管子管板检测机器人爬行脚的吊装负载能力研究

在爬行机器人携带无损检测（NDT）设备的情况下,为了保证其对立式换热器管子管板角焊缝检测过程的稳定性和可靠性,重点对立式换热器管子管板检测机器人的关键机构——爬行脚的负载能力进行了数值模拟分析和实验研究,应用Hypermesh和ANSYS Workbench联合仿真平台对爬行脚在充气和自锁工况下的结构强度和接触状态进行了仿真。模拟结果表明,在负载逐渐增加的过程中,两种工况下爬行脚与换热管内壁之间没有发生滑移失效,一直保持了良好的稳定性和可靠性。同时对爬行脚实验样机进行了开发和验证,并通过两种工况下的吊装负载实验,得到充气工况最大负载为38 kg,自锁工况最大负载为15 kg,验证了其良好的稳定性。     

主余震作用下山地掉层框架结构的损伤评估

参考我国现行规范设计了3个不同掉层数与掉跨数的山地掉层框架结构(掉两层三跨结构、掉两层两跨结构、掉三层两跨结构)以及1个普通平地框架结构,采用增量动力分析方法(incremental dynamic analysis,IDA),以Park-Ang损伤指数作为结构响应(damage measures,DM)参数,以(peak ground acceleration,PGA)作为地震动强度(intensity measures,IM)参数,考虑余震的附加影响,从构件附加损伤指数、层损伤指数、整体损伤指数方面对掉层框架结构进行了损伤评估。研究结果表明,主震是引起结构损伤最重要的因素。掉层结构上接地层的损伤最严重,随着PGA的增大,掉层结构各构件的附加损伤指数增大,上接地柱的附加损伤最大。山地掉层结构的整体损伤大于普通平地结构的整体损伤;在主震幅值相同时,PGA越大,余震对结构的附加损伤也越大,且余震对掉层结构的附加损伤程度较平地结构更大,山地结构和普通平地结构的损伤指数比按C2K3、C3K2、C2K2、ORD依次减小。     

航母编队电磁信号安全威胁分析

 介绍了航母编队面临周边的电子侦察威胁情况,并以航母编队穿越宫古海峡为例,仿真分析了其电磁信号受到的威胁程度。仿真分析结果表明：航母编队在公海进行训练、演习等军事行动时,面临着各种侦察设备的侦察威胁。     

多尺度聚丙烯纤维混凝土孔结构及抗冻性

选用2种尺寸聚丙烯细纤维与1种聚丙烯粗纤维,进行单掺及混掺,对9组不同纤维掺量试件进行快速冻融循环试验、抗压、劈裂试验及压汞试验,研究不同冻融次数下混凝土质量、动弹性模量变化以及冻融循环前后混凝土拉、压强度变化;研究多尺寸聚丙烯纤维对混凝土孔结构的改善情况;研究多尺寸聚丙烯纤维混凝土孔结构与抗冻性的关系,并对孔结构对混凝土抗冻性能的影响加以分析。试验结果表明:将聚丙烯纤维掺入素混凝土后,混凝土的微观孔结构和抗冻性能得到明显改善;在相同掺量条件下,聚丙烯粗纤维和多尺寸聚丙烯纤维对混凝土抗冻性有较大改善,且多尺寸聚丙烯纤维对混凝土的抗冻性改善效果最好:相比于素混凝土冻融后抗拉、压强度,单掺聚丙烯细纤维混凝土强度损失分别降低了9.95%～11.94%和4.29%～7.62%,单掺聚丙烯粗纤维混凝土强度损失分别降低了27.36%和16.67%,混掺多尺寸聚丙烯纤维混凝土强度损失分别降低了46.77%～53.23%和41.90%～50%。     

基于模式识别方法的湖泊水质污染特征聚类研究

构建耦合自组织映射神经网络(SOFM)和随机森林(RF)的方法, 对中国63个湖泊11年的9种水质指标(5110条数据)进行模式识别。首先采用SOFM对湖泊进行聚类, 以识别污染状况, 然后采用RF分析水质指标对湖泊类别的决定效果, 以确定代表性指标。SOFM的结果显示, 湖泊可以按污染程度分为3类。RF的结果发现, 在分类准确率为80%时, 根据高锰酸盐指数和叶绿素a浓度即可判定湖泊污染程度。该方法可从庞杂的数据中识别出反映水体污染特征的水质指标, 为快速认知水体污染状况及选取监测指标提供参考。     

Nonlinear analysis on the reinforced concrete multi-T girder based on the solid and degraded composite element

