新型建筑智能化平台节点拓扑匹配算法研究

针对新型建筑智能化平台中空间拓扑与节点拓扑一致性问题,提出了一种拓扑匹配算法.在拓扑匹配过程中,通过提取AutoCAD建筑平面图的B-rep信息,将其表示为以空间单元为节点的属性邻接图.建筑平面图空间拓扑被表示为大图,平台中智能节点交互形成的拓扑被表示为小图,一致性问题被转化为大图中查询同构小图问题.该算法与传统的子图同构算法相比,首先利用顶点度优化匹配顺序,其次增加顶点的邻域信息作为剪枝条件,对候选集匹配项进行筛选,最后采用非递归-回溯思想对数据节点进行验证,并在真实的数据集上验证了算法的适用性与高效性.     

拖拉机变速箱拨叉的拓扑优化研究

拨叉是变速器结构中重要的承载部件。该文利用有限元分析软件对变速箱拨叉进行了结构分析,得到了变速箱拨叉在静力作用下的位移分布云图和应力分布云图。分析结果表明,该变速箱拨叉强度存在较大富裕,具有轻量化的优化空间。利用solid Thinking Inspire工具建立了变速箱拨叉的拓扑空间,进行了工况载荷的定义,得到了拨叉在静力作用下的整个拓扑概念模型,经过优化后的变速箱拨叉满足刚度、强度的要求,大大节约了工程材料,为设计提供了有价值的理论依据。     

基于仿生子结构的铝合金板式节点拓扑优化

针对铝合金板式节点自重大且应用传统拓扑优化效果不佳的问题,在子结构拓扑优化的基础上利用仿生学原理提出一种仿生子结构划分方法,显著改善了铝合金板式节点的拓扑优化效果,并构建一种轻质高强的新型铝合金节点.首先以Y型节点为例提出仿生子结构拓扑优化的基本思路和数学模型并验证了该方法的有效性;然后应用该方法对传统铝合金板式节点进行拓扑优化.优化过程中,先使用SolidWorks软件建立节点模型;然后以甲虫前翅为仿生对象进行拓扑优化子结构划分,并应用HyperWorks有限元软件中的OptiStruct求解器进行给定荷载条件下的节点拓扑优化分析;再通过OSSmooth模块进行FEA reanalysis处理,提取优化结果的关键拓扑特征;最后将拓扑节点有限元模型通过SolidWorks软件进行重建模设计,获得新型铝合金节点.研究结果表明,仿生子结构拓扑优化方法有效提升了结构优化效率和优化效果,应用该方法得到的新型铝合金节点在最大等效应力降低19.97％的同时大幅降低其自重52.91％.     

拓扑空问的等价定义

归纳总结了已有拓扑空间的等价定义,补充了由闭集和内部定义拓扑的证明,并利用外部及邻域基给出了拓扑空间的两个等价定义,最后给出两个例子分别说明导集和孤立点集不能定义拓扑空间.     

导集运算与拓扑空间

利用非空集合中满足一定条件的子集族建立拓扑空间的方法有很多,如应用开集公理建立拓扑空间、应用邻域系公理建立拓扑空间、应用边界运算建立拓扑空间.笔者定义了导集运算,并应用这个定义建立了拓扑空间.     

一类广义凸集值映射优化问题弱有效解的最优性条件

在序线性拓扑空间中定义了近似C-次类凸映射的概念,然后应用向量拓扑空间中的凸集分离定理建立了近似C×D-次类凸的择一定理,最后运用此定理获得了弱有效解意义下的集值向量优化问题的最优性条件.     

节点密度对优化Ad Hoc网络生存期的影响的研究

节点密度会限制拓扑控制策略对Ad Hoc网络生存期的有效优化范围.通过推导节点密度决定下的拓扑控制力的饱和状态趋向约束条件,阐述了节点密度与网络生存期的优化程度及拓扑控制性能分析之间的关系.通过实验仿真验证发现,在Ad Hoc网络中,通过平均度约束的拓扑控制确实可以延长网络生存期;而且,在节点密度的制约下,拓扑控制策略对网络生存期的优化将会达到饱和.     

