有助于降低燃料消耗和运营成本。从这个角度来看,新材料和技术得到了开发,设计方法和工具也取得了进步。生成设计是一种自动优化组件设计的新方法。设计过程必须自行设计,以实现与设计参数、要求和限制相关的最佳解决方案。哪些独特的特点使人们认为这项技术是相对于传统 MDO 的重大进步?生成设计是否只是一种重要的、但不是特别有区别的方法,用于设计(航空航天)结构和可能更高级别的系统?例如,当设计目标是找到结构的最佳配置时,生成设计是否会导致发现新概念或结构类型,或者它是遗传算法在拓扑优化中的特定应用?本文旨在回答前面的问题。具体而言,生成设计方法有望在基本概念之间进行选择,并将其用作设计新系统配方的基本说明和成分。基于这些考虑,我们在本文中修订了
摘要:可再生能源 (RES) 份额的不断增加需要有合适的储能系统来提高电网灵活性,而压缩空气储能 (CAES) 系统可能是一个有前途的选择。本研究提出并分析了一种无二氧化碳的非绝热 CAES 系统。该工厂配置源自 McIntosh 非绝热 CAES 工厂的缩小版,其中天然气被绿色氢气取代,由光伏发电厂供电的质子交换膜电解器现场生产。在本研究中,氢气生产系统组件的尺寸设计为最大化光伏能源发电的自耗份额,并逐年分析设计参数对 H 2 -CAES 工厂性能的影响。此外,还讨论了天然气和氢气在能源消耗和二氧化碳排放方面的比较。结果表明,通过利用所有光伏能源生产,拟议的氢燃料 CAES 可以有效匹配发电情况和天然气燃料电厂的年产量,同时实现零二氧化碳排放。
与其他金属和复合材料相比,铝具有制造工艺简单、耐腐蚀、重量轻和成本低等优点[7]。设计飞机结构的重要参数包括抗疲劳性、密度、断裂韧性、强度和耐腐蚀性[7]。此外,在静态重量下受到拉伸时,上侧会产生压缩载荷,而下侧则相反;因此,在飞行过程中需要仔细优化拉伸和压缩强度[7]。因此,铝作为最轻的金属,可以轻松取代其他金属并承受由于飞机大型化而增加的机翼压力载荷[8]。在这方面,航空航天工业使用不同类型的铝合金,其中一些在表2中给出。然而,常见的类别大多来自2xxx和7xxx系列[9]。2000系列合金具有良好的抗疲劳裂纹扩展能力并拥有卓越的损伤容限。因此,它们通常用于飞机的机身蒙皮和下机翼,其中断裂韧性(即抗裂纹扩展)是一个重要的设计参数 [6] 。 Al2024-T3 是机身结构中最常用的 2000 系列合金 [10] 。 7000 系列通常用于上机翼蒙皮,其中强度是主要的设计因素 [6] 。 Al7075-T6 是
摘要:本文开发了一个多目标协同设计优化框架,用于优化连接到电网的混合电池储能系统 (HBESS) 中的电池和电力电子设备的尺寸和选择。协同设计优化方法对于具有耦合子组件的复杂系统至关重要。为此,在 HBESS 的设计中,使用非支配排序遗传算法 (NSGA-II) 进行技术的尺寸优化和选择,同时考虑成本、效率和寿命等设计参数。可互操作框架考虑了三个第一寿命电池单元和一个第二寿命电池单元,以形成两个独立的电池组作为混合电池单元,并考虑了两种功率转换架构,用于将混合电池单元连接到具有不同功率级和模块化水平的电网。最后,作为框架输出获得的全局最佳 HBESS 系统由 LTO 第一寿命和 LFP 第二寿命电池组成,与基线相比,总拥有成本 (TCO) 降低了 29.6%。
摘要:本文开发了一个多目标协同设计优化框架,用于优化与电网相连的混合电池储能系统 (HBESS) 中的电池和电力电子设备的尺寸和选择。协同设计优化方法对于具有耦合子组件的复杂系统至关重要。为此,在 HBESS 的设计中,使用非支配排序遗传算法 (NSGA-II) 来优化尺寸和技术选择,同时考虑成本、效率和寿命等设计参数。可互操作框架考虑了三个第一寿命电池单元和一个第二寿命电池单元,以形成两个独立的电池组作为混合电池单元,并考虑了两种功率转换架构,用于将混合电池单元以不同的功率级和模块化程度连接到电网。最后,作为框架输出获得的全局最佳 HBESS 系统由 LTO 第一寿命和 LFP 第二寿命电池组成,与基线相比,总拥有成本 (TCO) 降低了 29.6%。
