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CONSTRUCTION OF WAVELET-BASED ELEMENTS FOR STATIC AND STABILITY analysis OF ELASTIC PROBLEMS

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Acta Mechanica Solida Sinica 2011年第4期24卷 355-364页

作者： Yongteng zhong Jiawei Xiang School of Mechatronic Engineering Guilin University of Electronic TechnologyGuilin 541004China Aeronautical key Lab of Smart Material and structure Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016China State key laboratory of Structural analysis for industrial equipment Dalian University of TechnologyDalian 116024China

Two kinds of wavelet-based elements have been constructed to analyze the stability of plates and shells and the static displacement of 3D elastic *** scaling functions of B-spline wavelet on the interval（BSWI） are employed as interpolating functions to construct plate and shell elements for stability analysis and 3D elastic elements for static mechanics *** main advantages of BSWI scaling functions are the accuracy of B-spline functions approximation and various wavelet-based elements for structural *** performances of the present elements are demonstrated by typical numerical examples.

关键词： wavelet-based element B-spline wavelet plate and shell stability 3D elastic problem

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多种能源融合发展战略研究

中国工程科学 2024年第4期26卷 84-95页

作者：王国荣周莉周守为刘清友张政钟林付强李清平西南石油大学机电工程学院成都610500 油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都610059 中国海洋石油集团有限公司北京100027 成都理工大学成都610059 西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500 中海油研究总院有限责任公司北京100028

我国能源强国和“双碳”战略目标的实现,需要加速构建现代能源体系,加快转变能源发展方式和提高能源生产保障能力;多种能源融合是解决各能源分系统割裂、调整优化能源格局、提高能源清洁利用效率的有效解决方案。本文在分析多种能源融... 详细信息

我国能源强国和“双碳”战略目标的实现,需要加速构建现代能源体系,加快转变能源发展方式和提高能源生产保障能力;多种能源融合是解决各能源分系统割裂、调整优化能源格局、提高能源清洁利用效率的有效解决方案。本文在分析多种能源融合发展现有模式的基础上,总结了国外多种能源融合发展的趋势、我国多种能源融合的发展现状和瓶颈;对标能源强国建设的清洁、高效等特征,提出了集能源转换、互补、再利用以及零碳生产生活功能于一体的新型多能融合模式,进而提出了多种能源融合的基本发展路径。研究建议,立足资源禀赋、建立支撑多种能源融合发展的中长期规划,加快突破多种能源融合关键核心技术、提高装备可靠性,加强“多种能源融合”相关人才培养,优化多种能源融合产业链结构,以更好推进我国多种能源融合发展的规划、建设与实践。

关键词：多能融合能源强国双碳清洁低碳安全高效

Optimized design of the power consumption test of mountain orchard transporters

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International Journal of Agricultural and Biological Engineering 2021年第5期14卷 107-114页

作者： Jiaxue Li Muyuan zhong Yanlin Zhang Xiulan Bao Shanjun Li Mingdi Liu Linghao Wang College of Engineering Huazhong Agricultural UniversityWuhan 430070China Guangdong Polytechnic College Zhaoqing 526000GuangdongChina National R&D Center for Citrus Preservation Wuhan 430070China china Agriculture(Citrus)Research System Wuhan 430070China key laboratory of Agricultural equipment in Mid-lower Yangtze River Ministry of Agriculture and Rural AffairsWuhan 430070China Citrus Mechanization Research Base Ministry of Agriculture and Rural AffairsWuhan 430070China

In order to study the influence rule of various factors on the operating power consumption of the traction orchard transporter and realize the optimal design of the operation power consumption of the transporter,according to the traditional experience and the existing research foundation,the monorail transporter test bench was designed and built on the basis of the whole structure and operation characteristics of the *** the motor frequency,track gradient and load as the investigation factors,and the driving shaft power,shaft power transmission and mechanical efficiency as the evaluation indices,the orthogonal test was conducted,and the range analysis of the influence effect was carried out according to the test *** primary and secondary orders of the influence of various factors were obtained that motor frequency was greater than track gradient and track gradient was greater than *** to the orthogonal test results,the second-order response surface method was used to establish the optimization model of the power consumption of the transporter,and the model was verified on the test *** results showed that the relative error between the model optimization value and the test value based on the response surface power optimization model was less than 10%,which indicated that the power optimization model had satisfactory *** research can provide a reference for the orchard conveyor to choose the parameter combination which can save power consumption and the motor that matches power consumption.

