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二元共载系统退化相关的两阶段退化模型及可靠性分析

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航空学报 2024年第7期45卷 186-202页

作者：张帆程伯晗王鹏董磊中国民航大学民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300 中国民航大学科技创新研究院天津300300 中国民航大学安全科学与工程学院天津300300

针对复杂机载系统中二元共载组件退化受退化进程相互作用与负载分担影响的问题,提出了一种考虑退化速率相互作用的两阶段退化模型。首先,研究基于退化速率相互作用的双组件退化依赖性表征方法,建立不考虑负载分担影响的双组件退化相关... 详细信息

针对复杂机载系统中二元共载组件退化受退化进程相互作用与负载分担影响的问题,提出了一种考虑退化速率相互作用的两阶段退化模型。首先,研究基于退化速率相互作用的双组件退化依赖性表征方法,建立不考虑负载分担影响的双组件退化相关性模型。其次,考虑负载分担对退化速率的影响,以某一组件失效为变点,将系统退化进程分为2个阶段,构建考虑负载分担影响的双组件退化相关性模型。模型的参数采用极大似然估计法进行估计,并构建系统的可靠性模型与剩余寿命模型。最后,以一航空部件为例进行二元退化相关的共载系统可靠性计算,所提方法为复杂系统二元共载组件退化失效的可靠性分析问题提供支持。

关键词：退化相关性负载分担可靠性分析蒙特卡洛剩余寿命

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砂土场地桥梁群桩基础延性抗震性能分析

同济大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 893-901页

作者：王靖程叶爱君王晓伟同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

采用严格的增量动力分析(IDA)方法对砂土场地桥梁群桩基础的延性性能开展了系统研究。基于砂土中单墩-群桩基础体系振动台试验验证了数值模拟方法;以实际工程为背景,考虑与结构、土体相关的9个参数,建立了一系列分析模型;将7条实际地震... 详细信息

采用严格的增量动力分析(IDA)方法对砂土场地桥梁群桩基础的延性性能开展了系统研究。基于砂土中单墩-群桩基础体系振动台试验验证了数值模拟方法;以实际工程为背景,考虑与结构、土体相关的9个参数,建立了一系列分析模型;将7条实际地震记录作为输入,进行了系统的增量动力分析。基于计算结果,对地震下桥梁群桩基础的损伤破坏过程进行了验证,提出了表征群桩基础延性性能的位移、转角、强度3个指标,并揭示了各性能指标随结构、土体参数的变化规律。结果表明,群桩基础在易修复状态下的平均位移延性系数为2.52,平均水平承载力为首次屈服状态的1.41倍;极限状态下平均位移延性系数为3.62,平均水平承载力为首次屈服状态的1.47倍,延性性能可观且稳定;承台转动引起的桥墩漂移率最大不超过0.7%,不控制抗震设计。

关键词：群桩基础延性性能增量动力分析位移延性水平承载力承台转角

大型压缩空气储能系统的土木工程建筑结构设计优化

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储能科学与技术 2024年第10期13卷 3579-3581页

作者：孟祥程濮阳职业技术学院河南濮阳457000

大型压缩空气储能系统的土木工程建筑结构设计优化是确保系统安全、稳定、高效运行的关键环节。本文围绕该主题,从热力学储能作用分析、设计目标、子系统设备选型三方面着手,对大型压缩空气储能系统进行建模。通过对设计方法的梳理与分... 详细信息

大型压缩空气储能系统的土木工程建筑结构设计优化是确保系统安全、稳定、高效运行的关键环节。本文围绕该主题,从热力学储能作用分析、设计目标、子系统设备选型三方面着手,对大型压缩空气储能系统进行建模。通过对设计方法的梳理与分析,指出了其中存在的不足之处,如建筑结构储气量较少、储能量不达标、选址不够灵活。针对这些问题,提出了一系列优化设计措施,包括结构设计、材料选择、施工技术和环境适应性等。

关键词：压缩空气储能土木工程建筑结构热力学作用施工工艺

复杂工况下选择性催化还原脱硝系统的迁移强化学习控制

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控制理论与应用 2024年第3期41卷 496-501页

作者：孙小明彭晨程传良上海大学机电工程与自动化学院上海200444

针对复杂工况下选择性催化还原(SCR)系统难以实现精确脱硝控制的问题,本文提出一种基于迁移强化学习的智能控制方法.首先根据机组负荷的变化将整体运行过程划分为不同阶段.然后训练了强化学习控制器以分别学习各个阶段的不同特征,从而... 详细信息

针对复杂工况下选择性催化还原(SCR)系统难以实现精确脱硝控制的问题,本文提出一种基于迁移强化学习的智能控制方法.首先根据机组负荷的变化将整体运行过程划分为不同阶段.然后训练了强化学习控制器以分别学习各个阶段的不同特征,从而实现了变工况下SCR脱硝系统的精确控制.此外,借鉴了迁移学习的思路以应对预料之外的未知工况,避免了因工况未知所造成的不利影响.最后将训练好的控制器用于实际SCR脱硝系统的控制中,实验结果表明所提方法可以有效地控制复杂工况下燃煤机组NOx的排放量,为复杂工况下SCR脱硝系统的智能控制提供了借鉴.

