拱形重力坝应力变形三维有限元分析

为复核已建工程拱形重力坝应力变形分布特性是否满足规范要求,文中采用三维有限元数值分析计算方法,建立实体计算模型,分别对在正常蓄水位、死水位、校核洪水位等工况下,进行坝体应力变形分析计算。计算结果表明：坝体应力变形符合有限元分析一般规律,应力变形计算值均在规范允许范围内。计算分析成果,可为漾头水电站大坝安全稳定提供有效理论支撑依据,也可为类似工程中低拱形重力坝应力变形分析计算提供参考,对提升拱形重力坝设计及指导相关工程实践具有理论与现实双重意义。     

基于SVR-IPSO的高危行业企业安全投入优化模型及其改进——以煤炭生产企业为例

传统的安全投入模型对解决高危行业领域中模糊复杂的安全投入问题具有一定局限性,尤其当建立目标函数时,采用隐含线性关系假设的函数进行拟合会影响模型的推广能力。基于此,本文首先采用支持向量回归机（SVR）建立事故损失模型,与传统C-D函数拟合结果相比,该模型具有更好的预测能力;然后,以实际安全投入要求为约束,以安全总成本最小化为原则建立企业安全投入优化模型;最后,采用基于捕食搜索策略的粒子群算法对模型进行求解,同时,为保证全局收敛性,引入自适应控制策略对算法进行了改进。结果表明：该模型能够更加准确地描述安全投入与安全成本间的非线性作用关系,并通过粒子群寻优得到具备可行性的全局最优解,为高危行业企业安全投入结构优化提供新的决策思路。     

受损桥梁不同时间维护成本优化计算模型

桥梁工程造价管理系统中,受损劣化桥梁结构的维护成本优化模型设计是维持桥梁安全,降低工程成本,保证服务水平的重要保证。传统的受损桥梁维护成本优化模型不能有效满足寿命期内维护成本现值最小化和状态指标最大化的原则。本文提出了基于能量补给生存期评估的受损桥梁维护成本优化模型,设计了常规维护模型、基于性能的维护策略模型和基于综合维护策略下的能量补给生存周期评估模型。数值仿真得出,该模型能提高桥梁结构可靠评估性,优化维护成本,在有限的财政资金下,得到成本现值最小的维护方案,节约维护成本15%。     

海上注水泵数值计算和性能优化分析

海上注水工作有耗能多、流量变化大等特点，挑选恰当的方法优化其性能，对于降低注水泵能耗发挥着重要的作用。在阐述海上平台注水特点基础上，根据国外实际运行的产品相关参数，对多级泵结构及水力模型进行优化分析，利用数值分析软件对泵模型实施数值模拟计算，包含长、短过渡流道。研究结果表明，此次优化设计的性能高出国外同种参数泵约3%～5%，可以满足设计要求，以期为类似研究提供参考。     

排气背压特性分析及优化方案研究

为了使某型号轿车排系统在满足排放要求的同时具有良好的排气背压特性,根据其实际结构和尺寸参数,建立了排气系统的几何模型和计算模型,采用试验和数值分析相结合的方法对排气背压和消音特性进行了分析,进而对排气背压影响因素进行了研究。在不改变双催化器结构和基本保持消声器效果的条件下,提出了降低排气背压的优化方案,并对优化方案进行了工作特性分析和性能对比。结果表明,改进方案较好地满足了预期目标,为问题的解决提供了有力的参考。     

渗流条件下筑岛围堰的稳定性及应力变形研究

为研究某筑岛围堰工程的安全性,采用有限元分析手段,建立了2种围堰数值模型,进行了渗流稳定、坝坡稳定及应力变形分析。结果表明:在最危险工况下,2种围堰的最大水力坡降均满足渗流稳定要求,同时,上下游坝坡稳定性均能满足规范要求,在施工完成后,沉降变形均在坝高的1%内,满足规范要求,为该围堰施工和安全提供了一定参考依据。     

