基于人工智能的深潜耐压球壳应力场映射

目的 针对深潜耐压球壳在真实下潜过程中全局应力场难以直接获取的问题,提出一种基于人工智能的深潜耐压球壳应力场映射算法。方法 构建深潜耐压球壳有限元模型,并开展仿真分析。提出深潜耐压球壳监测布点方案,进而利用长短时记忆神经网络(Long-short Term Memory Network,LSTM),将测点应力信息作为输入,将全局应力场信息作为输出,构建深潜耐压球壳应力场映射模型。最后,对不同测点下的映射结果进行分析。结果 与模型试验结果相比,仿真误差小于2%。与DNN模型及BP模型相比,映射误差分别下降94.92%与97.76%。结论 所提映射算法可在部分测点失效的情况下仍可以保持较高精度。     

工业城市防护绿色空间布局适宜性评价——以内蒙古包头市为例

城市绿色空间是城市生态系统的重要组成部分,与其他类型的城市相比,工业城市生态环境问题相对突显,应更加重视防护型绿色空间网络化布局与建设。2000—2017年间,工业城市包头市区高质量的绿色空间大量被城市建设占用,城市绿色空间破碎化程度加剧,片状和带状绿色空间分布减少,尚未形成绿色空间生态网络体系;随着工业化、城镇化进一步发展,现状绿色空间承担着比以往更大的生态保护和修复压力。根据包头市工业城市防护型绿色空间建设需求性特征,基于隔离/保护理念、弹性理论、GIS空间分析技术等,评估包头市防护绿色空间布局适宜性,进一步结合2017年绿色空间分布特征,对防护绿色空间建设进行优先级分区。结果表明：（1）研究区防护绿色空间布局适宜区449.59 km2,占研究区总面积（629.59 km2）的71.41%,与现状绿色空间覆盖率（44.71%）相比,可增加26.7%的绿色空间覆盖率;（2）适宜区面积内存在较大面积的无绿色空间和低质量绿色空间,分别约占适宜区面积的25.73%、47.64%,防护绿色空间网络化程度低;（3）根据防护绿色空间布局建设分区结果,41.02 km2的区域可考虑优先建设绿地面积。结果可为包头市及同类型城市防护绿色空间布局与建设提供理论和实践参考。     

基于灰色关联分析的芯片布局和散热器结构参数优化

目的 降低芯片工作温升,提升芯片的热可靠性.方法 利用CFD仿真工具,搭建多芯片共用散热器的热仿真分析模型,确定不同方案的芯片结点温升.以芯片横向和纵向间距、散热器基板厚度、翅片高度、翅片厚度、横向翅片间距、纵向翅片数等7个结构参数与芯片温升之间关系为研究对象,以降低芯片结点温升为优化目标,通过灰色关联分析,筛选出主要影响因素,并利用响应面回归分析优化.结果 其中4个因素的灰色关联度大于0.6,是影响芯片温升的主要因素,排序为纵向翅片数>基板厚度>芯片横向间距>翅片厚度;横向翅片间隔、翅片高度、芯片纵向间距为次要因素.进一步通过响应面分析优化获取了最终组合优化参数,芯片纵向间隔为15 mm,翅片高度为18 mm,翅片间隔为6 mm;芯片横向间距为104 mm,基板厚度为11.2 mm,翅片厚度为1.13 mm,纵向翅片数为10,芯片组最大温升为48.959℃.结论 灰色关联分析能较好地用于散热多因素影响分析,与响应面回归分析相结合,可以构建出较高精度的回归预测模型,该研究为多芯片共用散热器的布局和结构方案评估和优化提供了参考.     

基于远程医疗的血压监测系统硬件设计与电磁兼容分析

本文研究设计了袖带式电子血压监测系统,其中硬件部分主要由传感器信号采集模块,MCU控制模块和无线传输模块等组成。该系统具有低功耗、易携带、实时传输等特点。本文重点讨论了血压监测系统在PCB设计、排版布线及调试电路板过程中的电磁兼容问题,以及在器件选型方面的电磁兼容研究。测试结果表明该系统具有良好的电磁兼容性和实际应用价值。     

