基于STM32的一种智能小车控制系统的设计

利用STM32F103VET6单片机、步进电机驱动器、两相四线步进电机及麦克纳姆轮小车制作了可以在平面内进行全向移动的智能小车,该小车可以实现在平面内的前进、后退、左平移、右平移及沿中心旋转等各种动作.在系统中,通过STM32单片机输出PWM脉冲来控制步进电机旋转,通过调节电机驱动器上的细分可以有效地降低运行时的振动和噪声.该系统成本低,响应快,运行稳定,可靠性高.     

2K-V型减速器柔体动力学模型验证分析

采用高精度2K-V40型减速器为研究对象,针对其结构特点,利用ADAMS多体动力学仿真软件建立了减速器刚柔耦合模型,分析动态性能的理论值与实际值基本相同,并验证了模型的正确性.基于该模型利用ADAMS/AutoFlex模块和ANSYS有限元软件得到了针齿与摆线轮的动强度和应力分布的情况,为2K-V型减速器的设计与制造提供了一定的理论基础.     

基于孔隙压力黏结单元的准脆性材料水力劈裂模拟

传统数值方法对水力劈裂的模拟一般采用预设裂缝扩展路径,且将水流作用等效为压力荷载,难以反映裂缝渗流-开裂耦合效应. 采用自编程Python脚本程序批量插入孔隙压力黏结单元,考虑裂缝渗流-开裂耦合作用模拟准脆性材料水力劈裂随机扩展全过程. 在对经典理论模型及试验结果模拟验证的基础上,开展含多裂缝均质模型的水力劈裂全过程分析,并进一步建立混凝土细观尺度水力劈裂模型,分析骨料、界面过渡区和基体渗透性对混凝土劈裂全过程的影响. 结果表明,本研究模型可以有效模拟准脆性材料水力劈裂失效过程,准脆性材料多缝开裂过程伴随微裂缝的分叉扩展而非光滑的裂缝扩展路径,骨料及界面过渡区影响劈裂扩展路径造成裂缝分叉出现,混凝土基体的渗透性对其抵抗水力劈裂不利并影响失效软化过程.     

近断层地震动强度参数的方向性特征研究

为定量比较地震动的强度参数,基于钢筋混凝土框架结构模型开展非线性时程响应分析,比较分析了层间位移角随地震动入射方向的变化特征,对比32种地震动强度参数的方向性差异,研究了算数平均、最大值、平方和平方根3种双向组合强度参数的适用性,并提出了考虑地震动入射方向影响的结构易损性评估方法。结果表明,近断层脉冲型地震动强度参数也具有显著的方向性差异,基于算数平均、平方和平方根的双向地震动强度参数表现相对较好,基于速度指标的组合强度参数适用于中、长周期结构,而基于加速度的组合强度参数适用于短周期结构。     

脉冲型地震动下建筑非结构构件加速度响应估计

基于前向性效应脉冲型地震动的三角函数近似模型,推导了脉冲地震动作用下无阻尼和有阻尼单自由度结构的位移和加速度响应的解析式。选取25条脉冲型地震动,开展了地震响应时程分析,回归拟合了楼层反应谱相对于楼层加速度峰值的放大关系。基于脉冲作用下的主结构加速度响应峰值和楼面反应谱相对于楼面加速度峰值的放大因子,建立了脉冲型地震动下的楼层反应谱的预测方法。数值计算结果的对比表明,文中方法可以较好地用于脉冲型地震动引起的楼面反应谱的预测,可用于建筑非结构构件的地震响应计算。     

基于多通道空气耦合的桥面浅层缺陷检测研究

提出一种基于多通道空气耦合的桥面板浅层缺陷快速检测方法,并开发一套多通道桥面浅层缺陷快速检测系统,该系统由多通道冲击源、MEMS声学传感器、距离编码轮、数据采集和信号处理系统组成,可用于快速检测混凝土桥面板内的浅层缺陷,首先通过数值模拟方法分析了浅层缺陷在瞬态激励下的响应特性,进而开展现场试验研究,对球链激励下混凝土桥面板内浅层分层等缺陷的声信号进行短时傅立叶变换处理,综合声信号、距离和时间信息得到了桥面板内部的损伤情况,并绘制了损伤二维图像,检测结果还与回弹法和超声脉冲波速法检测结果进行了对比验证.通过现场测试证明该测试方法具有高效、高灵敏度和可重复等优点,对于桥面板浅层分层缺陷有很好的应用前景.     

