矮塔斜拉桥桥墩刚度优化研究

以广州市东沙至新联高速公路矮塔斜拉桥设计方案为背景,应用通用程序MIDAS/Civil 2006建立有限元模型,利用原设计方案的结构参数,通过改变双薄壁墩壁距的方法,计算分析桥梁控制截面的变形、内力和应力,最后通过比较控制部位的应力值,优选出桥墩刚度。     

基于遗忘因子递推平方根的在线转动惯量辨识

为使伺服系统始终具备优良的动态响应,有必要对系统等效转动惯量进行辨识。含遗忘因子的递推最小二乘惯量辨识方法对存储字长要求高,多次递推计算会降低协方差矩阵的正定性,导致辨识失真甚至发散。仿照FFRLS,同样可以推导出含遗忘因子的递推平方根改进算法,该方法降低了FFRLS对字长的要求,更适合应用于字长有限的嵌入式系统。仿真和实验结果验证了FFRSR辨识方法稳定性较高,辨识效果明显优于FFRLS。     

不确定中立型时滞系统的鲁棒H∞滤波

研究一类鲁棒H∞滤波问题。针对带有不确定性参数和白噪声干扰的中立型时滞系统,设计一类滤波器,使之对于任意容许的不确定性,滤波误差系统一致渐近稳定且使噪声对估计误差的影响降至给定约束范围之内。利用线性矩阵不等式的方法．将所得的确定性系统的鲁棒滤波结论,扩展到不确定性系统,得到不确定性系统鲁棒H∞滤波器的充分条件。给出的数值算例验证了所提出算法的有效性。     

改进的模糊综合评价法在长春市地下水水质评价中的应用

采用改进的模糊数学综合评价法对吉林省长春市东南部生态区和西南部工业区的地下水水质进行评价。结果表明,长春市西南部工业区的地下水水质为Ⅳ类,影响水质的主要因素是重金属离子,需要采取有效措施防止地下水污染;长春市东南部生态区的地下水水质为Ⅱ类,综合水质优于西南部工业区。     

内蒙古中部草原区光伏电站对土壤水分及其脉冲响应的作用机制

针对内蒙古草原地区光伏电站对降雨的再分配作用下土壤水分空间变异规律及其对降水事件的脉冲响应特征,对草原地区光伏组件下的土壤水分时空特征进行持续观测,并确定光伏组件干扰下的气象因子与土壤水分的关系,最终通过参数估计厘清光伏组件对土壤水分脉冲响应的作用机制。结果表明：光伏组件前檐下方的土壤总储水量整体高于组件下方和未架设组件区域的土壤储水量;光伏组件前檐的各土层储水量对降水的响应均较强,光伏组件下各层土壤储水量对降水无明显响应过程;光伏组件下大气湿度与0~10、10~20和20~30 cm土层储水量的相关系数分别为0.889、0.579和0.414;光伏组件前檐10、20和30 cm土层的含水量对降水量的脉冲响应方程R²分别为0.875、0.938和0.957,降水量的补给对0~30 cm土层的脉冲事件均产生促进作用。未架设组件区域的20 cm土层含水量对自然降水有较好的响应过程。     

土质边坡归一化变形量失稳判据研究

为建立土质边坡失稳的微观机理和宏观位移之间的关系,应用有限元强度折减法,分析了失稳过程中土质边坡土体单元应力状态和整体稳定性的联系,定义了边坡渐进破坏时潜在滑动面上土体单元的应力差;分别采用塑性应变区贯通、特征点位移突变、应力差等不同失稳判据对均质土坡的稳定性进行判断分析,验证了不同边坡失稳判据间的一致性与统一性。通过单因素敏感性分析方法,分析了边坡几何参数(坡高、坡比)与物理力学参数(弹性模量、重度、黏聚力、内摩擦角和泊松比等)对极限状态下边坡坡顶水平位移的影响;结合归一化变量的变异系数法,构建了以变形量为基础,同时考虑几何因素与物理因素的土质边坡归一化失稳判据,提出了边坡稳定性的评价方法。     

零价铁处理水体中Cr（IV）污染研究进展

将零价铁的还原性能作为一种廉价、高效的处理方法对水体的重金属污染进行治理和修复,现已成为一个广受关注的研究领域。然而,诸多应用方式对这一反应的处理效果影响很大。通过查阅文献资料,比较了二元金属体系双电解异位修复含Cr (VI)废水和纳米铁原位修复技术的研究成果,同时整理了近期关于纳米零价铁改性制备的研究情况,分析得到：氧化还原反应过程中生成的Cr-Fe膜是阻断电子在Fe0与Cr2O72-之间传输,限制Cr (VI)去除效果的主要原因;在微电解异位修复中,当进水pH<2,停留时间控制在55-60min,浓度≤100mg/L条件下时, Cr (VI)的去除率可达99%,且运行较为稳定。讨论零价铁处理水体中的Cr (IV)污染,将有利于深入开发更多具有较强适应性的处理工艺和工程应用,更好地解决环境污染的应急处理问题。     

