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O型套环对圆柱结构气动力和干索驰振影响的试验

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中国公路学报 2023年第6期36卷 82-93页

作者：孙一飞刘庆宽常幸邵林媛王仰雪石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心河北石家庄050043

圆柱类结构在土木工程领域应用十分广泛,其风荷载和风致振动一直是研究和设计十分关注的问题。根据圆柱结构风致振动的机理,提出了O型套环这种被动式的三维气动措施,并对其减阻抑振效果进行了全面研究。通过风洞内的天平测力和干索驰振... 详细信息

圆柱类结构在土木工程领域应用十分广泛,其风荷载和风致振动一直是研究和设计十分关注的问题。根据圆柱结构风致振动的机理,提出了O型套环这种被动式的三维气动措施,并对其减阻抑振效果进行了全面研究。通过风洞内的天平测力和干索驰振试验,研究了O型套环的几何参数(间距、宽度和厚度)对气动力和干索驰振的影响规律,并对减阻抑振机理进行了分析。研究结果表明:同标准圆柱类似,套环圆柱的平均阻力系数和雷诺数密切相关;当雷诺数小于3.0×10^(5)时,套环圆柱的平均阻力系数小于标准圆柱的结果,最大减阻率为29.5%;当雷诺数大于3.0×10^(5)时,套环圆柱的平均阻力系数大于标准圆柱的结果,最大增阻率为36.4%;标准圆柱和套环圆柱均会在高风速区间发生干索驰振,套环间距越小、宽度越大、厚度越小,对干索驰振的抑制效果越好;在亚临界区,套环圆柱可以减小阻力,原因是圆柱安装套环后,尾流宽度变窄,旋涡形成区变长,流场呈现三维特征;在临界区,套环圆柱会增大阻力,一定程度上可将套环视为对流场的扰动,加剧层流向湍流的转捩;套环圆柱对干索驰振的抑制和加剧与套环圆柱在临界区增阻的机理相似。

关键词：桥梁工程减阻抑振风洞试验圆柱 O型套环

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跨国公司在华R&D机构的空间集聚研究

世界地理研究 2010年第3期19卷 1-13页

作者：杜德斌孙一飞盛垒华东师范大学科技创新与发展战略研究中心上海200062 美国加州州立大学北岭分校地理系

跨国公司R&D全球化的实质是R&D资源的全球配置与R&D功能的空间扩张,它有着深刻的地理意义与充分的空间表现,因此引起了地理学家的热烈讨论。通过全国范围内外资R&D活动的统计调查及对近百家机构的深度访谈,在对已有的研究视角进行分析... 详细信息

跨国公司R&D全球化的实质是R&D资源的全球配置与R&D功能的空间扩张,它有着深刻的地理意义与充分的空间表现,因此引起了地理学家的热烈讨论。通过全国范围内外资R&D活动的统计调查及对近百家机构的深度访谈,在对已有的研究视角进行分析归类的基础上,分别以区域、省份及城市为基地地域单元,系统考察了外资在华R&D的空间分布及其变动趋势。发现我国外资R&D机构的空间分布极不均衡,地区差距非常大,形成了三大明显的地理集中区,且高度聚集在少数全国性或区域性经济中心城市。行业上的空间差异也十分显著,不同行业的外资R&D区位重点不同,不同母国外资R&D的行业空间分布也存在差异。其空间变动则呈现出区域范围不断拓展、核心区域向长三角地区集中以及"R"高度集中而"D"趋向分散的态势。

关键词：跨国公司 R&D 空间集聚中国

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超高烟囱的风荷载试验研究

工程力学 2020年第S1期37卷 270-274页

作者：孙一飞刘庆宽马文勇刘小兵贾娅娅石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043 石家庄铁道大学风工程研究中心石家庄050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心石家庄050043

超高烟囱由于场地基本风速高、长细比大、刚度小和阻尼低,风荷载及风致振动问题非常突出。通过刚性模型测压风洞试验,对超高烟囱的风压分布开展了研究和分析,分析了高度和外界干扰对烟囱外表面风压分布的影响规律,探讨了在局部开孔情况... 详细信息

