摘要：目的为研究支撑-半刚接钢框架结构体系的抗震性能,方法设计了一榀由嵌套式单边螺栓与T型钢构成的半刚性梁柱节点的中心支撑钢框架,并进行了拟静力试验与有限元数值模拟,通过观测整个试验现象,分析了其滞回、承载力、刚度退化、耗能等抗震指标。结果结果表明:试件破坏过程明显经历了弹性段、塑性段、破坏段三个阶段,试件破坏模式主要为支撑受压失稳破坏,塑性变形主要累积在支撑体系上,整体呈现延性破坏特征;支撑断裂后,梁柱及T型钢节点无明显塑性变形,钢框架仍具有较高的安全储备,符合“强节点、弱构件”设计原则,表明了结构具有两道抗震防线;结论支撑与半刚接钢框架协同工作使得试件具有较高的抗侧刚度抵抗水平变形,且承载力较高、滞回性能稳定、耗能能力优良;单边螺栓在试验过程中的受力性能较普通高强螺栓并无较大差别,未出现严重的预紧力松弛现象,并能高效的保持螺栓预紧力。通过有限元数值模拟分析可知,减小支撑长细比,虽能有效提高结构的抗震性能,但长细比较小会导致支撑刚度增大,加速其余构件的损坏。故应以考虑结构的延性为前提,降低支撑的长细比,才能有效提高结构的抗震性能。

摘要：煤层气开采过程中,经常出现井壁坍塌、渗透率降低等问题。超临界二氧化碳(SC-CO_(2))钻井技术的提出为煤层气钻井提供了新的技术支撑,但较高的破煤门限压力和高能耗,仍是限制SC-CO_(2)推广应用的关键。射流形式是影响射流能量转化效率的重要因素之一,目前SC-CO_(2)射流的相关研究均基于连续射流。相较于连续射流,脉冲射流冲击压力大、具有更高的破煤岩效率,其中自激振荡脉冲射流是与工程相结合的最现实的一种脉冲射流形式。目前关于自激振荡脉冲射流的研究多是基于水射流开展的,但由于SC-CO_(2)与水的流体性质存在较大差异,自激振荡脉冲水射流喷嘴的相关结构参数是否适用于SC-CO_(2)尚未可知,仍需进一步开展相关研究。因此,为进一步提升SC-CO_(2)的破煤效率,提出自激振荡脉冲SC-CO_(2)射流。在传统Helmholtz共振腔的基础上,结合可压缩流体理论,明确了SC-CO_(2)的自激振荡脉冲发生机制,确定了适用于SC-CO_(2)的自激振荡喷嘴结构;通过大涡模拟分析了SC-CO_(2)的自激振荡发生过程,并开展了SC-CO_(2)连续射流与脉冲射流破煤对比实验,验证了自激振荡脉冲SC-CO_(2)射流的破煤效率。结果表明:SC-CO_(2)射流的自激振荡脉冲机理与水射流的自激振荡脉冲机理存在本质上的差异;SC-CO_(2)湍流的脉动主要由涡模态、声模态和熵模态组成,其运动中的剪切过程决定了涡结构的形成与放大,是形成自激振荡扰动的根本,膨胀压缩过程和热力学过程决定了扰动的反馈以及扰动频率,是完成自激振荡的关键。并且涡模态、声模态和熵模态之间相互耦合,共同作用;发现自激振荡脉冲SC-CO_(2)射流喷嘴的设计关键是找到合适的振荡腔结构;自激振荡脉冲SC-CO_(2)射流相较于连续射流而言,射流能量转化率更高,冲蚀破坏效果更好。综上所述,该研究创新性提出了自激振荡脉冲SC-CO_(2)射流,明确了自激振荡脉冲SC-CO_(2)射流发生机制,为自激振荡脉冲SC-CO_(2)射流喷嘴设计奠定了基础,确定了较好的自激振荡喷嘴结构参数,并验证了所设计喷嘴的适用性,进一步提升了SC-CO_(2)射流的能量利用率,降低了系统能耗。

