摘要：针对异构多星电磁编队的空间静态构型设计,提出采用精确电磁力模型进行非线性修正的方法,解决了传统方法中由远场电磁力模型造成的构型求解误差问题。考虑编队静态构型设计存在待优化参数较多的问题,基于轨道相对运动方程与电磁力内力特性,可以推导一组关于编队各星质量与空间分布的静态构型必要条件,提出了一种参数降维的四面体构型设计方法,并基于所建精确电磁力模型,对静态构型解进行了非线性修正。针对编队闭环控制问题,设计了包含摄动前馈的滑模控制器,并使用精确电磁力模型修正磁矩,提高了磁矩分配的准确性。仿真结果表明,设计的四面体构型能够满足力和力矩平衡方程,基于精确电磁力模型的修正方法有效提升了构型设计与控制精度。

摘要：基于固体电解质(SSE)的固态锂金属电池可以同时实现电池的高能量密度和高安全性而成为储能领域的研究热点。固体电解质主要包括聚合物固体电解质和无机固体电解质两大类。聚合物固体电解质柔性好、成本低其易加工,但其室温电导率通常较低;无机固体电解质室温电导率较高,但其制备工艺复杂、成本较高,而且其硬度较大导致与电极界面相容性差。发展有机-无机复合固体电解质可以有效综合两者的优势,因此被认为是最有大规模实际应用前景的材料之一。科研工作者提出了多种复合固体电解质结构设计的有效策略,主要包括低维无机填料改性、三维无机填料改性以及电解质多层复合。同时,为了实现高能量密度固态电池的构建,固体电解质超薄结构设计是必然选择。综述了近些年来有机-无机复合固体电解质的研究进展,重点阐述复合固体电解质的结构设计及其电化学性能,并对其未来发展方向进行了展望。

摘要：针对胶合竹材不易预开槽和预开孔以及节点转动时竹材易发生横纹劈裂的问题,研究了新型外包钢板-自攻螺钉连接节点的转动性能。对T形外包钢板-自攻螺钉连接节点和双L形外包钢板-自攻螺钉连接节点共5个试件进行了单调加载试验,分析了节点的破坏模式、初始刚度、极限承载力、变形能力和延性系数。试验发现,T形外包钢板-自攻螺钉连接节点相较双L形外包钢板-自攻螺钉连接节点,各项受力性能参数均较优。布置直径小但数量多的自攻螺钉时,节点(T8×8-M)的破坏表现为钢板和自攻螺钉的受拉断裂以及与胶合竹柱连接的自攻螺钉受拉断裂,布置直径较大但数量少的自攻螺钉时,节点(T6×10-M)的破坏则表现为竹材的横纹劈裂和自攻螺钉的剪切破坏。横纹方向采用自攻螺丝加强,可改善节点的受力性能,对T形外包钢板-自攻螺钉连接节点改善更明显。现行《工程竹结构设计标准》(T/CECS 1101—2022)提供的节点设计方法偏于安全地预测胶合竹自攻螺钉连接梁柱节点的抗弯承载力。

摘要：胆甾相液晶微球是空间结构高度对称的三维光子晶体,能够全方位地选择性反射特定波长的圆偏振光,具有无角度依赖性的光子禁带,作为一种新兴的光学材料在全向激光器、反射式显示和微传感器等领域展现出广阔的应用前景。近年来,毛细管微流控技术的蓬勃发展为连续、可控、高通量地制备结构复杂且分子规则取向的单分散胆甾相液晶微球提供了强有力的支持。本综述重点关注利用毛细管微流控技术制备胆甾相液晶微球的相关研究工作,首先分析了毛细管微流控装置在设计微球结构中的决定性作用,阐明了溶液体系的选择与液晶分子取向间的关系以及边界效应对微球尺寸的影响;随后,从胆甾相液晶微球的光学特性切入,介绍了利用温度、溶剂和光等外界刺激调控螺旋结构自组装的原理和策略以及微球之间独有的“光子交叉通讯”现象;最后,总结了现阶段胆甾相液晶微球的潜在应用方向并讨论了该材料体系未来面临的挑战。

摘要：城镇既有建筑地震损伤快速预测对城市震后应急响应与快速救援恢复具有重要意义。为实现既有建筑震损状态的快速量化评价,基于多元特征和机器学习模型驱动,提出了既有建筑地震损伤快速评估与预测方法。针对钢筋混凝土结构,通过实测结构动力特性和HAZUS技术手册中非线性性能参数,建立真实在役建筑的等效数值分析模型;利用ATC-63地震动库和一类数据驱动型非线性损伤评估指标,生成结构地震损伤状态大样本数据集;通过特征工程研究,揭示不同类型特征间的相关性;利用随机森林机器学习模型,实现了基于初始设计特征、实测结构特征、实测地震动特征映射结构地震损伤状态,且测试集决定系数为0.99,相对误差在±20%以内的样本数占比达99.23%;通过模型可解释性分析,揭示了模型输入特征对预测结果的重要性,其中结构模态周期是保障预测结果可靠的重要特征之一;并利用已有地震台站实测记录,成功预测了目标建筑群在该地震动下的损伤状态。所提出的基于多元特征驱动的既有建筑结构地震损伤快速评估方法,具备较高的预测精度和效率。

