人-机-环境系统的可靠性设计

针对人-机-环系统的可靠性设计当中的主要问题及方法,进行了较为全面和详尽的论述,概括和总结了可靠性指标的确定、可靠性的预测程序、可靠性的分配原则及可靠性的改进措施、社会环境与人的可靠性之间关系分析等问题的理论方法.研究表明,人-机-环系统的可靠性设计是一项复杂而细致的系统工程,尤其在人的可靠性问题的定量分析方法上需要更进一步地探索新的途径.     

乡村人口-土地-产业-财力系统耦合协调发展格局与机制研究——以重庆三峡库区典型县域为例

【目的】研究重庆三峡库区典型县域乡村人口-土地-产业-财力(后简称人-地-业-钱)系统耦合协调发展格局与机制，为该区域全面推进乡村可持续发展、提升乡村内生发展能力和创新内生发展路径提供思路。【方法】以重庆三峡库区15个典型县域为研究区，选取2005、2010、2015、2020年等4个典型年份，从人口、土地、产业、财力等4个维度构建系统要素评价指标，综合测度了人-地-业-钱系统发展水平与耦合类型，借助耦合协调度模型定量揭示了系统内生要素的耦合作用强弱、协调水平及时空演变格局，进而探讨了内生要素耦合协调发展的传导机制。【结果】1) 2005—2020年研究区乡村人-地-业-钱系统综合发展水平较低，人口、土地、产业、财力等子系统多处于中、低发展水平。2) 2005—2020年研究区乡村人-地-业-钱系统耦合协调发展呈现“高耦合低协调”状态，耦合度和耦合协调度整体上沿西南—东北方向递减，空间分布较为分散。3) 研究区乡村人-地-业-钱系统耦合协调关系在2005—2020年主要分为3种类型：低协调水平的人口-产业发展领先型、中协调水平的产业发展引领型和高协调水平的财力-产业发展引领型，产业和财力子系统在乡村协调发展中作用重大。4) 研究区乡村土地子系统发展水平变化相对稳定，乡村发展主要依赖人口、产业、财力等子系统的发展驱动。【结论】研究区乡村人-地-业-钱系统多处于中、低发展水平，乡村劳动力、农业发展水平、土地生产效率与农户收入是制约乡村发展的主要因素，乡村人-地-业-钱系统内生要素发展出现分化，发展不平衡趋势逐渐凸显。     

考虑人-车-路耦合的路径跟随过程操稳性预测研究

为更早预测车辆的操稳性失稳风险,针对性解决传统“人-车-路”耦合系统中“路”先验信息未知和由此导致的“人”输入难预测问题,借助先进辅助驾驶系统提供的前方预瞄路径,提出结合驾驶员转向模型及车辆非线性动力学模型的操稳性预测方法. 构建“人-车-路”闭环反馈驾驶员模型,对跟随道路曲率的驾驶员转向行为进行预测;将当前车速与预测转向作为三自由度非线性动力学模型的输入,实现跟随前方路径的操稳性状态预测;通过Simulink-Carsim联合仿真及驾驶员模拟器硬件在环对比,进行双移线路径、变曲率路径和蛇形路径工况模拟. 所提方法的操稳性状态预测值与实际值吻合良好.     

“第10届人-机-环境系统工程大会”征文

为了极大推动中国人-机-环境系统工程研究的进一步繁荣和发展，“第10届人-机-环境系统工程大会”定于2010年10月在海南省三亚市召开。本届大会旨在广泛交流人一机一环境系统工程理论及应用方面的研究成果和实践经验，并为生产力的发展出谋划策。     

