基于响应面与遗传算法的柴油机喷射参数优化

为解决燃油喷射系统参数优化中高效寻求全局最优解问题,综合响应面设计和遗传算法的优点和不足,采用多项式响应面模型代替原始遗传算法中计算量庞大的目标特性分析模型,建立了多项式响应面模型和遗传算法相结合的参数优化方法。结合非线性规划的凸性分析证明了遗传算法在预定优化区间内全局最优解的唯一性。对优化匹配后的喷射参数进行了模拟计算,结果表明:优化后柴油机油耗降低了1.96g/(kW·h),功率上升了0.99%,排气温度降低了21.86℃。表明该方法具有简单可靠、优化效率高等特点。     

高渗高强混凝土材料强度特性试验及参数确定

高渗高强混凝土是一种兼具高渗透性和高强度的新材料,用在离壁式地下工程中既能确保通畅地排除围岩周边地下水,又能提高地下工程结构自身的强度,充分发挥其减震层的作用。通过正交试验得出影响材料单轴抗压强度与抗劈裂强度的4个因素的排序,结果显示:对抗压强度与抗劈裂强度影响最大的2个因素是灰集比与水灰比,聚灰比对抗劈裂强度的影响也较为明显。从材料一点的三向应力状态出发,通过对试验结果的计算得到岩土工程中广泛运用的内摩擦角和黏聚力等强度参数,经回归分析发现材料的黏聚力与抗压强度之间符合线性增长关系,该结果可以直接为岩土工程数值计算中的数据应用提供依据。     

一种楔块式单向超越离合器结构参数优化设计

为优化楔块式单向超越离合器的结构参数,根据漂浮式微型波力发电装置对超越离合器的要求,建立楔块式超越离合器结构参数的数学模型。以体积最小为优化目标,建立接触疲劳强度和各个尺寸的约束条件,并利用Matlab软件的优化工具箱求解数学模型。最后将常规设计参数和优化设计参数进行比较,结果表明:优化设计的体积只有常规设计的72.33%;漂浮式发电装置的传动系统结构更加紧凑,质量更轻。     

后勤物资消耗测算系统设计需求分析

针对当前后勤物资消耗测算方法过于简单粗略的问题,以构建有效的后勤物资消耗测算系统为目的,对系统的设计进行了需求分析。介绍了后勤物资消耗测算的基本流程以及关键理论,研究了后勤物资消耗测算系统的用户特点以及应用流程,着重对系统的功能需求进行了分析,确定了系统各主要功能的相关内容,并按照功能需求确定了系统的组成结构和接口关系,为系统的设计和实现奠定了基础。     

基于单元故障模式的水下恒流远供系统可靠性分析方法

以水下单元的短路/开路故障模式为基础,提出了一种分析缆系海底观测网络恒流远供系统可靠性的方法。根据系统供电和结构特性,将系统分成不同的供电链路和链路段。详细研究了处于不同位置的各种水下单元发生故障时,对链路和观测设备的供电状态的影响。归纳了导致系统和各链路无法正常导通、观测设备无法得到供电的状态情况,分析了不同故障状态发生的概率,进而得出了求解系统、供电链路与供电设备的供电可靠度的方法。通过算例分析,进一步梳理了3种供电可靠性的共性规律,说明在设计和建设恒流远供系统时,应综合须考量这3种供电可靠性。     

Layers of Experiments with Adaptive Combined Design

In the field of nanofabrication, engineers often face unique challenges in resource‐limited experimental budgets, the sensitive nature of process behavior with respect to controllable variables, and highly demanding tolerance requirements. To effectively overcome these challenges, this article proposes a methodology for a sequential design of experiments through batches of experimental runs, aptly named Layers of Experiments with Adaptive Combined Design (LoE/ACD). In higher layers, where process behavior is less understood, experimental regions cover more design space and data points are more spread out. In lower layers, experimental regions are more focused to improve understanding of process sensitivities in a local, data‐rich environment. The experimental design is a combination of a space‐filling and an optimal design with a tuning parameter that is dependent on the amount of information accumulated over the various layers. The proposed LoE/ACD method is applied to optimize a carbon dioxide (epet‐CO2) assisted deposition process for fabricating silver nanoparticles with pressure and temperature variables. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 62: 127–142, 2015     

Model parameter estimation and residual life prediction for a partially observable failing system

We consider a partially observable degrading system subject to condition monitoring and random failure. The system's condition is categorized into one of three states: a healthy state, a warning state, and a failure state. Only the failure state is observable. While the system is operational, vector data that is stochastically related to the system state is obtained through condition monitoring at regular sampling epochs. The state process evolution follows a hidden semi‐Markov model (HSMM) and Erlang distribution is used for modeling the system's sojourn time in each of its operational states. The Expectation‐maximization (EM) algorithm is applied to estimate the state and observation parameters of the HSMM. Explicit formulas for several important quantities for the system residual life estimation such as the conditional reliability function and the mean residual life are derived in terms of the posterior probability that the system is in the warning state. Numerical examples are presented to demonstrate the applicability of the estimation procedure and failure prediction method. A comparison results with hidden Markov modeling are provided to illustrate the effectiveness of the proposed model. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 62: 190–205, 2015     

序降应力加速寿命试验(上)——试验分析篇

加速寿命试验是高可靠长寿命型产品的量化评估的重要途径,广泛应用于武器装备的定寿延寿课题中。为了进一步提高加速寿命试验的效率,提出一种新的试验方法——序降应力加速寿命试验。通过理论模型建立、试验数据分析和蒙特卡罗仿真对该方法的有效性进行分析。研究结果表明,在相同的试验环境下序降应力加速寿命试验方法不但能大幅度提高试验效率,同时还能提高试验分析精度。因此,在武器装备的定寿延寿课题中,序降应力加速寿命试验值得推广。     

通信对抗战术演习目标信号构设方法

构设带有一定战术背景的目标信号环境,是当前通信对抗战术演习急需解决的现实问题。在分析了通信对抗战术演习对构设目标信号环境特殊要求的基础上,提出了构设目标信号环境的以少代多的数量等效方法、以近代远的距离等效方法、组网通联等效方法和作战行动变化等效方法。提出了由全局逼真度、阶段逼真度、受训装备感受逼真度和目标逼真度组成的四级构设逼真度指标体系。针对一个具体的构设实例,设计仿真算法验证了文章提出的4个构设方法,并通过对预期构设逼真度的分析得出了一些有意义的结论。研究成果已在实践中得到了应用。     

某自动补弹系统翻转机构的优化设计

根据自动补弹系统中翻转机构的功能和设计要求,设计了一种新型的翻转机构,使用ADAMS软件对其进行优化设计,得到相应的曲线和较为理想的结果参数。结果表明通过对翻转机构的优化设计,为自动补弹系统翻转机构的改进设计起到指导作用,该方法对自动补弹系统中其他机构的优化分析也具有一定参考价值。