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表面构建聚多巴胺制备抗紫外线PBO纤维

工程塑料应用 2024年第1期52卷 23-31页

作者：白金旺张殿波钟蔚华梁晨陈湘栋刘群刘薇孟昭瑞刘宗法郭程代勇肖作旭彭宪宇辛建平中国兵器工业集团第五三研究所济南250031

基于聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维分子链中噁唑五元环不稳定,紫外光辐射下噁唑环发生开环,大分子发生断裂,导致力学性能急剧下降的问题,通过PBO纤维表面涂覆聚多巴胺(PDA)分子链的方法,合成了耐紫外PBOPDA改性纤维。采用扫描电子显微镜... 详细信息

基于聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维分子链中噁唑五元环不稳定,紫外光辐射下噁唑环发生开环,大分子发生断裂,导致力学性能急剧下降的问题,通过PBO纤维表面涂覆聚多巴胺(PDA)分子链的方法,合成了耐紫外PBOPDA改性纤维。采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、广角X射线散射等分析手段研究了表面涂覆对PBO纤维表观形貌、超分子结构、微纳结构及抗紫外老化性能影响。结果表明:经过288 h紫外光辐射,PBO纤维分子链中产生酰胺基团,结晶峰的位置较老化前相对向右移动,结晶区的微小晶体发生相对滑移,结晶度、晶面取向度降低,结晶区出现解取向,原纤间微孔的直径、长度增大,纤维表面出现多条平行排列细长条纹,纤维力学强度急剧下降;而改性PBO-PDA纤维氮气氛围下热分解温度为693.6℃,仍具有良好的热分解稳定性,经紫外老化288 h后的PBO-PDA纤维具有较好抗紫外线能力,表层PDA分子链可有效阻隔紫外光对内部PBO纤维的破坏,纤维结晶度改变较小,纤维内部微孔直径长度增大幅度较小,分子结构没有额外基团产生,拉伸强度仍为1.55 GPa,拉伸强度保留率为37.26%。

关键词： PBO纤维表面涂覆结晶结构抗紫外老化性能

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智能车辆轨迹跟踪控制研究

智能车辆轨迹跟踪控制研究

作者：辛建平石家庄铁道大学

学位级别：硕士

随着社会发展,汽车的数量与日俱增,由此引发的能源消耗、交通拥堵以及交通事故等问题严重影响着人们的生活。智能车辆可以部分或者全部替代人类驾驶,能够避免由于驾驶人因素导致的交通拥堵和交通事故。轨迹跟踪控制是研究智能车辆的重... 详细信息

随着社会发展,汽车的数量与日俱增,由此引发的能源消耗、交通拥堵以及交通事故等问题严重影响着人们的生活。智能车辆可以部分或者全部替代人类驾驶,能够避免由于驾驶人因素导致的交通拥堵和交通事故。轨迹跟踪控制是研究智能车辆的重点之一,也是实现智能交通的重要组成部分,研究轨迹跟踪控制问题对于实现智能车辆自动驾驶具有重要的实际意义。模型预测控制算法能够很好地处理多约束问题,对于研究轨迹跟踪控制问题具有独特的优势。本文基于模型预测控制算法对智能车辆轨迹跟踪控制问题展开研究。根据系统模型的需要,考虑车辆横向、纵向和横摆三个方向的运动建立简化的车辆三自由度动力学模型,结合基于魔术公式的车辆轮胎模型在小角度转向的基础上对车辆模型做进一步简化,降低了车辆模型的复杂程度,为后续轨迹跟踪控制的研究奠定了基础。研究了非线性模型预测控制,对其进行线性化处理转化为方便求解运算的线性模型预测控制,研究了详细的线性化处理变换过程,并建立了预测模型和目标函数。研究了线性化误差模型、车辆动力学约束条件与二次规划问题,结合车辆仿真模型建立了模型预测轨迹跟踪控制器,研究了模型预测控制中的重要参数预测时域对系统的影响,通过速度和附着系数两个输入量制定了模糊控制规则,得到最优预测时域参数,结合模糊控制设计了变时域自适应轨迹跟踪控制器。利用MATLAB/Simulink与Carsim软件搭建联合仿真平台,在多种工况下验证了所设计控制器的有效性。考虑参考轨迹存在障碍物的情况,研究了避障轨迹跟踪控制,建立了轨迹重规划与轨迹跟踪双层系统。上层轨迹规划系统接收障碍物信息后根据模型预测控制算法求解计算出局部参考轨迹,下层轨迹跟踪控制系统接收上层传递的信息后输出前轮转角控制车辆行驶。搭建联合仿真平台,在干燥路面和湿滑路面上分别对单障碍物和双障碍物进行避障轨迹跟踪实验,结果表明车辆可以适应不同的速度并成功避开障碍物完成轨迹跟踪。

