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基于优化算法的曲杆互承结构构型方法

建筑结构学报 2024年第1期45卷 69-75页

作者：夏永强肖南徐怡玟金辉钱晓倩张杰浙江科技学院土木与建筑工程学院浙江杭州310023 浙江大学平衡建筑研究中心浙江杭州310028 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 浙江大学建筑设计研究院有限公司浙江杭州310028

相较于直杆互承结构,满足互承构型要求的曲杆互承结构杆件规格更少,更容易实现目标曲面。为了实现曲杆互承结构的构型,定义曲杆互承结构基本单元块的参数,将曲杆间的互承搭接关系简化为搭接点处切线之间的位置关系,建立了曲杆互承关系... 详细信息

相较于直杆互承结构,满足互承构型要求的曲杆互承结构杆件规格更少,更容易实现目标曲面。为了实现曲杆互承结构的构型,定义曲杆互承结构基本单元块的参数,将曲杆间的互承搭接关系简化为搭接点处切线之间的位置关系,建立了曲杆互承关系数学描述表达式,得到优化算法目标函数。利用已有的优化算法,即可实现曲杆互承构型。采用提出的方法对6根曲杆组成的互承结构和6~3型阿基米德铺砌柱面曲杆互承结构进行构型研究,并与模型试验结果进行对比,发现试验结果与理论计算结果误差率小于2%,验证了提出的方法的可行性。进一步,将6~3型阿基米德铺砌柱面曲杆互承结构和同种类型的直杆互承结构进行对比,结果表明,曲杆的使用使得互承结构更易适应曲面形态,有利于减少杆件规格。

关键词：互承结构曲杆优化算法目标函数阿基米德铺砌

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车联网下公交专用道复用的动态清空控制方法

交通运输系统工程与信息 2024年第3期24卷 12-20页

作者：董红召杨嘉炜全程浙江工业大学智能交通系统联合研究所杭州310014

传统公交专用道动态控制方法无法同时保证公交优先和车道利用率的提升,为解决该问题,本文提出车联网支持下公交专用道复用的动态清空控制方法(Dynamic Clearance Bus Lane,DCBL),建立随网联公交行驶车速和网联社会车辆换道时间动态变化... 详细信息

传统公交专用道动态控制方法无法同时保证公交优先和车道利用率的提升,为解决该问题,本文提出车联网支持下公交专用道复用的动态清空控制方法(Dynamic Clearance Bus Lane,DCBL),建立随网联公交行驶车速和网联社会车辆换道时间动态变化的清空框模型,同时定义换道迫切系数,结合模糊控制理论,设计考虑驾驶员换道心理的换道概率输出算法,以模拟驾驶员实际换道过程,最后通过数值仿真以验证DCBL控制方法的有效性。仿真实验结果表明:DCBL控制方法将适用的交通密度范围扩大至0~71 pcu·km^(-1),比传统的BLIP(Bus Lane with Intermittent priority)、IBL(Intermittent Bus Lane)控制方法适用范围增加了9~21 pcu·km^(-1);在40~70 pcu·km^(-1)的中高交通密度区间,DCBL控制方法将社会车辆平均车速保持在45.86 km·h^(-1),比传统控制方法提高了17.9%~24.7%,将公交平均车速保持在33.68 km·h^(-1),对比公交期望车速仅降低了6.4%;DCBL控制方法在路段中高密度区间对公交车的行驶延误小于25 s,比传统控制方法提高路段通行能力8.0%~18.3%。

关键词：智能交通公交专用道复用动态清空框换道概率车联网

基于自适应Loess的纱线张力信号处理方法

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纺织学报 2024年第2期45卷 246-254页

作者：彭来湖侯良美齐育宝汝欣刘建廷浙江理工大学浙江省现代纺织装备技术重点实验室浙江杭州310018 浙江理工大学龙港研究院有限公司浙江温州325802

为保持针织系统中纱线张力的稳定并解决纱线张力检测过程中的噪声干扰问题,提出了一种基于自适应Loess的纱线张力信号优化方法。通过信号特征分析,将纱线张力结果划分为周期性信号、奇异点信号、高频干扰信号和低频耦合干扰信号。为消... 详细信息