采用遗传算法优化气体探测器布局策略研究

石油石化装置具有结构复杂且危险性高的特点,所加工物料多为易燃易爆有毒物质,且工艺单元之间集成度高,一旦发生泄漏若无法及时探测到则易形成气液积聚和火灾爆炸后果强化,装置拥塞度高使人员逃生困难。火气系统FGS作为安全关键系统,其中的气体探测网络如何快速可靠的实现对气体泄漏事件的探测显得尤为重要。已知探测时间,通过引入遗传算法利用其全局搜索的特点克服传统分支定界法的缺点,实现立体空间不同高度下设置探测网络达到场景全覆盖和缩短探测时间,同时求出探测时间附近的多组最优解,为探测器放置提供多种布置方案。通过与传统等间距探测器布置方案比较,从多种布置方案中选择更符合实际的最佳方案。通过海上浮式生产储油船的生产夹板气体探测案例,验证了所提方法的有效性。     

细河水质监测点的优化布设

水质监测点的布设直接影响着是否完整、客观的反映整个水域水质状况。文章采用动态贴近度法,对阜新市细河进行监测点布设。结果表明:已有水质监测点布设不合理;该模型具有放大作用,聚类效果相对明显,优化点具有代表性,可以真实反映细河水质变化动态,同时减少监测工作量。     

“十二五”地表水国家环境监测网络吉林省水环境国控监测点位布设的构想

根据国家环境质量监测网络,对十二五地表水环境质量监测断面调整工作要求,吉林省在辖区内所有水环境质量监测断面及采样点基础上,完成了松花江流域和辽河流域国控监测断面的优化调整工作。在此过程中,如何从国家尺度上,既能充分反映吉林省水环境质量状况,又能满足国家对地表水环境管理需求进行了深入思考。本文以吉林省为例,在确定国控监测断面及采样点的布设中,提出了自己的构想和建议。     

连续弯曲河道段桥位布置及通航安全分析

基于MMG船舶操纵运动数学模型基本理论,利用龙格-库塔方法进行积分计算求解方程组,将船舶的各受力方程结合流场数学模型计算的表面流场数据在MATLAB软件中编制成船舶操纵运动数值模拟可视化程序,以洞庭湖澧水洪道安乡大桥建设工程为背景,计算分析桥梁建设后航道弯曲半径及桥前直线段距离对通航安全的影响.结果表明,船队通过连续弯曲河道出弯时占用的航宽增大,千吨级航道中的弯曲半径取《内河通航标准》中单弯情况规定的最小值480 m时,上游出弯口与大桥间的安全直线段距离需6倍船长以上.距离为5倍船长时,航道弯曲半径应增大至550 m,无法达到相应的航道弯曲半径时,下游桥孔的通航跨距应相应增加15.8％.     

Safety-based process plant layout using genetic algorithm

This paper presents a method based on a genetic algorithm for optimizing process plant layout. The relative location of main process units is determined to minimize an annual cost function including the cost of material transfer between process units (piping and pumping costs), land cost, and the expected annual loss resulting from damage to each secondary unit caused by primary accidents occurring in nearby process units. This method is an improvement over previous attempts using genetic algorithms or mathematical programming techniques to optimize plant layout, which neglected pumping costs and included safety issues by evaluating the infringement of predefined safety distances only. In this approach the operating cost of material transfer is included and the likelihood of accidents is taken into account thus providing good practical solutions to the plant layout problem incorporating more realistic cost functions and constraints. In the paper, after discussing the structure of the annual cost function and describing the working logic of the layout generating algorithm, a case study is described to demonstrate the effectiveness of the proposed methodology.     

基于地质灾害危险性评价的建设用地布局规划

":5.12"汶川地震诱发了都江堰市许多新的地质灾害,恢复重建工作不断遭遇一系列复杂的地质环境问题。文章根据重灾区都江堰市震后地质地理环境特征,优选出坡度、震后地质灾害密度、工程岩组、线性构造密度、土地利用现状、河网密度等6个评价指标,建立分级标准;利用GIS技术对空间数据的采集和分析功能,结合数理统计的方法原理,对都江堰市进行地震诱发地质灾害危险性定量评价。经过精度验证,结果显示震后都江堰市地质灾害高危险区和较高危险区占土地总面积的15.8%,主要位于"5.12"特大地震发震的龙门山推覆构造带的前山推覆构造带上;地质灾害中等危险区分布较广,占总面积的15.8%;地质灾害低危险区和较低危险区分布最广,占总面积的68.4%,主要分布在坡度平缓、植被发育、坚硬或半坚硬的岩组地区,将评价结果与新一轮土地利用总体规划的城镇用地布局、农村集中居住区点位叠加,科学准确地揭示出研究区震后建设用地区域地质灾害空间分布规律,从空间上对建设用地的安全布局进行了预警,为新一轮土地利用总体规划建设用地布局规划方案提供科学的参考。