压电智能悬臂梁结构振动主动控制仿真

为了提高LQR最优控制方法对压电类智能结构的振动控制效果,推导了表面离散分布压电元件的柔性悬臂梁结构的驱动和传感方程以及梁的弯曲振动方程,用模态分析方法对方程进行解耦和模型降阶,建立控制系统的状态空间方程。利用有限元分析方法来衡量压电元件对梁固有特性的影响,对状态空间方程的自振频率和振型函数进行修正,得到更为精确的数学模型。通过一悬臂梁的LQR最优控制仿真实例表明,经过模型修正后的最优振动控制效果更好。     

西北冻结立井砼井壁爆破损伤模型

为研究我国西北地区冻结立井岩石钻爆法施工时,大药量爆破对附近新浇混凝土井壁的损伤情况,根据相似理论制作了15∶1的圆柱形冻结立井模型,在爆破塔内开展了爆破模型试验研究。沿立井轴线方向,在混凝土井壁内侧面上粘贴环向和轴向共4组应变片,测定井壁在微差爆破作用下的变形情况,并根据广义胡克定律近似计算出各点应力。同时采用超声波测试方法测定井壁损伤。结果表明：井壁内侧面各点的应力应变时程曲线与爆破方案密切相关,应力应变峰值与各微段炸药量相对应。得出应力峰值与爆距、药量和岩体介质之间的拟合关系,以爆破前后的波速变化衡量井壁损伤,据此估计多次爆破对井壁累积损伤情况。     

配置压电传感器/驱动器的柔性结构振动主动控制研究

研究压电传感器/驱动器同位布置情况下柔性悬臂梁的振动主动控制问题,建立模态坐标为变量的状态方程,分别采用LQG(linear quadratic gauss)控制和鲁棒H∞控制技术设计振动主动控制系统。仿真结果表明,文中给出的控制方法是有效的,能有效抑制悬臂梁的振动,与LQG控制设计方法相比,鲁棒H∞控制对模态参数摄动具有较强的鲁棒性以及较好的闭环动态性能,能保证系统在不确定性因素作用的情况下,具有良好的振动抑制效果。     

绿泥岩冻结前后力学性质变化的点荷载试验研究

对绿泥岩展开了常温点荷载试验,发现不规则岩块的试验结果与规则岩芯的径向点荷载试验结果相差不大,绿泥岩外形对其点荷载试验结果的影响很小。常温下绿泥岩属于较坚硬岩,饱水绿泥岩冻结以后抗压强度下降34.5%,为较软岩,饱水冻结对绿泥岩的强度影响很大。通过微观电镜扫描,发现绿泥岩存在大量孔洞和裂隙,因此饱水冻结后,由于水变成冰体积膨胀引起岩石内部结构的变化,导致岩石强度降低。     

压电智能悬臂梁神经网络预测控制

对表面粘贴压电元件的压电智能悬臂梁进行有限元建模和分析,获取了结构的动力响应数据。根据神经网络的非线性逼近能力,用动态递归神经网络对压电振动系统进行了系统辨识,建立了系统的预测模型。以此预测模型来代替传统广义预测控制算法中的受控自回归积分滑动平均模型,对压电智能悬臂梁进行振动主动控制的研究,并优化了控制系统参数。对一单输入单输出压电智能悬臂梁系统进行了仿真分析,控制效果良好,为智能算法在智能结构中应用有一定的指导意义。     

劣质褐煤的清洁利用——煤制天然气

介绍了国内首套褐煤制天然气装置在大唐克旗煤制天然气公司近10年来的示范运行经验,采用碎煤加压气化炉是劣质褐煤制天然气的关键,该工艺具有流程成熟可靠、煤气中甲烷含量高、氧耗低、气化强度高、褐煤反应效率高、褐煤制气成本低等优点;同时介绍了加强褐煤原料管控以及工艺废水处理等方面的创新做法。     

化学溶液预处理再生粗骨料对再生混凝土改性的影响

为研究不同浓度的硅酸钠溶液和硅烷溶液复合改性再生粗骨料对再生混凝土力学与变形性能及微观结构的影响,通过立方体抗压强度试验研究复合改性对再生混凝土力学性能的影响,同时基于数字图像相关(DIC)方法研究复合改性对再生混凝土变形性能的影响,并借助扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)微观测试方法分析改性再生混凝土内部微观结构。结果表明:质量分数为5%的硅酸钠溶液和质量分数为10%的硅烷溶液改性后的再生粗骨料24 h吸水率降幅最大,由其制成的再生混凝土28 d抗压强度显著提高,较未改性再生混凝土提高了35.80%;硅酸钠溶液和硅烷溶液复合改性再生粗骨料可有效减小再生混凝土的变形,应力较大时,可阻止应力过度集中,使再生混凝土整体变形性能较好;此外,还可以改善再生粗骨料表面疏松结构和粗糙程度,加强骨料与砂浆界面过渡区(ITZ)性能,但对于新、旧砂浆ITZ性能的改善不明显。     

基于BP神经网络的压电智能结构振动系统辨识

针对神经网络在压电智能结构振动控制中的关键问题之一——系统模型的神经网络辨识,用引入时延的多层前馈BP神经网络串一并联型结构对表面粘贴压电片的柔性悬臂梁进行非线性动态系统模型辨识。考虑压电片对梁的质量和刚度矩阵的影响和实验提取数据的繁琐问题,用有限元分析软件ANSYS对智能梁进行模态和瞬态响应分析,利用获取的系统动力响应时间序列对神经网络进行离线训练,通过MATLAB神经网络工具箱对算例进行仿真显示。     

柔性悬臂梁振动主动控制研究

采用压电材料作为传感器和致动器,建立了机电耦合的压电智能梁动力学方程,采用基于线性二次型（LQR）最优控制的独立模态控制方法对智能梁振动进行抑制,以有效抑制压电悬臂梁的振动。     

小剪跨比低层装配式墙体暗柱砂浆连接水平缝抗震性能试验研究

为编制地方性低层装配式结构设计规范,课题组对2片端部设有暗柱的墙体进行了低周反复加载试验,同时对6片端部无暗柱的纯砂浆连接水平缝墙体进行了单调加载试验,主要研究了120、140 mm工程常用厚度的端部设有暗柱墙体抗震性能,并推导了其抗剪承载力计算式。结果表明,纯砂浆连接水平缝墙体破坏时抗剪强度可用于推导设有暗柱墙体的水平抗剪承载力计算式;端部设有暗柱的两种厚度墙体破坏现象与模式基本相同,属于沿水平缝的剪切滑移破坏;试件WS2比WS1承载力提高了11.66%,其中试件WS1刚度退化更为明显,耗能能力随荷载等级的增加提高更快;推导的设有暗柱墙体水平抗剪承载力计算结果与试验结果基本吻合,将对此种水平连接形式下墙体承载力计算提供重要理论依据。