为保持针织系统中纱线张力的稳定并解决纱线张力检测过程中的噪声干扰问题,提出了一种基于自适应Loess的纱线张力信号优化方法。通过信号特征分析,将纱线张力结果划分为周期性信号、奇异点信号、高频干扰信号和低频耦合干扰信号。为消除这些干扰信号,提出了相应的数据处理方法:限幅滤波去除奇异点信号、低通滤波消除高频干扰信号以及改进的Loess方法去除低频耦合干扰信号。在3种不同情况的张力信号上验证了该方法的可靠性。实验结果显示,自适应Loess算法能有效平滑张力波动,提升信噪比分别达25.014%、27.661%、25.276%,证明了该方法在不同情况下的有效性和稳定性,为针织系统中纱线张力的稳定性和生产效率的提升提供了可行的解决方案。

关键词：纱线张力检测自适应张力波动信号优化干扰信号处理

植酸/壳聚糖对涤纶/棉混纺织物的协同阻燃整理

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纺织学报 2024年第4期45卷 126-135页

作者：胡自强骆晓蕾魏璐琳刘琳浙江理工大学材料科学与工程学院浙江杭州310018

针对涤纶/棉混纺织物的易燃问题,采用植酸(PA)和壳聚糖(CS)构成膨胀阻燃体系,通过浸渍烘焙法对涤纶/棉混纺织物进行阻燃整理,并对整理前后织物的化学结构、表面形貌、热稳定性、燃烧行为、力学性能及耐水洗性等进行探究。通过工艺调控... 详细信息

针对涤纶/棉混纺织物的易燃问题,采用植酸(PA)和壳聚糖(CS)构成膨胀阻燃体系,通过浸渍烘焙法对涤纶/棉混纺织物进行阻燃整理,并对整理前后织物的化学结构、表面形貌、热稳定性、燃烧行为、力学性能及耐水洗性等进行探究。通过工艺调控与优化,获得最佳阻燃整理工艺:烘焙温度160℃,烘焙时间120 s,CS质量浓度30 g/L,PA质量浓度400 g/L。经过阻燃整理后,所得涤纶/棉混纺织物的极限氧指数值由17.8%上升到28.7%,达到难燃级别;热重结果表明,相较于原涤纶/棉混纺织物,阻燃涤纶/棉混纺织物的分解速率下降,高温热稳定性显著提高,在氮气气氛下,800℃时残炭率提高到25%以上;阻燃涤纶/棉混纺织物的最大热释放速率由原涤纶/棉混纺织物的145.86 kW/m^(2)下降到96.96 kW/m^(2),总热释放量由原涤纶/棉混纺织物的2.75 MJ/m^(2)下降到2.06 MJ/m^(2);PA和CS在织物表面构成膨胀阻燃涂层,显著提高了织物的阻燃性能。

关键词：涤纶/棉混纺织物壳聚糖植酸阻燃整理生物质膨胀阻燃体系功能性纺织品

含磷氮水性聚氨酯的制备及其在涤纶织物阻燃整理中应用

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纺织学报 2024年第7期45卷 112-120页

作者：徐豫松周杰甘佳怡张涛张先明浙江理工大学材料科学与工程学院浙江杭州310018 浙江省现代纺织技术创新中心浙江绍兴312030 浙江理工大学艺术与设计学院浙江杭州310018

为提高水性聚氨酯(WPU)整理涤纶织物的阻燃效果,以含磷、氮希夫碱衍生物阻燃剂(DOPO-HAMB)为扩链剂合成本质阻燃WPU(FRWPU),通过浸渍法将FRWPU涂敷到涤纶织物表面,研究DOPO-HAMB在FRWPU中的质量百分比对热分解性能、阻燃性能、力学性能... 详细信息

