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液环真空泵叶轮与壳体型线的协同优化
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作者 张人会 徐啸宇 郭广强 《西华大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第6期71-79,102,共10页
为研究液环泵叶轮与壳体型线对其性能的耦合影响关系,采用高阶Bezier曲线和直接自由曲面变形(DFFD)方法对叶轮及壳体型线进行参数化控制,根据拉丁超立方(LHS)抽样方法,建立液环泵叶轮和壳体型线参数与真空度和效率间的径向基函数(RBF)... 为研究液环泵叶轮与壳体型线对其性能的耦合影响关系,采用高阶Bezier曲线和直接自由曲面变形(DFFD)方法对叶轮及壳体型线进行参数化控制,根据拉丁超立方(LHS)抽样方法,建立液环泵叶轮和壳体型线参数与真空度和效率间的径向基函数(RBF)代理模型,基于NSGA-Ⅱ算法实现液环泵叶轮和壳体型线耦合多目标优化。结果表明:叶轮与壳体耦合多目标优化得到的模型K(真空度最优模型)的真空度提高了11.2%,模型J(效率最优模型)的效率提高了4.1%;叶片包角的增大和扩张的吸气段壳体型线有助于提高泵的进口真空度,出口安放角的增大、收缩的吸气段型线以及扩张的排气段型线可降低泵内水力损失,提升效率;叶轮与壳体型线的耦合优化效果明显优于独立优化;在相同代理模型条件下,叶轮与壳体的分步优化与耦合优化结果基本一致。 展开更多
关键词 液环真空泵 叶轮与壳体型线 径向基函数 多目标优化
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太阳能吸收压缩制冷与真空膜除湿耦合系统性能优化
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作者 袁伦睿 淳良 +1 位作者 刘东 廖子成 《制冷与空调(四川)》 2024年第3期305-312,共8页
对于太阳能吸收式制冷系统,很难产生较低温的冷冻水用于除湿和冷却,并且面临间歇性的问题。提出了一种新型的温湿度独立控制系统(SACV),该系统集成了太阳能吸收式制冷(SSAR)子系统、蒸汽压缩制冷(VCR)子系统和真空膜除湿(VMD)子系统。VM... 对于太阳能吸收式制冷系统,很难产生较低温的冷冻水用于除湿和冷却,并且面临间歇性的问题。提出了一种新型的温湿度独立控制系统(SACV),该系统集成了太阳能吸收式制冷(SSAR)子系统、蒸汽压缩制冷(VCR)子系统和真空膜除湿(VMD)子系统。VMD子系统和VCR子系统分别解决了除湿困难和全天候制冷问题。建立并验证了热力学数学模型,分析了集热器面积和热水流量对集热器出口热水温度的影响,以及对集热器、SSAR子系统和SACV系统性能的影响,并对SSAR子系统和SACV系统进行了性能优化。结果表明,集热器出口热水温度的增加,使得SSAR子系统存在最佳性能;通过变化热水流量来改变集热器出口热水温度,使得SACV系统存在最佳性能。集热器面积增加73.7%,SSAR子系统性能到达最佳,提升了0.24%,制冷量增长69.64%,同时SACV系统性能提升4.71%,耗功量减少36.18%,但系统成本增加,因此,需要综合考虑系统性能和经济效益。 展开更多
关键词 太阳能 吸收式制冷 膜除湿 集热器出口热水温度 优化
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基于粒子群算法的车体钢轨回路电流和过电压的抑制
3
作者 刘建城 孙传铭 +3 位作者 张作钦 朱涛 肖嵩 高国强 《铁道机车车辆》 北大核心 2024年第6期24-32,共9页
高速动车组接地系统中的车体钢轨回路电流和车体过电压问题会引起车体电压升高,车体电磁环境恶化,车载弱电和通讯系统损坏等问题,严重影响动车组的安全运行。围绕车体钢轨回路电流及车体电位问题,建立高速列车动态运行等效模型,基于模... 高速动车组接地系统中的车体钢轨回路电流和车体过电压问题会引起车体电压升高,车体电磁环境恶化,车载弱电和通讯系统损坏等问题,严重影响动车组的安全运行。围绕车体钢轨回路电流及车体电位问题,建立高速列车动态运行等效模型,基于模型对比分析了实测和仿真结果,研究动车组过电分相区间时车体横向和纵向过电压的分布以及过电压在车体的传播规律,分析列车在吸上线区间运行时各接地轮轴上的电流幅值变化和分布规律,并基于实测和仿真结果,分析车体钢轨回路电流分布,最后综合考虑车体钢轨回路电流和车体过电压危害值,结合粒子群算法给出一种可参考的定常接地参数的最优解,使优化后各车体过电压幅值和各接地轴的电流幅值处在更均衡的范围内。 展开更多
关键词 高速动车组 车体钢轨回路电流 车体过电压 粒子群算法 综合优化
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盾构切桩弧形撕裂刀几何构型优化研究
