机械系统运动与结构方案可视化集成设计方法

目的提出新的设计理论和方法,实现运动方案与结构方案设计的无缝集成.方法研究建立了用于机械系统方案设计的状态空间理论和基因符号设计方法,应用软件VC＋＋6.0和SQL Server2000编制了辅助设计师完成设计方案构思与求解的可靠适用的计算机辅助方案设计可视化系统软件.结果实现了方案设计信息向下游细节设计的有效传递,保证了方案设计信息的完整性和继承性;并能够快速获得大量原理运动方案和装配结构方案.结论通过实例验证了理论与方法及软件的有效性,开阔了设计师的设计视野,提升了机械产品创新设计能力,丰富了方案设计理论与方法.     

反复荷载下装配整体式梁板节点延性分析

为研究装配整体式梁板节点的延性性能,分别对2个预制梁板节点和2个现浇梁板节点进行竖向低周反复荷载试验,观察节点的破坏过程和破坏形态,对比分析节点的延性性能、刚度退化规律.试验结果表明:预制梁板节点和现浇梁板节点的破坏形态均为弯曲破坏,两类节点延性系数基本相同并且都大于3,说明各节点延性性能均较好;按照等强度设计的装配整体式梁板节点满足受力要求,表现出良好的延性性能;利用ABAQUS有限元分析软件建立模型对试件进行模拟分析,有限元模拟结果与试验结果接近,验证了试验方法和有限元模型的有效性.     

基于统计方法的肿瘤特征基因提取

为了找出肿瘤特征基因,将14种不同组织类型的肿瘤作为一个整体.分析其与对应的正常组织样本间基因表达的差异,提取出反映样本类别特征的特征基因,为生物医学研究中分析基因表达数据提供参考.首先利用相关系数,在一定范围内排除噪声基因,然后采用质心收缩法提取出能够反映样本组织类型的特征基因.提取出的特征基因对样本聚类的正确率为87.9％,对测试集样本分类的正确率为81.1％,优于特征基因提取前的聚类和分类结果.     

带状传感器网络节点分布式自部署算法DSDA-VC设计

带状传感器网络的发展源于无线传感器网络的发展,从广义上来说是一类特殊形态的传感器网络,在许多重要领域均具有极其广泛的应用需求和前景.针对带状网区域内节点的有效覆盖问题,对节点的覆盖进行了定量的数学建模分析,设计了基于Voronoi细胞单元的节点分布式自部署算法DSDA-VC.该算法可以有效提高带状网节点的部署覆盖度,经仿真验证,对于较高密度覆盖的带状网络,覆盖率可提高10%以上.基于该研究成果,完成了在某山区的带状网的设计和实际测试验证工作.     

基于复杂网络的产品模块化程度比较方法

为衡量产品模块化程度，将复杂网络理论及无标度模型应用于大批量定制领域，构建了产品族零部件关系网络.研究发现网络双对数度分布曲线斜率与网络节点增长速度成正比.通过分析产品族零部件关系网络的节点增长速度与产品族模块化程度之间的关系，提出了基于产品族零部件关系网络节点度分布曲线斜率的产品族模块化程度比较方法.以某工业汽轮机产品为例，对汽轮机装置与汽轮机本体的模块化程度进行了比较.结果表明，汽轮机装置的模块化程度比汽轮机本体高，这与实际情况相符，从而验证了该方法的正确性.     

基于信息熵的加权基因关联网络融合方法

针对加权基因关联网络（WGAN）的融合问题,提出了基于信息熵的加权网络数据融合方法。该方法利用信息熵来刻画基因间连边的不确定程度,并由此实现对4个现有的人类加权基因关联网络的融合,从而获得一个规模更大、生物学信息更丰富的WGAN网络。融合效果的验证结果表明,新的WGAN网络包含了更多的基因连边,其边权比原始网络中的边权有更强的生物学相关性,同时在疾病基因预测中表现出更为满意的效果。     

基于牵制控制的一类线性耦合复杂网络同步

对一类线性耦合动态复杂网络的同步问题进行研究.通过对其部分节点的牵制控制实现该复杂网络所有节点均趋于同一状态,给出该复杂网络达到全局指数同步的条件,运用李雅普诺夫稳定性理论给出严格证明.为克服实现网络同步所需耦合强度较大的弊端,利用自适应方法对网络耦合强度进行调节,在实现网络同步时获得较小的耦合强度.数值实验结果进一步验证了理论结果的有效性.     

