基于浆液黏度时变性的水泥-水玻璃浆液动水注浆模拟研究

【目的】研究地下动水注浆工程中水泥-水玻璃浆液在不同因素影响下的注浆扩散规律。【方法】基于浆液黏度时变性,采用有限元数值模拟分析方法对浆液在各方向上的扩散状态以及地下水流速、注浆速率和浆液混合体积比对浆液扩散半径的影响进行分析。【结果】研究结果表明：在地下动水条件下,浆液在顺水流方向上的扩散距离明显大于横向和逆水流方向上的扩散距离;浆液扩散半径与地下水流速成反比,与注浆速率成正比,且注浆变量对浆液扩散半径影响程度为地下水流速>注浆速率>浆液混合体积比。【结论】模拟分析结果对水泥-水玻璃浆液在实际注浆工程中的应用具有一定参考价值。     

风力发电机组偏航液压制动系统研究

【目的】研究蓄能器公称容积及预充压力、液压软管长度及通径、油液黏度等因素对风力发电机组偏航液压制动系统性能产生的影响。【方法】以实际生产中使用的某型风力发电机组偏航液压制动系统为研究对象，在仿真软件中构建系统模型，采用控制变量法分别对单一影响因素进行仿真分析。【结果】对比不同条件下偏航系统的卸压与建压响应时间及液压系统补压频率，得到不同变量对系统产生的影响。【结论】研究结果为偏航液压制动系统的设计和选型提供参考。     

数字化技术在起落架维修中的应用

【目的】本研究通过对起落架的拆装维护过程进行虚拟仿真，为参加培训的机务维修人员提供直观的参考。【方法】通过在UG NX软件中建立某型飞机起落架的模型，并根据飞机维修手册中的起落架拆解步骤在Inte3D中建立起落架虚拟拆解、装配数字化工艺仿真。【结果】仿真输出的BOM表格、装配动画仿真可作为起落架维修培训的参考资料。【结论】从而实现起落架拆装虚拟仿真过程可重复，不受培训环境限制，提高维修现场的直观性，缩短培训时间，节约培训成本，可为机务维修人员培训提供参考方法。     

区间通过能力临时失效条件下高速列车运行调整方法

【目的】分析高速列车运行模式及高速列车在运行过程中受到的多种外界干扰，在区间通过能力临时失效干扰的前提下，为高速列车运行调整提供一种可行的建模及求解方法。【方法】确定高速列车运行调整优化的目标函数，结合高速列车运行的实际情况，将列车运行调整过程转化成相应约束条件，建立区间通过能力临时失效条件下高速列车运行调整混合整数线性规划模型。同时，设计滚动时域算法对模型分阶段进行求解，力争在较短时间内给出调整方案。【结果】基于部分京沪高速铁路列车运行图数据，对所提出的模型与算法进行仿真验证与分析。【结论】仿真试验证明，采取调整方法可有效减小干扰对列车运行秩序的影响。     

基于三步法的二级倒立摆系统研究

【目的】为解决二级倒立摆系统非线性和强耦合问题，获得更好的稳定性和控制性，本研究设计一种基于三步法的控制器。【方法】建立二级倒立摆系统的状态空间模型，并划分为三个子系统。按照三步法控制器的设计步骤，对二级倒立摆子系统进行控制器设计，避免倒立摆系统在整体分析时出现耦合问题。【结果】通过李雅普诺夫函数证明了该控制器的稳定性。【结论】仿真结果证明，该控制器在二级倒立摆系统稳定控制中的有效性，具有更小的超调和平稳的响应过程。     

CFG桩+振冲碎石桩处理液化粉土地基试验研究

【目的】CFG桩+振冲碎石桩可提高原始地基承载力，并达到消除土体液化之目的。【方法】选择开封地区的粉土地基作为研究对象，采用CFG桩+振冲碎石桩组合型地基的处理方法，通过现场试验验证处理效果。【结果】结果表明：经过CFG桩+振冲碎石桩复合地基处理后的粉土地基强度显著提高，并且强度变得略微均匀一些，液化基本得到消除。【结论】采用该方法处理后，地基承载力特征值从桩间土的75 kPa，增至复合地基的300 kPa，满足荷载要求。     

四足机器人结构设计及步态仿真研究

【目的】为提高四足机器人在复杂地面行走时的稳定性,对四足机器人结构进行设计,并对其步态进行仿真。【方法】基于哺乳动物的腿部结构,在SOLIDWORKS软件中构建四足机器人的三维模型,使用D-H模型法构建出腿部结构的运动学模型,通过运动学分析,得到四足机器人的足端运动轨迹图,并以Walk步态在V-REP仿真软件中进行仿真分析。【结果】本研究设计出一种结构简单、具有十二自由度的四足机器人。【结论】仿真结果证明,该机器人的机构设计有效,能实现稳步行走。本研究的研究成果为该类机器人的设计提供依据。     

