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摘要： 如果问学生语文试卷哪项内容最难，大部分学生都会回答是古诗文阅读，而古诗文阅读中最难的又是古代诗歌阅读。因为文言文篇幅较长，尚可以借助上下文对存疑内容进行推测，而古诗篇幅较短，有效信息较少，古人表情达意又讲求含蓄隐晦，如果再用点典故，那么学生对诗歌就如云里雾里看花一般，主打一个“看不懂”！连诗歌都“看不懂”，那么做题更是连蒙带猜，全凭主观臆测。可见，想要做好古诗阅读，读懂诗歌是关键！

关键词： 吸气式高超声速飞行器   飞行控制   智能控制   自适应控制   神经网络  

摘要： 吸气式高超声速飞行器具有高速度、大射程和快速响应的特点,在军事和经济方面具有重大价值。与传统飞行器相比,吸气式高超声速飞行器的强非线性、气动力耦合和参数不确定性等特性,给控制系统设计带来了巨大挑战。本文深入研究了吸气式高超声速飞行器控制系统设计过程中遇到的问题,重点解决:大包线飞行阶段的外部扰动影响问题、机动爬升初期的非最小相位特性问题、机动爬升阶段的攻角约束问题、长航时巡航飞行段的通信计算资源有限问题、以及机动下降阶段的执行器幅值和速率约束问题。主要研究内容包括: 首先,描述吸气式高超声速飞行器的几何构型和基本结构,并定义模型构建所需的坐标系及其转换关系。然后,通过建立运动方程获得面向控制的动态模型,列举几种常用的高超声速飞行器数学模型。详细阐述国内外重点研究机构针对这几种模型进行的相关工作,分析不同模型之间的区别和对控制系统设计带来的难题。最后,针对大包线飞行下高超声速飞行器受外部扰动与参数摄动影响的问题,提出抗干扰鲁棒自适应控制器。对于速度子系统,利用深度强化学习策略进行PID参数智能整定。对于高度子系统,利用径向基神经网络对未知非线性动态进行逼近,设计超螺旋微分观测器对外界扰动进行估计,实现高超声速飞行器的自抗扰跟踪控制。 针对高超声速飞行器机动爬升初期的非最小相位特性问题,分析系统的零动态稳定性,指出升降舵-升力耦合系数和弹性模态对吸气式高超声速飞行器非最小相位特性的影响。然后利用俯仰角输出重定义,设计基于小样本在线增强的复合学习控制器用于解决非最小相位特性的稳定跟踪控制问题。在此基础上,设计基于数据驱动的输出重定义策略,能够更加灵活地处理非最小相位问题。结合预设性能和优化学习机制,该控制器可对重定义参考指令进行动态调整,同时保证系统跟踪误差处在预设的范围内。 针对高超声速飞行器机动爬升阶段的路径及攻角约束问题,提出包含优化路径智能生成和高性能智能控制的两步智能策略。首先,训练并构建优化轨迹生成的深度神经网络,以实现标称飞行轨迹的快速生成。然后,利用实际预设时间理论结合障碍李雅普诺夫函数,设计预设性能及时间的自适应跟踪控制,处理攻角约束和外界扰动问题。另外,以结构相对简单的标称反步控制器为基本框架,借助深度强化学习技术实现关键控制参数的在线调整,进一步提升控制性能,且避免在实际工程应用中设计障碍函数的困难,无需将初始攻角误差限制在允许的范围内,符合低复杂度在线智能控制的设计需求。 针对高超声速飞行器长航时巡航阶段的通信及计算资源受限问题,分别提出基于量化和触发的有限时间确定学习控制器以及基于神经网络的预定义时间分层学习控制器。首先利用量化的思想结合事件触发机制,用于解决通信资源的浪费问题,同时避免芝诺现象的发生。在此基础上,以控制分配策略为模板,设计神经触发分配方案,然后训练并获取神经网络的经验知识。与传统方法相比,此方案降低了在线控制的计算复杂度,并通过结合预定义时间扰动观测器与预定义时间滤波器,确保飞行器跟踪误差在预定时间内实现快速收敛。 针对高超声速飞行器机动下降阶段的执行器幅值和速率受限问题,分别提出基于优化分配增强的自适应控制器和基于智能在线分配的确定学习控制器。对于速度子系统,采用深度强化学习策略对燃油阀指令进行智能权值分配设计。对于高度子系统,首先利用模型预测控制技术,用于解决升降舵和鸭翼的控制优化分配问题。在此基础上,以优化分配增强策略为模板,通过训练深度神经网络实现气动舵智能在线分配;然后利用确定学习机制,在具有充足训练资源的离线学习测试端,获取并存储了基于学习训练的离线经验知识。相比传统方案,该方案能够提高控制面气动效率,减少在线运算的复杂度。 综上所述,本论文对吸气式高超声速飞行器在多飞行阶段的控制问题开展了理论研究。对其大包线飞行的外部扰动影响问题、机动爬升初期的非最小相位特性问题、机动爬升阶段的路径及攻角约束问题、长航时巡航阶段的通信及计算资源有限问题、以及机动下降阶段的执行器约束问题分别进行研究,并取得一定的研究成果,对现有研究成果进行补充,为面向未来的高超声速飞行器控制方法研究提供必要的技术支持。

