工程教育认证背景下水利水电工程专业培养方案的构建——以黑龙江八一农垦大学为例

加入《华盛顿协议》后,中国工程教育开始进入全新的发展阶段。立足于服务区域经济发展,黑龙江八一农垦大学水利水电工程专业以人才培养目标、培养要求和课程体系为着手点,将工程教育理念与区域经济发展要求相融合,构建人才培养方案,为地方高校在工程教育背景下开展特色内涵建设,实现同类院校间的错位竞争探索有效的路径。     

三向类网架结构弯曲和振动分析的分解刚度法

把三向类网架结构简化为夹层板,采用考虑剪切变形的具有三个广义位移的平板弯曲理论进行分析。基于分解刚度思想提出了三向类网架(三角锥网架、三向网架)静力分析和固有振动分析的方法,给出了简便实用的计算公式。通过有限元法的验证,表明了分解刚度法作为一种简化的计算方法,其精度是比较高的,绝大多数的误差都小于5%。可以应用于工程结构设计,便于快速得出网架结构挠度和内力的计算结果及分布规律。此外,与其它的计算方法相比其计算公式大大简化了。     

网架结构固有振动分析的分解刚度法

把矩形平面网架结构简化为夹层板,采用考虑剪切变形的具有三个广义位移的平板弯曲理论进行分析。基于分解刚度的思想提出了网架结构固有频率的计算方法,给出了八种网架结构(正放四角锥网架、两向正交正放网架、正放抽空四角锥网架、三角锥网架、三向网架、抽空三角锥网架、两向正交斜放网架和斜放四角锥网架)各阶频率的统一计算公式,对八种网架进行了固有振动分析,并与有限元分析结果进行了对比。作为一种简化的计算方法,该方法不仅计算公式简单,而且其精度比较高,误差基本在10%以内,可以为网架结构分析与设计作参考。     

角部削弱开洞屈曲约束钢板墙受力性能研究

为避免四边连接屈曲约束钢板墙在周边非约束区特别是角部首先发生破坏,提出四边连接角部削弱开洞屈曲约束钢板墙。在钢板墙角部切除一定范围以消除角部应力集中的影响;然后在屈曲约束钢板墙中部沿45°方向错列开洞,实现钢板墙的塑性应变主要集中于墙体中部且保持较高的受力效率。利用经过模型试验结果验证的有限元分析方法对四边连接角部削弱开洞屈曲约束钢板墙的受力性能进行了参数分析,考虑了不同墙体尺寸和不同开洞率的影响,确定了合理的开洞间距和尺寸。分析表明,提出的开洞方案能够有效地减小屈曲约束钢板墙周边连接处的屈服区并降低塑性应变峰值,同时避免对边缘构件产生过大的附加内力,有利于四边连接屈曲约束钢板墙受力性能的充分发挥。     

高层屈曲约束钢板墙-混凝土框架结构抗震性能研究

为研究高层屈曲约束钢板墙-混凝土框架结构的抗震性能,分别设计了一个10层钢筋混凝土框架结构和屈曲约束钢板墙-混凝土框架结构模型,进行了地震作用下动力非线性分析。结果表明：屈曲约束钢板墙可显著减小高层钢筋混凝土框架结构在地震作用下的层间位移,同时在罕遇地震作用下框架中塑性铰的数量也有大幅减少,表现出良好的抗震性能。在此基础上,综合规范对框架结构和框架-抗震墙结构抗震等级和柱轴压比限值的规定,并结合屈曲约束钢板墙-混凝土框架结构的受力特点,提出了高层屈曲约束钢板墙-混凝土框架结构的抗震设计建议。建议屈曲约束钢板墙的边缘构件按框架结构确定抗震等级和柱的轴压比限值,其他框架部分根据其承担的地震倾覆力矩比例大小,按框架结构或框架-抗震墙结构确定抗震等级和柱的轴压比限值。     

强化实践教学模式在土力学与地基基础教学中的探索

作为土木工程专业的重要专业基础课,土力学与地基基础从学习方法到实际应用都与工程实践有密不可分的联系。目前,土力学与地基基础教学实践性不足的问题广泛存在。文章分析了该课程教学实践性不强的原因,提出强化实践教学模式,从课程学时分配、增加实践性内容、提高教师实践能力、完善实践环节课、改进实验方法等方面着手,对该课程教学从工程实践的角度予以强化。实践表明,采用新教学模式效果显著,是改善教学质量的有益探索。     

基于ANSYS的单层球面网壳结构非线性稳定分析

稳定性分析是网壳结构尤其是单层网壳结构设计中的关键问题。利用有限元分析软件ANSYS,针对若干典型算例和具有大量自由度的大型网壳结构进行了非线性稳定性分析,并与规程的计算结果进行了对比,较为吻合。算例分析表明,通过使用弧长法,ANSYS可以进行复杂结构的非线性稳定分析。     

基于PLC的全自动卷帘编织机控制系统设计

为实现卷帘编织机的自动上料与编织,设计一套基于可编程逻辑控制器(PLC)的全自动编织机控制系统。该系统在传统编织机系统基础上,增加了自动上料装置,并结合PLC的逻辑控制功能,实现对编织机的全自动控制。阐述编织机上料装置的机械结构和工作原理,介绍PLC控制系统设计和人机界面设计的重点内容。控制系统实现送料装置与卷帘编织机的联合运行,通过编程实现编织过程的自动化和实时监控。     

爆炸载荷下薄板异常动力响应模式及载荷特征影响研究

薄板在爆炸冲击载荷作用下的动力行为复杂,具有大变形、瞬时性、高度非线性等特点.当冲击波冲量较小时,薄板容易发生异常动力响应.然而,爆炸冲击波特征对薄板异常动力响应的影响尚不明晰.为此,本文采用经实验数据验证的自主开发爆炸载荷模型,首先成功地模拟了方形薄板的反直观异常动力响应;然后通过数值仿真研究了冲击波负压描述方法、正压衰减系数等对薄板异常动力响应的影响;最后,发现了在距离当量比一定时,随着爆炸距离的增加薄板依次发生继发直观、反直观、混合、始发直观四种行为模式,并分析了不同行为模式下响应历程与塑性耗散能之间的关系.     

识别关键蛋白质的混合深度学习模型

关键蛋白质是有机体生存不可或缺的蛋白质.关键蛋白质的识别有助于理解细胞生命的最低要求、发现致病基因和药物靶点,对疾病的诊治和药物设计等有重要意义.现有方法表明整合蛋白质互作网络和序列的相关特征可以提高对关键蛋白质的识别精度和鲁棒性.文中整合了基因表达谱、蛋白质互作网络和亚细胞位置信息,设计了一种混合神经网络模型IEPHDL.该模型首次使用双向门控循环单元对基因表达谱进行特征学习,使用由多个全连接层组成的深度神经网络对3种数据特征进行深度再学习,充分发挥双向门控循环单元网络、全连接网络、Node2vec在特征学习和表示方面的优势,实现对关键蛋白质的有效识别.实验表明,IEPHDL对关键蛋白质识别的准确率为88.7％,精确率为86.2％,AUC为85.2％,其准确率比当前最优的中心性方法、机器学习方法、深度学习方法依次高出13％,8.9％,3.8％,其他指标也均高于这三者.最后,通过实验分析,证实了双向门控循环单元网络依赖自身强大的特征学习能力,在关键蛋白质识别中起着关键作用.