简介：笔者今年有幸参加了南京市的优质课比赛,南京市的最后一轮比赛的课题是：椭圆的几何性质.在参赛之后,笔者反思、总结,对本节课的四个环节进行优化设计.椭圆的几何性质课例,主要从引入、新知探究、离心率的引入、例题四个方面进行了优化.分别让学生从情境中感受数学、在细微处入木三分、于粗放处体现真谛、居疑虑处精益求精.

简介：从理论上推导了声学超表面对平面声波的作用模型,该理论模型计及声波高阶衍射模态,从而能够计及超表面微结构之间的声学干扰.通过与数值结果对比,该模型预测的反射频率精度得到了一定程度的提高,并能够分辨出相邻孔声场之间的耦合模态.讨论了声学超表面吸声特性与阻抗特性对高超声速边界层内Mack第2模态的抑制机理,研究发现通过设计超表面阻抗特性,使得入射声波与反射声波在壁面处相位相反,同样可以抑制Mack第2模态.基于理论模型,分别优化设计得到最优的微结构几何尺寸,并通过对Mach6平板边界层流动进行稳定性分析,验证了超表面不同声学特性的抑制效果.

简介：东汉末年,诸葛亮向刘备提出了著名的隆中对策,利用历史资料获得相关数据,建立《隆中对》分步优化数学模型,得到刘备集团不断壮大的策略步骤,从数学角度解释《隆中对》不能完全实现的原因.

简介：目的：吸力式基础具有投资费用低、施工时间短、无噪音和可重复使用等优点，因此被广泛应用在海洋工程领域。本文针对吸力式基础设计中的关键问题，主要综述现有设计理论，指出理论缺陷，并给出设计建议。创新点：综述砂土、粘土和成层土中吸力式基础的安装、回收、基础承载力、基础沉降和服役性能中的关键科学问题和现有设计理论。方法：1．基于文献报道的现场试验和模型试验，针对吸力式基础安装过程中的沉贯阻力、临界吸力和土塞效应，评估现有设计理论的准确性；2．分析粘土和砂土中吸力式基础的完全排水、完全不排水和部分排水条件下静力和循环承载力计算理论；3．针对吸力式基础的长期服役性能，分析荷载引起的基础变形、固结沉降、循环再固结沉降和极端荷载下的“棘轮效应”。结论：1．现有的吸力式基础安装中沉贯阻力计算理论没有普适性；对于临界吸力的计算，由于没有考虑“土拱效应”，理论计算值均低估了安装吸力。2．对于粘土中吸力式基础承载力的计算需要考虑循环作用下土体的强度弱化和基础一土间空隙引起的承载力降低，而砂土中基础承载力计算需要考虑排水条件的影响。3．对于吸力式基础的长期服役性能，特别是基础变形的计算，目前还缺少成熟的计算理论。

简介：考虑到当今社会能源短缺问题，设计通过改变钕铁硼永磁体定位的电机，使得它们之间存在磁相互作用而产生能量。利用钕铁硼作为驱动能源，显示了一种新颖的控制磁相互作用或磁成员之间耦合的手段，坚固耐用，获得了大量的输出能量和扭矩，具有非常可观的实用及经济价值。

简介：针对单轴旋转调制惯性导航系统结构动刚度低的问题,以模态仿真分析为基础对系统结构进行优化改进。基于无质量弹性单元等效滚动轴承的方法,利用经验公式计算轴承等效刚度,并引入转子动力学合理表征系统的旋转行为,利用有限元分析软件ANSYS实现了系统模态的高可信度仿真分析。以提高系统一阶模态频率为设计目标,通过结构性能缺陷识别的方法确定优化方向,对结构薄弱点进行改进设计,将系统结构基频从36Hz提高到74Hz。最后,开展模态试验验证。试验结果表明,仿真与试验的符合度优于90%,优化后的系统在0-60Hz的扫频范围内无明显振动响应。

简介：面向建筑集群的冷热电联供系统的设计和优化是实现建筑楼宇能源成本节约的重要途径。随机因素对该联供系统的优化决策，具有显著的影响。考虑建筑楼宇的能源需求为随机变量，构建随机混合整数规划模型，解决以最小化建筑楼宇总费用为目标时建筑集群冷热电联供系统的优化问题；其次，提出采用Benders多割平面方法求解多目标规划问题，从而寻找冷热电联供系统的设备配置和系统运行的Pareto最优决策；最后，通过实验验证了模型和算法的有效性。实验结果表明建筑集群在协作模式下，相比于非协作模式，具有更低的总费用。