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作者 禹宁 《科技创新与应用》 2024年第27期101-106,共6页
该研究利用有限元与离散元的方法构建弧形撕裂刀切削钢筋混凝土耦合模型,并开展参数分析,探明弧形撕裂刀刃宽与刃角对刀具切削性能与损伤的影响,给出弧形撕裂刀在切削钢筋混凝土时的推荐结构设计方案。研究结果表明,刃宽与刃角对弧形撕... 该研究利用有限元与离散元的方法构建弧形撕裂刀切削钢筋混凝土耦合模型,并开展参数分析,探明弧形撕裂刀刃宽与刃角对刀具切削性能与损伤的影响,给出弧形撕裂刀在切削钢筋混凝土时的推荐结构设计方案。研究结果表明,刃宽与刃角对弧形撕裂刀的切削性能有显著影响,刃宽越小,刃角越小,弧形撕裂刀的刀刃越锋利,有助于提高破桩能力。但是,这样的设计带来的缺点是容易出现局部应力集中现象,导致弧形撕裂刀断裂失效和损坏。因此,刀刃宽度不应过大或过小,综合考虑有效应力和切削力,实际工程中设计弧形撕裂刀时,建议刀刃宽度控制在4~5 mm之间,刃角建议控制在80~90°之间。研究结论可为未来盾构切桩的弧形撕裂刀选型优化提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 盾构法 弧形撕裂刀 切削钢筋混凝土 FEM-DEM耦合建模 构型优化
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一种提高遗传算法全局收敛性的方法 被引量:20
5
作者 何大阔 王福利 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期511-514,共4页
通过对遗传算法过早收敛原因的分析,认为遗传算法出现过早收敛主要与问题解的分布状况、种群个体的分布情况及遗传算子的应用有关,提高算法全局收敛性能的核心就是如何使算法科学地处理种群多样性及识别个体对全局收敛性能的作用·... 通过对遗传算法过早收敛原因的分析,认为遗传算法出现过早收敛主要与问题解的分布状况、种群个体的分布情况及遗传算子的应用有关,提高算法全局收敛性能的核心就是如何使算法科学地处理种群多样性及识别个体对全局收敛性能的作用·提出几类与遗传算法全局收敛性能关系较大的个体,并结合小生境进化共享函数思想,形成一种旨在提高遗传算法全局收敛性、求解全局最优解的遗传算法,仿真结果验证了这种算法良好的全局收敛性能· 展开更多
关键词 遗传算法 收敛性 多样性 遗传算子 全局最优 共享函数
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城市交通结构的优化模型分析 被引量:19
6
作者 林震 杨浩 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期100-104,共5页
针对城市交通结构问题,运用Logistic方程来描述公共交通和私人交通这对基本矛盾的演化过程,建立了在城市交通生态承载力限制下交通竞争的微分方程模型,得出在激烈竞争条件下,可替代范围内的公共交通和私人交通的竞争可能会导致一种交通... 针对城市交通结构问题,运用Logistic方程来描述公共交通和私人交通这对基本矛盾的演化过程,建立了在城市交通生态承载力限制下交通竞争的微分方程模型,得出在激烈竞争条件下,可替代范围内的公共交通和私人交通的竞争可能会导致一种交通方式退出市场,而在竞争较为缓和的情况下可以保持两种交通方式的动态平衡的结论。提出从限制竞争强度、提高公交竞争能力和控制交通增长率三个方面来调节公共交通和私人交通之间的竞争,维持二者的动态平衡,形成一个较优的城市交通结构。 展开更多
关键词 交通工程 交通结构 优化模型 公共交通 私人交通
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曲面混合网格优化算法的研究 被引量:3
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作者 徐勇 翟建军 +1 位作者 陈文亮 张胜 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期76-79,共4页
提出一种基于Laplacian方程的曲面混合网格优化算法 ,该算法首先对曲面边界进行预处理 ,然后对基于内部结点的网格单元进行调整 ,根据所要求的网格尺寸和精度 ,采用Laplacian及优化光顺方法进行网格优化 .结果表明 ,该算法可以保证在满... 提出一种基于Laplacian方程的曲面混合网格优化算法 ,该算法首先对曲面边界进行预处理 ,然后对基于内部结点的网格单元进行调整 ,根据所要求的网格尺寸和精度 ,采用Laplacian及优化光顺方法进行网格优化 .结果表明 ,该算法可以保证在满足指定精度要求的条件下 ,得到更合理的曲面混合网格 。 展开更多
关键词 三角形网格 四边形网格 网格优化 LAPLACIAN方程
