摘要：为研究层状珊瑚砂地基承载能力,基于极限分析上限理论,构建了适用于层状砂土的多块体破坏机构,推导了外力功率与内能耗散率的计算公式.采用序列二次规划优化算法,建立了层状珊瑚砂地基极限承载力的上限分析方法.通过与现有研究成果的对比分析,验证了所建立方法的有效性,所构建的破坏机构突破了现有分层地基破坏机构下层必须为黏土的局限.结果表明,当破坏机构穿过不同层状地层时,基于层状地基模型与均质地基模型计算得到的地基承载力和临界破坏机构有显著不同,因此有必要考虑不同分层性质.相比于地基载荷试验,所提出的上限分析方法通过调整不同地层土体参数,能够快速得到地基承载力上限值,为珊瑚砂地基设计提供参考.

摘要：对于具有刚柔耦合性质的船用爬壁机器人在建立虚拟样机时,履带为多柔性体连接件,刚性体与柔性体机构之间难以建立配合关系及动力学约束,从而导致其不能完成仿真运动。针对此问题,文中依据DAE建模原理和SI2积分求解法提出刚柔分离建模方案。设计了刚柔耦合爬壁机器人,其由刚体性质的车体框架和柔体性质的履带移动机构组成。通过此建模方案有效地完成了机器人的多体动力学虚拟样机建模和仿真,联合仿真结果表明:机器人的越障能力提高了3 mm。基于此虚拟样机模型完成了实际样机的制作与试验,验证了此刚柔耦合爬壁机器人设计的合理性及刚柔分离建模方案的可行性,为履带式机器人领域的多体动力学虚拟样机建模提供了新方案。

摘要：[目的]针对传统“空舱-液舱-空舱”三舱型防护结构重量大、防护效率较低的问题,探讨圆筒型水下防护结构的防护性能。[方法]建立基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法的数值模型,通过典型的结构接触爆炸算例,验证ALE算法的精度;然后在此基础上分别建立传统的三舱型防护结构和圆筒型防护结构模型,通过数值模拟分析相同药量水下接触爆炸后的应力、应变最大值以及能量吸收等特征参数,从而得到各自的防护性能。[结果]结果显示,圆筒型防护结构防御纵壁的位移小于防水纵壁的位移,这与传统三舱型防护结构的规律相反;甲板、双层底结构吸收的能量相比传统防护结构少了9.92%,具有明显的垂向抗变形优势。[结论]研究表明,圆筒型防护结构在药量相同的情况下其毁伤程度更低,可为水下防护结构的创新设计提供新的思路。

摘要：预应力对拉式挡墙的冻胀受力状态复杂,墙背的冻胀力分布尚不明确,进一步探究预应力对拉式挡墙的冻胀力分布具有重要意义。根据哈尔滨某地区的实际监测温度,采用ABAQUS数值模拟软件模拟温度场在模型空间的合理分布。基于冻融循环后混凝土塑性损伤本构,在所建立的温度场上进行热力耦合分析,研究预应力筋、冻胀时间对预应力对拉式挡墙冻胀效应的影响。研究结果表明:挡土墙所受冻胀力呈现“上小下大”的上三角分布趋势,且随着冻胀时间增加,冻胀力会呈现先逐渐增大然后逐渐减小的趋势,并在冻胀后120 d冻胀力达到最大。相比之下,由于预应力钢筋的存在,预应力对拉式挡土墙会使冻胀力在该处产生应力集中而增大,最大可使冻胀力增加200 kPa左右。在预应力钢筋的作用下,挡土墙的水平位移会减小40%~116%。本文研究结果可以为季节性冻土区的预应力对拉式挡土墙施工和设计提供技术支撑。

摘要：准确识别岩质高边坡结构面和获取产状统计信息是进行边坡稳定性分析的重要前提。无人机摄影测量技术为解决高边坡结构面准确勘测难题提供了可能,但缺少高效准确的影像后处理方法,且现有研究没有考虑结构面产状信息特征的不确定性,致使结构面识别准确性差、效率低。针对该问题,以江西省南昌市某露天矿高边坡为研究背景,提出了融合无人机摄影、后处理算法及统计分析的一体化结构面识别与产状统计信息采集方法。首先,通过Phantom 4 Pro V2.0无人机获取边坡表面影像;其次,利用Context Capture软件进行处理,得到高密度三维点云数据;然后,采用K近邻(KNN)算法中的确定近邻点数量法构建相似点集,采用基于密度的聚类(DBSCAN)算法进行聚类分析,从而实现边坡结构面识别,获得结构面产状信息并进行统计特征分析;最后,通过现场勘测数据进行对比验证。结果表明:该方法能够快速获取完整的高密度点云数据,准确高效地识别岩质高边坡大部分结构面,识别结果与边坡工程现场实际情况基本吻合;该方法可获取高边坡结构面数量、产状信息及其统计特征,大部分结构面倾角和倾向概率分布与实测数据拟合较好,为高边坡裂隙网络模型构建及稳定性分析提供了重要数据来源。

