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纤维增强复合材料层压板的疲劳寿命预测方法

上海交通大学学报 2024年第3期58卷 400-410页

作者：徐蓉霞高建雄朱鹏年吴志峯新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830017

针对纤维增强复合材料层压板的疲劳寿命预测问题,提出了一种将理论与仿真、单向板与多向层压板紧密结合预测疲劳寿命的方法.基于几组碳纤维/树脂基T300/QY8911单向板在循环应力加载下的疲劳试验数据,通过灰色系统GM(1, 1)模型,建立单向... 详细信息

针对纤维增强复合材料层压板的疲劳寿命预测问题,提出了一种将理论与仿真、单向板与多向层压板紧密结合预测疲劳寿命的方法.基于几组碳纤维/树脂基T300/QY8911单向板在循环应力加载下的疲劳试验数据,通过灰色系统GM(1, 1)模型,建立单向板的疲劳寿命模型和损伤函数.与传统的最小二乘法拟合相比,该方法提高了预测精度.通过有限元方法对层压板进行应力分析、失效分析和材料性质退化.将失效分析的结果与建立的单向板疲劳寿命模型和损伤函数结合,从而来计算多向层压板的疲劳寿命和损伤.通过与实验数据及其他预测方法的结果对比,该预测方法降低了疲劳寿命预测相对误差,且与实验结果吻合较好.

关键词：碳纤维复合材料灰色系统有限元分析多向层压板疲劳寿命

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考虑载荷交互影响的非均匀损伤累积模型

中国机械工程 2023年第22期34卷 2659-2664,2673页

作者：吴志峯高建雄徐蓉霞朱鹏年新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830017

为研究金属构件的疲劳损伤演化规律,建立了考虑载荷交互影响的非均匀损伤累积模型及寿命预测理论。首先,提出一种恒幅载荷下基于剩余寿命的非均匀疲劳损伤模型。其次,阐述了载荷加载次序效应,并证明该非均匀损伤模型可考虑载荷加载次序... 详细信息

为研究金属构件的疲劳损伤演化规律,建立了考虑载荷交互影响的非均匀损伤累积模型及寿命预测理论。首先,提出一种恒幅载荷下基于剩余寿命的非均匀疲劳损伤模型。其次,阐述了载荷加载次序效应,并证明该非均匀损伤模型可考虑载荷加载次序效应。再次,验证了载荷间的相互作用,提出相邻两级载荷存在相互影响,定义并引入了载荷交互影响因子,建立了等效损伤新模型。最后,将非均匀损伤模型与等效损伤新模型结合,构造了多级变幅载荷下的非均匀损伤模型。以30NiCrMoV12钢和Al-2024-T45合金的两级载荷加载试验数据进行寿命预测,通过与多种模型进行对比,验证了所提模型可较好地预测疲劳寿命。所提模型对金属的损伤演化规律有一定参考价值。

关键词：损伤演化规律非均匀损伤模型损伤等效法则交互影响因子疲劳寿命预测

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闽东南地区城镇化与生态系统服务的时空耦合分析

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环境科学 2024年第7期45卷 4152-4163页

作者：杜峯屹陈松林蒲佳豪福建师范大学地理科学学院碳中和未来技术学院福州350117 福建省亚热带资源与环境重点实验室福州350117

揭示城镇化与生态系统服务的时空耦合关系,有助于厘清地域发展差异,优化城镇化实施路径及改善生态系统服务质量.以闽东南地区为例,在分析2000~2020年城镇化多维系统与典型生态系统服务演变特征的基础上,采用皮尔逊相关系数和耦合协调度... 详细信息

揭示城镇化与生态系统服务的时空耦合关系,有助于厘清地域发展差异,优化城镇化实施路径及改善生态系统服务质量.以闽东南地区为例,在分析2000~2020年城镇化多维系统与典型生态系统服务演变特征的基础上,采用皮尔逊相关系数和耦合协调度模型探索二者的时空耦合状态及趋势,提出区域协调发展改善建议.结果表明:(1)闽东南地区综合城镇化水平持续提升,年均增幅7.3%,近94%的区域已步入中高发展阶段;生态系统服务趋于衰退,尤以粮食供给和水源供给服务最为显著,分别下降61.9%和46.9%.二者空间分布呈现东南沿海“高城镇化水平-弱生态系统服务”与西北内陆“低城镇化水平-强生态系统服务”的错位格局.(2)城镇化与生态系统服务相关性以负向为主,较之人口和空间城镇化,经济和社会城镇化对生态系统服务的负向效应较弱且进一步弱化趋势明显.伴随人口和空间城镇化大幅降速及经济和社会城镇化进程加快,城镇化发展动力逐渐由增“量”转为提“质”,生态系统服务衰退得到缓解.(3)综合城镇化与各项生态系统服务经历“失衡-过渡-调和”这3个阶段,耦合协调度平均增幅60.5%~120.6%,但高度协调区域依然匮乏,仍存在较大提升空间.二者相对关系从城镇化滞后向生态系统服务滞后演变,城镇化过度超前而导致耦合协调等级倒退的波动性问题在东南沿海地区初步显现.因此,在未来建设中闽东南地区须重视经济质量与社会效益的提高,强化生态空间统筹管理与保护修复,增强城镇化与生态系统服务协调发展的有序性与稳定性.

