一种新的集成回溯搜索算法研究（英文）

针对回溯搜索算法（BSA）进化模式过于单一、易进入停滞阶段使得优化精度不够高的问题,提出一种新的多种变异学习策略集成的回溯搜索算法（EBSA）。EBSA在原有变突变学习策略的基础上,通过利用全局与局部信息引入了4种新的突变学习策略,在迭代进化过程中通过个体适应度值变化的轮盘选择法来确定各突变学习策略的选择概率。为评估算法的性能,将EBSA与BSA及其变体在CEC2014测试集上进行分析比较,仿真测试结果表明EBSA具有更好的优化性能。     

基于沥青面层应力依赖性的路面响应有限元模拟（英文）

为了探究沥青混合料的应力依赖性质,分别在不同应力状态及荷载频率下对一组AC-20试件进行了动态模量试验.开发了一个包含应力依赖本构模型的用户自定义材料子程序并利用有限元模拟证实了其有效性.建立了一个典型路面结构的三维有限元模型,将沥青面层视为应力依赖性材料,而其他结构层为线弹性材料.对路面模型施加周期性荷载,并计算得到路面响应,包括动态模量的分布、路表弯沉、沥青面层的剪应力及拉应变等.试验结果及有限元模型预测值均表明了沥青混凝土的动态模量对应力状态及荷载频率具有敏感性.与线弹性模型相比,使用非线性应力依赖模型得到的预测路面响应更大;应力依赖性对路面响应的影响随着荷载频率的减小变得更加显著.     

一种新的基于多因素修正的结构件裂纹扩展预测方法（英文）

通过对基于多因素修正的剩余寿命预测方法中的应力集中因子进行推导,提出了一种基于多因素修正的结构件裂纹扩展预测方法,从而实现了结构因素、应力比、加载方式、表面质量系数与构件裂纹扩展之间的量化关系表达.将所提方法应用于具体的实例构件的裂纹扩展预测中,并定量分析了所提出的各具体修正因素对实例构件裂纹扩展预测结果的影响.同时,运用基于Weibull分布概率密度方程的概率方法对修正后方法预测结果的精度进行评价,通过概率密度方程对实际预测结果所对应的概率密度值进行了求解.结果表明,该方法的预测结果比断裂力学的预测结果更精确,更接近试验结果.     

一种新的螺旋管内流动沸腾传热关联式（英文）

为了改善螺旋管内流动沸腾换热特性的预测方法,利用核态沸腾项和对流换热项的叠加原理建立了新的预测关联式.基于收集的大量实验数据和流动沸腾换热机理,分析螺旋管几何参数和实验参数对流动沸腾传热的影响,将已经建立的关联式分为2类,并用大量实验数据对其进行计算.为了考虑复杂管道对传热特性的影响,在新建立的螺旋管内流动沸腾传热预测关联式中引入了Dn因子.采用以R134a为介质的螺旋管内流动沸腾传热实验数据进行了验证,并计算新关联式的平均相对误差和均方根误差.结果表明,新的预测关联式与实验值吻合较好,可以用于螺旋管流动沸腾传热特性的预测分析.     

一种基于SaaS的云计算安全模型（英文）

云计算使公司减少了外包需求的计算成本,云计算客户目前没有办法保证他们的数据和计算的保密性和完整性,为解决此问题,提出了一种基于SaaS的云计算安全模型,提供一个封闭的执行环境,保证客户虚拟机的安全运行.它允许用户验证SaaS,确定服务是否安全.     

