城区地表塌陷土洞发育破坏特征

为了研究城区塌陷土洞的发育致塌机制,通过建立三维模型试验研究土洞的发育破坏过程,分析了试验过程中地表变形数据以及土洞的最终破坏形状,同时通过土压力量测试验分析土洞发展过程中覆土应力的变化.以此试验为基础建立了计算土洞极限半径的有限元模型,通过正交试验分析了弹性模量、泊松比、黏聚力、内摩擦角对极限半径的影响.结果表明:对于发育的土层空洞,破坏区内土压力显著降低;土洞发生破坏时,洞顶沉降速率发生突变;土洞内部破坏的高度与土洞直径间的规律与普氏理论提出的几何规律吻合良好;对于埋深不同的土洞,其破坏形式主要分为坛形和直筒形塌陷.     

粉煤灰颗粒图像处理及多重分形特征

为探究粉煤灰孔隙率计算方法及其孔隙多重分形特性,引入相似维数的概念推导其分形维数基本公式.通过对试样制作模具进行加工以控制击实度,配制一定含水率的粉煤灰试样.利用显微数码成像技术获取粉煤灰试样中孔隙和颗粒的直径、数量.选定4个不同深度截面及两个剖面的上下端作为观测面,借助体式显微镜进行不同倍数下的成像,以分析三维空间范围内的孔隙率变化规律;采用专业图像处理技术给出试样孔隙率.研究结果表明,粉煤灰试验的孔隙率沿深度方向有减小趋势,幅值变化约为30％,且其孔隙分布具有明显的多重分形特征.     

Teaching Systems Theory/Thinking/Behavior: Systemic Behavior Instead of One-Sidedness: Making Bridges Among Specialists

In the current real life, systems theory is an abstract background of systems thinking,which is a part of systemic behavior. The systemic behavior is the alternative to the currently prevailing one-sidedness that puts all of humankind in danger of self-destruction due to the crucial over-sights(all the way to world wars) that unavoidably result from the current over-specialization(along with crucial, but partial insights), if the specialists fail to practice creative interdisciplinary cooperation.This contribution is a next phase of research after the contributions by Matja? Mulej, Zdenka ?enko and Viktor ?akelj(2017) and by Matja? Mulej, et al.(2013). Although the abstract background and thinking that the systemic behavior applies, are very necessary, theory and thinking are no longer enough for systems science to be a relevant science and practice helping humankind find the way out from the current blind alley and survive as a healthy civilization with a healthy social and natural environment. The suggestion in this contribution therefore reads: Let us systems and cybernetics scientists make/enable the transition to systemic behavior, which applies all the many theories, which are components in the background of systemic behavior in practice, next to each other and/or in synergy. Analysis, i.e., studying per isolated parts is too overlooking and one-sided to be enough. So is teaching on a single one out of several systems theories. Reality is too complex. Teaching is a part of this necessary effort, which must lead to a global peace and survival of humankind of today instead of the current hating the human descendants.     

一种面向热设计的反馈-模糊推理全局算法

针对常规模糊推理算法无法有效求解具有复杂或未知传热规律的传热学反问题,提出一种反馈-模糊推理全局算法.基于模糊推理的基本流程,将变论域方法、反馈思想和模拟退火算法结合起来,通过反馈单元降低模糊规则对传热规律的依赖,并通过模拟退火单元防止陷入局部最优.采用此方法对风冷散热器翅片的几何结构设计问题进行求解,并与常规模糊推理算法和模拟退火算法结果进行对比.同时,对不同初始值、不同输入误差下反馈-模糊推理全局算法的计算结果进行验证和对比.结果表明,该算法可以解决传热学规律复杂或未知的传热学反问题,计算结果不受初始值影响.该算法在解决此类问题时拥有良好的鲁棒性和抗不适定性,可以为反问题、结构设计和优化提供参考.     

胸部钝性冲击时刻对心脏损伤的影响

为研究与心动周期有关的胸部冲击时刻对钝性心脏损伤的影响,开发并验证了一个精细人体心脏生物力学模型,并针对40例处于不同心动周期的心脏进行胸部冲击仿真.心脏模型几何来源于医学影像,包含四个心腔、瓣膜以及主动脉、肺动脉等结构.通过Abaqus中基于面的流体腔方法考虑冲击过程中血液与心脏的流固耦合作用.心脏的不同状态采用各心腔内压力与瓣膜的激活与否来表征.仿真结果显示:(1)建立的心脏模型在胸部正面冲击下心内血压曲线在试验范围内,能够正确反应心脏的冲击响应.(2)乘员胸部正面冲击下,左心房的血压峰值为(164.91±17.33)kPa,明显高于右心腔,使二尖瓣损伤风险高于三尖瓣;右心心肌的应力值为(1887.07±168.74)kPa,远大于左心,导致右心更容易发生心肌破裂.(3)心脏处于心室充盈期受到冲击时,心肌应力为(1901.3±150.7)kPa明显高于其他时刻,更容易发生心脏损伤.(4)心腔内的初始血压对碰撞中的峰值血压影响不明显,Pearson相关系数小于0.2;而瓣膜的开闭状态对心肌的损伤风险影响较大.研究结果有助于进一步理解钝性心脏损伤机理,为车辆安全设计提供基础.     

