湍流场中涡线单元的结构分析

与描述湍流速度场的流线管单元[Wang L. On properties of fluid turbulence along streamlines. J Fluid Mech,2010, 648:183–203]的思想类似,为了描述湍流涡矢量场的结构,我们提出了一种新的结构分析方法,即涡线单元,可以用单元尺度和极值点涡量差值来表征.涡线单元与常用的涡管结构的不同可以概括为:涡线单元结构可以定量描述,并且是全空间填充的.在理论上这两个条件是保证我们可以将涡线单元的结构分析与全流场统计规律联系起来的必要前提,帮助理解和重构湍流涡量场.根据直接数值模拟数据,我们研究了涡线单元的统计与结构特性,包括尺度与手性等.根据涡线单元结构可以定量表征精细的条件统计,例如发现涡相关的动力学参数(例如拟涡能耗散率和涡拉伸率)强烈依赖于基于涡线单元结构的条件统计.这样一种结构分析方法为深入研究湍流场提供了新的手段.     

导弹力量作战行动规划综述

导弹力量作战行动规划在导弹力量作战指挥决策中具有重要作用。针对导弹力量作战行动规划中的实际问题,分析了导弹力量作战行动规划的特点,对其主要内容进行了描述,提出了导弹力量作战行动规划的基本方法和相关规划模型,构建了导弹力量作战行动效能评估指标体系,给出了相应的效能评估方法。研究结果可为导弹力量作战指挥决策提供支持,对提高常规导弹力量作战效能和整体作战能力具有参考价值,并为后续的具体研究提供一定的理论基础。     

基于严格二叉树编码和GA的模糊树结构学习

为解决模糊树模型结构学习中存在的信息冗余、寻优效率低等问题,提出了一种基于严格二叉树编码和遗传算法的结构学习方法。通过严格二叉树编码对模型结构进行编码,改善了现有矩阵编码的信息冗余问题;考虑到编码特殊性和算法收敛性,提出了一种改进的遗传算法用来对模糊树模型的结构进行寻优。实验结果表明,不同数据集上该算法的稳定性和计算速度均较好,能够寻找到一个较优的二叉树结构,从而提高模糊树模型的建模精度。     

不确定结构的区间可靠性优化设计

对不确定结构的区间可靠性进行了研究,建立了基于区间可靠性的优化设计模型.采用结合嵌套遗传算法和径向基函数神经网络的模型,进行区间的直接优化,解决了基于区间可靠性的优化设计求解问题,避免了间接模型的复杂转换过程.充分考虑了实际工程中设计向量存在扰动的情况,提出了该情况下目标函数波动的约束,使目标函数和约束函数在扰动下依然满足可靠性要求.通过数值算例验证了模型的有效性和优越性.将所提出的模型用于具有区间不确定参数的行车平板优化,结果表明了所提方法的可行性和工程有效性.     

本科教学中逻辑性课程《纳米材料》的主线设计探索

《纳米材料》课程主要讲解纳米材料的结构与性能之间关系的概念与理论,这种定位决定了纳米材料课应采用逻辑教学法.在这种方法下需找到课程逻辑起点,然后沿着起点设计出一条课程主线,建立课程理论体系,从而合理承接培养方案中的课程群.在《纳米材料》中,纳米结构就是逻辑起点,主线就是结构与性能的关系.故该门课程应按结构和性能这条主线展开.对现行纳米材料课程内容进行分析,大部分内容均可用主线串联起来.该方法为类似的逻辑性课程教学方法改革以及在课程章节内容之间建立逻辑关联提供借鉴.     

多孔结构对Vero White型光敏树脂力学性能的影响

多孔结构设计是影响使用性能的主要因素之一,优化多孔结构是减少质量的重要途径.利用静力学仿真分析不同板材内部结构力学性能的变化规律及特点.采用以色列Objet Eden250光固化设备,对Vero White型光敏树脂进行不同结构光固化成型,利用AG-Xplus电子万能试验机测试了试样抗压性能,并与仿真结果对比.研究结果表明,多孔结构的抗压强度随着孔隙率的升高而降低,不同结构的多孔结构的抗压强度的变化范围在15～70 MPa.蜂窝状结构的性能优于六面体结构,六面体结构优于八面体结构.研究结果与理论结果基本一致,为多孔结构在增材制造的成功应用提供了理论依据和实验依据.     

基于三导向条结构的枪钻深孔加工动力学分析及圆度误差优化

为了改善深孔加工的圆度形貌,依据枪钻深孔结构与加工中的实际受力情况,结合导向块对提高孔加工圆度形貌所起到的作用,设计出具有三个导向块的优化结构。在保证计算精度的前提下,通过有限元分析法及力学模型的特征矩阵推算出深孔加工过程中出现圆度误差的数学表达,并通过数值仿真分析与实验研究,对比分析了两导向块结构和三导向块结构枪钻在相同的加工条件下圆度误差形成的情况。计算结果表明,三导向块结构的枪钻加工孔的圆度误差更小。可见,三导向块结构可以有效降低圆度形貌变形的出现,提高加工质量。