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配筋3D打印混凝土结构有限元模拟方法及拱稳定性分析

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施工技术(中英文) 2024年

作者：韩潇雨瞿震南严佳川耿志卿彭玉明陆希哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室上海卫星工程研究所哈尔滨工业大学土木工程学院

由于3D打印混凝土技术对打印材料的工作性能要求较高，在试验过程中存在不可避免的试验误差，导致3D打印混凝土构件力学性能会存在较大离散性。根据打印试件的基本力学性能建立有限元模型来进行3D打印混凝土构件力学性能研究是一个好的... 详细信息

由于3D打印混凝土技术对打印材料的工作性能要求较高，在试验过程中存在不可避免的试验误差，导致3D打印混凝土构件力学性能会存在较大离散性。根据打印试件的基本力学性能建立有限元模型来进行3D打印混凝土构件力学性能研究是一个好的选择。国内外学者对3D打印混凝土构件的有限元模拟研究尚处于起步阶段，对配有钢筋的3D打印混凝土构件基本力学性能研究很少。因此提出了3D打印混凝土构件有限元模拟方法，并对素混凝土和配筋混凝土拱结构进行了的稳定性能分析，考察了钢筋与打印成型方式对3D打印混凝土拱结构稳定性能的影响。研究发现：3D打印混凝土拱结构承载力明显低于筑模成型拱结构；添加钢筋能够显著提高垂直拱跨方向打印的拱结构的承载能力，而对平行拱跨方向打印的拱结构的承载能力影响不大；添加钢筋能够显著提高拱结构的延性。

关键词： 3D打印混凝土拱结构有限元模拟配筋结构

三峡工程运用后荆江河段崩岸时空分布及其对河床调整的影响

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湖泊科学 2022年第1期34卷 296-306页

作者：夏军强刘鑫邓珊珊周美蓉李志威彭玉明武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072 长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局荆州434020

三峡工程运用后长江中游荆江河段河床持续冲刷,局部河段崩岸频发,影响河道内悬沙输移与河床形态调整.本研究采用实测长程河道地形及固定断面地形资料,确定了2002-2018年荆江河段的主要崩岸区域,估算了崩岸土体的泥沙总量,进而定量分析... 详细信息

三峡工程运用后长江中游荆江河段河床持续冲刷,局部河段崩岸频发,影响河道内悬沙输移与河床形态调整.本研究采用实测长程河道地形及固定断面地形资料,确定了2002-2018年荆江河段的主要崩岸区域,估算了崩岸土体的泥沙总量,进而定量分析了河岸崩退对河床调整的影响.计算结果表明:荆江段累计河岸崩退体积约为2.0亿m^(3),约占该河段总冲刷量的17.5%;腊林洲及北门口河段累计崩岸体积与累计水流冲刷强度呈较好的幂函数关系(R^(2)=0.95,0.97);荆江段崩岸土体泥沙总量为2.7亿t,其中枝城-监利河段崩岸土体总量为1.67亿t,约占该河段沿程泥沙补给总量的30.7%,因此崩岸土体对悬沙沿程恢复有重要贡献;河岸持续崩退过程中,崩岸河段内的断面形态趋于宽浅,护岸工程修建后则明显趋于窄深,因此河道崩岸过程在一定程度上减缓了河床的冲深下切程度.

关键词：河道崩岸崩岸土体体积断面形态河床调整荆江河段三峡工程

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近地小行星动力推离在轨处置策略与效能分析

深空探测学报(中英文) 2023年第4期10卷 413-419页

作者：薛璐瑶彭玉明段晓闻黄帆张恒袁渊上海卫星工程研究所上海201109 上海市深空探测技术重点实验室上海201109 东南大学仪器科学与工程学院南京210008

针对近地小行星频繁的撞击威胁,论证了小行星动力推离偏转处置任务。该处置方式通过侵彻锚固小行星表面并采用电力推进对小行星多次推离。通过建立近地小行星动力推离动力学模型,研究了不同自转状态小行星在动力推离处置策略下,其轨道... 详细信息

