基于分形理论的红层软岩填料缩尺料制备方法

采用分形理论研究了在室内采用球磨机制备与现场填料具有相同分形维的缩尺料的方法.基于对模拟现场重复破碎机制的考虑,选用球磨机作为破碎岩块制备缩尺料的设备.通过正交试验,研究了岩块初始粒径、球磨机转数、钢球数等参数对分形模型拟合优度、颗粒分形维的影响.在此基础上,通过中三轴制样试验进一步研究了试样制作过程对缩尺料二次破碎的影响.研究结果表明,对于红层软岩,采用破碎参数:球磨机转数100转,钢球数9个、岩块初始粒径20 mm,可以制备得到与现场原料相同分形维的中三轴试样缩尺料.     

基于改进蚁群算法的多目标路径规划研究

传统蚁群算法因在复杂环境中容易产生死锁，导致部分蚂蚁失效，造成效率低下，迭代次数增多。为此，提出了一种利用环境信息引入环境因子来调整启发函数的方法从而降低死锁情况的发生，增加了有效蚂蚁的数量，从整体上提高了蚁群的搜索速度，扩大了搜索范围。同时，传统蚁群算法在路径规划中仅在理想地域内寻求最短路径，而多因素环境中最短路径往往并非最优解。为解决此问题通过在不同环境中对转移概率进行加权优化在追求路径最短的基础上提出多目标路径规划，丰富了蚁群算法的实用性和现实意义。最后经仿真实验对优化算法进行验证，证明了上述优化的可行性。     

基于质量预测的飞机装配动态调度问题研究

为提高飞机装配调度计划应对装配质量不合格的能力,首先以两阶段近似动态决策为框架,研究装配质量与相关因素的映射关系和不确定性因素在不同决策周期的表现形式,并以最小化基于场景的项目工期期望值为目标函数建立整数规划模型;然后基于构建的飞机装配质量预测模型,设计了多层循环迭代搜索算法,算法第一层基于任务列表的编码方式优化任务执行顺序,第二层通过装配人员分配列表优化人员配置,第三层根据人员配置结果求解目标函数. 数值实验结果显示在工件质量预测值与实际值不一致的情况下,多层循环迭代搜索算法在任务开始时间偏差能够保持在2以下,表明该算法能够适应不确定性因素的变化,满足构建飞机装配动态调度计划的需求.     

无线充电系统耦合器自感与互感的非线性研究

当前在电动汽车无线充电系统的耦合器中,铁氧体板被广泛使用. 本文借助数值计算方法深入研究带有铁氧体板的耦合器的自感与互感的非线性,并考虑铁氧体板的厚度、线圈与铁氧体板的间距、铁氧体板的尺寸以及传输距离等4个关键参数对非线性的影响. 研究发现：自感与互感的非线性受铁氧体板厚度的影响最大,受线圈与铁氧体板的间距以及铁氧体板的尺寸的影响较小,而受传输距离的影响很小. 此外,自感与互感非线性对应的饱和电流与铁氧体板的厚度和线圈与铁氧体板的间距正相关,与铁氧体板的尺寸成负相关,而互感的饱和电流随传输距离的增大而小幅增大. 继而给出了对应最小饱和电流的4种参数组合,并得到了最小饱和电流为160 A,即当线圈电流小于160 A时,耦合器的自感与互感为线性,耦合器可看作线性设备. 最后,利用实验验证了仿真结果的正确性,并利用耦合器在电流不大时的线性特性对耦合器周围的磁场进行了分析.     

异构分布式环境中的并行离群点检测算法

离群点检测是数据挖掘领域研究的热点之一,主要目的是识别出数据集中异常但有价值的数据点. 随着数据规模不断扩大,使得处理海量数据的效率降低,随即引入分布式算法. 目前现有的分布式算法大都用于解决同构分布式的处理环境,但在实际应用中,由于参与分布式计算的处理机配置的差异,现有的分布式离群点检测算法不能很好地适用于异构分布式环境. 针对上述问题,本文提出一种面向异构分布式环境的离群点检测算法. 首先提出基于网格的动态数据划分方法（Gird-based Dynamic Data Partitioning,GDDP）,充分利用各处理机的计算资源,同时根据数据点的空间位置信息进行数据划分,可有效减少网络通信. 其次基于GDDP算法,提出了异构分布式环境中并行的离群点检测算法（GDDP-based Outlier Detection Algorithm,GODA）. 该算法包括2个阶段：在每个处理机本地,按照索引中数据点的顺序进行过滤,通过2次扫描得到离群点候选集;判断候选离群点需要进行网络通信的处理机,使用较低网络开销得出全局离群点. 最后,通过大量实验验证了本文提出的GDDP和GODA算法的有效性.     