大直径螺栓球节点的拓扑优化研究

针对大直径螺栓球节点质量过大的问题,采用拓扑优化方法对其进行优化研究.使用SolidWorks软件建立一个大直径螺栓球节点初始模型,再将模型导入HyperMesh中,把螺栓球定义为可设计区域,8根螺栓定义为不可设计区域,进行有限元静力分析,得出等效应力图和位移图,然后利用OptiStruct求解器在体积分数约束条件下,...     

战术移动点对点Ad-Hoc作战单元拓扑重构

由于建筑物或地形遮挡等因素,分布式地面战术移动点对点Ad-Hoc作战单元节点脱网时有发生,造成网络分裂,作战任务不能很好地遂行.为此,提出采用拓扑机器人来监视网络拓扑,拓扑机器人节点周期性发送拓扑探测消息收集网络拓扑状态,计算网络节点重要性,调整重要度最小的拓扑机器人节点,优化和重构当前拓扑,提高抗毁性.结合数值计算与网络仿真,验证拓扑机器人带来的网络抗毁性的提升.结果表明采取拓扑机器人来优化拓扑,可以有效地提高网络的抗毁性.     

基于AS拓扑结构与网络服务分布的AS节点关键度分析

为了评估AS节点在实际网络中的关键度,有效发现实际网络中的关键AS节点,提出了基于加权有效最短路径定义的介数评估AS节点关键度的方法.首先根据valley-free原则计算有效最短路径,避免了一些在实际网络中无效的路径对衡量关键度的影响.进一步通过DNS测量网络重点服务在自治域内的分布情况,结合节点的网络服务权值衡量节点的实际关键度,克服了单纯从拓扑性质上无法较好地反映实际网络中关键度的问题.实验中根据AS关系数据集构建国内范围的AS拓扑模型,利用该方法对AS节点进行排名,并通过与基于介数和基于有效最短路径定义介数的评估方法的比较,验证了该方法能更好地分辨出节点对于实际网络中流量传输、服务提供的关键度.     

Ad Hoc网络的干扰优化拓扑控制算法研究

干扰是严重影响Ad Hoc网络吞吐率的主要原因之一.总结和分析了Ad Hoc网络领域已有的拓扑控制算法方面的研究成果,通过仿真实验比较几种典型干扰优化拓扑控制算法特性,指出现有干扰优化拓扑控制算法的不足,阐述如何从拓扑控制角度来控制网络瓶颈节点数目,同时权衡稀疏化与瓶颈节点数的必要性.研究表明,通过稀疏化优化节点对之间的干扰和通过瓶颈节点控制并降低网络中瓶颈节点数目,不仅可以优化网络干扰,而且从一定程度上提升现有的路由算法效率.     

收敛性、闭性与拓扑空间

根据开集定义拓扑空间的知识、闭集的定义以及收敛性的应用知识,分析了用点列的收敛性来定义闭集,从而定义拓扑空间的方式,并将这种方式应用于具体例子,认为可用闭集来定义拓扑空间.     

基于混沌蚁群的自适应路由优化算法

针对无线传感器网络能耗不均衡及路由拓扑过长等现况,基于混沌蚁群与自适应思想,本文提出了一种构建最优节点集并基于该类解集生成最优路径的方法。该方法兼顾能耗与路由拓扑分布,依据区域划分与基于势的跳转概率计算得出最优扇环,通过蚂蚁的改进混沌行为对适应值较高的节点记录并成集,生成并优化网络路由拓扑。结果表明该方法在缩短网络路由拓扑长度的同时有效地减少了并均衡网络能耗,达到延长网络生命周期的目的。     

基于有限体积法的稳态热传导结构拓扑优化

针对散热结构拓扑优化设计的研究现状,提出一种基于有限体积法的稳态热传导结构的拓扑优化设计,构建两种区域离散策略,即内节点法和外节点法.借助变密度法拓扑优化理论,建立以散热弱度为目标函数的稳态热传导结构的拓扑优化数学模型,研究在第一、二和三类边界条件下的优化问题.算例计算结果表明,基于不同区域离散格式外节点法和内节点的拓扑优化设计均能有效改善结构的散热效果,且能获得良好的拓扑优化构型,对微热源的影响也能识别最佳的散热路径.      