根据实体退化壳单元理论,推导单元的位移场,建立钢筋混凝土多梁式T梁的实体退化组合单元模式,其中纵向受力钢筋采用空间杆单元处理,并推求了其对实体退化组合单元刚度矩阵的贡献。采用Ottosen四参数屈服准则,考虑混凝土的材料非线性,以及通过V.Karman假设考虑了结构的几何非线性,分析几何非线性对此结构的影响。典型算例分析表明:考虑双重非线性的钢筋混凝土多梁式T梁的实体退化组合单元的计算结果与试验资料吻合良好;当偏载加载时,加载端边梁的受力钢筋应力发展较为迅速而首先达到屈服应力,其余各主梁的受力钢筋应力依次发展,直至结构破坏;对于钢筋混凝土多梁式T梁类实体结构,材料非线性效应明显,但几何非线性效应在一定范围内可以不计入。     

添加不同品种和类型的马铃薯全粉对鲜湿面条品质的影响

为探讨添加不同品种和类型的马铃薯全粉鲜湿面条加工适用性,系统研究了3个马铃薯主栽培品种制作的生全粉、熟全粉以及市售马铃薯雪花粉的品质特性。以小麦面粉鲜湿面条为对照,从流变学特性、烹调特性、质构特性等方面分析了添加马铃薯粉原料对鲜湿面条产品品质的影响。对比3种不同类型的马铃薯全粉,发现糊化度、碘蓝值较低的生全粉细胞完整率相对较好,由其制作的面团筋力较强,制作的鲜湿面条无断条,烹调损失率较低,感官评分较高,硬度、内聚性、弹性、胶着性、咀嚼性各项质构评价指标较大,黏性相对较小,其品质更接近于小麦粉鲜湿面条,因此认为,生全粉更适宜制作马铃薯鲜湿面条。对比3个不同品种的马铃薯全粉,发现夏菠蒂这一品种更适合作为马铃薯鲜湿面条产品的原料。对比马铃薯全粉类型和马铃薯品种这两个影响因素,虽然添加不同类型的全粉对鲜湿面条品质的影响更为显著,但品种间的差异也较大;研究不同品种加工鲜湿面条的适用性,对改良马铃薯鲜湿面条品质具有一定借鉴意义。     

贵州五马河流域土壤养分和重金属含量与空间分布

为给五马河流域土地资源可持续利用及生态环境保护提供参考,以五马河流域中三元村为研究对象。通过野外调查和实验分析,利用相关评价方法结合地理信息技术(geographic information system,GIS),采用反距离权重(inverse distance weighting,IDW)插值分别对土壤中养分及重金属空间分布特征、含量水平及重金属生态风险进行分析,结果表明:(1)土壤中全氮(TN)、全磷(TP)、有机质(SOM)总体含量较丰富,全钾(TK)非常缺乏。土壤养分空间分布TN和SOM含量北部高于南部,TP和TK含量南部高于北部; TN含量最低分布在西南、SOM和TK在中部、TP在东北;(2)Hg、Ni、Cu和Zn平均值高于贵州省背景值,Cd高出背景值和中国土壤污染风险筛选值,存在污染现象,Cr和As为清洁;重金属空间分布Cd、Cr、Hg、As和Zn含量北部高于南部,Ni和Cu含量南部高于北部; Zn含量最高分布在东北、Cu和Ni分布在中部少部分区域,Cd、Cr、Hg和As分布在西北;其中西北存在Cd污染,中部和西南少部分区域存在Cu污染,东北存在Zn污染;(3)部分采样点Cd、Hg已存在潜在生态风险,Cr、Ni、As、Cu和Zn为轻微潜在生态风险; 25%采样点重金属综合潜在生态危害为中度风险,其余为低风险。     

基于自适应动态时间规整(DTW)的GA-FCM多阶段间歇过程故障诊断

多时段是间歇过程的固有特征,对间歇过程划分阶段可以提高故障诊断的精度。采用模糊C-均值聚类（FCM）算法划分阶段存在对初始聚类中心敏感、易于陷入局部极优值的问题。提出遗传算法与FCM算法相结合的方法（GA-FCM）,用于克服FCM易于陷入局部极优值的问题,以达到全局最优。同时,针对间歇过程数据不等长问题,提出自适应动态时间规整（DTW）算法。随后,用GA-FCM方法完成阶段划分,再建立多向核主元分析（MKPCA）模型完成故障检测。最后将此算法应用于青霉素发酵过程,仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于分数阶变换的彩色图像自适应重构水印算法

首先, 采用分数阶Fourier变换算法, 对彩色图像进行分数阶频域变换, 分析图像的频域信息, 筛选出适合嵌入水印的系数, 作为水印的嵌入位置; 其次, 定义频域系数的隐蔽特性, 并对隐蔽特性进行分级, 使水印嵌入系数达到最优; 最后, 对二值化水印图像分块做提升小波变换和压缩感知测量, 将测量结果作为水印信息嵌入到载体图像中, 解决了当前多数水印算法嵌入信息冗余度高, 含水印图像抗攻击能力不足的问题. 实验结果表明, 该算法在抵抗几何攻击、 噪声干扰等方面性能良好, 显著降低了水印信息冗余度, 提高了嵌入的效率和水印信息安全性, 增加了水印算法的可靠性.