关键词：城镇化生态系统服务时空演变耦合协调闽东南

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城市更新十二诀

城市规划学刊 2024年第3期 16-23页

作者：吴志强同济大学建筑与城市规划学院中国工程院德国国家科学与工程院瑞典皇家工程科学院上海市政府中国城市规划学会

城市更新作为我国当前城市发展中的重要工作内容，不仅涉及建筑的物理改造，更关系到街区活力的再生、历史文化的保护、经济模式的优化以及城市生命的可持续繁荣发展。基于笔者及其团队多年的城市规划与更新实践经验，提出“城市更新十... 详细信息

城市更新作为我国当前城市发展中的重要工作内容，不仅涉及建筑的物理改造，更关系到街区活力的再生、历史文化的保护、经济模式的优化以及城市生命的可持续繁荣发展。基于笔者及其团队多年的城市规划与更新实践经验，提出“城市更新十二决”——一套综合考虑人文关怀、技术应用、政策支持和市场动力的城市更新策略。通过具体案例分析，探讨这些策略在实际操作中的应用效果与遇到的挑战，力求为城市更新领域提供新的视角和解决方案。

关键词：城市更新以人为本精细为要人才配置 AI赋能虚实相生

考虑工人路径的多智能体强化学习空间众包任务分配方法

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控制与决策 2024年第1期39卷 319-326页

作者：纪苗苗吴志彬四川大学商学院成都610065

针对工人和任务进行匹配是空间众包研究的核心问题之一,但已有的方法通常会忽略工人路径对任务分配结果产生的影响.传统的任务分配方法存在计算速度慢、适用范围小和协作效果不突出等问题.对此,从空间众包平台的角度出发研究面向路网的... 详细信息

针对工人和任务进行匹配是空间众包研究的核心问题之一,但已有的方法通常会忽略工人路径对任务分配结果产生的影响.传统的任务分配方法存在计算速度慢、适用范围小和协作效果不突出等问题.对此,从空间众包平台的角度出发研究面向路网的空间众包任务分配问题,以任务完成时间最短为目标,提出考虑工人路径规划的基于多智能体强化学习的QMIX-A*算法,缩短任务的平均完成时间,进而提高用户的满意度.大量的数值仿真研究验证了QMIX-A*的有效性和稳定性,为空间众包服务平台的任务分配与路径优化策略的选择提供决策支持.

关键词：多智能体强化学习空间众包任务分配路径优化路网

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柔性层状石墨烯感应元件制备及其力敏特性

浙江大学学报（工学版） 2024年第1期58卷 150-160页

作者：吴志强卫军董荣珍信阳师范大学建筑与土木工程学院河南信阳464000 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

为了弥补现有传感器在混凝土非连续变形监测上的不足,采用特殊构型法,以还原氧化石墨烯-纳米纤维素(RGO-CNF)为传感层、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基层,设计和制备了PDMS/RGO-CNF/PDMS层状感应元件,对其力学、电学和力敏性能进行测试和分析... 详细信息

为了弥补现有传感器在混凝土非连续变形监测上的不足,采用特殊构型法,以还原氧化石墨烯-纳米纤维素(RGO-CNF)为传感层、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基层,设计和制备了PDMS/RGO-CNF/PDMS层状感应元件,对其力学、电学和力敏性能进行测试和分析.结果表明,CNF能够有效地协助RGO在异丙醇中均匀分散,经化学溶胀和孔隙填充构建的传感层与基底层紧密结合,能够承受超过100%的拉伸应变.感应元件经过约10次循环拉伸后,应变电阻响应达到稳定状态,表现出良好的可回复性和可重复性.在0~10%应变下,感应元件的电阻变化率近似呈线性变化,灵敏系数可达15,随应变继续增大,电阻变化率呈指数型增长.应变电阻响应强度随应变速率的增大而提高,利用建立的考虑应变率效应的应变电阻响应模型,能够较好地预测感应元件的力敏行为.