超高烟囱由于场地基本风速高、长细比大、刚度小和阻尼低,风荷载及风致振动问题非常突出。通过刚性模型测压风洞试验,对超高烟囱的风压分布开展了研究和分析,分析了高度和外界干扰对烟囱外表面风压分布的影响规律,探讨了在局部开孔情况下,风向角对内压分布的影响。研究结果表明:在无干扰状态下,仅有分离点附近风压随高度变化显著,且呈现随高度增加,风压先逐渐增大,然后保持不变的规律;在有干扰状态下,当风向角为0°时,干扰建筑只对自身高度范围内的烟囱风压产生显著影响,且高度越低,体型系数沿环向分布越均匀,数值越靠近0,高度越高,越接近圆柱绕流的风压分布;当存在局部开孔时,内压随高度变化很小,但随风向角变化显著,从0°~90°,内压逐渐减小,但内压绝对值逐渐增大,最小值甚至可以达到-0.8。

关键词：结构工程风工程风洞试验超高烟囱风荷载体型系数干扰效应

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非标准圆斜拉索风致振动时频特征研究

工程力学 2021年第S1期38卷 52-57页

作者：孙一飞刘庆宽李震郑云飞贾娅娅张卓杰石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室石家庄050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心石家庄050043 石家庄铁路职业技术学院石家庄050041

明确斜拉索的气动特性对于保证桥梁的安全性和经济性具有重要意义,服役期的斜拉索在各种作用下,截面可能由标准圆变为非标准圆,因此,有必要对非标准圆斜拉索的风致振动特性进行研究。以长短轴之比分别为1.05、1.10、1.15的椭圆柱体模型... 详细信息

明确斜拉索的气动特性对于保证桥梁的安全性和经济性具有重要意义,服役期的斜拉索在各种作用下,截面可能由标准圆变为非标准圆,因此,有必要对非标准圆斜拉索的风致振动特性进行研究。以长短轴之比分别为1.05、1.10、1.15的椭圆柱体模型为研究对象,利用风洞测振试验,研究非标准圆斜拉索的风致振动时频特征。结果表明:非标准圆斜拉索风致振动时程整体上可以分为两类,一类是类似于简谐运动的非常稳定的周期性运动,另一类则随时间变化不特别稳定,一段时间内振幅较小,另一时间段内振幅则较大;在绝大多数工况下,风致振动为第一类振动,振幅较大且非常稳定;模型的振动频率基本上在自振频率附近波动,当模型出现大幅振动时,振动频率开始偏离自振频率,这是因为大幅风致振动可能使得模型系统产生了气动负刚度或气动质量,进而使得振动频率降低。

关键词：桥梁工程桥梁风工程风洞试验风致振动时频特征

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安装肋条斜拉索的涡激振动和气动力特性研究

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第7期51卷 95-110页

作者：刘庆宽韩鹏孙一飞褚泽楷王滨璇李凯文省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室(石家庄铁道大学) 河北石家庄050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心(石家庄铁道大学) 河北石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043

以安装肋条斜拉索为研究对象,通过风洞试验系统研究肋条的安装方式(通长安装和间断交错安装)、尺寸和数量对斜拉索涡激振动和气动力的影响,并分析涡激振动的抑制机理.结果表明:和标准斜拉索相比,安装肋条斜拉索能有效抑制涡激振动,且间... 详细信息