安徽省乡村生产-生活-生态时空耦合研究

在构建乡村生产-生活-生态复合系统耦合协调评价指标体系的基础上,运用嫡值法和耦合协调测度模型,测算安徽省16个地级市2010—2019年乡村“三生”复合系统的耦合协调度,并对其时空特征与演化状态进行比较和分析。结果表明:安徽省16个地级市的乡村生产-生活-生态系统综合发展水平整体上均呈波动上升趋势;乡村“三生”复合系统耦合协调水平呈现中度失调、轻度失调、濒临失调、勉强协调,初级协调、中级协调、良好协调7种演化状态,总体经过了升—降—升的过程,大多数城市在10年间均有不同程度的上升,且乡村“三生”复合功能耦合协调演化地域异质性较为明显。     

盘式制动器热-机耦合渐变可靠性灵敏度分析

为了解决盘式制动器由于摩擦温度过高而导致可靠性降低的问题,以某种汽车的通风盘式制动器为例,进行了热-机耦合渐变可靠性灵敏度分析.利用Workbench的“Coupled Field Transient”模块进行热-机耦合分析,得到了在紧急制动工况下制动器瞬态温度场分布,然后通过与实验结果对比分析,确定有限元模型的准确性.根据制动器最高温度不能超过许用温度的关系推测,利用自适应Kriging代理模型理论建立制动器热-机耦合可靠性功能函数模型.采用自适应Kriging-Monte Carlo 模拟 (adaptive Kriging-Monte Carlo simulation, AK-MCS)方法进行热-机耦合渐变可靠性灵敏度分析,确定设计参数对可靠性的影响程度,并用Monte Carlo法进行结果的验证.结果表明:制动盘单侧厚度对可靠性的影响最为明显,制动盘的导热系数、比热容和散热加强筋厚度次之,制动盘密度影响最小.     

济阳坳陷不同沉积相砂体"相—势"耦合控藏作用

济阳坳陷不同沉积相砂体的“相”、“势”统计表明：物性与流体势具有一定耦合关系．“相-势”耦合控藏主要体现在对油气聚集特征与油气充满度的影响．砂体的沉积相类型不同,油气聚集特征与油气充满度亦不同．砂体的“相势”耦合控藏临界条件呈幂指数关系．不同类型沉积体系具有不一样的幂指数关系．“相-势”耦合关系受异常压力、断层、砂体连通性等因素的影响．“相-势”耦合定量模型揭示了储层有效接纳油气的临界条件,进一步丰富了断陷盆地油气勘探理论与方法．     

低频桨-轴-壳体耦合振动声辐射机理研究

为揭示低频桨-轴-壳体水下结构耦合振动声辐射机理,利用三维水弹性力学理论和三维水弹性声学分析软件,从螺旋桨、推进轴系以及壳体结构传递特性出发,分析了各结构低频段模态频率与桨-轴-壳体耦合结构响应频率之间的相关关系,由此提出了桨-轴-壳体结构纵向和横向耦合振动声辐射峰值对应的优势模态。研究表明:螺旋桨桨叶对桨-轴系统的振动影响比较大,尤其是螺旋桨的全桨叶同向伞型弯曲振动对桨-轴-壳体的纵向振动声辐射贡献明显;桨-轴-壳体耦合系统的纵向声辐射声源级曲线峰值主要对应于壳体一阶纵向振动、桨-轴系统一阶纵向振动、壳体二阶纵向振动和螺旋桨全桨叶同向伞型弯曲振动,横向振动声辐射声源级曲线峰值主要对应于壳体弯曲振动及桨-轴系统弯曲振动;低频段螺旋桨纵向单位力引起的声辐射明显大于横向力作用下的声辐射。     

《中学化学实验研究》课程改革初探“反思-发现-研究”教学模式

对“反思-发现-研究”教学模式从建立新教学模式的意义、基本设想、主要收获及反思与小结等方面,介绍了该教学模式在《中学化学实验研究》课程中的研究与应用．课程中解决了一些中学化学实验教学中存在的问题,重要的是令学生学会了反思,形成了问题意识和研究意识,并在发现问题后如何决定行动．     

水下信息战人才胜任力模型研究

为了实现水下信息战人才综合能力评估定量化,剖析了水下信息战人才胜任力模型产生的背景,分别定义了水下信息战人才胜任力及其模型,运用行为事件访谈法编制了水下信息战人才胜任力调查表,基于德尔斐法深入基层部队进行调研,经过对调研数据的统计分析,构建了水下信息战人才胜任力模型,并解读了此模型。     