基于水土耦合的沟床起动型流体运动过程模拟研究

建立考虑沟床侵蚀、坡面汇流以及沟道上空降雨共同作用下沟道流体运动的水土耦合模型,可以为流域风险评估、防灾减灾以及潜在泥石流沟判识等提供理论依据。通过对沟道流体对沟床可移动固体物源的侵蚀过程进行分析,并将其与具有时空变异性的坡面汇流及沟道上空降雨进行合理耦合,建立了小流域沟道流体运动的水土耦合模型;采用有限差分法对流体运动水土耦合模型进行时空离散,得到了沟道流体运动数值离散模型;在此基础上,基于MATLAB语言编写了流体运动数值离散模型的求解程序;同时,以来流流量及沟槽坡度为控制变量开展了室内模型实验,观测不同工况条件下沟槽控制点处流体流深、流速以及流体容重的变化情况。通过对所得到的12组水槽实验的实验结果进行数据分析,发现在沟槽坡度保持不变的条件下,沟槽控制点处流体流深及流体流速与来流流量之间呈正相关关系,流体容重与来流流量之间呈负相关关系;同时,将沟槽控制点处流体流深、流速以及流体容重的数值求解结果与实验测量结果进行对比分析,发现流体流速及流体容重的模拟精度均高于90%,流体流深的模拟精度高于80%。表明所建立的小流域沟道流体运动的水土耦合模型基本合理,所采用的数值离散方法及所编写的模型求解程序较为可行。     

基于SFM方法的不同倾角桥墩绕流局部冲刷特性试验

桥墩绕流冲刷是水流、泥沙和桥墩三者相互作用的结果,桥墩周围复杂的水沙运动关系是造成桥梁水毁的重要原因。定量分析桥墩冲刷地形特征规律及其与水流之间的相互作用关系,是深入研究桥墩绕流水沙作用机理及实际工程应用的重要突破口。本文开展两种坡降条件下不同倾角均匀沙动床桥墩绕流冲刷试验,并沿下游方向设置四个模型倾角0°、5°、10°、15°。使用粒子图像测速系统（Particle Image Velocimetry,PIV）测量桥墩绕流二维流场,并基于运动摄像恢复结构技术（Structure From Motion,SFM）实现冲刷地形三维重构,在此基础上分析床面冲刷三维地形结构和绕流流场特征,以构建紊流结构与冲刷地形相互耦合作用关系。结果表明：（1）SFM方法可实现冲刷地形三维结构重构,冲刷试验平衡时,模型前方和两侧冲刷坑较深,后方冲刷坑出现凸起,沿水流方向倾斜顺延上升至床面。（2）冲刷坑尺寸、面积和体积均随水流强度增大而增大,随倾角增大而减小。不同截面处冲刷坑面积、体积随坑深呈开口向上抛物线趋势增大。（3）桥墩模型对后方流向流速扰动范围随倾角增大而减小,对展向流速影响范围随倾角增大而增大。（4）随模型倾角增加,旋转强度与剪切应力影响范围均减小。剪切应力下切较易形成桥墩周围较深冲刷坑,而位于桥墩两侧大尺度流向涡向下游延伸,将促使桥墩后侧方浅长凹槽形成。     

基于BBNN的网络攻击文本自动化分类方法

基于描述文本的网络攻击自动化分类是实现APT攻击知识智能抽取的重要基础。针对网络攻击文本专业词汇多、难识别,语义上下文依赖强、难判断等问题提出一种基于上下文语义分析的文本词句特征自动抽取方法,通过构建BERT与BiLSTM的混合神经网络模型BBNN(BERT and BiLSTM Neural Network),计算得到网络攻击文本的初步分类结果,再利用方差过滤器对分类结果进行自动筛选。在CAPEC(Common Attack Pattern Enumeration and Classification)攻击知识库上的实验结果显示,该方法的准确率达到了79.17%,相较于单一的BERT模型和BiLSTM模型的分类结果分别提高了7.29%和3.00%,实现了更好的网络攻击文本自动化分类。