基因语法 - 基因的顺序和排列及其调节元素 - 塑造了自然和合成基因回路的动态协调。一个基因座的转录深刻影响附近相邻基因的转录,但是这种作用的分子基础仍然很少了解。在这里,使用人类细胞中的集成报告基质电路,我们表明超串联介导的反馈以语法特异性方式调节相邻基因的表达。使用区域捕获Micro-C,我们测量了人类诱导的多能干细胞中超螺旋的plectonemes和语法特异性染色质结构的诱导依赖性形成。使用语法作为设计参数,我们构建了紧凑的基因电路,调整了各种递送方法和细胞类型的表达的平均值,方差和表达的序列。将超螺旋介导的反馈整合到基因调节模型中将扩展我们对天然系统的理解,并增强合成基因回路的设计。
飞机系统性能通常可以定义为系统必须执行才能成功完成任务的武器系统任务。预期系统性能参数必须是武器系统设计过程不可或缺的一部分。考虑到用户的性能期望,设计师将就系统选择和设计参数做出决策。他必须选择安装在飞机上的系统类型、其操作模式、每个系统所需的分辨率以及允许机组人员使用系统以实现最佳战术效用所需的操作员界面。所有这些都有助于定制设计,使系统具有所需的性能特征。实际的飞机系统性能特征并不总是与设计或预测的系统性能特征相同。因此,需要进行系统飞行测试以确定实际性能。系统飞行测试被定义为确定飞机系统特性或评估飞机和武器系统完成任务的能力的过程。确定飞机系统性能取决于几个学科的基础知识,包括:雷达、通信、光电和导航。测试团队必须了解用于收集确定系统性能各个要素所需数据的基本测量、仪器技术和设备。团队使用这些学科来
蓝相(BPS)是手性液晶,具有拓扑缺陷的常规晶格。通过分子自组装,BPS独特的软性对称性提供了许多与常规液晶不同的优秀特性。,已经开发出化学图案的表面,以将BP的自组装引导为具有所需晶格方向的完美单晶,从而进一步受益于光子学和智能电子光学设备的设计。然而,BP的相关长度(定义为保持相同BP时间端方向的距离,这是一个必不可少的设计参数)迄今仍未透露。在这里,纳米级化学模式设计的替代平面和同型锚固条纹的设计允许系统地研究沿不同动力学途径的图案化区域以外的BP的生长,以及相关长度的时间演化。对相关长度的新理解可用于指导BPS宏观的单晶的合理设计,该设计依赖于减少的图案表面,这为基于BPLC的新功能和开发提供了令人兴奋的材料,以将基于BPLC的功能和开发用于高级光学设备或软材料设计或软材料设计。
抽象人工智能(AI)正在通过改变个性化的产品设计来满足对定制解决方案的不断增长的需求,从而彻底改变了制造业。这项研究强调了机器学习,生成设计和预测分析等AI技术如何使制造商能够预测消费者的偏好,优化设计参数并促进大规模定制,同时保持效率,可扩展性和质量。该研究强调了AI在实时决策和生产敏捷性中的作用,展示了其克服传统设计限制并提高客户满意度的能力。还探讨了关键挑战,包括数据隐私问题,算法偏见以及对跨学科协作的需求。通过案例研究和仿真,该研究证明了AI驱动系统的切实好处,例如提高产品质量和运营效率,同时确定了智能制造中最佳实践和未来创新的机会。最终,这些发现突显了AI在重塑生产过程中的变革潜力,为个性化,高效和以客户为中心的制造业的新时代铺平了道路。关键字:人工智能,个性化产品设计,大规模定制,机器学习,生成设计,预测分析,数字双胞胎,智能制造
本研究通过 TCAD 研究了重离子撞击对具有偏置场环的 beta-Ga 2 O 3 肖特基二极管的响应以及由此产生的单事件烧毁。使用实验电流-电压 (IV) 曲线验证了用于模拟高反向偏置下器件的模型。器件的场环配置表明,在模拟重离子撞击后,电荷去除效果有所改善。如果电荷去除的时间尺度比单事件烧毁更快,则这可能是一种有效的减少单离子撞击影响的机制。本研究探讨了终端结构的各种配置,并展示了不同设计参数对离子撞击后瞬态响应的影响。© 2023 作者。由 IOP Publishing Limited 代表电化学学会出版。这是一篇开放获取的文章,根据知识共享署名 4.0 许可条款发布(CC BY,http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/),允许在任何媒体中不受限制地重复使用作品,只要对原始作品进行适当的引用。[DOI:10.1149/2162-8777/acbcf1]