摘要：针对某大型无人机机身轻量化需求,以选区激光熔化(Selective laser melting, SLM)制造的承载接头结构为研究对象建立有限元模型,基于ANSYS Workbench计算接头结构在不同极限工况下的强度、刚度性能,并根据材料最大许用应力准则进行校核.采用拓扑优化变密度法,以应力最小化为目标、保留质量40%为响应约束,对接头结构进行拓扑优化,根据优化结果设计两种重构方案并进行静力学验证.结果表明,两种模型重构方案分别减重了13.8%和13.3%,在轻量化程度相近的情况下,方案Ⅱ明显具有更小的应力分布以及变形程度,即最优重构方案成功实现轻量化设计,与原结构件相比质量减轻13.3%,且相较于其他方案承载能力最强,满足静态结构设计要求.为大型无人机承载接头结构实现低成本、轻量化的结构设计探索了新的途径.

摘要：针对能源转型背景下优化电力市场总体设计的紧迫需求,文中立足于电能价值这一根本点,提出了适应新型电力系统的电力互替品市场体系设计。首先,分析指出电力互替品市场体系的建设目标,正是为了适应低发电边际成本、高系统消纳成本的新能源,其短期目标是提升系统的调节能力,长期愿景是促使系统具有低调节边际成本。其次,基于对电能价值内涵的再思考,提出了电能双重价值理论,揭示了电能作为商品所具有的生产使用价值和电力电量平衡价值,强调不应基于资源类型而应基于所发挥价值来划分市场主体类型。最后,从商品属性、时间尺度和空间范围等多个维度,对电力互替品市场体系进行了系统设计。该体系由电能量市场、辅助服务市场两大部分构成,其中,前者又可分为互替电量市场与调节电量市场两部分,分别用于反映电能的生产使用价值和平衡价值。在此基础上,对电力互替品市场体系下多区域电力互替品市场形态以及零售商参与电力互替品批发市场的方式进行了探讨。所提出的电力互替品市场体系围绕系统连续平衡而设计,有利于建立公平交易、充分竞争、简单透明的交易机制。

摘要：为准确揭示海上风能波动性对水下压缩空气储能系统性能的影响规律,以先进绝热水下压缩空气储能系统为研究对象,首先,建立考虑风能波动性的海上风电-储能系统热力学模型;接着,提出关键设计参数的设计流程;最后,分析了额定工况与变工况条件下储能系统的能量转化特性。研究结果表明:随着导热油与空气质量流量之比κ_(o,a)的增加,水下输气管道散热损失与冷油罐散热损失的变化趋势相反,同时存在κ_(o,a)最优值为1.41,使得系统热损失最小,对应的最大系统能量往返效率η_(rt)为60.3%;设计工况下,储热与换热单元的(火用)损失最大,约占总损失的36.6%;稳定风速下,当风速偏离设计基础风速时,压缩机与膨胀机的效率降低,导致η_(rt)降低;扰动风速下,随着扰动风分量最大值v_(d,max)增加,受风机额定风速与切出风速的限制,v_(d,max)对储能系统平均发电功率的影响区域可分为快速增长区、增长减缓区以及降低区,3个区域内的η_(rt)均低于额定稳定工况下的设计值。研究可为水下压缩空气储能与海上风电的集成应用提供理论指导。

摘要：为保障高速列车的运行安全,高铁桥梁应具有足够的刚度,这势必会增大结构的地震反应。同时铁路组网,如川藏铁路,已经延伸到西部大震风险区。在高铁桥梁中建立第四级设防的分析方法。在振动台上测试了3个1/5和6个1/8缩尺的圆端矩形截面钢筋混凝土实体桥墩,并进行数值分析。试验结果表明,桥墩在峰值加速度为0.96g(原型0.32g,七度罕遇)以内的地震作用下,墩身仍保持较好的完整性和稳定性,桥墩的地震损伤程度不明显,混凝土桥墩试件没有出现明显的开裂和剥落现象,这表明按规范设计的桥梁具备较好抗震安全性。当地震强度增加到1.71g(原型0.57g,八度罕遇)时,桥墩顺桥向出现中等到严重损伤,而横桥向大多还处于中等损伤。但所有桥墩试件在强度为1.86g的巨震作用下不会发生倒塌破坏。研究表明,在相同地震动作用下,随着纵筋率提高,结构耗能总体呈增加趋势;随着地震设防水平增加,耗能随纵筋率的变化更加显著,试验桥墩可以承担更大的地震荷载。纵筋率对桥墩滞回曲线形状影响较大,增加纵筋率,耗能能力随之增大。需要强调的是,由于高铁桥墩不是按照延性设计,桥墩的体积配箍率均较低,研究表明其对桥墩的滞回性能的影响不明显。

