基于均匀设计实验的框架结构损伤识别应用研究

为对不规则框架结构的柱进行损伤识别,由位移指标对损伤初步定位后,利用均匀设计思想构造分步识别方案,通过BP神经网络利用频率和位移指标对损伤构件进行具体定位。通过6层框架数值模拟结果表明此方法克服了大型均匀设计表偏差过大,以及单一参数进行损伤识别的缺陷,能够较好地对框架结构损伤位置进行精确判定。     

精确制导武器研制项目进度风险分析及对策研究

精确制导武器具有系统结构复杂、技术集成度高、研制周期长等特点,因此,研制进度管控难度较大。基于项目管理理论,结合精确制导武器研制项目特点,分析精确制导武器研制项目进度风险影响因素,从项目管理组织架构、进度管理方法、风险识别与应对、风险闭环管控等方面提出应对策略,可为其他类似项目风险管理提供参考。     

基于最小二乘支持向量机的板结构损伤识别

利用最小二乘支持向量机LS-SVM(Least Squares Support Vector Machine)回归技术对一承受大冲击荷载的平台板结构进行损伤识别。基于贝叶斯框架优化了LS-SVM回归模型;并用数值仿真方法检验了该方法的有效性。最后,对该方法在工程实际应用的可行性进行了讨论。结果表明:该方法能够精确识别结构损伤位置,在一定范围内能精确识别结构损伤程度;并且以结构固有频率作为输入参数,减少了结构健康监测系统的成本和安装复杂程度,有很好的推广应用价值。     

免疫遗传算法在结构损伤识别中的应用与改进

为了解决结构的多损伤识别问题,提出了基于免疫遗传算法和贝叶斯融合理论的二阶段识别方法。首先将结构的应变能和频率数据作为两种具有互补性质的信息源,通过采用贝叶斯融合理论来初步确定结构的损伤位置,然后通过免疫遗传算法来精确确定结构的损伤位置和程度。考虑到基本免疫遗传算法的搜索效率仍不太高,故提出了疫苗培养、以及双终止条件等改进策略。数值计算结果表明,论文提出的二阶段方法可以有效的识别出结构的损伤位置和程度,而所建议的改进免疫遗传算法明显优于基本免疫遗传算法和简单遗传算法。     

基于RBF神经网络的网架结构损伤识别试验研究

针对网架结构损伤识别中模态密集、自由度高等困难,利用RBF网络良好的容错性和鲁棒性,依据损伤前后的网架结构模态参数发生变化理论,提出了基于模态参数和RBF神经网络的网架结构损伤识别方法。以一个6 m×7.5 m的正放四角锥网架结构为研究对象,首先依据连续倒塌理论计算各杆件的重要性系数,确定模拟损伤杆件位置;然后以损伤前后结构的标准化频率平方变化率及标准化位移振型的组合参数作为RBF神经网络的损伤指标,利用有限元分析得到学习样本,试验分析结果作为测试样本。采用二阶段损伤识别方法,首先在所有杆件中排查出可疑受损杆件位置,最后再精确识别损伤位置和程度。结果表明,该方法能够很好地识别网架结构的损伤位置和程度。     

基于TracePro软件的多曲面路灯反射器设计

设计了一种新型多曲面路灯反射器,运用AutoCAD软件生成多曲面路灯反射器模型,然后运用最优化理论和TracePro光学软件进行模拟仿真,得到优化的多曲面路灯反射器,并通过Matlab软件对后期光场分布的合理性进行计算,结论为:多曲面路灯反射器的光场分布相对合理,光能利用充分,节约能源,有传统路灯反射器无法比拟的优点。     

基于柔度矩阵和模糊模式方法的结构损伤识别研究

根据工程结构损伤识别的特点,提出一种分步识别结构损伤的方法,首先利用测试模态参数,确定结构柔度矩阵,并通过损伤前后柔度矩阵变化特点确定结构损伤位置,然后在确定损伤位置的基础上,通过模糊模式识别方法对结构损伤程度进行识别,最后通过对一个桁架结构的算例表明,该识别方法稳定性好,抗噪声能力强,能较准确地识别结构的损伤程度,在工程应用中具有一定的实用价值。     

视线追踪中一种新的由粗及精的瞳孔定位方法

基于图像处理的方法,采用了由粗及精的瞳孔定位思想,提出了一种高精度的瞳孔定位算法.该算法首先利用瞳孔区域的直方图,采用改进的最大类间方差法自适应地分割瞳孔区域,实现粗略定位,然后利用瞳孔灰度的梯度特性来精确定位瞳孔边缘点,最后在像素级瞳孔边缘点的基础上,采用亚像素定位方法,更精确地求得亚像素级瞳孔边缘点,并通过椭圆拟合的方法来精确确定瞳孔的中心位置.另外,针对瞳孔被遮挡的情况,本文提出了一种等距离补偿瞳孔的方法.多次实验结果证明了该算法对遮挡瞳孔的定位有较强的鲁棒性,可以准确地定位瞳孔的位置.     

