基于拓扑描述函数的特定性能复合材料设计

提出了一种基于拓扑描述函数进行特定性能复合材料设计的新方法. 采用拓扑描 述函数作为设计变量,把复合材料微结构的设计问题转化为一个在周期性单胞上的拓扑优 化问题. 拓扑描述函数以及相应正则化机制的引入不仅可以有效消除棋盘格式等数值不稳定 现象,而且能够有效地抑制传统算法处理此类优化问题时所引发的边界扩散效应. 数值结果 表明所提出的方法可以稳定高效地实现具有特定性能的复合材料微结构设计.     

微光全景光学系统设计

根据微光像增强器成像特性,设计了微光全景光学系统,采用反射式前组与透射式后组结构。重点阐述反射式前组的设计方法,并据此设计优化得到了性能优良的成像系统。该系统有效焦距2.43 mm,工作波段0.4 m～0.9 m,有效工作F数1.5,水平视场360,垂直视场30～100。设计结果表明,系统全视场f 畸变小于6%,调制传递函数在24 lp/mm处大于0.3,系统指标满足成像要求。     

可变抽样区间的非正态EWMA图的经济设计

本文主要讨论非正态总体下,可变抽样区间的EWMA图的经济设计问题。首先利用Burr分布近似各种非正态分布,建立可变抽样区间的非正态EWMA图的经济模型,使总期望费用最型小来确定参数的最优值;其次用遗传算法来寻找该经济模型的最优解,并给出工业中的一个例子;最后对可变抽样区间的非正态EWMA图的经济模型进行灵敏度分析。     

“函数的奇偶性”教学设计

教师以“函数的奇偶性”一节为例,探究“双新”背景下如何推进函数概念与性质的教育教学.学生经历完整认知过程,领会从特殊到一般、再从一般到特殊,以及类比、数形结合的数学思想方法,发展数学抽象、逻辑推理、直观想象等数学核心素养.     

基于学情分析的初中数学作业设计与思考

作业是课堂教学的延续,是检测教师“教”与学生“学”的效果的主阵地之一,基于学情分析的作业设计能更好地服务于“教”与“学”.笔者通过对沪教版教材八年级第十九章第二节“线段的垂直平分线与角的平分线”这一单元作业的设计实践,结合具体作业实例,阐述如何通过学情调查与分析指导作业设计,为教师的作业设计提供有效的操作路径.     

基于BESO算法的涡轮盘拓扑优化

涡轮盘作为航空发动机的核心部件之一,其轻量化设计对航空发动机效率提升至关重要。基于双向渐进结构优化算法（bidirectional evolutionary structural optimization,BESO）拓扑优化模型,使用灵敏度过滤的方法抑制棋盘格现象,用ANSYS的参数化设计语言（ANSYS parametric design language,APDL）编写拓扑优化程序,对离心载荷作用下的涡轮盘进行结构优化,并通过施加叶片等效载荷的方式,考虑叶片对于优化结果的影响。结果表明,使用编写的算法进行拓扑优化迭代步数减少,显著提升优化效率,在减重26%的条件下,拓扑出的新的结构模型结构总应变能降低48%,结构刚度提升,最大等效应力降低25%且应变能和应力分布更均匀合理。     

基于均匀设计优化深山草莓花瓣离体培养及植株再生体系

应用均匀设计法对深山草莓花瓣诱导愈伤组织和愈伤组织再分化芽苗的主要因子和水平进行了探讨.结果表明,深山草莓花瓣愈伤组织诱导的适宜培养基为LS+TDZ 2.06 mg.L-1+2,4-D 0.60 mg.L-1,诱导率为98%;愈伤组织再分化芽苗的适宜培养基为1/2 LS+TDZ 2.30 mg.L-1+NAA 0.10 mg.L-1+KT1.30 mg.L-1,分化率为96.3%.炼苗移栽后观察植株的形态、花、果及生长等特征,以筛选具有优良性状的株系.     

KrF深紫外光刻投影物镜光机热集成分析与优化

提出了一种融合新型支撑方式与灵敏度分析的光机热集成分析与优化方法,用于设计超高精度深紫外光刻投影物镜系统。首先,采用轴向多点与周向三点胶接支撑相结合的新型支撑方式,实现了212.51 mm口径光学元件的超高精度定位要求。其次,通过对光学元件进行热力耦合分析,验证了光机系统的合理性。然后,在光机热集成分析条件下,分析了单个光学元件的灵敏度,以及全部光学元件表面变形对整体光学系统波像差均方根值和校准F-tan θ(F为焦距,θ为物方视场角)畸变的影响。最后,通过调整部分光学元件的灵敏度进行局部优化,并对整体光学系统的像质进行优化。结果表明：在热力耦合条件（参考温度为22.5℃、极限工作温度为±2.5℃、重力）下,光学元件的最大表面面型均方根（RMS）值为9.86 nm,能够满足超高精度定位要求。在光机热集成分析条件下（参考温度为22.5℃、极限工作温度为±2℃、重力）,优化后光学系统的波像差RMS值小于10.50 nm,校准F-tan θ畸变小于6.00 nm,相较于优化前,波像差RMS提升了46.98%,校准F-tan θ畸变提升了77.69%,达到了设计要求。     

渐进多焦点自由曲面镜片渐进通道优化设计

渐进多焦点镜片子午线光焦度分布设计直接影响镜片像散分布,是优化设计的核心之一。提出了一种基于累积分布函数的子午线光焦度分布方法;针对渐进通道宽度过窄的问题,对子午线光焦度分布下的不同轮廓线求解对应的矢高进行加权叠加,同时推导新的子午线光焦度分布函数以降低子午线光焦度变化率;仿真及加工了3片镜片。研究结果表明：采用累积分布函数能够设计出满足光学性能要求的渐进镜片;使用矢高叠加扩展了渐进通道的宽度,保持了像散梯度的平滑过渡,且将最大像散分布在镜片鼻翼两侧;新的子午线光焦度分布函数在拓宽渐进通道宽度下会存在像散梯度变化堆积问题,所以需要将光焦度分布和面型等因素结合考虑,并进行优化。本研究方法为渐进多焦点镜片的子午线光焦度优化设计提供了新的理论。     

长焦镜头光学系统设计及无热化研究

为满足车载激光雷达接收光学系统在复杂环境实际应用中的温度适应性要求,本文基于一种将长焦镜头与线阵探测器相结合,通过局部图像级成像显著提高激光雷达系统探测分辨率的方案,设计了一款轻小型无热化的四片式全玻璃长焦镜头,研究了其在不同温度下的像面漂移。分析结果表明,所设计的长焦镜头在整个-40～100℃的温度范围内焦移量为0.021 mm,小于焦深0.074 mm,在30 lp/mm处各视场调制传递函数（MTF）均大于0.5,全视场内光斑半径在7μm以下,水平及垂直角分辨率为0.045°（H）×0.045°（V）。此长焦接收光学系统结构简单、成像质量高、环境适应性强,在车载激光雷达领域具有良好的应用前景。