摘要： We consider the theory by (Chadwick, 2019) on the applications of Navier-Stokeslets (NSlets) by a Green’s integral distribution of fundamental solutions in boundary layer flow which we call BL-lets. This research investigates the application of the theory to the problem of uniform flow past a semi-infinite flat plate, which results in the determination of the unknown strength function of a Wiener-Hopf type integral. The research first reviews Imai’s method describing the far-field wake and shows that it approximates to an Oseenlet representation to leading order (Adamu& Chadwick, 2019). The BL-lets are given as an expansion where the first term is given by the Oseenlet with Imai’s approximation applied. The research reviews two existing approaches that are used in determining the strength function of the BL-lets, and also develops a new approach. The existing approaches are the one that uses BL-lets (Chadwick, 2019) and the one that uses Wiener-Hopf technique with Oseenlet as the kernel (Gautesen, 1971). While the newly developed approach is called degenerate approach that evaluates the integral straight away in transform space. All approaches agree for the strength function of the first approximation and the expression for the velocity agrees with Kusukawa’s and Chadwick’s solutions. However, the BL-lets representation is only valid in the far-boundary layer and so this solution is a first approximation and not accurate. By relaxing the boundary condition at the leading edge, equivalent to assuming the BL-lets approximation breaks down there, enables us to consider a strength function expansion and consequently a velocity expansion. The resulting velocity expansion is continued into the boundary layer and shown to give a good representation of the flow even with just three terms (Adamu et al., 2023), and is compared to the numerical Blasius shooting method and Kusukawa’s boundary layer expansion. Hence the NSLet successfully models the problem of uniform flow past

关键词： 涡轮   气膜冷却   冷却效率   气热耦合   湍流  

摘要： 目前燃气涡轮发动机一般通过提高入口温度的方式来提高热效率和输出功率。随着涡轮入口温度的升高,叶片材料内部因温度梯度剧烈变化而引起的热应力增大缩短了叶片使用寿命。气膜冷却技术能够有效降低叶片温度,已经成为涡轮叶片最重要的冷却方式之一,对涡轮叶片气膜冷却效果进行准确预测十分重要。近年来随着计算流体力学的不断发展,气热耦合数值仿真计算已经成为设计和验证燃气涡轮冷却结构的重要方法。本文以C3X型高压气冷涡轮导叶作为研究对象,通过ANSYS CFX针对气冷涡轮叶片气膜冷却效果进行了气热耦合数值仿真计算。 (1)本文建立了C3X型高压气冷涡轮导叶数值仿真模型,使用不同的湍流模型进行了气热耦合数值仿真计算,结果表明:使用SSTk-ωGama Theta模型计算出的静温和换热系数与试验结果的最大误差均在5%以内。对于具有前缘气膜冷却结构的C3X高压涡轮叶片,不同的湍流模型对叶片中径处无量纲化静温和换热系数分布有较大的影响。对于带有多排气膜冷却结构的C3X高压涡轮叶片,是否带有转捩模型对气热耦合计算结果的影响较小。 (2)本文通过改变冷气流量的方式设置了6组不同的吹风比工况,分别对不同吹风比下叶片前缘与下游的气膜冷却效果和多排气膜冷却叠加作用进行了研究,结果表明:吹风比从0.5增大至3的过程中,前缘冷气射流逐渐脱离前缘壁面直接进入主流导致前缘气膜孔附近区域最高冷却效率降低了6.4%;叶片下游气膜冷气射流均与叶片壁面贴合较好,叶片最高冷却效率与平均冷却效率分别提高了33.5%和18.2%。同时随着吹风比的增加,下游密集冷气射流形成的气膜层使前缘冷气射流强制向壁面上方抬升,前缘冷气射流不断增大的径向速度分量促使下游冷气射流向叶顶区域偏移。 (3)本文通过设置5组不同的叶片表面粗糙度工况对C3X叶片分别进行了气热耦合仿真计算,研究了表面粗糙度对气冷涡轮叶片气膜冷却效果的影响,结果表明:在吹风比M=0.5下,随着叶片表面粗糙度从1μm增大至19μm,从叶片吸力面轴向弦长50%左右和叶片压力面轴向弦长70%左右至叶片尾缘之间区域的冷却效率逐渐降低,对流换热系数逐渐提高。叶片中径处气膜冷却效率最高降低了约3.4%,叶片中径处无量纲换热系数最高提高了约28%。 (4)本文通过设置5组不同的主流入口湍流强度和6组不同的冷流入口湍流强度工况对C3X叶片进行了气热耦合仿真计算,研究了入口湍流强度对气冷涡轮叶片气膜冷却效果的影响,结果表明:在吹风比M=0.5下,主流入口湍流强度对叶片冷却效率的影响并不明显。随着冷流入口湍流强度从1%增大至13%,从叶片吸力面与压力面轴向弦长80%左右开始到叶片尾缘之间区域的冷却效率逐渐提高,对流换热系数逐渐降低。叶片中径处气膜冷却效率最高提高了约2.1%,叶片中径处无量纲换热系数最高降低了约22%。