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大口径衍射光学束匀滑器件的研制 被引量:3
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作者 谭峭峰 严瑛白 +1 位作者 金国藩 徐端颐 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期451-455,共5页
采用爬山 -模拟退火混合优化算法 ,选取合适的权重因子 ,改善了衍射光学束匀滑器件的设计性能 ,其顶部不均匀性小于 1 % ,能量利用率优于 95%。采用旋转镂空掩模板 ,加工出 1 80的束匀滑器件 ,并进行了实验研究 ,获得了较好的束匀滑... 采用爬山 -模拟退火混合优化算法 ,选取合适的权重因子 ,改善了衍射光学束匀滑器件的设计性能 ,其顶部不均匀性小于 1 % ,能量利用率优于 95%。采用旋转镂空掩模板 ,加工出 1 80的束匀滑器件 ,并进行了实验研究 ,获得了较好的束匀滑光强包络。为获得真实的束匀滑分布、改善顶部均匀性、提高抗波前畸变宽容度 ,选取特定的焦面采样间隔进行了精细化设计。 展开更多
关键词 衍射光学器件 束匀滑 精细化设计 混合优化算法 ICF
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多级交替注入酸压工艺优化研究——以磨溪龙女寺构造龙王庙组储层改造为例 被引量:9
9
作者 叶颉枭 李力 +4 位作者 韩慧芬 张思琦 薛衡 张志成 何婷婷 《油气藏评价与开发》 CSCD 2018年第3期46-50,共5页
为了提高磨溪—龙女寺构造龙王庙组储层多级交替注入酸压工艺设计的准确性,通过酸蚀裂缝导流能力实验,结合数值扫描技术,开展了不同注入级数、不同液体组合和不同排量下酸蚀裂缝导流能力保持率和裂缝壁面影响规律研究。结果表明,相比于... 为了提高磨溪—龙女寺构造龙王庙组储层多级交替注入酸压工艺设计的准确性,通过酸蚀裂缝导流能力实验,结合数值扫描技术,开展了不同注入级数、不同液体组合和不同排量下酸蚀裂缝导流能力保持率和裂缝壁面影响规律研究。结果表明,相比于一级和二级注入,三级交替注入可获得最高的酸蚀裂缝导流能力保持率,且能形成贯穿岩板的酸蚀沟槽;注入级数从一级增加到二级再增加到三级,导流能力保持率提高量逐渐变小;相同闭合压力和主体酸液条件下,以冻胶作为前置液的三级注入获得的导流能力保持率与自生酸为前置液的导流能力保持率差别不大;提高注入速率有利于提高酸蚀裂缝导流能力保持率。优化后的多级交替注入酸压工艺应用于磨溪龙女寺构造龙王庙组储层改造,单井施工曲线和后期拟合表明,该工艺可以实现沟通井周有利储集体的工程目标,为低渗储层改造提供了有效的技术手段。 展开更多
关键词 多级交替注入 酸压 酸蚀导流能力 岩板扫描 工艺优化
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Thermobifida fusca葡萄糖异构酶在枯草杆菌中的表达 被引量:2
10
作者 邓辉 陈存武 +1 位作者 孙传伯 韦传宝 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期31-35,共5页
为研究葡萄糖异构酶(GIase)在枯草杆菌中的表达效果,通过PCR扩增Thermobifida fusca GIase基因xyl A,分别克隆该基因序列到不同诱导表达方式的穿梭载体:p HCMC04、p MA09、p AL12,并转化枯草杆菌WB600。结果表明,含重组质粒p MA09-xyl ... 为研究葡萄糖异构酶(GIase)在枯草杆菌中的表达效果,通过PCR扩增Thermobifida fusca GIase基因xyl A,分别克隆该基因序列到不同诱导表达方式的穿梭载体:p HCMC04、p MA09、p AL12,并转化枯草杆菌WB600。结果表明,含重组质粒p MA09-xyl A的枯草杆菌产酶最优,达到1.8 U/m L。对该重组枯草杆菌发酵产酶条件进行优化,以TB为发酵培养基,初始p H 7.0,温度为30℃时,摇瓶培养24 h后,GIase的产量达到5.6 U/m L。 展开更多
关键词 枯草芽孢杆菌 Thermobifida fusca葡萄糖异构酶 枯草杆菌中表达 发酵优化
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冗余度机器人的运动学和动力学优化 被引量:3
11
作者 吴洪涛 王春钢 蔡鹤皋 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第1期113-117,共5页
对冗余度机器人的运动学和动力学优化问题进行了比较研究,发展和完善了出休斯敦(Huston)提出的冗余多体系统动力学优化的咱然动力学解”的概念,并扩展其物理意义.同时,本文还给出了一些具体的优化结果.
