基于神经网络的间隙机构运动副磨损预测

应用BP神经网络建立了磨损率与接触应力、滑动速度和材料硬度之间的非线性关系模型,并对该网络模型进行了验证和测试,结果表明,训练良好的神经网络模型能够准确反映样本所蕴含的内在磨损规律,且具有较好的预测效果。基于非线性弹簧阻尼模型和修正的Coulomb摩擦力模型对含间隙曲柄滑块机构进行数值仿真分析,获得间隙机构运动副的接触应力和相对滑动速度,利用训练好的神经网络磨损模型对轴套的磨损进行迭代磨损预测分析,发现随着曲柄转数的增加,轴套表面一些特定位置处的磨损越来越严重,最终导致轴套表面出现非均匀磨损现象,其原因是间隙机构运转过程在一些特定位置处产生了较大接触应力和碰撞力。     

基于离散元法的干湿颗粒系统仿真

介绍了基于离散元法的干湿颗粒系统仿真软件DEMSIM。对于干颗粒系统,DEMSIM可以分析二维和三维颗粒系统的弹性和塑性接触碰撞过程;对于湿颗粒系统,DEMSIM采用传统的液桥模型;对于颗粒-流体系统,DEMSIM采用CFD-DEM细观耦合模型模拟。一系列典型算例的模拟分析,验证了干湿颗粒系统仿真软件DEMSIM的精度和有效性。     

三维复杂流动的间断有限元方法模拟

本文基于三维可压缩Euler方程,采用基于Runge-Kutta时间离散的间断有限元方法(RKDG方法),对三维前台阶、三维Riemann问题和球Riemann等问题进行了模拟。结果表明,本文的RKDG方法能够在很少的网格内清晰地捕捉到三维复杂流场中的激波和接触间断;同时,将球Riemann问题中z=0.4平面压强沿到对称轴距离的分布与文献中的近似精确解相比,吻合较好,这也验证了本文的RKDG方法不仅能够进行三维复杂流场的定性描述,也能够应用于三维复杂流场的定量计算。     

带冲突关系装箱问题的启发式求解算法

现实物流活动中大量存在的食品、药品和危险品等货物的分组包装问题属于带冲突关系的装箱问题(BPPC),其优化目标是在满足货物间冲突限制的前提下完成装箱操作,并最小化使用货箱的数量。本文从实际需求出发,基于货物之间的冲突关系、装箱顺序和货箱容量等约束建立相应的数学规划模型;随后设计了求解BPPC问题的启发式算法,算法通过迭代求解最大团结构实现货物间冲突关系的消去,根据当前货物最大团采用改进降序首次适应算法(FFD)完成货物装箱操作,并通过“洗牌”策略对已有装箱方案进行局部优化;最后,针对Iori算例数据,将以上算法与基于图着色的启发式算法进行比较分析,结果表明,本文算法是求解BPPC问题更为有效的方法。     

不确定条件下应急供应链可靠性评价模型

以应急供应链可靠性为评价对象,在对其影响因素进行分析的基础上,从保障机制、信息系统、网络结构、运作流程、资金保障五个方面构建了评价指标体系,考虑应急供应链可靠性评价信息受主客观因素影响难以精确测定,依据指标特点运用语言评价值,区间值,数值多种形式测定指标值,然后将语言评价值和数值转化为区间值,运用层次分析法、熵值法分别计算一、二级指标权重,再运用联系数对指标值和权重进行集结排序。最后设计算例验证了模型的有效性和适用性。     

基于动态参照点的损失厌恶投资组合优化模型

在连续时间下,考虑损失厌恶投资者参照点的动态调整特征,构建基于动态参照点的损失厌恶投资组合模型,使用鞅方法对模型进行求解,得到最优风险资产权重的解析表达式。并计算损失厌恶投资者在参照点动态调整条件下的预期最优期末财富。进一步应用数值算例,分析投资者的参照点动态调整幅度和损失厌恶水平对模型最优风险资产权重和预期最优期末财富的影响。     

Discontinuity and Protection of Quantum Fisher Information for a Two-Qubit System

We analytically investigate the dynamics of quantum Fisher information of two qubits in independent environments for both uncorrelated and entangled input states. Especially, we observe that, in the non-Markovian regime and resonant case, quantum Fisher information of uncorrelated input state vanishes only at discrete time point whereas that of entangled input state can disappear during finite time interval. It shows that quantum Fisher information, which determines the parameter estimation precision, is strongly affected by the environment memory effects, and the advantage of entanglement-enhance metrology no longer exists even for a very short time. We also note that quantum Fisher information for two kinds of input states can be preserved under appropriate qubit-reservoir detuning.     