大型油罐罐壁损伤识别研究

为了研究大型油罐罐壁结构的损伤识别,以西岸油罐艺术中心中实际油罐为例,讨论了基于模态曲率差的方法对不同损伤工况的损伤识别效果。通过ANSYS有限元软件建立足尺模型并得到罐壁径向模态振型,计算得到周向模态曲率和轴向模态曲率来识别损伤。研究表明:采用轴向模态曲率能够精确识别单处损伤和多处损伤位置,而且损伤位置越靠近顶部越容易被检测。因此,对于油罐罐壁的损伤程度识别,不能仅仅比较轴向模态曲率值的突变程度,需要结合损伤位置综合考虑。     

高炉粗煤气系统结构分析及有限元应用软件

针对粗煤气系统的结构特点及受力状况,运用现代力学理论和计算机有限元技术,分析粗煤气系统在各种工况下的应力变形,在此基础上基于ANSYS平台开发了粗煤气系统结构分析软件,实现对粗煤气系统的精确模拟及优化设计,提高了结构设计的效率与精度。     

“半个”盒子——范斯沃斯住宅之“建造秩序”解读

范斯沃斯住宅是密斯继德国馆后的又一经典作品。笔者延续“建造的几何秩序”这一视角对其进行深入剖解．相比于德国馆，匀质网格已先入为主地掌控了范斯沃斯的建构体系。然而．其介于网格中央表皮的存在还是在很大程度上割裂了匀质建构体系的延续．并对建筑几个端头的精确建构定位带来连带惊扰；且其表皮转角及东西向表皮分格的精确定位仍未像密斯成熟建构体系中那样被宏观统筹地纳入匀质网格的掌控。因此．范斯沃斯还只是密斯向其成熟的“盒子体系”迈进过程中的一个蜕变过程。     

混凝土中氯离子扩散的二维有限元法数值模拟

现今研究者大多利用 Fick 第二定律及其数学模型的解析解对暴露于氯离子环境下的混凝土材料和构件进行一维分析.本研究建立了氯离子在混凝土中扩散的二维有限元数值模型,并将计算结果与解析解、无网格法和试验结果进行了比较.结果表明,与一维有限元方法、无网格法相比,使用二维有限元数值模型可以较好的预测混凝土中不同时间、位置变化的氯离子集聚和扩散情况,特别在角点等几何构造较为复杂的区域.     

深部煤巷底臌控制机制及应用研究

 以徐州矿区发生非线性大变形破坏现象的深部煤巷围岩结构体为研究对象,从围岩3个部位相互作用的角度提出有效控制底臌的新方法。通过对围岩物理力学性能的测试、理论分析、数值模拟、现场试验的研究,得出采用锚网索耦合支护技术控制底臌的力学作用机制：利用关键部位施加锚索,减小顶板松动岩体通过两帮传递到底板上的压力,有效减小底臌量;利用锚网注浆增加两帮岩体强度及减小收缩量,限制两帮对底板两侧形成的固定约束向深处转移,以减小发生底臌的底板宽度;对底角施加刚性锚杆及注浆,分解来自两帮的挤压应力,提高底角抵抗剪切滑移破坏的强度,控制底臌。在该原理下提出控制设计,运用到夹河煤矿－850 m水平煤巷,监测结果表明：基于技术原理下的支护设计可以有效控制深部煤巷大变形和底臌的发生。     

Loss-of-stability induced progressive collapse modes in 3D steel moment frames

This paper deals with the progressive collapse analysis of a tall steel frame following the removal of a corner column according to the alternate load path approach. Several analysis techniques are considered (eigenvalue, material nonlinearities, material and geometric nonlinearities), as well as 2D and 3D modelling of the structural system. It is determined that the collapse mechanism is a loss-of-stability-induced one that can be identified by combining a 3D structural model with an analysis involving both material and geometric nonlinearities. The progressive collapse analysis reveals that after the initial removal of a corner column, its two adjacent columns fail from elastic flexural-torsional buckling at a load lower than the design load. The failure of these two columns is immediately followed by the failure of the next two adjacent columns from elastic flexural–torsional buckling. After the failure of these five columns, the entire structure collapses without the occurrence of any significant plastification. The main contribution is the identification of buckling-induced collapse mechanisms in steel frames involving sequential buckling of multiple columns. This is a type of failure mechanism that has not received appropriate attention because it practically never occurs in properly designed structures without the accidental loss of a column.     

