大型复杂钢结构球型铰支座的力学性能——轴压荷载下的转动性能

钢结构球型铰支座具有承载能力高、传力可靠、转动灵活(万向铰)、适应节点大 位移大转角需要等优点,但在各种荷载组合作用下,支座节点受力较为复杂,且对整体结 构的受力安全有着非常重要的影响． 文中以广州白云国际机场扩建工程二号航站楼的大 吨位复杂钢结构球型铰支座为例,进行足尺原型试验及有限元模拟分析,研究其在轴压荷 载下的转动性能,并根据试验及有限元模拟结果提出了在轴压荷载下的支座转动刚度模 型,用于整体结构的精细化分析． 结果表明:试验数据与有限元模拟结果基本吻合,应力及 变形曲线的发展趋势一致;支座的实测转动力矩小于规范规定值,其转动性能满足规范和 设计要求．     

考虑成本限制的最小化最大延迟时间平行机调度问题

以绿色制造为背景,假定机器设备具有不同的能源消耗成本或维护成本,研究了一类考虑成本限制的平行机调度问题.调度的目标是最小化最大延迟时间.为该问题建立了整数规划模型MIP,设计了改进的EDD (earliest due date firstly)算法,命名为MEDD.由于考虑成本限制,证明了MEDD算法的可行性,并进而理论分析了算法的最坏误差界.通过算例说明了算法的执行情况,同时采用大量随机数据实验验证算法的性能.对于小规模问题,将MEDD的解与MIP的精确解进行了对比;对于大规模问题,由于MIP精确解难以获得,以MIP对应的线性规划松弛模型MLP的最优值为下界对MEDD算法的解进行了衡量.实验结果表明了所构建MEDD算法的有效性.     

基于非线性修正策略的空气质量预警系统研究

建立科学、有效的空气质量预警系统,对于保护人们的身体健康和促进社会和谐稳定具有重要的科学价值和实际意义.为此,本文首先利用孤立森林(isolationforest,iForest)算法进行空气质量指数(air quality index,AQI)离群点分析,然后建立了一种空气质量预警系统,该系统由数据预处理模块、优化模块、预测模块和修正模块构成,融合了时变滤波经验模态分解(time varying filtering based empirical mode decomposition,TVF-EMD)、改进的蝴蝶优化算法(modified butterfly optimization algorithm,MBOA)、离群鲁棒极限学习机(outlier robust extreme learning machine,ORELM)和非线性修正策略,该预警系统成功地实现了空气质量的有效预警.同时,以污染程度不同的5个城市作为实验地点对预警效果进行检验,结果表明:1)与经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)相比,TVF-EMD可以更为有效地降低原始数据的非线性和非平稳性特征;2)基于MBOA的误差非线性修正策略比其他误差修正策略更胜一筹,可以显著提高预警系统的性能;3)建立的预警系统的性能要优于其他对比模型,可以对污染程度不同的城市进行有效预警.     

人工智能在拾取地震P波初至中的应用 ——以汶川地震余震序列为例

为了准确而迅速地拾取大量地震事件的P波初至, 将深度学习方法引入微地震P波初至到时拾取研究中, 对卷积神经网络的结构进行改造, 以便适应地震波形数据的特点 P波初至拾取的要求。该算法只需要输入10 s窗口的三分量地震波形数据, 就可以自动地判定P波初至时刻, 无需扫描连续波形, 运算时间远远小于长短窗、模板匹配等传统方法。使用该算法训练汶川地震主震后2008年7—8月7467条人工拾取的余震P波初至到时, 将得到的模型对测试集中 1867条数据的计算结果与人工拾取结果对比, 误差小于0.5 s者占比达到98.9%。在低信噪比条件下, 该方法仍能保持较好的拾取能力。     

基于扭转向列型液晶的Stokes矢量测量

光线的Stokes矢量包含完整的偏振信息, Stokes矢量的测量在偏振成像技术中具有重要意义。传统测量方式一般采用手动旋转偏振片的方法, 测量效率低, 不能实时检测。该文提出了一种基于扭转向列型(TN)液晶的快速测量方法, 用已知偏振光对测量装置标定后, 可以得到TN液晶和固定偏振片组合的Mueller矩阵的第1行参量, 再对TN液晶施加不同的电压, 对入射光线进行测量, 可以得出入射光线的Stokes矢量。采用通过测量入射光入射角的实验方法验证Stokes矢量测量的准确性, 测量入射角10°~70°, 每隔10°测量一次, 得到结果分别为8.54°、18.47°、27.09°、38.93°、47.86°、60.27°、70.89°, 可见该方法最终测量精度与旋转偏振片法相似。     