热-流-固耦合非饱和渗流的物理描述和数学模型

研究了热-流-固耦合非饱和渗流的物理和数学模型.其中非饱和渗流部分考虑到水的蒸发-凝结这种相变过程,这是气液两相渗流.液相中含有溶解的空气,气相中含有空气和水蒸气,蒸汽在空气中作扩散运动.基于线化的湿-热弹性理论,建立了热-流-固耦合的本构方程、水和气体的渗流微分方程,以及能量方程.该完整的方程组可很容易推广到热-流-固耦合油-气-水多相渗流情形.     

锂离子电池电-热-机耦合特性实验研究及关键参数辨识

针对锂离子电池的电-热-机耦合特性,设计了一套耦合特性综合测试系统,进行了电池不同倍率充放电工况下电-热-机耦合特性的测试与分析,以探究电池电特性、形变、温度的时间演变规律与空间分布特性,可以得到电池荷电状态(state of charge,SOC)-形变曲线具有明显的分段特性,可以辅助磷酸铁锂电池SOC估计的修正。基于该系统测试结果研究了电池充放电过程形变产生的机理,并进行了电池热膨胀系数的参数辨识。实验结果表明:高倍率放电时,在放电初期和中期电池边缘部分膨胀,放电后期收缩,而中心位置在放电初期和中期收缩,后期膨胀;低倍率放电时,电池表现为放电初期和后期整体收缩,中期整体膨胀。研究结果可为电池内部电-热-机耦合特性的理论分析与测试管理提供依据。     

“第10届人-机一环境系统工程大会”征文

为了极大推动我国人-机-环境系统工程研究的进一步繁荣和发展．“第10届人-机一环境系统工程大会”定于2010年10月在海南省三亚市召开。本届大会旨在广泛交流人-机-环境系统工程理论及应用方面的研究成果和实践经验。并为生产力的发展出谋划策。本届大会由中国系统工程学会人-机-环境系统工程专业委员会主办，     

1-（3＇-烷氧基-2＇-羟丙基）氮杂环庚酮-2的合成

本文应用固-液相转移催化法由己内酰胺与1-烷氧基-3-氯-2-丙醇反应合成了3个新的1-（3＇-烷氧基-2＇-羟丙基）氮杂环庚酮-2（1）。以KOH（s）作缚酸剂、PEG-400为相转移催化剂（PTC）,70℃下反应15h,产率为62.5%～66.0%。并着重探讨了环氧氯丙烷与长链脂肪醇在催化剂六硝酸铈铵（CAN）作用下的开环反应。结果表明：该开环反应区域选择性差,产物为两种区域性异构体。同时研究了反应时间、催化剂用量对开环反应的影响。     

基于水-机-电耦合模型的机组励磁优化控制

围绕抽水蓄能机组低水头开机过程励磁系统优化调控问题,建立了包含带调压室的引水系统、非线性水泵水轮机、七阶同步发电机与自并励静止励磁系统的机组水-机-电耦合模型,分析了机组低水头开机运行进入S特性区时系统水-机-电耦合作用动态特性.设计了针对该工况的励磁系统模糊分数阶比例-积分-微分(PID)励磁控制器,引入菌群觅食趋化性-引力搜索算法进行控制参数优化.实验结果表明:相比于传统PID控制系统和自并励静止励磁系统,模糊分数阶PID控制系统可抑制抽水蓄能机组励磁系统在低水头开机进入不稳定区域发生剧烈低频振荡,显著提高了励磁控制品质,且具有较强的鲁棒性.     