以安装肋条斜拉索为研究对象,通过风洞试验系统研究肋条的安装方式(通长安装和间断交错安装)、尺寸和数量对斜拉索涡激振动和气动力的影响,并分析涡激振动的抑制机理.结果表明:和标准斜拉索相比,安装肋条斜拉索能有效抑制涡激振动,且间断交错安装方式的抑振效果优于通长安装方式,肋条数量为8根的控制效果优于6根和12根;增加肋条宽度和厚度都会减小涡激振动振幅;肋条斜拉索的脉动升力系数显著小于标准斜拉索,且功率谱尖峰幅值降低或不存在显著尖峰,表明间断交错肋条可以降低卡门涡脱落强度甚至完全抑制;对于气动力,在试验雷诺数范围内,安装肋条后平均气动力系数无明显雷诺数效应;相比于标准斜拉索,肋条为通长安装时均会增加斜拉索的平均阻力系数,而采用间断交错安装时,不同肋条数量、尺寸和风攻角对斜拉索的增阻减阻情况不同.当采用8根尺寸为20 mm×15mm的肋条间断交错安装时,在所有风攻角下都有良好的抑振效果,最大涡振振幅减小率可达到96.79%,且平均阻力系数均稳定在1.13附近,平均升力系数均稳定在0附近.

关键词：斜拉索肋条风洞试验涡激振动气动力特性

斜拉桥斜拉索表面损伤状态下风致振动特性研究

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振动与冲击 2020年第8期39卷 33-39,71页

作者：刘庆宽孙一飞贾娅娅张磊杰马文勇刘小兵石家庄铁道大学风工程研究中心石家庄050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043

斜拉桥斜拉索在生产、运输、安装和运营过程中,可能产生划痕、裂缝等损伤,研究斜拉索在表面损伤状态下的风致振动特性,对于准确评估斜拉索在其服役期内的气动稳定性能具有重要意义。通过对光滑和表面存在凹痕的斜拉索模型进行风洞测振试... 详细信息

斜拉桥斜拉索在生产、运输、安装和运营过程中,可能产生划痕、裂缝等损伤,研究斜拉索在表面损伤状态下的风致振动特性,对于准确评估斜拉索在其服役期内的气动稳定性能具有重要意义。通过对光滑和表面存在凹痕的斜拉索模型进行风洞测振试验,分析了雷诺数、来流风向和凹痕尺寸等参数对斜拉索风致振动特性的影响规律,并对振动状态进行了初步判断。结果表明,表面存在凹痕的斜拉索模型的振动特征随雷诺数的整体变化趋势近似于光滑模型,但存在最不利风向,在此风向下,与光滑模型相比,表面存在凹痕的斜拉索模型的风致振动不仅在较低雷诺数发生,而且振幅较大,发生振动的雷诺数区间也较宽。此外,凹痕尺寸对斜拉索模型在试验雷诺数范围内风致振动特性的影响也非常显著,但并非简单的单调关系,而是与来流风向相关。根据模型风致振动频率与Den Hartog驰振准则,初步判断此风致振动不为涡激振动,而为驰振。

关键词：斜拉索表面损伤雷诺数来流风向风致振动

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用户公平保障的边缘服务缓存与任务卸载算法

计算机科学 2023年第S2期50卷 734-741页

作者：吴纯陈龙孙一飞武继刚广东工业大学计算机学院广州510006

在边缘服务器中缓存服务可缩短请求响应时间,提升用户体验。现有研究主要从整体上优化系统性能,例如最大化系统吞吐量,而无法保障个体用户请求异构服务的公平性。针对用户异构计算任务的不公平服务问题,研究边缘协同计算中的服务缓存和... 详细信息

在边缘服务器中缓存服务可缩短请求响应时间,提升用户体验。现有研究主要从整体上优化系统性能,例如最大化系统吞吐量,而无法保障个体用户请求异构服务的公平性。针对用户异构计算任务的不公平服务问题,研究边缘协同计算中的服务缓存和任务卸载策略,基于最大最小公平原则,构建了一个最大化最小服务完成率问题,并证明了其NP难解性。为此,利用线性松弛将原问题从0-1整数规划转化为线性规划,设计了一种近似比为M S/N(S-2 ln S)的随机舍入算法,其中S为边缘服务器数,N为服务数,M为终端设备数。同时,基于优先缓存和卸载完成率最小的服务及其任务,提出了一种快速高效的贪心算法。实验结果表明,与已有最大化系统吞吐量算法相比,提出的随机舍入算法和贪心算法将最小服务完成率分别提升至少44.1%和90.6%,并且其额外的系统吞吐量损失分别不超过22.4%和27.0%。