一种新的溶瘤腺病毒抑制肝癌细胞的生长（英文）

目的:研究新型溶瘤腺病毒GP73-SphK1sR-Ad5对肝癌细胞生长的抑制作用。创新点:GP73-SphK 1sR-Ad5是一种新型的溶瘤腺病毒,可以特异及有效地抑制肝癌细胞生长,为肝癌的临床治疗提供新思路。方法:通过整合高尔基体蛋白73(GP73)及鞘氨基醇激酶1(SphK 1)构建了GP73-SphK1sR-Ad5腺病毒,进而转染肝癌Huh7细胞及正常HL7702肝细胞。通过实时定量PCR和蛋白印记实验检测Sph K1和E1A基因的表达;通过四氮唑盐比色分析法(MTT法)检测细胞活力;通过流式细胞术检测细胞凋亡率。构建Huh7异种移植小鼠模型,并注射GP73-SphK1sR-Ad5腺病毒。20天后,记录小鼠肿瘤体积和重量,以及存活时间。用苏木精-伊红(HE)染色法和透射电镜(TEM)观察肿瘤组织的病理变化。结果:GP73-SphK 1sR-Ad5转染显著上调了Huh7细胞中E1A的表达,下调了SphK 1的表达,降低了细胞活性,并提高了凋亡率,然而对HL7702细胞无明显影响。Huh7异种移植小鼠模型内注射GP73-SphK 1sR-Ad5显著降低了肿瘤的体积和重量,延长了小鼠的存活时间,并降低了肿瘤组织中的肿瘤浸润面积、血管密度及核变形和染色质浓缩的细胞数。结论:新型溶瘤腺病毒GP73-Sph K1s R-Ad5可以特异和有效地抑制肝癌进展。     

一种低成本的个人导航仪（英文）

为了能够在室内、空旷的道路上和高楼林立的城市街道上定位定向,提出一种适用于室内外无缝导航的低成本个人导航仪.该导航仪由低成本的微机械加速度计、陀螺仪、磁传感器和GPS芯片组成,具有室内外无缝导航功能,在室外采用MIMU/GPS/磁传感器组合工作模式,用扩展卡尔曼滤波技术融合各种数据,给出最优导航参数;在室内采用MIMU/磁传感器组合工作模式,采用航位推算技术,用垂向加速度计和前向加速度计数据检测步伐并使用磁传感器判断航向.使用垂向和前向加速度计数据来计算动态阈值和估计步伐可信度,然后在两向加速度计数据可信度同时满足条件的动态时间窗内检测步伐,计步精度可达95%以上.在室外内不同场景下进行了无缝导航试验,结果表明,携带个人导航仪行走1 600 m,其定位误差小于行程的0. 2%.     

有限元方法分析具有不同形态第三磨牙的下颌骨受到冲击力时的应力分布（英文）

目的:评估下颌骨在具有不同形态的第三磨牙或者没有第三磨牙的情况下,当遭受到前部或侧部2000 N冲击力时,其应力分布。创新点:第三磨牙的存在对下颌骨的力学性能有影响,而且不同位置形态的第三磨牙对下颌骨的力学性能的影响存在差异。方法:根据一个具有完整牙列的健康下颌骨的计算机断层扫描(CT)图像构建出其三维模型,以CT图像上的Hounsfield值(HU)为基础,计算出下颌骨的力学性能参数(包括密度和杨氏模量),共分成9组数据。构建出第三磨牙分别为水平向、垂直向以及近中方向呈45度角时的完全阻生和部分阻生的共6组下颌骨计算模型。并以无第三磨牙的下颌骨为基准模型,利用有限元方法计算在下颌前部和侧面分别受到2000 N的静态冲击力的情况下Von Mises应力分布。结论:有限元分析结果显示,相同载荷条件下,当第三磨牙部分阻生时的下颌骨髁突颈和角部区域的应力值比完全阻生时要大,因此具有部分阻生第三磨牙的下颌骨具有更高的骨折风险;当具有水平向部分阻生的第三磨牙时,下颌骨骨折的风险最大。对于各种计算模型,下颌骨受到侧向冲击力时,应力最大位置均位于下颌角区;对于无第三磨牙的下颌骨,应力最大位置位于髁突颈部区域,此时髁突颈更容易发生骨折。     

