摘要：实际应用中的卫星调度方案往往受到外界因素的影响,例如电磁干扰、卫星失效、云层遮挡以及新任务的动态到达等,需要在短时间内对原始调度方案进行调整并生成新的调度方案,以保证卫星系统的稳定性.对此,考虑新任务到达情况下的卫星应急调度,建立多星协同应急调度的整数规划模型,并提出一种基于动态邻域结构的卫星应急调度算法(satellite emergency scheduling algorithm based on dynamic neighborhood,SESA-DN).设计多种类型的邻域结构以及动态的邻域选择策略,能够根据任务完成情况进行有效反馈,通过对应急任务的插入与替换生成卫星应急调度方案;同时,构建多星应急调度场景,通过大量仿真实验将SESA-DN算法与多种对比算法进行比较.实验结果表明,SESA-DN算法的稳定性优于对比算法,对于多星协同动态调度问题具有很好的适用性.

摘要：针对车辆在轨迹跟踪过程中,尤其是高速转向等极限工况下,易出现车辆跟踪精度差和失稳的问题,以分布式驱动智能汽车为研究对象,提出一种考虑横向稳定性的轨迹跟踪协同控制策略。首先,建立车辆纵向、横向以及横摆运动的三自由度动力学模型,设计了基于模型预测控制的主动转向控制器,通过优化求解得到跟踪期望轨迹的最佳前轮转角。然后,采用滑模控制设计横摆力矩控制器,将横摆角速度和质心侧偏角作为联合变量,利用积分二自由度控制模型,计算车辆稳定的等效附加横摆力矩。最后,采用二次规划算法设计最优力矩分配控制器,以满足总的驱动力矩和附加横摆力矩的控制需求。仿真试验结果表明,控制系统在极限高速工况下,能够使车辆精确、稳定的跟踪期望轨迹。

摘要：转矩脉动和电磁振动是评价电动汽车(electric vehicles,EVs)电机品质的2项重要因素。该文设计并研发一种新型两段式磁极转子结构,以降低电动汽车内置式永磁(interior permanent magnet,IPM)电机的转矩脉动和电磁振动。该结构的关键特征是转子由相同轴向长度的两段交错组合而成,不改变永磁体的尺寸和用量,每段转子上一个磁极的极弧宽度与其他磁极不同。受益于两段转子的交错安装,不等极弧宽度所引入的不平衡磁拉力被完全抵消。建立该电机的有限元模型和多物理场耦合分析模型,与一台传统磁极分段结构的10kW原型电机进行对比分析,对电机的电磁性能和振动响应进行全面的比较与评估。最后,分别制作新型两段式转子样机和传统磁极分段样机,对反电动势、齿槽转矩、矩角特性、瞬态转矩脉动和效率等进行试验对比。结果表明,所提出的新型两段式转子电机的转矩脉动、电磁振动抑制效果等性能均显著优于现有的磁极分段电机。该结构可推广到其他转子类型的永磁电机,具有重要的工程实用价值。

摘要：防腐蚀涂层广泛应用于强酸、强碱、海洋高盐雾等恶劣环境。这些涂层具有优异的防腐蚀功能,但是在使用过程中,涂层容易被外界环境破坏,因此迫切需要开发具有自修复功能的防腐蚀涂层技术。文中介绍了目前制备自修复防腐蚀涂层的3种主要方法:微胶囊法、微管路法和本征修复法。其中,微胶囊法和微管路法可以比较容易地将愈合剂或缓蚀剂填充在胶囊或3D网络中。本征修复法利用材料的固有属性实现自修复功能,在理论上可以完成无限次的自修复过程。微管路法能够源源不断地提供两阶段愈合剂到材料受损表面,但是该方法成本较高,并且管路设计难度较大。此外,对自修复防腐蚀涂层技术目前面临的挑战和未来的发展趋势进行了总结与展望。

摘要：为了客观揭示级配碎石模量的结构服役状态相关性,采用室内动三轴材料试验和足尺结构试验开展级配碎石的模量特性研究,室内动三轴试验通过控制含水率、密实度、围压及偏应力等指标探究级配碎石在不同服役状态下的动回弹模量。研究发现,级配碎石的动回弹模量随着含水率的增大而减小,随着密实度、围压及偏应力的增大而增大。采用承载板和便携式落锤弯沉仪(PFWD)测试方法,通过分层铺筑与反挖2种室外足尺试验对级配碎石层顶面当量模量及该层结构模量进行测试与对比分析。分层铺筑测试结果表明:采用承载板法和PFWD方法测试得到级配碎石顶面当量模量和其结构模量均随铺筑层厚度的增加而增加,但增长速度随铺筑厚度增大而减小;级配碎石顶面模量随着下承层的顶面当量模量的增大而增大,但增长速度逐渐降低。反挖测试结果表明,由于上部级配碎石层的影响,反挖处级配碎石顶面当量模量先增加后减小,在开挖深度为20 cm时达到峰值,随着开挖深度的增加逐渐降低,但降低速度逐渐减小。对比室内三轴材料试验和足尺现场结构试验结果发现,级配碎石在足尺路面结构中的结构模量大于其三轴试验测试结果,将三轴模量测试结果用于路面结构设计将低估其承载能力,并产生较大的设计偏差。反挖方法同时考虑了下承层与上覆结构层自重及摩擦力的影响,与其实际服役条件相符。

