摘要：针对动态运动基元方法(DMP)在轨迹规划时忽略关节运动学约束,导致机械臂灵活度下降、轨迹跟踪精度低的问题,提出一种基于可操作性的改进版DMP(M-DMP)。该方法首先通过数值解确定冗余机械臂当前的可操作性梯度,并分别从末端速度分量和零空间分量调整动态运动基元的外力耦合项。然后设计了动态参数,能够自适应调节外力耦合项大小,保证机械臂运行时的灵活度。其次为解决原方法无法避障,以及避障过程中可能出现灵活度降低的问题,利用指数函数优化势力场后,将其与M-DMP结合实现避障。通过理论分析证明了M-DMP的稳定性。最后在多种场景下进行仿真和实物实验,结果表明M-DMP方法在避开障碍物的同时,降低了53.56%的轨迹跟踪误差,并将可操作性提高了27.69%。

摘要：几内亚湾海域沿岸频繁遭受海浪袭击,研究南大西洋至几内亚湾海域海浪特征及传播特性对西非港口、航道及海岸工程建设意义重大。对SWAN(Simulating Waves Nearshore)和WWIII(WAVEWATCH III)模型在模拟大尺度大西洋和小尺度几内亚湾海域海浪的行为进行比较,发现WWIII-SWAN双层嵌套模型更适合南大西洋至几内亚湾海域海浪模拟。基于该双层嵌套模型进行2021年7月1日至8月31日自南大西洋至几内亚湾海域的海浪模拟,得到南大西洋典型海浪时刻海浪有效波高分布和峰周期分布。研究表明咆哮西风带高强度海浪沿西南方向传播至包括几内亚湾的西非沿岸,有效波高从10 m以上减少到4 m以内,峰周期自西南向东北方向呈明显分层且逐渐增加。南大西洋至几内亚湾的海浪二维谱能量分布也表明南大西洋海浪自西南向东北传播过程中涌浪占据主导,西非沿岸尤其是几内亚湾大部分时间处于14 s以上长周期涌浪作用中。

摘要：为了实现钢框架结构在地震作用下的集中耗能和震后功能快速恢复,提出了一种带可拆换T型钢连接件的梁柱节点。通过控制T型钢连接件与框架梁的承载力比值,即设计承载力系数,即可实现集中耗能的设计目标,震后仅需更换受损的T型钢连接件即可快速恢复结构功能。设计并制作了4个带T型钢连接件的梁柱节点试件,通过试验和有限元相结合的方法研究了其抗震性能。对典型试件拆换受损的T型钢连接件,并采用可拆换残余转角、滞回性能和组件耗能等指标,从功能恢复效率和功能恢复质量两个方面评估了其震后功能快速恢复性能。研究表明:所有试件均呈现出半刚性节点的特性。采用低屈服点T型钢的试件具有较高的刚度、较好的延性和较大的安全储备,建议在工程中优先采用。除了设计承载力系数较大的试件在试验后期钢梁悬臂段根部出现轻微塑性以外,其余试件的梁柱等非耗能构件均处于弹性状态,且T型钢的耗能比例达到90%以上,为震后功能快速恢复提供了可能。T型钢腹板较薄的RT-2试件具有最大的T型钢可拆换残余转角和梁端可拆换残余转角,采用低屈服点T型钢试件的拆换性能优于普通钢试件。拆换试件与原试件相比,虽然延性系数略有降低,但初始刚度和承载能力几乎没有差别,T型钢连接件仍能发挥集中耗能的作用,试件拆换后功能快速恢复性能良好。

摘要：生态海岸通过整合盐沼等植被缓冲带,可以增强对风暴潮和波浪的自然防御功能,同时展现出可持续和自适应特性。本研究以海三棱藨草(Scirpus mariqueter)为研究对象,通过分析现场观测的波浪数据,对盐沼植被缓冲带的消浪效果进行了定量评估。结果表明,在不同海岸区域的同种植被中,波浪透射系数与相对宽度显著相关,且植被区内波浪衰减速率呈现先快速后减缓的变化趋势。基于此,本研究推导了一个基于植被相对宽度的波浪透射系数经验公式:k_(t)=e^(-003w/h_(0)+0.67),并通过实测数据验证了该公式的预测精度(R^(2)=0.86)。本研究成果对快速评估盐沼植被缓冲带的防护能力具有重要意义,同时为海岸带的可持续防护策略提供了科学依据。

摘要：处于高烈度地震区的跨断层隧道在遭受断层蠕滑作用威胁的同时,强地震动对隧道的安全运营提出更为严苛的要求。鉴于此,为研究蠕滑-地震作用对跨断层隧道的影响,以汕头湾海底隧道穿越活动断裂带为背景,结合实际工程场地特征及地震动参数,确定了隧址区断层百年蠕滑错动量。考虑衬砌结构的非线性塑性损伤特性,建立蠕滑-强震叠加作用的三维数值计算模型,开展隧道在断层蠕滑导致的初始损伤下的结构动力响应分析研究,得出以下结论。(1)当仅受断层蠕滑作用时,隧道的显著相对变形发生在断层破碎带附近;隧道拱顶及拱底位置的拉压效应较为显著,且表现出明显的受剪切状态。(2)叠加地震作用后,断层带附近隧道的加速度放大现象较为显著,最大放大系数为3.0。(3)叠加地震动作用后,隧道的横向变形和拱腰应变较断层蠕滑单独作用时的隧道响应显著增大。最大水平相对位移增加至2.90 cm,等效塑性应变放大5倍。(4)断层蠕滑作用下隧道的损伤集中在断层面处,而地震动作用将加剧这种破坏,并导致隧道拱肩和拱脚的累积损伤。(5)蠕滑错动后的地震动作用放大了隧道的损伤响应,更大的初始蠕滑错动量导致更严重的损伤量级,更大的PGA则导致更广范围的损伤。相较于无蠕滑损伤的隧道,蠕滑-地震作用下隧道的拉伸损伤衬砌体积可增加224.8%。研究结果可为我国高烈度地震区跨断层隧道的抗震性能设计提供参考。

