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当期目录

    2017年, 第51卷, 第2期 刊出日期:2017-02-28 上一期    下一期
    兵器工业
    基于Kriging近似模型的碳纤维增强复合
    籍庆辉,朱平,卢家海,刘钊
    2017,51 (2):  129. 
    摘要 ( 629 )  

    以平纹机织碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料为研究对象,通过力学试验测试材料的静态力学和疲劳力学性能,结合Kriging插值方法和Basquin疲劳方程建立预测任意载荷下疲劳应力循环寿命(SN)曲线的恒幅寿命图模型,并以此作为复合材料结构优化设计的性能约束;同时,利用最优拉丁超立方试验设计方法和Kriging近似模型构建优化目标和约束响应的近似模型,采用遗传算法优化得到CFRP复合材料电动汽车电池箱壳体的厚度,并通过台架实验加以验证.结果表明,优化后,电池箱壳体结构的减重率达到34.39%.

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    能源与动力工程
    碳纤维增强复合材料汽车保险杠的轻量化设计
    王庆,卢家海,刘钊,朱平
    2017,51 (2):  136. 
    摘要 ( 975 )  

    针对某款纯电动汽车保险杠轻量化设计的要求与可制造性,设计了一种整体式碳纤维增强树脂基复合材料保险杠,并采用拉丁超立方采样、Kriging近似建模技术与遗传算法进行优化求解.结果表明,优化后的碳纤维增强树脂基复合材料保险杠能够满足耐撞性要求,并达到减重36.4%的轻量化效果.

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    海洋工程
    考虑侧壁效应修正的循环水槽船模斜航试验水动力计算
    刘晗a,马宁b,c,顾解忡b,c
    2017,51 (2):  142. 
    摘要 ( 780 )  

    采用计算流体动力学技术,以KVLCC2船模为对象研究速度修正方法对斜航水动力修正的影响及其适用工况,并与循环水槽试验结果对比以验证速度修正方法的有效性;采用Tamura速度修正公式对宽阔水域的试验流速进行修正,将速度修正前后的水动力及流场特征与循环水槽斜航试验的计算结果进行对比.结果表明:Tamura速度修正公式在阻塞比为3.5%~5.0%时有效,阻塞比过大将会加大船体两侧流场流速的变化;循环水槽中船体两侧的压力分布与其在宽阔水域中的差别较大;速度修正方法会同时增大船体两侧的压力,因此,在一定的阻塞比范围内可以减小两者的水动力差异,但当阻塞比继续增大时会增大两者的水动力差异.同时,基于低速风洞试验的阻塞效应修正方法提出了低速肥大型船循环水槽斜航试验的横向水动力修正公式.

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    基于迭代均值组合近似模型和序贯优化与可靠性评估法的船舶结构优化设计
    胡新明,王德禹
    2017,51 (2):  150. 
    摘要 ( 698 )  

    针对传统可靠性优化方法不能同时保证大型船舶结构计算效率与精度的问题,在船舶结构优化设计中考虑设计变量的不确定性,通过迭代均值组合(ER)近似模型和粒子群算法(PSO)提高序贯优化与可靠性评估(SORA)法的计算效率和精度,建立了改进的可靠性优化设计流程并解决了多用途船舱段的可靠性优化问题.其中:SORA法将可靠性分析与优化过程解耦,并提高了可靠性优化效率;PSO保证了SORA法优化所获全局最优解的计算效率;ER近似模型能够以最少的采样点建立满足精度要求的近似模型,并代替最有可能的失效点(MPP)和优化过程中耗时的有限元计算.多用途船舱段的可靠性优化结果表明:可靠性优化相较于确定性优化更有实际意义;改进的可靠性优化设计流程在保证计算精度的同时能够显著降低计算成本.