关键词：石墨烯层状感应元件力敏性应变电阻响应模型纳米纤维素

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基于模糊数学和灰色系统理论预测疲劳寿命

机械强度 2023年第6期45卷 1452-1458页

作者：徐蓉霞高建雄吴志峯朱鹏年新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830017

传统的疲劳寿命预测方法Miner理论忽略了低于疲劳极限的应力对构件造成的损伤,导致疲劳寿命预测误差较大。为计算低于疲劳极限的应力对构件造成的损伤,根据加载应力与其造成损伤的特点,选用半梯形与梯形分布中的偏大型隶属函数,用其隶... 详细信息

传统的疲劳寿命预测方法Miner理论忽略了低于疲劳极限的应力对构件造成的损伤,导致疲劳寿命预测误差较大。为计算低于疲劳极限的应力对构件造成的损伤,根据加载应力与其造成损伤的特点,选用半梯形与梯形分布中的偏大型隶属函数,用其隶属度来刻画低于疲劳极限的应力造成损伤的度。将该隶属函数反映的损伤现象视为一个灰色系统,建立应力与隶属度的等间距GM(1,1)模型。然后拟合出其函数表达式,与隶属函数结合,计算低于疲劳极限应力造成的损伤。采用两组41Cr4的多级加载实验数据对提出的新模型进行验证与评估,预估结果与实验结果的误差在7.5%左右。此模型与Miner理论、等间距灰色系统预测疲劳寿命模型,以及灰色Verhulst预测疲劳寿命模型相比,均提高了疲劳寿命预测精度。

关键词：隶属函数灰色系统理论疲劳极限 GM(1 1)模型疲劳寿命

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基于BERT与生成对抗的民航陆空通话意图挖掘

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系统工程与电子技术 2024年第2期46卷 740-750页

作者：马兰孟诗君吴志军中国民航大学空中交通管理学院天津300300 中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300 中国民航大学安全科学与工程学院天津300300

针对民航陆空通话领域语料难以获取、实体分布不均,以及意图信息提取中实体规范不足且准确率有待提升等问题,为了更好地提取陆空通话意图信息,提出一种融合本体的基于双向转换编码器(bidirectional encoder representations from transf... 详细信息

针对民航陆空通话领域语料难以获取、实体分布不均,以及意图信息提取中实体规范不足且准确率有待提升等问题,为了更好地提取陆空通话意图信息,提出一种融合本体的基于双向转换编码器(bidirectional encoder representations from transformers,BERT)与生成对抗网络(generative adversarial network,GAN)的陆空通话意图信息挖掘方法,并引入航班池信息对提取的部分信息进行校验修正,形成空中交通管制(air traffic control,ATC)系统可理解的结构化信息。首先,使用改进的GAN模型进行陆空通话智能文本生成,可有效进行数据增强,平衡各类实体信息分布并扩充数据集;然后,根据欧洲单一天空空中交通管理项目定义的本体规则进行意图的分类与标注;之后,通过BERT预训练模型生成字向量并解决一词多义问题,利用双向长短时记忆(bidirectional long short-term memory,BiLSTM)网络双向编码提取上下句语义特征,同时将该语义特征送入条件随机场(conditional random field,CRF)模型进行推理预测,学习标签的依赖关系并加以约束,以获取全局最优结果;最后,根据编辑距离(edit distance,ED)算法进行意图信息合理性校验与修正。对比实验结果表明,所提方法的宏平均F_(1)值达到了98.75%,在民航陆空通话数据集上的意图挖掘性能优于其他主流模型,为其加入数字化进程奠定了基础。

关键词：民航陆空通话信息提取生成对抗网络本体双向转换编码器

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一种PMSM位置伺服系统的动态建模与控制

仪器仪表学报 2024年第4期45卷 226-233页

作者：王禹智吴志强徐世超南京理工大学中法工程师学院南京210014 南京理工大学机械工程学院南京210014

本文根据永磁同步电机(PMSM)的基本电磁关系及其动态数学模型建立了位置伺服控制模型,按照闭环负反馈控制原理,设计了具有电流、速度、位置三闭环的位置控制系统。首先,根据PMSM矢量控制的特性,利用3S/2S和2S/2R的坐标变换理论,建立了... 详细信息

本文根据永磁同步电机(PMSM)的基本电磁关系及其动态数学模型建立了位置伺服控制模型,按照闭环负反馈控制原理,设计了具有电流、速度、位置三闭环的位置控制系统。首先,根据PMSM矢量控制的特性,利用3S/2S和2S/2R的坐标变换理论,建立了位置伺服系统在同步坐标系下的动态数学模型,同时给出了按照转子磁场定向的位置控制策略和算法;其次,研究了基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)的数字实现,并根据电机的数学模型,在MATLAB/Simulink环境中构建了三环模型,同时搭建了基于DSP实验样机。在仿真和实验中直轴、交轴以及速度和位置均采用PI控制,在控制参数的整定过程中,遵循先内环(电流环),后速度环,再位置环的增量调试原理,实现了同步电机的位置闭环控制;最后,对仿真结果和试验结果进行了对比分析,说明了模型的正确性和有效性。

关键词：永磁同步电机位置伺服系统空间矢量脉宽调制矢量控制增量调试原理