矮塔斜拉桥的优选设计方法

结合一座跨径为115 m+210 m+115 m的矮塔斜拉桥方案,以正交试验原理为基础,选取影响矮塔斜拉桥结构性能的8个因素,结合数值方法进行了18次正交试验,得到了各因素的各水平对目标的影响曲线,通过对结果的分析,可以确定各因素在限定范围内的最佳水平.推荐了一种定量的分析方法,确定各因素的各水平对目标的影响值,可以更方便地获得各因素的最佳水平.     

钢纤维粉煤灰再生混凝土强度正交试验研究

利用正交试验方法对钢纤维粉煤灰再生混凝土（以下简称再生混凝土）的强度性能进行了试验,考察了粉煤灰取代率（质量分数）、钢纤维掺量（体积分数）和再生粗骨料取代率（质量分数）对再生混凝土28d立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响,并对试验结果进行了系统分析.结果表明：粉煤灰取代率对再生混凝土抗压与抗折强度的影响规律一致,但对其劈裂抗拉强度的影响规律却不相同;再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均随钢纤维掺量的增加而增大,但钢纤维掺量对劈裂抗拉和抗折强度的影响显著,对抗压强度的影响较小;再生粗骨料取代率对抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响规律基本一致,强度总体上随再生粗骨料取代率的增大而增大.要使再生混凝土强度得到提高,需降低粉煤灰的取代率,增大钢纤维掺量和再生粗骨料取代率.当粉煤灰取代率在30%以内、钢纤维掺量在18%以内时,粉煤灰取代率对再生混凝土抗压强度的影响最大,其次是再生粗骨料取代率,最次是钢纤维掺量;钢纤维掺量对再生混凝土劈裂抗拉强度和抗折强度的影响最大,其次是粉煤灰取代率,最次是再生粗骨料取代率.     

影响粉煤灰泡沫玻璃保温隔热性能的试验研究

本文针对影响粉煤灰泡沫玻璃物理性质的4个主要因素:发泡剂掺量、粉煤灰掺量、发泡温度和发泡时间,设计安排正交实验,并对制品的各项性能指标进行测试。以导热系数、表观密度、吸水率、强度为主要考核指标,采用极差分析的方法对实验数据进行处理分析,得出制备粉煤灰泡沫玻璃的最佳参数。研究结果表明:1)粉煤灰掺量对粉煤灰泡沫玻璃外墙保温材料各个物理指标的平均影响程度最大,发泡剂对材料的导热系数和吸水率影响较大;2)发泡温度对粉煤灰泡沫玻璃各项物理性能的影响程度最小,发泡时间对材料的强度影响相对较大;3)材料的制备过程中影响材料性能的主导因素是原料配比,而焙烧制度则为次要因素;4)通过最佳实验制备参数制得的粉煤灰泡沫玻璃导热系数可达到0.07 W/(m·K)以下,表观密度低于300 kg/m3,具有良好的保温隔热性能。     

不同类型地震波作用下超高层结构动力响应分析

目前,由于长周期地震动的缺乏,国内外对于长周期地震动特性及在长周期地震动作用下的超高层结构地震响应的研究尚不成熟。该文选取长周期地震动Tom波、地表反应波LS-R波、普通地震动El Centro波作为输入,对在不同类型地震波作用下的超高层结构进行了模型振动台试验,并对试验结果进行了分析。通过对三条不同类型地震波作用下超高层结构的动力响应分析,以时频分析的角度分析了超高层结构地震反应与输入地震动特性之间的关系及超高层结构在长周期地震动作用下与普通地震动作用下的地震反应差异等。     

局部排风罩的优化设计方法

本文用三维紊流正交数值模似，定量分析了各种因素对控制风速的影响，得到了最佳几何尺寸的计算公式和相应的νｘ计算图表。初步应用表明，达到同样的通风效果，若采用优化几何尺寸，系统风量平均可减少数％，节电达３０％左右。     

隔河岩坝基岩体在运行期的弹塑性力学参数反演

根据隔河岩大坝在运行期的实测位移，运用有限元正交数值试验、回归分析和优化相结合的方法反演了坝基岩的弹塑性力学参数，为进一步研究高水位作用对岩体力学参数的弱化机制及弱化程度、大坝在极限水位下的安全裕度以及建立大坝工作状态预测模型提供了科学依据。     

沥青路面全厚度车辙影响因素的正交试验研究

考虑温度、荷载和厚度三个因素,并选取相应的因素水平,对武汉市三环线武黄高速公路共线段采用的沥青加铺结构层进行全厚度车辙试验。利用正交试验分析方法得出对车辙试验中动稳定度DS、车辙深度RD影响程度为:荷载>温度>厚度;当上面层、中面层采用改性沥青时,可适当减小整个沥青结构层的厚度;进行车辙试验时,应同时考虑DS与RD两个指标。     

基于平衡理论的模拟移动床工艺参数鲁棒寻优

在模拟移动床的实际工作过程中,由于进料浓度和温度变化以及色谱柱填充不一致等因素影响,初始工艺参数作业下的分离性能可能会出现下降。首先对模拟移动床的机理模型进行了分析;然后在色谱分离平衡理论的基础上,使用有限元正交配置法求解模型得到新的工艺参数点;最后以果葡糖浆组分分离为对象,使用所提方法求解有扰动作用时的优化工艺参数,结果显示果糖纯度的合格率从81%提高到99%,证明其具有良好的鲁棒性。     

圆弧柔性铰链的优化设计

柔性铰链是高精度柔性机构的关键部件,其运动精度与运动范围影响着柔性机构的性能,本文对圆弧柔性铰链进行了柔度矩阵推导,并依据柔度方程进行优化设计。采用结构矩阵法建立了圆弧柔性铰链的柔度方程,对矩形截面的翘曲抗扭刚度进行推导,得到了约束扭转状态下的扭转柔度近似方程。为相对长度较小铰链的扭转刚度精确求解提供了依据。对比理论计算结果与有限元分析结果,结果显示扭转柔度的最大相对误差在10%左右,其余方向柔度相对误差低于6%,验证了柔度方程的准确性。采用正交试验直观分析法得到柔性铰链各设计参数对转动刚度的灵敏度,并利用多目标遗传算法对柔性铰链的转动柔度以及轴向刚度两个目标进行了参数优化。通过优化结果与设计经验选取参数的对比,发现优化后圆弧柔性铰链的弯曲柔度提升了5.12%,同时铰链的轴向刚度提升了4.72%,证明针对圆弧柔性铰链的优化设计具有明显效果。     

激光测量标定机器人坐标系位姿变换的正交化解算

针对大型装备智能制造中的机器人在线位姿激光跟踪测量与实时引导需求,提出了一种机器人坐标系与激光测量坐标系标定转换和解算方法。设计了基于距离原则的机器人末端光学工具中心点TCP(Tool Center Point)位置标定算法。通过运用空间点坐标重心化配置算法和基于罗德里格矩阵变换的最小二乘优化算法解算出了具有单位正交性的位姿变换旋转矩阵。进行了机器人坐标系位姿变换激光测量标定和优化对比实验,旋转矩阵初值和正交优化值进行点坐标转换后的综合RMSE分别为0.579 0mm和0.501 5mm。结果表明该方法能够有效改进姿态旋转矩阵正交性,并提高位姿变换解算精度。