摘要:为解决欠驱动USV系统在模型不确定性和未知海流干扰下的水平面轨迹跟踪问题,基于反步法与自适应技术,提出一种非线性鲁棒轨迹跟踪控制策略. 针对欠驱动USV参数不确定问题,运用神经网络自适应方法对欠驱动USV系统未知函数进行估计和逼近；然后,运用动态面方法获取虚拟变量的导数,不仅控制律结构简单,易于工程实现,而且有效地减小了传统反步法中虚拟变量直接求导的复杂性；针对未知时变海流的干扰,设计了一种指数收敛海流观测器,有效估计未知缓慢时变海流速度；其次,基于李雅普诺夫理论证明了所设计的控制器能够保证运动轨迹收敛于期望值,并且保证了该轨迹跟踪闭环控制系统所有信号最终一致有界；最后,在控制输入受限条件下,为检验该控制器的跟踪性能,选取圆轨迹作为参考轨迹,仿真实验表明,该控制器能够有效地实现预期轨迹,神经网络自适应方法对系统未知函数可有效估计和逼近,对未知时变海流干扰具有较强的鲁棒性,轨迹跟踪误差和速度跟踪误差均收敛到零附近的一个邻域内,从而验证了所提出控制器的有效性.

摘要:空间飞行器姿态控制系统以开关式小推力器为执行机构, 为实现该飞行器在执行Rest-to-Rest大角度姿态机动任务的过程中消耗燃料最小化,从姿态控制律设计和姿态机动指令设计两方面出发进行能量优化.首先, 给出了空间飞行器6个脉冲式姿控发动机布局, 建立了用四元数描述的空间飞行器大角度姿态机动非线性控制系统的数学模型.在此数学模型的基础上,设计了一种空间飞行器三轴大角度姿态机动非线性PD控制律,并用Lyapunov方法证明了非线性姿态控制系统的稳定性.设计了三轴姿态控制中6个脉冲式姿控发动机的分配逻辑.为了配合开关式小推力器以脉冲宽度调制方式近似输出连续型控制量并减少燃料消耗,在非线性PD控制律中引入了3个开关门限,并应用粒子群与遗传算法优化选取这些开关门限.在Rest-To-Rest的大角度姿态机动指令设计中,提出了一种令欧拉角匀速变化的角速度和四元数指令规划方法,提高了姿态控制系统的瞬态响应品质,并相对于阶跃型指令明显减少燃料消耗.结果表明,数值仿真验证了非线性控制律的开关门限设计,以及Rest-To-Rest的大角度姿态机动指令设计在减少燃料消耗方面的有效性.

摘要:为研究多射弹并联入水时多空泡演化特征,首先设计了可用于双射弹水平高速入水的发射装置,通过试验验证了该系统的可行性；然后基于该系统进行了不同空化器直径、径向间距的双射弹并联入水试验,利用高速摄影技术采集到双射弹在并联入水运动过程；最后对采集到的运动序列图片进行数据分析,得到双射弹在并联入水过程中的双空泡演化规律,揭示了射弹并联入水过程中空泡之间的耦合演化机理. 试验结果表明: 高速射弹并联入水过程中,其空泡演化过程存在穿越、吸引及截断3种典型现象；空化器直径与射弹径向间距均是影响双空泡耦合特性的重要因素.相同射弹径向间距时,随着射弹空化器直径减小,双空泡之间的耦合程度减弱,完全穿越转变成部分穿越现象；相同的空化器直径时,随着双射弹的径间距增大,射弹的脱落空泡之间的吸引现象逐渐减弱,但是脱落空泡的偏移幅值随着径向间距的增大呈现先增大后减小的变化趋势；当双射弹存在前后距离时,先发射弹易出现空泡的截断现象.随着轴向间距增大,截断现象将减弱.根据独立膨胀原理可知,相同条件下射弹前后间距减小时截断现象亦将减弱.