关键词： 槽道湍流   直接数值模拟   两相相互作用  

摘要： 颗粒两相壁湍流广泛存在于自然环境（如沙尘暴和火山灰）及工业流动（如流化床和石油管道输运）中。由于壁湍流中存在多尺度的相干结构,不同惯性的颗粒和不同尺度湍流结构间的动量和能量交换会产生更为复杂的两相相互作用,使得颗粒两相壁湍流的研究既是一个热点也是一个难点。因此,本研究基于直接数值模拟和拉格朗日点颗粒追踪方法模拟了水平槽道中的颗粒两相湍流,针对两相相互作用的重要参数（包括颗粒惯性、剪切升力、重力等）和关键过程（包括再层流化等）,揭示了不同条件下颗粒运动和湍流调制的基本规律及两相相互作用的机理。 针对再层流化过程,通过极低雷诺数下两相槽道流动的模拟和分析发现,小惯性颗粒抑制了原本单相流中湍流产生和耗散的非线性过程,增强了准流向涡,促进了湍流的自维持过程,导致临界雷诺数降低。颗粒惯性越大,其对流体的反馈也越强,从而使得临界雷诺数也越小。相同惯性下重力沉降增强了颗粒与流体的滑移和两相相互作用,增大了垂向和展向的湍流强度,进一步减小了临界雷诺数。 在统计稳定的槽道两相湍流中,相对于无升力的情况,近壁负的剪切升力抑制了颗粒的壁面聚集和在低速条带内的倾向性分布,使得颗粒破坏了发卡涡,导致出现了颗粒浓度降低但是湍流强度进一步减小的“反常现象”。考虑重力后,当沉降速度St+g+（27）0.2时颗粒对湍流调制的影响不明显,而St+g+（29）0.2时“轨迹交叉效应”抑制了湍流。此外,当重力加速度相同时,颗粒惯性越大,其对超大尺度结构的抑制越显著,这与无重力颗粒的影响趋势存在定性差异。 通过硬球模型和邻接单元搜索算法研究了颗粒间碰撞对不同颗粒体积分数(Φv=10-4～10-3)两相相互作用的影响,发现在小体积分数下,无论考虑重力与否,碰撞基本不影响颗粒对湍流的调制。在大体积分数下,惯性颗粒的碰撞多发生于壁面附近的低涡量区,相对于双向耦合而言,促进了发卡涡的产生,增强了湍流脉动。然而,在重力的作用下,颗粒的碰撞多发生于壁面附近的高涡量区,抑制了重颗粒的壁面反弹和近壁流体的上抛,破坏了低速条带和发卡涡,导致湍流脉动进一步减小。随着颗粒惯性的增大,重颗粒间的碰撞对湍流脉动速度的削弱更加明显。

