葡萄糖-丙酮-BrO3--Mn2+-H2SO4体系的化学振荡反应研究及在其分析中的应用

本文通过研究甲醛及常见离子参与下的振荡反应非线性动力学行为,并对其可能的机理进行了探讨,找出了待测物质浓度与某些动力学参数(如诱导期、周期、寿命等)之间的线性关系,为未知浓度的甲醛及常见离子的定量检测获得基本实验数据。从而为甲醛及离子的定量检测提供一种新的方法和理论依据。     

溢流混凝土面板堆石坝的泄槽-水流-坝体耦合系统动力特性分析

采用ANSYS有限元软件和流—固耦合理论[1,2],计算、分析了溢流混凝土面板堆石坝的泄槽—水流—坝体的耦合振动模态特性和泄槽动力稳定性,同时应用随机振动理论对脉动压力作用下的泄槽及地基的动力响应作出了定量估算,与原来的双渐方法(DAA)的结果进行了比较,验证了计算结果的合理性,进而分析了坝体动弹模和堆石厚度对系统动力特性的影响。     

振荡浮子式波浪能转换装置的优化计算

对振荡浮子式波浪能转换装置进行初步设计，并通过数值计算对装置结构进行优化，找出影响装置性能的主要因素，确定出在中国南海工况下装置性能最优的参数。结果显示，在中国南海常波周期5—6S附近，前港长Lfp和浮子长Lb对装置性能影响最大，是决定装置性能的主要因素；浮子吃水深度D和港内水深Dp是影响装置性能的次要因素，通过调整这两个参数，可在局部范围内改善装置性能；等深域水深H对装置性能几乎没有影响，建造装置选址时可不考虑这方面的因素。使装置性能最优的参数取值依次为：Lfp=4m，Lb=3m，D=2．5m，Dp=4．3m。     

基于模糊整数规划的水质浮标光伏/蓄电池动力源配置优化

孤岛型可再生能源供电,是解决水质监测用浮标动力来源的有效途径之一。根据水质浮标系统的特点,综合系统的经济性与环境条件,协同浮标本体成本及浮力、容积、天气因素等约束条件,构建了水质浮标动力源用光伏/蓄电池优化模型。针对制造过程中约束条件与预期值可能出现偏差这一实际问题,提出采用模糊整数规划算法进行求解,实现优化配置光伏/蓄电池动力源的目的。最后,提出对最大连续阴雨天数进行灵敏度分析,考察天气因素对所设计系统稳定性的影响。算例结果表明所提优化配置方法的有效性与可靠性,该方法不仅能够给出综合最优的动力源配置方案,还有利于结合安置地的环境条件,尽量避免主观设定关键参数,辅助水质监测用设备的高效研究与应用。     

Particle swarm optimization with oscillating parameter strategy

A novel oscillating parameter strategy (OPS) is proposed for the particle swarm optimization algorithm to improve its performance after a predefined number of generations.To efficiently control the local search and convergence to the global optimum solution, the OPS method alternates exploration and exploitation many times during the whole optimization course.For implementing the alternative of exploration and exploitation, the inertia weight and acceleration coefficients are oscillated during the search process.The oscillating inertia weight and acceleration coefficients can enhance the global search in the early part and not fall into premature status.This also encourages the particle to converge toward the global optima at the end of the search.Empirical simulations showed that the OPS method outperformed all the methods considered in this investigation for most of the functions.     