摘要:为了解和掌握GH4169高温合金热处理过程中动态应变时效（dynamic strain ageing, DSA）现象对力学性能的影响,通过高温单轴拉伸实验及数值模拟的方法对固溶态该合金高温条件下DSA现象进行了实验及模拟研究.不同应变率的单轴拉伸实验在620 ℃的高温下进行,应变速率分别为10^-2、10^-3、10^-4 s^-1.实验结果表现出了由DSA效应导致的负的应变率敏感性,以及明显的锯齿状屈服现象.基于热激活能的塑性流动法则并对DSA效应予以明确考虑,建立了材料宏观一维本构模型,其中变形阻力被分为位错滑移阻力及DSA效应导致的变形阻力两部分,DSA效应模型中引入等效时效时间及等效热激活等待时间两个内变量,通过最小二乘法进行参数拟合.该本构模型的计算结果与实验结果具有较高的一致性. 结果表明,通过分析本构模型中内变量的变化趋势得出结论,位错滑移阻力随应变速率的提高表现出上升趋势,而DSA效应导致的变形阻力随应变率的提高表现出下降趋势. 因此,材料强度在一定应变率范围内的应变率负相关现象是由于DSA效应及正的率效应两种机制之间的竞争所导致.

摘要:为实现遥感卫星对遥感图像的自主云层判别能力,提升目标自主识别的效率,避免云层覆盖面积较大的遥感图像丢失关键的目标信息而给后续算法处理带来不必要的计算资源浪费,提出一种基于卷积神经网络的云层自主检测方法,实现遥感图像云层的自主检测,达到了较高的检测精度.首先,根据遥感图像的特性建立卷积神经网络.然后,使用大量人工标识的遥感图像完成云层检测网络训练,使其达到预期检测精度.最后,在卫星在轨运行阶段,将所拍摄的遥感图像根据尺寸划分为若干个子图,并通过训练完成的卷积神经网络对子图是否被云层覆盖进行分类预测.综合所有子图的预测结果给出整幅遥感图像的云层覆盖占比.结果表明:以Landsat卫星遥感图像为测试对象,该方法可以实现有云层覆盖检测正确率为95.3%,无云层覆盖检测精度为97.8%,误判率为2.58%,漏判率为0.90%,综合精度为97.9%;由于使用了卷积神经网络和并行计算技术,该方法基本满足实时性需求,提高了算法的自主性与鲁棒性,为基于遥感图像的在轨实时应用奠定了基础.

摘要:为解决高超声速飞行器在爬升的过程中存在严重匹配/非匹配不确定性的问题,提出了一种新型的自适应超螺旋滑模控制方法以抑制爬升段存在的匹配不确定性,并将该方法与滑模微分器相结合,以解决爬升段存在的非匹配不确定性.首先用滑模微分器估计反馈线性化模型中速度和高度的各阶导数,以缩小反馈线性化模型与原模型的差距；其次在传统超螺旋滑模的基础上,加入线性项以提高收敛速度；将积分项中不连续的符号函数连续化,保证控制输入的平滑性,更大程度削弱抖振；针对未知上界复合干扰,设计了一种自适应参数可增大可减小的自适应律,保证参数既不过大估计,又可放宽初值的选取,保证收敛速度. 仿真结果表明:改进后的控制方法可实现状态量在有限时间内跟踪上指令信号,完成控制要求；且相较于传统超螺旋滑模控制算法,改进的控制方法控制输入更加平滑,收敛速度更快,从而验证了该方法的有效性以及先进性.

