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第39卷,第10期
刊出日期:2011年10月
  • 刘琼;刘炜琪;张超勇
    为求解生产调度中的多目标混流装配线排序问题,提出一种将遗传算法与粒子群算法相结合的混合算法——GA-PSO算法.为更好地评价个体,提出一种引入个体的Pareto分级和拥挤距离的适应度函数.针对标准PSO算法求解排序问题的不足,提出了一种将实数映射成离散值的方法.在算法的历次迭代中,早期通过遗传算法全局搜索优势扩大搜索范围,抑制早期收敛;后期通过粒子群算法局部搜索加速收敛.通过基准算例分析,证明了所提算法优于SPEA-Ⅱ, NSGA-Ⅱ和PS-NC GA算法.本算法已实际应用于某企业混流装配线排序.
  • 巴鑫;罗小辉;朱玉泉;刘银水
    针对细水雾灭火在载人航天器安全中的应用,采用计算流体动力学(CFD)的方法进行了研究.在建立压力旋流喷嘴液膜式雾化模型及微重力场雾滴运动轨迹模型的基础上,利用计算流体动力学仿真软件FLUENT中的离散相模型(DPM)分析了微重力状态下细水雾雾场特性,包括微重力下细水雾的雾化图形、速度以及雾粒直径分布.仿真结果表明:微重力下细水雾雾场特性与常重力下有明显差异,雾场呈现弥散云团状分布,并且雾粒直径大于常重力下的雾粒直径,研究成果对航天细水雾灭火系统的研制奠定了一定的基础.
  • 宋凯;康宜华;张路根;孙燕华
    基于ANSYS有限元软件,建立了钢管饱和磁化下的涡流检测数值计算模型,研究构件磁导率特性与涡流检测信号的作用机制.鉴于ANSYS软件的谐波分析模块中不能同时施加交直流激励的限制,提出了一种处理磁导率的等效方法——EMP法,将涡流检测交直流激励的非线性模型简化为交流激励的线性模型.采用EMP法计算了钢管磁化后的磁导率、涡流分布及线圈阻抗.仿真结果表明:钢管被饱和磁化后,其缺陷边缘的磁导率具有强烈的非均匀性,该特性对涡流检测信号的幅值和相位有重要影响.
  • 吕帮俊;彭利坤;邢继峰;朱石坚
    综合采用拉格朗日方程和牛顿-欧拉公式推导了Gough-Stewart并联机器人机构逆动力学模型的封闭解形式.通过选择合适的分支广义坐标,简化了拉格朗日函数对广义坐标的偏导求解,得到了求导矩阵的解析表达式.分析了分支角速度、角加速度轴向分量对机构动力学的影响,仿真结果表明:当机构运动加速度及分支轴向惯量较小时,可以忽略该分量的影响;但当机构运动加速度或者分支轴向惯量较大时,应对传统模型进行修正以满足机构运动高速性和定位精确性的要求.
  • 魏晓东;刘清友;王国荣
    依据煤层气钻井工况,对旋转控制头动密封结构进行了设计.通过简化密封结构建立分析模型,应用有限元分析软件(ABAQUS)对其接触压力、摩擦扭矩进行了数值模拟研究.在此基础上进行了密封件磨损分析及规律研究,通过磨损试验验证了研究结果的正确性,并将具有该结构的旋转控制头应用于现场,结果表明所设计动密封结构合理,能够有效减少非钻时时间,提高钻井作业效率,满足煤层气欠平衡钻井的需要.
  • 刘国承;史玉升;魏青松;薛鹏举
    为研究金属粉末热等静压(HIP)的致密化行为,采用Perzyna黏塑性流变模型,用有限元软件(MSC.Marc)实现316L粉末HIP过程的数值模拟.分析了粉末体在不同时刻的流动行为,同时研究不同阶段的致密化机制、压坯最终相对密度的分布及其变形.与试验结果对比表明:压坯的相对密度分布、变形趋势与试验结果符合得较好,尺寸预测的最大相对误差在8%以内,轴向精度优于径向的.通过数值模拟不仅为HIP工艺提供指导,也可为优化包套的结构设计提供重要参考.
