典型船舶板架拓扑与形状优化设计

  目的  在水下耐压圆柱壳结构开孔围栏与环向肋骨连接处,易出现应力集中。  方法  为此,提出一种开孔围栏与环向肋骨连接肘板拓扑优化设计方法,以有效降低肘板区域的局部高应力。首先,采用子模型技术对连接肘板区域结构进行精细化应力分析;然后,以连接肘板为设计变量,考虑耐压壳板、围栏和肋骨特征点的应力约束,以肘板区域最大应力最小化为目标函数进行拓扑优化,并对拓扑优化结果进行工程化处理,得到最终的肘板形式。  结果  计算结果表明,面板局部加宽的肘板形式可以有效降低应力集中程度;开孔围栏位置横向偏置时,远离中纵剖面一侧的肘板面板加宽长度较大;连接肘板与开孔围栏中心偏置时,肘板面板关于其腹板对称设计即可。  结论  所做研究可为类似结构设计提供参考。     

基于李群理论的汽油发动机尾气分析模型匹配算法研究

为了准确对发动机尾气排放状态和规律进行分析,本文提出了一种基于李群理论的汽油发动机尾气分析模型。该模型针对尾气排放量的非线性变化特征,利用李代数和李群之间的指数映射关系建立李群仿射模型,然后在流行拓扑空间上对尾气中主要污染物的含量进行建模。通过模型匹配算法实现对尾气排放状态的正常与否进行分析。该方法利用数据的流行拓扑信息,有效提高了非线性建模和匹配的准确性和效率。在福特蒙迪欧牌轿车上的实验结果表明,该模型能够以较高精度对汽油机尾气排放状况进行建模和状态匹配。     

城市轨道交通系统网络复杂性研究

随着交通拥堵的加剧,轨道交通以其快速、大运量的特点得到了青睐,其运营里程迅猛增加且在一定范围内呈现网络化运营趋势.轨道交通网络复杂性研究正在经历从单一网络静态拓扑结构扩展至多层网络动态分配特征的深入过程.在介绍拓扑结构与交通流网络的表示方法和网络复杂性评价指标的基础上,归纳轨道交通网络具有小世界、层次性及站间距幂律分布等静态拓扑特性,呈现明显幂律行为的数量分布及时空集聚等交通流特征.针对轨道交通系统的多层网络研究表明网络负载基本符合幂律分布.研究深化了对轨道交通运行机理的认知,有助于真实网络的预测和控制工作,为探索轨道交通网络化运营、一体化发展条件下客流预测、运力与需求匹配提供了参考方向.     

基于拓扑优化的油船货舱结构设计研究

  目的  船体结构拓扑优化的设计域通常是基于二维板壳单元,而设计域板厚的取值差异又会对体积分数约束值的设定以及稳定拓扑构型的获得带来影响,进而制约拓扑优化方法在船体结构设计领域的实用化,故需要开展相关研究予以解决。  方法  以VLCC油船货舱内的横向强框架为优化对象,提出一种设定复杂船体结构体积分数约束值的折衷方法及基于单元统计识别构型并确定最小稳定拓扑板厚的方法。  结果  通过理论分析及相关试算发现,使用该方法可以获得较为可靠的体积分数约束值和设计域最小稳定拓扑板厚。  结论  所提方法具备有效性和可行性,可为大型油船横向强框架的拓扑优化提供技术支撑,同时还可为其他复杂船体结构的拓扑优化提供参考。     

基于拓扑改变的地铁网络承载能力优化方法

基于复杂网络理论,提出一种利用拓扑结构改变策略来提高地铁网络承载能力的方法。首先,确定地铁网络的最大介数站点;其次,使得通过该站点的某条地铁线路在该站点越站运行;最后,以北京地铁网络进行仿真试验。结果表明:该策略下北京地铁网络最大介数站点的介数值大幅下降,各站点的介数分布得到优化。该方法有效提高了地铁网络的承载能力,但由于负荷的重新配置,有些地铁线路会出现客流量激增现象,需提早做好应对措施。     

基于图论和面向对象的列控数字轨道地图研究

将全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)结合在一起应用于轨道交通中,可提高列车定位精度、减少轨旁设备、降低建设和维护成本。一份结构合理的数字轨道地图可以提高列车定位的实时性和准确性。本文主要研究数字轨道地图的模型、设计和验证。首先,结合拓扑关系数据模型和面向对象数据模型的优点,对数字轨道地图进行建模;基于图论和面向对象的数据结构的思想,利用空间数据和对象属性数据实现数字轨道地图的设计。其次,结合图的深度优先搜索算法,提出对数字轨道地图连通性、合理性和正确性进行验证的算法。最后,本文在VC++平台下实现数字轨道地图的功能,并采用丰沙线三家店车站现场采集的GPS数据对数字轨道地图进行实验验证。结果表明本文提出的设计方法是可行的。     

Periodic Solutions of Periodic Delay Predator—Prey System with Nonmonotonic Functional Response

By using the continuation theorem of coincidence degree theory, sufficient conditions are obtained for the existence of positive periodic solutions of a delayed predator-prey system with nonmonotonic functional response in a periodic environment.     

海洋油气平台调试电力网络建模与配电方案规划

从海洋油气平台调试的配电方案规划需求出发,以图结构描述电力网络拓扑结构,以派生图处理由互斥关系引起的断路器连通关系变化,以寻路算法进行配电方案规划。进行配电方案校验,确定合理供电路径,并开发海洋油气平台调试配电软件。研究可为海洋油气平台的相关调试工作提供所需要的技术支持。     

非紧空间上的局部熵的变分原理

文中主要对拓扑动力系统中关于非紧空间上的熵的理论和紧致空间局部熵的理论进行了分析和研究。结合这两种熵的变分原理，文中得到了关于在特定映射下局部拓扑熵的性质和非紧空间上局部熵的变分原理：hμ（ T， U ）＝htop（T，U）。     

Influence of different topological variants on optimized structural scantlings of passenger ship

For a multi-deck ships with extensive superstructures (such as passenger and cruise ships, RoPax, mega yachts, etc.) the global structural response can be particularly complex. The influence of the superstructure to the primary strength for those multi-deck ships must be considered from an early design phase. Main global topological parameters (e.g. size of side openings, position and stiffness of longitudinal and transverse bulkheads, etc.) have dominant influence on the shape of hull girder stress distributions over the ship height. The Taguchi concepts and techniques (FFE, orthogonal arrays, ANOVA, etc.) could be used to systematically study influence of multiple topological parameters on the global structural response obtained by FEM analysis. It also enables rational identification of the most dominant parameters and provide designer with the near-optimal level of each topological parameter for the defined design objective. It has been demonstrated how different topological variants can lead to different optimal structural scantlings w. r.t chosen design objectives (mass, VCG, etc.), using simplified full ship 3D FE model of passenger ship as an example. Structural design software MAESTRO and in-house developed framework for the design support system DeMak – OCTOPUS Designer were used as a structural optimization tool. This paper aim to extend the standard scantling optimization by introducing topological aspects as a first STEP in overall optimization procedure.