基于RBF神经网络的磨矿粒度软测量模型及实现

磨矿分级作业是选矿生产中的重要环节,磨矿粒度的好坏直接影响浮选的精矿品位和尾矿回收率;在实际生产中粒度的测量有在线粒度分析仪,但存在成本高、维修率高,离线实验室化验又有时间延迟大的问题;对实际磨矿分级作业过程进行了分析,提出用径向基函数(RBF)神经网络建立磨矿粒度软测量模型,采用正交最小二乘法(OLS)算法对网络进行训练学习,泛化校验;仿真结果表明,在较少训练数据下该网络非线性处理能力和逼近能力依然很强,学习时间短,模型基本符合要求;通过OPC技术将Matlab与PKS控制系统相结合,实现实时软测量磨矿粒度。     

基于代价优化的云工作流调度改进PSO算法

云计算可以通过即付即用的方式向用户工作流提供资源。为了解决资源服务代价异构环境下的云工作流任务调度代价问题,提出一种基于改进粒子群算法的云工作流任务调度算法WSA-IPSO。通过综合考虑任务的执行代价和依赖任务间发生数据传输时的通信代价,算法将总代价优化问题形式化为有向无环图DAG中的任务调度模型,并提出基于改进粒子群算法的优化模型对其进行求解。通过改进传统粒子群算法的粒子速度更新策略和惯性权重更新策略,算法可以以更快的收敛速度得到代价最小化的调度方案。通过仿真实验,与MCT算法及标准粒子群算法进行性能比较。实验结果表明,WSA-IPSO算法在降低总代价、任务分布的负载均衡以及算法收敛性方面比较同类算法均表现出更好的性能。     

基于粒子群的高超声速飞行器闭环制导研究

对于高超声速飞行器的研究来说,凭借其超高的飞行速度和飞行高度,能够在短时间内飞行更远的距离。为了达到作战要求,需要规划整个飞行轨迹,而最为重要的便是上升段的制导问题。本文以X-33高超声速飞行器模型为研究对象,提出基于粒子群算法的闭环制导策略,实时修正飞行轨迹,使飞行器最终准确到达目标位置;并对该方法的可靠性进行了仿真验证。仿真结果表明,基于粒子群算法的闭环制导策略优化精度高,物理概念明确,能满足高超声速飞行器上升段的闭环制导需求。     

周期性变电场下熔体静电纺丝射流的介观模拟

利用介观模拟的耗散粒子动力学法, 对纺丝射流稳定直线段区域进行变电场模拟, 并以三维的射流路径呈现出来. 研究了不同控制频率下的变电场对聚合物分子链的运动情况、 射流直径及下落行为的影响. 结果表明, 与稳定电场相比, 周期性改变电场能够有效提高分子链的拉伸, 使射流直径减小, 较低的控制频率能够加速射流的下落, 从而获得较细的纤维.     

惰化剂粒径对铝粉火焰传播特性影响的实验研究

为探索惰化剂粒径对可燃工业粉尘火焰传播特性的影响,通过建立竖直粉尘燃烧管道实验平台,在碳酸氢钠质量分数为30%的惰化条件下,就碳酸氢钠粒径对铝粉燃烧火焰传播特性的影响进行了实验研究。结果表明:平均粒径为30 μm的碳酸氢钠粉体对平均粒径为15 μm的铝粉的火焰传播速度具有较好的抑制作用,惰性粉体与可燃工业粉尘应存在粒度匹配效应;碳酸氢钠粉体对铝粉火焰温度的惰化抑制效果与其粒径呈反比关系;碳酸氢钠粉体会减小铝粉火焰预热区厚度,预热区厚度随碳酸氢钠粒径的增加先减小后增大。此外,分析了碳酸氢钠粒径对铝粉火焰传播特性影响的作用机理。     

以新型空壳颗粒复合材料为分配层的成层防护结构抗爆性能试验研究

以成层式人防工程为试验研究背景,分别采用黄沙和新型空壳颗粒复合材料做分配层,开展大比尺集团装药化爆模拟试验,考察其衰减爆炸冲击波的能力。试验结果表明,采用颗粒复合材料构建的分配层,在相同装药量下,遮弹层的变形和破坏明显大于黄沙分配层,应力波上升沿加大,波形脉宽增加,平均峰值应力大概是黄沙分配层的0.65左右,除装药正下方的个别颗粒遭受粉碎性破坏外,绝大部分空壳颗粒依然完好,只是表层泡沫陶瓷略有破损。这说明新型空壳颗粒复合材料不但对爆炸波有非常明显的衰减弥散作用,而且具备承受多次打击的能力。用这种材料做分配层,可大幅提高地下人防工程的抗爆能力。     

