摘要：江苏海域作为全国海上风电重点建设海域,走向远海是未来发展的主趋势,外海开敞海域涌浪成分较多,海浪谱往往以双峰谱的形式出现,因此双峰谱海浪的谱型特征需要进一步深入研究,为海上施工提供参考依据。基于浮标测站2018年全年观测数据,经过异常值检验、双峰谱识别后得到1 223笔双峰谱数据,进而研究江苏海域波浪双峰谱谱型特征,对比不同典型双峰谱谱型并展开实测双峰谱的拟合,提出了修正谱宽参量,探究了修正系数、峰升高因子、谱宽参量间的依赖关系,得到了双峰谱拟合谱型表达式。结果表明:基于北大西洋海域提出Ochi-Hubble谱系及基于挪威海域提出的Torsethaugen谱并不适用于江苏海域双峰谱谱型,本文提出的双峰JONSWAP拟合谱具有自适应性,可以科学合理地描述江苏海域双峰谱谱型,并推广应用于不同风场、地形条件的海域中。

摘要：为解决泥石流冲击作用下传统格栅坝容易损坏问题,提出新型阻尼耗能式泥石流格栅坝,阐述了其结构组成及工作原理。利用力法、变形协调方程与温克尔弹性地基梁理论,建立了新结构耗能与复位阶段各构件的力学计算模型,给出了立柱埋深的计算方法。运用有限元软件分析新结构的力学特性,并将理论计算与模拟值进行了对比。结果表明:(1)新型阻尼耗能式泥石流格栅坝基于柔性消能理念,通过迎流面格栅与阻尼耗能撑杆协同变形来消耗泥石流冲击能量,与传统泥石流格栅坝相比,大大提高了抗冲击性能;(2)新型阻尼耗能式泥石流格栅坝受力分耗能与复位两阶段,耗能阶段变形协调使最边跨横梁在滑移支座端内力急剧突变,设计时应着重考虑;复位阶段顶层竖杆与横梁内力大于其他层,应重点验算;(3)理论计算与有限元模拟的各构件内力变化趋势基本吻合,验证了本文计算方法的可靠性,结果可为新型阻尼耗能式泥石流格栅坝的推广应用提供理论依据。

摘要：吸附式大气集水技术利用吸湿材料从空气中吸附水蒸气,通过太阳能驱动解吸,经冷凝收集生产新鲜液态水,已被公认为是干旱地区分散供水的一种有前途的技术。为尽快实现该技术在日常生活、工农业生产等方面的实际应用,进行了大量的探索和实践,并取得了一些突破。该文在简要介绍了吸附式大气集水的吸附、解吸、冷凝收集的技术过程基础上,针对解吸阶段进行了着重探讨;详细总结了吸湿材料的吸湿和解吸机理;基于材料结构和集水器设计,阐明了提高解吸能力和冷凝效果的优化策略;最后,从基础研究和实际应用方面概述太阳能驱动吸附式大气集水技术目前面临的挑战,并对其未来发展方向进行了展望。

摘要：过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种重要的绿色氧化剂,然而其主流生产方法蒽醌法具有耗能高、安全隐患大等缺点。以水和氧气为原料,通过人工光合作用合成H_(2)O_(2)具有安全、环保和节能等特点,已成为当前研究热点。共价有机框架(COFs)因其结构可调性、高比表面积、良好光催化性能等优点被广泛应用于光催化生产H_(2)O_(2)中。本文归纳了近年来COFs光催化产H_(2)O_(2)领域研究进展,分别论述了通过氧还原、水氧化以及双通道过程产生H_(2)O_(2)的反应机理。综述了通过结构设计、官能团修饰等调控COFs光学带隙、提升电荷分离能力和载流子迁移率,从而提高光催化产H_(2)O_(2)性能的方法,有助于设计出高效、稳定、可持续生产的COFs应用于光催化产H_(2)O_(2)。

摘要：采用随机算法重建了不同老化程度的梯度化气体扩散层二维微观结构。随后,采用多相伪势格子玻尔兹曼方法,研究不同降解程度的梯度设计扩散层内液态水的传输行为。结果表明,随着扩散层降解的加剧,扩散层排水性能显著降低,大量液态水残留在扩散层内。此外,梯度化设计的扩散层在进口区域初始分布较多聚四氟乙烯有利于扩散层的水管理,同时在老化后还具有较高的毛细压力进而控制水驱面积,展现出较高的排水性能及抗老化性能。研究结果可为制作高抗老化性能和高排水性能的扩散层提供研究基础和设计思路。

