基于遗传算法的多UCAV动态任务分配研究

为了使多无人作战飞机在复杂多变的动态战场环境下协同性、实时性更优,文章针对多无人作战飞机动态任务分配问题建立了一种扩展的多目标整数规划模型,同时设计了基于模糊集隶属度的混合重调度方法,并采用遗传算法进行求解;对无人作战飞机失效和出现新目标两种动态情况进行仿真实验,与完全重调度进行对比,得到基于模糊集隶属度的混合重调度方法在效率及稳定性方面明显优于完全重调度,说明设计的混合重调度方法及模型在解决多无人作战飞机动态任务分配问题上的有效性。     

B~4元素簇的结构与成键特征

在ab initio 6-31G水平上, 用能量梯度法优化了不同构型B~4元素簇的几何结构参数。用组态相互作用方法对相应于7种几何构型的8个电子态, 进行了相关能计算。通过简正坐标分析, 确证了三种稳定构型, 其对应态的能序为:1^Ag(D~2h)<1^A~1(C~20)<3^A~a(T~d)>1^A~1(T~b)。此外, 用定域化分子轨道方法对稳定态的成键性质进行了讨论。     

锂离子电池掺钴正极材料电子结构的DV-Xα研究

采用原子基表示的第一原理赝势方法 ,计算了正极材料LiMn2 O4的电子结构 ,发现LiMn2 O4的价带主要是由Mn(8)和Mn(9)的 3d轨道和O(7)、O(6 )、O(4 )的 2p轨道构成 ,导带主要是由Mn(8)和Mn(9)的 3d轨道和O(7)的 2 p轨道构成 .通过计算Li5Mn7CoO8的电子结构 ,发现在LiMn2 O4中用钴离子取代 16d位锰离子将使电极材料的费米能减小 ,放电电压降低 ;锂离子的净电荷增大 ,锂离子与氧离子的相互作用增强 ,可逆容量降低 ;同时由于价带宽度变窄 ,Co-O键间的相互作用比Mn -O键间的相互作用强 ,所以 ,结构稳定性增加 ,电极循环性能改善 .     

混合杂交罚函数有限元方法及其应用

对一般非协调有限元,目前采用最多的两种方法是罚函数法和混合、杂交法.前一种方法总能保证收敛,但精度差,条件数和稀疏性不好;后一种方法则要满足“秩条件”才能保证收敛,故单元的构造受到很大的限制.本文提出把这两种方法结合一起的有限元方法——混合杂交罚函数法.从理论上严格证明了(在非常一般的条件下)这种新方法总是收敛的,并且其精度、条件数以及稀疏性等皆与协调元相同,也就是说都是最优的. 最后应用这一方法具体构造了一个新的九自由度任意三角形弯板单元(每个顶点给三个自由度——一个位移和两个转角),其单元刚度矩阵计算公式与旧的九自由度三角形弯板单元的计算公式相差不多.但它对任意几何形状的平板都收敛于真解,如果真解u∈H3的话,它的三个弯矩具有一阶精度,位移及两个转角均具有二阶精度.     

骨骼肌生物力学特性多尺度建模与仿真

针对肌纤维微观结构模型与显微镜下观察的图像存在一定差异、微观组分生物力学模型无法有效捕获骨骼肌剪切变形时的力学行为、骨骼肌多尺度数值模型计算成本高的问题,本文从实验、多尺度建模和仿真的角度研究骨骼肌被动力学特性,提出以曲边泰森多边形作为肌纤维截面形状,并建立骨骼肌微观尺度代表性体元RVE;提出新的生物力学模型(MMA模型),并将MMA模型作为肌纤维和结缔组织生物力学模型,MMA模型采用完全的应变不变量I₄, I₅, I₆和I₇,使骨骼肌的剪切行为从材料属性层面得以体现;结合骨骼肌力学实验结果、RVE模型、肌纤维和结缔组织的生物力学模型,建立骨骼肌多尺度数值模型.根据实验结果确定生物力学模型参数,通过多尺度均匀化方法实现微观尺度和宏观尺度之间的连接,最终获得骨骼肌宏观力学行为,通过纵向拉伸、横向拉伸、平面外纵向剪切和平面内剪切4种变形形式的仿真结果验证骨骼肌多尺度数值模型的收敛性.研究了生物力学模型中模型参数、肌纤维体积分数和肌纤维结构对骨骼肌宏观力学行为的影响,最后通过实验验证多尺度数值模型的有效性...     

机器学习在力学模拟与控制中的应用专题序

为了改进机器学习方法在力学问题中的应用效果, 并提高该方法的预测精度、计算效率和泛化能力, 需要回答一些基本问题, 包括: (1)如何从数据中系统地学习抽象的力学规律和本构关系? (2)如何将物理原理和机器学习有效地结合在一起? (3)如何提升模型的鲁棒性和泛化能力? (4)如何大幅度地提升复杂力学系统的模拟效率? (5)针对多尺度或高维度的力学系统, 如何构造可靠、高效的降阶模型? (6)如何系统地提升对大型设计空间的快速搜索能力? 围绕上述这些重要的问题, 《力学学报》组织了《机器学习在力学模拟与控制中的应用》这一专题. 由于篇幅限制, 该专题包含了3篇综述论文和7篇研究论文, 从一个侧面反映了国内科研人员在该方向上的一部分最新研究进展, 供读者参考.      

岐管式微通道冷却热沉的三维数值优化

微尺度传热是近几年来发展起来的一种重要传热技术,广泛应用于高集成度的电子器件的冷却。大功率半导体激光器的热沉积是限制其性能发挥和功率进一步提高的瓶颈。本文研究的热沉用于冷却一种以半导体激光条阵列为泵浦的大功率激光器,其10 mm×1 mm半导体激光条表面的热流密度高达400 W／cm2。本文对以无氧铜为材料、以水为冷却介质的微通道热沉的结构尺寸进行了优化设计。结果表明,热沉结构对热阻、泵功、半导体激光条表面温度分布有重要影响,其中微通道进出口宽度对泵功的影响最大。     

CuCl催化剂上合成气液相合成甲醇和甲酸甲酯(英文)

在低温和浆态反应条件下,于同一个反应器中考察了由合成气一体化合成甲醇和甲酸甲酯的反应。结果表明,由碱金属醇化物和ＣｕＣｌ组成的混合催化体系具有甲醇合成活性,在比较温和的条件下（３６３～４０３Ｋ, ３～６ ＭＰａ）进行合成反应时,甲醇的空时收率可达到２０８ ｇ·Ｌ~(－１)·ｈ(－１)（３６３ Ｋ, ５．０Ｍｐａ）和４３．８ｇ·Ｌ~（－１）．ｈ~（－１）（添加氢化物助剂）。甲醇的选择性与反应温度有关。一体化合成反应与分步反应有较大差异。反应历程可能为甲醇首先均相催化羰化为甲酸甲酯,然后甲酸甲酯再多相催化氢解为甲醇。