关键词： mountain orchard transporter power consumption orthogonal test optimization model analysis

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基于集成局部费舍尔判别分析的故障分类

控制理论与应用 2021年第4期38卷 489-495页

作者：钟凯徐明星韩敏大连理工大学电子信息与电气工程学部辽宁大连116024 大连理工大学工业装备智能控制与优化教育部重点实验室辽宁大连116024 安徽大学物质科学与信息技术研究院安徽合肥230601

实际工业过程数据的局部特性一般都较为复杂,不利于样本特征的提取和故障分类精度的提高.针对此问题,本文提出一种集成的局部费舍尔判别分析(ILFDA)模型,可以同时从变量和样本两个维度挖掘数据的局部结构特征,提高故障分类的性能并降低... 详细信息

实际工业过程数据的局部特性一般都较为复杂,不利于样本特征的提取和故障分类精度的提高.针对此问题,本文提出一种集成的局部费舍尔判别分析(ILFDA)模型,可以同时从变量和样本两个维度挖掘数据的局部结构特征,提高故障分类的性能并降低建模的难度.首先,根据过程的结构原理对复杂系统进行分块,从而可以有效获取变量维度的数据局部信息,并排除无关变量的影响.其次,针对样本维度的数据局部信息,在每个变量子块中分别建立局部费舍尔判别分析(LFDA)模型,并为每个局部模型分配相应的权值,从而可以更准确地衡量不同子块对当前故障的影响程度.最后,利用分类性能加权策略将各个子块的分类结果进行融合.田纳西–伊斯曼(TE)过程中的仿真结果验证本文所提的ILFDA方法具有更好的故障分类效果.

关键词：故障分类局部费舍尔判别分析分类结果集成数据局部结构特征

非完整约束Hamilton动力系统保结构算法

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应用数学和力学 2020年第6期41卷 581-590页

作者：满淑敏高强钟万勰大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116023

基于变分积分的思想和对偶变量表示的Lagrange-d’Alembert原理,构造了一类求解非完整约束Hamilton动力系统的高阶保结构算法.基于变分积分法,选取适当的多项式及数值积分方法,将对偶变量形式的Lagrange-d’Alembert原理进行离散.在此... 详细信息

基于变分积分的思想和对偶变量表示的Lagrange-d’Alembert原理,构造了一类求解非完整约束Hamilton动力系统的高阶保结构算法.基于变分积分法,选取适当的多项式及数值积分方法,将对偶变量形式的Lagrange-d’Alembert原理进行离散.在此离散原理的基础上,以积分区间两端位移为独立变量,同时要求在区间端点处及区间内部的控制点处严格满足非完整约束,从而得到数值积分方法.给出了算法的对称性证明.数值算例表明算法具有高阶收敛性,严格满足非完整约束,且在长时间仿真后,依然能保持良好的数值性质.

关键词：非完整约束变分积分保结构算法对偶变量

求解周期性分段线性系统动态响应的高效数值方法

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应用数学和力学 2018年第7期39卷 737-749页

作者：何冬东高强钟万勰工业装备结构分析国家重点实验室(大连理工大学) 大连理工大学运载工程与力学学部工程力学系辽宁大连116024

基于参变量变分原理,提出了一种求解具有大量间隙弹簧的周期性分段线性系统动态响应的高效率数值方法.通过参变量变分原理来描述间隙弹簧,将复杂的非线性动力问题转化为线性互补问题求解,避免了求解过程中的迭代和刚度阵更新,该算法能... 详细信息

基于参变量变分原理,提出了一种求解具有大量间隙弹簧的周期性分段线性系统动态响应的高效率数值方法.通过参变量变分原理来描述间隙弹簧,将复杂的非线性动力问题转化为线性互补问题求解,避免了求解过程中的迭代和刚度阵更新,该算法能准确判断间隙弹簧的压缩和松弛状态.基于结构的周期性和能量传播速度的有限性,提出了一种求解系统动态响应的高效率精细积分方法.该算法指出周期结构的矩阵指数中存在大量的相同元素和零元素,从而不需要重复计算和存储这部分元素,节省了计算量并降低了计算机存储要求.分析了一个五自由度分段线性系统在简谐荷载作用下的动力学行为,包括稳定的周期运动、准周期运动和混沌运动.通过与Runge-Kutta方法的比较,该文方法的正确性和高效率得到了验证.

