有领导者线性多智能体系统一致性的分析与设计

研究有向信息拓扑下有领导者线性多智能体系统的一致性分析与设计问题。利用提出的线性变换,将领导者有扰动输入的多智能体系统一致性问题转换为输入到状态稳定性问题。得到有向信息拓扑下有领导者线性多智能体系统达到一致的基于矩阵Hurwitz稳定的判据和误差估计函数,同时设计反馈增益矩阵,并将有领导者多智能体系统的一致性问题扩展到编队控制问题。数值实例验证表明：所得理论具有有效性。     

西湖凹陷斜坡带深层异常高孔隙储层特征及成因

通过铸体薄片、扫描电镜、黏土矿物X线衍射、压汞和岩心实测孔隙度等资料,研究西湖凹陷斜坡带深层异常高孔隙储层特征及其成因,系统分析异常超压对斜坡带深层异常高孔隙发育带的影响。研究结果表明：西湖凹陷斜坡带深层砂岩储层纵向上3 600~4 300 m及＞4 600 m地层异常高孔隙发育,孔隙度最大值为24.9%,对应储集层岩性以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主,砂岩粒度以中—细粒为主,颗粒分选好,颗粒间多为点—线接触,对应孔隙类型包括残余原生粒间孔隙、次生孔隙、铸模孔以及少量裂缝,孔喉组合类型以大孔—粗喉、中孔—中喉型组合为主。研究区异常超压广泛存在,异常超压抑制上覆地层的机械压实作用,保存部分原生孔隙,同时减少了由于胶结作用而损失的孔隙;此外,在一定的封闭系统内异常超压的存在增加了胶结物溶蚀时间和强度,产生大量次生孔隙。     

2E12铝合金均匀化过程微观组织演变规律

采用SEM,EPMA,TEM和硬度测试等技术,研究2E12铝合金铸锭在均匀化过程中的非平衡相溶解、元素分布特征以及第二相析出行为。研究结果表明：合金铸锭的晶界处连续分布着粗大的α+θ+S共晶组织。合金中的Cu和Mg元素存在明显的偏析,而Mn元素分布较为均匀。随着均匀化处理的进行,合金中的粗大共晶组织逐渐溶解,Cu,Mg和Si元素逐步溶入合金基体,而Fe和Mn元素则从合金基体中脱溶。在均匀化处理过程中,合金基体中析出大量T相粒子。伴随着T相的析出,合金的硬度逐渐升高,同时电导率也明显增加。当合金于490 ℃均匀化1 000 h后,晶界附近出现明显的PFZ。     

小型四旋翼飞行器的滑模控制

针对1种六自由度四旋翼模型,设计滑模控制器来提高控制系统的鲁棒性。首先将四旋翼模型划分为全驱动和欠驱动2部分,全驱动子系统由高度和偏航角2个独立回路组成,而欠驱动子系统则包含4个被控量和2个控制量。然后针对全驱动系统的2个回路设计了基于反步法(Backstepping)的滑模控制,并进一步推导出有限时间终端滑模控制器。将欠驱动子系统写成一种级联标准型,并给出一种欠驱动级联形式的滑模控制器。采用Lyapunov稳定性理论证明所设计的滑模控制系统的稳定性。研究结果表明：所提出的四旋翼控制器是有效的,它不仅具有良好的鲁棒性和快速跟踪动态性能,而且能够有效地抑制抖振现象。     

水泥改良泥质板岩土动力特性试验

针对未改良和水泥改良的泥质板岩砂土,利用振动三轴仪开展不同加载频率和围压作用下的循环振动加载试验,研究土的动弹性模量、阻尼比、动力强度和动力累积变形等参数的变化规律,对比改良土和未改良土的试验结果,分析和评价改良效果。研究结果表明：改良土的动应力与动应变关系骨干曲线为双曲线;改良土阻尼比随动应变幅值增大而增大,近似为双曲线函数关系;改良土初始动弹性模量随围压增大而增大,最大阻尼比随围压增大而减小;改良土初始动弹性模量随加载频率增大而增大,但加载频率对最大阻尼比的影响不大;改良土动应力强度和破坏振次的对数呈线性递减关系;水泥改良后,泥质板岩土的动力强度和初始动弹性模量显著提高,而最大阻尼比变化不大。改良土动力变形稳定性比未改良土的强。     