桁架结构拓扑形态数字化信息提取

为利用神经网络实现桁架结构的形态映射机制，采用形态基因方法对桁架结构拓扑形成进行了数字化信息提取，以桁架拓扑结构形成基因的方式表述桁架的拓扑结构，应用预先布置节点图、桁架特征基因串、基因分片、压缩等方法，将桁架的拓扑结构表述成一串0-1之间的小数形式，使其代表桁架拓扑结构的形态特征。结果将形态化的桁架结构转化成为数字化的信息，形成了规范化的神经网络数据输入方法，为进一步实现桁架结构拓扑形态推理作好了准备。算例证明此方法有效，对桁架结构拓扑形态信息进行了有效的提取和压缩。     

基于蒙特卡洛模拟的电压稳定评估方法

在考虑发电机出力调度的情况下,采用基于蒙特卡洛模拟的随机潮流方法对电力系统电压稳定性进行了研究.利用拉丁超立方采样产生正态随机序列,以基态负荷叠加随机序列模拟负荷波动,重复计算50 000次获得节点电压的期望值和方差作为标准计算结果.在此基础上对拉丁超立方的计算结果和简单随机抽样进行了比较,结果表明在相同仿真次数下拉丁超立方结果优于简单随机抽样.提出以电压越限概率作为评估节点电压稳定性的指标,利用此指标对IEEE118标准测试系统以及某省2012年实际网络进行了分析,该指标与节点参与因子的相关性分析验证了其评估电压稳定的可行性.     

动态融合复杂网络节点重要度评估方法

为挖掘复杂网络中的关键节点及提高网络鲁棒性,针对有/无线多网融合的层级网络,提出了动态融合复杂网络模型及其节点重要度评估方法.结合动态融合复杂网络的特点,定义了边连通概率、路径连通概率、网络连通概率、融合节点比例、融合节点分布和融合路径比例等与网络动态性和融合性相关的参数.在单层复杂网络节点重要度评估指标的基础上,设计了融合网络节点度中心性、节点介数中心性和节点融合中心性指标.其中,融合节点的节点融合中心性表示融合节点对网络融合的贡献程度,非融合节点的节点融合中心性表示非融合节点对网络融合的辅助作用程度,主要体现在作为融合节点之间的中继节点.最后,综合考虑网络拓扑结构、动态融合特性等因素进行节点重要度评估.以改进的动态交织风筝网络为例进行仿真分析,结果表明该方法能够比较全面地刻画节点在动态融合复杂网络中的重要性.利用NS2搭建由光通信网和卫星通信网融合构成的仿真实验网络,进一步验证了在仿真网络环境中本方法的有效性.     

多产品物流网络设计模型

为了优化物流网络结构，计划多产品在网络各个节点的存货并且优化产品在不同节点的交货路线，提出多产品的物流网络设计模型。在模型中运用了迭代过程求解。首先用MIP模型确定网络结构，基于MIP模型的结果提出多产品的存货计划模型，以确定物流网络中每个节点各产品的订货批量和订货频率，再运用运输路线模型寻找从分销商到零售商的最短运输路线；然后重新计算并更新相关的参数以优化物流网络结构，重复这一过程直到各参数收敛。通过运行这样的迭代过程，可以更准确地确定网络中的相关参数，以更好地适应快速变化的市场。     

基于管线对偶图模型的供水管网可靠性分析

为了利用复杂网络理论对供水管网进行结构测度和鲁棒性分析,提出一个新的管网模型——管线对偶图模型.该模型将顺序相连、无大角度转折的同口径同材质管段序列看作统一实体,即管线.将管线抽象为节点,两相交管线对应的节点用边相连,由此形成的无向图即为管线对偶图.使用这一模型对3个城市的供水管网进行结构测度,结果显示,管线对偶图具有明显的无标度特性.利用无标度网络鲁棒性分析方法中的模拟攻击方法,使用3种攻击策略进行实验.结果表明,管网在不同攻击策略下结构变化规律呈现较强的相似性,都会经过初始期、分裂期和崩溃期3个阶段;不同的攻击策略下供水管网进入分裂期和崩溃期的进程差异明显;基于节点度的攻击策略对管网的影响最大,基于节点介数中心性其次,随机攻击对管网的影响最小,高度连接的管线是供水管网中关键和脆弱的部分.对结构测度和模拟攻击的结果进行分析,发现谱隙和进入分裂期的去点率可作为衡量供水管网可靠性的重要指标.针对管线对偶图模型提出的可靠性分析方法可以用于指导供水管网的设计和运维.     