关键词：边缘计算服务缓存任务卸载最大最小公平随机舍入

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往复荷载作用下黏土中板锚承载性能实验研究

岩土工程学报 2024年

作者：孙一飞王乐张庭冉张春会田英辉天津大学建筑工程学院水利工程智能建设与运维全国重点实验室河北科技大学建筑工程学院墨尔本大学基础设施工程系

漂浮式结构是深远海资源开发中的重要结构形式，与之通过锚链相连的锚固基础是保证其在位安全稳定的关键部分。板锚是目前常用的锚固基础形式之一，在其服役过程中会受到风、浪、流等诱发的往复荷载作用。目前，有关板锚在往复荷载作用... 详细信息

漂浮式结构是深远海资源开发中的重要结构形式，与之通过锚链相连的锚固基础是保证其在位安全稳定的关键部分。板锚是目前常用的锚固基础形式之一，在其服役过程中会受到风、浪、流等诱发的往复荷载作用。目前，有关板锚在往复荷载作用下承载性能的研究结论存在相悖之处，其承载机理还未明晰，有待进一步开展深入系统的研究。为此，本文利用双自由度伺服加载系统，在饱和黏土中针对平板锚开展了往复拉拔实验，研究了往复荷载中值和幅值对板锚承载性能的影响。结果表明，随往复荷载中值和幅值的增加，板锚的承载力先提高后降低；当往复荷载的中值和幅值取值为单调抗拔极限承载力的28%±18%时，板锚的承载力提升最大，比单调抗拔极限承载力提升了10.44%；当往复荷载达到单调抗拔极限承载力的60%±18%时，土体发生严重破坏，板锚失去承载能力。依据板锚在往复荷载作用后的承载性能，为板锚服役期间的安全性评估提供了指导。

关键词：往复荷载极限承载力方形板锚黏土

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面向安全传输的低能耗无人机轨迹优化算法

计算机工程 2024年第2期50卷 59-67页

作者：吴嘉鑫孙一飞吴亚兰武继刚广东工业大学计算机学院广东广州510006

无人机凭借其灵活的机动性以及高数据传输速率,被广泛应用于大范围离散节点的数据采集工作,其机载能量的有限性也使得无人机能耗优化成为当前研究热点。然而,当环境中存在窃听节点时,如何在保障多个离散数据节点数据安全传输前提下优化... 详细信息

无人机凭借其灵活的机动性以及高数据传输速率,被广泛应用于大范围离散节点的数据采集工作,其机载能量的有限性也使得无人机能耗优化成为当前研究热点。然而,当环境中存在窃听节点时,如何在保障多个离散数据节点数据安全传输前提下优化无人机的能量消耗具有一定的挑战性。基于此,引入中继节点和安全容量,提出面向安全传输的低能耗无人机轨迹优化算法,力求从物理层面保障数据的安全传输。对无人机与地面节点的信道模型、无人机与数据节点之间的安全容量以及无人机飞行通信能耗进行建模。将问题形式化描述为以最小化无人机能耗为目标、数据节点与无人机之间的数据安全传输为主要约束的非确定性多项式难解优化问题。为解决该问题,对问题进行子问题分解,采用自组织映射方法以及定制的粒子群算法分别对无人机访问数据节点的最优次序以及在数据节点周边悬停的最佳位置进行求解,并根据现有工作提出3种基准方案进行性能对比。仿真实验结果表明,当中继节点的能量收集电路最大输出功率变化时,所提的优化算法在降低无人机总能耗方面相比BASE_D、BASE_M、BASE_R 3种基准方案分别平均提高7.25%、8.59%、11.57%。此外,在安全容量实现率方面,所提算法的性能均优于对比方案,例如,当安全容量阈值从0.001~0.500变化时,所提算法相比基准方案BASE_M平均提高23.45%。

关键词：无人机安全容量低能耗无线传能能量收集