关键词 冗余度机器人 动力学 运动学
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结构拓扑优化设计的三角网格进化法 被引量:2
12
作者 罗鹰 段宝岩 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期50-53,共4页
针对进化式拓扑优化方法的不足 ,提出了一种基于遗传算法的新型进化式拓扑优化方法—三角网格进化法 ,该方法不仅能够同时进行拓扑、形状与截面变量优化设计 ,而且在优化过程中实现了退化和进化的统一 ,提高了优化效率。另外本文还首次... 针对进化式拓扑优化方法的不足 ,提出了一种基于遗传算法的新型进化式拓扑优化方法—三角网格进化法 ,该方法不仅能够同时进行拓扑、形状与截面变量优化设计 ,而且在优化过程中实现了退化和进化的统一 ,提高了优化效率。另外本文还首次对结构类型变量进行了优化计算 ,取得了有益的结果。最后几个数值算例证明了本方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 三角网格进化法 拓扑优化 类型优化 遗传算法 工程结构
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非线性滑移滞回模型建模 被引量:1
13
作者 彭君义 李惠 铃木祥之 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 EI CAS 2005年第4期325-328,共4页
目的为了对结构进行弹塑性动力分析以及评估其未来的性能,对结构的滞回特性需要建立合理的数学模型.方法利用三折线形式的函数关系来模拟试验滞回曲线的斜率与恢复力关系,并结合Duhem微分算子,建立描述滑移捏拢效应和刚度、强度退化的... 目的为了对结构进行弹塑性动力分析以及评估其未来的性能,对结构的滞回特性需要建立合理的数学模型.方法利用三折线形式的函数关系来模拟试验滞回曲线的斜率与恢复力关系,并结合Duhem微分算子,建立描述滑移捏拢效应和刚度、强度退化的微分滞回模型.然后使用粒子群优化方法,基于最小二乘法准则识别出模型中的待定参数.结果用参数辨识结果得到的仿真滞回曲线与试验滞回曲线的对比表明,笔者建立的非线性滑移滞回模型与试验结果吻合较好,包括了强度退化、刚度退化以及捏拢效应.结论根据滞回曲线斜率与恢复力的关系并结合Duhem微分算子来构造滞回模型,比扩展Bouc-Wen模型具有更广泛的建模适应能力.对于试验滞回曲线的建模问题,当模型结构可辨识时,粒子群算法能够稳健地识别出模型中的参数. 展开更多
关键词 非线性 微分滞回模型 Duhem算子 粒子群优化
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基于3DSimOpt的常村煤矿通风阻力分析与优化 被引量:13
14
作者 邵良杉 庞志晴 李昌明 《煤炭技术》 CAS 2020年第6期69-72,共4页
为准确掌握常村矿通风阻力及能量损耗情况,结合常村煤矿通风系统现状,采用倾斜压差计与气压计相结合的方法对常村矿各采区进行通风阻力测定。利用3DSimOpt软件对测定的数据进行计算与分析。从分析结果中可以看出常村矿各通风系统等积孔... 为准确掌握常村矿通风阻力及能量损耗情况,结合常村煤矿通风系统现状,采用倾斜压差计与气压计相结合的方法对常村矿各采区进行通风阻力测定。利用3DSimOpt软件对测定的数据进行计算与分析。从分析结果中可以看出常村矿各通风系统等积孔数值均大于2,属于容易通风型矿井,但是通风系统却存在风阻较大,损耗较多等问题。针对煤矿存在的问题,为常村煤矿提出了降阻降耗的优化方案,经过验证该优化方案能够有效降低矿井通风阻力。 展开更多
关键词 矿井通风系统 通风阻力测定 通风系统优化 通风阻力分析 三维通风仿真与优化系统
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基于MMAS-BP算法的短期风速非线性组合预测模型 被引量:1