关键词：智能车辆自动驾驶轨迹跟踪模型预测控制

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基于变时域模型预测控制的轨迹跟踪控制研究

装备机械 2022年第2期 40-45页

作者：辛建平石家庄铁道大学机械工程学院石家庄050043

为了提高车辆轨迹跟踪的准确性和稳定性,对基于传统模型预测控制的轨迹跟踪控制进行优化,提出一种基于变时域模型预测控制的轨迹跟踪控制方法。基于变时域模型预测控制的轨迹跟踪控制改进了前轮偏角约束条件和前轮偏角控制量约束条件,... 详细信息

为了提高车辆轨迹跟踪的准确性和稳定性,对基于传统模型预测控制的轨迹跟踪控制进行优化,提出一种基于变时域模型预测控制的轨迹跟踪控制方法。基于变时域模型预测控制的轨迹跟踪控制改进了前轮偏角约束条件和前轮偏角控制量约束条件,增加了车辆横摆角约束条件和纵向位移约束条件,并且在前轮转角输出控制中添加低通滤波器,减小前轮转角波动,使前轮转动更加平顺。针对基于变时域模型预测控制的轨迹跟踪控制,设计了一种自适应预测时域控制器,能够根据车辆的不同车速实时生成最佳时域值,使轨迹跟踪达到最佳状态。仿真结果表明,基于变时域模型预测控制的轨迹跟踪控制相比基于传统模型预测控制的轨迹跟踪控制,有效提高了轨迹跟踪的准确性和稳定性,具有一定的实用价值。

关键词：变时域模型预测控制轨迹跟踪控制

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基于MPC的自适应优化轨迹跟踪算法研究

轻型汽车技术 2022年第7期 21-25页

作者：辛建平郭玉嘉石家庄铁道大学机械工程学院西北工业大学航海学院

为了提高车辆轨迹跟踪的准确性和稳定性,对传统模型预测控制(MPC)的轨迹跟踪控制进行优化,提出了一种自适应模型预测控制轨迹跟踪算法。首先改进了前轮偏角和前轮偏角控制量的约束条件,增加了车辆横摆角和纵向位移的约束条件,其次在车... 详细信息

为了提高车辆轨迹跟踪的准确性和稳定性,对传统模型预测控制(MPC)的轨迹跟踪控制进行优化,提出了一种自适应模型预测控制轨迹跟踪算法。首先改进了前轮偏角和前轮偏角控制量的约束条件,增加了车辆横摆角和纵向位移的约束条件,其次在车辆前轮转角输出控制中添加低通滤波器,减小车辆前轮转角的波动,使前轮转动更加平顺。然后设计了一种自适应预测时域(N_(p))控制器,能够根据车辆的不同车速实时生成最佳的N_(p)值使轨迹跟踪达到最佳状态。仿真结果表明,综合运用所提出的算法在车辆运行过程中能够有效提高轨迹跟踪的准确性和稳定性,具有一定的实用价值。