知识驱动的产品设计情境

为进一步探讨情境在实际产品设计中的应用,提出了知识驱动的产品设计情境研究方法.将产品设计过程分为问题情境、求解情境和结果情境3个维度,通过知识驱动产品在原理、结构或组合方式上的创新,提出了基于产品开发设计流程的产品设计情境模型和知识驱动的产品设计情境模型.分析了显性知识与隐性知识在用户、设计师以及系统之间的传递与转化特征,提出了知识转移的交流模型和螺旋模型,并探讨了基于知识的产品建模技术、推理求解技术、感性意象评价技术和知识库技术.以眼镜造型设计为例,构建了眼镜产品族结构体系和计算机辅助眼镜造型系统软件,包括三维造型设计模块、感性意象评价模块和系统知识库模块.基于该系统可以实现眼镜产品设计的快速生成,构建设计知识库以及用户的感性意象评价,从而提高眼镜开发设计的效率,验证了知识驱动的产品设计情境理论体系.     

复杂open shop问题的网络模型及 调度规则设计

针对当前调度规则设计缺乏系统性这一现状,提出一种基于复杂网络理论的系统化设计启发式调度规则的框架.通过将复杂open shop (COS) 调度对象描述成复杂调度网络,并将相关的COS调度问题描述成对应复杂调度网络上的结点执行问题,从而将COS调度问题纳入到复杂网络理论体系下进行研究.在此基础上,通过在不同复杂调度网络上进行结点执行实验,发现复杂调度网络平均度值特征和网络结点平均总执行时间之间呈现对数关系.这一事实为设计基于度值的调度规则提供了理论基础,即优先执行度值大的结点,使得后续复杂调度网络具有尽可能小的平均度值.仿真实例证实,与其他调度规则相比基于度值的COS调度规则能够取得更好的最大完成时间（MFT）性能.     

Probabilistic analysis on fault tolerance of 3-Dimensional mesh networks

The probability model is used to analyze the fault tolerance of mesh. To simplify its analysis, it is assumed that the failure probability of each node is independent. A 3-D mesh is partitioned into smaller submeshes, and then the probability with which each submesh satisfies the defined condition is computed. If each submesh satisfies the condition, then the whole mesh is connected. Consequently, the probability that a 3-D mesh is connected is computed assuming each node has a failure probability. Mathematical methods are used to derive a relationship between network node failure probability and network connectivity probability. The calculated results show that the 3-D mesh networks can remain connected with very high probability in practice. It is formally proved that when the network node failure probability is bounded by 0. 45% , the 3-D mesh networks of more than three hundred thousand nodes remain connected with probability larger than 99%. The theoretical results show that the method is a powerfu     

无线Adhoc网络中关键QoS性能仿真分析

网络仿真可以其独有的方法为网络规划设计提供客观、可靠的评价依据。本文基于OPNET网络仿真环境构建了一个AdHoc网络,在不同节点数量情况下,分析了无线Adhoc网络的网络吞吐率、节点发送/接收数据包的传输延迟和下载响应时间等关键QoS性能,并进行了仿真测试、分析、比较,最后找出了节点数与网络参数之间的关系,为无线Adhoc网络的构建和QoS性能评测提供了一定的参考依据。     

基于建筑文化基因传承的新校区校门设计——以华侨大学厦门校区主校门为例

文化传承是当代地域建筑创作的重要课题。借用＂文化基因＂概念,将抽象文化归纳为形制基因、形式基因和符号基因3个层级要素,并与现代建筑三原则构成具有实践指导意义的＂六角模式框架＂图,建构起＂建筑文化基因传承＂理念。在这一理念指导下,结合华侨大学厦门校区主校门的文化环境,主校门选取泮池形制基因、环境形式基因、拱门符号基因三要素,包含了宏观和微观、抽象和具象、传统和现代3种文化属性,体现了中华府学文化、场地环境文化和华侨大学校园文化。通过理论和实践相结合,初步实现了建筑创作中将抽象文化建筑化的目的,体现了建筑文化基因传承理念在实践中具有较好的适用性。