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关键词： 改进鲸鱼算法   支持向量机   电力变压器   故障检测  

摘要： 目前潞安化工集团下属各大煤矿井下电力变压器故障特征向量均无法全面反映变压器故障问题,因此无法在最短时间内快速定位故障原因,为了提高电力变压器故障检测的准确度,现设计了一种基于改进鲸鱼算法优化支持向量机的电力变压器故障检测方法。该方法通过收集电力变压器正常运行及出现故障时的关键数据,按照检测的顺序将样本进行分类处理,选取电力变压器故障检测特征量,建立基于鲸鱼算法的预测模型,并采用支持向量机算法对故障进行检测,以此在最短时间内查找出电力变压器真正的故障原因,减少停电对井下安全生产造成的不利影响。实验结果表明,在几个变压器故障类型的识别上,该方法都具有较高的识别率和准确率,完全可以在井下实际故障处理中进行应用。

关键词： 灾害管理   需求预测   避难场所选址   物资分配   混合决策  

摘要： 地震等灾害的突发性和破坏性导致大量且多样的避难需求,但灾后物资往往不能快速有效地送达,容易出现应急资源供需匹配低效的问题。综合考虑分层避难需求下应急避难场所选址、人员疏散和物资分配等三个重要决策,基于灾后三层应急避难结构框架,本文构建了具有递归机制的应急避难网络,包括避难灾民和不同种类物资需求数量预测、应急避难场所选址和人员疏散以及物资分配;还提出了混合决策方法,包括模糊聚类和多目标规划模型,旨在优化应急避难场所位置和开放数量、灾民疏散距离以及物资满足率。以四川省成都市为例,本文分析了灾民疏散和安置过程,结果表明本文所提方法能公平快速地解决灾后初期应急避难场所选址、灾民疏散和物资分配问题,确保应急避难行动有序高效地进行。

关键词： 荔枝   振动采收   图像处理   分离特性   结构优化  

摘要： 为了研究荔枝振动分离特性,以此为基础优化振动器结构,利用往复振动采收装置在不同振动参数下对荔枝进行振动分离试验,并采用MatLab软件分析高速相机拍摄的荔枝运动视频,获得荔枝运动参数(轨迹、速度、加速度等)。为了确定振动机构的最优工作参数,利用Design-Expert软件处理试验数据并得到回归模型,再通过响应曲面分析振动频率、振幅和振动距离对荔枝分离特性(分离时间、碰撞次数和惯性力)的影响,对回归模型进行优化,结果表明:当振动频率为9.7 Hz、振幅为80 mm、振动距离为29.4 mm时,既能保证较短的分离时间又能减轻荔枝果实所受的机械损伤。为了基于最优工作参数对振动器进行结构优化,以采收效率高和损伤小为目标,以尺寸约束、角度约束和强度约束为约束条件,建立多目标优化模型。优化后的振动器为对心曲柄滑块机构,曲柄长度为56 mm,连杆为127 mm,角速度为62 rad/s。经验证,优化后的振动器可以提高采收效率,减少果实所受损伤,为荔枝振动采收器的设计提供依据。

关键词： 多目标拓扑优化   齿轮箱   折衷规划法   组合赋权法  

摘要： 针对齿轮箱振动噪声问题,采用多目标拓扑优化,优化箱体结构。首先,提出使用博弈论综合层次分析和灰色关联,即组合赋权法分配子目标最优权重值,同时对比3种赋权法优化结果的迭代曲线,验证组合赋权法的优越性。然后,使用折衷规划法归一化子目标得到综合目标函数。最后,根据拓扑优化结果、应力位移云图和模态振型改进箱体结构,改进后箱体相较于原箱体:箱体质量减轻11.2%,箱体最大应力下降39.6%,位移下降5.1%,节点位移幅值响应下降82.8%,前4阶频率均有所上升。所提权重分配方法改善了子目标权重值分配可信度不高、忽略主观判断等缺点;实现了箱体的轻量化;箱体结构改进后静动态性能大幅提升。

关键词： 大数据   示范区   一体化   生态优化   评价指标  

摘要： 基于长三角示范区一体化建设的大背景,考虑生态优化能力标准,结合大数据词频分析法,构建了生态优化能力相关评价指标体系,再通过Criteria Importance Through Intercriteria Correlation(CRITIC)法确定指标权重,以耦合协同度模型评价示范区一体化发展程度,分析了长三角示范区中各区县的生态优化能力与协同程度。得出以下结论,示范区中吴江区生态优化能力较强,嘉善县最为薄弱;示范区生态优化能力建设协调程度由中级失调逐渐转变为良好协调,建设耦合度处于高耦合阶段,相互影响较大,整体上呈现出有序发展趋势,具有较好的发展潜力。

