摘要：为拓宽压电能量采集器的有效频带,通过在附有末端磁铁的压电悬臂梁上增加一对移动磁铁,设计了一种频率可调、单-双稳态模式可快速切换的非线性磁式压电能量采集器。首先,对采集器进行分布参数动力学分析,基于Euler-Bernoulli理论推导了系统动力学方程,根据Lagrange函数分析系统动能、势能和电能表达式,利用磁偶极子模型得到系统的磁力表达式,通过Galerkin离散方法和泰勒展开得到系统的一阶降阶模型,利用谐波平衡法得到方程的解析表达式。随后,利用仿真软件分别对采集器的单-双稳态特性进行研究,分析了磁铁间距、阻尼、负载等参数对系统输出电压和功率的影响,并通过实验进行验证。实验结果表明:通过移动磁铁引进的非线性磁力有效增加了采集器的输出电压和输出功率;通过改变磁铁间距改变能量采集器的谐振频率,较好地拓宽了采集器的工作频带;系统可通过调节磁铁间距实现单稳态模式与双稳态模式之间的切换,能够分别利用单稳态模式和双稳态模式收集高频和低频环境下的振动能量。

摘要：以纤维类型及其体积分数为变量,通过单轴拉伸试验,研究了海砂工程水泥基复合材料(SECC)的单轴拉伸性能,并基于现有工程水泥基复合材料(ECC)的拉伸本构模型,阐述了SECC的稳态开裂机理,提出以强化段与软化段描述SECC拉伸应力-应变关系的波动上升段和下降段,得到了新的适用于SECC的拉伸本构模型.结果表明:纤维体积分数为1.5%的聚乙烯(PE)纤维/SECC表现出饱和多缝开裂的应变硬化行为,其延性可达到3.99%;提出的SECC拉伸本构模型计算结果可准确描述具有稳态开裂行为SECC的拉伸应力-应变关系.

摘要：针对新型干式煤气柜柜体(大型薄壁纵环离散加筋圆柱壳)轴压后屈曲的缩尺模型设计和相似预报问题,基于离散加筋理论与结构体系的总能量推导出结构轴压后屈曲的广义相似条件和缩尺原理公式.对含不同初始缺陷类型和模型材料的纵环加筋圆柱壳,开展轴压后屈曲不完全相似模拟研究.研究表明:纵环加筋圆柱壳缩尺模型的轴压后屈曲特性,结合结构轴压后屈曲不完全相似的相应缩尺原理公式,能较好地预测其原型结构轴压后屈曲的结果.当模型与原型的材料泊松比相同时,模型能准确预测其原型的轴压后屈曲特性.随着模型与原型的材料泊松比偏差增大,预测原型的后屈曲特性与其原型结果的偏差逐渐增大.提出的缩尺模型设计方法和缩尺原理公式,适用于不同初始缺陷类型和模型材料的纵环加筋圆柱壳轴压后屈曲相似预报,为实际工程中类似结构轴压后屈曲缩尺模型设计和试验提供参考.

摘要：通过在二胺单体(MFPAP)中引入二氟甲基和吡啶环,设计并合成了一系列新型芳香聚酰胺(PA)。采用红外光谱、热、光学、力学、气体渗透等测试进行了性能表征,结果表明,PAs的有机溶解度优异,室温能溶于DMSO,DMF和NMP等高沸点有机溶剂,加热条件下能部分溶于CHCl_(3),THF等低沸点有机溶剂;热稳定性突出,玻璃化转变温度(T_(g))均高于283℃,N_(2)氛围下热失重10%的温度均在473℃以上;光学性能良好,其中λ_(cut-off)=371~392 nm,λ_(80%)=447~504 nm;聚合物薄膜的拉伸强度为46~64 MPa,弹性模量为1.03~1.26 GPa,断裂伸长率为1.27%~3.05%;PAs的链间距在0.39~0.45 nm,具有松散的链堆积和较大的自由体积;采用定容变压法测定了He,CO_(2),O_(2),N_(2)纯气体的渗透性,其中PA-b表现出最好的气体分离性能,P(He)=6.778 barrer,α(He/N_(2))=33.455。

摘要：为有效防护膨胀土边坡在降雨−蒸发循环作用下的失稳破坏,采用新型防渗护壁材料防护膨胀土边坡,但其抗入渗、抗冲刷性能及工作机理尚不清晰。为此,制作未防护、防渗护壁材料防护和三维植被网+防渗护壁材料防护3组膨胀土边坡模型,研究降雨−蒸发循环作用下边坡体积含水率、孔隙水压力、径流量、土体冲刷量、坡面冲蚀过程以及裂隙的变化规律,揭示新型防渗护壁材料防护膨胀土边坡的作用机理。研究结果表明:降雨入渗引起的含水率和孔隙水压力变化均具有一定的滞后性;防渗护壁材料防护边坡在同一深度的含水率对降雨入渗的响应时间最长,而素土边坡的最短;边坡的抗入渗能力由大到小顺序为防渗护壁材料防护边坡、三维植被网+防渗护壁材料防护边坡和素土边坡;各循环中孔隙水压力峰值差总体上防渗护壁材料防护边坡最大,素土边坡最小;防渗护壁材料防护边坡的径流量最大,3组边坡径流量均随循环次数增加呈“S”形变化;膨胀土边坡坡面在降雨−蒸发循环作用下发生渐进性侵蚀破坏,土体冲刷量与降雨−蒸发循环次数呈二次函数关系;防渗护壁材料防护边坡的抗冲刷系数最大,抗冲刷性能最显著。总体而言,防渗护壁材料防护层可有效防止雨水入渗及边坡水分蒸发,并能有效降低雨水和径流作用对坡面的侵蚀破坏,有利于增强边坡长期稳定性。

