基于多传感器融合的航天器间位姿参数估计

提出了利用单目视觉与激光测距仪混合的航天器间相对位置和姿态参数测量的解析算法。首先利用四元数测量算法,采用5个非共面特征光点和单目视觉获取航天器间相对位置和姿态参数的解析解,并对解析解进行修正;然后,将上述6D位姿参数与激光测距仪获取的1D距离进行融合,以进一步对6D位姿参数进行修正。最后,通过计算实例对该算法进行数学仿真,仿真结果表明:该算法保证了在相机标定和特征光点提取及匹配较大误差下的位姿参数的估计精度,能够满足航天器相对位姿确定精度和实时计算要求。     

基于混沌的全局优化新方法

牛顿优化技术是重要的一维及多维优化迭代技术,其迭代本身对初始点非常敏感,该敏感区是牛顿优化技术所构成的非线性离散动力系统Julia集,提出一种寻找牛顿优化迭代函数的Julia点的求解方法,利用非线性离散动力系统在其Julia集出现混沌分形现象的特点,提出一种基于牛顿优化技术的全局优化新方法,数值试验表明了该方法的有效性和正确性。     

南水北调中线工程渠道设计中SDM防渗保温材料摩擦特性试验分析

南水北调中线工程渠道设计中拟选用SDM材料(防渗保温双重功能材料)作为保温防冻衬砌结构来防治混凝土衬砌基土冻胀破坏．为了计算渠道边坡的稳定性,通过室内摩擦试验测得了SDM材料与基土、混凝土之间的摩擦特性参数．对SDM材料的性能以及其与基土、混凝土之间的摩擦特性试验方法进行了简述,并对其摩擦特性试验成果进行汇总和分析．     

一种渗流吸水诱发岩体强度弱化的有限体积数值计算方法

传统的渗流数值计算方法难以较真实地描述岩石材料性能劣化和渗透性演化机制。该文提出了一种渗流吸水诱发岩体强度弱化的有限体积数值计算方法。利用高斯散度定理采用有限体积法求解水在岩体中的渗流过程及岩体的变形破坏过程,建立了基质吸水引起岩体模量及强度弱化的理论模型及相应的数学表述。基于考虑吸水弱化算法的各向同性孔隙渗流模型,模拟了低、高两种边界流体压力下某粉砂岩试样的吸水软化过程和不同吸水时间下试样的单轴压缩过程。数值算例表明：边界流体压力越高,试样达到整体饱和状态的时间越快;渗流初期以自由水渗流填充孔隙为主,渗流后期以孔隙内自由水向基质吸水的转化为主;边界流体压力对渗流速率具有明显控制作用,但对基质吸水速度无影响;随着吸水时间的增加,试样的强度（黏聚力、内摩擦角）逐渐减小至残余值,得到的基质吸水含量随时间变化的数值解与理论解基本一致,表明了数值算法的计算精度,可以用于隧道突水、围岩稳定性等实际岩体工程问题的渗流-应力耦合效应分析。     

光缆线路设计中的防雷

本文讨论光缆线路对雷电的防护     

牙轮钻工作参数与岩体强度对应关系的理论分析与实验研究

以露天矿开采为背景,基于牙轮钻单齿冲击压入破岩的机理,借助理论分析及现场实验,建立了牙轮钻的工作参数(进尺速度、钻杆轴压、转速)与岩体强度(黏聚力、内摩擦角)的对应关系。理论分析时,基于布西内斯科问题弹性力学解和Drucker-Prager塑性准则,给出了单齿压入破碎区域的几何形态,建立了单齿破岩体积与钻杆轴压、黏聚力、内摩擦角间的函数关系;并根据钻杆旋转一周单齿破岩体积的累积量和宏观破岩体积相等,建立了进尺速度、转速与单齿破岩体积的对应关系。理论分析的结果表明,单齿作用下,破碎区域基本呈椭球形,并在压入点附近的表层出现薄层破碎;进尺速度与转速呈线性关系,进尺速度与钻杆轴压呈3/2次方的关系,进尺速度与黏聚力呈-3/2次方的关系,内摩擦角对进尺速度的影响可以忽略。在鞍千矿南采区进行了牙轮钻钻进规律的现场实验,研究了进尺速度与钻杆轴压、转速、黏聚力间的对应关系,得到了与理论分析一致的结果。研究成果可以为牙轮钻工作参数的优化设计及岩体强度的动态测试提供依据。     