关键词： SCR脱硝系统变工况未知工况强化学习迁移学习

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基于近场光学成像技术的极化激元学研究进展

物理学报 2024年第8期73卷 1-21页

作者：周怡汐李志鹏陈佳宁首都师范大学物理系北京100048 中国科学院物理研究所北京100190 中国科学院大学物理学院北京100049 北京凝聚态物理国家研究中心北京100190 松山湖材料实验室东莞523808

极化激元作为光与物质的混合激发可以实现纳米光场的精确调控,为未来纳米光电器件的小型化和集成化提供了有效的途径.近年来,借助散射型扫描近场光学显微镜对多类型极化激元的观测,多种光学现象背后的物理机制被揭示,进一步加深了对极... 详细信息

极化激元作为光与物质的混合激发可以实现纳米光场的精确调控,为未来纳米光电器件的小型化和集成化提供了有效的途径.近年来,借助散射型扫描近场光学显微镜对多类型极化激元的观测,多种光学现象背后的物理机制被揭示,进一步加深了对极化激元物理和相互作用的理解,也极大地推动了极化激元调控及其应用的研究.基于此,本文总结了最新的极化激元近场研究进展.不同于前期关于二维材料极化激元的综述,本文不仅涵盖了三维至一维的极化激元材料体系,还在极化激元纳米光学特性方面增添了各向异性极化激元的最新研究工作,并且系统总结了极化激元调控的最新进展以及在亚衍射成像和聚焦、纳米结构识别、光调制器和分子检测等方面的相关应用.最后,对极化激元未来的研究方向进行了展望.

关键词：近场光学成像极化激元各向异性调控及应用

自标定多视角三维数字图像相关测量方法及其应用

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北京理工大学学报 2024年

作者：程向楠马沁巍马少鹏北京理工大学宇航学院上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院

三维数字图像相关方法具有全场、非接触和观测尺度易调节等优势，是目前科学研究和工程实践中应用广泛的变形场测量手段.在某些工业和国防领域，为了实现对大型复杂结构的全方位三维变形测量，常常需要使用多台摄像机从不同角度进行拍摄... 详细信息

三维数字图像相关方法具有全场、非接触和观测尺度易调节等优势，是目前科学研究和工程实践中应用广泛的变形场测量手段.在某些工业和国防领域，为了实现对大型复杂结构的全方位三维变形测量，常常需要使用多台摄像机从不同角度进行拍摄.由于现场条件限制，这些实验场景中经常难以精确地布置用于相机标定的特殊靶标或标记，这给相机成像参数标定、统一多视角下相机的坐标系、将各个视角下的测量数据有效拼接带来了重大挑战.本研究发展了一种自标定多视角三维数字图像相关测量方法，其利用待测结构自身纹理信息，以基于运动恢复结构算法的自标定方法，解算得到所有相机在世界坐标系中的内外部成像参数，然后结合多视角三角化方法获得世界坐标系中的三维变形场测量结果.本文介绍了自标定多视角三维数字图像相关方法的原理.通过高精度6自由度平台驱动的圆筒平移、旋转实验，以及气囊放气过程变形实验验证了方法的有效性.分析和实验结果表明自标定多视角三维数字图像相关方法在测量时无需进行繁琐的标定操作和坐标系统一操作，可显著简化测量流程，同时还可避免传统方法中多个双目系统拼接接缝和重叠问题，因此本文方法尤其适用于大型复杂工程结构的现场变形测量.

关键词：三维数字图像相关相机自标定运动恢复结构多视图几何

基于加权混合SPF主动轮廓的SAR图像水陆分割

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电子学报 2024年第6期52卷 2000-2010页

作者：沈嘉程韩斌鲍秉坤南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003 南京邮电大学计算机学院江苏南京210023

针对现有主动轮廓模型(Active Contour Model,ACM)无法进行准确高效的SAR(Synthetic Aperture Radar)图像水陆分割的难题,提出一种基于加权混合符号压力(Signed Pressure Force,SPF)主动轮廓的新模型.该模型将中值拟合中心和均值拟合中... 详细信息

针对现有主动轮廓模型(Active Contour Model,ACM)无法进行准确高效的SAR(Synthetic Aperture Radar)图像水陆分割的难题,提出一种基于加权混合符号压力(Signed Pressure Force,SPF)主动轮廓的新模型.该模型将中值拟合中心和均值拟合中心结合起来,建立新的混合符号压力函数,以抑制干扰边缘的影响.通过设计基于绝对中位差的自适应权重,实现自动调节内外拟合中心的比例系数,以更合理地描述灰度差异.此外,计算平滑后图像梯度信息构建边缘引导函数并引入到SPF函数中,以进一步提高分割性能和演化效率.在实际SAR图像上进行分割实验,结果表明:与相关实验模型相比,提出模型在保持高效的同时能获得更加准确的分割结果,其中Dice相似系数(Dice Similarity Coefficient,DSC)至少提高6%.

