双功能受阻胺光稳定剂的合成、表征及性能评价

以2,4-二羟基二苯甲酮、氯乙酰氯、2,2,6,6-四甲基哌啶胺等为主要原料,经两步亲核取代反应,合成了一种双功能受阻胺光稳定剂。目标产物结构经¹H NMR、¹³C NMR、FT-IR和ESI-HRMS分析进行了确认,并对其进行抗老化性能测试,结果表明其具备良好的防止聚合物光老化的性能。     

基于全耦合时域运动模拟的FPSO艏摇失稳研究

本文建立系泊浮体全耦合非线性六自由度方程,研究了规则波中FPSO的艏摇失稳现象.将数值求解得到的平衡艏摇角与试验结果进行对比,验证了方程的准确性.分析了艏摇失稳对FPSO运动响应的影响,研究了初始艏摇角、波陡对FPSO艏摇失稳和运动响应的影响.结果表明：FPSO在特定波长船长比下会发生艏摇失稳现象,作用在船体上的波浪载荷增大,从而引起较大的横摇和垂荡响应;波陡不会影响最终平衡艏摇角,但会影响艏摇达到平衡所需的时间以及运动响应幅值;初始艏摇角会影响FPSO最终达到的平衡位置和运动响应.     

结构交互驱动的机器人深度强化学习控制方法

针对深度强化学习在高维机器人行为控制中训练效率低下和策略不可解释等问题,提出一种基于结构交互驱动的机器人深度强化学习方法(structure-motivated interactive deep reinforcement learning, SMILE).首先,利用结构分解方法将高维的单机器人控制问题转化为低维的多关节控制器协同学习问题,从而缓解连续运动控制的维度灾难难题;其次,通过两种协同图模型(ATTENTION和PODT)动态推理控制器之间的关联关系,实现机器人内部关节的信息交互和协同学习;最后,为了平衡ATTENTION和PODT协同图模型的计算复杂度和信息冗余度,进一步提出两种协同图模型更新方法 APDODT和PATTENTION,实现控制器之间长期关联关系和短期关联关系的动态自适应调整.实验结果表明,基于结构驱动的机器人强化学习方法能显著提升机器人控制策略学习效率.此外,基于协同图模型的关系推理及协同机制,可为最终学习策略提供更为直观和有效的解释.     

事故闸门爬行振动数值反演与影响因素分析北大核心CSCD

为研究事故闸门爬行振动特征和影响因素,基于原型闸门闭门过程中的振动响应,分析闸门振动特性,确定振动类型。通过类比摩擦学中的干摩擦自激振动,建立事故闸门闭门过程中的振动数值模型,反演闸门振动响应过程,探究闭门速度、闸门质量和摩擦系数等因素对闸门振动的影响。结果表明,事故闸门爬行振动是一种特殊的自激振动,其振幅随闸门开度减小而逐渐增大。闸门与轨道间的动静摩擦转化是引起爬行振动的最根本原因,振动响应强度与面板水推力和动静摩擦系数差值成正比。闭门速度对振动影响较大,存在临界闭门速度,可用于区别闸门是否出现爬振,且临界闭门速度与静摩擦系数有关。闸门质量影响钢绳索初始变形量和闭门时间,进而对爬行振动产生影响。闸门下落闭门,钢绳索长度增加,系统刚度减小,导致振幅和周期增大。     

风场和吞吐流对洪泽湖流场的影响分析

采用MIKE21建立洪泽湖二维水动力数学模型,通过对模型参数的率定,使得模型的计算结果能较好地与实测值相符合,进而研究了不同风场和吞吐流条件下的洪泽湖水动力特性,比较了2013年洪泽湖在5、10 m/s风速和无风条件下的流场。结果表明:风速会改变流场强度的大小而不会改变流场结构;同时,风场的作用会影响洪泽湖的出流能力,湖区流速随风速的增加呈减小的趋势。吞吐流是影响洪泽湖流场的主要因素,采用2007洪水年进行模拟时,进出口湖区流场会发生明显改变。洪泽湖的溧河洼区和成子湖区流场结构主要由风场决定,而南部湖区和东部湖区流场结构由风场和吞吐流共同决定,且以吞吐流为主。研究结果可以为洪泽湖物质输移规律研究提供理论基础。     

水域水位变化对邻近复合地基支承路堤稳定性的影响研究

针对在水域边发生的复合地基支承路堤滑塌事故的问题,为研究水域及其水位变化对邻近复合地基支承路堤稳定性的影响,采用有限差分方法建立了三维数值模型,研究了水域及其水位变化对于桩体受力以及路堤变形的影响。结果表明:水域的存在将大幅提高桩体的受力,水域与路堤形成的先后顺序不同其影响也不一致,水位的突然降低将大幅增加桩体发生弯曲破坏的风险,对路堤的稳定性产生不利影响。不考虑水域以及水域水位变化的影响采用传统复合地基稳定分析方法将显著高估路堤稳定性。     