  • 陈庆任;叶恒奎;杨向晖;王曦
    采用非定常面元法对近自由面三维振动水翼进行势流数值分析.在数值计算中,将Rankine源和偶极子置于边界面上,用时间步进法模拟水翼的势流场和自由表面波形.在自由面采用线性自由面边界条件,在尾涡面上布置偶极子及采用尾涡存储效应以满足库塔条件.确定了数值计算模型和相关参数,对不同展长的水翼在不同浸深、不同航速和不同振动频率下分别进行了计算,给出了水翼的推力、升力及自由表面波形等数值计算结果,并与相关文献结果进行了对比,证实了本方法是一种有效的时域算法.
  • 张宝吉
    为了使船舶在波浪中航行具有更低的阻力,提出一种以静水阻力和波浪增阻为最小的多目标船型优化方法,其中静水阻力采用兴波阻力(Rankine源法)和黏性阻力(经验公式)之和来表达,波浪增阻采用丸尾孟公式来计算.以船型修改函数的参数为设计变量,在保证必要排水体积的条件下,采用非线性规划法建立船型优化模型.选择S60船型为母型进行优化计算,得到的改良船型具有较低的静水阻力和波浪增阻,算例证实了该方法用于船型优化的可行性.
  • 黄玉;郝燕玲
    分析了混合于地磁场的偶极子目标磁场难以分离,致使水下磁场定位方法存在目标磁场模值不易获得的难题,提出了基于2次测量载体潜深实现定位的方法,利用潜深直接获取载体相对于目标的垂向距离,理论推导和数值仿真结果表明该方法原则上具有较高的定位精度.分析了潜深及磁场梯度误差对定位精度的影响及定位误差同2次潜深差的关系;讨论了单次测量潜深及目标磁场梯度实现定位的可能性与局限性;对利用定位结果计算目标磁矩的方法进行了理论分析与数值仿真,证实了其可行性.
  • 何苗;黄胜;王超;常欣
    基于势流理论,提出了一种求解桨舵系统非定常水动力性能的方法.系统地研究了流场中含2个升力体的面元法理论,建立了相应的数值计算模型.模型中螺旋桨和舵同时求解,二者间的相互干扰通过时域内影响系数的变化进行考虑.以定常计算结果作为非定常计算的初始值,考虑了非定常求解时泄出涡的时间效应.计算了均匀流及非均匀流中桨舵系统非定常水动力性能.若均匀流中计算结果与实验值进行了比较,结果表明:计算值与实验值符合良好,计算方法具有良好的精度,可以有效地预测桨舵系统非定常水动力性能.
  • 王璇;颜景龙
    针对复杂网格环境中节点资源动态变化及大量任务协作访问的问题,提出一种基于评价函数的动态协作任务调度算法.该算法通过为网格中的协作任务与协作成员建立随时间变化的任务评价函数和协作成员评价函数,实现动态网格环境中的任务协同调度.理论分析与仿真实验表明:与基于合同网的分布式合作调度算法相比,本算法能够减小系统开销,提高资源分配效率.
  • 熊彦铭;杨战平
    受证据理论的启发,提出了一种新的传感器数据融合算法.借鉴证据理论中的基本信任分配思想和证据组合思想,将所有测量值构成的集合视为辨识框架,并对各个测量值的精度进行判断,在此基础上将各个测量值分别转换为相应的证据;再利用基于冲突分配法的证据组合规则对所有证据进行组合,所得合成证据的Mass函数即为各个测量值的权值分配函数;最后对所有测量值进行加权求和得到融合结果.算例仿真和实际应用均验证了所提方法的有效性.