近自由面水下爆炸气泡与破损结构耦合作用机理研究

近自由面水下爆炸气泡的动态特性非常复杂,研究其与破损结构的耦合作用机理对于发挥武器的二次攻击毁伤能力具有重要的意义. 基于耦合欧拉-拉格朗日方法,建立了近自由面水下爆炸模型,讨论了（不）完整直角结构近自由面水下爆炸过程中气泡的动态特性,揭示了近自由面水下爆炸气泡与破损结构耦合作用机理. 首先建立近自由面水下爆炸模型,将气泡形态、最大半径、周期等仿真结果与实验数据对比,验证数值模型及计算方法的有效性. 探究了完整和破损结构的存在对近自由面水下爆炸气泡动态特性的影响,发现结构与自由面的共同作用使得气泡出现射流偏折、水冢一侧凹陷和气泡破碎等现象. 结果显示破口尺寸参数γ在0.070~0.085区间内,气泡在结构一侧将形成倾斜射流,破口尺寸的增大对射流的头部宽度、头部速度和倾斜角度呈现明显的正向影响.      

盐侵-冻融-干湿耦合作用下天然浮石混凝土的耐久性分析

内蒙古河套灌区渠道“重灌轻排”导致土壤盐碱化严重,严重影响了水工建筑的使用寿命。本文研究了河套灌区渠道中盐侵-冻融-干湿耦合作用下天然浮石混凝土耐久性,以天然浮石混凝土作为衬砌材料,模拟河套灌区渠道水工建筑实际排水工程环境进行室内加速试验。以相对动弹模量以及质量损失率为损伤评价参数,分析天然浮石混凝土的宏观损失规律;借助环境扫描电镜和能谱成分分析揭示其退化机理;最后采用Weibull分布对天然浮石混凝土的相对动弹模量的退化轨迹构建模型,获得寿命可靠度函数,并预测出其极限失效次数。结果表明:在盐侵-冻融-干湿耦合作用下天然浮石混凝土的质量损失率总体呈现上升趋势,相对动弹模量呈现出下降趋势;在多因素耦合作用下,盐溶液与混凝土水化产物进行化学反应形成侵蚀产物,侵蚀产物膨胀引起混凝土内部孔隙变大、裂缝扩展,天然浮石混凝土劣化速率提高;在多因素耦合作用下天然浮石混凝土的可靠度为三阶段退化模型,其失效机制为耗损型失效。该研究可以为天然浮石混凝土在河套灌区渠道水工建筑工程应用提供理论依据。     

2-环的表示

利用经典代数中模的定义,给出模的范畴化定义2-模.2-模首先是一个范畴,有对称2-群结构(加法)和一个2-环作用(作用),并且这些作用在同构意义下满足模的准则.另外本文还给出2-模的应用并证明了2-环的一个表示与这个2-环上的2-模是一一对应的,这种对应类似经典代数中环的表示.     

水-气耦合下的土质边坡稳定系数场分析

传统边坡稳定性分析方法仅对潜在滑动面进行整体稳定性评估,无法获取各点的安全系数,为了准确分析边坡稳定性,基于稳定系数场理论,综合考虑水-气耦合作用对降雨条件下边坡稳定性进行分析。结果表明：1）稳定系数场法能够直观地体现水-气耦合作用下边坡的具体破坏区域,得到各点的安全系数;2）孔隙气压力对边坡降雨入渗有一定阻碍作用,并且随降雨时间的推移阻渗效果愈明显,相同条件下降雨40 h时,两相流湿润锋深度较单向流减小了28.6%;3）相同条件下,考虑水-气耦合作用会降低边坡稳定性,以降雨40 h为例,两相流边坡失稳面积约为单向流的1.7倍。因此,在实际工程中对边坡稳定性分析时应考虑水-气耦合作用,工程偏于安全。     

固体推进剂药柱热-机耦合分析及应用

基于有限元分析的基本原理,建立了热-机耦合问题分析的有限元基本方程,并对固体火箭发动机药柱在固化冷却过程进行了数值仿真.算例表明,热-机耦合分析方法能较好地仿真固体火箭发动机药柱的温度场和应力应变场,对药柱的结构完整性分析提供了一种分析方法.