无人机机翼模态分析与结构优化设计

【目的】为避免无人机飞行中出现严重的气动弹性问题，针对无人机机翼刚度分布设计不合理之处，开展无人机机翼模态分析与结构优化设计。【方法】基于正交试验设计提出一种基于模态分析的机翼变截面结构布局轻量化设计研究方案。【结果】基于无人机机翼有限元仿真模型，开展机翼约束模态仿真分析，发现机翼在翼梁、翼肋等方面需要进行尺寸优化设计，进而改善机翼刚度。并提出一种变截面翼梁结构，通过TOPSIS方法进行排序获取了最优解。结果表明，优化后的机翼结构质量降低34%，机翼约束模态频率得到极大改善。【结论】通过模态分析开展无人机机翼结构优化设计，可在满足刚度合理分布的同时，大幅度降低机翼总质量。     

基于高密度公路三维灰度点云的图像增强方法

【目的】在采集路面病害图像过程中,由于受到光照不均匀的影响,导致图像出现多噪声和低质量问题。此外,路面病害在整个图像中的占比小,且与背景颜色相似,不易区分。通过解决这些问题,可避免影响后续路面病害识别的精度。【方法】提出一种基于高密度三维灰度点云的图像增强方法。通过多模型特征融合、网络学习输入图像不同层次的特征,来增加特征互补性,提高特征提取能力。【结果】该方法不仅能增强图像细节,还能降低图像噪声,增强待检测图像的识别效果。【结论】试验结果表明,该方法在客观评价和视觉质量上达到了优良的性能。     

储能电池组充放电电压特性研究

【目的】大容量集装箱式锂离子电池储能系统通常由成百上千只电池单体串并联而成，由于木桶效应，储能系统中任一电池单体出现故障会导致系统容量衰减，严重时还会引发安全事故，及时甄别储能系统中的故障电池尤为重要。【方法】本研究以电力储能用磷酸铁锂电池组为对象，研究全充全放及脉冲充放电过程中电池组动态电压特性，通过分析故障电池在全充全放及脉冲充放电过程中电压变化特征，提出储能电池组故障电池快速识别方法。【结果】储能电池组全充全放过程中，故障电池仅在放电末端电压出现大幅下降，脉冲充放电过程中，故障电池电压随充放电功率的增大快速降低。【结论】通过脉冲充放电方式，能够快速识别并定位储能电池组中的故障电池。     

智能网联汽车自适应巡航控制系统仿真研究

【目的】智能网联汽车在进入真实道路测试前都要进行长时间的仿真测试，用来提供实车测试所需的各种场景，并模拟汽车的各种运行情况，从而为汽车的最终安全运行提供最基础保障。【方法】针对自适应巡航控制系统进行仿真，先研究自适应巡航系统的组成及工作模式，然后确认仿真场景的搭建方式及场景搭建指令的具体含义，最后通过simulink软件包来组建自适应控制系统仿真模型，并进行仿真。【结果】自适应控制系统可根据初始设定的最高车速及与前车的距离来自动调节主车速度。【结论】仿真模型的运行验证了自适应巡航控制系统的可靠性。     

图像处理技术在裂隙检测技术中的应用

【目的】实现更加高效地获取岩土体中各种形态的裂隙参数，并对裂隙发育及岩体塌陷情况进行及时监控。【方法】使用计算机图像处理技术对勘探过程中得到的岩土体图像进行识别，并对裂隙图像进行灰度转换、二值化、滤波去噪等操作，设置阈值，并进行调试，统计去噪后的二值化裂隙图像像素面积，并使用分割迹线自动连接技术来完成对图像的处理。【结果】根据处理结果，可计算出岩体中的裂隙参数，并识别得到裂隙迹线。【结论】将图像处理技术应用于裂隙检测中，可精准、高效地完成检测任务，并满足实际工程中的应用需求。     

深基坑开挖对邻近住宅楼的变形影响分析

【目的】深基坑工程中土体的开挖卸荷会导致土体位移变形，可能引起周围建筑物变形，因此有必要对深基坑开挖对邻近宅楼的变形影响进行分析。【方法】本研究以郑州某深基坑工程为例，在采取上部土钉墙、下部桩锚支护的联合支护方式下，使用FLAC3D对基坑的开挖过程进行数值模拟，探究不同工况下基坑开挖对周边土体和邻近建筑物的影响。【结果】研究发现：沉降量随着距基坑边缘距离的增加而减小，最终降低为零；沉降量和围护体的水平位移随着基坑开挖深度的增加而增大；邻近建筑物的沉降随着基坑开挖的加深而增大，随着距基坑边缘距离的增大而减小。【结论】本研究验证了该支护方式的可行性。     

电渗联合堆载预压及化学法加速淤筑土固结的试验研究

【目的】电渗法是通过在土体中施加低压直流电来加速排水固结的处理方法。在电场中，液体在外加电场的影响下通过膜的运动称为电渗。【方法】鉴于电渗法的特点，它通常联合堆载预压法、真空预压法和化学法共同使用来治理软黏土，本研究对黄河范县段的淤筑土采用单独电渗法、电渗联合堆载预压法、电渗联合化学法的比较试验，通过累积排水量、含水率、抗剪强度、能耗等结果来对比三种方法的效果。【结果】与未施加电渗法的三组对照试验相比，电渗试验无论是排水速率还是累计排水量相比于传统单一的方法都有了明显的提升，电渗联合堆载预压法处理后土样的强度最高。【结论】在各种方法当中电渗联合堆载预压法的提升效果最为明显。     