向量距离中角度信息对时空Kriging的影响

时空Kriging算法的核心, 是将变差函数的概念扩展到时空域, 变差函数的构建过程基础是计算时间切片和空间切片的向量距离。该文讨论了向量距离对构建时空变差函数的影响, 提出了空间距离加角度差异的向量距离模型。以地磁场观测数据作为对象, 分别用L1范数、L2范数和新距离模型对数据进行分析, 比较3种距离定义下的时空Kriging插值性能。结果表明: 加入了角度信息的向量距离, 能够更有效地表征数据, 提高时空Kriging的插值精度。     

番茄红素β-环化酶基因（LcyB）启动子调控LcyB RNAi双元载体构建

根据番茄基因组DNA序列信息设计引物进行PCR扩增了Micro-Tom中番茄红素-环化酶（Lycopene -cyclase, LcyB）基因起始密码子上游1 534 bp启动子区域序列（LcyBp）,生物信息学分析表明,该启动子序列中存在TATA-盒、CAAT-盒、昼夜节律响应元件Circadian、光响应元件Box I、真菌激发子响应元件Box-W1、低温响应元件LTR、响应赤霉素的作用元件P-box、乙烯响应元件ERE、响应生长素的作用元件TGA-element等顺式作用元件. 依据番茄LcyB基因序列,设计2对含有不同酶切位点的特异引物进行PCR扩增LcyB基因3端特异的276 bp DNA片段,利用RNAi载体pKANNIBAL构建了LcyB启动子-LcyB基因正义片段（Sense）-PDK内含子-LcyB基因反义片段（Antisense）-OCS终止子的RNAi表达框,并将这一RNAi表达框插入植物双元表达载体pART27的Not I位点,构建成本研究的LcyB启动子驱动的LcyB基因RNAi植物双元表达载体pART-LcyBp-RNAi-LcyB. 为利用RNAi技术特异性敲除LcyB基因进而提高番茄果实中番茄红素含量奠定实验基础.     

轮毂轴承单元轴铆合装配的铆头优化设计

针对轮毂轴承单元轴铆合装配工艺的非线性、非稳态特征,提出一种基于代理模型的轴铆合装配工艺优化方法,并用于铆头成形曲面的优化设计． 通过拉伸实验、圆环镦粗实验、轴向进给位移及轴向铆接力在线测试、铆头空间轨迹理论推导等确定有限元建模参数; 通过比较模拟和测试的轴向铆接力及轮毂轴端铆接后的几何形状确定有限元模型的准确性; 基于现有的铆头设计和轴承寿命理论确定铆头成形曲面的参数化方程和优化目标; 基于拉丁超立方抽样策略和有限元结果确定轴承内圈的最大径向变形量、轴向预紧力和轮毂轴端对铆头的作用力与铆头成形曲面参数间的支持向量机回归模型; 最后对优化结果进行验证． 结果表明,优化后的铆头使轮毂轴承的性能指标得到一定提升．     

钛合金方孔电解加工多物理场耦合研究

为进一步提高电解加工的质量和精度,以钛合金方孔电解加工为对象,充分考虑了电解加工中电场、流场和温度场的相互影响关系,建立了钛合金方孔电解加工多物理场耦合模型,通过数值计算得到了多物理场耦合电解加工电位、深度、流速、气泡率和温度梯度的分布,探讨了各物理量随加工时间的变化规律,并开展了钛合金方孔电解加工试验,研究了不同的电解液入口压力对加工质量的影响规律． 试验结果表明:电解加工是电场、流场和温度场相互耦合的过程;相同条件下不同加工时间的方孔轮廓实测值与理论计算值吻合得较好;随着加工时间的递增,加工的深度和锥角在变大,加工区域的流速降低、气泡率增加和温度梯度增大．