采用显式动力学的轴承性能退化评估指标构建

针对非平稳工况下常规时域统计特征对滚动轴承早期微弱故障不敏感的问题，提出一种对早期微弱故障敏感且能表征性能退化趋势的性能退化评估指标，即特征相似比(FSI)。首先，对4种变工况轴承振动信号进行测试，分析统计特征对径向载荷、转速波动和故障程度的敏感性；然后，选择对工况不敏感但对故障程度敏感的特征作为最佳特征；最后，通过计算相邻两样本最佳特征的相似比构建FSI指标。采用所构建的FSI指标对轴承仿真故障数据和全寿命疲劳试验数据进行试验验证，结果表明：轴承发生早期故障时，最佳特征幅值增加9.4%,高于均方根值的4.7%、绝对均值的5.2%;全寿命轴承出现微弱故障时，FSI幅值增加21.8%,高于均方根值的6.5%,且FSI准确表征了轴承性能退化趋势。     

湿模态特征下张力腿结构传感器布点优化

传感器的测点优化布置是海洋工程装备结构健康监测的关键问题之一.TLP(tension leg platform)张力腿结构在海洋环境荷载的长期作用下可能出现疲劳损伤行为,开展张力腿原型现场监测研究十分重要.考虑张力腿结构的湿模态特征,基于有效独立法开展了传感器初始测点位置的优化筛选研究,结合模态置信度准则和最小均方差准则,提出了适用于以张力腿为典型结构的大长细比水下结构的传感器布设方法.以某待建TLP为例,应用所提方法给出了张力腿结构的传感器布点优化方案.所提方法在实际张力腿原型监测系统传感器布点优化方面具有一定应用价值,对于水下直立结构也具有借鉴作用.     

基于改进粒子滤波算法的动力锂离子电池荷电状态估计

传统电池荷电状态(SOC)估计中常用的扩展卡尔曼滤波(EKF)和无迹卡尔曼滤波(UKF)方法仅适用于线性系统和高斯条件,虽然粒子滤波(PF)算法能用于非线性和非高斯系统,但PF算法在滤波更新时存在粒子退化现象,使粒子集无法表示实际后验概率分布,导致估计精度降低.采用改进的扩展粒子滤波(EPF)和无迹粒子滤波(UPF)算法对电池SOC进行估计,抑制了粒子权重退化.以Thevenin模型对电池进行建模,利用带遗忘因子的最小二乘方法进行模型参数辨识,结合改进后的滤波算法对电池SOC进行估计.实验结果表明,以UKF为建议密度函数进行重采样的UPF方法平均估计误差为0.71%,低于以EKF为建议密度函数的EPF方法平均误差(1.09%),两种方法的估计误差均小于PF估计误差(1.36%),有效抑制了粒子权重退化.     

一类3-正则图完美对集的计数

图的完美对集计数理论是图论研究的重要内容之一,此问题的研究具有很强的计算机科学、物理学和化学的应用背景,是一个有生机和活力的研究领域,也是快速发展的组合数学理论中许多重要思想的源泉.构造了一类3-正则新图2-3-nC_6,用嵌套递推的方法,得到了图2-3-nC_6的完美对集数的一个递推关系,再解出这个递推式的通解,从而得到了这个图的完美对集数计算公式.最后又给出这个图完美对集数计算公式的一个组合证明.     

乙醇催化转化制高值含氧化学品

由生物质等路线生成的乙醇资源丰富，将其作为平台分子制备含氧化学品有望发展成为新的生产大量精细化产品的石油资源替代路线．论述了近年来基于多相催化转化乙醇生成高值含氧化学品(如乙醛、高碳脂肪醇、芳香醛/醇)的研究进展，指出乙醇在金属-羟基磷灰石上转化生成芳香醛/醇是当前研究前沿．此外，乙醇高值转化利用制高碳数(n>4)含氧产品仍是后续乙醇转化利用研究的重点．     

