基于演化博弈的重大工程业主与勘察机构合作机制

为研究重大工程前期勘察阶段业主与勘察机构的合作问题，以业主和勘察机构有限理性为前提，基于演化视角建立双方决策行为交互的博弈模型，探讨了参数变化对于演化稳定策略的影响，并用仿真实验的方法研究参数的取值与初始策略选择对于演化结果的影响。研究结果表明：合理的超额分配系数对促进双方合作有积极意义，且存在一个最优的系数使得双方合作的可能性最大；双方的成本对于均衡结果的影响呈现差异化的结果；风险分担机制的设计可有效促进合作。     

升温路径对花岗岩超声波传播特性影响的试验研究

地热能开发以及核废料处置等深部高温岩体工程中，岩石破裂行为和损伤特征受升温路径影响显著．超声波传播速度和振幅等参数可以综合反映岩体破裂和损伤状态，具有重要的工程价值．为探究升温路径对岩石超声波传播特性的影响，开展了600℃下不同加热速率和恒温时间热处理后花岗岩的超声波透射和SEM扫描试验．研究结果表明：岩石超声波波速、幅值和频谱振幅等特征参数在不同升温路径下有较大差异．岩石超声波传播特性与加热速率具有明显的阶段依赖性，当加热速率低于9℃/min时，岩石超声波传播特征参数随加热速率增加显著降低；当加热速率高于9℃/min时，其降低幅度减缓．恒温时间对岩石超声波特性的影响存在阈值，当恒温时间小于3 h时，超声波传播特征参数随着恒温时间增加而减小，当恒温时间大于3 h时，其变化不明显．不同升温路径下岩石热裂纹扩展模式的差异是影响热处理岩石超声波传播特性的主要原因．超声波传播特征参数中首波幅值对升温路径变化的敏感性最高，适宜作为评价花岗岩体破裂行为和损伤程度的最优指标参数．研究结果对高温岩体工程损伤程度和稳定性评价具有一定的指导意义．     

基于粒子滤波的分布式智能故障诊断系统研究

针对传统故障诊断系统硬件结构以及故障识别算法过于复杂的问题,提出并研究了一种基于粒子滤波的分布式智能故障诊断系统.该系统采用ZigBee无线传感网络实现系统分布式多变量参数的实时采集,基于粒子滤波算法在线处理各变量数据,并基于简易模式识别算法获得系统真实状态的准确估计,实现系统故障的智能诊断与故障预示.智能故障诊断系统由ZigBee无线传感数据采集网络、粒子滤波算法、系统状态模型和故障模式识别四部分构成.粒子滤波算法基于粒子序贯重要性重采样和蒙特卡洛方法对传感器采集数据滤波,抑制或消除干扰及显著性误差对系统状态估计的影响,可避免粒子退化.故障模式识别就是求取与粒子滤波输出的系统状态估计曲线残差之和最小的系统状态模型.智能故障诊断系统的实现和实例实验结果表明该系统能实现对象的远程监测、对象状态的精确估计、对象故障的准确诊断,拓宽了分布式传感网络的应用范围,并具有成本低、可靠性高、实时性好和易实现的优点.     

断续节理岩体波传播试验装置的研制及其标定

为了解决现有试验设备难以激发并开展复杂节理岩体应力波传播规律研究的技术难题,基于摆锤撞击原理设计并研制了一种可用于实现断续节理应力波激发、传播和测试的试验装置．该装置主要由平面波发生器、支撑平台、软件控制系统和数据采集系统4部分构成．该试验装置具有可控、可调、可重复激发具有不同波长和幅值的应力波的优点．利用有限元数值软件模拟了平面应力波在岩石板上的传播,结果表明应力波波阵面沿板轴线对称分布,而波阵面幅值一致性范围随着传播距离逐渐下降．利用该试验装置分别在完整岩石板和断续节理岩石板上开展了试验研究,结果表明应力波在完整岩石板中同一横截面处的波形基本一致,且受边界效应影响,同一截面处应力波幅值由中心向两边逐渐增大．在断续节理岩体应力波传播试验中,应力波在通过节理后不再以平面波的形式传播,断续节理后方同一截面上应力波幅值表现出节理段后被削弱、岩桥段后被增强的特点．进一步的分析表明由断续节理引起的幅值差大于同范围内由边界效应引起的幅值差,从而验证了本试验装置可开展断续节理岩体波传播规律的研究,并为含复杂结构面岩体中应力波传播规律的研究提供了技术手段．     

DB模式下考虑公平偏好的重大工程设计施工合作机制

针对重大工程设计施工总承包模式下设计与施工单位对设计方案更改的数量优化与收益分配问题,引入行为经济学中的公平偏好理论,建立双方的博弈模型。分别探讨了双方狭义自利、设计方具有公平偏好、施工方具有公平偏好以及双方均具有公平偏好情形下,公平偏好心理对参与主体决策行为特征及效用变化的影响。研究结果表明,收益分配系数会随其中一方公平偏好强度的增大而加大对其的倾斜,公平偏好心理对于设计更改接受率的影响较为负面;同时,公平偏好显著改变了设计与施工方的效用,随着一方公平偏好的增大,其自身的效用不一定增大,但可以减小与对手方的效用差距。     

广义微极近场动力学模型及三维断裂行为模拟

固体断裂破坏是一类非常复杂的现象,一直以来都是工程学科的经典难题。针对准脆性材料的三维断裂问题,提出一种广义微极近场动力学（GMPD）模型。首先,采用Timoshenko梁模拟物质点间的相互作用并建立了相应的控制方程,充分考虑三维条件下键的轴向变形、切向变形和相对转角;其次,引入分别对应键拉伸、剪切和转动刚度的键参数,保证复杂加载条件下近场动力学和传统连续介质力学的能量一致性;同时提出基于能量的新型断裂准则,推导出键轴向变形、切向变形以及相对转角的临界值,可以实现准脆性材料的破坏过程模拟;最后基于所提出的GMPD模型,对轴向压缩条件下准脆性材料的三维断裂过程进行模拟,通过将分析结果与试验结果进行对比,有效验证了本模型的正确性和精度,可以准确描述复杂加载条件下翼型裂纹、反翼型裂纹和次生裂纹等不同类型裂纹的萌生和扩展过程。     

DB模式下考虑公平偏好的重大工程设计施工合作机制北大核心CSCDCSSCI

针对重大工程设计施工总承包模式下设计与施工单位对设计方案更改的数量优化与收益分配问题,引入行为经济学中的公平偏好理论,建立双方的博弈模型。分别探讨了双方狭义自利、设计方具有公平偏好、施工方具有公平偏好以及双方均具有公平偏好情形下,公平偏好心理对参与主体决策行为特征及效用变化的影响。研究结果表明,收益分配系数会随其中一方公平偏好强度的增大而加大对其的倾斜,公平偏好心理对于设计更改接受率的影响较为负面;同时,公平偏好显著改变了设计与施工方的效用,随着一方公平偏好的增大,其自身的效用不一定增大,但可以减小与对手方的效用差距。