关键词：水陆分割 SAR图像主动轮廓模型混合符号压力函数绝对中位差

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矮塔斜拉桥车桥耦合振动响应及敏感性分析

矮塔斜拉桥车桥耦合振动响应及敏感性分析

作者：李志安徽建筑大学

学位级别：硕士

在城市交通基础设施建设领域,矮塔斜拉桥作为一种创新的桥梁结构设计,以其卓越的经济性和独特的美学特征而备受青睐。然而,由于其独特的结构形式以及与车辆间的耦合动力效应,矮塔斜拉桥在实际工程应用中面临着诸多挑战。首先,微小的结... 详细信息

在城市交通基础设施建设领域,矮塔斜拉桥作为一种创新的桥梁结构设计,以其卓越的经济性和独特的美学特征而备受青睐。然而,由于其独特的结构形式以及与车辆间的耦合动力效应,矮塔斜拉桥在实际工程应用中面临着诸多挑战。首先,微小的结构参数变化可能会显著影响矮塔斜拉桥的动力响应特性,从而对桥梁的稳定性和安全性构成潜在威胁。由于车辆荷载激发的结构动态响应以及车桥耦合效应对桥梁振动特性和动力响应的深远影响,研究矮塔斜拉桥的车桥耦合效应成为一项重要课题。深入探究车桥耦合响应不仅有助于加深对车桥相互作用影响的理解,而且为桥梁设计和运维管理提供科学依据。本文综合评述了矮塔斜拉桥的发展态势以及车桥耦合振动分析的研究进展。同时,文中阐述了桥梁结构的非线性分析方法和基于有限元理论的车桥耦合分析原理。以单轴车辆模型为例,建立了车辆和桥梁之间的动力平衡方程,深入阐述了车桥耦合振动方程的求解方法,并引入了动力放大系数来分析模型结果,为车桥耦合问题的研究奠定了坚实的基础。主要工作成果和结论如下:(1)针对具体的矮塔斜拉桥工程案例,运用ANSYS APDL软件构建了有限元分析模型,选择合适的单元类型,并施加适当的边界条件,对斜拉桥模型进行了自振周期计算,确定各阶自振频率及相应振型。经过全桥索力计算,结果与设计的桥索力最大值仅相差3.207%,符合相关规范要求,表明建立的模型思路正确且具有一定可靠性。(2)模态敏感性分析显示,对基本频率影响最大的材料参数为主梁的弹性模量和重度;在模态敏感度方面,材料的弹性模量和重度的影响呈相反趋势,具体表现为弹性模量减小导致模态频率降低,而重度减小导致模态频率增加。(3)详细介绍了三种不同的车辆模型:将车辆简化为移动质点、带有弹簧阻尼器的移动质点,以及双系移动质点弹簧阻尼系统。考察了不同车辆模型、质量、速度、加速度、双向行驶以及车队过桥等不同工况对车桥耦合系统中车辆和桥梁动力响应的影响,并利用动力放大系数方法进行分析。研究发现,车辆重量是影响车桥耦合振动响应的关键因素,重车辆会给桥梁施加更大的荷载,造成更强烈的振动响应;随着车速和加速度增加,各构件的动力响应和动力放大系数也会有不同程度的变化;在双向行驶情况下,桥梁的动力响应明显高于单向行驶情况;模拟车队过桥发现:多车作用下的车桥耦合动力响应并非简单的线性叠加,而是复杂的相互作用过程。(4)桥梁参数主要包括桥面状况、桥梁阻尼比和主梁弹性模量。研究发现:桥面状况对桥梁动力响应和动力放大系数有显著影响,恶化的桥面状况会导致动力响应和动力放大系数增加。阻尼比作为桥梁车桥耦合振动的重要影响因素,增加阻尼可以有效减少桥梁振动。主梁弹性模量对位移和弯矩的影响至关重要,符合结构力学的基本原理:主梁弹性模量越大,桥梁动位移越小,而弯矩相应增大。图[50]表[27]参[81]

关键词：矮塔斜拉桥车桥耦合动力放大系数

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中天山泥石流灾害发育规律及风险分区

中天山泥石流灾害发育规律及风险分区

作者：李志西藏大学

学位级别：硕士