关键词： 农村居民点   协调度   “三生”空间   布局优化   肃州区  

摘要： 农村居民点布局优化对提高土地利用率,改善人居环境,推动乡村振兴具有重要意义。本文以酒泉市肃州区为例,在运用耦合协调模型对“三生空间”协调度进行分析的基础上,将农村居民点布局优化类型划分为城郊融合型、集聚提升型、限制扩张型和搬迁撤并型4种类型,并提出差别化的居民点布局优化策略。研究表明,基于“三生空间”协调的农村居民点布局优化结果较为符合区域实际情况,切实可行,为更好地开展农村居民点布局优化研究提出了新的思路,为更好地实施农村居民点布局优化提供了参考和借鉴。

关键词： 加筋壳结构   可靠性优化设计   自适应代理模型   预期可行性函数准则  

摘要： 加筋壳结构具有较高的比刚度和比强度,被广泛应用于航空航天承力结构中。可靠性优化设计(Reliability Based Design Optimization,RBDO)方法通过综合考虑结构参数中的不确定性和风险因素,可避免结构的过保守设计,保证其在服役环境中的可靠性和安全性。提出了一种基于自适应代理模型的高效RBDO方法,来解决屈曲可靠性约束下的加筋壳结构轻量化设计问题。基于预期可行性函数准则实现了样本点的自适应添加,并通过构建分段函数将离散变量连续化,进而在保证设计结果可靠性的前提下提高优化效率。最后,通过将可靠性优化设计结果与确定性优化结果对比,验证了所提方法的有效性。

关键词： 压电材料   纳米材料   压电效应   压电催化   活性氧   抗菌治疗   抗生素   耐药性  

摘要： 背景:压电材料可通过催化作用产生活性氧,通过多种途径来破坏细菌,而且不会导致细菌产生耐药性。这种不依赖抗生素的抗菌方式具有明显的优势,可以对细菌进行无差别的杀伤,为今后的抗菌策略提供了一种新思路。目的:文章主要总结了有关压电材料特性与抗菌机制,并讨论了部分压电材料在抗菌领域的研究现状。方法:在Pub Med、Web of Science、中国知网和万方数据库中,以“压电材料,压电催化,活性氧,抗菌,细菌感染,抗感染,耐药性”为中文检索词,以“piezoelectric materials,piezoelectricity,piezoelectric catalysis,piezocatalysis,reactive oxygen species,ROS,bacterial infection,antibacterial strategies,anti-infection,drug resistance,drug-resistant bacteria”为英文检索词。检索时间范围重点为2013年1月至2023年12月,通过阅读文题和摘要进行初步筛选;排除中英文重复性研究及内容不相关的文献,经文献质量评价后,最后纳入68篇文献进行综述。结果与结论:(1)压电材料是一类性质稳定的环境友好型材料,其大多数具有良好的生物相容性。(2)压电材料在压电效应过程中可催化产生大量活性氧,活性氧可通过细胞外氧化和细胞内氧化,破坏细菌的细胞膜、胞内蛋白质、酶以及核酸等物质,影响细菌的结构和功能,甚至导致细菌死亡从而实现抗菌。抗菌性能与催化生成活性氧速率相关,而催化速率与材料体系、形貌及外界条件等多种因素相关。(3)压电催化产生的活性氧对细菌不具备选择性,因此表现出广谱抗菌性,且这种抗菌方式不需要依赖抗菌药物,故不会引起细菌耐药性问题。(4)结合超声波无创、可控性与穿透性强等优点,未来压电材料作为耐药菌感染的辅助或替代治疗等具有重要价值和巨大潜力。(5)目前压电材料催化效率低下的难题限制了其在抗菌领域的应用,如何提高压电催化效率成为了学者们关注的焦点。

关键词： 水声传感器网络   鲸鱼优化算法   分簇路由  

摘要： 针对水声传感器网络(UASN)能耗效率问题,提出了一种基于改进鲸鱼优化算法的水声传感器网络分簇路由方法 .该方法能够有效平衡UASN中传感器节点的能量消耗,从而延长网络生命周期.同时能够根据簇头剩余能量等因素动态调整簇大小,平衡簇头负载.仿真结果表明:该方法相对其他典型能耗优化方法,能够有效降低整体网络能耗,延长网络生存时间.

关键词： 玉米免耕播种机   振动特性   自然频率   振型   振幅   结构优化  

摘要： 玉米免耕播种机在作业时会产生振动,影响播种机的工作效率和生产质量,故对其振动特性进行分析和优化非常重要。为此,对玉米免耕播种机振动特性进行了分析与优化。首先,通过试验测试和有限元模拟确定了播种机的振动特性,包括自然频率、振型等;然后,针对振动特性中存在的问题,采用了多种优化方法(如结构优化、材料优化等),以改善播种机的振动性能;最后,通过试验和仿真模拟验证了优化后的播种机性能。研究结果表明:通过优化设计,可以有效地降低播种机的振动幅值,提高工作效率和生产质量。