全景天窗汽车车身刚度分析及优化设计

为了提高全景天窗汽车的车身刚度,满足汽车车身设计要求,利用HyperWorks软件建立了全景天窗车型(A型车)白车身有限元模型,分析其车身扭转刚度和扭转工况下的开口变形量,并与无天窗原型车进行对比研究。对A型车和原型车车身扭转刚度及开口变形量进行试验测量,并将仿真结果进行对比分析;对全景天窗的A型车车身刚度进行结构优化,如增大顶盖前后横梁截面积、改进水箱上横梁断面及截面形式、减少前后横梁孔洞及增加连接点等。结果显示,增加汽车天窗会使汽车的扭转刚度下降52%,同时车身在扭转工况下的开口变形量也会大幅增加,而对A型车进行结构优化后满足了设计要求。研究结果为全景天窗车身的刚度设计提供了一定的理论支持和设计参考。     

主动变形负泊松比蜂窝结构用于变体机翼

提出一种主动变形的负泊松比蜂窝结构,建立并分析了该结构的力学模型,分析了结构参数对泊松比的影响。结合形状记忆合金的形状记忆效应和负泊松比蜂窝结构的力学特性,设计了具有主动变形、负泊松比等特性的驱动器,满足了变体机翼改变机翼厚度以满足不同飞行环境的设计要求。     

基于CPSO的基础设施模糊投资组合优化模型

针对基础设施效益模糊、难以度量的特点,结合模糊集理论,建立了模糊投资组合优化模型,改进粒子群算法,加入混沌思想,使用混沌粒子群算法(CPSO)求解基础设施的模糊投资组合优化模型。以4个城市投资公司的数据为样本,验证该方法的科学性与有效性。研究结果表明:模糊投资组合优化模型可较好地表征基础设施的模糊效益,提高基础设施投资决策的科学性;混沌寻优思想改进的粒子群算法可求得模糊投资组合优化模型的全局最优解,增强算法的鲁棒性。     

中原油田原油输送管道安全运行参数优化研究

结合中原油田产量呈逐年递减、输油量无法满足设计输量的现状,完善的输油管线基础参数,建立低输量管线工艺参数优化计算模型进行拟合计算,确定了各干线最大安全停输时间及热力条件允许下的最小输量,制定了切实可行的输油方案,为低输量管道安全运行提供理论依据,使管道安全始终处于可控状态。     

基于四臂协调控制的魔方还原系统设计与实现

为了解决舵机本身旋转角度的限制、滑轨机械自由度的限制,以及在四机械臂的机械限制下能够协调控制旋转魔方6个平面的问题,针对魔方结构建立易于控制的位置状态模型,通过切换魔方位置状态控制其所有平面。建立舵机及机械臂的状态模型,进而针对建立的模型设计四机械臂协调控制算法,有序执行魔方的各个旋转操作。通过设计控制电路、舞台演示模块、滑轨机械臂、U型机械手等模块完成系统硬件搭建,并根据四机械臂协调控制算法设计了完整的控制程序。结果表明,系统通过四机械臂协调控制算法能够在现有机械结构的限制下流畅地将一个任意打乱、任意放置的魔方还原,实现教学演示与科普展示的推广使用。系统中的颜色识别和机械手的协同控制部分为其他分拣装配提供了新的思路,对无人自动展示装置等设计也具有一定的参考价值。     

一种基于FCME的跳频通信干扰检测门限设计方法

针对跳频卫星通信在应用中面临恶意干扰威胁的问题,需要对接收信号进行干扰检测。首先使用宽带能量检测模型对接收信号进行建模,分析了检测统计量的概率分布形式,其次在FCME算法以及恒虚警门限设置方法的基础上,利用概率统计知识分析高斯分布下部分样本与总体的关系,加入迭代修正过程对噪底进行估计以设置满足恒虚警概率要求的门限,最后利用Matlab搭建仿真平台进行仿真分析。理论和仿真分析表明,基于FCME的迭代修正门限设计方法相比于已有方法在SNR为0 dB、无干扰条件下能获得满足虚警概率要求的门限,当存在部分频带干扰时算法性能下降,但所获得的门限仍能满足虚警概率要求。设计方法在干扰较弱或不存在时能满足虚警概率要求,改善了FCME算法虚警概率偏高的情况,应用于跳频通信系统干扰检测的门限设计是可行的,在工程实际应用中有一定的参考价值。     