超限运输车辆通过T梁桥的合理横向位置分析

对超限运输车辆通过多梁式简支T梁桥时的合理横向位置进行了分析.以我国公路桥梁中常见的中小跨径T梁桥为例,通过有限元分析提取了车辆在不同横向位置加载时梁底跨中截面处的最大弯曲应力,并对计算结果进行了对比,从优化结构受力的角度确定了超限运输车辆过桥时的最佳横向行驶位置.分析了桥梁跨径、主梁根数、主梁连接方式等因素对超限运输车辆过桥时的合理横向位置的影响.结果表明:超限运输车辆的横向加载位置对多主梁桥的结构响应有较大的影响;当主梁根数为奇数时,车辆的最佳横向行驶位置位于中心梁与其相邻梁的中间位置处;当主梁根数为偶数时,超限运输车辆的最佳横向行驶位置与桥面中心线重合;主梁之间的连接方式对车辆荷载作用下桥梁的结构响应影响显著.     

基于最小集合覆盖求解方法的测试向量集约简

TetraMAX ATPG作为业界性能较优的自动测试向量生成工具，能够使用较短时间产生高故障覆盖率的测试向量集.本文通过对TetraMAX ATPG产生的初始测试向量集进行建模，提出了基于最小集合覆盖求解方法的最小完备测试集生成方法，利用这一算法可以在保证测试向量集故障覆盖率不变的基础上有效地缩减测试集规模，从而降低电路测试成本.实验结果表明该方法对于固定故障类型和静态电路故障类型均具有良好的约简效果.     

带接头地下管线变形的傅里叶级数解

地铁隧道开挖将引起地下管线产生附加变形,造成管线的破坏.将带接头地下管线视为弹性地基梁,引入"相当荷载"改进匀质管线变形的控制微分方程,使之能够考虑接头处的刚度折减.采用傅里叶级数解法求解控制微分方程,得到未知傅里叶级数系数的表达式,进而得到关于管线接头相对转角的线性方程组.假定地层变形符合Peck曲线,将基于傅里叶级数法得到的计算结果与数值模拟方法进行对比,验证了方法的正确性.计算结果表明,在地层位移荷载作用下,管线产生变形,管线接头处产生明显转动.地层沉降对距隧道开挖中线3i(i为沉降槽宽度系数)以外的管线影响较小,该区域内接头相对转角远小于容许值,在计算时可不作考虑,以减少未知量的数目.当某个管线接头位于隧道开挖中心的正上方时,该接头处将产生最大的相对转角,因此在缺少管线接头位置资料的情况下,可假定某个管线接头与隧道开挖中线重合,以得到接头相对转角的保守计算值.     

智慧用电管理系统中电力客户立体画像的构建及应用

为了实现智慧用电管理系统中电力客户的优化管理，需要对电力客户进行立体画像构造。提出了基于多维类别特征识别和角点标识的智慧用电管理系统中电力客户立体画像构建方法。用户画像信息跟踪采集模型，采用空间特征域分类方法进行用户画像信息分类处理。利用多尺度逐层分析方法进行模糊电力客户画像的精准定位，提取客户立体画像的用电类别特征量，采用特征域分类和分块匹配方法进行立体画像的误差修复，实现用户画像的特征快速准确定位。对提取的电力客户立体画像用电需求特征量采用支持向量机学习算法进行自适应分类，实现对智慧用电管理系统中电力客户立体画像多维构建。结果表明，采用该方法构建电力客户立体画像的特征细分能力较好，客户立体画像信息准确度高。     

面向医院SDN的网络安全研究

针对广泛应用于医院的软件定义网络（SDN）难以应对内部网络威胁的问题，设计了一种基于贝叶斯推理的信任管理机制来识别网络内部可能存在的恶意设备。该机制主要是利用贝叶斯推理方法推导出恶意攻击数据包的发送概率从而实现对网络内部设备的信任管理。通过仿真环境和真实网络环境下的实验证明了该方法可以比类似的方法更快地降低恶意设备的信任值。