摘要：针对膝-踝-趾动力型假肢系统的强耦合性,导致系统控制效果不理想等问题,本文设计控制法则分解法解耦器对系统进行解耦,降低耦合度,提高控制效果。利用拉格朗日方程建立了膝-踝-趾动力型假肢系统支撑末期的动力学模型,此模型的耦合度为1.22,耦合性较强,需要进行解耦;基于控制法则分解法设计模型解耦器,以此简化假肢系统,将耦合度强的系统简化为膝、踝、趾独立控制的模型;基于自适应迭代学习设计控制器,对解耦前后三自由度假肢系统的各关节进行控制。结果表明:此解耦器可以将假肢模型简化为3个单输入、单输出的系统,同时降低关节间的耦合度,加快系统的收敛速度,与解耦前的控制效果相比,解耦后系统收敛误差明显减小。本文为多关节假肢系统提供了模型简化方法,为实物样机控制提供理论验证。

摘要：目的:电动下肢假肢具有较强的非线性和耦合性,针对假肢在不同地形间行走时存在的外部扰动问题,本文提出了积分滑模控制策略。方法:采集人体下肢在平地、上/下斜坡及上/下楼梯五种路况下的运动信息,根据足底压力信息将不同路况的一个完整步态周期划分为支撑期及摆动期两个模态,并分别进行人体下肢运动学分析;利用拉格朗日方程建立假肢支撑期与摆动期的动力学模型;在五种运动模式下,设计积分滑模控制器对假肢进行控制,并进行联合仿真验证。结果:膝踝假肢轨迹跟踪收敛速度加快,误差降低。结论:积分滑模控制器对于外部扰动具有明显的补偿作用,提高了假肢在多路况行走时的控制效果。

摘要：目的针对膝-踝-趾动力型假肢系统支撑期强耦合性会导致假肢系统控制精度下降的问题,提出精确反馈线性化方法对动力型假肢系统解耦。方法采集人体下肢步态信息,将支撑期划分为支撑前中期和支撑末期,建立两个模态的动力学模型;使用精确反馈线性化解耦方法对支撑期假肢系统解耦,结合滑模控制设计动力型下肢假肢控制器;搭建联合仿真平台验证方法的有效性。结果解耦后系统相较于解耦前控制精度提高,解耦后支撑前中期膝、踝计算平均绝对误差(mean absolute error,MAE)分别减少至0.0011°、0.0026°,均方根误差(root mean square error,RMSE)分别减少至0.0147°、0.0236°;支撑末期膝、踝、趾MAE分别减少至0.0111°、0.0051°、0.0065°,RMSE分别减少至0.0219°、0.0210°、0.0129°,总体控制误差减少,响应速度加快,并且假肢能够在仿真环境中稳定运行。结论本文提出的解耦方法可有效简化下肢假肢系统的控制,并为假肢系统的进一步研究奠定基础。

摘要：为了实现对大跨度钢管混凝土拱桥扣索索力的高效率优化,提出了一种基于改进的蝗虫优化算法(IGOA)和极限学习机(ELM)的线形预测方法和索力优化模型。采用非线性递减函数和精英保留策略改进蝗虫优化算法,使其适应高维优化问题。建立了基于改进蝗虫算法优化极限学习机的拱桥线形预测模型,将有限元模型的计算结果作为极限学习机的训练样本并记忆最佳训练参数,建立了基于IGOA-ELM算法的索力优化模型。以某大跨度钢管混凝土拱桥为工程背景进行了应用研究,根据实测线形结果对优化模型结果进行了验证。结果表明:IGOA优化后的极限学习机相较标准ELM、BP神经网络和SVM模型预测精度更高;优化输入权值矩阵和隐含层偏差后的ELM模型可以精确预测不同索力组合下的成拱线形,对数据样本的泛化能力较强,对于样本索力组合的预测结果十分接近有限元模型的实际计算结果;IGOA算法对高维优化问题具有较好的收敛性,与标准PSO、标准GOA算法相比,IGOA算法均能收敛至不同测试函数的理论最优值附近,算法性能得到大幅提升;基于IGOA-ELM算法优化得到的扣索张拉力相较设计张拉力有效改善了成拱线形,达到了一次斜拉扣挂下的线形优化目标;与基于传统有限元法进行优化的方式相比,IGOA-ELM优化耗时最短,有效提高了结构优化效率。