摘要：弓网系统滑动电接触是列车能量传递的唯一途径。且界面氧化程度对C/Cu接触副载流摩擦磨损影响显著。文中设计直线往复式载流摩擦试验台,提出一种通过定量控制碳滑板表面氧化膜厚度来模拟不同氧化状态的方法,研究不同氧化程度下C/Cu接触副的电接触特性,探究界面氧化对载流摩擦副电接触性能的影响机理。实验结果表明:适当的氧化膜厚度有助于获得更低的接触电阻,较初值降低了17.9%,提升C/Cu接触副的电接触性能,有利于能量传输;但过厚的氧化膜会增大接触电阻,导致接触界面放电频发,放电总能量较初值提升了104.4%,劣化其电接触性能。所得结果有助于进一步提升碳/铜接触副在低氧环境的服役性能。

摘要：为提高地铁沿线新建建筑物的舒适度,有必要在开发前对地面进行地铁车致振动测试与舒适度评价,并将地铁振动激励考虑到拟开发建筑的设计中。文中选取上海某地铁运营线正上方待开发地块进行振动测试,采用加速度时程和频谱分析对地铁致振动的传播规律开展了研究,并利用Z振级、1/3倍频程和四次方振动计量值对区域内竖向振动进行了评价。分析表明,随着测点与轨道距离的增加,三向加速度整体呈衰减趋势。距离轨道水平距离40~50 m处有竖向振动放大区,其Z振级放大效应大于加速度放大效应,Z振级值最高达79.4 dB,放大区内1/3倍频程评价在12 Hz附近均超限,应对放大区内结构采取相应的振动控制措施,提高其舒适度。研究结果可为地铁运行所致振动传播规律分析、新开发建筑的振动控制设计提供基础数据。

摘要：为避免船舶与桥梁相撞时两者出现较大损伤,提出了一种设置在桥塔下塔柱处的新型自浮式钢箱-软体多级耗能防船撞装置。为验证该新型防船撞装置的可靠性,参照实际工程,设计、制作缩尺比为1∶10的新型防船撞装置模型、钢箱防船撞装置模型及无防护的刚性墙模型进行水平撞击试验,结合有限元计算,对比分析各模型破坏模式、动力时程响应及撞击过程中的能量耗散情况。结果表明:相比于钢箱防船撞模型及无防护的刚性墙模型,新型防船撞装置模型受到撞击后,软体能够有效保护船艏;新型防船撞装置对船撞力峰值削减幅度达31.88%。新型防船撞装置可较好削力、削能,可有效减轻撞击过程中船舶、桥墩、防撞设施损伤程度。

摘要：传统的封注装置及方法在软弱破碎煤岩体巷道的应用中存在操作烦琐、封孔效果差、注浆压力低等问题。设计一种新型封孔注浆装置,通过分析其封孔与注浆工作机理,分别建立新型封注装置及注浆孔受力力学模型,得到注浆压力及封孔长度的合理范围;采用理论分析与数值模拟相结合的方法,以封孔胶套受力、变形特征为主线,依据封孔胶套与孔壁接触特征,确定装置封孔段胶套几何尺寸与注浆孔径间的最佳匹配关系。结合工程实际,根据新型封注装置工作参数,模拟再现巷道帮部煤体注浆加固过程,揭示浆液流动规律及煤体应力、孔隙率变化规律,优化注浆孔孔深,形成一套较为具体的封孔注浆加固方案,在现场取得良好的应用,为类似条件下巷道围岩注浆加固提供了一定依据。

摘要：隧道中锚杆与围岩作用机理比较复杂,设计多偏于类比法和经验法,以锚杆在连续均匀地层中形成锚固结构为出发点,建立锚固结构承载强度表达式,并确定锚杆设计参数。通过对锚固结构承载特性分析,得到各影响因素对承载强度的贡献程度,在此基础上提出了“支护力放大系数”和“锚固界限强度”概念,再将锚固结构整体考虑并等效成支护力对隧道围岩应力分布、塑性区、位移进行重新求解,最终结合数值模拟和算例验证。研究结果表明:锚固结构对锚杆支护力具有放大作用,对隧道深部围岩也提供一个较强的支护力,锚固结构强度影响程度由大到小依次为力学参数、锚固厚度、支护强度,其中力学参数对锚固承载强度起着至关重要作用,合理锚固厚度为洞径的0.4~0.8倍,进一步提出了围岩稳定性控制原则。数值模拟中锚杆支护、等效力支护与理论结果加以比较,隧道周边的塑性区、应力分布、位移基本一致,可为锚杆支护下隧道围岩控制提供一种科学的分析方法。