框架的非线性有限元优化设计

充分考虑了钢筋混凝土材料的非线性特征 ,在用二次积分迭代法进行R C 框架非线性有限元分析的基础上 ,进行框架结构造价最省为目标的优化设计。此法可以反映单个构件裂缝开展、钢筋屈服、混凝土被压碎、内力重分布等全部过程。非线性优化设计采用整体优化和分部优化相结合的优化方法 ,将非线性分析和系统优化紧密结合。分部优化的数学模型被有效简化 ,但充分考虑截面尺寸、纵向钢筋和箍筋这些在造价中起决定作用的设计变量和各种抗震约束条件 ,优化结果较精确。非线性有限元优化程序将非线性分析与系统优化穿插在一起 ,联合迭代 ,共同收敛 ,有效减少了迭代的次数。通过优化设计实例证明 ,非线性有限元优化设计的造价比弹性的优化设计有显著地节省。     

关于对数积分的基本理论

提出了实对数导数与对数积分的基本理论 ,证明了实对数导数和对数积分与 (常义 )导数和积分的关系及充要条件 ,所得到的定理与公式在实数域内对处理函数乘、除、乘方、开方及复合函数的性质具有独特的优势 .实对数导数与对数积分的基本理论是对经典微积分理论的扩充     

基于解析积分求解影响系数的三维FSM边界元法

基于Kelvin解求得了间接边界三维应力不连续法影响系数的解析解，并由此构造了该方法的数值模拟系统。该方法对于大范围问题的弹性数值模拟具有计算速度快、精度高的优点。     

归一化互相关中计算基准子图能量的快速递推

景象匹配对匹配算法的运行速度和内存占用均要求较高。为提升归一化互相关算法的运行速度并降低其内存占用率,本文重点对其中的基准子图能量计算步骤进行了加速研究。经过详细分析,积分图法具有灵活、快速的优点,但缺陷为其在快速计算的同时需花费较大内存,并不适合直接应用在嵌入式系统中。本文提出了一种快速递推算法。该算法利用相邻像素值的能量进行连续递推,计算时可以不必像积分图法那样给所有的图像能量都分配空间,只需预留1行的像素空间便能完成整个能量计算过程。实验结果表明:在时间花费方面,快速递推法具有和积分图法相当的运算速度,耗时均只为传统归一化互相关算法的1/2;在内存占用率方面,快速递推法约为积分图法的1/3以下,且实时图尺寸越大,快速递推法占用的内存越小。综上所述,在归一化互相关算法中利用经典积分图法和本文提出的快速递推法计算基准子图能量,均较传统NCC算法有所加速,两种算法各具优点,经典积分图法快速、灵活,适用于对速度要求高,但对内存占用率要求不太高的应用场景;而快速递推法快速、省内存,更适用于嵌入式系统的应用。     

西安地区风险导向地震动参数的确定

为实现一致倒塌风险,对风险导向地震动参数进行了研究．首先,基于ArcGIS Engine平台,采用离散算法对西安地区的计算控制点进行了概率地震危险性分析;然后,根据地震危险性分析得到的年超越概率曲线,考虑结构的地震易损性,基于地震动决策参数已有的研究成果,通过风险积分得到了各计算控制点的风险导向巨震、大震、中震的地震动参数PGA_RV、PGA_RM、PGA_RD,并计算了风险系数R_c（风险导向大震的地震动强度与大震对应地震动强度之比）以及风险导向巨震、风险导向大震与风险导向中震地震动参数的比例关系K₁、K₂;最后,分别取结构易损性对数标准差βR为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0,通过参数影响分析研究了βR对PGA_RM、R_c、K₁和K₂的影响．研究结果表明:倒塌概率并不会随着极罕遇地震对应地震动强度的增加而增加;PGA_RM、R_c、K₁和K₂都随着βR的增加而增加;βR越大,对PGA_RM和R_c的影响越大,对K₁和K₂的影响不变;K₁和K₂比PGA_RM和R_c对βR敏感,K₁对βR最敏感．本文得到的西安地区的风险导向地震动参数可以为抗震设计提供参考．     