基于轮轨时变接触刚度的车辆-轨道系统垂向振动分析

采用轮轨时变接触刚度代替轮轨非线性接触力的动力效应,模拟轮轨之间的自然接触状态,将有限元理论和能量变分法用于建立车辆-轨道系统垂向统一方程。通过输入脉冲型短波及中、长波不平顺激励,计算系统的动力响应,验证本文模型的正确性,并与国内常用的轮轨密贴模型进行比较分析。研究结果表明：轮轨密贴模型在分析中、长波不平顺激励工况下的系统动力响应是可行的;但在短波不平顺激励工况下,轮轨之间的刚性处理方法将放大短波激励效应,车轮“跳轨”处理方法尚需改进。     

喷淋层组合方式对大型脱硫塔内流动和热湿交换过程影响的数值模拟

采用计算流体力学方法对大型脱硫塔内的喷淋层(共4层)组合方案进行数值模拟。通过欧拉-拉格朗日方法,充分考虑气液两相间的动量、质量和能量交互作用,同时把气相湍流脉动对离散相轨迹的影响也考虑在内,从而获得喷淋层变化时塔内的气液两相流动和热湿交换规律,并与现场数据作对比。研究结果表明：仅底层喷淋时,在吸收塔入口左上方,气相有较大的漩涡区。而仅顶层和多层喷淋时,上述流场不均匀性得以消除。喷淋层数越多气相压损越大;仅顶层喷淋时的气相压损为仅底层喷淋的2倍。吸收塔内,喷淋层所在区段的湍动能最高;喷淋层数越多,高湍动能区域的范围和数值均增大。多层喷淋时,在第2层喷淋位置的截面平均湍动能最高,烟气继续往上流动,湍动能逐渐减小。不管喷淋层组合方式如何,烟气降温速率和水蒸气浓度增加速率的极大值所在位置都位于底层喷淋以下、近烟气入口上缘处。模拟发现,塔内潜热换热和显热换热各占总换热量的87%和13%。     

超声振动工艺下微量Sc对A380合金组织性能的影响

在超声振动工艺下加入质量分数为0~0.5%的稀土Sc对A380合金进行变质处理,以研究稀土Sc对A380合金微观组织和力学性能的影响。研究结果表明：在超声振动工艺下,加入微量Sc可以使A380合金微观组织中的初生α相显著细化,由粗大的树枝晶变为细小、无定向的枝晶,并且形态变得圆整,出现大量蔷薇状和颗粒状的α相;当Sc加入量为0.3%时,对α相的细化效果最理想;同时,超声振动工艺下微量Sc还使A380合金微观组织中的共晶Si和Al3FeSi2相尺寸显著减小,由粗大的针状变为蠕虫状和点状;加入0.3% Sc的A380合金,其铸态下抗拉强度为314 MPa,屈服强度为223 MPa,伸长率为3.7%,勃氏硬度为109,此时,晶粒粒度最小,约为31 μm,形状因子最大,为0.75。     

多场耦合作用下砂岩渗透率演化规律

在不同温度和孔隙水压条件下,研究砂岩三轴压缩过程中渗透特性的演化规律,研究多场耦合作用下岩石渗透率与力学性质的演化规律,结合CT技术从细观角度进行验证温度和水对裂隙损伤演化的影响。研究结果表明：渗透率随着岩样的变形而变化,其变化趋势与岩样受载变形破坏的发展阶段相对应。三轴压缩状态下,渗透率对轴向力和径向变形密切相关。温度的作用降低了峰值强度、残余强度和切线模量,增大了泊松比。孔隙水压和温度的作用增大了岩体塑性,损伤减小。由于孔隙水压的增大使得有效应力减小,水楔作用、润滑作用和软化作用的存在,相同温度条件下,峰值强度、残余强度和切线模量随之减小,泊松比增大。孔隙水压的提高造成了更大的渗透率。温度的升高导致渗透率降低。     

铁路轨道不平顺波长及病害波形的定位方法

应用时频分析和特征波形能量突变理论,开展轨道不平顺波长和轨道病害波形定位提取的研究。结合小波变换多分辨率分析和Wigner-Ville分布良好的时-频能量聚集性,提出基于小波-SPWVD的时-频能量波长定位提取方法,并与常规的尺度-小波能量谱方法进行对比分析。以时-频能量分析法为基础,基于轨道病害波形的统计特性,提出融合病害波形统计特征频率和频率影响系数的小波-SPWVD时-频能量病害提取算法,用于轨道病害特征波形的定位提取。研究结果表明：小波-SPWVD时-频能量分析方法和常规的尺度-小波能量谱方法在基本原理和定位提取性能上具有一致性与有效性,但时-频能量分析方法在时耗及特征波长信息含量上更具优势。用焊缝不平顺和凸台形不平顺的病害波形实例验证了时频能量分析方法的有效性。