未来十年技术变革 将如何改变我们的生活

正从自动驾驶汽车到苹果平板电脑再到优步出行,十年间的技术进步如此之快,技术范围如此之广,令人难以想象。未来十年又会怎样呢?也许增速十倍!十年前的今天,你没有平板电脑之类的东西,没有送餐便当盒,没有对着名为Siri或Alexa的语音助手讲话,也没有被称为Tinder的社交应用所吸引。当时你也住酒店,但不是通过爱彼迎(Airbnb);你乘车时打电话给出租车公司,而不是按下按钮,然后等待优步车或来福车的到来;你也并没有在Instagram照片墙软件上浪费很多时间,没有根据运算法则的观察和记录来行动。现在成千上万的人所做的工作,如优步司机、GIF制作者、社交媒体影响者等,当时都不存在。你可能会早上阅读报纸,晚上观看新闻,也可能通过访问雅虎新闻或精心构建的RSS订阅源阅读一段段信息,而不是像现在这样从推特网上大量吸收各种信息。当时,各种事情的节奏比较缓慢。现在看来,过去十年的技术浪潮对于即将发生的情况来说,可能只是一种体验。     

基于等参映射与改进折半法的 公路车桥耦合分析系统

针对传统全耦合车桥耦合分析计算量大、效率低的问题，基于等参映射及改进折半法建立公路车桥耦合分析系统. 采用ANSYS建立桥梁有限元模型，利用MATLAB建立多种精细化车辆动力分析模型，采用全过程迭代法分别求解桥梁子系统与车辆子系统. 为实现车轮荷载快速自动加载，引入四边形等参映射和改进折半查找法确定车桥接触点的插值系数和加载位置. 基于弹簧-质量模型过简支梁算例及某大跨悬索桥行车试验，将该分析系统与经典数值分析方法、实测数据以及传统的时间步迭代方法进行对比. 研究结果表明，所建立的车桥耦合分析系统具有较好的分析精度和计算效率，迭代过程收敛速度较快，可为高流量、高随机车辆荷载下桥梁结构空间响应分析提供参考.     

基于MICA的声级计频率计权数字IIR滤波器设计

针对双线性变换法在设计声级计频率计权数字滤波器时存在固有频率失真问题,提出一种基于改进帝国竞争算法的数字IIR滤波器设计方法.为避免帝国竞争算法出现早熟收敛而陷入局部最优的问题,在帝国竞争算法同化阶段引入混沌函数来增大搜索范围,与此同时,在帝国竞争阶段引入克隆进化算子,引导算法向IIR滤波器参数最优解方向搜索,得到改进帝国竞争算法.在研究声级计A、C计权的IIR滤波器误差来源的基础上,利用改进帝国竞争算法对声级计频率计权数字IIR滤波器系数进行寻优求解,构建基于改进帝国竞争算法的频率计权数字IIR滤波器优化模型.仿真与实验结果表明,本文提出的数字滤波器设计方法精度较高,且滤波器的误差能控制在10~(-3)dB数量级范围内.在噪声环境下不同声信号级进行的频率计权测试结果表明,改进帝国竞争算法测试的声信号级的计权误差能维持在10~(-2)dB数量级范围内,完全满足国家标准GB/T 3241—2010对1级声级计的设计要求.     

砌体房屋平移中砖柱托换节点受力性能分析

托换节点的可靠性是保证房屋整体平移安全的重要因素之一.为研究砖柱托换节点在平移过程中的受力性能,以某保护建筑为例,采用ABAQUS有限元软件建立了平移工程中砖柱托换节点的有限元模型,分别对采用高性能水泥复合砂浆钢筋网(HPFL)加固的托换节点和未加固的托换节点的受力和变形性能进行分析,同时结合现场监测数据对有限元结果进行对比分析.结果表明,采用HPFL加固方式能有效提高砖柱托换节点的承载力和变形能力,有效抵抗平移过程中各种不利作用,该加固托换方式是安全可靠的;实际监测结果与模拟结果吻合较好,证明了该模拟方法的可行性.     

先简支后连续混凝土梁负弯矩区UHPC “T形”湿接缝试验研究

为了提高普通混凝土连续梁负弯矩区湿接缝的抗裂性能,简化施工工艺,提出了混凝土梁桥负弯矩区UHPC新型湿接缝方案.以某跨径为30 m的普通混凝土连续梁桥为背景,根据法国UHPC结构设计规程和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)对该桥进行正常使用极限状态下的配筋设计,并参照配筋设计结果对UHPC新型湿接缝构造进行1∶2缩尺模型试验研究.试验结果表明:取消负弯矩区预应力束、取消焊接的负弯矩区UHPC新型湿接缝方案的抗裂性能和承载能力均满足工程要求,且试验值与数值模拟值拟合良好;UHPC的引入能有效限制普通混凝土的裂缝宽度,显著提高普通混凝土截面的刚度,改善混凝土连续梁跨中区的内力及竖向挠度的重分布现象.与不考虑负弯矩预应力束的传统湿接缝构造相比,UHPC新型接缝构造能降低混凝土连续梁内力及跨中竖向挠度的重分布系数至其30％～50％.参数分析表明:对于负弯矩区采用UHPC新型湿接缝构造的混凝土连续梁桥,UHPC沿纵桥向的长度宜取0.27倍计算跨径,负弯矩区纵向受拉主筋直径可统一为20 mm,UHPC层的厚度取60 mm即可.     