摘要:针对时间数字转换器(time-to-digital converter, TDC)的时间分辨率和测量误差相互制约,单光子探测系统工作频率低、测量死时间长等问题,设计了一款用于荧光寿命成像的高速单光子探测系统.该系统集成了一个6×6单光子雪崩二极管(single photon avalanche diode,SPAD)阵列和一个两级结构的TDC.其中,SPAD之间相互并联以增大感光面积；淬灭电路自动控制两条放电支路,减小测量死时间的同时降低了后脉冲效应；TDC采用两级结构同时实现了高分辨率和大动态范围,其中第2级TDC采用三通道游标结构有效降低了测量误差；存储器将时间测量结果暂存在对应的地址中,测量结束后由串口电路按地址顺序读出到上位机中处理.该系统基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺仿真验证,芯片整体面积为2 800 μm×1 800 μm. 仿真结果表明:SPAD的击穿电压约为11.3 V,雪崩电流约为10^-3 A,淬灭电路的死时间约为40 ns；TDC的时间分辨率为30 ps,动态范围为241 ns；整个系统在526 MHz时钟频率下对两个荧光信号进行检测,测量误差均小于10 ps.

摘要:为实现基于优化的动基座对准算法(OBA)对陀螺仪误差的估计,并使其能够应用于低精度SINS系统中,将自适应无迹卡尔曼滤波算法与OBA算法相结合,提出一种新的由GPS辅助的SINS系统快速动基座对准（FIMA）算法.该算法首先推导了陀螺仪常值漂移与失准角之间的关系,并以此构建非线性系统状态方程,然后用重力加速度和GPS输出速度的积分构建量测方程；由于系统存在非线性,提出使用UKF算法对失准角以及陀螺常值漂移进行估计；由于量测方程由速度和重力加速度的积分构成,量测噪声协方差难以确定,引入自适应滤波算法对量测噪声实时估计. 跑车实验结果表明:对于低精度SINS系统,该算法可在15 s左右将航向角误差收敛到3°以内,在3 min以后航向角误差可收敛到1°以内；与传统非线性动基座对准算法以及OBA算法相比,该算法可在无任何初始姿态信息的条件下快速对准,且能够对陀螺常值漂移进行在线估计和载体系失准角补偿,提高了动基座对准的精度和收敛性能.

摘要:星敏感器处于高动态环境时所拍摄的星图会出现运动模糊现象,这将会严重影响星敏感器的星点提取精度.针对上述问题,提出了一种基于先验信息直接对高动态环境下的运动模糊星图进行星点提取的方法.首先,利用惯性导航系统和星敏感器的姿态先验信息预测当前运动模糊星图上的星点粗略坐标,将其作为“种子”点进行局部区域生长而获得运动模糊星图上的星像范围；然后,基于惯性导航系统的角速度输出估算星像运动轨迹长度并利用质心法计算星点坐标,根据星像运动轨迹长度与质心法提取误差之间的关系建立运动模糊星图星点提取误差修正模型；最后,基于上述模型对星点坐标进行修正,得到精度较高的运动模糊星图星点坐标. 仿真结果表明,相比于先对运动模糊星图进行复原再提取星点坐标的方法,本方法不仅能保证高动态环境下星敏感器的星点提取精度和较好的抗噪性能,同时还能大大减少星敏感器对运动模糊星图的处理时间,这有助于保证星敏感器的数据更新率不受高动态环境太大影响.

摘要:为使磁铰链约束下的微纳聚合体卫星克服磁铰链阻力矩的阻碍作用成功实现变构,并防止变构过程中磁铰链的脱附,减小模块再拼接时的碰撞冲击,设计了一种用于微纳聚合体卫星的柔顺变构控制方法.首先利用第2类拉格朗日方程建立了磁铰链约束下的多刚体系统的动力学模型,设计了微纳聚合体卫星变构的模糊控制律; 然后根据柔顺控制的要求设计了一种量化因子Ke与Kc的模糊调节器,引入到原模糊控制器中以改进控制方法. 此控制方法具有不依赖系统动力学模型、仅需对参与变构的模块施加控制的优点. 为量化评估变构过程的柔顺程度,设计了两个柔顺程度评估参数; 最后通过仿真与气浮台物理试验对控制方法进行了验证,对比了固定量化因子与量化因子在线调节两种控制方法下变构过程的柔顺程度. 数学仿真与气浮台的物理试验结果表明, 改进后的模糊控制相比于固定量化因子的模糊控制,可使变构过程中模块相对运动角速度变化更加平缓,模块再拼接时相对角速度更小,达到了柔顺变构的目标.