三函数四指标矿震信号S波到时拾取方法及应用

 S波到时拾取是微震监测技术中基础而又关键的环节,其拾取速度和精度直接影响到矿山震源机制分析、微震活动预测以及岩体应力重分布等后续工作的效率和精度。基于国内外微震监测系统的S波自动识别不够精确,需技术人员二次识别,随机且效率低的考虑,对矿山微震数据的短时平均过零率、短时平均振幅、短时能量3个时域特征函数进行分析得到4个S波识别指标,进而形成“三函数四指标”的S波到时算法。根据实际微震事件信号确定S波到达的经验阈值,并编制成自动程序应用于实例分析中。自动识别结果与人工拾取结果对比表明：时差在25 ms内的准确率可达88%,时差在12.5 ms内的准确率达到74%,其中短时能量的识别效果最优,短时平均过零率识别效果较好、短时平均振幅识别效果较差。本文提出的三函数四指标的时域分析方法是一种行之有效、计算简单、适合实时监测的S波到时拾取算法。     

时域反射测试技术在基坑变形监测中的应用

基坑位移的测量工作是工程建设和工后的一项重点工作,见于基坑深部位移监测的复杂性,采用时域反射测试技术在基坑监测方面的应用.通过工程算例的计算结果与监测数据对比表明:时域反射技术能够得到基坑土体深部剪切位移的分布和潜在滑动面的位置,这为工程实践提供了可资用的指导.     

剪切波作用下直墙拱形巷道围岩破坏特征研究

直墙拱形巷道围岩在剪切波作用下会发生不同程度的破坏,通过直墙拱形巷道围岩的相似材料模型振动台实验与数值计算方法,共同研究了直墙拱形巷道围岩在剪切波作用下的受力及破坏规律。研究表明:剪切波作用下,直墙拱形巷道围岩在墙角处形成应力集中现象,直墙拱形巷道围岩的墙角底板和拱帮位置最容易积累损伤,直墙拱形巷道容易发生墙角处开裂破坏和直墙局部塌落破坏,且墙角处的的裂缝位置和方向对其他部位裂缝位置有着明显的影响,即直墙拱形巷道墙角处的裂缝由剪切波作用产生,巷道其他部位的裂缝的出现受到墙角处的裂缝和剪切波共同作用产生。     

强风作用下楔形外形超高层建筑横风效应试验研究

对正方形平面沿高度方向逐渐收缩的楔形外形超高层建筑进行同步测压试验,分析不同高度横风向气动荷载功率谱密度、相干特征、结构基底气动弯矩和相应的风振响应,在此基础上进一步考虑切角对结构气动荷载和响应的影响。研究结果表明：采用锥形外形可有效地消减作用于结构上的横风向气动荷载,并在一定条件下消减结构的风振响应;楔形外形可以抑制漩涡脱落的强度,但不能消除结构的漩涡脱落现象,且会升高结构的漩涡脱落频率并进而升高结构的风致响应;在楔形外形的基础上再进行切角处理可以基本消除结构的横风向漩涡脱落现象;经切角处理后,楔形外形结构的横风向风致峰值基底弯矩在结构1阶模态自振周期6.12~14.28 s范围内基本保持不变;对于锥度η为2.2%和 4.4%的高层建筑,切角处理后其100年重现期的峰值基底弯矩分别比未切角减少31.13%和14.58%。     

Structural selection and accuracy control of the large aperture fully steerable antenna

Taking the 110 m fully steerable antenna structure to be built in the future as the research platform, in order to improve the main reflector surface precision, traditional antenna structure performance and its influence mechanism on surface precision are systematically analyzed. Aiming at the disadvantages of traditional structure, a new scheme for fully steerable antenna structure with high efficiency is proposed. Based on the established overall structure scheme and investigation for several kinds of antenna optimization methods, the genetic algorithm is introduced and a series of its typical operators are improved for cross section optimization of back frame structure. Finally, after conceptual optimization for structure system and size optimization for cross section of back frame structure, the innovative scheme improves the main reflector surface precision significantly and its maximum could be reduced to 0.306 mm. Compared with the largest exiting antenna structure Green Bank Telescope in the USA, the innovative scheme for fully steerable antenna structure proposed realizes that reflector area increases 10%, main reflector surface precision improves 12.6%, the total structure weight decreases 40%, and its performance reaches the international advanced level. These achievements provide reference for structural design, construction, maintenance, and surface precision analysis of this kind of fully steerable antennae.     

Nondestructive identification of delaminations in concrete floor toppings with acoustic methods

This paper presents an original methodology for the nondestructive identification of delaminations in concrete floor toppings by means of the combined impulse-response and impact-echo acoustic methods. It is demonstrated that the impulse-response method is highly suitable for the fast exploration of large stretches of concrete floor and rough location of defective areas while the impact-echo method is ideal for the precise location of the boundaries of the areas. If the surface area of the tested floor topping is large, the nondestructive tests can be automated by mounting the equipment on a special scanner or robot. An example of the practical use of the proposed methodology is presented. It confirms the usefulness of the methodology for the nondestructive identification of delaminations in large-area concrete floor toppings.