关键词： 胶结充填体   分离式霍普金森压杆   动态力学特性   损伤演化   数值模拟   控制技术  

摘要： 阶段空场嗣后充填采矿法是金属矿山地下开采的重要方法,一步骤充填体的稳定性是确保二步骤回采时采场安全的关键因素。金属矿二步骤回采中,爆破落矿产生的爆破扰动是充填体损伤破坏的主要诱因,需采取措施降低爆破对一步骤充填体的影响,保障采场安全与回采效率。本文通过研究不同龄期尾砂胶结充填体的动态力学性能,以爆破动载下充填体损伤控制问题为导向,主要研究成果如下: （1）通过分离式霍普金森杆实验深入分析了胶结充填体在动载荷作用下的力学响应。充填体动态损伤破坏的阶段性特征划分为线弹性变形、屈服破坏和峰后破坏三个阶段;强度增长因子随应变率增加呈三次多项式规律增长,动态抗压强度呈应变率的三次多项式增长趋势。相同平均应变率下,养护龄期越长,动态抗压强度越高;相同养护龄期内,充填体在低应变率下主要表现为细小裂纹生成,中高应变率(超过70 s-1)导致充填体破坏模式由局部破碎变为粉碎破坏。 （2）建立了基于Weibull分布密度函数的充填体动态损伤本构模型,揭示了不同龄期充填体的损伤演化规律。本构模型预测应力应变曲线和实验曲线高度吻合。不同龄期充填体的损伤值-应变曲线呈上凸形,随养护龄期及平均应变率的增加,上凸趋势越显著。随应变增加,损伤值先快速增长后增速逐渐减缓,最大应变值对应损伤最大值。 （3）基于LS-DYNA模拟软件建立了采场矿体与充填体交互作用的边孔爆破模型,以充填体最大有效应力和最大振动速度为损伤度指标,探究了边孔距、养护龄期和微差时间等因素对胶结充填体爆破损伤演变过程的影响规律。随边孔距增大和充填体养护龄期延长,充填体损伤度呈逐渐减弱趋势。随微差时间延长,充填体损伤度先降低后升高。 （4）以某铁矿阶段空场嗣后充填采矿法为应用背景,以充填体爆破损伤为控制指标,形成以二步骤采场回采时机、边孔距和微差时间优化为核心的充填体爆破损伤控制技术。一步骤充填体养护60 d后进行二步骤回采,边孔距2.5 m,孔间微差时间25 ms时,充填体振动速度和有效应力较小,能够保证爆破冲击作用下充填体的稳定。

关键词： 个案管理员   工作压力   因应策略   留任意愿  

摘要： 为落实长照2.0在地老化政策目标，以社区为基础之整合式服务体系，增进长照服务提供单位分布之密度，让民众获得便利性且多元的服务，并推动社区整体照顾服务体系，因此由社区整合型服务中心落实个案管理，并依个案需求协调安排照顾服务资源，提供具弹性化以及连续性之服务，而社区整合服务中心提供服务之个案管理人员职责为衔接原有照顾管理人员之照顾管理及服务连结者的角色。本研究目的为探讨社区整合型服务中心个案管理员的工作压力与因应策略状况。 同时本研究是采用质性研究方法，是社会科学研究中最广泛运用的收集资料方法之一，并且能协助研究者在研究发现中，归纳观点并找出个案管理员的工作压力、因应策略及留任意愿状况。为深入了解个案管理员的工作压力与因应过程，又考量新进个案管理员对於多元复杂的长期照顾管理制度不熟悉，因此设定研究参与者之筛选条件为（一）现仍在执行个案管理员业务；（二）一年以上同职务工作经验；（三）必须完成个案管理员进阶课程；(四)愿意分享内在经验者。考量研究者个人的资源、预算与可能增加的访谈次数，样本以可近性为主，研究场域选择南投县地区。 本研究发现个案管理员须面对个人系统、实务系统、工作团队系统和机构组织系统的工作压力，与个案管理员因应策略之对应，并且依据研究发现提供建议:(一)问题取向因应策略，主动找到相关权责人员和寻求同侪的意见。(二)情绪取向因应策略，稳定自己的情绪并做适当的抒发。(三)折衷取向因应策略，透过自我反省及正向思考并且寻求组织内部主管支持或是外部单位寻求协助。 关键字：个案管理员、工作压力、因应策略、留任意愿