粘钢加固及粘钢板与CFRP复合 加固损伤RC板抗弯试验研究

对7块使用近60年的RC桥面板采用粘贴钢板加固法及粘贴钢板与CFRP复合加固法加固后进行抗弯性能试验研究.试验对比研究了不同加固方式下试验板的承载力、刚度、裂缝、应变以及破坏形态等变化规律.试验结果表明:两种加固方法均能有效提高试验板的抗弯性能;粘贴2 mm、4 mm和6 mm厚钢板试件的承载力分别提高52.5％、126.0％和162.5％,复合加固试验板承载力分别提高87.0％、148.0％和158.5％;采用钢板和CFRP复合加固既有损伤受弯构件时,CFRP的加固作用能得到充分的发挥;对于粘贴钢板加固法,现行规范和规程可用于既有损伤RC板的抗弯承载力计算;运用本文提出的考虑损伤影响的粘钢加固及粘钢板与CFRP复合加固既有损伤构件抗弯承载力计算方法所得的计算值与试验值吻合较好.     

墨江M5.9地震农危改房屋震害调查与分析

墨江M5.9地震极震区烈度达到Ⅷ度.地震也是对该地区近年来农村危房改造成效的一次集中检验.为验证农危改工作实施成效,总结农房加固改造震害经验,首先,根据该区域强震动观测记录,从地面峰值加速度衰减规律和地震波频谱特性方面对地震动特性进行分析;然后,在震害调查的基础上,结合灾区建筑结构特点对Ⅶ度区、Ⅷ度区农房震害特征进行阐述,对农危改房屋在地震中的表现进行对比分析并总结震害经验;最后,结合本次震害调查从加强地震观测、加大力度推进农村危房改造、推广新技术新材料运用和重视震害调查等方面,对提高农房抗震防灾能力提出建议.     

磁悬浮冷压缩机转子的动力学分析和试验研究

磁悬浮冷压缩机是大型超流氦制冷系统的关键部件.针对某磁悬浮冷压缩机转子系统,通过构建基于铁木辛柯梁理论的转子有限元模型,以及将电控硬件的作用定义为等效刚度和等效阻尼,组建了闭环系统中磁悬浮转子的完整模型,并完成了临界转速和不平衡响应的仿真计算.仿真和实验测得冷压缩机转子在相同PID控制器作用下的刚体临界转速分别为27 Hz和28 Hz,前两阶弯曲临界转速的百分比误差均不超过2％.控制器的关键参数在一定范围内变化时,通过不平衡响应仿真计算和50000 rpm范围内的升速实验这两种方法得到的转子动力学特性较为相符.这验证了所提出的建模和动力学计算方法的可靠性和准确性,研究成果对冷压缩机转子的结构设计以及控制器调试具有重要参考意义.     

土-结构接触面剪切全过程本构关系研究

结合室内直剪试验分析土与结构接触面的本构关系,研究不同法向应力条件下接触面的变形特征和应力路径,并构建反映土-结构接触面本构关系的数学模型.试验结果表明:法向应力和界面粗糙度是影响接触面剪切特性的主要因素.界限法向应力的存在使得剪切破坏模式发生转变,其数值与接触面的粗糙度和土体的相关剪切属性有关.此外对接触面统计损伤本构模型进行改进,在忽略接触面厚度参数的基础上,结合剪切过程中的“三阶段”模式,提出了考虑接触面剪切全过程的统计损伤改进模型,并通过试验数据验证其正确性.该模型可以反映一定法向应力情况下土-结构接触面周围的整体变形量.     

预时效6201铝合金重复连续挤压组织与力学性能

利用电子背散射衍射、透射电子显微镜、X射线衍射仪、偏光金相显微镜和拉伸试验对连铸连轧6201铝合金经预时效及随后重复连续挤压过程中组织和性能进行研究.结果表明:6201铝合金的强塑积随着挤压道次的增加逐渐增加,从原始的2.93 GPa·%增加到第四道次的4.85 GPa·%,之后趋于平稳.预时效后合金析出了大量的β″相,随着重复连续挤压道次的增加,晶粒有效细化且组织变得更加均匀,晶粒平均尺寸从259μm细化至60μm;合金中高密度的位错逐渐缠结、塞积并向亚晶界转变,时效析出的针状β″相逐渐回溶到合金基体中.力学性能的变化是晶粒细化与均匀化、位错组态的变化以及弥散的β″相回溶的综合结果.