摘要：为提高医疗废弃物转运车装载率,降低回收成本,缩短回收周期,降低疾病传播和环境污染风险,提出基于回收点的医疗废弃物协作回收模式,构建了医疗废弃物协作回收车辆路径问题模型,通过优化得到最优协作回收方案,采用Shapley值法将协作回收成本合理分摊至各回收点。基于医疗废弃物待回收量和回收点位置分布,设计并求解了大量算例,以分析成本节约的影响因素。结果表明:①协作回收模式可以有效缩短回收周期,医疗废弃物待回收量较多时,回收周期缩短百分比更高,最高可达75%。②协作回收模式可以显著降低回收成本,一般情况下,成本节约百分比约为48%~88%;相同回收周期约束下,医疗废弃物待回收量较少时,成本节约更高;回收点位置分布越集中,协作带来的经济效益越高。

摘要：折叠翼飞行器在变形过程中,其动力学模型呈现多刚体、多自由度和强非线性特点,同时气动力/力矩、压心、质心和转动惯量等参数也会大幅度变化,严重影响飞行稳定性.由此,本论文将对飞行器的多刚体动力学建模与变形稳定控制进行研究.基于凯恩方法建立了折叠翼飞行器的多刚体动力学模型,并从中得到了变形所产生的附加力和力矩表达式.通过气动计算拟合出气动参数与折叠角之间的函数关系,由此分析了不同折叠角速度下飞行器的纵向动态特性,结果表明,折叠翼飞行器变形过程中速度、高度和俯仰角均会发生变化,飞行器无法保持稳定飞行.为此提出了一种基于自抗扰理论的飞行器变形过程中的稳定控制方法.将折叠翼飞行器纵向非线性动力学模型中存在的非线性项、耦合项以及参数时变项都视为系统内外总扰动,利用扩张状态观测器对总扰动进行实时估计和补偿,针对补偿后的系统设计PD控制器,实现了速度通道和高度通道的解耦控制.通过Lyapunov稳定性原理证明了系统的稳定性,并进行数学仿真验证.仿真结果表明,基于自抗扰理论设计的稳定控制器能够解决飞行器变形所带来的强非线性和参数时变等问题,保证飞行器的高精度稳定控制.

摘要：针对应用遗传算法进行气动优化需要巨大计算量和计算时间的问题,采用将级联前向神经网络作为流场计算的代理模型的方法,能够减少计算量和计算时间.采用类别形状函数(CST)参数化方法,对翼型进行参数化,在限定的范围内随机生成翼型样本,应用样本对级联前向神经网络进行训练,用训练后精度达到要求的级联前向网络作为翼型流场数值计算的代理模型.采用单目标的遗传算法,将级联前向网络和流场数值计算的升阻比作为目标函数,将翼型的CST参数作为单位个体的所有基因,对标准翼型进行优化.数值试验表明,用级联前向网络计算出的升阻比可以达到进行气动优化所需要的精度要求,对于给定的优化目标可以节约大量的计算时间.

摘要：为了解桩土作用下船桥碰撞时桥墩的受力特性及影响因素,以南京长江三桥北主墩为背景,选取3类共5种桩土模型,采用ANSYS软件建立船桥有限元模型进行碰撞分析。研究不同桩土模型下的船桥碰撞动力性能差异、船舶航速和质量对桥墩船撞动力性能的影响,并比较采用相关经验公式和各国桥梁设计规范评估撞击力时的适用性。结果表明:当船舶航速和船舶质量较小时,3类桩土模型得到的撞击力差异不大;撞击力与船舶航速近似成线性函数关系,与船舶质量成幂函数关系;船桥碰撞动力性能随船舶航速和质量的增加而增大;经验公式与各国桥梁规范中,使用Knott公式计算撞击力较为准确,使用我国铁路桥涵设计规范会导致抗撞评估偏于不安全。

摘要：针对三维战场环境下无人机集群协同对地打击问题,提出了一种基于预设时间收敛的无人机集群时空协同控制方法.首先,对无人机集群对地攻击任务场景及其相关要素进行了分析,并建立了无人机集群、地面运动目标和攻击问题模型.在问题建模的基础上,考虑无人机集群的时空协同策略,设计三维空间无人机集群对地攻击的时空协同控制律.所提出的时空协同控制律能够控制无人机集群在指定的时间内到达期望的攻击位置,实现对地面运动目标的时空协同攻击.通过基于李雅普诺夫函数的理论分析,证明了所提出的控制律能够在预设时间条件下使攻击位置误差变量渐进稳定.仿真结果表明,在地面运动目标转弯运动的情况下,所提出的协同控制律能够实现无人机集群的时空协同,在指定的时间内完成对地面运动目标的多角度协同攻击.