摘要:在攻击机动目标的末制导段, 为使舰炮制导炮弹能够同时满足攻击角、视线角速率测量受限、执行器控制饱和等多项约束, 基于自适应鲁棒控制与动态面滑模设计了一种导引控制一体化设计方法. 首先, 在纵平面内, 建立了弹体的导引控制一体化设计模型. 然后, 设计扩张状态观测器迅速准确地估计出视线角速率与目标机动等未知干扰. 其次, 运用自适应指数趋近律设计了非奇异终端滑模, 以确保视线角跟踪误差与视线角速率在有限时间内收敛至零. 进而, 结合自适应鲁棒项构造动态面滑模与虚拟控制量用以镇定串级系统并削弱变结构项的抖振. 进一步地, 通过设计自适应Nussbaum增益函数, 较好地补偿了由舵机偏转受限引入的控制饱和非线性问题. 运用Lyapunov稳定性理论严谨地证明了终端视线角跟踪误差、视线角速率的有限时间收敛性, 以及系统的一致最终有界性. 仿真实验表明, 所提出的设计方法能够使舰炮制导炮弹在打击具有不同机动形式的目标时, 均具备较好的导引控制性能.

摘要:充气膜结构本身需要通过压差作用才能形成完整的结构,从而具备一定的刚度来支撑自重和外载荷.为加强结构的承载能力,通常会增设强度更大的索结构进行调整. 对于充气式索膜结构,找形分析在形状设计和优化中具有十分重要的作用,而压差对结构的形态分布有显著的影响,是找形分析中的重要因素. 针对充气式索膜结构受压差作用的特点,基于非线性有限元找形方法,提出压差预置法的概念,并且与节点平衡法相结合来实现优化.在此基础上,针对飞艇索膜结构的具体设计要求,提出了多目标优化的找形分析方案,先结合使用压差预置法和节点平衡法,寻找出满足索和膜结构的应力比值的几何外形；然后,通过等比例缩放的方法调整大小,最终得出满足设计体积大小的几何形状. 结果表明,采用该方法找形后的索的应力为找形前的2倍,更加充分的发挥了增强索的承载作用,同时,膜的最大应力有所降低,应力分布更加均匀,整体结构的承载能力得到了加强,对于解决实际工程问题具有重要的参考意义.

摘要:为研究蜂窝夹芯结构上面板开孔直径大小对结构的声疲劳寿命的影响,采用了声振耦合的分析方法. 首先对结构进行有限元分析,得到结构的低阶模态以及其对应的频率；随后对声场进行边界元单元划分,建立声场-结构的耦合动力学模型；为降低计算量,对于输入的噪声载荷进行主成分分析,提取各阶主成分作为输入条件,通过数值分析得到结构在各频率、各主成分下的动力学响应；通过基于模态叠加法的随机声场后处理得到结构危险点的功率谱密度函数；最后结合P-M线性累计损伤理论、概率密度函数等作为功率谱密度法的输入条件计算结构的声疲劳寿命.结果表明,虽然结构表面开孔,会使结构刚度降低、孔边应力集中,但开孔直径较小时,每一个蜂窝单胞都是一个天然的赫姆霍兹共鸣器,声波在开孔结构中传播时受到空气粘滞性的影响,传播过程中将产生热损耗,能够吸收部分声能,降低噪声,因此对结构的声疲劳寿命具有积极作用.