基于有限元分析的上颌尖牙最佳正畸力的生物力学探究（英文）

目的:探究上颌尖牙在不同移动方式下的最佳正畸力。创新点:综合考虑牙周膜的静水压应力和对数应变,进一步优化尖牙移动的最佳正畸力区间。方法:对尖牙施加范围在0~300 g(100 g=0.98 N)的远中向、唇向和拔出向的整体移动力和倾斜移动力,以及范围在0~300 g·mm的绕尖牙牙长轴向的扭转力矩,通过非线性有限元分析对牙周膜的应力应变进行定量评价。约定牙周膜应力在0.47 k Pa(毛细血管压力)至12.8 k Pa(人类心脏收缩压力的80%)之间的为最佳应力;以及牙周膜应变大于0.24%(尖牙最大移动速度时的牙周膜应变的80%)为最佳应变。结论:尖牙倾斜移动时的最佳正畸力范围(远中向为40~44 g,唇向为28~32 g)小于其整体移动(远中向为130~137 g,唇向为110~124 g);尖牙远中向移动时的最佳正畸力范围(整体移动为110~124 g,倾斜移动为28~32 g)小于其唇向移动(整体移动为130~137 g,倾斜移动为40~44 g)。与已有的研究结果相比,最佳正畸力范围进一步缩小,对临床正畸治疗具有较好的指导意义。     

三角形面积公式的一种新的证明

本文利用一个三角恒等式证明三角形的面积公式b,c为△ABC的三边长,p=1/2(a+b+c)是半周长,S是面积. 证明:如图1,⊙I是△ABC的内切圆,半径为r.在Rt△IFA中.tan A/2=IF/FA=r/(p-a)同理tanC/2=r/(p-b), tanC/2=r/(p-c). 证明中要用到三角恒等式tanA/2·tanB/2     

基于向量式有限元的钢结构整体提升施工过程分析（英文）

基于向量式有限元提出一种新型数值计算方法对钢结构整体提升进行模拟分析.首先,以南京移动通信综合楼和附楼之间的钢连廊为例,对其进行静力分析,并与传统有限元求解结果比较,验证向量式有限元方法的有效性.针对钢结构整体提升动态施工的特点,引入张拉索单元,该向量式有限元方法避免了刚度矩阵的迭代求解以及奇异等问题,实现了钢结构的整体提升施工全过程跟踪模拟分析.通过使用向量式有限元方法得到了不同提升速度下钢结构节点的位移和单元内力时程曲线.结果表明,提升速度对提升力、结构内力和位移有一定影响,在正常提升速度情况下,动力放大系数取为1.5是安全合理的.     

一种基于深度神经网络的结构优化求解算法（英文）

目的:提出一种新的优化方法以解决结构优化问题。创新点:不是通过灵敏度分析来解决优化问题,而是利用深度学习神经网络的优势来寻找优化函数的最优值。方法:1.采用基于拉格朗日对偶和深度神经网络的方法。2.将输入数据用于训练神经网络,直到输出值与预测值非常接近为止。3.通过深度学习插值求解拉格朗日min-max对偶问题,从而找到最小输入值。结论:1.该方法可以解决结构优化问题,但它限制了设计变量输入的数量。2.该方法的准确性取决于输入的区间大小;因此,下一步工作是发展新方法以减少输入数据集的数量。     

超塑性Y-TZP基陶瓷之有限元分析（英文）

目的:通过调整非常精细的颗粒,四方晶氧化锆多晶(TZP)在室温下保持稳态四方相,并且具有优异的塑性。然而,当材料变形时,我们必须对超塑性陶瓷在机械应力分布和断裂机制方面有更多的理解。创新点:1.通过材料弹塑性模型;2.使用胡克定律、塑性应变硬化及von Mises降伏准则;3.结合等向性硬化规则及相关联的流动规则。方法:1.开发一个高温超塑性材料在不同应变率拉伸条件下具备不同应力-应变关系的组成律模型及有限元分析模型;2.通过有限元法仿真模拟与实验结果比对;3.验证所提方法的可行性和精确性。结论:1.有限元仿真模拟的应力-应变关系与实验数据吻合较好,对于所研究的四种组合物,最大应力和应变的误差均小于1%。2.有限元仿真模拟的最终变形形状(宽度和厚度)与拉伸试验的结果一致;这些验证证实了所提有限元分析模型的可靠性。     