摘要：相对于1 m弦测值的焊缝接头动力学评估与管理,基于3 m波长范围的焊缝接头不平顺轮轨响应分析对其服役状态评估与管理具有重要意义。首先,基于车辆-轨道垂向耦合动力学理论建立车辆-轨道垂向耦合模型;然后,借助基于一弦N点弦测法研制的钢轨短波不平顺测量小车,对地铁线路焊缝接头不平顺进行精确测量,并根据传统弦测理论得到1 m弦测值;接着,将实测3 m波长焊缝接头不平顺和1 m弦测值作为车辆-轨道垂向耦合模型的不平顺激励输入,对比3 m波长焊缝接头不平顺和1 m弦测值激扰下的轮轨响应;最后,研究了车速和焊缝位置对轮轨动力响应的影响。结果表明:相比1 m弦测值激扰下的轮轨动力响应结果,3 m波长焊缝接头不平顺激扰下的轮轨力幅值变化不明显,轮重减载率幅值增大11.52%,钢轨加速度幅值增大54.05%,轮对振动加速度幅值增大37.67%;车速提高会导致轮轨力和轮重减载率幅值增大;焊缝中心与轨枕间的距离增加,轮轨力幅值先增加后减小,当焊缝中心距离轨枕0.1 m时,轮轨力幅值最大。

摘要：为研究六轮移动机器人在复杂地形的运动控制方法,针对六轮独立驱动与转向机器人复杂地形轨迹跟踪问题,提出一种预测控制和动态补偿的控制方法。基于非完整约束的线性六轮移动机器人运动学模型,以模型预测控制算法为基础,引入比例-积分-微分补偿控制器,抑制动态滞后引起的跟踪误差,设计速度与转向角动态反馈补偿,以应对地形扰动对轨迹跟踪的影响。分析机器人运动过程中障碍物的避碰问题,设计可求解避障轨迹的避障规划器,通过轨迹跟踪系统对局部避障轨迹进行跟踪控制,实现机器人的轨迹跟踪和自动避碰。对轨迹跟踪算法和避障算法进行仿真实验。实验结果表明:在典型工况下,机器人可完成凹形斜坡、凸形斜坡和凹凸地形正弦型轨迹跟踪控制和静态与动态障碍物避碰,验证了新方法的有效性。

摘要：水平井分段压裂是致密砂岩气藏的主要开发方式，其中水力压裂裂缝参数的合理设计对于气藏的经济效益开发至关重要。基于群智能优化算法和机器学习代理模型的自动优化方法存在所需数值模拟次数多、收敛速度慢和代理模型更新复杂等问题，且依靠现场工程师经验和正交实验等传统方法难以获得最佳的裂缝参数设计。为此，建立了一种新的基于混合优化算法和自适应深度神经网络（DNN）结合的致密气藏裂缝参数优化方法。首先，混合优化算法采用遗传算法（GA）和贝叶斯自适应直接搜索（BADS）之间循环迭代的混合策略。在自适应学习过程中，提出了以“最大平均距离点”作为最不确定解，同时辅以最有希望解和少量拉丁超立方采样解共同更新优化过程中的DNN代理模型。随后，将建立的优化方法用于非均质致密砂岩气藏裂缝参数优化。研究结果表明：(1)在标准测试函数和低维裂缝参数优化问题上，GA+BADS混合优化算法表现出了显著优于GA的寻优速度；(2)针对高维裂缝参数优化问题，GA+BADS混合优化算法在约1/2的GA总数值模拟次数下提高了131万元的经济净现值（NPV），收敛速度和寻优精度都明显增加；(3)相比于GA+BADS混合优化算法，在获得相同NPV时，自适应DNN代理加速优化可再减少24.54%的数值模拟运算次数。结论认为，该优化方法显著提升了优化效率，为解决非常规油气藏中水力压裂裂缝参数设计问题提供了一套可行且高效的智能优化方法，将有力促进非常规油气的规模效益开发。

摘要：地铁振动带来的舒适度问题已经成为地铁上盖开发的重要制约因素,对地铁上盖结构设计提出了更高的要求。三维振震双控支座可以兼顾对水平向地震和竖向地铁振动响应进行控制,在地铁上盖开发中具有重要的研究和应用价值。提出了一种基于橡胶隔震支座和碟形弹簧的三维振震双控支座,并通过原型支座试验对其竖向刚度和解耦效果进行了验证。在此基础上,以某地铁上盖结构工程项目为背景,采用现场振动测试获得的地铁振动时程作为激励,建立了三维振震双控结构模型并进行了时程分析。计算结果表明,设置三维振震双控支座后,该结构水平向隔震效果显著;竖向Z振级减小,有效提高了地铁上盖结构的舒适度。

摘要：为实现地铁上盖建筑的震振双控效果,可将叠层厚橡胶支座用于该类结构体系转换层。与普通橡胶支座相比,叠层厚橡胶支座的单层橡胶厚度较大,既可用于水平隔震,又可减小上部结构的竖向振动。为准确评估其在地铁上盖建筑中的效果,设计了第一形状系数为6.82的叠层厚橡胶支座,并对足尺支座开展竖向压缩、水平剪切、竖向拉伸和高面压稳定性能试验。探究了竖向压应力、剪应变和加载频率等对支座力学性能的影响规律,得到了设计阶段叠层厚橡胶支座竖向压缩刚度、水平等效刚度、等效阻尼比和拉应力值等性能指标。基于试验力学性能指标,建立了固接模型、普通橡胶支座和叠层厚橡胶支座的地铁上盖结构模型,分别以选取的地震波和实测三向地铁振动为激励,通过时程响应分析,验证了叠层厚橡胶支座的震振双控效果,为地铁上盖建筑的震振双控提供技术方案。