摘要：针对不完全信息下的航天器末端追逃问题,提出了一种满足Epsilon纳什均衡的微分博弈控制策略。首先,建立了完全信息下的有限时间追逃纳什均衡策略对,并将其作为目标航天器实际采取的控制策略,使目标航天器掌握博弈进程的完全信息,进而获得更好的逃逸性能。在此基础上,考虑拦截航天器不能获取目标控制矩阵信息的态势,设计了基于广义卡尔曼滤波的行为学习信息估计算法,使拦截器能够对目标的不完全信息进行估计,并提出了不完全信息下的末端追逃博弈控制策略。经过理论分析,证明了所设计的不完全信息下微分博弈策略对满足Epsilon纳什均衡。最后,仿真结果表明该算法可以有效估计目标的不完全信息,确保拦截器能够在有限时间内快速拦截目标。

摘要：运用相同工艺分别制备足尺垂直型竹集成材-SPF复合CLT(简称V-BWCLT)与足尺水平型竹集成材-SPF复合CLT(简称H-BWCLT)。依据国内外相关标准对两种BWCLT的胶层剪切强度、胶合耐久性、抗弯弹性模量(MOE)、抗弯强度(MOR)和层间剪切强度进行了测试,并用三维非接触式应变测量系统(DIC)对抗弯和层间抗剪试验过程中的受力变形情况进行记录。结果表明:在相同制备工艺条件下,两种BWCLT平均胶层剪切强度接近,浸渍剥离率均可达到相关标准要求。V-BWCLT的平均MOE与MOR分别为7941 MPa和56.7 MPa,而H-BWCLT的平均MOE与MOR分别为10144 MPa和54.0 MPa,H-BWCLT比V-BWCLT具有更高的弯曲刚度,但两者MOR较为接近。对比SPF-CLT,两种BWCLT的抗弯强重比均有显著提高,上述研究和分析为新型竹木复合CLT的实际工程应用提供了设计参考与理论依据。

摘要：针对在轨服务机动过程中卫星推力器、飞轮执行机构性能衰减问题,提出了一种基于滚动时域估计的模型预测容错控制方法。首先给出了基于对偶四元数的卫星姿轨一体化误差动力学模型,基于此设计了适用于姿轨一体跟踪控制的显式模型预测控制策略。然后,考虑在轨卫星推力器及飞轮执行机构的退化失效故障,设计由历史系统状态与控制序列驱动的滚动时域估计器(MHE),对故障执行机构的输出效率进行快速估计并反馈给控制器,在线实时调整控制器参数,最终完成了执行机构故障下适用于姿轨协同机动过程的模型预测容错控制设计。仿真结果表明,在设计的模型预测容错控制的作用下,系统能够快速准确地估计执行机构的故障系数,实现对期望姿轨状态的稳定跟踪控制。

摘要：为研究刚体航天器在上界已知的外部扰动力矩作用下的姿态跟踪控制问题,提出了一种可以指定跟踪精度的预设时间姿态跟踪控制策略。首先,设计了一种预设时间扰动观测器,此观测器可以在指定的时间以内实现对有界外部扰动的高精度在线估计,利用其估计值可以对外部扰动力矩进行补偿。然后,在此扰动观测器的基础上,运用终端滑模控制方法,设计了一个(准)终端滑模面并构造了一个连续非奇异终端滑模姿态跟踪控制器。Lyapunov理论分析表明,本研究所提观测器、滑模面和控制器的收敛时间上界以及收敛完成以后姿态跟踪的误差上界均显式存在于观测器、滑模面和控制器的有关参数中,因而可以在控制器设计过程中很方便地对其进行调节,且不受初始条件的制约。最后,通过数值仿真验证了所提控制策略的性能。仿真结果表明,无论是收敛速度还是跟踪精度,预设值都是一个比较宽松的上界,实际性能有可能远远优于预设值,并且此算法对系统的建模不确定性也有比较好的鲁棒性。

摘要：钢筋混凝土(RC)柱纵向配筋计算方法对于保证钢筋混凝土结构安全具有重要意义,各国规范均提出了简便高效的RC柱纵向配筋计算方法。由于采用了一系列简化假定,现有规范计算方法具有一定离散性,计算准确性和精度也有待提升。本文广泛搜集了国内外RC柱试验数据,采用材料强度实测值对中国规范、美国规范和欧洲规范RC柱纵向配筋计算方法进行了校核,结果表明3种计算方法所得小偏压受力状态下RC柱纵向配筋率离散性较大。本文提出了基于机器学习的RC柱纵向配筋率计算方法,基于530个试验样本,训练了决策树、支持向量机、随机森林和极致梯度提升4个机器学习模型,以模型拟合优度、泛化性能与复杂程度为标准进行特征迭代,采用随机搜索和十折交叉验证方法进行超参数调优,通过在测试集上的综合性能评价,确定了极端梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,下简称XGBoost)最优模型。采用沙普利加性解释(SHapley Additive exPlanations,下简称SHAP)方法与部分依赖图对XGBoost模型进行解释,对模型输出的特征参数影响进行了可视化,证明了特征参数影响的规律与力学规律相符,验证了本文机器学习模型的可靠性。相比于规范计算方法,机器学习模型显示了更高的精度和更低的离散性,可作为“物理驱动”RC柱纵向配筋率计算方法的有效补充,为更加准确高效地完成RC柱设计提供了新途径。