一种基于T型匹配网络的分布式功率放大器设计（英文）

基于T型匹配网络对分布式放大器的阻抗特性进行了分析,并设计了一个三级分布式功率放大器.设计中采用非均匀的T型匹配网络结构使得与栅极和漏极相连的人工传输线阻抗逐级渐变,实现阻抗匹配的同时提升了放大器的输出功率及效率.测试结果表明:该放大器在频带3~16.5 GHz带宽内平均增益为6d B,输入回波损耗小于-9.5 dB,输出回波损耗小于-8.5 dB;2~16 GHz频带内的1 dB增益压缩点处输出功率达到3.6~10.6 dBm,功率附加效率为2%~12.5%.电源电压为1.8 V时放大器功耗为81 mW,芯片面积为0.91 mm×0.45 mm.     

一种基于曲面变形的人工骨骼渐进式加工方法（英文）

研究目的:研究人工骨骼等细长工件的无弯折加工方法。创新要点:1.提出了一种基于曲面变形的渐进式加工方法,该方法保证加工余量在全曲面均匀分布,防止工件弯折;2.利用能量最小化实现T样条曲面的渐进变形;3.将该方法应用于以T样条曲面表示的人工指骨加工中。研究方法:1.算法总体分为生成多层变形曲面和层内刀具路径规划两部分(见图5);2.对T样条曲面采用基于能量最小化的变形方法,以加工切深作为变形约束条件,生成多层变形曲面作为每刀的加工目标形状(见图10);3.每层变形曲面内按限残高标准生成刀具路径(见图12)。重要结论:采用该加工方法可以提高细长形工件的加工质量,保证加工后形状误差不超限。     

一种基于无线传感器网络的生理信号采集系统（英文）

提出了一种应用于课堂教育的无线生理采集系统,以了解学生在上课过程中的生理变化情况.系统中,反映学生的注意力和情绪状态的生理电信号可通过测量ECG来获得.生物电信号采用200Hz的采样速率,并由ZigBee协议进行无线传输.同时,节点嵌入了蓝牙技术以适应高采样速率和高带宽的传输要求.本系统可以同时对30个学生进行监测,并且给出了系统在教室执行监测任务的实验结果.最后探讨了无线传感器网络在教育领域的应用.     

一种自适应多通道响度补偿方法（英文）

为减小助听器系统中传统响度补偿方法中语音可听和畸变之间的矛盾,提出了一种自适应的多通道响度补偿方法.该方法根据带通信号的动态范围和患者的听阈交替使用线性方法和动态范围压缩方法.为进一步减小动态范围压缩引起的畸变,并提高噪声环境下的输出信噪比,给出了一种自适应调整压缩比的方法.实验结果表明,与WDRC动态范围压缩补偿方法相比,所提方法在语噪声环境下的输出信噪比至少提高了1.73 dB;与线性和动态范围压缩补偿方法相比,所提方法的平均语音可懂度分别提升了6.0%和5.7%.     