欠驱动USV神经网络自适应轨迹跟踪控制

为解决欠驱动USV系统在模型不确定性和未知海流干扰下的水平面轨迹跟踪问题,基于反步法与自适应技术,提出一种非线性鲁棒轨迹跟踪控制策略. 针对欠驱动USV参数不确定问题,运用神经网络自适应方法对欠驱动USV系统未知函数进行估计和逼近;然后,运用动态面方法获取虚拟变量的导数,不仅控制律结构简单,易于工程实现,而且有效地减小了传统反步法中虚拟变量直接求导的复杂性;针对未知时变海流的干扰,设计了一种指数收敛海流观测器,有效估计未知缓慢时变海流速度;其次,基于李雅普诺夫理论证明了所设计的控制器能够保证运动轨迹收敛于期望值,并且保证了该轨迹跟踪闭环控制系统所有信号最终一致有界;最后,在控制输入受限条件下,为检验该控制器的跟踪性能,选取圆轨迹作为参考轨迹,仿真实验表明,该控制器能够有效地实现预期轨迹,神经网络自适应方法对系统未知函数可有效估计和逼近,对未知时变海流干扰具有较强的鲁棒性,轨迹跟踪误差和速度跟踪误差均收敛到零附近的一个邻域内,从而验证了所提出控制器的有效性.     

基于既有桩基振动理论反演的桩周土动态响应解

提出一种基于现有桩基振动理论反演的桩周土半无限空间激振响应模型,通过Laplace-Hankel积分变换求解得到其复数域内解析解及时域半解析解. 该方法在获得桩周土动态响应的同时,避免对复杂桩–土耦合振动条件进行联立分析,使得求解这类问题的解析过程大大简化. 通过与既有理论解及有限元分析软件ABAQUS的结果进行对比,分别验证所得解在桩周土及桩底以下土激振响应问题上的合理性. 基于解析结果,针对由旁孔透射波法估计未知桩长的问题进行讨论,提出一种相对简单的未知桩长估计方法. 该方法可以减少现场测试的工作量,并有助于提高后期数据处理的精度.     

基于扰动观测器的时滞非线性系统的跟踪控制

研究了具有输入时滞和未知外部扰动的单输入单输出非线性系统的跟踪控制问题. 针对系统中未知扰动,设计了扰动观测器对其进行良好的监测,针对输入时滞问题,采用pade近似和增加中间变量的方法消除其带来的影响. 在系统具有未知外部扰动的情况下,利用反步法和扰动观测器的技术提出了鲁棒跟踪控制. 在基于扰动观测器的鲁棒跟踪控制下,通过李雅普诺夫分析,保证了闭环系统中所有信号的一致渐近收敛性. 最后通过一个仿真实例验证了该控制方法的有效性.     

挂弹车举升系统整体研究与运动仿真分析

为了提高挂弹车举升机构的效率和性能,对其液压系统进行整体研究。首先根据已有模型及1.5 t负载,通过力矩平衡方程,计算推力。再用ADAMS软件仿真计算举升过程推力情况,将2次的结果对比参考,为举升机构的液压系统设计提供可靠的数据支持。同时,还对固定举升臂的机架进行了受力分析,确定了机架和车底盘之间的固紧方式。通过对比2次计算的结果可知:举升臂在负载为1.5 t的情况下,接近最高位置时,液压缸的推力最大达到164.1 kN。     

基于PLC的模拟量闭环控制系统PID的实现

文章对模拟闭环控制系统的原理、变送器的选择方法及闭环控制系统主要性能指标进行了描述,介绍了PID控制器的数字化过程及PID指令向导生成PID程序的步骤,通过S7-200 SMART PLC编程实现该控制过程,并进行了参数整定,达到了控制效果。