矩形平面超高层建筑横风向气动力谱的神经网络预测

在超高层建筑抗风设计中常发生当平面深宽比较大时,荷载规范建议的横风向风荷载过于保守而高估建筑风荷载和风振响应的现象。利用高频底座测力天平技术,分别在B,C两类风场中对10种不同深宽比（D/B）的矩形平面超高层建筑模型进行风洞试验。采用遗传算法（GA）和误差反向传播（BP）神经网络相结合的方法（GA-BP）对试验得到的横风向气动力谱进行建模研究。用GA对BP神经网络的初始权值和阈值进行寻优,找到最优参数后,再赋值于BP神经网络训练求解问题,并运用k折交叉验证法进行仿真验证,最终获得精度明显高于BP模型的结构横风向气动力谱预测模型,显示GA-BP神经网络横风向气动力模型收敛速度快、泛化能力强。采用本文模型进行预测并和试验数据对比,结果显示,基于GA-BP的气动力模型能够很好地预测未参与建模的横风向气动力谱,采用本文模型和原始风洞数据计算的结构横风向风荷载和风致响应具有很好的一致性,但在较大深宽比时均显著小于现行规范方法结果,显示规范方法结果偏于保守。     

长周期地震动下软夹层地基的层间隔震结构振动台试验研究

长周期地震动易使隔震结构地震响应强烈,考虑土-结构相互作用（SSI效应）后隔震结构可能更不利。为探究长周期地震动下软弱夹层地基SSI效应对层间隔震结构的动力响应规律及减震性能的影响,开展刚性、软夹层地基上大底盘单塔楼层间隔震结构的数值模拟和振动台试验。结果表明：考虑SSI效应后结构的自振周期较刚性地基增大,但采用隔震技术后延长的周期倍数降低;软夹层地基对输入地震动具有明显放大和滤波效应,与地震动的峰值和频谱特性相关;SSI效应对层间隔震结构的地震响应以放大作用为主,对下部底盘和隔震层的影响较大;考虑SSI效应后长周期地震动下隔震结构的地震响应较普通地震动更为强烈,减震效果变差,特别是近场脉冲地震动下隔震层位移超限,体系发生失效破坏。     

高温效应对钢筋-混凝土动态黏结性能的影响：精细化模拟

为研究高温效应对钢筋-混凝土动态黏结性能的影响,建立了考虑带肋钢筋表面特征和混凝土材料非均质性的三维细观模型,与试验的破坏模式和黏结应力-滑移曲线进行对比,验证了细观模型的合理性。在此基础上,分析了高温下和冷却后钢筋-混凝土动态黏结应力-滑移行为的变化规律。结合数值模拟结果,建立了考虑高温效应的动态黏结强度预测公式。结果表明：细观模型能够反映变形钢筋与混凝土界面的开裂过程和黏结破坏机理;随着应变率的增加,高温下或冷却后的混凝土损伤区域逐渐减小;应变率相同时,高温下混凝土的损伤区域明显大于冷却后;随着温度的升高,高温下或冷却后试件的极限黏结强度均线性下降;相同温度环境下,应变率增加使得极限黏结强度非线性提高;预测结果与试验结果的良好吻合,说明本文提出的经验公式可以合理反映钢筋-混凝土动态极限黏结强度的高温效应。     

层流等离子体淬火对GCr15轴承钢的滚动接触疲劳及损伤性能的影响

为了提高GCr15轴承钢的滚动接触疲劳(RCF)性能,使用层流等离子体淬火(LPQ)技术对GCr15轴承钢表面进行了四种不同扫描速度(350 mm/min、550 mm/min、750 mm/min、950 mm/min)的等离子体淬火实验。用MJP-30滚动接触疲劳实验机对处理前后的试样进行RCF试验。采用激光共聚焦显微镜(VK-9710)、超景深显微镜(UDM, VHX-1000C, Japan)、扫描电子显微镜分析试样组织结构、成分、微观损伤形貌,对试样进行硬度测试,分析疲劳扩展机理。结果表明：由于LPQ的冷却速率及加热速率较快,试样表面产生淬火硬化区,形成细小的隐晶马氏体组织,表层硬度增大。硬化层厚度影响RCF扩展机理,硬化层厚度越深,疲劳寿命越长,LPQ使RCF寿命延长64%。     