一种多振子超声电机的设计（英文）

目的:对超声电机而言,当多个压电振子并联时,由于以同一设计方案制作的电机振子往往具有不同的动态特性,因此会使得多振子电机的效率有所下降。即多振子电机工作的关键是如何使多个振子协同一致地驱动转子。为提高集成型多振子电机的效率和简化电机结构,提出一种构造贴片式多振子旋转超声电机的方法。创新点:1.提出圆周面内驱动的概念,发展已有的面内驱动概念(x-y面);2.提出一种模态转换方法,通过多个振子弯曲振动的叠加形成设计电机的扭转振动;3.电机工作时,不仅各个振子处于共振状态,而且连接而成的定子同样处于共振状态,有利于提高电机的效率;4.验证多振子同步驱动的机理。方法:1.振子采用贴片式结构,由极化方向沿厚度方向的压电陶瓷和金属基体粘结而成;与使用兰杰文振子相比,使用贴片式振子易于简化电机的结构。2.各个振子首尾相连形成电机的定子,既可用于构造直线电机,又可转换成旋转电机。3.通过有限元方法对不同振子数构成的电机定子进行性能比较,并且分析设计电机的驱动机理;此外,通过仿真分析确定电机的最优尺寸。4.根据设计结果,加工原理样机,并且对加工的样机进行实验研究,探讨设计方法的可行性。结论:1.根据仿真分析结果,最终加工的电机定子包含5个振子。2.定子中各个振子的振动特性完全相同,振子同步工作。3.样机定子的内径为28 mm,外径为35 mm,高为30 mm;测得定子的纵振和扭转频率分别为44.42 kH z和43.83 kH z;当激励电压的频率为43.9 kH z、峰值为100 V时,电机的空载转速为45 r/min,堵转力矩为0.3 N·m,最大效率约为30%。4.本文所设计的电机,是一种多振子并行驱动的整体式电机,具有结构紧凑和多振子同步工作等优点,能够克服常规的多振子电机在协同工作时出现的不同步问题;该设计方法可以为多振子电机的设计提供理论基础,推动超声电机在并行驱动方面的应用。     

一种新的结合情感数据场和蚁群策略的语音情感识别算法（英文）

为了有效识别自发、非典型及未分割语音的情感以建立更自然的人机交互界面,提出了一种新的结合情感数据场和蚁群策略的语音情感识别算法.用情感数据场中势函数建立基于块的声学特征向量之间的内在联系.为识别自发语音情感,用人工蚁群模拟基于块的声学特征向量,然后用典型的蚁群策略研究每个人工蚂蚁在情感数据场的运动轨迹,并把该蚂蚁的运动轨迹作为对应的声学特征向量的情感标签.利用2012年连续音视频情感挑战赛中的语音数据对所提算法进行测试.实验结果表明:该算法较已有算法能更好地对基于块的语音情感进行识别.     

矽晶太阳能电池的翘曲模拟与残留应力分析（英文）

目的:建立一套系统的方法来模拟矽晶太阳能电池的翘曲行为,进而分析因翘曲而产生的残留应力。创新点:1.利用纳米压痕实验及电子显微镜测量材料性质及结构尺寸,帮助有限元分析更准确地模拟太阳能电池的翘曲行为;2.提出了2个针对不同矽晶太阳能电池因翘曲产生的简易残留应力的计算公式。方法:1.利用纳米压痕实验测量铝胶及银胶的材料性质,使用电子显微镜测量铝胶及银胶的结构尺寸;2.建立非线性有限元分析模型并与实验结果进行比较(图6),得出不同矽晶太阳能电池残留应力分布结果(图7);3.将简易残留应力公式(公式(6)和(7))和有限元分析得到的结果进行比较(图9)。结论:1.建立了一套有效模拟矽晶太阳能电池翘曲行为的分析方法,该方法包含3个部分:(1)纳米压痕实验测量铝胶和银胶的材料性质;(2)电子显微镜测量细部结构尺寸;(3)非线性有限元分析。利用此方法模拟的翘曲行为较其它计算方法更贴近实验结果。2.该方法不仅能分析不同矽晶太阳能电池的翘曲行为,而且能提供除了翘曲以外的其它信息,比如残留应力。本文提出了2个较为简易的残留应力计算公式,计算不同矽晶太阳能电池因翘曲而产生的残留应力。3.该方法考虑了银胶对矽晶太阳能电池翘曲的影响,在实际应用中可以帮助分析不同银胶的网印方式对矽晶太阳能电池翘曲的影响。本文以帮助某公司设计太阳能电池为例,证明了利用该分析方法在实际应用中帮助公司分析银胶网印的可行性。