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关键词： 计算机   算法设计   数据结构   离散性  

摘要： 为更深入且全面地理解计算机算法与数据结构的离散性,本文首先阐述计算机算法与数据结构离散性概念。其次,对计算机算法设计与离散性进行探究,涉及递推法与递归法及其离散性探究,同时介绍了计算机算法的应用。最后,分析与探讨了数据结构的离散性,重点探讨了二进制计算方式、离散性特征以及二进制在信息识别与离散性处理中的重要作用,以期为数据处理与计算机算法优化提供有益的理论支持与实践指导。

关键词： 离散型制造业   结构化设计   工艺任务表单   标准化与规范化  

摘要： 针对离散型制造业工艺任务表单存在的问题,提出了一种结构化工艺任务表单设计方法。通过分析现状、借鉴成功案例、探讨设计原理和技术方案,实现了工艺任务表单的标准化、规范化和高效化。实际应用表明,该方法能够有效提高生产效率、降低成本并促进工艺数据管理的标准化与共享。

关键词： 摩擦界面   离散   局部断裂   包络线   地震预测  

摘要： 摩擦界面上存在复杂的应力波动演化图案，精细测量并准确解读这些波结构对深入理解摩擦界面的动力学行为具有至关重要的基础作用.目前对这些波动的理解主要集中在摩擦和断裂的关联性上.本文采用实验与有限元分析相结合的研究方法，深入探究了在撞击载荷作用下摩擦界面上的应力波动行为，揭示了一种全新的应力波动现象及其独特的波动结构.实验结果表明，这种新发现的应力波动起源于摩擦界面的整体动态响应，并以平面纵波的形式和速度，沿着垂直于界面的方向在基体中传播.在传播过程中，该应力波动在时间域上呈现出显著的离散化增强特征，而在空间域上则表现出逐渐衰减的特性.通过数值模拟和初步理论分析，发现这种新型应力波结构的产生机制与摩擦界面上传统的“断裂波动”(rupture-like fronts)现象截然不同.它并非源自摩擦界面上微接触点的局部断裂，而是源于界面整体辐射的球面波群阵面的包络线.这一发现揭示了摩擦界面上一种全新的应力波结构及其离散化特征，有望为地震预测以及工程构件的无损检测提供一种全新的理论依据和判据.

关键词： 计算机系统   数据结构   离散性   离散数学   算法优化  

摘要： 阐述离散数学与算法设计之间的关系，探讨离散性在数据结构选择、算法优化和计算复杂度等方面的应用。通过对离散性原理的分析，为深入理解算法设计与数据结构关系提供一定的理论支持。

关键词： 仿生除草装置   根-土团聚体   离散元   MBD-DEM   参数优化  

摘要： 玉米作为我国三大主粮之一,其产量与质量的稳定输出,是保障粮食安全的关键。调查显示,田间草害可导致玉米大量减产,在环保需求的驱动下,机械式玉米除草机的研发与应用正逐步替代传统化学除草方式。但现有机械除草部件存在工作阻力大、除草率低和杂草再生率高等问题,本文针对现存问题结合仿生学原理提出一种仿生除草装置,并根据田间农艺参数完成除草机设计。通过理论分析、仿真模拟和土槽试验相结合,对除草装置的结构及性能进行优化和验证。主要研究内容及结论如下: (1)整机结构设计。以3～5叶期玉米田间参数为依据,确定了除草方式及保护区域,完成搭载平台和除草装置的结构设计及零部件设计与选型;为验证不同工况下整机结构的稳定性,对关键部件机架进行静力学分析,结果表明其最大变形与应力均满足工作要求。确定了整机外形尺寸长、宽、高为1 000×600×800 mm,除草深度为20～30 mm,行驶速度0.05 m/s。 (2)建立柔性草根-土壤团聚体离散元模型。采用单幅图像逆向重建技术建立草根几何模型,通过根系剪切与根土混合物堆积角试验标定团聚体的离散元模拟参数,并建立根-土团聚体离散元模型。以草根拉拔试验验证所建模型的准确性,结果显示仿真与实际拉拔力相对误差为7.5%,表明所建立的根-土团聚体离散元模型可用于除草作业模拟试验研究。 (3)除草装置执行机构(仿生除草爪)设计与性能测试。运用MATLAB图像处理技术,采集仿生原型河蟹爪趾的轮廓特征曲线,结合仿生学理论完成仿生爪指的结构设计,并依据其结构特征建立爪指工作阻力模型。以仿生爪指工作原理为基础衍生设计除草爪结构,并进行运动学分析;基于MBD-DEM技术分析除草爪整体工作性能,结果表明仿生除草爪满足入土阻力小、土壤扰动性能高的预期工作要求。 (4)优化仿生爪指结构参数,完成试验样机制备与土槽试验。优化后的参数为:爪指宽度12.4 mm、曲面张角15.5°、切刃长度4.8 mm;入土阻力降低7.25%,土壤扰动增加2.3%。土槽试验结果为:除草率94.5%、杂草再生率28.4%、减阻率为18.5%,表明,依据河蟹爪趾结构特征所设计的仿生除草装置具备实际田间应用的可行性。 综上所述,本文研究结果可为机械除草部件与根土团聚体相互作用机理奠定理论基础,为除草装置结构设计、优化与模拟分析提供理论和数据支持。

