南海发展第二水厂自控系统优化整合

通过采用新型驱动器及网络通讯协议软件等方法,分别采用Controller Link网络和工业以太网的自控系统对南海发展第二水厂进行整合和优化,实现了全厂自控系统的统一调度和协同工作,提高了突发事件的反应速度。     

计算机自动控制液压技术在桥梁整体安装工法中的应用

本文通过北京昌平西关环岛桥梁改造这一国内首次桥梁上部结构整体置换工程案例的主要实施过程,详细介绍了自行式运梁车、均载系统、同步顶升千斤顶系统、提梁机、万向千斤顶等分别采用不同功能的计算机自动控制集成液压技术。基于计算机有限元软件对空间异形结构各工况施工过程受力状况的精确分析和验证,结合计算计算机自动控制液压顶升技术在旧梁使用过程中支护、旧梁移动运输、旧梁提降破碎、新梁整体称重、新梁整体运输、新梁精确整体就位等关键工序中应用,满足支顶系统在异形板各支点反力差异大情况下的自动调整适应、保持梁体变形在移动过程中路线纵横坡度变化下的有效控制,是新工法得以顺利实施的重要前提。     

长江流域自然保护地体系优化路径研究： 基于国际大河流域对比分析

在“2020后全球生物多样性框架”制定和长江大保护国家重大战略需求下,有必要开展国际视野下的长江流域自然保护地体系优化研究。通过国际比较、空间荟萃分析、个案研究,基于“保护价值-人为干扰”分析框架,对全球大河流域自然保护优先度及自然保护地现状进行评价,筛选出亚马逊河、湄公河、育空河、多瑙河4个典型案例,剖析其自然保护地体系优化路径异同。研究发现:1)长江流域整体属于“高价值-高干扰”区域,局地存在较大空间差异;2)国际大河流域自然保护地体系的治理主体和途径存在普遍共性,但在空间优化模式和关键议题上存在显著差异。最后,从治理主体、驱动力、治理途径、空间优化模式、关键议题等方面提出长江流域自然保护地体系优化路径建议。     

局部肘节消能装置的减振机制分析及其优化控制

传统的肘节式位移放大机构可以增大阻尼器变形从而提高结构减振效率,但其需占据较大空间,且相关的基于小变形假设的位移放大系数理论公式不能反映放大系数时变特性,难以实现几何构造优化。为此,提出一种以黏滞阻尼器为阻尼元件的局部肘节消能装置,其具有占用空间小、布置灵活等特点。基于几何关系推导局部位移放大系数解析解,并对其进行参数分析。分析结果表明：局部凸肘节消能装置的位移放大能力随下连杆与水平面夹角增大而增强,而局部凹肘节消能装置则与之相反;局部凸肘节消能装置的最优下连杆长度与装置高度之比位于［0.7,1.3］区间内,局部凹肘节消能装置的该比值约为0.7。根据改进D值法提出适用于框架结构的局部肘节消能装置层间位移放大系数计算方法。以消能装置在外部激励下最大侧移为基础,给出了针对层间位移放大系数的优化步骤,并通过算例分析验证局部肘节消能装置的可行性和几何优化方法的有效性。采用所提优化方法进行局部肘节消能装置设计,可有效增强其位移放大能力和振动控制效果。     

基于双生长点并行生长机制的模拟植物生长算法及其结构优化

针对模拟植物生长算法(PGSA)系列算法中存在的搜索路径相对单一、搜索覆盖面不够广等问题,结合复杂结构优化问题中设计变量多、存在多个局部最优解、算法难以自动终止等特点,基于PGSA的基本原理和植物的实际生长规律,提出一种新的算法机制——双生长点并行生长机制,并与基于生长空间限定与并行搜索(GSL&PS-PGSA)算法相融合。通过典型数学及空间桁架结构算例进行了验证,结果表明：双生长点并行生长机制增加了寻优搜索路径,拓宽了搜索覆盖面,降低了陷入局部最优解的概率,并为算法提供更为有效的终止机制,从而具有更加显著的优化效率及全局搜索能力;与序列两级算法、蚁群算法等常用优化方法相比,融入双生长点并行生长机制的GSL&PS-PGSA进一步提升了算法的优化求解能力,在结构优化问题中表现出良好的适应性及有效性。     