针对近地小行星频繁的撞击威胁,论证了小行星动力推离偏转处置任务。该处置方式通过侵彻锚固小行星表面并采用电力推进对小行星多次推离。通过建立近地小行星动力推离动力学模型,研究了不同自转状态小行星在动力推离处置策略下,其轨道偏移变化的情况。以2019VL5偏转小行星为例,通过数值仿真模拟动力推离处置效能及工程可实施性。仿真结果表明,在约4年的预警时间中,在特定轨道位置施加0.4N小推力,小行星能够获得的最大偏转距离2.91万km,在处置结束2500d后小行星能够获得9万km的最大偏转。小行星动力推离处置可使对具有威胁的小行星实现有效偏转,可用于未来小行星防御偏转和抵御其它太空物体攻击的轨道转移任务。

关键词：近地小行星行星防御动力推离偏转处置

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松滋河西支分流能力变化分析

水资源研究 2022年第6期11卷 580-589页

作者：张益彭玉明李宗骏松滋市水利和湖泊局湖北松滋长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局湖北荆州

长江中游河段荆江三口分流入洞庭湖,在三峡水库蓄水后荆江三口年径流量占枝城分流比约为12%,其中,松滋口分流比为最大,占7%左右。受荆江干流水沙变化、上下游水利工程兴建等因素影响,荆江三口分流量沿时程逐渐减小,松滋口沿时程总体也... 详细信息

长江中游河段荆江三口分流入洞庭湖,在三峡水库蓄水后荆江三口年径流量占枝城分流比约为12%,其中,松滋口分流比为最大,占7%左右。受荆江干流水沙变化、上下游水利工程兴建等因素影响,荆江三口分流量沿时程逐渐减小,松滋口沿时程总体也呈现减小,但减小的幅度及速率为最小。松滋河经过大口之后又分为松滋河东支与西支,东支分流比衰减速度相对较大,西支分流减小的速度相对缓慢。利用荆江河段的水文及河道观测数据,分析了松滋河西支1956年来各时段分流量及分流比的变化,以枝城水文站流量为基准,分析了各流量级新江口站分流量及分流比的变化,从新江口水文断面河道形态尺度来分析过流能力变化,得出松滋河西支在枝城10,000 m3/s分流能力减弱、在枝城20,000 m3/s分流能力基本没有变化、在枝城30,000 m3/s分流能力明显增强的结论。

关键词：松滋河西支新江口分流量分流比分流能力

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星际着陆自主障碍检测与规避技术

航空学报 2010年第8期31卷 1584-1592页

作者：李爽彭玉明刘宇飞南京航空航天大学航天学院江苏南京210016 中国空间技术研究院北京100094

为了在具有科学价值的复杂地形区域实现安全着陆,未来的星际着陆器必须具备自主障碍检测与规避的能力。从星际着陆导航传感器技术、自主障碍检测方法和自主障碍规避技术3个方面出发,对星际着陆自主障碍检测与规避技术进行较全面的分析... 详细信息

为了在具有科学价值的复杂地形区域实现安全着陆,未来的星际着陆器必须具备自主障碍检测与规避的能力。从星际着陆导航传感器技术、自主障碍检测方法和自主障碍规避技术3个方面出发,对星际着陆自主障碍检测与规避技术进行较全面的分析和总结。首先,对适用于星际着陆自主障碍检测的各种主动式和被动式传感器的工作原理、优缺点进行较深入的阐述;接着,基于不同传感器的测量信息,对各种自主障碍检测方法的障碍检测能力、优缺点进行较详细的对比分析;然后,基于多信息融合的自主障碍检测方法,对安全着陆点选择的原则进行阐述;最后,对星际着陆自主障碍规避流程和适用于星际着陆自主障碍规避的制导控制方法进行较系统的总结。