为提高水性聚氨酯(WPU)整理涤纶织物的阻燃效果,以含磷、氮希夫碱衍生物阻燃剂(DOPO-HAMB)为扩链剂合成本质阻燃WPU(FRWPU),通过浸渍法将FRWPU涂敷到涤纶织物表面,研究DOPO-HAMB在FRWPU中的质量百分比对热分解性能、阻燃性能、力学性能和耐水洗性能的影响。结果表明:与原涤纶织物相比,整理后涤纶织物最大热失重速率降低,降低幅度随DOPO-HAMB质量百分比的增加而增加;极限氧指数(LOI)提高至24.5%,比原涤纶织物提高了7.4%;垂直燃烧测试中的黑色烟雾减少,且损毁长度降低至9.7 cm;经向和纬向断裂强力、纬向断裂伸长率与原涤纶织物相比有所提升,而经向断裂伸长率有所降低;50次水洗后的LOI值为21.2%,仍然明显高于原涤纶织物。

关键词：功能纺织品涤纶织物水性聚氨酯阻燃整理阻燃性能力学性能耐水洗性能

叶片失效条件下风电机组动力学响应数值模拟研究

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太阳能学报 2024年第6期45卷 510-517页

作者：牟哲岳孙勇王瑞良白聪儿林勇刚运达能源科技集团股份有限公司杭州310012 浙江省风力发电技术重点实验室杭州310012 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027

研究叶片失效条件下风电机组整机动力学响应数值模拟方法,以NREL 5 MW机组为对象,基于Simpack软件,建立风电机组整机气-弹-控联合仿真模型,分析紧急停机措施下叶片失效机组的动力学响应特征。在此基础上,通过参数化分析揭示了叶片失效... 详细信息

研究叶片失效条件下风电机组整机动力学响应数值模拟方法,以NREL 5 MW机组为对象,基于Simpack软件,建立风电机组整机气-弹-控联合仿真模型,分析紧急停机措施下叶片失效机组的动力学响应特征。在此基础上,通过参数化分析揭示了叶片失效所在相位角、叶片失效长度、风速、湍流度、顺桨速率、反应时间等多种因素对于叶片失效条件下机组动力学响应的非线性影响规律。提出一种发电机扭矩随风轮转速下降的优化停机方案,通过数值模拟得到的机组动力学响应曲线验证了该方案的有效性。

关键词：风力机叶片风电机组失效分析动力学响应数值模拟

海上单桩风力发电机组载荷-基础全工况一体化设计

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太阳能学报 2024年第3期45卷 83-89页

作者：杨思阳陈前王瑞良孙勇浙江运达风电股份有限公司浙江省风力发电技术重点实验室杭州310012

海上风电机组受到的外力载荷较为复杂,如何考虑所有外载的相互耦合对于获得更为准确的结构内力和变形等动力响应起到了关键性作用,同时也是响应海上风力发电机组降本需求的重要手段。通过浙江某海上风电项目的单桩基础分析对比分离式设... 详细信息

海上风电机组受到的外力载荷较为复杂,如何考虑所有外载的相互耦合对于获得更为准确的结构内力和变形等动力响应起到了关键性作用,同时也是响应海上风力发电机组降本需求的重要手段。通过浙江某海上风电项目的单桩基础分析对比分离式设计和一体化设计的区别,结果表明:分离式设计相比于一体化设计在风力机载荷和波浪载荷上缺乏时间的一致性;因波浪作用产生的部分惯性效应被重复考虑以及载荷相关系数的规定上也更为保守;一体化设计无论是在极限还是疲劳分析上都更优于分离式设计,能较大节约海上风力机基础的成本。

关键词：海上风电机组基础疲劳载荷极限载荷一体化设计

考虑毛细与吸附作用的黏土干缩开裂过程离散元模拟

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岩土工程学报 2024年第8期46卷 1703-1711页

作者：邓云鹏彭镝董梅徐日庆傅榆涵浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 中国建筑科学研究院有限公司地基基础研究所北京100013

黏土干缩开裂过程中土颗粒间的作用非常复杂,导致难以从颗粒层面对干缩裂缝的形成机理开展定量研究。基于非饱和土中的吸应力曲线,明确区分黏土中的毛细与吸附作用,在此基础上建立考虑黏土颗粒间吸引力随含水率变化的离散元接触模型,开... 详细信息