简介：硫是在作物生长过程中必不可少的营养元素之一,主要参与作物生理代谢及生长发育。因此,土壤中硫的含量一直是人们关注的热点,快速准确的检测方法也成为人们研究土壤中硫的关键。在高温燃烧碘量法测定土壤硫含量中,碘酸钾溶液滴定亚硫酸时,对于低含量样品,滴定终点的判断较为困难。通过大量的实验,采用硫代硫酸钠滴定吸收器中反应后剩余的碘酸钾溶液,滴定终点由蓝色消失为无色。终点便于肉眼的观察,提高了分析结果的准确性和再现性;采用Excel中的Linest函数回归标准物质滴定校准工作曲线,方法简便快速。通过国家一级标准物质的分析验证,结果显示,方法的检出限为50.0mg/kg,方法的相对标准偏差(RSD)小于7%,△lgC<0.03,适用于大批量土壤样品中硫的测定。

简介：针对多目标0-1规划问题，首先基于元胞自动机原理和人工狼群智能算法，提出一种元胞狼群优化算法，该算法将元胞机的演化规则与嚎叫信息素更新规则、人工狼群更新规则进行组合，采用元胞及其邻居来增强搜索过程的多样性和分布性，使人工头狼在元胞空间搜索的过程中，增强了人工狼群算法的全局搜索能力，并获得更多的全局非劣解；其次结合多目标0-1规划模型对元胞狼群算法进行了详细的数学描述，定义了人工狼群搜索空间、移动算子、元胞演化规则和非劣解集更新规则，并给出了元胞狼群算法的具体实现步骤；最后通过MATLAB软件对3个典型的多目标0—1规划问题算例进行解算，并将解算结果与其它人工智能算法的结果进行比较，结果表明：元胞狼群算法在多目标0-1规划问题求解方面可获得更多的非劣解集和更优的非劣解，并具有较快的收敛速度和较好的全局寻优能力。

简介：介绍了一中新设计的测量物体转动惯量的方法，利用KK轴承来作为转动轴，精密机械结构设计，实现了转动惯量的测量。

简介：针对亚轨道可重复使用运载器（SRLV）的应用需求,在将卫星投送到预定轨道同时确保SRLV安全返回的前提下,对基于记忆原理的轨迹/总体参数一体化优化方法进行了研究。记忆优化算法是一种具有全局收敛性的随机搜索方法,每次搜索的试探解优劣状态由记忆元来存储。利用记忆原理的记忆增强和遗忘规律来衡量优化搜索过程中试探解的状态,并以燃料最省作为优化指标。同时采用三种不同的搜索策略,实现对试探解的随机搜索,避免陷入局部极小问题,并以此来提高搜索速度。仿真表明：卫星入轨速度偏差小于2m/s,高度偏差小于10m,轨道倾角偏差小于0.0001°。SRLV最终与着陆场的位置偏差小于100m,速度偏差小于5m/s。相较于传统的轨迹优化方法,新方法适用于复杂的轨迹/参数一体化优化问题,搜索速度快,求解精度高,有利于算法在工程实际中的应用与推广。

简介：以药企提供的西帕依固龈液药渣为材料，固龈液药渣多糖提取率为考察指标，在正交实验设计基础上，采用超声细胞粉碎法对影响固龈液药渣多糖提取率的主要因素进行研究．经实验优化得到西帕依固龈液药渣多糖提取的最佳工艺条件：料液比为1：25g／mL、超声功率为400W、超声提取3次、每次35min；在最佳工艺条件下多糖平均提取率为1．08％．通过红外光谱及扫描电镜分析得出，超声细胞粉碎法提取西帕依固龈液药渣多糖结构未发生改变．

简介：中医健康云能将中医的特色化、标准化与大数据、人工智能应用完美融合。本文基于中医健康云技术和老龄群体对养老服务的迫切需求,对中医健康云服务平台和架构设计进行建设性研究,同时分析中医健康云平台的关键技术所在,进而提出中医健康云在健康养老服务中的应用设计。以期利用互联网与大数据,融合传统中医智慧,对老龄群体的健康进行动态跟踪与实时咨询,为老年群体提供及时、有效和针对性的健康养老服务。

简介：针对高功率微波引导磁场的实际情况,根据线性规划算法,设计了一种新颖的分段式高均匀度螺线管。这种螺线管设计以电流密度为变量,以磁场均匀度为约束条件,以磁体总体积为目标函数,利用MATLAB计算可行域内的电流密度值,将可行域的最大值作为线圈电流存在的区域,通过复杂形状的骨架加工及线缆缠绕而制成。通过分析比较常规螺线管和新设计螺线管的电学参数和磁场位形分布,认为在中心磁场强度大小相等和其他因素相同的条件下,新设计的螺线管磁场轴向不均匀度从9.8%降低至0.68%,这种利用线性规划算法设计的分段式螺线管磁体通过改进绕线工艺和机械结构可以实现高均匀度,并具有很强的推广性。