关键词：星际着陆障碍检测障碍规避激光雷达相机

基于火星轨道器的着陆器定位误差及可观性分析

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航天返回与遥感 2017年第4期38卷 18-26页

作者：徐晴彭玉明上海卫星工程研究所上海201109 上海市深空探测技术重点实验室上海201109

针对深空探测过程中地面测控数传能力及着陆器星上功率受限等问题,文章提出了以轨道器为中继站的火星着陆器测量定位方法,旨在工程约束条件下分析地面测控站对着陆器的跟踪情况、轨道器与着陆器之间的可观性以及不同着陆点定位精度的差... 详细信息

针对深空探测过程中地面测控数传能力及着陆器星上功率受限等问题,文章提出了以轨道器为中继站的火星着陆器测量定位方法,旨在工程约束条件下分析地面测控站对着陆器的跟踪情况、轨道器与着陆器之间的可观性以及不同着陆点定位精度的差异,并给出相应的误差改善措施。该手段充分利用轨道器星上设备,达到提高定位精度的目的。结果表明,轨道器与着陆器之间通信的可见性要好于着陆器直接对地通信,有利于着陆器位置的确定;此外,通过几何因子和克劳美罗下限分析发现,若着陆器的着陆点位于轨道器星下点区域内,其定位精度较差。该方法充分利用轨道器与着陆器间的UHF通信链路,可为中国首次火星自主探测任务中着陆器的安全着陆提供参考。

关键词：火星探测多普勒测速最小二乘法克劳美罗下限

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火星EDL导航、制导与控制技术综述与展望

宇航学报 2010年第3期31卷 621-627页

作者：李爽彭玉明陆宇平南京航空航天大学航天学院南京210016

以成功着陆火星探测器的导航、制导与控制系统为典型代表,系统地总结了火星EDL导航、制导与控制技术的历史与现状,对各种已有技术的优缺点进行了对比分析,并以未来的火星采样返回、载人登陆和火星基地任务为潜在工程应用目标,对下一代... 详细信息

以成功着陆火星探测器的导航、制导与控制系统为典型代表,系统地总结了火星EDL导航、制导与控制技术的历史与现状,对各种已有技术的优缺点进行了对比分析,并以未来的火星采样返回、载人登陆和火星基地任务为潜在工程应用目标,对下一代高精度火星EDL导航、制导与控制技术进行了比较全面的分析和展望。

关键词：火星EDL 导航、制导与控制综述与展望

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新型火星EDL导航、制导与控制技术研究

新型火星EDL导航、制导与控制技术研究

作者：彭玉明南京航空航天大学

学位级别：硕士

当前的火星任务沿用了海盗号任务期间发展起来的第一代火星EDL导航、制导控制方式,即采用基于航位递推的导航方式和无升力控制的弹道再入方式,导致落点误差椭圆的半径在数百公里的量级,无法满足未来的火星取样返回和载人登陆等任务对着... 详细信息

当前的火星任务沿用了海盗号任务期间发展起来的第一代火星EDL导航、制导控制方式,即采用基于航位递推的导航方式和无升力控制的弹道再入方式,导致落点误差椭圆的半径在数百公里的量级,无法满足未来的火星取样返回和载人登陆等任务对着陆精度的需求。因此,有必要发展新一代火星EDL导航、制导控制技术,以期实现火星精确着陆。本文以火星精确着陆探测任务为背景,从高精度EDL导航、轨迹优化和制导控制三个方面出发对下一代火星EDL导航、制导控制技术进行了深入研究,主要研究内容包括: 首先,为了分析探测器在整个飞行过程中的动态特性,通过合理的假设与近似,分别建立了火星进入段、下降段和着陆段的动力学模型,为后面的导航、制导与控制系统的设计提供必要的数学模型。其次,针对传统的基于IMU的航位推算导航精度不高、误差随时间积累这一问题,本文发展了火星EDL外部测量敏感器/IMU组合导航方法。进入段采用轨道器和陆地信标与探测器进行无线电测量与通信的方式来修正惯性导航的误差,仿真结果表明组合导航的精度较航务递推有显著提高,且基本不受无线电测量中断的影响。下降段采用微型高度速度计与IMU进行组合导航方式,虽然水平位置状态不可观,但仍然克服了惯性导航误差发散的缺点。着陆段对导航精度的要求更高,所以在下降段导航敏感器配备的基础上增加导航相机用于估计水平运动情况。然后,对进入段和着陆段的标称轨迹进行了预先规划。本文在轨迹优化过程充分考虑了火星探测器的控制能力有限这一问题,比较好地解决了当真实轨迹与标称轨迹相差太大时可能会出现因控制饱和而无法跟踪标称轨迹的情况。同时,在标称轨迹优化性能指标中加入了不确定性因素对状态灵敏度项,在几乎不改变原来最优性能指标的同时有效的减小了大气密度、探测器状态等不确定因素对终端状态的影响,从而提高了控制精度。最后,为了有效克服不确定性参数对制导控制系统的不利影响,根据基于CGT的直接自适应控制理论设计了火星进入自适应制导控制律;针对进入段动力学模型存在未建模动态的问题设计了滑模变结构控制器,并利用神经网络良好的非线性逼近能力在线估计系统不确定项,使制导控制系统具有较强的鲁棒性。

