响应面模型与多目标遗传算法相结合的机床立柱参数优化

针对传统方法在复杂机械结构优化设计中的低效性和局限性,提出了一种将响应面模型与多目标遗传算法相结合的优化设计方法.采用拉丁超立方试验的设计方法,在设计空间抽取样本点并进行数值模拟,建立了由7个设计参数所决定的立柱最大变形、首阶固有频率及质量的初始二阶响应面模型.利用多目标遗传算法对响应面模型进行循环逼近优化,得到了Pareto最优解集.仿真结果表明,在质量不变的条件下,优化解可使立柱首阶固有频率增加15.9%,导轨处最大变形减小7.7%,可通过有限次数的数值模拟计算获得设计空间内的近似最优解,因此较适用于机床及类似复杂结构的多目标多参数的优化设计.     

利用MATLAB实现系统的频域分析

对频域分析,学生很难有直观形象的认识,为解决该问题,以信号的频谱分析为基础,讨论利用MATLAB求解信号作用于线性系统时,在频域中求解零状态响应的方法。     

基于数字投影仪的PMP系统非线性误差分析

在相位测量轮廓术中,探测器的非线性响应是影响测量精度的重要因素．对该误差进行了理论分析,结果表明,通过增加相移帧数可以有效地减小非线性效应的影响,而且计算机模拟和实测证实：在基于数字投影设备的相位测量轮廓术中,当相移帧数为条纹周期的1／2时,非线性效应的影响可被很好地抑制．该结果可为实际应用中合理地选择相移算法提供理论依据．     

硫掺杂纳米氧化钛的制备及日光敏催化活性研究

本文为开发对太阳光的可见光区进行响应的光催化剂,以巯基乙酸为硫掺杂剂,采用简易溶胶-凝胶法制备硫掺杂TiO2,并以2,4-DCP为典型污染物,检验其可见光催化活性。利用XRD、XPS、UV-Vis光谱等手段表征光催化剂。结果表明,硫掺杂能提高TiO2的结晶度,并抑制晶相从锐钛矿型向金红石型的转变。掺入TiO2的硫位于晶格O位点和晶格间隙,替代硫和间隙硫掺杂TiO2的光吸收均发生明显的红移,并有较高的吸收强度。适量的硫掺杂,引起适量的氧空缺和Ti^3＋,增强氧化钛的光催化活性。     

液态气动力压裂对油井套管的动力响应研究

液态气动力压裂对套管的影响程度决定了该工艺的施工安全和进一步推广.通过建立物理模型和进行受力分析得到了液态气动力压裂对油井套管动力响应的数学模型,对数学模型进行求解获得了液态气动力压裂时油井套管的动力响应规律.结果表明:当油井深度一定时,施工产生的压力随时间的增大而减小;当时间一定时,套管受到的压力随井深增加呈下降趋势,但有一段套管会受到拉应力.     

隔震曲线梁桥的地震响应

根据隔震曲线梁桥的特点,利用两个正交的非线性水平弹簧单元来模拟铅芯橡胶支座的双向非线性特性,基于大型有限元分析软件SAP2000,选取强震记录作为地震输入,考虑了曲线梁桥自身特性的影响,建立了隔震与无隔震曲线梁桥的空间有限元模型,并进行了双向地震动作用下的地震响应分析.结果表明:铅芯橡胶支座不仅可以有效地降低曲线梁桥的地震响应,还有助于减少曲率半径对曲线梁桥地震响应的影响.为曲线梁桥减隔震设计的深入和桥梁结构抗震安全性的提高提供了依据和参考.     

罕遇地震下大跨隔震结构随机地震响应

为研究大跨隔震结构在多维多点地震输入下的复杂性态,首先人工合成了同时考虑地震动场空间相关性和非平稳特性的多维多点随机加速度时程,然后采用绝对位移输入法计算多维多点和多维一致激励下大跨隔震网架结构地震反应,最后以结构跨度、视波速为主要变量系统地研究两种地震动输入模式下大跨隔震结构网架屋盖水平向和竖向地震反应的差异。结果表明:大跨隔震结构多点输入效应随着视波速的增大逐渐减弱,当视波速达到500 m/s之后可忽略,即得到"界限视波速";多点输入效应随着跨度的增大而增强,得到可以忽略和必须考虑多点输入效应的"界限跨度"分别为60 m和120 m;水平变形隔震效果随着结构跨度的增大呈现出整体变好的趋势,没有明显的竖向隔震效果;大跨隔震结构网架屋盖周边支座附近响应较大,易出现隔震后响应较大的情况,在工程设计时应予以需要加强。     

动力学在振动给料机中的应用

本文介绍了带有摩擦阻尼的振动给料机的结构特点,建立了振动给料机在既有粘性阻尼又有摩擦阻尼的情况下受简谐激励振动时的力学模型。通过将运动微分方程中的理想干摩擦阻尼力展开为Fourier级数,取级数展开的第一项作为近似,求出了振幅及相位差角的一般表达式。最后应用Madab语言实现了振幅、相位的参数计算,绘制出不同粘性阻尼和摩擦阻尼时幅频特性曲线和相频特性曲线。并与之结合,分析讨论了理想干摩擦阻尼对幅频特性和相频特性的影响,指出了摩擦阻尼与粘性阻尼结合可以有效降低共振时的振幅,且共振时,若摩擦力按线性增加则振幅按线性衰减;而粘性阻尼较小时,理想干摩擦阻尼力对相频特性的影响极为明显。     

采用不同管排组合的换热器弹性管束壳程流体诱导振动响应

为了研究换热器内弹性管束在壳程流体诱导下的振动特性,利用流固耦合的顺序求解法,对换热器内不同管排间距和不同管排数条件下多排弹性管束在壳程流体诱导下的振动响应进行了数值分析;提出了分割式网格划分策略,可大幅度提高网格划分的精度、效率和灵活性;提出了粗算加精算的分步计算策略,可大幅度减少计算时间,提高计算效率。研究表明:在壳程流体诱导下,换热器内各排弹性管束的振动主要表现为面外振动,且振动的均匀性较差;大不锈钢连接体上监测点的振幅受管排间距的影响较大,小不锈钢连接体上监测点的频率受管排间距的影响也较大;当管排间距较小时,各排弹性管束间的相互影响较强;当管排数增加时,各排管束的振动均匀性降低。     

基于时空双变网格算法的碳酸盐岩裂缝型储层正演模拟

引入局部精细时间采样算法,对空间变网格算法进行改进。将裂缝视为局部非均质体,利用空间不同尺度的网格对裂缝介质进行表征。采用有限差分算法直接求解波动方程,实现对实际碳酸盐岩介质的微裂缝储层的地震波正演模拟技术,得到地震波在裂缝型储层传播中的一些直观的波动现象。结果表明:利用局部精细时间采样算法,对精细的空间网格在时间层内可以进行局部加密求解,从而解决全局采用精细时间采样带来的庞大计算量和计算耗时问题;裂缝缝间距、裂缝切伸参数对地震记录的反射振幅能量和极性影响较大,并在反射波后常会紧跟一个弱反射能量;裂缝受构造影响较大,平缓构造和起伏构造裂缝反射模式相差较大;在了解地下构造走向的情况下,可根据不同的裂缝反射特征寻找裂缝发育带。