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    航空、航天
    多螺旋桨浮空器的抗饱和控制器设计
    刘芬,陈丽,段登平
    2017,51 (2):  157. 
    摘要 ( 612 )  

    针对执行机构受不对称约束的多螺旋桨浮空器,采用直接法和间接法设计了抗饱和控制器,通过线性变换将不对称约束转换为对称约束,利用广义扇形条件处理饱和非线性,采用2次Lyapunov方程分析饱和受限闭环系统的L2性能,给出了基于线性矩阵不等式(LMI)的综合条件,并将抗饱和控制器设计转化为LMI的凸优化求解问题,采用现有的YALMIP工具箱进行求解,分别给出采用直接法和间接法设计的抗饱和稳定控制器的仿真结果,以验证2种控制器设计方法的有效性.

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    组合合页式扑翼在悬停状态下的三维仿真分析
    高飞,吕建刚,张仲志,郭劭琰
    2017,51 (2):  166. 
    摘要 ( 670 )  

    通过观察鸟类扑翼飞行的运动特征,研究了一种新型组合合页式扑翼推进技术.介绍了组合合页式扑翼推进技术的基本原理,建立了其运动学和动力学模型;在此基础上,通过联合求解动力学方程和三维纳维斯托克斯方程,对组合合页式扑翼在恒定速度下的低频大行程往复运动进行仿真,以分析组合合页式扑翼在2自由度运动时的运动特征和空气动力学特性.结果表明:所提出的扑翼推进方式在悬停状态下能够产生持续的正升力;在相同的往复速度下,增大运动行程可以降低1个周期内过渡状态所占的比例,但平均升力系数随之减小;当运动频率约为2Hz时,其平均升力系数可以达到3.0以上.

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    交通运输
    面向全自动控制交通系统的车辆调度算法
    李爽a,杨明b,王春香a,王冰b
    2017,51 (2):  174. 
    摘要 ( 660 )  

     结合遗传算法和贪婪算法的优点,提出了聚类贪婪遗传算法,构建了一个全自动控制交通系统的仿真系统;针对遗传算法、贪婪算法和聚类贪婪遗传算法分别进行实验,并比较其实验结果.结果表明:当系统趋于稳定时,聚类贪婪遗传算法能够提高叫车请求的平均响应时间,从而避免叫车请求饿死的情况;聚类贪婪遗传算法可用于全自动控制交通系统车辆的调度.

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    无线电电子学、电信技术
    一种效能评估中缺失数据的填充方法
    王军1,2,李建勋1,韩山3,王兴2
    2017,51 (2):  180. 
    摘要 ( 676 )  

     针对评估数据缺失的问题,提出了一种新的缺失数据填充方法.从信息熵的角度对评估系统进行描述,并提出一种建立在区间值信息系统上的加权广义信息熵,对这种信息熵的非负性、单调性和极值性进行证明.在此基础上,通过研究评估系统数据缺失前后信息熵的变化情况,建立一种基于加权广义信息熵的缺失数据填充方法,并从知识粒度的角度论述加权广义信息熵的机制.通过实例分析与现有的部分算法进行比较,进一步证明文中算法对评估系统缺失数据填充的有效性.

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    机械工程
    广义逆高斯过程的步进应力加速退化试验设计
    李烁,陈震,潘尔顺
    2017,51 (2):  186. 
    摘要 ( 794 )  

    对于高可靠性、长寿命产品的寿命估计问题,步进应力加速退化试验是一种经济快捷有效的方法.为了解决步进应力加速退化试验中样本量、测量时间间隔和各应力下测量次数的配置问题,建立描述产品性能退化轨迹的广义逆高斯过程,采用改进的蒙特卡洛模拟方法估计模型的参数.给出产品分位寿命渐近方差的表达式,并以其最小化为目标,在试验总费用、试验样本量和试验时间的限制下,探讨步进应力退化试验的优化配置.最后通过实例,验证了模型和方法的正确性和实用性.