摘要：建筑碳排放计算已成为硬性要求,绿色建筑作为建筑行业重要部分及关键碳减排路径之一,对其碳排放情况进行分析具有重要意义。本文以获得绿色建筑标识的59个公共建筑和26个居住建筑实际项目为研究对象,采用全寿命周期碳排放分析方法,归纳、统计不同阶段、不同星级、不同功能绿色建筑的碳排放水平,并根据绿色建筑全寿命周期碳排放特征,提出了绿色建筑设计、建造与运维管理减碳措施建议,以期推动规模化推广绿色建筑、实现全过程协同降碳。

摘要：目的建立一种基于多酶恒温核酸快速扩增(multienzyme isothermal rapid amplification,MIRA)技术的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)污染风险现场快速检测系统。方法通过美国国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)基因序列查询比对,获取了我国主要产DON镰刀菌(包括禾谷镰刀菌、亚洲镰刀菌、假禾谷镰刀菌和黄色镰刀菌)的Tri产毒基因簇高度同源序列,设计特异性荧光探针并筛选引物,建立了产DON镰刀菌的MIRA快速检测方法,同时结合纸基DNA快速提取技术,构建了一套现场快速检测系统。结果该检测系统对质粒模版的检出限为1.95×10^(1) copies/μL,对基因组DNA的检出限为15 fg/μL,对小麦灌浆期(穗)部样品的检测结果(共27个阳性)与实时荧光定量聚合酶链式反应技术(quantitative real-time polymerase chain reaction,qPCR)结果高度相关(r=0.820,P=0.000)。将MIRA检测的阈值线设定在第43个扫描点(起峰时间为7 min)时,对89个小麦样品的高DON污染风险(DON>1000μg/kg)与低DON污染风险(DON<1000μg/kg)的综合判别准确率为87.15%。结论该检测系统快速、经济、实用,且试剂和仪器便携,能够有效实现现场快速检测。这将有助于实施田间小麦DON污染风险早期预警,指导干预,防止或减少损失。

摘要：为了研究人手指抓持表面光滑物体时静摩擦力与湿度和抓持力的关系,在本研究中设计并制作了一种可在被抓持物体的重量连续变化的条件下测量指腹变形、抓持力及摩擦力的装置.在不同湿度和被抓持物体重量的条件下测量并分析了指腹变形及其与表面光滑物体之间的最大静摩擦系数,通过指腹变形量度量指腹与被抓持物体之间的黏着力,以此分析湿度对最大静摩擦系数的影响机理.结果表明:最大静摩擦系数依存于抓持力,随抓持力的增加先呈负幂函数变化,然后稳定为一定值;湿度会影响指腹与被抓持物体之间的黏着力,从而影响抓持的最大静摩擦力;潮湿时黏着力最大,抓取表面光滑物体最省力且不易打滑;湿度对最大静摩擦系数的影响是非线性的,最大静摩擦系数随湿度的增加而增加,到达峰值后逐渐减小.

摘要：基于某重型高压共轨柴油机开展了米勒循环在外特性工况点、排放控制工况点和最低燃油消耗率工况点对发动机性能、燃烧和排放的影响研究.米勒循环依靠进气门晚关来实现,其中进气门关闭时刻分别推迟了30°、50°和70°CA.结果表明:重型柴油机应用米勒循环能够在实现较低缸内压力峰值下,较低燃油消耗率的目标,相同缸内压力峰值下燃油消耗率能够降低约1 g/(kW·h);大的进气门晚关角度能够实现在相同燃油消耗率下,排气温度提升20℃以上,可作为发动机排气热管理的储备技术.大的进气门晚关角度在外特性高转速段会造成功率损失,因而必须与高效增压器配合使用才能保证全局功率不损失,同时降低燃油消耗率,提升排气温度.

摘要：受东方蝼蛄刺状挖掘足能够高效挖掘土壤的启发,设计了大豆播种机破碎式覆土装置,以提高其碎土性能。对东方蝼蛄前足的趾爪趾长、趾尖角、趾间距、侧面的楔角进行测量,以此为依据设计了仿生碎土圆盘。破碎式仿生覆土装置由大小碎土圆盘、折弯法兰、固定机架、旋转副、减震弹簧和悬挂架组成。本覆土装置专为双行种子沟设计,可实现对大豆沟槽双侧进行覆土。对仿生碎土圆盘碎土齿进行了受力分析,并利用Ansys及Ls-Dyna软件对所设计部件进行仿真优化分析,得到碎土圆盘切削受力情况土壤的等效应力分布以及覆土过程中种子横向位移。田间试验结果表明破碎式仿生覆土装置完成了覆土功能要求,破碎率达到92.2%,平均覆土厚度为2.4 cm,平均种子行间距为10.1 cm。