赣深铁路同乐山隧道穿越采空区探测及处置技术

【目的】隧道在穿越采空区施工时容易出现由于开挖扰动造成的大变形、塌方等灾害，因此有必要对采空区地质灾害的探测及处置技术进行研究。【方法】本研究以赣深铁路同乐山三号隧道为背景，对施工中出现的问题进行归纳总结。【结果】研究表明：在采空区地段采用“地面调查法+高密度电阻率法+钻探法”为主的综合探测手段，可以取得很好的效果；地表矿洞采用回填注浆封堵，洞内采用超前支护+径向注浆处理，可以保证隧道安全顺利地通过不良地质段。【结论】本研究成果可为今后类似工程提供施工参考。     

基于ANSYS的泵房底板跳仓法温控仿真技术研究

【目的】合理制定泵房底板温控施工方案，避免混凝土施工最大拉应力破坏，提高泵房底板温控施工科学性。【方法】利用ANSYS有限元分析软件，通过“单元生死”技术实现对跳仓法混凝土温控施工的仿真模拟。【结果】对实例工程进行仿真分析，该温控方案满足温控防裂需求，混凝土各块浇筑的最大温度应力均出现在混凝土的上部边角处。【结论】利用ANSYS可实现对泵房底板跳仓法施工温控方案的仿真模拟，判断温控方案是否满足混凝土温控防裂要求。仿真还可确定温度应力最大区域，在混凝土施工过程中要注意对该部位的混凝土保温养护。     

生态边坡植被对土体抗剪强度的影响研究

【目的】工程建设中产生大量的裸坡,需要对边坡进行植被恢复。探究植被对边坡土体的力学性质的影响,可为边坡稳定性评价提供参考。【方法】对研究区的根系和土体进行不同比例的混合,并进行直剪试验。【结果】结果表明：随着含水量的增加,土体的黏聚力呈现降低的趋势,根系能够明显增加土体的黏聚力,土体的内摩擦角也会有一定的提高,提高幅度小于黏聚力增加幅度。【结论】植被能够增强土体抗剪强度,生态护坡对边坡防护具有重要意义。     

配电网网架多变结构组态仿真研究

【目的】研究不同配电网主结线结构及其自动化系统的运行特征与事故处理能力。【方法】在总结国内外配电网不同网架结构模式的基础上，以架空线路、架空绝缘线路、电缆线路的多个RLC集中参数模型来仿真实际线路中的参量，以接触器来仿真实际断路器的开断状态，以不同接点接入的负荷变化与接入的有功与无功的多少来仿真实际用户的负荷，从而构建配出电网网架结构多种变化的仿真灵活组态试验模型。【结果】基于该模型，可通过断路器的不同操作，灵活地仿真出配电网主接线结构的多种不同线路模型的参数组合、不同线路的接线模式及带负载状态，包括常用的梅花切、多环网孔、手拉手、N-1等运行模式，可对现有的配电网结构模式、线路模型、运行特征、可靠性、协调性等进行综合仿真测试研究，从而发现运行中的问题。【结论】模型不同的运行参量及方式调整试验结果表明，该模型不仅能满足目前电网的网架多变结构及线路参数配置研究现状，也适合对未来配电网的运行方式进行探索、变换及其配置的自动化系统的研究。     

基于全地形的水果打包套膜小车设计

【目的】为了保证农民种植的果蔬质量，防止果蔬在运输过程中因磕碰而使CO₂浓度过高，导致水果腐烂。【方法】本研究通过使用旋转网袋装置、压力感应装置、球形扩展装置、双出入口以及选装清洗、烘干设计来对套膜打包进行仿真设计，并使用Ansys Workbench软件对该装置的关键部件进行有限元分析。【结果】在运输路面状况不良时，接触力会传递到果实的深处，果实内部的组织细胞会吸收该能量，对果实造成损伤，从而造成果实品质的下降。因此，合理巧妙地利用包装，能减少水果在运输过程中所受到的机械损伤，避免产品价值的流失。【结论】仿真结果表明，本研究所设计的水果打包套膜小车结构合理。     

基于无人机摄影测量的桥梁实景三维重建

【目的】随着三维建模技术的发展，建筑信息模型已成为工程分析和信息化管理的基础。对实际工程中缺失设计资料的老旧桥梁进行智能化检测和可视化管理及维护具有重要意义。【方法】针对老旧桥梁结构，提出基于无人机摄影测量的三维形态测量法，利用搭载单目相机的无人机来采集綦江城北大桥和内江沱江四美大桥的引桥部分影像，利用Smart3D软件来重建桥梁结构的实景三维模型，测量其具体尺寸，并与设计图纸进行对比分析。【结果】仿真结果证明了该方法的可行性，获取到的桥梁三维实景模型纹理清晰、尺寸数据精度较高。【结论】了解桥梁结构的状况及获取尺度数据，为后续BIM重建提供数据支持。