摘要:为研究改进传统临时性建筑如:木头、纸筒、竹子、简易帐篷等材料制备的临时性住所存在可设计性不强、材料不够轻便、力学性能不足等问题. 利用3D打印技术,使用PLA材料制备了手型蜂窝、六边形蜂窝、内凹六边形蜂窝、星形蜂窝和三角形蜂窝结构,并对这5种蜂窝结构进行测试了面内拉伸、面外弯曲和面内压缩的力学特性. 根据实验结果,依靠数据对这5种结构的蜂窝芯子进行力学性能对比.结果显示手型蜂窝结构具有较大的承载能力,六边形蜂窝结构的综合力学性能优于其他4种结构. 最后根据载荷位移曲线图,对比分析运用3D打印蜂窝结构在临时性建筑中,如何优于传统临时性建筑在建造中所使用的结构与材料. 研究表明:设计的蜂窝结构轻质高强优于传统临时性建筑物材料,在一定条件下利用3D打印技术,使用PLA材料制备的手型蜂窝和六边形蜂窝结构,可以满足灾后临时性建筑的力学性能需求且可设计性强,材料轻便节省人力,有效的减少临时建筑物对灾民的二次伤害.

摘要:为平衡多目标演化算法求解不同优化问题以及求解同一优化问题时不同搜索阶段的勘探与开采能力,并考虑到减小聚类算法辅助演化算法时产生的计算开销,提出了一种基于自适应交配限制概率的自组织多目标演化算法（adaptive mating restriction probability based self-organizing multiobjective evolutionary algorithm, ASMEA）.首先,ASMEA在每一代利用自组织映射（self-organizing map, SOM）算法建立了演化种群个体间的邻居关系,基于此关系有利于算子实施恰当的重组操作,并在演化算法后期产生优质解,与此同时,为了节省利用SOM建立当前种群个体之间的邻居关系时引起的计算开销,将SOM与演化算法相融合,交替地进行SOM训练与种群演化.然后,运用交配限制概率控制交配父代来源于SOM发现的邻居种群或者是整个种群,以分别加强开采和勘探. 最后,根据采用不同父代来源的重组在过去一定代数产生后代个体的效用,自适应地调整算法的交配限制概率. 利用ASMEA和5种具有代表性的多目标演化算法对标准测试题进行求解,求解结果表明:ASMEA在搜索质量、搜索效率以及可视化方面优于其他5种算法,从而验证了ASMEA算法对多目标优化问题具有良好的求解性能.

摘要:为保护α-生育酚的活性并提高其稳定性,以蛋黄卵磷脂和胆固醇为壁材,吐温80作乳化剂,采用薄膜水化法制备α-生育酚脂质体. 以包封率、粒径及Zeta电位为考察指标,通过单因素试验分析磷脂与胆固醇的质量比、磷脂与α-生育酚质量比及无水乙醇体积对脂质体质量的影响. 在单因素实验的基础上,以包封率为响应值,采用响应面法优化α-生育酚脂质体的配方,并探究各个因素对其稳定性的影响. 结果表明,α-生育酚脂质体制备的最优工艺参数为:磷脂质量为280.00 mg,磷脂与胆固醇的质量比为6.22∶1,磷脂与α-生育酚的质量比为18.70∶1,无水乙醇体积为14.65 mL. 在此条件下脂质体包封率为87.39±1.12%,平均粒径为181.30±3.45 nm（PDI=0.201±0.013）,Zeta电位值为-38.90±0.32 mV. 通过电镜观察α-生育酚脂质体为球形结构,大小均匀且有较好的分散性. 稳定性分析显示脂质体在蔗糖浓度为0.5%及以下时可以很好地保持稳定,但pH、离子浓度、加热温度及时间、储藏温度及时间均显著影响其稳定性. 结果表明脂质体可以很好的保持α-生育酚的活性并提高其生物利用率,有效扩大产品的应用范围.

摘要:为得到准确可靠的管道爆破压力预测式,建立一个新的屈服准则进行管道塑性失效分析.为此,通过对变角度边心距求积分中值,建立一个随主应力分量线性变化的屈服准则,称为平均化屈服准则.该准则在π平面上的轨迹位于Mises圆内部,几何形状为一个等边非等角的十二边形.经与金属屈服的实验数据对比表明,该准则的Lode参数改写式为相互连接的分段直线,与实验数据吻合较好.在此基础上,利用该准则分析了管道受力时的应力、应变场,通过考虑材料的应变硬化效应,求出了管道爆破压力的解析解,并讨论了影响管道爆破压力的主要参数.通过与基于Tresca准则、Mises准则和TSS准则得到的管道爆破压力以及实验数据的对比表明:爆破压力预测值依赖于不同的屈服准则,并且基于本文准则的结果对实验值具有更高的逼近程度.此外,研究还发现管道几何尺寸和应变硬化指数是决定管道爆破压力的关键因素,管壁较厚或直径较小的管道可以承受更大的压力.本文结果对于设计和评估油气管道具有重要的意义.