短程硝化反硝化生物脱氮技术的影响因素及工程应用

应用短程硝化反硝化反应处理氮肥企业排放的低碳氮比污水在经济上和技术上具有很大的应用价值。然而,诸多影响因素对这一反应的最终效果影响很大。通过查阅文献资料,总结了影响微生物短程硝化反硝化生命活动的主要因素;同时结合近期有关这一理论的工程应用情况,整理了不同短程硝化反硝化反应的工程实践结果,分析得到:亚硝化细菌在20℃时比生长速率最大,且随温度的升高而降低;反应的理想pH值应大于8.5;低DO条件下亚硝酸盐更容易得到积累。通过在工程上间接调整影响因素,可以有效控制微生物的反应类型,减少曝气量,节约运行成本。因此,讨论短程硝化反硝化反应的影响因素有利于深入开发具有较强适应性的污水处理工艺;同时,总结不同关于短程硝化反硝化反应的工程实践结果有利于更多工程应用的开发,解决更多高难废水的处理问题。     

基于赫兹接触模型的发动机封严涂层碰磨力计算与优化

目的 提高航空发动机的推进效率,在压气机机匣上喷涂可以减少叶尖径向间隙的封严涂层。叶尖与涂层之间的碰磨力会导致涂层脱落,且会击伤叶片,需要对碰磨力进行分析。方法 采用大气等离子喷涂技术制备4种不同硬度的AlSi-PHB（聚苯酯）封严涂层,通过表面硬度测试、弹性模量测试和高速碰磨试验,分别评价封严涂层的硬度、弹性模量,以及在高速碰磨过程中不同工况下涂层受到的碰磨力;基于赫兹接触模型对叶尖与涂层之间的碰磨力进行计算,通过激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜对碰磨后的涂层和叶尖进行分析,同时根据接触面形态特征和温度特征对赫兹模型进行优化。结果 碰磨力与涂层的硬度、叶尖转速、叶尖切入速率有关,复杂的接触表面形貌和摩擦升温会导致理论计算值与实验值之间出现偏差。结论 通过优化叶尖和涂层的接触系数,同时考虑摩擦升温对涂层弹性模量的影响,可将不同工况下碰磨力计算值与测量值之间的偏差控制在1%～11%,这项研究对于指导航空发动机封严涂层的设计具有重要意义。     

面向多尺度多方向螺栓的检测算法

在工业建设中,螺栓零件是关键的连接件之一,通常用于连接大型机器设备和构件,如钢结构、桥梁、高速公路、建筑、石 油管道等。 其安装状况的优劣将直接关系到整个设备或结构的稳定性和可靠性。 然而,螺栓的安装位置常常处于狭窄、复杂的 环境中,利用人工检测不仅难度大,效率低,而且容易出现误判和漏检的情况。 为此本文以 Faster R-CNN 为基础开展螺栓零件 的识别研究。 针对螺栓零件检测的难点,提出了一种基于多尺度多方向螺栓的检测算法。 首先对采集到的图像进行扩增,以提 高数据集的多样性;其次,通过改变主干网络增强模型对特征信息的敏感程度,再利用多尺度融合模块加强模型对小目标的检 测;在预测框生成阶段,提出自适应旋转区域建议网络,以获取最优预测框;最后,针对多方向检测中出现的边界不连续的问题, 通过 Gaussian Wasserstein 距离和焦点损失作为损失函数来代替传统的 Smooth L1 损失函数。 螺栓零件的识别实验结果表明,改 进后的 Faster R-CNN 模型 mAP 值能达到 87. 4%,相比于原始 Faster R-CNN 模型 mAP 值提升了 7. 6%。 通过消融实验可以得 出,改进后的 ResNet50 网络相较于原始 ResNet50 网络的 AP 值提升了 0. 2%。 与其他旋转检测模型在相同数据集上进行比对 得出,本文提出的模型 AP 值更高,鲁棒性更好。 本文所提出的模型可以解决螺栓零件在识别任务中因拍摄角度和复杂环境出 现的问题,缓解了因图像尺度和旋转边界不连续带来的问题。