基于拓扑优化的变参数桥梁结构优化设计

以第十四届全国大学生结构设计竞赛赛题《变参数桥梁结构模型设计与制作》为依托,综合应用拓扑优化、形状优化和尺寸优化等设计方法,探索在限定空间、随机静止荷载和运动荷载组合条件下,满足结构强度、稳定性和位移变形要求的竹制桥梁结构模型。对于左右对称并叠加动荷载的加载情况,优化得到的结构模型质量为290.2g,测点最大位移ε₁=-2.642mm;左右不对称同时叠加动荷载加载情况下,优化得到的结构模型质量为294.2g,测点最大位移ε₂=-2.823mm。结果表明：对变参数桥梁结构模型进行拓扑优化设计能够避免结构发生失稳破坏,同时可大幅降低试错成本。     

基于能量的判别暂态功角和电压主导性模糊判据

明确电力系统暂态主导失稳模式有助于控制措施的决策。基于暂态能量函数建立指标体系,并利用模糊综合评价法提出判别主导失稳模式的模糊判据。首先,利用系统不同暂态失稳状态的能量变化量,建立反映系统的功角失稳与电压失稳的能量指标体系;其次,结合模糊数学理论,利用熵权法计算指标权重,进而得到主导失稳模式的模糊判据;之后,利用两机单负荷系统暂态失稳算例,得到0-1范围内的模糊判据值域;最后,在某地区实际架构的“之”型网络中,利用模糊判据判断并验证暂态主导失稳模式。实验结果表明：除了在强耦合失稳情况下,模糊判据的判别结果可靠,对耦合失稳场景的控制措施具有指导作用。     

采动敏感型底板巷道支护技术研究

某煤矿底板巷道受上覆煤层开采影响时,变形失稳严重,支护困难。在矿区地应力场、围岩力学性能测试的基础上,对巷道失稳状况进行了调查,实测了巷道围岩变形的基本规律,分析了巷道失稳的机制,提出了基于采动敏感型巷道的控制围岩稳定的支护机理;同时针对工程实践,提出高强度预应力锚杆为基础,巷道关键部位加强支护及二次注浆加固技术方案,并在现场进行了工业性试验。实践表明,提出的支护对策可有效的控制巷道围岩稳定,具有广阔的推广应用前景。     

采空区煤柱-顶板系统失稳的力学分析

基于温克尔假设,将坚硬顶板视为弹性板（突破将坚硬顶板视为弹性梁的传统思想）,将煤柱等效为连续均匀分布的支撑弹簧,从而形成煤柱-顶板相互作用系统.同时,将煤柱视为应变软化介质,采用近似的Weibull分布描述它的损伤本构模型,依据板壳理论和非线性动力学理论对采空区煤柱-顶板系统失稳机理进行了研究,得出了系统失稳的突变机制,并给出了系统失稳的数学判据和力学条件.最后以马脊梁矿为工程实例进行分析,结果表明,理论分析与工程实测数据吻合颇好.     

坚硬顶板诱发含夹矸煤层围岩失稳机理及防治

坚硬顶板破断会释放较大的能量,在震动波作用下夹矸厚度变化区易处于滑移失稳诱发冲击地压,制约着煤矿安全高效生产。以小庄煤矿的综放工作面为例,通过理论分析、数值模拟及现场实测分析了坚硬顶板断裂产生的冲击载荷对夹矸厚度变化区内应力场的影响及动力响应特征。研究表明,实际工程条件下震源在坚硬顶板中广泛存在,在应力波传播和衰减过程中,冲击震源及煤壁前方高应力集中范围缩小,但是煤层底板的冲击响应程度明显增加,同时静载不同产生的应力降也有差异,当σ₁=1.5σ时下降最大;首次冲击(0～0.15 s)由变形积累阶段和突然滑移阶段构成,活化时,正应力降低,剪应力升高,滑移时正成力和剪应力开始快速增加,随后剪应力逐渐降低,次冲击期间(0.15～0.5 s)应力升高降低呈交替往复,推断夹矸赋存区应力下降到上升的转折点是夹矸滑移的启动点。该研究内容揭示了采场应力波作用下夹矸赋存区致灾机理,能够为含夹矸工作面冲击地压的防治提供一定借鉴。     

风电机组接入对内蒙古电网低频振荡的影响分析

根据内蒙古电网风电运行现状,研究了内蒙古电网风机接入带来的动态交互问题及改善措施.利用PSD-BPA软件,分析了将原有风电机组替换为同步机组对内蒙古电网-山东电网振荡模式的影响;再将原来存在的振荡机组替换为风电机组,观察对内蒙古电网-山东电网振荡模式的影响情况,认为替换西侧区域部分风电机组为同步机会恶化系统稳定性,替换...     

西域砾岩高边坡设计和处理

西域砾岩广泛分布于新疆塔里木盆地周缘,随着新疆水利事业的不断发展,在这些区域建设的水利工程不断增多。由于西域砾岩属极软岩,岩性条件较复杂,高边坡处理难度较大,如何在设计中保证高边坡稳定和工程安全,体现环保、低碳的理念^[1],显得尤为重要。文章以新疆迪那河五一水库工程西域砾岩高边坡多年的研究和设计为基础,对西域砾岩变形失稳机理、高边坡的布置和处理措施进行了分析总结,为其他类似工程提供借鉴。     

555时基混沌电路

提出应用一颗单555芯片、一个5 kΩ电阻和二个0.01μF电容,构造与实现电路结构最简单的5V单电源供电的混沌信号发生器。反馈电路设计的组合特点是R1C1低通单元负责电容充放电和芯片启动输出脉冲,C2RT高通单元开闸释放芯片输出端的宽带混沌信号直接馈给阈值端以便维持混沌态。分别应用了3颗芯片,采集多谐振荡器与混沌发生器的输出端和阈值反馈端的电压信号,分别基于最大李指数、谱熵复杂度、弹簧测试的结构蠕变率,计算与判别输出端和阈值端的时域信号的周期或准周期稳定性、混沌特性及其复杂性。结论是应用555时基芯片的最简扩展电路成功得到了复杂的混沌信号流,其中的混沌产生机制主要源于芯片内嵌的施密特触发器的随机共振现象。     

广州市丘陵地区边坡失稳地质灾害危险性的评估方法

边坡失稳是广州市丘陵地区的主要地质灾害类型之一,文中提出的定性和定量综合评估方法,既满足了地质灾害评估的工作要求．又在其它程度的边坡稳定性评价中具有较高的应用价值。     

电力系统全过程动态(机电暂态-中长期动态)仿真切换判据研究

论述了电力系统全过程动态(机电暂态-中长期动态)仿真的模型和仿真方法基本思想,以及两种模型切换的原理及判据,并以IEEE 5机14节点系统为例,以全时域仿真结果为准绳,将全过程仿真与全时域仿真结果进行对比,发现在某些扰动的情况下,全过程动态中机电暂态与中长期动态的切换会导致系统中离散元件发生严重的误动作,证实了现有的机电暂态与中长期动态的切换判据具有局限性。