15
作者 熊伟 程加堂 艾莉 《水电能源科学》 北大核心 2013年第10期247-249,共3页
为提高风电场短期风速的预测精度,引入一种基于改进蚁群算法优化神经网络的非线性组合预测方法,按误差平方和最小原则对所建灰色GM(1,1)模型、BP网络和RBF网络三种单一预测数据进行非线性组合,并将其结果作为最终预测值。仿真结果表明,... 为提高风电场短期风速的预测精度,引入一种基于改进蚁群算法优化神经网络的非线性组合预测方法,按误差平方和最小原则对所建灰色GM(1,1)模型、BP网络和RBF网络三种单一预测数据进行非线性组合,并将其结果作为最终预测值。仿真结果表明,该方法的平均绝对误差及均方误差分别为17.76%和3.68%,均小于单一模型、线性组合模型及神经网络组合模型的预测结果,提高了网络的泛化能力,降低了预测风险,为风电场风速预测提供了一种新途径。 展开更多
关键词 风电场 短期风速 非线性组合预测模型 蚁群算法 最大-最小蚂蚁系统优化BP神经网络
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浊点萃取响应面优化山楂总黄酮提取工艺 被引量:1
16
作者 孟庆华 张光辉 《陕西农业科学》 2021年第8期65-69,共5页
目的建立浊点萃取法对山楂黄酮的提取工艺方法采用浊点萃取法、考察液固比、萃取时间、盐溶液离子强度、聚氧乙烯脂肪醇醚浓度对提取率的影响,利用Design expert 8.0软件优化提取工艺,标准曲线法求山楂总黄酮含量;结果山楂黄酮的最佳提... 目的建立浊点萃取法对山楂黄酮的提取工艺方法采用浊点萃取法、考察液固比、萃取时间、盐溶液离子强度、聚氧乙烯脂肪醇醚浓度对提取率的影响,利用Design expert 8.0软件优化提取工艺,标准曲线法求山楂总黄酮含量;结果山楂黄酮的最佳提取工艺为液料比87.321,萃取时间30.68 min,盐溶液离子强度3.45 mol·L^(-1)、聚氧乙烯脂肪醇醚浓度34.2 g·L^(-1),提取率为2.72%。炮制方法对山楂黄酮含量影响明显,黄酮含量关系生山楂>炒山楂>焦山楂>山楂炭;结论该方法操作简单、稳定可靠,提取率高,并且绿色环保,避免高温条件有机物分解。 展开更多
关键词 山楂 浊点 提取 工艺优化 黄酮
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轿车窗台外侧密封条装配性能的分析与优化方法
17
作者 李旻 谭孟 +3 位作者 上官文斌 李志超 刘杰 尤黎民 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期117-124,共8页
轿车窗台外侧密封条起防水、隔声和美观装饰等作用,装配性能和压缩变形特性是评价其设计效果的重要指标.文中提出了窗台外侧密封条装配性能的计算方法,计算了其装配性能指标,并进行了密封条样品装配性能测试,结果证实了计算方法的正确性... 轿车窗台外侧密封条起防水、隔声和美观装饰等作用,装配性能和压缩变形特性是评价其设计效果的重要指标.文中提出了窗台外侧密封条装配性能的计算方法,计算了其装配性能指标,并进行了密封条样品装配性能测试,结果证实了计算方法的正确性.文中还以夹持齿的长度、厚度及干涉量等因素为设计变量,建立了窗台外侧密封条的优化模型.基于响应面模型和多目标粒子群算法,给出了窗台外侧密封条装配性能的优化方法和最大改善选解法. 展开更多
关键词 窗台外侧密封条 有限元仿真 正交试验 响应面模型 多目标粒子群优化
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基于模式搜索算法的大跨机库柱间消能支撑参数优化研究
18
作者 徐庆阳 李爱群 +1 位作者 沈顺高 丁幼亮 《四川建筑科学研究》 2014年第6期139-144,共6页