基于有限元方法的井架承载力安全评定

W平台修井机已服役近15年,结构承载能力大幅降低。通过现场检测获得井架结构具体参数,采用ABAQUS软件建立其结构分析模型,从结构强度、动态响应、稳定性及局部腐蚀杆件应力4个方面系统地对结构进行安全评定。评估结果表明:该井架结构强度降低较大,已不能满足设计要求;结构自振频率低,在设计和使用修井机时,要避免与之相同或相近;稳定性好,井架发生破坏时因为强度不够而非整体结构失稳;局部的腐蚀穿孔会造成应力集中;有限元分析可以得出井架的受力状态,优势明显。     

重力坝坝体材料分区应力分布特征

文章以实际工程为研究对象,通过对坝体结构分区,使用数值模拟的方法研究在不同分区方式下的重力坝应力分布特征。结果表明:坝踵处可采用弹性模量较小的材料(C4,14GPa),坝趾处采用弹性模量相对较大的材料(C1,25. 5GPa)时坝体中应力分布效果较好,当两处材料弹性模量之差大于11. 5GPa时,应力分布情况对工程较为不利,该结果可为类似工程提供参考。     

除鳞喷射阀国产化改造实践

根据当前工艺生产条件，分析研究进口除鳞喷射阀在使用过程中存在设计复杂、结构缺陷造成内泄频繁、维护工作量大、部件资料不全、备件采购困难、周期长、成本高等问题，不能满足高表面质量钢种及取向硅钢等对表面温度的要求。因此开展国产化改造工作，经过针对性研制设计，国产除鳞阀能充分满足生产使用要求，提质降本、安全节能。     

特种设备作业人员安全技术培训形式和方法分析

在我国国民经济快速发展的进程中,经济结构也在进行着更加深入的优化调整。在当前的发展形势中,不仅十分重视高品质、高效率运行设备的使用,更加关注安全生产技术的应用,由于特种设备安全技术不仅能够保证生产的稳定性,更对生产部门起到重要的影响作用。为此,通过针对特种设备作业人员安全技术培训形式和方法进行相关分析,使其能够达到科学而高效的应用,从而满足当前对特种设备的安全使用要求。     

郭家村水库洪水预报调度系统研究

针对郭家村水库流域的实际情况,建立了郭家村水库洪水预报调度模型,结果表明,所建立的模型合理,求解方法有效可行,能够满足郭家村水库流域防洪的安全要求。     

基于Stacking模型融合的店铺销量预测

为了实现企业产品销量预估,提高生产供应的准确性与效率,提出了基于Stacking模型的融合算法进行销量预测。算法设计了两层堆叠的模型结构,初级学习器采用随机森林、支持向量回归、差分整合移动平均自回归、轻量级梯度提升机器和门控循环单元5种单模型,将分类与回归树作为次级学习器构成Stacking融合模型,并对数据进行了预测。预测结果显示,使用Stacking模型融合后得到了较好的预测结果,比单模型中效果最好的模型的均方根误差更小,平均绝对误差更小,决定系数值更大,表明Stacking融合模型的预测准确率更高。所设计模型可用于对企业店铺的产品销量进行预测,帮助企业更好地安排生产、营销活动,为减少库存、缩短生产销售周期提供数据支持,对企业生产决策有一定的参考价值。     

余能原理基面力元法在重力坝应力分析中的应用

介绍了二维线弹性问题的余能原理基面力元法。该方法以基线力表征物体的受力状态,以其对偶量位移梯度表征物体的变形状态。通过重力坝算例与平面4节点等参元(Q4模型)和平面4节点减缩积分单元(Q4R模型)的对比分析,探讨了基面力元法应用于重力坝应力分析的可行性。数值分析结果表明,基于余能原理的基面力元法具有较高的计算精度,可以应用于重力坝应力分析问题,有较广阔的应用前景。     

抽油机连杆结构疲劳强度分析及优化改进

利用SOLIDWORKS和ANSYS软件建立C-456D-305-144型抽油机有限元模型,对连杆结构疲劳性能进行分析,发现连杆结构中的连杆套筒存在疲劳断裂的风险。在确保各项性能满足使用要求的情况下,对连杆套筒结构进行轻质化改进,降低抽油机运行时对连杆结构的冲击力,提升连杆结构的疲劳性能。