激光诱导击穿光谱结合标准加入法定量分析未知样品中铅含量

利用激光诱导击穿光谱结合标准加入法定量分析了铅蓄电池厂含铅污泥中重金属铅元素含量,标准加入法有效避免了外标法与内标法制作标准曲线时基质不同对LIBS检测结果的影响,且样品处理过程简单。实验采用中心波长为1 064 nm的Nd∶YAG脉冲激光器作为激发光源,以高分辨率、宽光谱段的中阶梯光栅光谱仪和增强型电荷耦合器件为谱线分离与探测器件,选取铅的PbⅠ：405.78 nm特征谱线作为分析线,以FeⅠ：404.58 nm特征谱线作为内标线进行结果计算。预实验确定较佳的实验条件后(激光脉冲能量：128.5 mJ,延时：2.5 μs,门宽：3 μs),对铅蓄电池厂的未知铅泥样品中铅元素进行定量分析,结果表明加入铅在0~25 000 mg·kg-1范围内谱线不会产生自吸收,PbⅠ：405.78 nm信号强度与铅加入量呈很好的线性关系,由此确定合适的铅加入量为0~25 000 mg·kg-1。在此基础上配制四个样品,基质均为铅蓄电池厂含铅污泥,加入铅浓度分别为5 000,10 000,15 000,20 000 mg·kg-1,每个样品设置三个平行样,验证实验重复性及可靠性,并与ICP-MS检测结果对比,结果直线外推误差为-14.8%。12个样品单次计算结果误差介于为-24.6%~17.6%之间,含铅量平均值为43 069 mg·kg-1,相对误差为-2.44%。     

基于FBG反射谱特征的修补结构裂纹扩展监测

为了提高飞行器壁板裂纹修补结构的安全性,对基于光纤布拉格光栅(FBG)反射谱特征的航空铝合金修补结构疲劳裂纹扩展长度及角度监测方法进行了研究。修补结构在疲劳载荷的作用下,裂纹发生扩展,其尖端附近会产生不均匀应变场,在其作用下FBG传感器反射谱发生变形,通过检测反射谱变形达到监测裂纹扩展的目的。建立了实验样件的模型,使用有限元方法计算得到不同角度下裂纹扩展到不同长度时的应变分布,使用传输矩阵数值计算方法得到相应的FBG反射谱。提取反射谱的主峰偏移、反射谱面积、次峰峰值和三峰峰值等变形特征,建立并训练人工神经网络(ANN),通过ANN建立反射谱变形特征同裂纹扩展情况的关系,实现了对修补结构裂纹扩展的精确监测,监测裂纹长度误差在0.5 mm之内,角度误差在5°之内。解决了修补结构的裂纹扩展精确监测问题,对提高飞行器安全以及节约维护成本有着重要意义。     

稀土尾矿砂放射性活度的测量与计算分析

准确测量并计算稀土尾矿砂的放射性活度浓度及其变化规律对制定相应的豁免标准和日后的处理处置具有重要的意义。根据选取的特征 射线,分析对比平衡与非平衡状态下铀系、钍系、锕系三个天然衰变系的总活度浓度,结合衰变链的一般动力学方程,计算总放射性活度与每个核素的放射性活度,并研究钍系各核素在平衡被不同程度破坏的情况下随时间的变化规律。结果显示,按照非平衡情况下计算得出的总α 和总β 放射性活度浓度比平衡情况下的更接近实际测量结果,此外,钍系核素在平衡被破坏后的放射性活度随时间变化情况与母体和228Ra 的初始放射性活度浓度有关,若228Ra 小于232Th,则总放射性活度在60 a再次平衡后达到最大值,为10 倍的母体活度;若228Ra 大于232Th,则总放射性活度在3.82 a 出现最大值,为4.57 倍母体活度与5.25 倍第一子体228Ra 的初始活度浓度之和。因此,可知稀土尾矿砂放射性活度已经遭到破坏,其总活度浓度应该采用非平衡情况下的几个特征核素的活度浓度共同计算得到,并且需计算分析其随时间变化出现的最大值,以此来确定是否超过相关法规标准。It is of great significance to measure and calculate rare earth tailing radioactivity for the development of appropriate standards and exemption disposal. The total activity concentration of the three natural decay series (uranium series, thorium series, actinium series) was analyzed under the equilibrium and disequilibrium state according to the selected characteristic  γ-rays. At the same time, we calculated the total activity concentration and the radioactivity for each radionuclide based on the general kinetic equations of decay chain and studied the trend of each radionuclide of thorium-series under different degrees of disequilibrium with time. The results demonstrated that the total radioactivity of and calculated in disequilibrium state was more closed to the actual measurement results compared to that in equilibrium state. In addition, the activity changes with time of thorium series in disequilibrium state are related to the initial activity concentration of the mother nuclide and 228Ra. If the activity concentration of 228Ra is less than that of 232Th, the total activity peak will be 10 times to maternal activity and appear after 60 a when the thorium series become balance again. If the activity concentration of 228Ra is greater than that of 232Th, the maximum total activity will appear in 3.82 a, and will be the sum of 4.57 times of the initial activity concentration of the mother nuclide and 5.25 times of the initial activity concentration of the first daughter 228Ra. Therefore, the rare earth tailings have been in disequilibrium state, and its total activity concentration should be determined based on the activity concentration of several  feature radionuclides. In addition, the maximum value of the activity concentration is profitable to judge whether the activity concentration is fit with relevant regulations and standards.