基于模态局部化的可调式压电驱动谐振质量传感器的设计

该文提出了一种基于模态局部化现象来检测外部质量扰动的可调式压电驱动谐振质量传感器,质量传感器的检测结构由两个不同长度的悬臂梁通过机械耦合梁连接。首先利用哈密顿原理对压电驱动下的非对称谐振元件进行理论建模,采用伽辽金方法求解,得到前两阶模态下的振动特性;理论求解所得固有频率与COMSOL仿真分析、实验数据基本一致。实验研究表明,无调谐质量的谐振器检测范围为2~10 mg,添加调谐质量后的谐振器检测范围提高至1~13 mg,质量检测的分辨率也得到优化。此外,对传感器的结构进行非线性分析研究发现,超谐振动下的谐振器检测灵敏度提升了80%,这为非线性谐振传感器的设计提供了基础。     

基于控制变量参数化方法的自由漂浮空间机器人路径规划研究

针对自由漂浮空间机器人传统路径规划方法对基座卫星扰动较大的问题，提出了一种基于控制变量参数化的路径规划方法。该方法将路径规划问题转化成以基座姿态扰动最小为目标函数并满足一系列约束条件的最优控制问题，并采用控制变量参数化方法进行离散化处理，将最优控制问题转化成求解非线性规划问题，并给出了完整的理论收敛性证明，从而准确地估计出自由漂浮空间机器人末端执行器的最优路径。仿真结果表明，与传统的分解加速度方法相比，该方法得到的运动路径所引起的基座卫星姿态扰动为0.104rad，相比传统方法降低了17.53%，验证了所提路径规划方法的有效性与最优性。     

深基坑地下连续墙的无扰动综合施工技术

结合工程实践,从施工信息化、降水模拟分析、既有建筑保护、无扰动切除钢绞线、施工监测等方面,总结出深基坑地下连续墙无扰动综合施工技术.该综合施工技术应用后,周边监测点的不均匀沉降及变形均控制在2 mm内,为邻近既有地铁的城市新建工程提供了一定的参考价值.     

煤矿冲击地压与冒顶复合灾害研究

随着煤矿向深部发展,矿井动力灾害既表现出冲击地压的部分特征,又表现出冒顶的部分特征。2种典型的灾害打破以往冒顶与冲击地压的发生具有一种互为逆向性的认知规律,在深部高应力煤巷,特别是留顶煤巷道中出现了相互诱导、复合发生的新灾害类型。在总结山东、山西和新疆矿区典型巷道冲击致顶板(顶煤)动力灾害特征的基础上,提出了深部巷道冲击地压与冒顶复合灾害的概念、机理与分类,指出复合灾害机理关键点在于揭示巷道整体系统和破碎区子系统的稳定原理及其2者间的相互影响。建立了巷道发生复合灾害的力学模型,根据扰动响应失稳判据,提出并得到了巷道发生复合灾害的临界应力Pcr、临界软化区半径ρ_cr和最大容许采扰应力增量σ_max,厘清了灾害发生的主控因素,分析了煤岩冲击倾向指数K、支护强度ps、巷道半径ρ₀、煤岩强度σ_c等对灾害发生的影响规律,同时阐明了围岩塑性软化、破碎深度随地应力增加的发育规律。研究结果表明,破碎发育巷道的动力失稳主体为弹性区、软化区与破碎区构成的不稳定系统,垮落主体为破碎区;稳定的破碎区提升了巷道冲击启动临界值,使其启动难度增大,但破碎区的发育又易引起顶煤垮落;巷道稳定支护是解决复合灾害的关键,科学合理支护既能有效调控围岩破碎防冒,又能提升冲击启动临界值。通过理论研究,揭示了巷道冲击地压与冒顶复合灾害的发生机理,阐明了巷道软化与破碎区及其稳控支护对深部破碎发育巷道动力灾害防治的重要性。     

伊拉克AD油田上白垩统Kh2段生物扰动与储层非均质性

AD油田位于伊拉克中南部，上白垩统Khasib组是其重要的含油层系。Kh2段是Khasib组的主力产层，发育大量生物扰动构造，强烈的储层非均质性制约了油田的注水开发进程。为明确生物扰动与Kh2段储层非均质性的相关性及成因联系，基于岩心、显微薄片观察和阴极发光、点渗透率测试，通过岩相学、遗迹学及储层地质学研究方法，开展遗迹学特征与非均质性特征、类型及成因模式研究。结果表明：Kh2段主要发育Thalassinoides?Rhizocorallium、Ophiomorpha、Thalassinoides?Palaeophycus、Thalassinoides?Rhizocorallium?Planolites 4类遗迹组构，分别对应中缓坡固底底质颗粒滩、松散底质颗粒滩、绿藻滩/滩间以及外缓坡沉积。生物扰动造成不同环境沉积储层的非均质性，潜穴的储集空间、渗透率、含油性能等较基质得到改善。生物扰动造成潜穴与基质的组构差异，在此基础上叠加胶结、溶蚀、压实等差异性成岩改造作用后，进而形成3种储层非均质性类型。储层非均质性受控于沉积环境、岩石类型、遗迹组构、成岩作用等因素。生物扰动与沉积、成岩协同控制Kh2段多尺度的强非均质性。     

基于SVM的电压扰动识别研究

针对电力系统中出现的电压暂升(暂降、暂断)以及谐波、电压脉冲和电压闪变这六种常见电压扰动进行建模,将特征量输入到SVM进行电能质量扰动多类分类。首先采用相应小波包分解算法将电能质量中某一频段内的信号分解到特定频段上,其次在这些特定频段上提取特征向量,最后针对该特征向量构造相应支持向量机分类器。结果表明,在较复杂的电能质量扰动情况中,支持向量机分类器仍能实现对信号的精确分类,对电能质量监测具有很好的应用价值。     

冠状动脉系统的微分积分终端滑模混沌抑制

冠状动脉系统的混沌现象会导致严重的健康问题。以非线性冠状动脉系统为研究对象，建立了不确定性冠状动脉系统动力学模型，提出了不确定性冠状动脉系统的微分积分终端滑模混沌抑制方法，针对该模型的不确定性设计了扰动观测器，根据Lyapunov理论证明了所设计控制系统的稳定性，通过仿真实验验证了所提出的混沌抑制方法的有效性和可行性。     

双排高喷桩防渗墙在扰动段防洪墙杂填土中的应用

树人学校堤防位于南京城区,为钢筋混凝土防洪墙,下穿长江过江通道。防洪墙填土复杂,地下存在障碍物,易造成渗水险情,且其地质条件复杂,防渗墙施工难度大。通过采取合理的施工顺序、引孔、预灌水泥黏土浆改良土体、信息化动态控制相关参数等措施,完成双排高喷桩防渗墙施工,并通过开挖、围井试验等对防渗墙质量进行检查。工程运行至今,未出现渗水险情,此施工措施可供类似工程参考。