L-预拓扑空间的良紧性

在L-预拓扑空间中定义了良紧集,并讨论了L-预拓扑空间中良紧集的等价刻划与基本性质.     

方钢管柱-H形钢梁铸钢连接节点力学性能分析

为解决目前节点工艺中常见的构造复杂等问题,采用预制铸钢连接件代替方钢管柱-H形钢梁梁柱节点中的加强构件,形成梁柱铸钢连接节点.该简化节点具有施工方便、焊接热影响小等优点.基于变形协调原理提出方钢管柱-H形钢梁铸钢连接节点承载力理论,分析可知,梁柱铸钢连接节点所受荷载主要由铸钢连接件环板承担,钢管柱所承担荷载可忽略不计.基于拟静力数值分析可知,方钢管柱-H形钢梁铸钢连接节点往复加载后,节点域滞回曲线饱满,节点进入塑性后变形能力较强,并且有较好的延性和屈服后强度,有利于提高结构抗震性能,适用于地震区的框架结构.     

天津图书馆铸钢节点力学性能

天津图书馆上部大跨度钢管桁架结构铸钢节点构造和受力情况较为复杂,为了评估铸钢节点的力学性能和安全性能,进行了铸钢节点的有限元分析和试验研究.采用ANSYS建立了考虑几何非线性和材料非线性的三维数值模型,对铸钢节点的应力和变形进行有限元分析,完成了两个足尺试件的检验性试验和一个缩尺模型的破坏性试验.有限元分析和试验结果表明,铸钢节点倒角处易产生较大的应力集中,极限承载力为设计荷载的3.6倍,铸钢节点具有较大的安全储备,能够满足工程设计要求.     

SDWSN中基于非合作博弈的拓扑控制算法

为了节省无线传感器网络中节点的能耗,延长网络的生命周期,提出一种在软件定义无线传感器网络中基于非合作博弈的拓扑控制算法.首先,基于软件定义架构设置网络模型.然后,提出一种非合作博弈拓扑控制算法,该算法由控制器基于全局信息为每个节点与其他节点进行博弈,博弈过程中综合考虑节点的剩余能量、传输功率和链路跳数,使每个节点都能找到最利于自己的发射功率,从而在保证网络连通的前提下延长网络寿命.仿真结果表明,所提算法与其他基于博弈论拓扑控制算法相比,各节点能耗更加均衡,延长了网络生命周期.     

面向车身结构轻量化设计的水平集拓扑优化

提出了一种基于水平集拓扑优化的车身结构轻量化研究方法,该方法非常适合于处理车身结构设计中大量存在的多孔连续性结构体的拓扑优化.运用构造的基于水平集的数值方法,对车身近似二维的典型结构件发动机罩内板进行拓扑优化.结果表明,基于水平集的拓扑优化方法应用于车身结构轻量化研究是可行和有效的.     

基于节点密度法的连续体结构拓扑优化结果提取

研究影响拓扑优化结果提取的各类因素及解决方法.基于节点变密度法建立连续体结构拓扑优化模型,连续密度场在结构拓扑数学描述上抑制了棋盘格现象.采用密度过滤技术进一步提高密度场的连续性和光滑性,从而消除了网格依赖性现象.密度-弹性模量惩罚措施及两步过滤策略减少了中间密度节点数目并消除图像扩散现象.拓扑优化密度云图输出方式得到光滑的轮廓边界.通过二维经典拓扑优化数值箅例验证了方法的正确性.