颗粒膜的结构及对乳状液稳定性的影响机制

以颗粒膜为基础的乳液因广泛应用于油田、造纸、食品、化妆品、医药等领域而备受关注。本文归纳了在油水界面形成颗粒膜的颗粒密度、粒径及润湿性等特征,并阐述了颗粒在界面吸附扩散的行为。重点从颗粒垂直于界面的分配及方向,颗粒在界面内的排列及进一步形成的空间结构综述颗粒膜结构。总结了颗粒在界面的状态及颗粒膜结构的影响因素,并从能量及力学角度进行分析。颗粒膜对乳状液稳定性影响机制主要体现在颗粒膜的结构及界面黏弹性：颗粒膜的结构阻隔液滴之间的碰撞聚并,这是乳状液稳定的基础;同时,颗粒膜通过改变界面黏弹性使得液滴在运动、碰撞、絮凝时不会轻易崩溃,从而强化了乳状液的稳定性。固体颗粒为乳化剂形成颗粒膜稳定乳状液的机制探究为稳定乳状液制备以及乳状液的破乳提供理论依据,具有现实意义。最后,本文就颗粒膜稳定乳状液的机制研究展望了其未来发展方向及可能的解决途径。     

Tomographic PIV investigation on coherent vortex structures over shark-skin-inspired drag-reducing riblets

Nature has shown us that the microstructure of the skin of fast-swimming sharks in the ocean can reduce the skin friction drag due to the well-known shark-skin effect.In the present study,the effect of shark-skin-inspired riblets on coherent vortex structures in a turbulent boundary layer(TBL) is investigated.This is done by means of tomographic particle image velocimetry(TPIV) measurements in channel fl ws over an acrylic plate of drag-reducing riblets at a friction Reynolds number of 190.The turbulent fl ws over drag-reducing riblets are verifie by a planar time-resolved particle image velocimetry(TRPIV) system initially,and then the TPIV measurements are performed.Two-dimensional(2D) experimental results with a dragreduction rate of around 4.81% are clearly visible over triangle riblets with a peak-to-peak spacing s+of 14,indicating from the drag-reducing performance that the buffer layer within the TBL has thickened;the logarithmic law region has shifted upward and the Reynolds shear stress decreased.A comparison of the spatial topological distributions of the spanwise vorticity of coherent vortex structures extracted at different wall-normal heights through the improved quadrant splitting method shows that riblets weaken the amplitudesof the spanwise vorticity when ejection(Q2) and sweep(Q4) events occur at the near wall,having the greatest effect on Q4 events in particular.The so-called quadrupole statistical model for coherent structures in the whole TBL is verified Meanwhile,their spatial conditional-averaged topological shapes and the spatial scales of quadrupole coherent vortex structures as a whole in the overlying turbulent fl w over riblets are changed,suggesting that the riblets dampen the momentum and energy exchange between the regions of near-wall and outer portion of the TBL by depressing the bursting events(Q2 and Q4),thereby reducing the skin friction drag.     

A symplectic integrator for dynamic coupling between nonlinear vessel motion with variable cross-section and bottom topography and interior shallow-water sloshing

The coupled motion between shallow-water sloshing in a moving vessel with variable cross-section and bottom topography, and the vessel dynamics is considered, with the vessel dynamics restricted to horizontal motion governed by a nonlinear spring. The coupled fluid and vessel equations in Eulerian coordinates are transformed to the Lagrangian particle path setting which leads to a formulation with nice properties for numerical simulation. In the Lagrangian representation, a simple and fast numerical algorithm based on the Störmer–Verlet method, is implemented. The numerical scheme conserves the total energy in the system, as well as giving the partition of energy between the fluid and vessel. Numerical simulations of the coupled nonlinear dynamics are presented.     

基于无迹粒子滤波的飞行器再入段传递对准方法

针对再入式飞行器再入返回前需要精确和快速的传递对准需求以及空间环境特殊性,提出了一种适用于再入式飞行器空间平台对准方法,建立J2000坐标系下光纤陀螺惯组的系统状态方程,利用星敏感器输出的姿态和光纤陀螺惯组输出的姿态差值作为观测量,实现飞行器的"姿态"匹配传递对准算法。针对系统状态方程和量测方程的非线性特性以及单独使用无迹卡尔曼滤波(UKF)方法存在滤波不稳定性和单独使用粒子滤波(PF)方法存在粒子退化导致估计误差变大的问题,提出了无迹粒子滤波(UPF)算法,采用卫星工具包(STK)软件模拟飞行器在轨运行进行仿真验证。仿真结果表明:该方法可以在3s内使得失准角的估计误差小于0.6',估计精度提高了30%,收敛时间缩短了70%,相比传统方法提高了对准的精确性和快速性。