自适应压电桁架结构多目标最优控制

根据嵌入压电作动器的自适应桁架结构的机电耦合特性，考虑了结构强度、节点最大位移以及作动器最大控制电压等约束条件，提出了以强度、位移和能耗为目标、以电压为控制参数的多目标最优控制模型。该模型通过引入权系数，使多目标问题转化为一个二次目标、线性约束的二次规划问题。限制了设计变量每一步的运动极限，从而保证了算法的稳定性。用数值方法模拟了该模型对结构的控制效果。数值算例表明，该模型具有改善静不定结构应力状态、保证结构形变精度及调节控制能耗的功能。对于静不定结构，可以在一定程度上降低结构的最大工作应力。该模型还具有较小的能耗指标，并使控制点的节点位移尽可能小，利用该模型可以有效地实现单点或多点位移控制。     

线接触非稳态弹流问题的数值解

利用直接迭代法求解线接触非稳态弹流问题，获得了纯挤压的数值解及挤压和卷吸联合作用下的数值解。算例证明，本方法具有较高的收敛速度，简单易行，参数范围广等特点．     

自适应压电桁架结构多目标最优控制

根据嵌入压电作动器的自适应桁架结构的机电耦合特性 ,考虑了结构强度、节点最大位移以及作动器最大控制电压等约束条件 ,提出了以强度、位移和能耗为目标、以电压为控制参数的多目标最优控制模型。该模型通过引入权系数 ,使多目标问题转化为一个二次目标、线性约束的二次规划问题。限制了设计变量每一步的运动极限 ,从而保证了算法的稳定性。用数值方法模拟了该模型对结构的控制效果。数值算例表明 ,该模型具有改善静不定结构应力状态、保证结构形变精度及调节控制能耗的功能。对于静不定结构 ,可以在一定程度上降低结构的最大工作应力。该模型还具有较小的能耗指标 ,并使控制点的节点位移尽可能小 ,利用该模型可以有效地实现单点或多点位移控制。     

理性运动极限及其在优化算法中的应用

优化求解有时需要提供近似模型代替实际复杂的问题,而近似模型只是在一定程度上逼近原始问题．优化模型如果在不可靠的近似函数上进行,就会导致迭代的目标函数值振荡、迭代收敛缓慢甚至不收敛,从而使最终结果有时可能不满足约束条件．通过给设计变量施加运动极限可以提高近似模型在一定范围内的可靠性．通常给定运动极限的方法是准则法,这种方法较为粗糙,不是根据近似函数本身的性质得出的理性结果．本文用累积信息的约束二阶估计近似显式代替准确的约束条件函数作为评价函数来构造运动极限的理性估计式,从而求得理性运动极限,并将这一方法应用于序列二次规划（SQP）算法中,数值算例表明了这一方法的可行性和有效性．     

车载方舱手术室颗粒物质量浓度分布仿真与参数优化

 为有效降低车载方舱手术室的颗粒物质量浓度,提高室内空气洁净度,通过对某车载方舱手术室颗粒物扩散分布规律的仿真分析,以工作平面颗粒物质量浓度最小为目标,以工作平面平均风速为约束条件,建立优化模型,采用序列响应面法对送风速度和送风角度参数进行了优化求解研究。结果表明,手术室的回风口在长边壁面对称布置时,能有效促进室内空气的流动,有利于颗粒物质量浓度的降低;在顶部送风、两长边壁面下侧回风的非单向流手术室内,颗粒物质量浓度主要受气流的影响,主导颗粒物扩散的方向为下风向时,主流区的颗粒物质量浓度较小,医护人员周边及壁面的颗粒物质量浓度较大;优化后的送风速度和送风角度使手术室的颗粒物质量浓度降低78.19%,室内空气质量达到洁净标准。该优化方法可为野外环境下的洁净手术室通风系统设计提供依据。     

线接触等温弹流润滑问题的数值解

应用复合直接迭代法求得了弹流润滑问题的数值解。算例表明，所得的油膜形状和压力曲线具有弹流润滑问题的全部特征，最小油膜厚度与Ｄｏｗｓｏｎ公式的计算值十分接近。同时，求解方法简单，求解范围大，最大赫兹压力可达１．２ＧＰａ，适用于各种载荷、各种速度状况。     

扩充材料力学综合设计性实验内容的探索与实践

综合型设计型实验是材料力学实验教学链中极其重要的一环,涉及多门课程知识和必备的相关能力。学生在查阅资料、设计实验方案的过程中,综合运用所学知识,同时学习其它相关学科知识。本文从实体实验、计算机软件数值模拟和计算机编程三大方面着手,扩充综合设计性实验的内容,让学生根据自己的兴趣和特长选择类别,并由实验小组组织实施,完成实验项目。