热处理对大截面7A04铝合金棒材力学性能的影响

研究了热处理对7A04铝合金力学性能的影响.结果表明,直径60mm的7A04铝合金棒材在200℃电流直接加热回归后再时效,从心部到表层的拉伸强度为620-640 MPa,延伸率均匀一致;在3%NaCl 0.5%H2O2水溶液介质中和375 MPa应力下的应力腐蚀断裂时间大于30 d,而辐射式加热回归的为575 MPa,延伸率从心部至表层表现极不均匀,应力腐蚀断裂时间只有19 d.电流直接加热实现了直径60 mm 7A04铝合金大截面棒材的快速均匀回归,再时效获得了最弥散的晶内析出粒子和尺寸及间距较大的晶界析出相,使合金在保持T6状态拉伸强度的同时,具有优良的抗应力腐蚀性能.     

不确定情景下应急物资储备库选址问题研究

针对在地震等自然灾害发生时受灾点以及应急需求均为不确定的情况,研究了灾前预置应急物资储备库的选址问题。通过设计多个需求情景来描述受灾点与应急需求的不确定性,建立了有最大运输距离限制的鲁棒优化模型,并设计了鲁棒优化方法。通过数值计算比较分析鲁棒优化方法和随机优化方法的计算结果,表明鲁棒优化解受不确定因素产生的偏差要比随机优化解小,鲁棒优化方法能够有效地减弱不确定性因素对选址方案的影响,并且能降低由预测偏差带来的风险。     

观音岩滑坡潜在失稳模式及成灾规模数值模拟

基于颗粒接触的无网格方法(PCMM)以颗粒离散元的几何构型为依托,将研究区域用一系列颗粒进行离散,而后基于颗粒间复杂丰富的接触信息构建三角形单元,并在单元中引入Mohr-Coulomb理想弹塑性本构模型。计算过程中,随着颗粒间接触信息的变化,一些畸变单元将会被自动删除,一些新单元将会被自动创建。通过单元的删除及重建,即可解决滑坡数值模拟中因网格畸变导致的系统能量发散问题。利用PCMM方法结合强度折减思路,对重庆黔江观音岩滑坡的潜在失稳模式及成灾规模进行了探讨。计算结果表明,观音岩滑坡为典型的土质推移式滑坡,滑体后部先出现失稳破坏,并出现局部张拉裂缝;剩余下滑力的转移导致滑体前部出现剪切破坏;最后滑体中部出现破坏;滑移面形成的顺序为后部、前部、中部。观音岩滑坡失稳后,滑体涌入黔江河道的方量与强度折减系数呈线性关系,随着强度折减系数的增加,滑体涌入量线性增加。强度折减系数为1.3时,滑体涌入量约为3万方;强度折减系数为2.0时,滑体涌入量约为25万方。     

追踪与目标航天器相对位姿参数四元数的解析算法

提出了利用5个非共面特征光点和单目视觉的航天器相对位置和姿态参数测量的解析算法。首先,给出测量系统的基本结构和特征点的配置形式;然后,以3个对称结构特征点为一组,将5个特征光点分为两组,利用四元数测量算法,分别得到单目视觉的航天器相对位姿参数的方程组,结合2个方程组获得了航天器相对位姿参数的解析解形式,并对解析解进行修正;最后,通过计算实例对解析算法进行数学 仿真,结果表明:该算法能够满足航天器相对位姿确定精度和实时计算要求。