离散体结构拓扑优化综述

本文分析了离散体结构拓扑优化的尺寸、独立拓扑变量及布局优化模型,讨论了基结构在工程设计和实际应用方面的缺陷及解决方法,评述了离散体结构拓扑优化的求解算法,简单介绍了离散体结构拓扑优化在实际工程中的应用,对拓扑优化的进一步理论研究、实际应用、软件开发做出了展望。     

考虑中间主应力与约束损失的深埋圆形隧道围岩特征曲线分析

提出基于统一强度理论和非相关联流动法则,推导同时考虑中间主应力和约束损失两种因素作用下的围岩弹塑性应力-位移解析解.结合算例,分析中间主应力和约束损失对围岩特征曲线的影响规律.结果表明:考虑中间主应力的影响,能够充分发挥围岩的强度;考虑约束损失的影响,计算得到的围岩塑性区径向位移值减小,说明在利用围岩特征曲线进行支护设计时,同时考虑以上两种因素,能够取得较好的经济效益.     

钢支撑滞后架设对深基坑围护结构及地表沉降的影响

为探究钢支撑滞后架设对基坑围护结构及地表沉降的影响,以某地铁车站深基坑为研究对象,基于实测数据及数值模拟结果,分析了钢支撑滞后架设对深基坑围护结构弯矩、水平变形及地表沉降的影响规律。结果表明：基坑开挖过程中,支撑滞后架设会导致围护结构水平变形及地表沉降急剧增大,对周边环境带来不利影响;第2、3道支撑均出现滞后架设对围护结构水平变形、弯矩及地表沉降最大值的影响大于第2、3道支撑分别出现滞后架设对围护结构水平变形、弯矩及地表沉降最大值的影响之和;相比第2道支撑滞后架设而言,第3道支撑滞后架设更易诱发围护结构开裂。相关研究成果可为类似工程设计及施工提供参考。     

一种适用于复杂工况的接地故障指示仪新型检测算法

接地故障指示仪为配电系统的可靠运行做出了贡献,但是其现有检测算法准确率低,无法满足复杂工况的需求。本文分析了高频能量法和直流能量法,二者在不同故障初相角下表现出的特性不同。由于实际应用中互感器的误差、通信信道的噪声和线路参数的差异会导致线路间能量的区分度降低。针对该问题,本文基于仿真的结论利用线路参数对高频能量法进行改进,提出一种利用直流能量和改进后高频能量的综合检测方法,并给出了接地故障指示仪系统利用此种方法进行故障定位的工作流程图。最后,利用所提方法进行故障定位并通过蒙特卡洛模拟验证该方法的准确率为91.8%。     

基于博弈论的磷石膏充填水质物元评价

 为研究磷石膏充填对地下水环境的影响,选取水中总汞、总砷、六价铬、铁、锰、铜、锌、总磷、氟化物的含量共9 个影响因子作评价指标,采用物元分析理论进行评价;针对传统物元评价中单一赋权方法确定评价指标权重的不足,引入博弈论思想,对评价指标组合赋权,建立基于博弈论的磷石膏充填水质组合赋权-物元评价模型,以《地下水质量标准》为依据对不同采样点涌水水质综合评价。结果表明:1)基于博弈论的物元分析法体现了不同评价因子对水质的影响,结果更加全面、系统、真实;2)未充填区域水质可达到I 级水质标准,充填区域较差,循环用水最差,为V 类水质标准;3)评价结果为磷石膏充填水环境保护方案的提出及矿山安全、绿色开采的实现提供了科学依据。     

盾构快速穿越法超浅覆土及负覆土隧道施工预测分析

盾构快速穿越(ultra-rapid under pass, URUP)法隧道施工技术是一种盾构机从地表直接始发掘进, 最后在设定目标地点直接掘进到地表的新型施工方法. 以南京机场城轨URUP法隧道示范工程为背景, 利用三维非线性有限元方法(finit element method, FEM), 对URUP 法隧道施工过程进行了数值模拟. 预测分析了隧道施工过程中超浅覆土和负覆土区间的地表变形规律、施工影响范围以及最终沉降值. 分析结果与实测数据比较吻合, 说明了数值模拟的有效性和预测分析的可信性.     

LCL型双向感应电能传输系统建模及控制

由于双向感应电能传输(IPT)系统存在高频开关网络以及较多的工作模态,易引入高次谐波和EMI干扰,LCL滤波网络的加入,可以有效滤除导轨电流中的有害谐波并减小EMI干扰,通过对电路交流变量进行复数分析,建立了系统关于传输功率的数学模型,并由此得出,在最大传输效率条件下,原边输入电压pi与副边输出电压so的相角差δ为±90°,系统能量分别正、反向传输;传输功率的大小则可通过调节pi或so的模来实现。在此基础上,为保证导轨电流恒定,在原副边设计了相互独立的移相控制策略。仿真和实验结果表明,该控制策略在调节原边导轨电流恒定的同时,能根据负载的工作状态和实际需求,动态地改变能量传输的方向和大小,有利于提高系统的运行效率。     

无人驾驶车在越野环境中障碍身份识别

针对无人驾驶车越野条件下的环境感知问题,基于Dempster组合规则实现了障碍目标的身份识别.首先,基于CCD和激光传感器提取5个特征作为障碍物特征证据;然后,将传感器数据转换到证据空间,选用模糊插值法求取障碍物身份隶属度进而获取相关系数;再次选择经验公式,根据障碍物类型和环境加权系数计算基本概率赋值函数;最后,基于Dempster的组合规则求得融合后的总概率赋值函数,制定决策规则并识别障碍身份.实验结果表明基于D-S证据理论识别障碍物身份具有良好鲁棒性和实时性.     

Klein-Gordon-Hartree方程驻波的不稳定性

研究如下Klein-Gordon-Hartree方程的驻波2u/t2-△u+ωu-(|x|-γ*|u|2)u=0,x∈RN.首先,通过构造合理的约束变分问题建立基态驻波解的存在性及其变分特征.然后,以变分特征为基础,证明存在一个Klein-Gordon-Hartree方程的解序列,其初始条件充分接近基态驻波,同时解在有限时间爆破,从而得到基态驻波的不稳定性.     

广州软土的工程特性及地基处理方法的对比研究

通过对大量广州软土的试验资料分析,总结出广州软土的工程特性并与上海软土进行对比.广州软土具有厚度变化大、含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、夹有较多的粉细砂、与其它地区软土相比固结速度快的特点.针对广州软土的工程特性并结合京珠高速公路广珠段软土地基试验工程的多种地基处理方法的对比研究提出,广州软土地基采用排水固结法处理效果良好;采用深层搅拌桩处理后,沉降量减小为原地基沉降量的20%左右,且沉降在加载后120 d已基本完成,深层搅拌桩法为快速处理广州软土地基的有效方法.