结构优化中的建模方法概述

建立优化模型是结构优化前的最佳选择. 由于工程实际问题的复杂性, 很难建立显式表达的模型, 即使少数问题能够建立显式表达的模型, 也难以求解. 因此需要借助近似方法建立模型, 为了便于求解或提高求解效率, 通常还要对模型进行变换. 文中列举了结构优化中常用的近似建模方法, 并根据建立近似显式的途径和敏度分析的方法对其进行分类, 详细介绍了近几年来广泛应用的样本点构造方法, 然后描述了它们在结构优化中的应用和具体实现过程, 分析了它们的优缺点和应用范围, 指出了结构优化建模方法今后的发展方向.      

基于宏观调控策略的结构损伤检测PSO改进算法

结构损伤检测是结构健康监测过程重要的一步,数学上常常转化为求解约束优化问题。针对粒子群优化(PSO)算法易于出现的"早熟问题",采用市场经济条件下的宏观调控策略对早熟前粒子群位置进行干涉,藉以增强PSO算法抵抗局部极小的能力,达到改进PSO算法的目的。四个基准测试函数极值问题分析结果验证了改进后的PSO算法优于带权重因子的PSO算法,两层刚架单损伤和多损伤数值仿真以及三层建筑框架结构四种损伤工况试验研究进一步证明了改进后的PSO算法在结构损伤检测领域的应用是有效可行的。     

Neumann边界条件下多孔介质中的一类Brinkman-Forchheimer双向扩散流关于重力系数的结构稳定性

研究Neumann边界条件下多孔介质中的一类Binkman-Forchheimer双向扩散流方程的结构稳定性,先求得了Binkman-Forchheimer方程的在L2范数下的先验界;然后,利用求得的先验界,研究了其解对重力参量的结构稳定性,即证明了其解对重力参量的连续依赖。     

Non-perturbative Aspects of QCD and Parameterized Quark Propagator

Based on the Global Color Symmetry Model, the non-perturbative Q, CD vacuum is investigated in the parameterized fully dressed quark propagator. Our theoretical predictions for various quantities characterized the QCD vacuum are in agreement with those predicted by many other phenomenologieal QCD inspired models. The successful predictions clearly indicate the extensive validity of our parameterized quark propagator used here. A detailed discussion on the arbitrariness in determining the integration cut-off parameter ofμ in calculating QCD vacuum condensates and a good method, which avoided the dependence of calculating results on the cut-off parameter is also strongly recommended to readers.     

Thermal analysis and water-cooling design of the CSNS MEBT 324 MHz buncher cavity

At least two bunchers are needed in the 3 MeV H- Medium Energy Beam Transport(MEBT)line located between RFQ and DTL for the CSNS(China Spallation Neutron Source).A nose-cone geometry has been adopted as the type of buncher cavity for its simplicity,higher impedance and lower risk of multipacting.By making use of the results got from the simulations on the buncher with two-dimension code SUPERFISH,the thermal and structural analyses have been carried out,the process and results to determine the resulting frequency shift due to thermal and structural distortion of the cavity are presented,the water-cooling channel position and the optimum cooling water temperature as well as the tuning method by adjusting the cooling water temperature when the cavity is out of resonance are also determined through the analyses.     

规整Cu-Zn-Mg-Al类水滑石的合成及其结构分析

以CuCl2·2H2O、ZnCl2·6H2O、MgCl2·6H2O、AlCl3·6H2O、Na2CO3为原料,采用丙三醇-水热法组装了优质铜-锌-镁-铝类水滑石.样品采用XRD、SEM、TEM、TG-DAT、N2吸附-解吸的分析方法进行了物相、粒度、晶体形貌结构、热分析和比表面分析.分析了不同介质条件对Cu-Zn-Mg-Al-HTlc类水滑石样品特征的影响.结果发现,在水热反应体系中加入体积分数为15;的丙三醇,反应温度为180 ℃,反应时间为18 h时可获得晶形好、板层结构显著、规整性好、分散性好的优质铜锌铁镁铝水滑石,估算薄层厚度约在36 nm左右.     

Noise Shielding Using Acoustic Metamaterials

We exploit theoretically a class of rectangular cylindrical devices for noise shielding by using acoustic metamateriais. The function of noise shielding is justified by both the far-field and near-field full-wave simulations based on the finite element method. The enlargement of equivalent acoustic scattering cross sections is revealed to be the physical mechanism for this function. This work makes it possible to design a window with both noise shielding and air flow.     

钢筋混凝土平面构件的配筋优化

钢筋混凝土D区构件由于不满足平截面假定,以往多采用试验加经验的方法进行配筋设计,误差较大,结果多偏于保守。由于钢筋混凝土构件是由钢筋和混凝土两种材料组成的复合构件,它的工作本质可抽象为由混凝土压杆和钢筋拉杆构成的、形状自由的拉压杆模型。引入一种新的结构优化方法遗传演化算法建立反映构件最实质工作机理的拉压杆模型,在所获拉压杆模型的指导下,拉杆位置布置受拉钢筋,压杆位置认为由混凝土承担,完成钢筋混凝土D区构件的配筋设计。首先以一根钢筋混凝土简支深受弯构件为例证明这种方法的可行性,根据所求得的拉压杆模型配置的钢筋数量少于现行规范用量。另外这种方法还被证明能方便地找到包括钢筋混凝土简支深受弯构件、牛腿、框架节点等典型D区构件的拉压杆模型,并据此给出相应的配筋指导。     

MBC策略供需函数模型研究

总结并改进了基于市场机制的控制MBC(Market-Based Control)策略应用于建筑结构控制时所采用的供需S-D(Supply-Demand)函数模型;基于Lyapunov第二法确立了保证受控结构系统稳定的方法,提出了确定改进S-D函数模型中各参数值的归一化方法并给出了相应流程;结合安装有控制装置的建筑结构的仿真计算,分析了改进模型中参数的取值对系统控制效果的影响,同时验证了采用改进供需函数模型MBC策略的合理性及有效性。     

γ射线辐照下多壁碳纳米管结构转变过程研究

采用60Coγ射线辐照纯净的多壁碳纳米管,用高分辨透射电镜和拉曼光谱,研究了多壁碳纳米管由石墨结构向无定形结构转变的演化过程.发现在γ射线辐照下,碳纳米管的外部石墨层逐渐失去最初的有序结构而向无定形结构转变.而且,随着γ射线辐照剂量的增加,无定形结构不断推进,而石墨层结构则不断减小,直至使整个碳纳米管变为一个中空的无定形纳米线结构.用原子位移理论和溅射机理对这种转变过程进行了分析.γ射线轰击碳纳米管击出碳原子,碳原子停留在晶格的间隙位置上产生间隙原子,在它原来的平衡位置则留下一个空位.当轰击粒子动能足够大时导致碰撞级联效应,无序结构增加.多数空位和间隙原子可能相互复合而彼此退火,但仍有少数原子作为间隙原子而造成晶格进一步缺陷.辐射也可以引起碳原子的溅射,溅射出来的碳原子沉积在碳纳米管的外壁上形成一层无定形碳结构.