数，方差指数为84.01%。

关键词：涡轮动叶凹槽状叶顶气膜冷却不确定性量化敏感性分析

综合冰通量散度的格陵兰冰盖表面物质平衡遥感估算

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自然资源遥感 2024年

作者：魏佳宁罗凯陈又榕李培根杨康南京大学地理与海洋科学学院江苏省地理信息技术重点实验室中国南海研究协同创新中心

近几十年,格陵兰冰盖表面物质平衡(surface mass balance,SMB)和溢出冰川崩解造成冰盖物质损失加速,其中SMB的贡献近年来持续增大。因此,掌握SMB时空分布对于理解格陵兰冰盖物质平衡具有重要意义。然而,研究格陵兰冰盖SMB的2种主要手段... 详细信息

近几十年,格陵兰冰盖表面物质平衡(surface mass balance,SMB)和溢出冰川崩解造成冰盖物质损失加速,其中SMB的贡献近年来持续增大。因此,掌握SMB时空分布对于理解格陵兰冰盖物质平衡具有重要意义。然而,研究格陵兰冰盖SMB的2种主要手段中,区域气候模型模拟的SMB存在较大不确定性,溢出冰川通量门遥感观测仅能间接获得通量门上游流域整体的SMB值,难以反映SMB的空间分布。本研究提出了一种综合冰通量散度的格陵兰冰盖表面物质平衡遥感估算方法,能够较为准确地估算SMB空间分布:(1)利用ICESat-2卫星激光测高数据获取格陵兰冰盖高程年际变化量;(2)利用MEaSUREs冰流速遥感数据和BedMachine冰厚度数据,采用基于像元的有限差分法计算冰通量散度,估算冰流造成的冰盖高程变化,进而从ICESat-2冰盖高程变化中减去由冰流造成的冰盖高程变化,获得由SMB引起的冰盖高程变化;(3)利用粒雪密实化模型将SMB引起的高程变化转换为质量变化,即可反映格陵兰冰盖年际SMB空间分布。研究采用该方法估算了2019年与2020年格陵兰冰盖SMB空间分布,通过与观测站点实测SMB对比分析,表明本方法估算SMB的精度较高(RMSE=0.519 m w.e.),优于区域气候模型(RMSE为0.565～0.877 m w.e.),是一种较为可靠的格陵兰冰盖表面物质平衡时空分布遥感估算方法。

关键词：表面物质平衡 ICESat-2 冰通量粒雪密实化格陵兰冰盖