黏土干缩开裂过程中土颗粒间的作用非常复杂,导致难以从颗粒层面对干缩裂缝的形成机理开展定量研究。基于非饱和土中的吸应力曲线,明确区分黏土中的毛细与吸附作用,在此基础上建立考虑黏土颗粒间吸引力随含水率变化的离散元接触模型,开展黏土干缩开裂的数值模拟,并与室内试验结果进行对比。结果表明,数值模拟得到的裂缝形态、裂缝发育历程、土样应变均与室内试验较为吻合,验证了离散元接触模型的可靠性。对模拟结果的进一步分析发现:①在黏土干缩开裂过程中,毛细与吸附作用共同发挥效果。随着含水率的降低,吸附作用的影响逐渐超过毛细作用。在吸附作用占优阶段,模拟土样的土颗粒沿裂缝分布方向的平均位移为最终位移值的73%。②土颗粒间总接触数量随含水率的降低先减少后增加。③在毛细/吸附作用占优阶段,土颗粒间的物理接触力会迅速增加并引起应力集中,土颗粒间接触因此集中断开进而形成裂缝。

关键词：黏土非饱和土干缩开裂离散单元法毛细作用吸附作用

鱼蛋白作为激发剂促进还田秸秆腐解和有机碳在土壤中积累

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植物营养与肥料学报 2024年第1期30卷 74-86页

作者：刘心雨黄程鹏姜培坤陈瑾徐秋芳浙江农林大学环境与资源学院浙江杭州311300 浙江省桐乡市农业农村局浙江桐乡314500

[目的]秸秆还田量影响秸秆腐解、后茬作物生长和温室气体排放。研究不同秸秆还田量下,利用鱼蛋白作为激发剂促进秸秆分解、提高土壤有机碳积累的效果,为秸秆和鱼蛋白资源的合理高效利用提供理论依据。[方法]采用室内培养试验方法,设置... 详细信息

[目的]秸秆还田量影响秸秆腐解、后茬作物生长和温室气体排放。研究不同秸秆还田量下,利用鱼蛋白作为激发剂促进秸秆分解、提高土壤有机碳积累的效果,为秸秆和鱼蛋白资源的合理高效利用提供理论依据。[方法]采用室内培养试验方法,设置秸秆还田量、有机激发剂种类及其在总激发剂中的占比3个因素。秸秆还田量包括适量(7500 kg/hm^(2))和高量(10500 kg/hm^(2))两个水平;供试有机激发剂包括猪粪、鱼蛋白;猪粪、鱼蛋白激发剂添加量占尿素氮量的比例分别为50%、100%(分别记为P50、F50、P100、F100),以两个秸秆还田量不添加激发剂处理为对照,共10个处理。激发剂总量按照调节投入秸秆碳氮比为35:1所需要的氮量计算,其中50%和100%的氮量由猪粪、鱼蛋白提供,培养期为60天。培养期间测定CO_(2)和N_(2)O排放速率及累计排放量。培养结束时,测定土壤养分含量、细菌和真菌丰度以及酶活性。[结果]高量秸秆还田虽然可增加土壤中有机碳的积累,但土壤CO_(2)排放量以及单位输入碳的排放量均高于适量秸秆还田土壤。培养前13天,高量和适量秸秆还田的累计CO_(2)排放量占总排放量的40%以上,以F50处理排放量最高。P50和F50处理适量和高量秸秆还田土壤CO_(2)排放总量低于P100和F100处理,而N_(2)O排放正好相反,P50和F50处理土壤有机碳积累也高于P100和F100处理。适量秸秆还田条件下,F50处理的CO_(2)排放速率和N_(2)O排放总量均高于P50;而CO_(2)排放总量显著低于P50,土壤中有机碳积累量显著高于P50处理。适量秸秆还田土壤细菌和真菌丰度总体高于高量秸秆还田土壤;P50和F50处理土壤酶活性总体高于激发剂100%添加处理,F50处理的效果优于P50处理。[结论]高量秸秆还田显著增加CO_(2)排放总量,降低单位碳投入量的土壤有机碳积累量。适量秸秆还田(7500 kg/hm^(2))条件下,以鱼蛋白提供调节碳氮比所需氮量的50%处理较传统猪粪处理可显著提高早期CO_(2)排放速率,降低CO_(2)排放总量,提升土壤有机碳积累量,因此,可作为提高还田秸秆腐解的有效措施。

关键词：秸秆还田碳氮比激发剂碳积累温室气体排放