摘要：秸秆复合管是以秸秆和土壤为主要原料制成的透水管道,可替代田间毛管进行地下灌溉。为了给秸秆地下灌溉系统的设计及应用提供参考,以工作压力和晾晒时间为试验因素,研究了自由出流条件下工作压力、升压过程和降压过程及晾晒时间对秸秆复合管透水性能的影响。结果表明:自由出流条件下,秸秆复合管累计渗水量随工作压力的增加而增加,累计渗水量与渗水时间呈幂函数关系,秸秆复合管的渗水过程可用Philip入渗公式进行拟合;当工作压力水头为10~50 cm时,秸秆复合管的渗水量在0.6~3.6 L/(m·h);稳定渗水速率与工作压力呈线性关系,工作压力水头在20~50 cm时,秸秆复合管达到稳定渗水后的渗水均匀系数均在0.85以上;压力升降过程影响秸秆复合管自由出流的渗水流量,降压过程其渗水速率的变化幅度大于升压过程;晾晒时间和工作压力交互影响秸秆复合管的渗水量,增加晾晒时间可以增加秸秆复合管的渗水量,但其渗水稳定性有所降低。

摘要：为减少多雷区用110 kV复合绝缘子雷击闪络次数,文中在110 kV复合绝缘子上加装悬浮中间均压环,研究其是否具有提升绝缘子耐雷水平的作用。试验测定了正负极性标准雷电冲击电压下的U50击穿电压,并使用高速摄影仪记录了放电过程。结合电场仿真,对得到的试验结果进行了讨论。结果显示,靠近正极性固定电位均压环布置的悬浮中间均压环具有提升绝缘子耐雷水平的作用,文中布置方式下最高提升约10%,并伴随有绕过均压环放电现象的发生。结果表明,采用悬浮中间均压环可以提高110 kV复合绝缘子耐雷水平,对后续设计高耐雷水平复合绝缘子有指导意义。

摘要：针对多种群蚁群算法存在结构复杂、优化速度慢及适应性不足等问题,提出一种单种群自适应异构蚁群算法,并用于机器人路径规划。该算法采用单种群结构,避免多蚁群算法结构复杂的问题;种群内每只蚂蚁都有自己的控制参数,实现蚂蚁的行为异构,增加种群的多样性;在首次迭代时,仅用启发因子构建候选解,提高了初始化种群的质量;根据蚁群优化过程中种群信息熵的变化,自适应确定信息交换周期;所设计的信息交换策略将最优蚂蚁的控制参数传递给最差蚂蚁,增强最优蚂蚁的引导作用;参数突变操作有助于在更大的参数空间探索更优的控制参数,提高算法逃离局部最优的能力。仿真实验与统计检验的结果验证了所提算法的有效性、稳定性和优越性。

摘要：抗剪强度指标的准确获取对工程设计具有决定性作用,目前试验方法确定的强度指标过于依靠工程经验,导致最终的取值具有不确定性。集成学习模型是机器学习的一个子类,在处理复杂的数据和任务时表现出强大的性能。为了能更准确地获得抗剪强度指标,以正常固结土为研究对象,利用不同的集成学习算法建立其抗剪强度指标的预测模型。通过均方根误差(RMSE)、可决系数(R^(2))、绝对值误差(MAE)评估不同模型的泛化能力,并采用Adaboost算法进行输入参数的敏感性分析。结果表明抗剪强度采用Adaboost、内摩擦角采用RF、黏聚力采用Adaboost算法具有最佳的泛化能力,其测试集R^(2)可分别达到0.925,0.965,0.942。敏感性分析结果显示,对抗剪强度影响最大的参数为干密度、含水率和法向应力;对内摩擦角影响最大的参数为曲率系数、黏粒含量和含水率;对黏聚力影响最大的参数为含水率、干密度和液限。本文所建立的预测模型可为工程中抗剪强度指标的选取及运用机器学习方法研究土体强度参数提供参考。