关键词：车辆动力学模型滤波器模型预测控轨迹跟踪

岩土类材料应变分析与基于极限应变判据的极限分析

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岩石力学与工程学报 2015年第8期34卷 1552-1560页

作者：阿比尔的冯夏庭郑颖人辛建平中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071 后勤工程学院军事土木工程系重庆400041

推导包括混凝土在内的岩土类摩擦材料在单向和三向受力情况下,弹性与弹塑性压应变与剪应变之间的理论关系;提出采用数值极限分析方法求解岩土类材料极限应变的数值方法,并尝试将单向受力下的极限应变作为单向受力下的岩土类材料破坏的判... 详细信息

推导包括混凝土在内的岩土类摩擦材料在单向和三向受力情况下,弹性与弹塑性压应变与剪应变之间的理论关系;提出采用数值极限分析方法求解岩土类材料极限应变的数值方法,并尝试将单向受力下的极限应变作为单向受力下的岩土类材料破坏的判据,为极限分析提供一种新的破坏判据和方法,可称其为极限应变法,用以求解岩土工程破坏面的位置与形态,以及安全系数与极限承载力。通过土质、岩质边坡和混凝土试件破坏3个算例求得相应的破坏面形态与安全系数,计算结果与实际状态和传统算法结果相当吻合,初步表明用极限应变法判断岩土类材料的破坏状态与求解安全系数是可行的,但这只是初步探索,有待更加深入广泛的研究。

关键词：岩土工程岩土类材料极限应变破坏面数值极限方法超载法安全系数

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基于弹塑性模型的微型抗滑桩破坏机制研究

岩石力学与工程学报 2014年第A2期33卷 4113-4121页

作者：辛建平郑颖人唐晓松后勤工程学院建筑工程系重庆401311 后勤工程学院岩土力学与地质环境保护重庆市重点实验室重庆401311

强度折减法与有限差分程序FLAC相结合,对岩土混合边坡、岩质边坡和土质边坡中的微型抗滑桩进行数值极限分析以得到其破坏机制。为得到桩体的破坏形态,根据微型桩的特点考虑桩体进入塑性状态,对其采用实体单元和莫尔–库仑理想弹塑性本... 详细信息

强度折减法与有限差分程序FLAC相结合,对岩土混合边坡、岩质边坡和土质边坡中的微型抗滑桩进行数值极限分析以得到其破坏机制。为得到桩体的破坏形态,根据微型桩的特点考虑桩体进入塑性状态,对其采用实体单元和莫尔–库仑理想弹塑性本构模型,分别从桩体单元破坏状态、变形、内力分布这3个方面进行破坏机制的分析,同时得到微型桩加固后边坡的安全系数及坡体的破坏模式。然后进行微型桩加固土质边坡的大型模型试验,并对其进行1∶1的数值模拟,两者所得结果吻合较好,说明此数值计算方法是可靠的,可用于边坡原型的计算。研究结果表明,不同类型边坡微型桩的破坏机制完全不同,岩土混合边坡桩体主要在滑面处和滑面以上分别发生弯剪破坏和弯曲破坏,岩质边坡桩体主要发生滑带处错动引起的剪切破坏,土质边坡桩体主要发生滑带两侧的弯曲破坏。

关键词：桩基础微型桩破坏机制数值模拟模型试验弹塑性本构模型三维模型

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单排与三排微型抗滑桩大型模型试验研究

岩土力学 2015年第4期36卷 1050-1056页

作者：辛建平唐晓松郑颖人张冬后勤工程学院土木工程系重庆401311 后勤工程学院岩土力学与地质环境保护重庆市重点实验室重庆401311 重庆市地质灾害防治工程技术研究中心重庆400041 济南军区房管局潍坊办事处山东潍坊261031

为了得到土质边坡中微型抗滑桩的破坏机制及边坡的破坏模式,通过3组大型物理模型试验对单排与三排微型抗滑桩加固黏性土边坡进行了研究。在加载过程中进行了位移和桩体应变的测量,最后进行开挖观察桩体破坏形态。试验结果表明,三排微型... 详细信息