金枪鱼电浮标卫星通讯与数据压缩实现

针对目前海上渔船与流放在海面的浮标远距离通讯传输时存在信息易丢失、通讯费用高以及数据显示终端不够友好等诸多问题,对卫星通讯终端(IDP)的数据结构与哈夫曼压缩算法展开研究。采用图像分级式哈夫曼编码压缩方法,利用卫星信号收发服务器提供中转,对卫星回传的40组典型数据进行编码解码试验。结果显示,通讯数据流量最高压缩比达到0.58,平均节省通讯成本40%,客户端人机界面友好,实现卫星定位与浮标各项参数的实时显示,控制命令延迟时间仅为5 s。最终将压缩算法部署在卫星通讯终端并实时接收远程数据后,控制命令收发数据包完整、无丢帧,声呐探测图像清晰可辨,数据包压缩效果显著,达到了预期效果。此浮标已经应用至南海部分金枪鱼围网渔船,渔船可以通过船载客户端与浮标实现有效通讯并实时接收金枪鱼鱼情信息,通讯成本在可接受范围内。     

基于ADAMS的移栽机用凸轮摆杆扶苗机构设计及运动仿真分析

应用ADAMS软件完成移栽机用凸轮摆杆扶苗机构的实体造型,求出凸轮的轮廓曲线、组合摆杆的运动规律和运动特性。并对机构进行运动分析和仿真,为凸轮摆杆机构的设计提供一种有效的方法,可缩短设计周期,提高设计质量。     

半喂入四行花生联合收获机弹指筛结构运行参数优化

针对4HLB-4型半喂入四行高效花生联合收获清选环节含杂率高、损失率大、杂物堵塞等难题,创新设计了1种搭接式弹指振动筛,并开展3种传统筛体冲孔筛、编织筛、栅条筛和弹指筛的对比试验,试验结果表明弹指筛在大喂入量高效收获工况下清选效果较好。在单因素试验基础上,运用Box-Benhnken的中心组合试验方法,以弹指筛振动频率、弹指直径、弹指筛振幅和安装倾角作为影响因素,开展四因素三水平二次回归正交试验,运用响应曲面法来分析各因素对含杂率和损失率的影响效应,并对影响因素进行了优化。试验结果表明:含杂率影响显著性顺序为弹指筛振动频率(29)弹指直径(29)弹指筛振幅(29)安装倾角;损失率影响显著性顺序为弹指筛振幅(29)安装倾角(29)弹指筛振动频率(29)弹指直径;最优工作参数组合为弹指筛振动频率6 Hz、弹指直径3 mm、弹指筛振幅7 mm、安装倾角2.8?,对应的含杂率和损失率分别为2.41%、0.711%,且各评价指标与其理论优化值的相对误差均小于5%。研究结果可为4HLB-4型半喂入四行高效花生联合收获清选机构的完善设计和作业参数优化提供参考。     

基于水声通信的海洋水质多点监测系统设计

为解决目前水质监测存在的单点测量、实时跟踪观测不及时、通信距离短和供电不便等问题,设计了基于水声通信的海洋水质多点监测系统。该系统主要包括浮标系统、坐底式水质监测系统、岸站实时数据接收系统。水质多点监测的下位机由浮标系统和海底多个坐底式水质监测系统组成;坐底式系统与浮标之间采用水声通信的方式实现水下数据上传,水声通信半径能达到10 km;以浮标作为中继系统,采用太阳能供电,利用DTU和北斗双通信将分钟数据实时传输,解决了诸多水质监测中现存的问题。研究表明,本系统数据实时上传率达到95%以上,能够满足大范围海域内水质多点实时监测的要求,可为水产养殖提供全天候有效可靠的水质参数。     

池塘摇摆式水动力装置的研发与试验

为解决池塘增氧装置水动力形成能力不足的问题,提出了一种新的设计方案。新设计基于双向输出传动机构原理,利用破水叶轮及空气中低阻偏心块的复合作用,在保障增氧能力的同时提升水动力影响范围,并对该摇摆式水动力装置在池塘的影响范围和增氧能力进行了测试。结果表明:该装置可以将水动力影响范围提升至4670 m2以上,高于3 k W和1.5 k W的叶轮式增氧机;同时在1.5 k W能耗下增氧能力为2.67 kg/h,并能达到3 k W叶轮式增氧机的66.7%,符合国家标准中对于1.5 k W增氧机的增氧能力要求。研究表明,新装置的水动力形成能力有明显提升,能够更好地解决池塘水产养殖增氧过程中水体循环能力不足的问题。