  • 张帅;王营冠;夏凌楠
    在继承入侵杂草优化(IWO)算法特性的基础上,提出了一种可用于解决离散空间组合优化问题的二进制入侵杂草优化(BIWO)算法.该算法保留了IWO算法的正态空间扩散特性,设计了一个扩散范围到扩散概率的映射函数,以概率的形式决定二进制杂草比特位的取值.选取连续空间的4个经典函数和离散空间的背包问题,对BIWO算法进行测试,结果表明:BIWO算法在寻优能力上性能优异,与二进制粒子群优化(BPSO)算法相比,BIWO算法更适合于离散空间的背包问题,能最终收敛到全局最优解或准最优解,且其寻到的最终解在均值和方差上均显著优于BPSO算法.
  • 侍伟敏
    针对已有隐藏签名认证方案中,由于用户证书完全由CA签发,CA很容易获取用户向服务提供商请求的服务这一安全漏洞,提出一种新的改进方案.该方案仍然采用单CA模式,且分2个阶段执行: a. 证书申请阶段,同已有方案不同的是CA为用户签发部分证书,最终证书是通过增加用户秘密值产生; b. 服务请求阶段,用户通过计算证书承诺向服务提供商请求服务,该阶段即使CA(或其他攻击者)能正确地猜测出用户的最终证书,要想正确地计算出用户的证书承诺,须要求解离散对数困难问题.本方案不仅解决了已有方案的安全问题,且与同类改进方案相比,其安全性和效率都有明显的提高.
  • 李波; 罗键;庄进发;尹华一
    提出一种基于行为等价原理分段处理交互式动态影响图(I-DID)的近似算法:先将底层I-DID模型分解成包含若干时间片的子片段,求解首片段,获得各模型的策略树,并依行为等价原理合并策略树,形成策略图,其结果作为下一片段的初始模型,再进行求解.重复这个过程,直到最后片段结束,获得完全策略图,用来指导agent是否进行模型更新.最后,针对多agent老虎问题进行试验和算法比较,试验结果从模型解的质量和模型空间大小2个方面验证了所提算法的有效性.
  • 杨亚桥;吴晓锋;林茜
    对具有参考状态和时滞的离散时间一致性跟踪问题进行了研究.给出了离散时间下的一致性控制器,运用经典李雅普诺夫稳定性理论,证明了多智能体系统在具有参考状态和时滞情况下的稳定性,并给出了时滞相关的线性矩阵不等式(LMI)判据.最后以水下无人航行器协同作战为背景,仿真验证了所提出的一致性算法和判据的有效性.
  • 郝燕玲;单志明;沈锋
    针对非高斯α稳定分布的联合参数估计问题,基于贝叶斯推理和马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法,提出一种将自适应Metropolis(AM)采样与延迟拒绝(DR)算法相结合的参数估计新方法.在贝叶斯框架下,本方法将所有待估计参数均视为随机变量,把参数估计问题转化为概率计算问题;然后通过将全局自适应与局部自适应采样相结合,可以快速构造出接近目标分布的提议函数,从而有效地提高了MCMC方法的抽样效率.仿真结果表明,该方法能够更加快速、准确地估计出α稳定分布的4个特征参数,且具有更好的鲁棒性和灵活性.
  • 刘明骞;李兵兵;王婧舒
    针对传统的正交频分复用(OFDM)信号的带宽估计方法在低信噪比多径信道下,估计精度低且计算量大的问题,提出一种OFDM信号带宽盲估计方法.本方法首先根据接收到的观测信号建立自回归(AR)模型,通过AR模型计算信号的功率谱;然后将其功率谱等效成矩形谱,并将矩形谱的带宽作为OFDM信号的估计带宽;最后通过多次循环求统计平均得到信号的精确带宽估计.仿真结果表明:本方法在GSNR=0 dB的多径信道下,带宽估计仅为1.68%.可见在低信噪比多径信道下该方法的带宽估计精度更高,计算复杂度更低.