为了得到土质边坡中微型抗滑桩的破坏机制及边坡的破坏模式,通过3组大型物理模型试验对单排与三排微型抗滑桩加固黏性土边坡进行了研究。在加载过程中进行了位移和桩体应变的测量,最后进行开挖观察桩体破坏形态。试验结果表明,三排微型桩具有良好的抗滑效果,其承载力较单排桩提高了51.5%,且允许滑体产生较大位移,有效延缓坡体垮塌,适用于应急抢修工程。边坡会在加桩位置向前产生弧形次生滑面,并与预设滑面贯通;对于三排桩,第3排桩前出现桩土脱空区,坡面产生纵向劈裂缝。桩体变形呈S形,发生弯曲变形引起张拉与压剪破坏,而不是岩质边坡中滑面处的受剪断裂破坏。桩身所受最大弯矩分布于滑面以上,对于三排桩,第1排所受弯矩最大,第3排其次,第2排最小。其研究结果对了解微型桩的抗滑和破坏机制具有参考意义。

关键词：边坡工程微型桩模型试验破坏机制

风积砂-黄土混合料与钢界面的环形剪切力学特性

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材料导报 2023年

作者：姚志华张建华辛建平穆锐陆军勤务学院军事设施系空军工程大学机场建筑工程教研室中国建筑西南勘察设计研究院有限公司

黄土高原北侧与诸多沙漠接壤，形成了广泛分布的风积砂-黄土混合分布区。不同比例条件下的风积砂-黄土混合料会呈现不同的物理力学特征，且风积砂-黄土混合料地基现场施工和使用过程中常与其它材料产生界面接触力学行为，相关研究目前... 详细信息

黄土高原北侧与诸多沙漠接壤，形成了广泛分布的风积砂-黄土混合分布区。不同比例条件下的风积砂-黄土混合料会呈现不同的物理力学特征，且风积砂-黄土混合料地基现场施工和使用过程中常与其它材料产生界面接触力学行为，相关研究目前鲜有述及。鉴于此，本工作获得了不同掺砂率条件下的混合料最大干密度，配制相同压实度和不同掺砂率的风积砂-黄土混合料环状试样，开展不同竖向压力和剪切速率条件下的混合料与钢制界面的环形剪切试验，借助扫描电镜观测不同混合料的颗粒分布特征以及颗粒破碎特征，揭示风积砂-黄土混合料与钢制界面环形条件下的残余强度形成机制。试验结果表明，随着掺砂率的提高，风积砂-黄土混合料的物理力学特征由黄土向砂土过渡。竖向压力小于100kPa条件下，混合料产生剪胀的几率增大。混合料与钢界面之间残余强度与竖向压力之间呈现出线性关系，变化趋势符合摩尔-库仑定律。随着掺砂率的提高，风积砂颗粒破碎效应增大，混合料与钢界面之间的残余内摩擦角及残余黏聚力均会减小。剪切速率的增大会缩短混合料与钢界面之间接触时间，两者之间接触、咬合效应尚不足以发挥进而减小了界面残余强度。研究结果预测了风积砂中掺入黄土的比例，可以为风积砂地基处理提供有益参考，也为揭示风积砂-黄土混合料施工力学行研究为提供科学借鉴。

关键词：风积砂-黄土混合料钢界面环剪试验界面残余强度

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试论保险企业的风险评估与约束

保险研究 1995年第4期 13-15,10页

作者：辛建平 PICC福建省分公司

保险企业在担当社会“稳定器”角色的同时,也面临着自身的生存与发展,尤其是在市场经济讲质量、求效益的今天,保险企业增强风险管理意识,注重风险评估和风险约束,将随着市场竞争的日益激烈而显得愈来愈重要。

关键词：风险评估保险企业风险管理意识危险因素保险公司风险约束多元性保险市场不定性道德风险