摘要：机电伺服系统存在未建模动态及不可避免的未知扰动,会严重影响系统的伺服性能。针对未知扰动下机电伺服系统惯性负载的角位移跟踪控制问题,考虑未建模动态对系统的影响,提出一种基于有限时间的模糊自适应指令滤波反步控制方法,能有效补偿系统中的未知扰动和未建模动态,具有良好的惯性负载角位移跟踪控制效果。针对系统中存在的未知外部扰动及未建模动态,结合滤波反步法和模糊控制理论,使用模糊逻辑系统逼近未知非线性动态同时构造自适应控制器。考虑到微分计算带来的计算爆炸问题,构建有限时间指令滤波器,降低了系统的计算复杂度,并通过设计滤波误差补偿机制,对滤波误差项进行补偿,保证滤波信号的逼近能力,提升系统跟踪控制性能。通过稳定性分析,证明所设计的控制器能够保证系统的跟踪误差在有限时间内收敛。最后通过仿真实验,验证了所提控制方法的有效性。

摘要：阶梯设计是一种以分阶段实施干预措施的研究设计,多用于评估群体层面上某种“利大于弊”的政策干预效果。该设计的主要特点是不需要单独设立对照组,在资源有限只能分阶段逐步实施干预的情况下仍保持传统随机对照试验的优势。近年来,阶梯设计在国外被越来越多地应用于各类疫苗的临床效力评估及上市之后的保护效果评估,如流感疫苗、人乳头瘤病毒疫苗、乙肝疫苗、埃博拉疫苗等。本研究从基本原理、适用情况、设计类型、设计要素以及应用实例等方面对阶梯设计在疫苗评价中的应用进行了介绍,旨在为我国今后开展阶梯设计的疫苗临床研究提供参考。

摘要：高速铁路系统内外部干扰严重影响着运行图的实施效果,因此量化运行图的抗干扰能力对高速铁路运输组织有着深远影响。研究在分析列车运行图动态性能的基础上定义了列车运行图弹性的概念及其影响因素,进一步针对不同强度的干扰场景,提出了不同场景下的列车运行图弹性系数,并构建了评价指标与综合评价体系,基于列车自动调整引擎设计了列车运行图弹性的仿真实验。结合数据包络分析,提出了列车运行图弹性的评价方法,结果表明该方法能有效对高速铁路列车运行图弹性进行评价与量化,为不同运行图在弹性方面提供相对效率的比较与优化方向,能够为运行图铺画、运行图能力提升与“一日一图”的实施等实际运输生产应用,提供一定的辅助决策和参考。

摘要：在近海港口停泊地区,海底管线通常埋置在碎石保护结构中,以免遭受来自拖锚或抛锚的撞击而损伤.为评价走锚时碎石保护结构对海底管线的防护效果,基于碎石结构的离散特点,采用离散单元法(DEM)模拟了拖锚从细砂到碎石保护结构的运动过程,并与室内模型试验结果对比,验证了该方法的可行性.在此基础上,利用离散单元法研究了碎石保护结构的抗锚害机理,分析了不同碎石粒径、不同拖锚速度及不同初始拖锚位置时锚拖曳力、锚爪转角及锚爪爪尖轨迹等的变化规律.分析结果表明,碎石粒径和拖锚速度越大,锚爪爪尖在碎石层中抬升的高度越高,越有利于保护海底管线;从不同初始位置开始的拖锚运动,达到稳定运动状态时的拖曳力、锚爪爪尖轨迹及锚爪转角基本相同.该结果可以为海底管线碎石保护结构的设计提供依据.

摘要：月表落石是了解月球演化进程的重要手段。由于人工识别落石特征既耗时又困难,所以落石检测逐渐倾向于利用深度学习手段。基于此,文中提出一种结合Transformer和梯度算子的月表落石有效检测方法。受落石结构的启发,设计一种基于落石成功检测数目的新评价机制。将3种目标检测算法和3种样本设置策略相结合,构建9个落石检测器。其中,样本设置通过调整样本比例和注入梯度信息以实现。实验结果表明,相比于现有基于CNN的落石检测方法,文中提出的月表落石检测方法在月表落石数据集RMaM-2020精度方面表现更优。同时,文中所提出的落石检测评价机制能够实现量化指标和可视化结果相统一。