摘要：楼面活荷载的合理取值是立式多层工业建筑推广过程中需要解决的重要基础理论问题之一。在简要总结我国结构工程设计所遵循的以概率理论为基础、以分项系数表达的极限状态设计方法的基础上,分析立式工业建筑的荷载环境,并对立式工业建筑楼面活荷载的取值方法进行研究。梳理国内外现行荷载规范相关取值方法,调研我国部分具有代表性的多层工业厂房在设计时的荷载取值,并针对实际运用中所发现的具体问题提出了改进建议。通过与国外相关规范进行对比研究,建议进一步简化我国工业建筑楼面活荷载特征值的分类和分区,对于标准化工业园区的重工业厂房,楼面活荷载标准值建议取值约为12 kN/m^(2),轻工业厂房为4~6 kN/m^(2)。对于造纸、化工及钢铁冶炼等大型工业厂房,则按其工艺流程进行荷载取值。针对新型立式工业建筑所涉及的物流与冲击荷载亟待深入研究,对利用基于网络平台的建筑信息学模型(BIM)需深入开展荷载信息收集与管理。

摘要：基于可持续发展的需要,建筑等领域中的竹木材料应用逐渐增加。为探究不同含水率的竹木材料在低温环境下应用潜力,主要研究了两种含水率(绝干状态、气干状态)的厚篾glubam工程竹和SPF规格材(云杉-松-冷杉)在低温环境下(-196~20℃)与经历冻融循环后的抗弯性能。通过静曲试验分别测量了两种材料在低温状态下与经过单次冻融循环后的弹性模量和抗弯强度,旨在为竹木材料在寒冷地区的结构设计提供依据。结果表明:厚篾glubam和SPF在低温环境下的力学强度变化规律较为复杂,但均表现出良好的抗弯性能,其中各组厚篾glubam在-50℃均出现峰值强度,较常温有明显强度提升。相比于含有一定水分的气干材,绝干材的性能变化幅度较小。

摘要：随着近些年我国教育事业的不断发展,教育部门要求教师在对学生进行知识教育的基础上,还要对学生进行德育,尤其是对初中阶段的学生,良好的德育能够帮助其建立正确的人生价值观念,为其日后的健康成长奠定坚实基础。而最适合对初中学生进行德育的学科是美术学科,这是因为美术学科具有较为强烈的艺术色彩,能够有效吸引初中阶段学生的注意力,因此,如何在初中美术教学过程中渗透德育,也成了现阶段我国初中美术教师最值得思考的问题。基于此,本文就初中美术与德育融合的思考展开分析,希望对相关研究提供积极帮助。

摘要：正交胶合木(CLT)结构因其具有施工便捷、结构性能优良和易于维护保养等优点在欧洲和北美等地获得了广泛关注,并越来越普遍地应用于多层甚至高层建筑之中。我国有丰富的竹资源,同时竹材具有良好的力学性能、可加工性和耐久性。在可工业化生产的结构用胶合竹(Glubam)基础上,作者借鉴CLT的概念进一步提出了正交或交错胶合竹木(简称CLBT或CLTB)。在综述国内外学者在正交胶合木结构的力学性能、连接方式和抗震性能等方面的研究成果基础上,介绍正交胶合竹木的力学与物理性能试验结果,包括正交胶合竹木板梁的弯曲试验、柱的轴心受压试验以及墙体的热学和声学性能试验等,提出基于高阶剪切变形理论的解析模型用以估算CLBT梁、柱在相应荷载作用下的变形量,并通过试验验证该模型的准确性。相关初步研究结果表明:正交胶合竹木CLBT有良好的力学性能和与正交胶合木相当的保温隔热及隔声性能;采用国产速生杨木与Glubam胶合竹组坯制备的正交胶合竹木梁板的力学性能不逊于采用进口木材的同类竹木梁板。因此,正交胶合竹木的研发与应用将有助于进一步合理利用我国的速生林资源和丰富的竹资源;竹木等生物质材料在建筑中的应用对于实现碳中和具有重要的促进意义。

摘要：选用我国丰富的毛竹作为结构材料,对圆竹的主要物理力学指标进行了试验与分析.研究结果表明,圆竹的基本力学指标高于TC13级针叶木材,可以作为结构材料使用.设计了几种圆竹构件和结构的金属连接件,基本实现了圆竹构件加工的标准化和施工的预制化.设计了基于墙板模数的圆竹墙体单元,并对2片墙体进行了抗侧力试验,圆竹墙体的抗侧力性能与U型连接件密切相关,抗侧向能力约为同类型轻型木结构墙体的65%.进行了3个圆竹屋架的静载试验,结果表明屋架的极限承载力由变形控制,平均值为12.3kN.根据试验结果和木结构设计规范,设计和建造了一个约50m2的预制装配式圆竹房屋示范建筑,验证了该技术的可行性和适用性.示范建筑已使用3年多,目前状况良好.