摘要：接缝渗漏是运营期过江盾构隧道的主要病害之一,盾构隧道工程常用注浆材料在隧道渗漏处治中与接缝混凝土黏结性能较差,造成渗漏处治效果不理想。在现有注浆材料的基础上研发了新型渗透型高聚物,为进一步研究新型渗透型高聚物用于隧道接缝渗漏处治的适用性,考虑了界面潮湿度、法向荷载、界面粗糙度等因素,设计了渗透型高聚物–混凝土界面直剪试验,研究了界面潮湿度、法向荷载、界面粗糙度等因素对渗透型高聚物–混凝土界面黏结性能的影响,建立并验证了渗透型高聚物–混凝土界面抗剪强度理论模型。结果表明:渗透型高聚物–混凝土界面抗剪强度与法向应力、界面粗糙度呈正比,与隧道潮湿程度呈反比。各因素对渗透型高聚物–混凝土界面抗剪强度的影响从大到小的排序为法向应力>粗糙度>潮湿度。渗透型高聚物–混凝土界面抗剪强度线性回归理论模型服从残差正态分布,能够直观预测抗剪强度与各因素间的定量关系。渗透型高聚物–混凝土界面抗剪强度最高可达1.5 MPa,符合过江盾构隧道渗漏处治需求。

摘要：边缘检测是图像特征提取的关键技术之一。为强化所提取的边缘特征,设计一种联合Otsu算法和多尺度细节增强的策略对传统Canny算法进行改进。首先针对高斯滤波模糊图像细节的不足,利用多尺度细节增强算法对遥感图像进行处理,增强图像的细节信息,降低高斯算法的影响;然后针对传统Canny算法的人为选择阈值带来的不足,利用Otsu算法进行自适应阈值选择,以提高算法的适应性。实验证明,在主观视觉效果以及客观评价指标下,所设计的改进方法对于不同场景的图像边缘特征增强都具备良好的效果。

摘要：为了探究夏玉米中耕施肥机械化,设计了一种基于新能源技术的精准定穴施肥试验机械,可以在600mm等行距的玉米田间完成两行的精准定穴施肥。该机包括行走机构、整体机架及电控机构,可升降及水平滑动调节的施肥单体机构、玉米植株探测机构及穴施肥距离保持机构等。其中,玉米植株探测采用自复位式行程开关实现植株的识别;施肥单体采用电磁式推拉杆、3D打印槽轮和鸭嘴等关键结构实现施肥单体的入土扎穴精准施肥;穴施肥距离保持机构采用自复位式行程开关与电推杆结合,实现了施肥单体的横向移动,保证扎穴点与植株合适的距离。初步试验表明:作业机械经过每株玉米时可以实现扎穴施肥,且施肥量变异系数均小于6,满足中耕追肥机的技术标准,可为利用新能源技术实现玉米的机械化精准施肥提供技术参考。

摘要：研究沥青胶浆低温性能对于优化沥青混合料抗裂设计具有重要意义。本研究定性分析了两种基质沥青及其改性沥青的测力延度试验的力-延度曲线特征;在此基础上,开展在固定粉胶比条件下不同温度和不同拉伸速率下的力-延度曲线特征研究,进而探索不同粉胶比下沥青胶浆低温性能评价指标演化规律;运用离差最大化法计算沥青胶浆低温性能评价指标权重,借助弯曲梁流变仪验证低温性能评价指标的合理性。研究结果表明,10℃、5 cm/min可作为沥青胶浆测力延度试验测试条件,其峰值力演化符合指数函数模型;基于沥青与填料交互作用,确定填料在沥青胶浆中的临界体积分数为33.07%~37.07%,该条件下混合料断后伸长率与弯曲梁试验低温性能评价指标存在较好的相关性且权重最大,可作为沥青胶浆低温性能评价指标。