RBS节点钢框架设计方法与极限承载力理论研究

从极限分析理论出发，就翼缘削弱型节点(简称RBS节点)对结构破坏模式与极限承载力的影响进行研究．首先对美国FEMA提出的RBS节点设计方法进行分析，并讨论了该设计方法中的不足．针对上述不足，将极限荷载的唯一性定理推广到同时承受比例荷载与固定荷载的结构；对于满足强柱弱梁要求的框架结构，进一步论证了其横梁极限内力状态的唯一性．以此为基础，提出了针对美国FEMA RBS节点设计步骤的补充验算公式；针对组合破坏机构，提出了RBS节点设计新方法．其次，对RBS节点钢框架的极限承载力进行了理论推导，得到了极限承载力理论计算公式，同时明确了极限承载力的影响因素．最后，利用Abaqus有限元分析软件验证了上述理论研究结果的正确性．     

基于VMD-MPE-KPCA特征提取与MRVM相混合的滚动轴承故障诊断方法

针对滚动轴承振动信号在强噪声环境下出现非线性、非平稳、强干扰特性,进而导致故障特征难以提取及故障诊断准确率低的问题,提出变分模态分解(VMD)-多尺度排列熵(MPE)-核主元分析(KPCA)特征提取与多分类相关向量机(MRVM)相混合的滚动轴承故障诊断方法.该方法首先通过VMD-MPE进行滚动轴承振动信号的高维故障特征提取,其次对提取的故障特征进行KPCA可视化降维,最后将降维后的故障特征输入可实现不同样本概率输出的MRVM进行滚动轴承故障诊断.通过美国西储大学的滚动轴承故障数据集对该方法的有效性进行验证,结果表明提出的VMD-MPE-KPCA特征提取与MRVM相混合的滚动轴承故障诊断方法能够有效提取和识别滚动轴承故障特征,所提出的混合智能故障诊断方法与相关文献报道的故障诊断方法相比较,故障识别准确率达到了99.18%.     

基于邻域粗糙集概念的一种滚动轴承特征提取方法

针对滚动轴承早期微弱故障识别率偏低的问题,提出一种基于EEMD、邻域粗糙集和模糊C均值聚类(FCM)算法相结合的滚动轴承特征提取方法.该方法将滚动轴承的原始信号进行EEMD分解得到若干个IMF分量,通过均方差和欧氏距离两个评价指标选取出敏感特征分量,构造原始特征数据集,对处理后的原始特征集属性进行NRS约简,剔除冗余属信息,最后将剩余属性的特征数据集作为模糊C均值聚类的输入,实现滚动轴承故障识别.为了对比本文方法对于滚动轴承的故障识别效果,分别添加了FCM、NRS-FCM和EEMD-FCM三种方法进行故障辨识,利用划分系数(PC)和划分熵(CE)对聚类结果进行评价与对比.通过实验表明:邻域粗糙集对于改进滚动轴承的故障识别效果十分明显,具有良好的应用前景.     

求解非光滑复合约束优化问题的再分配束方法

针对一类特殊的复合约束优化问题提出了再分配型束方法,其中目标函数和约束函数为具有lower-C~2性质的函数.利用改善函数,原约束问题可以被转化为无约束问题,并且新的目标函数也具有lower-C~2性质.再利用lower-C~2函数的性质,引入了凸化参数来改善子问题目标函数的凸性,并设计了相应的束方法.给出了原问题和新问题最优点的关系,并简单地给出了参数稳定性结论和算法的局部收敛性结论.通过对H_2/H_∞综合问题的分析,利用提出的算法计算了最优的H_2/H_∞动态控制器,表明了算法的有效性.     

植物水孔蛋白PIP2表达量快速无标记检测

相较于传统的抗体检测,适配体更易于大量快速合成,且可和多种检测技术相结合,在蛋白检测方面具有巨大的潜力.水孔蛋白作为生物体内水分跨膜运输的主要途径,了解其表达量的变化在植物水代谢研究中有着重要意义.利用传统的混合列分法构建了8个C端恒定半胱氨酸残基的类肽适配体文库,结合表面等离激元共振成像技术,筛选得到能特异性结合高等植物水孔蛋白PIP2的类肽适配体PPA7,其亲和力K_D高达2.52×10~(-9) mol/L.利用PPA7检测了石竹玻璃化和正常植株的水孔蛋白表达量,结果表明,石竹玻璃化植株的水孔蛋白表达量显著高于正常植株.研究提供了一种新的植物蛋白定量检测策略,也为进一步明确水孔蛋白在组培苗玻璃化发生中的作用奠定了基础.