  • 黄友澎;曹万华;张志云;张海波
    针对由雷达和红外传感器组成的异类传感器数据融合系统中的多目标航迹相关问题,提出了基于灰色关联分析的异类传感器航迹相关算法.该算法将目标航迹看成是方位信息的时间序列,所有目标航迹构成方位时间序列集合,利用B型关联度对该集合元素进行灰色关联分析,形成航迹灰色关联度矩阵,采用最低关联度门限与全局最优的策略确定航迹关联对,实现异类传感器纯方位航迹相关判定.仿真试验结果表明:该方法能解决由雷达和红外传感器组成的异类传感器航迹相关.
  • 郑运平;郭晰;李祖嘉
    研究了基于对角优先的矩形子模式搜索策略,即在矩形子模式的扫描过程中首先令横坐标和纵坐标不断同时加1,直到其为非同类块为止;然后再令横坐标(或纵坐标)不断增加,直到其再次为非同类块时停止搜索.通过使用扩展的Gouraud阴影法和对角优先的子模式搜索策略,提出了一种基于Gouraud阴影法和对角优先的RNAM(矩形非对称逆布局的模式表示模型)的图像表示方法(简称为DRNAMC表示方法).标准灰度图像作为典型测试对象,实验结果表明:与流行的STC灰度图像表示方法相比,在保持图像质量的前提下,DRNAMC表示方法具有更高的压缩比和更少的块数.
  • 陈红倩;陈谊;曹健;刘鹂
    针对风力作用下的大规模森林动态场景,提出了一种基于动态纹理技术和硬件加速技术的快速仿真方法.该方法根据风力矢量和视向量,将树木受力应变分解为横向应变和纵向应变2部分;对于横向应变,使用图像变形技术实现高真实感应变仿真;对于纵向应变,通过Billboard云分段受力变形,实现快速应变仿真;使用动态纹理技术,将动态的横向变形结果实时更新至Billboard纹理,从而实现横纵向同时应变;使用GPGPU技术加速仿真计算.实验证明:本方法可以有效仿真1×104株规模的森林动态场景,帧速率可达到30 fps.
  • 韩东升;杨维
    针对基于有限反馈ZF预编码的MIMO多用户下行系统,提出了一种用户较少情况下的低复杂度调度算法.本算法以系统吞吐量的下限为目标函数,通过吞吐量下限最大化的办法选择用户,使系统获得多用户分集增益,从而增加了系统吞吐量.同时为了解决总反馈量随用户数线性增加的问题,提出了基于门限反馈的办法降低总的反馈速率.仿真结果表明:本算法能够有效地增加系统的吞吐量,选择适当的门限反馈在降低总的反馈速率的同时并未影响系统的性能.
  • 马强;郑俊杰;张军;董友扣
    针对传统桩承式加筋路堤应用中存在的问题,结合新型三向土工格栅高强度和刚度的特点,在桩顶设置连系梁并对格栅铺设工艺加以改进.通过数值模拟对改进前、后的桩承式加筋路堤的受力和位移进行对比分析.结果表明:相对于普通加筋,采用改进的桩承式加筋路堤模式可以减小路堤的不均匀沉降和侧向位移,提高格栅的利用效率,有效约束路基侧向位移,提高桩体协同工作能力,改善边桩受力.
  • 陈勇;王旭;楼文娟;孙炳楠
    提出了等效风速比概念及相应假设条件,并将其应用于超越概率阈值评价方法.针对某一工程实例的风环境模拟分析表明各个评价标准间存在差异.基于威布尔分布理论,推导了超越概率阈值评价方法的各标准统一描述方法,并利用其研究了各个标准之间的相对宽严程度.结果表明:对于各种人类活动,UWO标准最为宽松;对于行走,Force Technology标准最为严格;对于短时间或长时间坐立,Isyumor and Davenport标准最为严格.
  • 李黎;程志远;吴奎;龙晓鸿
    利用有限元软件Ansys建模进行模态分析,得出电气元件各阶自振频率和振型.根据抗震规范规定的地震动参数,采用振型分解反应谱法计算各电气元件最不利截面应力的均值和方差.应用一次二阶矩理论,计算电气元件在给定地震作用下的抗震可靠度.采用网络系统的分析方法,计算变电站在给定地震作用下的3个准则的抗震可靠度.通过工程实例分析了武汉市主城区变电站系统的抗震可靠性,并给出了提高变电站子系统抗震可靠性的方法和措施.