黏滞阻尼器的优化布置及其在高层钢结构加固中的应用

阻尼器优化布置是结构减震设计过程中的重要环节,通常需要通过多次动力响应计算来完成。为此,提出了一种通过结构静力分析确定阻尼器合理布置位置的方法,并能够快速计算出优化方案的附加阻尼比。将该方法应用于一栋位于日本东京都新宿区29层钢结构建筑的减震加固设计中,分析了该建筑的强震观测系统在日本“311地震”中采集到的部分楼层加速度时程数据,并基于分析结果验证了所建立的非线性数值分析模型的可靠性。采用所提方法对结构进行减震加固,得到双向共64个阻尼器的优化布置方案及其附加阻尼比,并通过动力方法对结果进行了验证。同时针对长周期及长持时特性的地震波,对减震结构进行动力弹塑性时程分析,评估其抗震性能。分析结果表明：减震优化方案的减震效果明显,结构整体地震反应和构件损伤较非减震方案都大大减小;减震优化方案有效改善了高层钢结构楼层变形不均匀的情况,层间位移角均满足小于1/100的性能要求;通过减震优化后大部分钢支撑和钢梁的塑性率都降低至小于1。     

基于力密度法的树状结构找形及稳定承载力优化算法

力密度法通常用于张拉索网结构等不需要考虑稳定性的结构体系的找形分析,但对于树状结构,由于其在竖向荷载作用下所有构件仅受到轴向压力的作用,除了找形以外还需要考虑构件稳定承载能力的问题。利用力密度法对树状结构进行找形分析的基础上,引入欧拉稳定承载力计算理论以考虑构件几何长度对稳定承载力的影响,并提出了相应的迭代算法。推导了适用于树状结构的修正迭代力密度理论计算式,通过改变每一个分枝的力密度进而达到优化分枝长度的目标。通过与已有计算结果的对比验证所提对于平面树状结构算法的可靠性,对空间树状结构进行分析验证所提算法对于复杂树状结构的适用性。算例分析表明：采用所提算法迭代100次即可得到收敛的结果,耗时5min左右;与数值逆吊法找形相比,避免了双单元法抗弯刚度不恰当而导致的计算不收敛问题。     

基于压缩感知理论重构压电阻抗信号的钢结构损伤识别

基于压电阻抗(electromechanical impedance, EMI)技术,针对结构损伤识别提出了阻抗/导纳数据压缩与重构的方法,利用随机矩阵将监测系统中的原始阻抗数据向量进行线性映射,并将映射后的向量输入到接收系统中;基于压缩感知理论将重构原始数据的问题转化成非确定性多项式问题,并基于凸优化(convex optimization, CO)理论求解;在损伤识别阶段,利用均方根偏差(root mean square deviation, RMSD)统计指标对重构阻抗数据的识别效果进行评估,并与使用原始阻抗数据的效果进行对比。利用简支钢梁的局部损伤识别试验采集的阻抗数据证明所提出方法的有效性。结果表明：基于重构阻抗数据能够有效识别结构损伤,基系数矩阵的稀疏度随着测量数的减少而降低,一致球集合对应的稀疏度区间低于其他测量矩阵,阻抗数据重构效果随着压缩率的增加而减弱,当压缩率高于2.0时,部分使用重构阻抗数据识别结构损伤的误差将大于20%,损伤识别精度降低。     

精密恒温恒湿空调自控系统数据通讯网络的研制与应用

本文介绍了空调自控数据通讯网络的结构原理和构成网络的技术关键。在计算机集散控制系统中，往往由于数据通讯的失败造成系统瘫痪。我们研制的数据通讯网络解决了数据丢失和现场干扰等问题。此网络已应用于中国航空工业总公司精密机械加工研究所高精度恒温恒湿空调自控系统，实现了该所九个大型空调系统的集中监控。     

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。