简介：目的：提出一种适用于全封闭冷却结构的电机热性能优化模型,设计一台600kW的高速列车用永磁牵引电机。创新点：1.通过耦合局部流体动力学模型的方法求解电机复杂冷却风道内的对流传热系数,并在全局热网络模型的框架内得到快速、准确的电机温升结果以用于结构优化;2.在冷却风道中引入栅格结构,采用热性能分析模型优化冷却结构,提升电机热性能;3.通过三维流体动力学模型计算电机局部温升最大值,并提山一种预测特定结构下电机铁损工作阈值的工程方法。方法：1.采用热网络法建立全局热网络模型（图3）,并通过耦合局部流体动力学模型计算风道内的热网络参数（图4和6）;2.应用田口设计法对电机风道结构进行优化,并研制样机进行验证（计算与试验结果见表5）;3.假设铁损的谐波附加值与磁密值成正比,通过三维流体动力学模型计算给山端部绕组、永磁体温升值与铁损的预测曲线,并用样机试验进行验证。结论：1.采用全局热网络和局部流体动力学建模的方法可以快速、正确地计算复杂冷却结构下的电机温升分布,且优化后的冷却结构至少可以提升文中电机15%的热性能;2.本文提出的优化模型适用于全封闭风冷或者水冷等冷却结构相对独立且尚无经验公式可参考的电机热性能优化设计;3.铁损工作阈值的预测方法可以为电磁和控制系统设计提供参考。

简介：针对环形谐振陀螺谐振结构特性参数相同、检测灵敏度高、温度与抗干扰特性好等特点,提出了一种新颖的S形挠曲支撑梁的电容式环形谐振陀螺。其环形谐振子的刚度系数、固有频率等振动特性参数是陀螺结构优化、模态控制、驱动与检测电路设计的主要理论参数。为了得到该陀螺精确的谐振子特性参数,基于角度敏感原理、谐振结构的材料力学性能与机械振动特性,推导了谐振结构的等效刚度系数与固有频率的理论模型,并且分别进行了有限元仿真分析与样机频率特性测试。结果表明该理论模型计算的固有频率与有限元分析的误差为7.0820%,与样机实际测试的误差为3.9035%,证明了理论模型的正确性,为该陀螺的进一步研究提供了理论依据。

简介：本文是以一节数学课的教学设计为例,谈了精准化教学理念下数学课堂教学活动设计的基本步骤.借助了移动智能终端及时反馈和数据分析的功能,笔者在文章中就教学起点的选择、教学重难点的把握、探究性问题的设置以及个性化补偿教学方面所采用方法和策略做了描述,也对于精准教学在数学课堂教学中的实施做了反思和展望.

简介：开展了机器学习在翼型气动力计算和反设计方法中的应用研究,实现了在更大翼型空间范围内,人工神经网络的训练和优化,建立了翼型气动力计算模型,和给定目标压力分布的翼型反设计优化模型.作为机器学习领域兴起的研究热点,人工神经网络的研究工作不断深入,有研究者尝试将其应用于流体力学的学科范畴内.文章实现人工神经网络在翼型计算领域中应用的方法如下:首先通过Parsec参数化方法,围绕基准翼型构造了一定翼型空间范围的翼型库,利用XFOIL进行数值模拟,搭建了和翼型库具有一一映射关系的流场信息库.通过训练和优化神经网络,实现了基于此模型的快速、高可信度的翼型气动力预测,以及新型的翼型优化设计方法.通过自动化编程实现样本库的批量生成,实现了不同翼型空间的样本量下,神经网络的训练和优化过程.实验结果表明,在机器学习领域中,基于神经网络的翼型反设计模型的精确性高度依赖于训练样本量的大小和覆盖范围.

简介：对基于磁开关Marx发生器的电路结构进行了改造,设计了一种能输出方波脉冲,且结构紧凑、原理简单的电路。对设计的这种输出功率达10GW的近方波Marx发生器进行了模拟研究。结果表明,所设计的脉冲发生器输出脉冲电压接近1MV,前沿约为20ns,半高宽为70ns,发生器全系统无需气体开关。从波形来看,输出脉冲平顶波动小于10%,能够满足实际应用需求。

简介：提出了一种高性能氮化铝（AlN）差分谐振式加速度计结构。通过引入两级微杠杆来放大质量块的惯性力,提高灵敏度;采用＂I＂形支撑梁来降低横向灵敏度;利用差频检测方案降低温度共模误差的影响。该加速度计主要由质量块、支撑梁、双级微杠杆和谐振器组成,并通过理论分析和有限元仿真优化了它们的结构参数。模态分析表明两个谐振器的基频大约为373.3kHz,与干扰模态的频率差大约为9.4kHz,有效地实现了模态隔离。根据灵敏度的仿真结果,AlN差分谐振式加速度计的灵敏度64.6Hz/g,线性度为0.787%,横向灵敏度为0.0033Hz/g。热仿真的结果表明单个谐振器的温度灵敏度约为490Hz/℃,加速度计输出差频的温度灵敏度为–0.83Hz/℃,证明了差频检测方案可以降低温度共模误差的影响。上述所有仿真结果验证了该加速度计结构设计的可行性。