摘要:为实现钢渣的高效资源化利用,采用X射线荧光光谱（XRF）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、粒径分布、安定性、易磨性等检测方法研究了滚筒法、热闷法处理工艺对钢渣基础性能的影响. 研究表明:滚筒渣和热闷渣的主要化学成分和物相组成相差不大,滚筒渣中硅酸二钙(C₂S)、硅酸三钙(C₃S)和铁酸二钙(C₂F)的质量分数较大,且可以较明显的观察到金属铁粒; 与热闷渣相比,滚筒渣中CaO质量分数较大,而 f-CaO质量分数较少.在2.0 MPa饱和蒸汽下进行压蒸试验发现,在相同粒径范围内,滚筒渣的安定性指数普遍大于热闷渣,安定性优异. 采用水泥试验小磨进行粉磨,得到比表面积随粉磨时间延长的特征曲线. 结果发现,在相同的粉磨时间内,滚筒渣的比表面积均小于热闷渣的比表面积,当粉磨时间超过70 min时,滚筒渣的粉磨效率趋于平缓,而热闷渣继续粉磨到110 min时,比表面积增加15.67%,因此滚筒渣的易磨性较差.粒度筛分与压碎值测定试验结果显示,滚筒渣的粒径大部分集中在3~5 mm,热闷渣主要集中在3~10 mm且粒度分布较均匀; 滚筒渣和热闷渣粗细骨料的压碎值均达到Ⅰ类粗细骨料技术指标,可直接用作粗细骨料.

摘要:为准确计算非牛顿流体充填料浆在不同工况条件下的充填流量和沿程阻力并以之指导充填工程实践,对非牛顿流体充填料浆在管道内的流动行为进行了研究.首先根据流变学以及流体力学理论,对充填料浆在管道内的流动状态进行分析,确定了非牛顿流体管道输送的层流临界条件；然后推导出近似管道流量方程,大幅度的降低了计算量、简化了计算过程；最后根据所构建的非牛顿流体管道流量方程组和近似管道流量方程组,以铜矿选厂全尾砂和325普通硅酸盐水泥制备了固体质量分数为71%、水泥掺量为11%的非牛顿流体充填料浆进行了环管试验,并分别以精确解法和近似解法对其屈服应力τ_B、稠度系数K和幂率指数n进行了计算. 研究结果表明:试验料浆在管道半径R为0.75 m、管道总长L为26 m及压差ΔP分别152 376、132 219、109 576 Pa时,流量Q分别为119.6、73.1、24.3 m³/h；基于试验结果以精确解法所求解的τ_B为128.098 3 Pa、K为0.450 6、n为1.109 7,以近似解法所求解的τ_B为138.965 2 Pa、K为1.244 4、n为0.905 7；以方程可视化方法绘制的三维图像对比证明精确解法和近似解法所求得的管道流量数值大小基本一致,且有相似的变化规律,证明了近似管道流量方程的准确性；因此,非牛顿流体管道流动方程及其近似解适用于非牛顿流体管道输送工程实践,是白金汉（Buckingham）流动方程和泊肃叶定律（Poiseuille law）的有力补充.