关键词： 机载系统   离散量   雷电防护   瞬态电压抑制器   高速数据接口  

摘要： 随着航空技术的发展,电子设备设施已广泛应用于机载系统中,而离散量信号作为飞机航电系统的最重要的信号之一,应用在机电控制信号、设备状态指示信号等多种场景。离散量信号具有产生电路简单、抗干扰能力强的特性,使其非常适合应用于机上电磁环境恶劣位置的信号传输,但这对机载离散量处理芯片的可靠性也提出了极高的要求,因此雷电防护便成为机载离散量处理芯片设计过程中的必要考虑因素。针对机载离散量处理芯片信号接口的雷电防护要求,本文提出了一种瞬态电压抑制器(TVS)阵列结构以及相应工艺设计,用作机载离散量处理芯片的防雷击器件,经测试,该TVS电流能力达到5.26A,且可承受±11kV的静电放电(ESD)应力,具有较强的浪涌和雷电保护能力,因此可以为机载离散量处理芯片中的高速数据接口提供强大的雷击和ESD保护,具有较强的应用价值。

关键词： 离散位错动力学   层状材料   微结构演化   塑性行为   包辛格效应  

摘要： 利用三维多尺度离散位错动力学(DDD)方法对粗/细晶交替的纳米层状铜力学行为及其变形机制进行了研究。在多尺度DDD框架内分别构筑了粗/细晶叠层的多晶模型和对应的粗晶、细晶多晶模型,并采用基于粗粒化方法的位错穿透晶界模型描述了位错与晶界之间的相互作用。单轴拉伸模拟结果表明,层状材料的屈服应力和应变硬化均大于混合法则预测值,表明层状结构诱导了额外强化。进一步的微观结构演化分析表明,在层状材料中,位错在粗晶和细晶中激活并滑移,细晶中位错开动以后很快就会被晶界阻碍,而粗晶中的位错则会滑过整个粗晶层产生更大的塑性应变,从而诱发粗晶层和细晶层间产生应变分配。界面处的应变梯度促进几何必需位错累积,并产生异质变形诱导(HDI)强化。因此,纳米层状铜表现出更强的包辛格效应。

关键词： 采场结构参数   节理   离散裂隙网络   数值模拟   理想点法  

摘要： 为保障深井矿山安全高效开采,以某铜矿为例,提出了一种基于节理裂隙的采场结构参数优化方法。首先,综合工程地质背景和Mathews稳定图法,实现采场结构参数初选;其次,借助COMSOL软件构建采场周围结构面的三维离散裂隙网络,通过与采场开挖模型耦合,重构结构面影响下的采场三维模型;然后,采用FLAC^(3D)数值模拟计算,确定不同采场结构参数方案的安全性指标;最后,运用多目标理想点法综合决策,获得最优采场结构参数方案。研究结果表明:结构面组成的裂隙网络会降低采场的稳定性,二步骤矿柱回采的采场稳定性远弱于一步骤矿房回采;采场宽度是影响采场稳定性的关键因素,采场宽度与开挖后产生的最大位移和最大拉(压)应力呈正相关,与安全率呈负相关;采场结构参数也受采场形状影响,确定的采场面积存在对应的最优采场结构参数。综合考虑经济因素得到的最优采场结构参数为采场宽度10 m,采场高度15 m。

关键词： 破冰船   离散元方法   碎冰区   冰块尺寸   冰阻力  

摘要： 船舶在碎冰区航行时的冰阻力会影响船舶的安全性和航行性能。本文以雪龙号破冰船为研究对象,采用三维离散元方法对碎冰环境下船体结构冰阻力进行数值模拟。基于随机生成算法对不规则形状的碎冰区进行参数化建模以形成复杂的碎冰初始场,同时考虑海水对船体结构的作用力建立船体碎冰阻力的计算模型,并将离散元计算结果与碎冰区DuBrovin冰阻力计算公式进行对比。在此基础上将冰块尺寸进行无量纲化,研究不同冰厚和航速下冰块尺寸对碎冰阻力的影响规律。以平整冰区船体冰阻力的Lindqvist公式为参照,得到碎冰向平整冰转化的临界尺寸。该浮冰临界尺寸可作为识别碎冰区与平整冰的判据。本文研究工作可为船舶在极地冰区的安全航行提供一定的参考。

关键词： 深海固碳黏土   二氧化碳摩尔分数   相平衡   离散单元法   力学特性  

摘要： 二氧化碳（CO2）置换法在深海能源黏土中规模开采天然气对减少碳排放和维持地层稳定具有重要意义。置换开采过程中含有CO2水合物的黏土沉积物称为深海固碳黏土。本文通过分析现有室内试验数据绘制出甲烷（CH4）-CO2双组分水合物相平衡线，建立环境参数L与CO2水合物强度、弹性模量的关系，并将其引入本团队开发的胶结型深海能源黏土三维离散元接触模型，最终建立能够考虑CO2摩尔分数影响的结构性深海固碳黏土三维胶结接触模型；基于该模型开展等向压缩试验和常规三轴压缩试验离散元模拟，并与室内试验进行对比分析。结果表明：基于本文所建立的结构性深海固碳黏土三维胶结接触模型的离散单元法能够表征不同环境条件下深海固碳黏土力学特性的变化规律，为深入开展深海水合物开发利用提供了技术参考。