摘要：崩塌滚石是山区主要的地质灾害之一,分布范围及其广泛,突发性极强,预测困难,会造成建筑物损坏、交通运输线路堵塞、人员伤亡等严重后果。其防护结构的设计依据主要是边坡滚石的运动轨迹,目前,国内外对崩塌滚石的相关研究较为薄弱,从而导致滚石灾害治理上效果不佳。通过对国内外众多滚石灾害案例的研究,探索3维非连续变形分析方法(3-D DDA)在崩塌滚石中的应用。相比传统的2维模型,3维模型由于能够考虑3维地形效应,分析扩散角,近年来逐步成为主流的研究手段。实例分析中以某岩质边坡建立3-D DDA模型,采用恢复系数法描述滚石碰撞反弹的问题,通过数值模拟,分析多块体滚石事件的运动特征。结果表明:是否考虑滚石间相互碰撞所计算出的结果差异较大,虽然滚石间的相互碰撞通常会带来总能量的损失,但部分块体受到碰撞将接受动能,促进其远距离运动,滚石块体间的相互作用不能忽视。与现有方法相比,3-D DDA具有能直接在模拟块体间相互碰撞,更符合多块体滚石灾害事件的优点。进一步,基于运动特征分析成果验证了防护措施的效果。该方法可用于斜坡区多块体滚石运动特征的预测,并可为滚石灾害科学防治决策提供参考。

摘要：目前中国输配电市场是高度垄断市场,垄断导致生产低效率和较高的垄断电价.为解决这一问题,本文根据可竞争市场理论的思想,运用激励理论原理,从政府管制政策的角度,分析在电力市场输电环节,允许电力直供模式后,对电网公司和发电企业之间契约设计以及对电力输送环节垄断的影响.电力直供促进了输电环节的竞争,增加社会的电量供给,促进电网企业提高生产效率,降低生产成本,使社会的整体福利水平得到帕累托改进.

摘要：液压支架是大倾角煤层伪俯斜工作面“围岩-装备”系统稳定性的核心,现有液压支架结构无法适应伪俯斜开采空间稳定性要求,严重影响了该类条件下工作面安全高效开采。以大倾角煤层伪俯斜开采工作面为研究背景,采用工程类比、结构运动学分析、数值仿真的综合研究方法,分析了大倾角伪俯斜工作面“支架-围岩”稳定性特征,并以ZY7000/22/45型液压支架为基础,发明一种新型平行四边形液压支架,进行了结构合理性设计,分析了关键构件运动学响应特征。研究表明:大倾角伪俯斜综采工作面垮落矸石非均匀填充以及矸石对支架的砸、压、推作用是影响支架稳定性的关键因素,平行四边形顶梁与底座更适应伪俯斜工作面。设计的平行四边形支架顶梁、底座及立柱排布方式为平行四边形,异形掩护梁与后连杆、油缸连杆、底座构成柔性四连杆结构。平行四边形支架立柱为主要承载结构,油缸连杆为主要运动机构,其运动特征影响因素主要为上下柱窝间距和前后连杆与掩护梁铰接位置间距,其中掩护梁与后连杆是支架位姿调控的关键,且支架运动过程中无双扭线产生。研究结果为该类条件工作面支架提供了一种选型,一定程度上保障了该类煤层的安全生产。

摘要：华北型煤田下组煤资源受奥陶系中统厚层灰岩或太原组薄层灰岩等承压含水层突水威胁严重,现阶段利用水平定向钻对含水层进行超前区域注浆改造是消除底板突水威胁、解放煤炭资源的重要手段。但由于底板岩溶裂隙含水层水平注浆孔浆液扩散规律不清,注浆设计和工程实践中的关键注浆参数确定缺少理论依据,无法有效把控注浆过程、保证注浆效果,因此综合采用室内试验、理论推导、数值分析、对比验证和数值模拟等手段研究构建了倾斜裂隙水平注浆孔牛顿流体和黏时变性流体浆液扩散模型,通过模型试验和数值模拟计算进行了对比验证,计算分析了不同因素下倾斜裂隙浆液扩散迹线和扩散距离变化规律。研究结果:理论计算得到的浆液扩散形态和倾角的影响特征与倾斜裂隙浆液扩散物理模型试验结果和数值模拟计算结果具有一致性;岩溶含水层单裂隙中不同注浆压力、裂隙倾角(不包括0°)、裂隙开度和浆液水灰比下中浆液扩散形态为沿中心垂线对称的近似椭圆形态,上方裂隙中部迹线呈现微凹特征分布,浆液扩散距离最大值和最小值分别出现在方位角180°和0°位置。下方裂隙浆液扩散迹线范围的增加幅度大于上方裂隙;浆液扩散迹线范围在下方裂隙和上方裂隙中随裂隙倾角增加分别增大和减小;相同条件下,水平注浆孔上方裂隙中的浆液扩散距离大于下方裂隙中的,且在宽张裂隙尺度下差距呈现倍数增加特征。

摘要：为了研究横桥向地震作用对钢拱桥结构地震损伤发展的影响,以一座实际中承式钢拱桥为对象,建立考虑损伤区局部变形影响的全桥混合有限元(FE)模型.通过对结构进行不同峰值加速度地震作用下的弹塑性地震反应计算,对比分析在空间三维地震作用和仅在桥梁面内地震作用下钢拱桥的损伤发展情况.结果表明,横桥向地震动输入虽然不改变钢拱桥面内的位移时程响应及地震塑性损伤区域的分布位置,但会增大钢板发生局部变形的程度并加速焊接节点超低周疲劳损伤的发展,从而增大结构发生局部失稳破坏和超低周疲劳破坏的可能性.在钢拱桥的抗震设计中宜同时考虑3个方向的地震作用,以确保结构的抗震安全.