  • 吴瑞麟;张良陈;韩卓;樊金山
    试验研究了水泥稳定碎石试件,在室内静荷载作用下,浸水时间10~360 d范围内的抗压强度、间接抗拉强度变化情况.同时,对比了冻融循环(-8~8 ℃) 前后的试件抗压强度.试验数据表明:水泥稳定碎石试件的抗压强度和间接抗拉强度都保持前期较快、后期平缓的增长趋势,3次冻融循环后的抗压强度未出现明显的降低;因此,在长期浸水及冻融循环条件下,水泥稳定碎石基层能保持的良好路用性能.
  • 刘沐宇;卢志芳
    针对大跨混凝土桥梁收缩徐变同时具有时变性和不确定性的问题,提出利用按龄期调整的有效模量法分析时变性,运用拉丁超立方抽样随机有限元法分析其不确定性,从而提出了一种考虑时变性和不确定性的混凝土桥梁收缩徐变分析方法,达到同时考虑收缩徐变不确定性和时变性的目的.同时,通过APDL参数化技术,在ANSYS分析程序中嵌入混凝土弹性模量龄期调整函数,编制PDS模块不确定性统计分析流程,实现了计算方法在有限元程序中的应用.通过该方法对经典算例和试验模型进行有限元分析,结果表明:收缩徐变作用下,三跨等截面连续梁弯矩值、试验梁收缩徐变实测值均位于本方法计算区间的中部,证明了该收缩徐变分析方法的准确性和可靠性.
  • 郭旭宁;胡铁松;曾祥;李新杰
    针对双库库群联合供水调度问题,提出了一种基于二维水库调度图的水库群联合供水优化调度方法.二维水库调度图在由表示双库系统中各水库蓄水量的2条坐标轴与时间轴构成的三维坐标系下充分考虑每个水库蓄水量,在此基础上确定水库群的联合供水决策,并采用粒子群优化算法对调度图关键控制点位置进行优化.碧流河、英那河水库群的调度实验表明:二维水库调度图与基于聚合水库的一维调度图的调度结果相近,明显优于独立调度的结果.
  • 姜志伟;周怀春;罗自学
    基于图像处理的实时性和快速性,提出了一种循环流化床锅炉吸热量在线预测模型,建立了锅炉吸热量与火焰温度及其黑度的数学模型.从CCD探测器捕捉到的火焰图像中计算出火焰温度及其黑度,根据预测模型就可得出锅炉的吸热量.在480 t/h超高压循环流化床(CFB)锅炉上安装了可视化在线检测系统并进行了模型验证试验.试验结果显示该模型预测的锅炉吸热量与实际值比较符合,其平均相对误差为3.424%,可以满足现场应用的要求.
  • 雷贤良;李会雄;张庆;王太
    为解决锅炉尾部烟道中烟气气流分布不均匀性问题,在锅炉转向室内增设烟气调节屏,并通过数值计算和采用粒子图像测速仪(PIV)测量的方法对烟气调节屏的调节性能进行优化.在锅炉转向室内优化设计出3种不同的烟气调节屏装置,并引用不均匀系数和速度偏差系数定量评定烟道内流场的均匀性,结果显示增设烟气调节装置后气流场均匀程度明显变优.特别是采用具有强消旋减涡作用及安装简易特点的竖直布置弧形调节屏,左右两侧气流分布不均匀系数由3.18和1.68分别降至1.97和1.59,速度偏差比接近于1.0.利用PIV对优化后的调节屏进行测试验证,结果表明优化后的调节屏能较好地改善尾部烟道内气流的分布特性
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主 管:教育部
主 办:华中科技大学
主 编:李元元
刊 号:ISSN 1671-4512
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