摘要：针对灰狼优化算法求解精度低和易陷入局部最优的缺陷,提出一种融合多策略改进的灰狼优化算法(improved grey wolf optimization algorithm,IGWO)。首先采用混沌映射规则生成初始解,以增强初始种群的均匀性和遍历性;其次加入狼群交叉变异过程,以增加种群的多样性,避免陷入局部最优;最后引入动态惯性权重对灰狼位置进行更新,加快迭代过程的收敛。将IGWO与其它相似算法进行实验对比分析,结果表明:IGWO在6个标准函数的测试中优化性能表现最优,验证了其求解精度更高,泛化能力更强;将IGWO应用到某300MW级火电机组的汽轮机转子应力监测问题上,采用IGWO优化支持向量回归(support vector regression,SVR)建立的预测模型相对误差处于[-1.33%,1.88%],平均相对误差为0.64%;相较于其它预测方法,IGWO-SVR具有较高的求解精度和稳定性,验证了改进措施可有效提高IGWO的寻优性能,相关研究结论可为GWO的改进和汽轮机转子应力监测提供参考。

摘要：通过推导双线近邻路基板塑性区深度开展至1/4板宽的临界载荷,调查基础之间距离、埋深、土体重度、内摩擦角和黏聚力对临界载荷的影响。将临界载荷与有限元得到的极限承载力对比,说明国内外路基板地基承载力容许设计值的差异。对某西部城市有轨电车工程的路基板开展设计分析,结果表明,采用单线浅基础临界载荷会高估地基容许设计值,致使设计偏于危险。

摘要：硬磁软材料由填充了高剩磁颗粒的弹性体基质组成,具有灵活的可编程性和快速变形等优势,在软体机器人、生物医学设备和柔性电子领域具有广阔的应用前景.对硬磁软材料大变形的精确预测是相关应用的关键.由于硬磁柔性结构的可编程形貌变形预测及设计对精度要求较高,本文提出了一种基于径向基点插值法的三维无网格模型来定量预测硬磁软材料的大变形行为.通过采用直接节点积分并结合中心差分法进行求解,研究了硬磁软梁和硬磁悬臂板的弯曲变形,硬磁软杆的扭转变形,以及硬磁软梁在三维非均匀磁化情况下的空间大变形响应.我们的模型不仅可用于定量分析硬磁软材料大变形行为,也可用于指导铁磁软体机器人和柔性结构的理性设计.

摘要：介绍淄博市一环快速路桥梁工程总体方案设计、桥梁结构设计及关键技术应用情况。针对淄博当地建设条件,提出了上部结构全部采用预应力小箱梁、组合梁等预制拼装结构的桥梁总体设计方案。其中立交区采用的双边箱组合梁、组合桥面板等,解决了立交桥梁预制装配难题;示范建设的轻型组合钢板梁结构用钢指标仅150 kg/m^(2)。同时,还采用了模块化折线梁底组合梁。主线及立交桥梁采用的多种形式组合梁丰富了工业化桥梁结构类型。桥墩采用流线形盖梁、隐蔽式挡块、隐蔽式排水管,采用盖梁深埋锚工艺,形成了该桥的独特外观。

摘要：准确、可靠的车辆状态信息和线路信息是轨道车辆主动控制系统的关键输入信号,也是轨道车辆故障检测的重要技术手段之一。针对轨道车辆主动控制所需信息获取这一问题,基于噪声扰动下的独立车轮车辆,研究其车辆状态和未知输入估计的新方法。首先,为排除测量噪声扰动的影响,重新构造系统测量输出,设计新型降维观测器。其次,基于上一步估计的状态信息,对未知输入进行重构,完成未知输入即线路曲率的估计。然后,在MATLAB/SIMULINK中搭建轨道车辆模型,并通过在信号中添加噪声扰动来进一步模拟实际信号。最后,通过不同噪声类型、等级下的车辆状态估计结果与实际状态进行对比,完成估计方法的仿真验证。研究结果表明:在可测/随机噪声的干扰下,该估计方法能够较好地估计车辆状态信息和线路曲率信息;相较于其它信息估计技术,该方法仅需测量左右车轮转速,所需传感器数量少且基本已覆盖安装,对轨道车辆的主动控制有一定的价值。