摘要：为确保钢板桩围堰施工过程中各构件良好的力学性能,文章基于敏感性分析原理,采用Midas Civil软件建立钢板桩围堰有限元模型并针对三个敏感性参数进行力学分析,结合关键构件应力位移变形变化曲线,多角度探明各参数与构件之间的变化规律。结果表明:内支撑空间布置数量和钢板桩内壁厚度对钢板桩围堰各构件敏感性指数最大达到0.89,而封底混凝土厚度对围堰结构的最大敏感性指数仅为0.07,因此内支撑空间布置数量和钢板桩内壁厚度为钢板桩围堰力学性能最主要的敏感性参数,可为类似围堰设计提供参考。

摘要：文章以某高速公路桥梁工程为例,设计了由智能制造生产管理平台系统、移动台座自动行走控制系统、智能脱模控制系统、智能蒸养控制系统、预应力智能张拉控制系统、智能循环压浆控制系统组成的智慧梁场,以纵列式梁场布置方式,集控制区、生产区、辅助生产区为一体,形成预制T梁施工工艺。经工程应用表明:相比于传统梁场,智慧梁场更加自动化、智能化,用机械代替人工,流水线生产、工厂化作业,大幅提高了混凝土预制T梁的生产效率和生产质量。

摘要：泥岩地基中的锤击打入桩,经常出现承载力异常问题,不能满足设计要求,需要补强处理,造成材料浪费和工期拖延,严重影响着工程建设。迄今为止尚未查清出现问题的原因,成为当前迫切需要解决的理论和技术难题。泥岩作为一种特殊的软岩,因其浸水易软化、受挤压易变形等特点,在荷载作用下易发生承载力不足的现象。归纳了现阶段泥岩地基锤击打入桩承载力不足的原因,明确了泥岩的基本工程性质,结合青岛地区泥岩桩的工程实例分析了泥岩中打入桩的工作机制和破坏模式,总结了动力打桩造成的泥岩损伤、泥岩桩的室内模型试验以及数值模拟等方面的研究进展,最后对泥岩地基动力打入桩的承载力问题进行了梳理,指出了目前研究存在的不足;同时,考虑到未来泥岩地区的发展及桩基工程的实际需求,针对泥岩的现场取样技术、泥岩桩的室内试验及数值模拟等方面提出了未来的发展方向。

摘要：为了研究土岩组合二元地层超深基坑受力、变形和邻近建筑沉降随基坑开挖的演化规律,依托于青岛海天中心城市综合体桩锚支护结构体系超深基坑工程,对预应力锚索轴力、基坑水平和竖向位移以及周边建筑物沉降进行了实时监测。结果表明,基坑开挖期间内,预应力锚索轴力随时间的变化规律主要分快速下降、稳定变化和基本稳定3个阶段,锚索轴力平均损失率约为15.08%;基坑最大水平位移为12.30 mm,最大竖向位移为11.01 mm,基坑临近建筑物最大沉降量为1.2 mm,远小于设计和现行《建筑基坑工程监测技术标准》的容许变形值,说明桩锚支护结构体系可以有效控制基坑变形,确保毗邻建筑物安全;同时表明该基坑的支护设计方案有较大的优化空间,从而节约工程成本。研究成果对相似地质条件的超深基坑围护结构设计具有重要参考价值。

摘要：结合水泥混凝土桥沥青桥面铺装局部修复方案研究课题,首先广泛调研了国内桥面铺装材料、技术以及各类发生病害的情况,对桥面铺装的病害类型进行了划分。按照桥面铺装病害类型进行划分,对桥面铺装进行了跟踪调查,并且收集整理相关的设计研究与技术资料,以及交通、轴载等检测资料,作为进一步分析研究的依据,最终提出了各类病害的预防措施及处理手段。