NiTiNb-SMA丝主动加固RC圆柱抗震性能试验

为研究国产镍钛铌形状记忆合金(NiTiNb-SMA)丝主动约束加固钢筋混凝土墩柱的抗震性能,完成了3个墩柱试件的拟静力试验.基于试验现象和水平力-位移曲线,对比分析了各试件的骨架曲线、承载力和延性、强度退化、累计耗能、残余位移等性能指标.结果表明:热激励NiTiNb-SMA丝能有效地为墩柱提供主动约束应力,减轻墩柱的损伤,并提高墩柱的延性和耗能能力,对比原试件,NiTiNb-SMA丝对试件主动加固后的位移延性系数和累计耗能分别提高了27.8%和10.4%;有效减缓了墩柱的强度衰减,减小了墩柱的残余位移.     

基于舒适性的软土地区公路行驶质量评价方法

针对软土地基公路工后沉降大、分布范围广,现有国际平整度指数IRI评价方法存在很大局限性的问题,提出了基于行车舒适性的软土地区公路行驶质量评价方法.首先采用五自由度1/2车辆模型,计算比较了道路纵面线形拟合方法和数据间距对车辆振动加速度计算结果的影响,获得了车辆振动的加权加速度均方根值;根据ISO2631振动舒适性标准提出评价司乘人员的舒适性DCI和RQI计算公式及参数取值;结合软土地基及非软土地基两种路段沉降情况,比较了本文方法与国际平整度指数IRI方法评价结果的区别.分析发现,在非软土地基公路,本文方法与IRI方法评价结果接近;而在软土地基公路,两者的结果差异较大,本文方法更加符合工程师的直观感觉.     

两嵌段共聚物在扁长形受限空间的相行为研究

应用自洽场方法模拟计算了本体结构为柱状相的AB两嵌段共聚物在球形和扁长形三维受限空间下的自组装行为.通过改变受限空间的尺寸,系统总结了AB两嵌段共聚物在球形和扁长形受限下的相形态、自由能、构象熵和相互作用能的变化规律并做了比较研究.结果表明,在受限体系中,嵌段共聚物会呈现出多样的相形态;在球形受限中,嵌段共聚物的相形态由于在不同方向上受限程度相同而表现出较好的结构对称性;而在扁长形受限中,共聚物分子链在不同维度方向上会受到不同程度的伸展取向限制,从而其相结构的对称性会被破坏.     

结构动力时程分析的地震动选择方法研究

进行结构动力时程分析时,合理地选择地震动一直是工程中的难点问题.为此,通过改进现有的和声搜索法进行地震动的选取,针对依据我国现规范设计的两榀不同周期的预应力混凝土(PC)框架结构进行了动力时程分析,并与周期点法、双频段法和面积法的计算结果进行对比.分析表明:多遇地震作用下,周期点法和改进的和声搜索法的结构响应参数的离散性更小,其变异系数在10%左右,且与振型分解反应谱法得到的底部剪力相比,双频段法和改进的和声搜索法得到的计算结果更加符合规范设计水准;罕遇地震作用下,面积法和改进的和声搜索法的结构响应参数的离散性更小,其变异系数在15%左右,周期点法计算结果离散性最大;周期点法只适用于弹性时程分析的地震动选择过程,改进的和声搜索法无论是对弹性时程分析还是弹塑性时程分析都适用,且满足规范设计水准和工程需求.     

考虑尺度效应具损伤微板的坍塌特性分析

基于Kirchhoff板理论和修正偶应力理论,研究具损伤弹性微板的坍塌特性,推导了微板的动力学方程并采用伽辽金法进行求解,分析了损伤变量、特征尺度参数、微板与固定电极之间的距离和边缘场对坍塌电压的影响.为了验证模型的合理性,将本文所得结果与文献结果进行了对比.数值结果表明:结构损伤会减小坍塌电压;而尺度效应会增大坍塌电压;微板与固定电极之间的距离越大,坍塌电压也越大;边缘场的存在对坍塌电压有微弱的影响.本文所得结论对微机电系统微板结构的设计和应用提供一定的理论指导.