关键词：火星探测进入、下降与着陆组合导航模型参考自适应控制神经网络滑模变结构控制

农村小学班主任职业认同感与责任感的关系及提升策略研究——以H县为例

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农村小学班主任职业认同感与责任感的关系及提升策略研究——以H...

作者：彭玉明湖南科技大学

学位级别：硕士

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确提出,新时期必须要加强教师的职业理想和职业道德教育,加强师德建设,提升广大教师教书育人的责任感和使命感。师德表现成为教师考核、聘任(聘用)和评价的首要内容。师德即教师的... 详细信息

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确提出,新时期必须要加强教师的职业理想和职业道德教育,加强师德建设,提升广大教师教书育人的责任感和使命感。师德表现成为教师考核、聘任(聘用)和评价的首要内容。师德即教师的职业道德,农村教师本是一个弱势群体,农村小学班主任担负的工作任务比普通任课教师的工作量要大,其对职业认同感与责任感势必会带来一定的影响。从阅读的相关文献资料与身边的案例发现教师的职业认同与责任感之间存在必然联系,但具体在哪些方面存在差异需要用科学的办法进行确认,因此本文运用了文献法、调查法、访谈法。查阅文献资料获取初始信息,针对农村小学班主任列出具有针对性的访谈提纲,经过个体访谈总结和归纳,初步得出农村小学班主任职业认同感与责任感的现状,最后从湖南省H县农村小学班主任中按照年龄、户口、性别、入职年限、收入、职称、婚姻、任教科目、所教年级、任教科目数量、学校类型、教师类型、收入以及学历14个人口学变量探究其职业认同感与责任感,借助SPSS20.0(中文版)软件进行数据统计与分析,最终获得科学、正确的结论,得出该地区农村小学班主任的职业认同感和责任感状况以及职业认同感与责任感两者之间的关系现状与差异性。结果显示:教师的职业认同对教师的责任感有一定的影响,责任感越强烈其教师职业认同就越高。湖南省H县农村小学班主任的职业认同普遍偏低,责任感一般。农村小学班主任结婚时间越长,其职业认同感与责任感就越强;教师年龄越大,其职业认同感与责任感也越强;工作时间越长,其职业认同感与责任感月越强;担任班主任年限越久,老师的职业认同感与责任感也会增强;因此得出结论,教师的职业认同对教师的责任感有一定的影响,责任感越强烈其教师职业认同就越高。教师的职业认同与教师责任感呈正相关,换言之,教师的职业认同感越高,其教育责任感越强烈。发现班主任性别、学历、任教年级、任教科目对教师的职业认同与责任感的影响不显著。在得到最终的结论后,对其影响因素进行归纳并以此为依据对农村小学班主任提高职业认同感与责任感提供科学、有效的途径和方法。为国家的农村教育事业提供最有效的建议与指导,帮助农村地区小学教师提升职业认同感和责任感,促使着他们自身的成长并为国家培育出更多的栋梁之才,更好、更充分的发挥教师“教书育人”的职责。

关键词：农村小学班主任职业认同感责任感关系研究