摘要:为研究居住区形态对住宅能耗的影响,并为居住区节能规划提供建议,以哈尔滨市为例,通过标准回归系数敏感性分析方法研究居住区形态对住宅供热和制冷能耗的影响,根据分析结果提出寒地城市居住区节能规划建议. 研究选取4种住宅能耗相关的居住区形态参数（住宅层数、住宅面宽、住宅间距和住宅朝向）并对哈尔滨市的住宅进行分类得到“一”字型、“L”型、“凹”字型和点式4类典型住宅.利用Openstudio和EnergyPlus软件对4类住宅组成的居住区理想模型进行建模和能耗模拟,并通过敏感性分析中的标准回归系数（SRC）方法对居住区形态参数与住宅能耗的关系进行分析. 研究表明:住宅的制冷能耗、供热能耗和总能耗均与居住区的形态有较大关系,其中对住宅能耗影响最为明显的居住区形态参数是住宅面宽；基于能耗模拟数据和敏感性分析结果,从住宅类型、住宅体形系数、住宅间距以及住宅朝向4个角度提出寒地城市居住区节能规划策略,并得到寒地城市多层和点式高层住宅的最低能耗参数组合.

摘要:近年来儿童哮喘和过敏性疾病患病率呈明显上升趋势,其生活和学习场所空气品质与哮喘和呼吸道疾病密切相关,检测分析室内污染物水平变得十分迫切.为了确定严寒地区与儿童哮喘和过敏性疾病相关的主要室内污染物浓度水平以及不同污染物之间的相关性,对哈尔滨地区10岁左右儿童的健康状态及居住环境进行问卷调查,并选取病例组和对照组进行现场检测以及对比分析.问卷调查结果显示:室内潮湿、结露、发霉、有可见水流、装修以及室内人员吸烟等都与儿童哮喘和过敏性疾病密切相关.选取10户住宅（6户病例组和4户对照组）和2间教室现场监测温湿度、颗粒物质量浓度,采集空气中总挥发性有机物（TVOCs）和半挥发性有机物（SVOCs）,计算浮游真菌、堆积真菌以及附着真菌菌落数.分析病例组和对照组测试参数差异性,以及采样点不同参数之间的相关性.结果表明:高温干燥的环境可能会导致儿童患哮喘和呼吸道疾病；病例组和对照组PM_2.5质量浓度统计学差异不显著（P=0.157）；儿童患有呼吸过敏性疾病与降尘中SVOCs浓度有关；客厅和儿童卧室浮游真菌显著相关（r=0.943,P=0.005）,附着真菌也有相同的结果（r=0.943,P=0.005）.

摘要:燃气燃烧产生的烟气具有温度高、含湿量大的特点,虽然可以采用溴化锂吸收式热泵技术对湿热烟气中的显热和潜热热量进行回收,但仍需要外部驱动热源. 为解决现有吸收式热泵系统的热回收能力与经济性较差的问题,以传统溴化锂吸收式热泵机组为基础,通过与分级式烟气换热器相结合,构建了一种可实现自驱动运行的湿热烟气全热回收系统.建立了系统热力模型和适用性模型,并研究了主要参数对系统热力性能和适用性的影响规律.结果表明:在烟气进口温度为550 ℃、入口含湿量为120 g/kg(a)的条件下,系统最大热回收效率为11.6%,热回收净收益平衡期的极小值为5.2 a;当热回收率、净收益平衡期的预期值分别为10%和5.5 a时,二次水出口温度的适用范围为55 ℃~64 ℃.自驱动系统在烟气进口温度较高、含湿量较低时的节能扩大系数极大值为29.7%,表明此时的自驱动系统相对于直接换热方案的节能效果最为显著.

摘要:为探索满足当代消费者行为需求的商业建筑设计方法,立足于“互动设计”方法理论,应用虚拟现实、行为模拟仿真等技术对商业建筑设计方法进行创新.首先,通过对意大利米兰商业建筑问卷调查,借助SPSS相关性分析解释消费行为的影响因素.然后,在此基础上应用虚拟现实技术,对商业建筑设计方案进行三维呈现,以商业空间标识系统设计为例,预设低明度色系且颜色和形态单一呈现的标识集合A和采用高明度色系与多变形态的标识集合B,展开三维动态视景和行为模拟.最后,依托ResNet图像识别技术分析用户的视觉体验与使用效果. 研究结果表明: 平面布局、空间识别性、室内空间熟悉度与使用频率存在显著相关性,视觉感知是选择商业建筑的主要驱动因素；应用商业标识对比分析发现集合B的置信度的平均值与平均识别用时均小于集合A,表明标识系统设计应用明快的颜色和多变的形态更容易被使用者所关注和接受.应用商业建筑互动设计方法展开商业建筑空间设计有助于提升空间吸引力与用户体验.