焊接参数对铁素体不锈钢搅拌摩擦焊接头组织及性能的影响

对4mm厚T4003铁素体不锈钢进行搅拌摩擦焊接工艺实验,研究焊接参数对接头组织特征、硬度分布及常温和低温冲击韧性的影响。结果表明:接头搅拌区和热力影响区由铁素体和马氏体双相组织构成;接头搅拌区组织沿试样厚度方向存在非均质性,且随转速的降低及焊接速率的增加越发显著;转速从150r/min增加至250r/min,前进侧热力影响区组织呈现小梯度过渡趋势,无明显变形拉长特征。焊缝硬度分布相对均匀,其最高硬度为290HV,约为母材的1.87倍。焊接参数和温度对接头的冲击吸收功有较大影响:常温(20℃)下,热影响区为母材的90%～92%,搅拌区为母材的85%～103%;低温(-20℃)下,热影响区为母材的87%～97%,搅拌区为母材的82%～95%,表明焊缝区仍具有较好强韧匹配。     

压电功能梯度层合梁的力-电-热耦合梁单元及最优振动控制

给出了一个压电功能梯度层合梁振动分析的两节点力-电-热耦合梁单元,并将其用于功能梯度层合梁的振动最优控制。在这个多场耦合梁单元中,功能梯度材料的等效力学性能用Voigt或Mori-Tanaka模型表征;梁的位移场用Shi改进的三阶剪切变形板理论描述;压电层的电势场用Layer-wise理论分层表征,且呈高阶非线性电势场的压电层可离散成数个子层。用Hamilton原理推导了压电功能梯度梁的力-电-热耦合单元列式,用拟协调元法给出了多场耦合梁单元的高计算效率的显式单元刚度矩阵,以及采用线性二次型(LQR)最优控制算法进行压电功能梯度层合梁的最优振动控制。使用所得力-电-热耦合梁单元进行了压电功能梯度层合梁的静力和动力分析。数值算例表明,所得力-电-热耦合梁单元可靠、准确和高效,LQR最优控制算法得到最优控制电压可有效抑制功能梯度梁的振动且实现控制系统能量的优化。     

正交异性钢桥面板肋-面板焊缝疲劳验算的应力分析模型评估

以天津塘沽海河大桥的正交异性钢桥面板为例,建立钢箱梁节段的有限元分析(FEA)模型、简化FEA模型和基于钢箱梁节段的子模型进行肋-面板焊缝疲劳应力分析模型的评估。计算结果表明:对于远离纵腹板处的肋-面板焊缝,通过提高简化FEA模型中横隔板高度和约束横隔板底部翼缘的方式可减小与钢箱梁节段FEA模型结果的误差;对于靠近纵腹板处的肋-面板焊缝,所有简化FEA模型的应力计算结果均低于钢箱梁节段FEA模型的结果,且误差超过23%。基于钢箱梁节段的三跨子模型可以准确地给出钢桥面板任意位置的肋-面板焊缝的疲劳应力。它具有钢箱梁节段FEA模型的计算精度和简化FEA模型的计算效率,因此它可作为正交异性钢桥面板任意位置处肋-面板焊缝疲劳应力分析的准确和高效计算模型。     

MICP矿化产物中钙离子利用率的影响因素及微观物相分析

钙离子利用率是微生物诱导碳酸钙沉积矿化技术中一项重要指标和参数，待矿化钙离子能否参与到矿化反应和如何被利用是这项技术的关键。本文借助紫外线吸光度法、电导率法和EDTA滴定法等技术手段，分析了待胶结菌液浓度和脲酶活性的时变规律，阐述了不同胶结配比对矿化反应过程中钙离子利用率的影响。结果表明：在胶结过程中，细菌的浓度和脲酶活性会逐渐降低；在合理浓度范围内，钙离子利用率随菌液浓度以及胶结液浓度的增大而提高，最高可达99.73%。进而通过X射线衍射、扫描电镜检测来揭示矿化产物的形成机理，分析得出：球霰状碳酸钙晶体是钙离子在有机质的调控下依托细菌表面的成核位点富集矿化而成，矿化产物中碳酸钙晶体尺寸大小和形态受菌液和胶结液配比浓度的影响。本研究对于微生物诱导矿化反应生成碳酸钙在工程材料领域的应用具有一定的参考价值。