摘要：针对现有盾构隧道传统管片接头拼装效率低、连接件抗弯性能不足等问题,开展面向快拼式的新型G接头结构设计及抗弯性能分析研究。首先,基于零件设计方法及传统C-T接头结构,提出一种新型快拼G接头设计方案;其次,基于设计方案完成G接头设计,并结合实际工况开展G接头力学特性分析;然后,基于G接头抗拉力学性能开展结构优化设计,最终确定满足快拼特点及力学特性的新型快拼G接头形式;最后,基于结构、材料等属性特征建立3种管片接头模型,并结合实际工况开展斜螺栓接头、C-T接头和G接头的抗弯刚度分析,对比三者的接头变形与弯矩转角。结果表明:新型G接头实现了抗弯刚度提升,相对斜螺栓接头、C-T接头分别提升289%、161%。

摘要：针对现有轨迹跟踪控制方法较难兼顾控制精度与稳定性的问题,提出一种基于Udwadia-Kalaba(U-K)控制理论的鲁棒控制方法。基于拉格朗日法建立机器人动力学模型,将动力学参数分为确定的名义部分与不确定部分;结合U-K理论与系统名义部分参数确定外骨骼机器人系统理想运动轨迹约束下的名义部分控制力矩;为消除机器人系统不确定部分的影响,引入鲁棒控制器,通过划分不确定性边界确定其应输出的额外控制力矩。仿真结果表明:相较于传统PID算法,基于U-K控制理论的鲁棒控制的外骨骼机器人髋关节、膝关节角度的轨迹跟踪控制精度分别提高了76.4%和96.8%。基于设计的下肢外骨骼机器人样机进行轨迹跟踪对比实验,实验结果表明:基于该方法的下肢外骨骼髋关节、膝关节角度的轨迹跟踪精度为0.467 0°和0.114 1°,相比作为对照的PID算法,分别提高了82.6%和86.8%,同时系统整体控制周期缩短了56.6%,该控制方法具有更高的同步性、控制精度与稳定性。

摘要：为简化街景大数据获取、处理和分析过程,设计并实现了一个在线百度街景的城市天空可视域(SVF)指标智能分析系统BMapSVF。基于浏览器/服务器的前后端分离软件系统架构,采用开源Web框架和数据库系统,融合DeepLabv3图像语义分割算法,选用开放街景数据集Cityscapes对DeepLabV3进行训练,实现了街景数据获取、存储、处理、SVF提取和可视化表达等功能。在南京市新街口中心区主要道路上采集180张百度街景图像,于BMapSVF系统上完成SVF计算,并与人工SVF提取方法结果进行比较。结果表明,受树木等杂物遮挡影响,系统提取的SVF与人工方法结果存在小的整体偏差,但2种方式提取的SVF数据相关系数达到0.965 5,标准误差为0.023 7。

摘要：浮体间跨接电缆因设计不合理,在运行期间出现过度弯曲、拉伸、与浮体碰撞等现象,影响系统可靠运行.针对跨浮体电缆容易出现疲劳失效的问题,本文提出一种海上漂浮式光伏多浮体间电缆跨接方法.首先,对浮体结构进行分析,确定典型六边形浮体间的电缆跨接方案.其次,通过分析浮体结构对跨接方案的影响,确定电缆跨浮体设计步骤中的关键参数与限制条件;通过与现阶段跨接电缆保护手段对比,提出一种通过合理规划跨接参数满足运行要求的方法,建立电缆跨接方案两阶段求解框架;采用信赖域粒子群算法在第一阶段求解出跨接方案变量的可行解区域,第二阶段在可行解区域中求解出疲劳寿命最大值作为跨接方案最优解.最后,在Orcaflex软件搭建电缆跨接模型对最终方案进行校验,通过算例分析验证本文所提方法的有效性.研究表明,通过对合理规划跨接电缆路径,可以在一定程度上缓解电缆的弯曲状态,降低疲劳损伤,可以在运行年限期间可靠运行.

摘要：为了推动工程标准数字化与智能化,实现标准规范内容的机器可读、可算,系统调研了标准数字化研究现状,提出了建筑工程标准数字化发展阶段的分级模型及其典型应用场景,为标准数字化与智能化发展提供了清晰路径。同时,建立了覆盖存量标准智能解译、增量标准智能编制与标准多场景应用3个方面的建筑工程标准数字化关键技术框架,并系统综述了框架各部分关键技术的研究应用现状、未来需求及关键挑战。研究表明,相关研究已在知识抽取、条文解译、协同设计、智能审查等方面取得显著进展,为标准数字化解译提供了有力支持;但完全实现标准数字化转型尚需时日,仍需结合多模态大模型(LMM)等技术,在标准数字模型、标准智能解译与编制、多场景应用等方面开展更多探索。

摘要：当前图流概要技术不能在小内存下实现高效准确的图流测量,也无法完成周期边查询,为此提出面向周期边查询的图流概要技术——周期交互矩阵(PIM).PIM为混合结构,由存储重边的二维邻接矩阵和存储轻边的三维邻接矩阵组成,提高了内存效率.二维邻接矩阵保留重边标识、权重和时间戳,实时完成包括周期边查询在内的多种查询任务.设计基于权重和时间的替换策略,使用共享哈希技术以提高查询精度和插入查询效率.实验结果表明,PIM在小内存下实时高效地完成了多种图流查询任务,能够准确地召回所有频繁边、频繁点和周期边.对比当前图流概要技术,PIM将查询任务的平均相对误差降低了91.41%~99.54%.