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    无线电电子学、电信技术
    基于项目网络拆分决策的多项目协同调度问题建模
    陆志强,杨超
    2017,51 (2):  193. 
    摘要 ( 747 )  

    以大型工业品资源共享型节拍式流水装配过程为背景,提出基于项目网络拆分决策的多项目协同调度问题.根据装配过程作业的周期性调度需求,将单个项目的作业集合划分成共享资源的多个并行执行的协同子项目,以最小化节拍时间为目标,建立了项目网络拆分与项目调度同时决策的数学优化模型,设计了一种双层循环迭代算法以对模型进行求解.算法的上层是基于有效时序约束数量的作业划分构造型启发式算法,可在多项目网络之间调整作业的从属关系;算法的下层采用基于优先规则的启发式算法对上层拆分后的多项目网络进行求解,并将调度结果反馈至上层,通过循环迭代不断优化项目来调度计划.数据实验结果表明,所提算法能够有效提高资源利用率,且其求解质量和效率较高.

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    一种基于产生式分数空间的单样本人脸识别方法
    王斌1,刘允才2,茅红伟1
    2017,51 (2):  202. 
    摘要 ( 558 )  

    提出一种基于产生式分数空间的单样本人脸识别方法.首先设计了适用于人脸表示的概率产生式模型,并有效地结合了分部式方法的灵活性和稀疏成分分析的稳健性.然后基于该模型导出分数函数(特征映射),并构建了本质上是观测数据、隐变量和模型参数函数的概率相似度.最后,基于2个标准人脸数据库进行了仿真实验,验证了所提出方法的有效性.

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    海洋工程
    基于LH矩法的半潜式平台气隙响应极值分析
    刘双a,b,肖龙飞a,b,寇雨丰a
    2017,51 (2):  209. 
    摘要 ( 602 )  

    以设计水深为1.5km的半潜式平台为研究对象,假设相对波浪升高峰值服从双参数Weibull分布,引入LH矩法,通过模型试验数据对分布中的未知参数进行估计,得到相应的超越概率分布曲线.分析结果表明:随着LH矩阶数的增加,双参数Weibull分布可以很好地拟合非线性较弱的一年一遇海况下相对波浪升高较大部分峰值,对于百年一遇海况下非线性较强的相对波浪升高较大部分峰值,拟合程度也显著改善.

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    无线电电子学、电信技术
    基于全球卫星导航系统观测网的全球总电子含量快速反演方法
    王晓岚1,2,马冠一1,万庆涛1,李婧华1,范江涛1,张杰1,2
    2017,51 (2):  214. 
    摘要 ( 563 )  

    将全球按照地理经纬度进行网格划分,每网格选取一个接收机,基于全球卫星导航系统(GNSS)观测网的全球定位系统(GPS)双频观测数据,在电离层薄层假设条件下,提出了一种基于球谐函数拟合的高时间分辨率总电子含量(TEC)快速反演方法.利用2006年四季中16个地磁平静日的GPS双频观测数据,针对15种不同的网格选站情况考察其TEC的反演效果与解算时间.结果表明,当网格选站间隔小于15°×30°(纬度×经度)时,数据拟合度约为2 TECU,并都能较好地反演TEC.综合考虑穿刺点分布与解算时间,在10°×20°(纬度×经度)选站条件下,约在3 min内即可反演出有效的TEC、卫星硬件偏差和接收机硬件偏差,从而提高了反演速度,10°×20°(纬度×经度)选站的快速反演TEC能够为全球电离层TEC现报提供一种有效方法.

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    海洋工程
    水下目标宽带回波特性的快速计算方法
    贾波1,王斌1,范军1,张培珍2
    2017,51 (2):  224. 
    摘要 ( 510 )  

    基于传统板块元方法,运用切比雪夫多项式插值实现了水下目标宽带回波特性的快速计算.从散射声场的特性出发,将幅相分离的思想引入散射声场的分析.目标表面单个板块散射声场可分解为随频率变化的快速起伏和缓变函数的乘积,提取缓变函数切比雪夫节点处的板块散射声场,再利用切比雪夫逼近理论插值得到宽频带内各频率点处的精密计算.结合分离出的随频率快速起伏项,获取每个板块的宽带散射声场,通过各板块元散射声场叠加得到目标宽带回波特性.该方法避免了传统板块元算法逐频率点计算所带来的大量板块的重复计算,可以快速、精确计算水下目标宽带回波特性,计算效率大为提高.