摘要：为了提高计算或通信资源的利用率,减少能源的消耗,文中在经典的连续时间动态输出反馈控制的基础上,针对一类非周期采样和随机测量噪声下的Lipschitz非线性系统,提出了一种基于事件触发脉冲观测器的输出反馈控制方法。首先,通过设计只依赖于系统离散测量输出与辅助变量的事件触发机制,构建了一种新型事件触发脉冲观测器,而后通过构造由原系统与观测误差系统组成的增广系统,发展拟周期离散化Lyapunov函数方法,建立了增广闭环系统均方意义下最终有界的稳定性判据,该判据揭示了采样周期、噪声强度和事件触发参数对系统性能的影响机理;然后,通过联合设计方法,将求解原系统的输出反馈控制器与观测误差系统的观测器增益问题转换为求解一组基于增广系统的线性矩阵不等式(LMI)可行解问题,以解决随机测量噪声下无法分离设计控制增益与观测增益的难题;最后,在Matlab平台上,以连杆机械臂系统为例分析所提控制方法的性能。实验结果表明,文中所提方法能够有效地减少系统状态的传输次数,降低通信/计算资源的消耗,解决了存在随机测量噪声的非线性系统镇定问题,从而验证了所提方法的有效性。

摘要：为全面了解路侧安全相关领域研究进展,针对性地制定防控方案,从文献占比、文献所属地、文献来源3方面分析路侧安全当前发展趋势;从路侧事故风险评估和路侧安全设计方面综述路侧安全研究现状、存在的问题及未来发展方向;从研究方法入手,评述用于路侧事故风险评估的不同预测手段和分析模型。研究结果表明:导致路侧事故高风险的前10种显著性致因因素从高到低依次为:驾驶人年龄≤25岁或≥65岁、饮酒、小半径弯道、超速、未使用安全带、大型车、较大交通量、紧邻道路边缘的物体、无照明/夜间、窄路肩。在路侧事故风险评价方面,未来研究应进行动静态多源数据融合,通过探究事故致因因素交互机制,提出路侧事故风险态势研判方法;在路侧安全设计方面,应从精准量化净区宽度、制定净区设置条件、合理匹配护栏等级和降低交通设施解体消能设计成本等方面入手,形成一套合理有效的路侧安全防护方法。另外,在当前智能网联发展背景下,通过构建人、车、路协同综合感知体系和路网运行监测与预警系统,提高车辆行车稳定性同样是未来的研究方向。

摘要：装配式钢-混凝土组合框架在工程中的应用日益增多,但是目前有关其抗倒塌性能的研究鲜见报道。为了研究装配式钢-混凝土组合框架的动态倒塌性能,文中首先设计了2个缩尺的装配式组合框架子结构试件,对其开展了动态抽柱试验,研究了此类框架结构在不同倒塌荷载工况下的动态倒塌行为,并评估预制混凝土板分段对框架动态倒塌行为的影响;然后,基于试验结果建立了装配式组合框架倒塌荷载等效动力增大系数DIF的计算模型。结果表明:在1倍倒塌荷载(30 kN)和2倍倒塌荷载(60 kN)的作用下,装配式钢-混凝土组合框架子结构的主要损伤为靠近边柱的框架梁端混凝土板的开裂;中柱失效后,剩余子结构仍具有较好的承载能力和整体刚度,在这两种工况下结构不会发生倒塌破坏;在相同倒塌荷载作用下,装配式组合梁框架受到的冲击效应大于现浇混凝土组合梁框架;混凝土板分段预制对组合框架子结构的基本动力特性影响不大,但会导致组合梁端钢梁应变和预制混凝土板中纵向钢筋应变的动力增大系数变大;2个试件失效柱位移动力增大系数介于1.38~1.65之间,在部分情况下应变的动力增大系数大于2.0;基于试验结果建立的装配式组合框架倒塌荷载等效动力增大系数DIF的计算模型可为开展装配式组合框架静力倒塌分析时倒塌荷载的修正提供参考,基于该模型得到的倒塌荷载DIF计算值偏于保守。

摘要：提出了结合负刚度装置提升线性滞回阻尼器对斜拉索多模态振动控制效果的方法.考虑被动负刚度装置与阻尼器在斜拉索上任意位置安装,采用斜拉索两点施控系统特征方程,讨论了安装位置、线性滞回阻尼器参数、负刚度系数等对斜拉索多模态阻尼的影响.结果表明,被动负刚度装置能有效提升线性滞回阻尼器对斜拉索的多阶模态阻尼比,其安装位置越靠近阻尼器,阻尼提升效果越明显.进一步,以苏通大桥某附有黏性剪切阻尼器的超长拉索为例进行了实际设计,讨论了被动负刚度的可行性,并与结合惯容器的阻尼器进行了对比,结果表明,被动负刚度装置对斜拉索-阻尼器系统多模态阻尼提升效果更好.

摘要：针对现有传染病传播预测模型存在未充分考虑数据的内在关联性的问题,采用图多项式-向量自回归(GPVAR)模型对传染病的传播进行预测,并提出新的用于模型参数估计的优化方法.将传染病发病地区建模为图节点,并根据地区间的距离信息和人群流动情况确定节点间的边及其权重,以反映传染病传播过程中的空间关联性.将不同时刻的感染疾病人数建模为时变图信号,使用GP-VAR模型对时变图信号在图上的演变过程进行预测,并设计一种最小二乘(LS)优化方法对GP-VAR模型的参数进行估计.仿真实验结果表明,与现有的预测方法相比,所提方法能够更好地考虑到数据在空间维的相关性和时间维的演变特性,更加准确地刻画传染病的传播特性,且具有普适性,预测效果更好.