Active steering control strategy for articulated vehicles

To improve maneuverability and stability of articulated vehicles, we design an active steering controller, including tractor and trailer controllers, based on linear quadratic regulator (LQR) theory. First, a three-degree-of-freedom (3-DOF) model of the tractor-trailer with steered trailer axles is built. The simulated annealing particle swarm optimization (SAPSO) algorithm is applied to identify the key parameters of the model under specified vehicle speed and steering wheel angle. Thus, the key parameters of the simplified model can be obtained according to the vehicle conditions using an online look-up table and interpolation. Simulation results show that vehicle parameter outputs of the simplified model and TruckSim agree well, thus providing the ideal reference yaw rate for the controller. Then the active steering controller of the tractor and trailer based on LQR is designed to follow the desired yaw rate and minimize their side-slip angle of the center of gravity (CG) at the same time. Finally, simulation tests at both low speed and high speed are conducted based on the TruckSim-Simulink program. The results show significant effects on the active steering controller on improving maneuverability at low speed and lateral stability at high speed for the articulated vehicle. The control strategy is applicable for steering not only along gentle curves but also along sharp curves.     

两种动水压力模型重力坝地震动力损伤比较分析

采用基于位移格式的流体单元与弹塑性损伤本构的固体单元分析了坝体—水库耦合系统在强震下库水对重力坝的动力响应、坝体内部应力分布以及损伤的影响。对流固耦合模型与附加质量模型的坝体损伤分析结果进行比较发现,附加质量模型不仅对上游坝面的动水压力有放大作用,而且对坝体的其他动力响应,如位移、加速度,也有不同程度的放大作用。同时,附加质量模型对地震中坝体内部应力及损伤也有一定的放大作用。可见,流固耦合模型分析大坝—水库系统相互作用更接近现实情况。     

立洲RCC拱坝蓄水过程应力变形特性分析

基于立洲RCC拱坝温度场全过程仿真分析成果,考虑施工期残余应力,分析大坝蓄水过程中在温度荷载、水荷载、渗透压力和自重作用下坝体应力变形特性及发展规律,探寻真实工作状态下与设计荷载作用下大坝应力特性差异,并结合类似工程蓄水监测成果对立洲大坝的蓄水安全情况进行分析和评价。分析结果表明,大坝实际应力、变形性态与传统算法结果相比差异显著,大坝在蓄水过程中处于弹性范围内,工作状态正常。     

模拟酸雨环境下再生混凝土的电化学测试与分析

利用硫酸溶液模拟人工酸雨环境,对其对再生混凝土性能的影响进行了测试和总结。试验过程中,电化学工作站测试出自腐蚀电位负值变大,混凝土保护层的电阻值变小,钢筋的腐蚀速率明显增大。试验所得数据及结论为进一步研究酸雨对再生混凝土性能影响问题提供基础和依据,为再生骨料混凝土的扩大应用和耐久性设计提供参考。     

三级配混凝土劈拉强度二维细观数值模拟

为从细观结构上研究混凝土劈裂抗拉强度,通过自编程序建立混凝土细观模型,采用混凝土损伤塑性模型描述细观各相材料的损伤演化。利用有限元技术数值模拟三级配混凝土试件的细观损伤断裂和劈裂抗拉强度,探讨了不同骨料分布、骨料形状、垫条宽度及界面厚度对劈裂抗拉强度的影响。结果表明:不同骨料分布和骨料形状对劈拉极限强度略有影响,但数值模拟结果均在试验统计范围内,且与文献资料中给定的试验结果相符。按照现行试验规程选取垫条宽度时,可以有效地缓解加载部位应力集中现象,使劈拉强度接近真实混凝土强度。骨料粘结界面厚度越小,混凝土劈拉极限强度越高。     

模袋混凝土在京南电站尾水护坡除险加固的应用

京南电站尾水护坡为预制混凝土砌块面层,经过长年运行后由于洪水冲刷等原因造成面板部分剥离,危及工程安全。在工程除险加固中,运用土工模袋混凝土对水下部分进行整体修复,工程达到比较显著的修复效果,满足了业主方的要求。     

电磁波层析成像反演射线路径的探讨

在电磁波 CT 测试中,发射、接收探头间的电磁波射线发射点、接收点位置决定反演后成果数据记录点的位置。为了确定电磁波仪发射、接收探头记录点位置,对探头分别进行钢管屏蔽实验,实验表明电磁波仪工作时电磁波能量主要集中在两探头的馈电点及天线末端间近似于平行四边形的区域内,不宜直接地简化为一条直线,将平行四边形区域简化为4条线段进行电磁波层析成像反演计算更符合实际情况。在此基础上,提出对电磁波 CT 数据采取4条射线路径单独反演后,再将4个结果按综合平均的方法进行处理。将此种处理方法应用于武汉地铁岩溶勘察数据处理中,并与目前基于1条射线的反演处理方法进行对比、验证。对比剖面反演数据结果表明,在采用同一反演软件条件下4条射线路径综合反演法精度优于1条射线反演法。     

水旱灾害风险评估方法体系及其实证研究

针对水旱灾害系统的不确定性,从系统论角度提出了水旱灾害致灾因子的危险性、承灾体的暴露、灾损敏感性和防灾减灾能力这4个子系统组成的水旱灾害风险系统及其定量表征。从方法论角度,提出了由水旱灾害危险性分析评估、脆弱性分析评估、损失风险分析评估、风险评价、风险决策分析这5类方法组成的水旱灾害风险评估方法体系,并归纳分析本文作者以往的实证研究。结果表明该方法体系具有通用性和有效性,在自然灾害风险评估中具有参考应用价值;今后亟须进一步解析该方法体系的物理成因机制,进一步丰富、发展、完善这些水旱灾害风险评估方法,特别是基于水旱灾害损失风险形成过程的损失风险曲线评估方法。