关键词：分段线性系统动态响应参变量变分原理周期性精细积分方法

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基于稀疏学习的连续型机械臂自适应控制器

控制与决策 2023年第9期38卷 2563-2568页

作者：江达蔡志勤刘忠振彭海军吴志刚大连理工大学工程力学系辽宁大连116024 大连理工大学工业装备国家重点实验室辽宁大连116024

探讨空间连续型机械臂执行在轨操作任务过程中的自适应轨迹跟踪控制器设计问题.首先,对于具有显著非线性特征的连续型机械臂动力学模型,考虑运动过程中存在的建模误差和外部干扰因素,设计变结构动力学控制器;然后,基于深度强化学习(deep... 详细信息

探讨空间连续型机械臂执行在轨操作任务过程中的自适应轨迹跟踪控制器设计问题.首先,对于具有显著非线性特征的连续型机械臂动力学模型,考虑运动过程中存在的建模误差和外部干扰因素,设计变结构动力学控制器;然后,基于深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)对变结构控制器参数进行在线调整,实时优化控制器性能;最后,提出一种针对强化学习网络稀疏训练方法,训练过程中采用具有随机稀疏拓扑结构的稀疏连接层代替神经网络的全连接层,并以一定概率对连接薄弱的网络进行迭代剪枝,使得DRL的策略网络由初始稀疏拓扑结构演化为无标度网络,在不降低训练精度的基础上压缩网络规模.仿真结果表明,所提出基于强化学习的自适应控制器能够有效地进行连续型机械臂的跟踪控制,通过稀疏学习的方法,控制器在保证控制精度的同时,双隐层网络节点参数量下降99%,大幅降低了计算成本.

关键词：空间机械臂连续型机械臂动力学控制强化学习稀疏学习自适应控制

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黑磷纳米通道内压力驱动流体流动特性

物理学报 2019年第17期68卷 27-34页

作者：张忠强刘汉伦范晋伟丁建宁程广贵江苏大学智能柔性机械电子研究院镇江212013 常州大学江苏省光伏科学与工程协同创新中心常州213164 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024

运用分子动力学方法探索了水-黑磷流-固界面各向异性、水流驱动力、黑磷通道宽度和黑磷层数等对黑磷通道内Poiseuille水流流动特性的影响规律.研究结果表明:随着驱动力的增加,边界滑移速度随之增加各向异性也会对压力驱动作用下纳米通... 详细信息

运用分子动力学方法探索了水-黑磷流-固界面各向异性、水流驱动力、黑磷通道宽度和黑磷层数等对黑磷通道内Poiseuille水流流动特性的影响规律.研究结果表明:随着驱动力的增加,边界滑移速度随之增加各向异性也会对压力驱动作用下纳米通道内的水分子的流动特性产生影响,具体表现为边界滑移速度会随着手性角度的增加而减小,而水分子黏度系数却不受各向异性的影响.发现黑磷表面天然的褶皱结构所产生的粗糙势能表面,是导致流固界面各向异性特性的本质原因.在加速度值保持不变的情况下,研究纳米通道宽度和黑磷层数对水分子流动特性的影响,发现随着纳米通道宽度的增加,水分子滑移速度随之减小;双层模型中水分子的速度分布与单层模型差异微小,而随着层数的增加,黑磷-水流固交互界面能随之增加,各向异性规律依然保持不变.研究结果将为水-黑磷流体器件设计与制备提供理论基础.

关键词：黑磷各向异性流-固界面分子动力学

控制棒下落与流体流动的耦合状态方程及其保辛算法

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应用数学和力学 2022年第9期43卷 935-943页

作者：赵珂陈昌义席炎炎黄东威吴锋钟万勰大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024 中广核研究院有限公司广东深圳518000

针对核反应堆内控制棒下落问题,提出了描述控制棒下落与流体流动的耦合非线性状态方程.该状态方程对于落棒过程内不同的流体状态,具有统一的表达形式,可以很方便地处理不同工况下的落棒问题.为高效分析落棒过程,准确捕捉落棒过程内流动... 详细信息

针对核反应堆内控制棒下落问题,提出了描述控制棒下落与流体流动的耦合非线性状态方程.该状态方程对于落棒过程内不同的流体状态,具有统一的表达形式,可以很方便地处理不同工况下的落棒问题.为高效分析落棒过程,准确捕捉落棒过程内流动状态的突变,并保证时程积分的数值稳定,提出了一种基于时间步长自适应的保辛算法.数值算例表明,提出的数值模型可以采用较大的时间步长精确计算控制棒在下落过程中的位移、速度、加速度、落棒时间等关键数据,计算结果与商业软件所得结果高度吻合.

关键词：落棒分析流固耦合保辛算法时间步长自适应状态方程