大跨维修机库动力特性复杂,针对该类结构的减震研究则刚刚起步。本文结合大跨机库的地震响应特点,采用布置柱间消能支撑来进行机库结构地震响应的被动控制。结合减震结构优化模型特点与主要优化算法的数学原理,选取模式搜索算法作为结... 大跨维修机库动力特性复杂,针对该类结构的减震研究则刚刚起步。本文结合大跨机库的地震响应特点,采用布置柱间消能支撑来进行机库结构地震响应的被动控制。结合减震结构优化模型特点与主要优化算法的数学原理,选取模式搜索算法作为结构减震装置参数优化分析工具,通过目标函数程序的编制实现了模式搜索算法在结构被动控制系统参数优化分析中的应用。最后针对机库基底剪力设置了适应度函数,进行了机库结构柱间耗能支撑阻尼系数的优化分析,并给出了机库减震效果随减震装置参数的变化规律。分析表明,模式搜索算法以及相应的优化程序可以有效地实现机库结构减震参数优化分析。 展开更多
关键词 优化算法 模式搜索 振动控制 减震结构 参数优化
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双基地声呐中匹配滤波旁瓣抑制的优化方法
19
作者 王红萍 《电声技术》 2014年第11期60-63,共4页
对于双基地声呐而言,回波信号经常会被淹没在强直达波信号的脉冲压缩旁瓣干扰中。提出了一种匹配滤波输出的旁瓣抑制方法。该方法的思想是在匹配滤波输出端设计一个FIR滤波器,使得输出的积分旁瓣电平最小,同时保持主峰输出不变。利用二... 对于双基地声呐而言,回波信号经常会被淹没在强直达波信号的脉冲压缩旁瓣干扰中。提出了一种匹配滤波输出的旁瓣抑制方法。该方法的思想是在匹配滤波输出端设计一个FIR滤波器,使得输出的积分旁瓣电平最小,同时保持主峰输出不变。利用二阶锥凸优化算法获得了旁瓣抑制滤波器的最优解。利用数值仿真,比较了旁瓣抑制方法与常规的汉明加窗方法,结果表明,该方法可在保持输出不变的情况下,提高30 d B的旁瓣抑制性能。利用该方法设计的近中心旁瓣抑制滤波器,局部的抑制性能可达-80 d B。 展开更多
关键词 匹配滤波 旁瓣抑制 凸优化
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卸压瓦斯运移区“孔-巷”协同抽采布置参数优化及高效抽采 被引量:21
20
作者 赵鹏翔 康新朋 +3 位作者 李树刚 林海飞 甘路军 安星虣 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期137-146,共10页
高突矿井瓦斯抽采是治理工作面隅角瓦斯超限的重要手段,各抽采方式布置层位不同,其抽采效果存在明显差异,研究协同抽采各抽采方式的最优布置层位具有重要意义。为提高高抽巷抽采效率实现瓦斯精准抽采,基于“椭抛带”理论,运用Fluent数... 高突矿井瓦斯抽采是治理工作面隅角瓦斯超限的重要手段,各抽采方式布置层位不同,其抽采效果存在明显差异,研究协同抽采各抽采方式的最优布置层位具有重要意义。为提高高抽巷抽采效率实现瓦斯精准抽采,基于“椭抛带”理论,运用Fluent数值模拟软件对协同抽采各抽采方式的布置层位进行模拟研究,分析各布置条件下工作面隅角瓦斯浓度,确定最优布置层位。模拟结果表明协同抽采中各抽采方式布置层位为:高抽巷最优平距25 m,最优垂距30 m,定向长钻孔最优平距在10~20 m,最优垂距在11~21 m。通过对单一抽采与协同抽采进行对比分析,协同抽采中回风侧快速提升区跨度明显增大,使得回风侧经上隅角涌入工作面的瓦斯强度降低,隅角瓦斯得到进一步控制。协同抽采较好解决了工作面回风侧风流引起的相对负压造成上隅角瓦斯大量聚集的问题,隅角涡流所引起的瓦斯聚集现象在长钻孔抽采下逐步消失。优化后的布置参数进行现场应用后,试验工作面在生产期间高抽巷平均抽采纯量为64.79 m^(3)/min,占瓦斯涌出量的79.91%,定向长钻孔平均抽采纯量为9.68 m^(3)/min,减小了风排瓦斯的压力,上隅角、回风巷最大瓦斯体积分数均控制在1%以内,试验工作面瓦斯超限问题得到有效治理,保证了生产工作安全高效进行。 展开更多
关键词 卸压 协同抽采 瓦斯运移规律 参数优化 高效抽采
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