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    管理科学
    针对资金约束供应商的预付款融资均衡策略
    李超1,3,骆建文2
    2017,51 (2):  229. 
    摘要 ( 654 )  

    针对资金充足的零售商通过预付款的方式为资金约束供应商提供生产性融资以缓解资金短缺对供应链运作影响的问题,研究了零售商预付款融资模式与传统的银行融资模式的优势,以及预付款融资模式下的供应链协调契约.结果表明:相比于传统的银行融资模式,零售商可以通过调整产品批发价格来激励供应商选择预付款融资模式,以实现双方的帕累托改进,并提高供应链整体的运作效率;若供应商无法获得银行融资,则预付款融资可以实现供应链的协调;若供应商能够获得银行融资,则零售商可以通过预付款融资与收益共享契约的结合来激励供应商选择预付款融资并实现供应链的协调.

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    交通运输
    基于损失规避的报童决策偏差形成机制
    庄河1,张光远1,丁小东1,2,鲁工圆1,龚迪1,黄修莉1
    2017,51 (2):  237. 
    摘要 ( 616 )  

     在损失规避模型的基础上,引入缺货规避偏差因素对经典报童模型进行修正,构建了缺货惩罚条件下损失规避的最优报童订购模型,同时,基于Microsoft VFP平台设计库存决策行为实验对模型进行验证.结果表明:在高利润、均衡利润和低利润产品中,决策者的缺货惩罚系数依次减小,且均衡利润产品中的损失规避报童订购量等于风险中性的报童订购量;高利润产品中的损失规避报童订购量小于风险中性的报童订购量;而低利润产品中的损失规避报童订购量大于风险中性的报童订购量.

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    管理科学
    差异化买家条件下网络平台收费对价格离散程度的影响
    王强1,陈宏民2
    2017,51 (2):  245. 
    摘要 ( 767 )  

    探讨了买家类型及卖家声誉存在差异时,网上交易平台收费及搜寻成本对价格离散程度的影响.结果表明:搜寻成本并不是导致网上交易市场价格离散性的根本原因;网上交易平台收费将导致两类买家的搜寻活动减少,且其降幅相同;网上交易平台对卖家收取的陈列费及其交易金额提成呈现出反方向变化的特征;当网上交易平台仅对卖家收费时,两类卖家均提高定价,但其提价幅度不同,从而使得网上交易市场中的价格离散程度降低;当网上交易平台对卖家和买家同时收费的时候,高声誉卖家的定价降低,低声誉卖家的定价提高,市场均衡时的价格离散性进一步降低乃至消失.

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    能源与动力工程
    基于控制参数和反馈调节的分时电价定价策略
    许唐云1,杨东伟2,张轶伦3,刘冉3,江志斌3
    2017,51 (2):  251. 
    摘要 ( 671 )  

    针对已有研究中关于用电量、电价、响应函数的不合理假设以及缺少参数控制和反馈调节过程的现状,提出了基于控制参数和反馈调节的分时电价定价策略.以满足各时段电价比与电量比、供电收入与总用电量等控制参数要求为目标,将1天分为多个时段,根据电价理论和价格需求响应矩阵计算控制参数的实际值,并对控制参数的目标值进行反馈调节,使得各参数的目标值与实际值的总体差距最小.数值实验结果表明,所提出的分时电价定价策略既可以满足各时段电价与电量比例关系的要求,也能够有效增加供电收入、减少总用电量并缩小峰谷时段的负荷差距.

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