一种改进大步长静力隐式有限元接触搜寻算法

大步长静力隐式有限元方法具有快速的计算速度和较高的计算精度,在金属板料的成形模拟领域中得到了广泛的应用.在接触搜寻阶段,由大步长引起的大量历史接触信息改变的特点使接触搜寻问题变得更困难,因此有必要针对该问题设计一种高效稳健的搜寻算法.基于主从面法的思想,提出了一种结合位置码法和ADT(Alternating Ditigal Tree,交替数字二叉树)法的改进接触搜寻算法,并集成到自主研发的QuickForm软件中;通过数值算例对该方法的计算性能进行了测试.结果表明:改进算法具有良好的搜寻性能,平均搜寻效率提升了20%左右.     

峰值电量约束下的场桥能耗最小化问题研究

随着化石能源的大量使用带来的环境污染问题日益严峻,关注能源使用效率的集装箱港口绿色化运营研究成为近年来的热点之一.本文以集装箱堆场中需要执行预倒箱作业的场桥为研究对象,考虑场桥不同运行状态下的单位时间电量需求不同以及峰值电量实时约束,建立了以总能耗最小化为目标的多场桥调度问题的混合整数规划数学模型.继而,将关键变量利用非连续贝和连续贝两种不同的方式进行编码,将次级变量利用启发式规则进行解码,并设计了相对应的遗传算法交叉与变异方法.数值实验表明,连续贝编码方法表现更为优异;通过与Cplex在小规模算例中的比较,与粒子群算法及人工蜂群算法在大规模算例中的比较,验证了所设计遗传算法的有效性.同时,通过与传统策略的对比,表明本模型可以同时实现能耗总需求与峰值需求两方面的优化,从而可以为港口管理人员在不影响既定日常运营工作的前提下降低能源成本提供科学有效的指导.     

复合跟踪微分器在电容式位移传感器中的应用

针对从含噪原始信号中提取位置以及速度信息,经典跟踪微分器存在不能很好兼顾相位滞后和噪声放大问题、参数多,调试复杂等不足.在跟踪微分器等效线性分析基础上,提出复合形式跟踪微分器,用于电容式位移传感器位置信号跟踪以及速度信号估计,通过MATLAB\SIMULINK仿真以及实验平台测试,结果表明:在跟踪频率1 Hz、幅值1含噪声正弦信号中,复合跟踪微分器能光滑逼近原始位置信号,且能有效进行速度估计,相较于经典跟踪微分器,复合跟踪微分器跟踪相位滞后小0.03 rad,能更好兼顾跟踪信号相位滞后及速度信号噪声放大.     

铅丝石笼最优吊点位置及吊筋长度分析与计算

铅丝石笼是一种自透水的、柔性的、生态防护结构,广泛应用于河道调治构造物坡脚、公路石质挖方边坡等防护工程中.本研究以某高速公路工程中典型的铅丝石笼构造为研究对象,建立了等效力学模型,用解析法求解了最优吊点的布设位置.并结合工程实践,从受力合理性和经济性角度分析和计算了最优吊筋长度.分析及计算结果表明:采用6点吊装时,铅丝石笼最优吊点位置在距端部U8处,最优吊筋竖直长度在0.7B～1.0B内,为此类防护工程中铅丝石笼的吊装方案提供参考.     

结合蝙蝠算法改进的密度峰值聚类算法

密度峰值聚类算法(Denisity peaks clustering,DPC)具有聚类速度快、实现简单、参数较少等优点,但该算法的截断距离参数需要人工干预,并且参数的选取对于该算法的结果影响较大。为了解决这一缺陷,该文提出了结合蝙蝠算法改进的密度峰值聚类算法。该算法利用蝙蝠算法较强的寻优能力,寻找合适的截断距离取值,同时对蝙蝠算法的速度更新公式加入了自适应惯性权重来加强全局搜索能力。该算法选择多种数据集进行了实验仿真,并与其他同类算法进行对比。经过对比验证,结合蝙蝠算法改进的密度峰值聚类算法在聚类准确率上要明显优于其他算法。     

高校场域中学术治理机制对科研产出的影响

随着我国科技政策导向和资源配置对高校学术产出重视力度日益加大,高校科研生产对政府和市场的资源依赖性不断增强,其组织场域呈现外部基于学术性标准的分层和内部学术与行政权力分权的双重特质。作为高校外部组织场域和内部科研生产的中间变量,学术治理机制集中体现了组织场域位置与组织内部技术要素的互动。学术-行政权力耦合是我国高校学术治理机制的主要构型,与外部行政化的场域特征相契合。学术治理机制存在层间异质性和层内同质性,处于场域位置顶层的院校学术权力主导及专业化分工的治理特征明显,师均科研产出较高;处于场域位置底层的院校行政权力主导或学术-行政融合治理的特征鲜明,师均科研产出较低。学术治理机制从结构层面的学术决策权力配置模式、关系层面的学术-行政部门非正式关系以及文化层面的学术氛围3个维度作用于高校教师的科研产出。高校场域位置优势既可直接也可间接通过影响大学学术治理机制,进而影响院校科研产出。应通过高校分类定位、错位发展、多元评价,松动固化的高校组织场域布局,构建以同行评议为核心的学术治理机制、校内学术与行政部门的专业化-支持性关系,优化高等教育场域的组织生态,激发多样化的学术生产活力。     

类脑导航中基于差分Hebbian学习的网格细胞构建模型

网格细胞是动物大脑中与空间认知和导航有关的重要神经元,具有拓展至整个空间的六边形放电野。位置细胞是网格细胞重要的信息源,可以通过Hebbian学习生成网格细胞,但是现有模型对Hebbian学习的脉冲自适应函数或学习窗函数做了预先的墨西哥帽模型假设。针对该问题提出一种基于差分Hebbian学习的位置细胞至网格细胞模型,利用细胞放电率的变化自发产生墨西哥帽模型的输入关联,然后通过对位置细胞至网格细胞的突触权重进行竞争性非线性限制,生成具有六边形放电野分布的网格细胞。仿真结果表明,该模型可以为无人运行体类脑导航系统的构建提供借鉴。     

基于MIMO直达波的无人机分布式相参雷达相位同步方法

分布式相参雷达(distributed coherent aperture radar, DCAR)实现信号全相参的前提是相位同步,而各单元雷达的初始时钟参差、机动性引入的位置误差、本地振荡器的初始相位等因素均会导致DCAR相位不同步问题。为解决上述相位不同步问题,提出一种基于多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)直达波的无人机DCAR相位同步方法。该方法对各单元雷达接收的直达波,首先利用包络同步法联合双向时间比对的方式,估计出时间同步误差,再提出坐标线性变换法和偏移线性变换法用于各单元雷达位置误差的估计,并联合同一单元雷达分置辅助天线接收波以提高位置误差的估计精度。最后,利用误差估计值对直达波进行补偿,剩余相位即不同单元雷达收发对下的初相估计。仿真实验验证了所提方法的有效性。     

控制污染物排放的支线机场跑滑结构优化仿真

民航运输在LTO(Landing and take-off)循环阶段的大气污染物排放对地面人员和近地环境危害较大,应主要通过减少地面滑行时间进行控制。考虑支线机场常见的单跑滑结构给出飞机地面滑行时间计算方法,基于该方法提出了污染物评价指标并建立了支线机场航空器污染物排放评估模型。以某支线机场为例,使用Matlab建模计算得出污染物评价指数最小滑行道口位置。利用AirTOp仿真验证了模型计算结果有效性,优化后的跑道出口位置将使该机场污染物总指数较原位置降低21.7%。