摘要:为适应中等水深风电开发的需要,进一步降低成本,在铰接塔平台的设计基础上,设计了一种铰接式海上风力机,研究了其在工作海况和极限海况下湍流风对风力机动力响应的影响.采用叶素动量理论计算气动载荷,势流理论计算波浪载荷,考虑风浪流的联合作用,以及瞬时湿表面变化及铰接接头的摩擦阻尼,编写了风浪流时域耦合动力响应分析程序.使用NPD谱模拟湍流风,从而计算得到了定常风和湍流风作用下铰接式海上风力机的动力响应,分析了湍流风对于风力机运动响应和发电效率的影响. 结果表明,湍流风作用下,风轮加速度和铰接点的垂向拉力变化较小,摆角、风轮推力、发电功率和铰接点水平推力的均值分别减小,但摆角和发电功率的响应变化幅度增加.另外,湍流风本身的低频特性会增大系统的低频响应,使系统产生共振.极限海况下,铰接式基础最大摆角显著增大,但依然满足生存需求.因此,湍流风对铰接式风力机的动力响应影响较大,铰接式海上风力机运动和强度分析时不可忽略湍流风的影响.

摘要:为解决性能评价和形态设计脱节、负相关性能目标难以权衡优化的问题,采用整合性能模拟和遗传算法的方法优化西安市办公建筑设计.利用性能模拟实现建筑设计要素和建筑性能的统一,利用遗传算法实现多变量多目标的寻优,为方案决策提供数据支持.办公建筑性能优化设计框架遵循设计、模拟及评价、优化的逻辑搭建.制定应用于建筑形态、表皮和细部的性能优化设计,以朝向、面宽、窗墙比、遮阳方式、百叶宽度、百叶倾角等为变量,采用遗传算法实现以能耗和光性能为目标的建筑形态寻优. 结果表明: 以西安市某办公建筑为例,基于气候特征量化节能策略,被动太阳能得热的利用率最高; 以建筑太阳辐射增益量为目标,形态寻优结果是办公楼南北向长轴布局、长宽比是1.4; 建筑表皮设计以各朝向的窗墙比为变量,南向窗墙比为60%、其他朝向窗墙比是40%时,光热性能均优.进而优化外置遮阳百叶,寻优结果在建筑表皮优化的基础上,将总能耗降低3%、全年光暴露量降低36.5%、空间全天然采光时间百分比没有明显下降.

摘要:为实现以最不利热力环路的末端支路压差作为控制参考量的变压差设定值优化控制方法,提出了最不利热力环路相平面模糊辨识方法并进行了试验验证.针对风机盘管变流量空调水系统,以空调房间热平衡方程为基础,建立了末端能量供需差值与室温同室温设定值偏差值e及偏差变化ec的数学模型,最不利热力环路为末端能量供需差值最大者.在e及ec组成的相平面中,末端能量供需能量差可由各相点S(e,ec)连成的相平面轨迹线特征反映. 依据模糊模式识别过程,以实时示踪方向向量角β_i及当前时刻室温与其设定值偏差e_i作为特征指标,以三角形函数为隶属函数,以最大隶属度原则为识别判断标准,制定了模糊识别规则表,确立了最不利热力环路的相平面模糊辨识方法. 最后,搭建了变流量空调水系统试验平台,各支路同步增大供水量,以期达到能量供需平衡的支路为试验辨识所得最不利热力环路,与上述方法辨识结果进行对比. 试验结果表明, 该辨识方法准确可靠,可辨识出系统中最不利热力环路.