掺(Ga,Si)银铝浆对n型TOPCon太阳能电池电性能的影响

银铝浆是新一代太阳能电池(n型TOPCon)的关键材料,但其金属化后在Si发射极表面形成很大且很深的“银铝尖钉”,尖钉易击穿p-n结造成短路,成为限制其应用的瓶颈。引入Si、Ga元素对银铝浆进行优化,分别制备了掺Si和掺Ga, Si的银铝浆,研究其对金属化区域暗态饱和电流密度J_0.metal、欧姆接触电阻R_c的影响机制。结果表明：掺入少量Si后,金属化区域未见明显“银铝尖钉”,说明掺Si后抑制了在浆料金属化时出现“银铝尖钉”的现象,对p-n结损伤较小,J_0.metal下降,开路电压V_oc上升,但是R_c增大。再掺入Ga组分后“银铝尖钉”明显变浅,数量变多,R_c下降,弥补了掺Si银铝浆欧姆接触差的弊端,有较高的电池转换效率;用扩散浓度测试仪(ECV)对发射极表层进行元素浓度分析,发现Ga分布于表层0～50 nm处,有利于改善欧姆接触。研究了Ga、Si的掺入量对银铝浆电性能的影响,电池转换效率最高达到24.68%,太阳能电池效率提升0.55%。     

不完全观测数据下混合效应模型的正交投影估计

基于矩阵的QR分解技术,对一类含有不完全观测数据的线性混合效应模型提出了一种基于正交投影的估计方法。在一些正则条件下,证明了固定效应参数的估计渐近服从标准正态分布,得到了固定效应参数的置信区间。另外,所提出的固定效应参数的估计过程不受随机效应的任何影响,具有较好的有效性和稳健性。最后,通过一些数值模拟和一个实例分析研究了所提出估计方法的有限样本性质。     

基于电荷泵的压电致动器迟滞非线性改善研究北大核心CSCD

压电致动器在精密定位、微纳米测量等领域得到了广泛的应用,然而迟滞和非线性现象严重影响了其定位精度和性能。虽然电荷驱动的方法可以降低大部分迟滞,但仍存在较为明显的残余迟滞,尤其是电压工作范围较大时,压电致动器的迟滞呈现增大的趋势。基于残余迟滞的分析和计算,提出了一种用于电荷泵驱动的残余迟滞改进方法,研究了校正参数的推导方法,改善了经典电荷泵驱动的迟滞非线性。通过实验发现,在驱动电压范围为0~100 V、驱动频率为0.1~2 Hz时,相比经典电荷泵驱动的2.79%迟滞,改进后的电荷泵驱动方法可以将迟滞进一步降低至0.47%以下,比经典的电荷泵驱动方法降低了83%左右。所提方法在精密测量等领域具有较好的应用价值。     

多元随机回归系数和参数的线性估计可容许的几个结果

在两种矩阵损失函数下讨论随机效应多元线性模型中回归系数和参数的线性估计的可容许性,并且在齐次和非齐次线性估计类中分别得到了可容许估计的充要条件。     

非接触激光圆度仪的研制

本文介绍一种非接触式检测大型回转体件圆度误差的激光圆度仪工作原理及总体构成、并通过实验予以验证。该仪器采用激光狭缝扫描原理和光电传感技术, 通过电子学单片机技术进行误差分离及数据处理, 从而实现圆度误差测量     

筒段有限元法

使用连续化模型和有限元方法,对筒体结构剪力滞效应进行计算分析,使计算过程简化,计算精度满足初步设计要求。