粘贴片材加固混凝土曲梁的界面剪应力计算解析解

针对工程中广泛存在的曲梁加固问题,其剥离失效主要和贴片层与原梁之间的界面应力有关。研究了一种粘贴片材加固混凝土曲梁的界面剪应力计算解析法。根据粘贴片材加固梁的变形协调条件,从推导片材加固一般梁的界面剪应力微分控制方程出发,引入粘贴片两端部的边界条件,推导出界面剪应力的一般解析解显示表达式;并将其应用于加固曲梁的界面剪应力分析。对于不同的载荷条件与梁结构,只需计算出原梁结构所承受的剪力、弯矩和轴力,即可采用所推导的解析解计算加固梁的界面剪应力。最终利用所研究的方法分析两种载荷作用下,不同曲率半径的曲梁采用碳纤维增强复合材料(CFRP)加固的界面剪应力的分布。数值算例表明该方法计算简便、求解精度高。     

浸入边界法及其在可压缩流动中的应用和进展

流固耦合问题广泛存在于自然界和各类工程应用中,例如树叶摇曳、旗子飘扬、昆虫飞行和高速飞行器尾翼颤振等.随着高性能计算机的发展,数值模拟方法在这类问题中的应用越来越广泛,是处理这类问题的一种有效途径.浸入边界法是其中一种高效的实现复杂几何及大变形边界条件的方法,它通过分布拉格朗日力到流-固界面附近的流体点上,并将其作为源项施加到N-S方程中来处理复杂几何界面的边界条件.因此,浸入边界法无需生成贴体网格和进行网格移动与重生,从而具有较高的计算效率.近来,浸入边界法又被推广到可压缩流动中,将在气动弹性,流固声耦合中发挥越来越重要的作用.本文回顾浸入边界法的基本原理和发展过程,并对其在可压缩流动中的应用和能够解决的各类问题进行介绍,重点展示一些浸入边界法在可压缩流动中的典型算例.     

基于CFD的海底输油管道石油泄漏数值模拟

在模拟石油从海底输油管道泄漏到水面的过程中,已有的研究成果未考虑海底输油管道的泄漏口与水流运动方向相反的情况。文章基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)用数值模拟方法研究了海底输油管道的泄漏口方向与水流运动方向夹角为钝角时泄漏石油在水下的运动轨迹,并采用最小二乘法分析泄漏石油初始泄漏角度对泄漏石油运动的影响。研究结果验证了泄漏石油初始泄漏角度对泄漏石油上升至水面时水平方向移动的最远距离及时间都有明显的影响,模拟结果对于现场预判管道泄漏口的位置以及围油栏的投放有参考价值。     

基于遗传算法和支持向量回归的锂电池健康状态预测

为了提高锂电池健康状态(SOH)的预测精度,该文提出了1种基于遗传算法和支持向量回归(GA-SVR)的联合算法。通过GA解决SVR模型中的超参数优化问题。GA-SVR随机生成1组染色体,每个染色体包含了相应的SVR超参数信息。利用适应度函数计算出每条染色体的适应度值。根据适应度值对染色体进行选择、基因重组和变异等遗传操作,从而更新染色体的超参数信息。经过多次迭代后,找到适应度最大的染色体。从该染色体中提取相应的超参数信息,并训练最终的SVR预测模型。在美国国家航空航天局(NASA)锂电池数据集上的实验结果表明,该文算法优于基于混合像元核函数的高斯过程回归(SMK-GPR)算法、基于多尺度周期协方差函数的高斯过程回归(P-MGPR)算法、基于多尺度平方指数函数的高斯过程回归(SE-MGPR)算法和改进的基于粒子群优化的支持向量回归(IPSO-SVR)算法。     

基于分块加权LBP向量和解析字典的协同表达分类

传统协同表达分类(CRC)算法因直接使用原始样本构造非传统字典,容易受到样本维度、光照和姿态变化等因素的影响。该文在协同表达框架基础上,提出了一种新的利用分块加权局部二值特征(LBP)直方图向量构造解析字典的协同表达人脸分类方法。首先通过分块加权方法优化LBP算子提取的纹理特征,然后采用解析字典学习方法将样本数据投影到稀疏系数空间,并使用协同表达方法重构测试样本,完成样本分类。与已有算法相比,该文算法的实验结果较好。ORL和LFW数据库上的实验结果证明了该文方法的有效性。     

横坐标系捷联惯导系统极区导航及阻尼设计

针对水下潜器在极区工作时,其常用惯性导航系统机械编排存在精度下降、无北向基准等问题,设计了适用于水下潜器极区工作的横坐标系捷联惯性导航系统机械编排方案。在构建了横坐标系参考框架的基础上,推导出各导航参数在横坐标系统和常规坐标系统之间的转换关系,建立了横坐标系捷联惯导系统的机械编排,并在此基础上分析其误差传播特性。通过误差分析,确定了横坐标系捷联惯导系统中存在的周期性振荡,并提出了适用于横坐标系捷联惯导系统的阻尼技术,有效抑制了周期性振荡。最后,通过仿真试验验证了该系统在极区工作的可行性和阻尼技术有效性。     

天然气工商业用户分时定价与政府补贴策略北大核心CSSCI

研究了城市燃气管网中工商业用户分时定价策略和政府补贴问题,构建了工商业用户需求响应模型,给出了工商业用户的动态响应过程。为了得到燃气公司的最优定价策略和政府补贴因子,分析了城市燃气管网负荷、燃气公司收益和工商业用户效益的动态变化过程。研究结果表明:对工商业用户分时定价,存在一个最优的分时价格关系能有效降低燃气管网的峰谷负荷差,起到削峰填谷的作用。同时,实施分时定价后,会提高工商业用户效用,降底燃气公司收益。因此,政府应给予燃气公司必要的补贴作为激励,以促使工商业天然气分时定价顺利推行。     

两时间尺度的捷联速度算法研究

根据奇异摄动理论分析具有小参数的捷联惯导系统方程,在两时间尺度上对系统状态方程进行了降阶简化处理,设计捷联算法.在内回路推力速度矢量计算中,应用一种新的划船补偿算法补偿比力转换过程中载体姿态变化产生的速度误差.在外回路中进行重力地速计算,完成导航坐标系上速度的更新.仿真结果表明:新算法精度与Savage四子样算法近似,计算量小.