摘要：在改扩建项目中准确评价超服役周期高速公路沥青路面的剩余寿命,对于合理制订既有高速公路沥青路面的利用策略至关重要。从服役周期超过20 a的高速公路上钻取27个沥青混凝土芯样,并制作成54个半圆试件,分别进行半圆弯曲(SCB)断裂和半圆弯曲(SCB)疲劳试验,评价既有沥青混凝土路面的抗疲劳特性和剩余寿命。为解决传统测试方法无法实时捕捉沥青混凝土在高周疲劳试验中试件表面裂缝拓展问题,引入立体数字图像关联(3DDIC)技术监测试件表面应变场以及裂缝长度随疲劳荷载次数的演化趋势,结合K-d tree算法计算了每个疲劳荷载循环对应DIC图像中裂缝长度的变化。同时,采用双线性软化内聚区模型(CZM)确定沥青混凝土裂缝的应变阈值,从而保证了K-d tree算法计算裂缝长度的准确性。构建了Paris方程主曲线消除沥青混凝土开裂参数在不同应力比下的不一致性,在宽荷载域范围内表征各种路段沥青混凝土的抗疲劳性能。结果表明:既有沥青混凝土裂缝的应变阈值为1980με;随着应力比的增大,Paris方程A和n参数分别表现出波动增加和平稳下降趋势,而应力强度因子阈值呈平稳上升趋势;K84,K124,K165路段沥青面层剩余寿命分别为2.13E+08,3.57E+08,1.02E+07,除K165路段外,其他路段的剩余疲劳寿命均满足路面设计年限内交通量要求。

摘要：为提高移动机器人的跟随精度,对深度相机(RGB-D相机)测距进行研究,提出一种基于MRSD(Mask R-CNN and S2R-DepthNet)的移动机器人跟随系统。引入实例分割算法(Mask R-CNN)获取行人的前景掩膜;以掩膜为指导从深度图像中获取准确的行人区域深度像素,引入深度估计算法(S2R-DepthNet)从彩色图像中推理深度图像以替换深度传感器引起的无效深度像素,提高测距的精度;建立基于Sage-Husa自适应滤波(SHAKF)的测距模型,提高量测信息异常情况下的测距鲁棒性,实现稳定跟随。实验结果表明,该方法能以设定距离准确跟随前方行人。

摘要：为了总结面向智能车辆的现役道路设施行驶适应性,即现役道路基础设施承载智能车辆行驶的适宜程度,阐述自主智能驾驶定义与驾驶自动化等级分类,在此基础上剖析不同等级间的人机功能差异,并分别从感知层、感知-决策层、决策-控制层探讨与道路设计要素相关联的人机功能差异,通过归纳总结智能车辆与道路几何要素、路面性能及其他道路要素(如道路标线)的相互作用机制研究,从道路工程角度及其他道路要素方面回顾该领域的研究现状,指出存在的问题和未来发展方向。研究结果表明:相比传统车辆,配置高等级自动驾驶系统的智能车辆对现役道路设施行驶适应性最高,主动安全系统次之,而驾驶辅助及有条件自动驾驶系统适应性不足。而目前研究主要问题包括:难以归纳、标定不同驾驶自动化等级间的人机功能差异及其对于道路设计参数的需求设计值;测试道路场景条件过于理想,考虑的驾驶自动化等级单一,试验规模和样本有限;道路几何、路面性能以及道路标志、标线等道路要素与智能车辆间的相互作用机制研究不足,缺乏与不同道路场景相匹配的智能车辆驾驶特征数据的获取手段。因此建议:重视并推动与道路设计要素相关联的关键人机功能差异指标信息共享;联合高保真且可交互的道路场景、高精度感知传感器物理模型、车辆动力学模型及微观交通流模型,利用测试场景自动化生成、极限工况场景搜寻与泛化等技术开展智能驾驶虚拟测试,突破现有研究的深度和广度;探索反映不同等级智能车辆的道路行驶适应性特征指标与评价标准,精准、有效地评估预测复杂道路场景及不利道路条件下的行驶适应性。

摘要：分析秸秆土壤机具之间的交互关系,明确秸秆运动规律及分布效果,对秸秆管理及耕作机械优化设计具有重要的作用。为探究秸秆土壤旋耕机交互下的关键作业参数对秸秆位移和埋覆效果的影响,利用Design-Expert软件,根据BoxBehnken试验原理进行了室内土槽试验。以旋耕埋草作业中的秸秆长度、耕作深度、刀轴转速为影响因素,以秸秆位移和埋覆率为指标进行三因素三水平的二次回归正交试验。通过建立响应面数学模型,分析了各因素对旋耕埋草效果的影响。试验结果表明:影响秸秆埋覆率和位移的主次顺序为耕作深度、秸秆长度、刀轴转速;秸秆长度与耕作深度交互作用对秸秆埋覆率和位移影响显著,其余参数交互作用不显著。多目标优化结果表明:当秸秆长度为5 cm、耕作深度为14.99 cm、刀轴转速为320 r/min时,埋草效果最优,其对应指标秸秆埋覆率与位移分别为95.5%和27.6 cm。利用优化后的参数进行试验验证,秸秆埋覆率与位移分别为93.3%和28.1 cm。研究结果可为旋耕埋草作业参数调整提供参考,为秸秆土壤机具交互机理研究提供理论支撑。

摘要：为研究随机风场和升阻比误差对空空导弹可攻击区的敏感度,基于某空空导弹模型与三维比例制导律以及随机风场模型等,通过大规模系统的导弹与目标对抗飞行轨迹仿真,迭代出了该空空导弹在各种(随机干扰)条件下的三维可攻击区.数值飞行仿真表明,随机风场和升阻比误差改变了空空导弹的可攻击区的形状和大小,这表明空空导弹的可攻击区对这些随机干扰具有较高的敏感度,当计算空空导弹的可攻击区时,必须考虑随机风场和升阻比误差,这具有明显的实际工程设计与空战应用的价值.

摘要：压电智能叶片是随着风力机向大型化发展而被提出的自适应减振概念叶片,本文探索了叶片压电抑振效应和能量耗散机制,提出了适用于变截面三维叶片的等效梁截面气弹模型设计方法,并基于同步测振测力气弹风洞试验对比研究了15 MW风力机叶片压电抑振效应;再基于二次开发的机电耦合叶片动力学模型,分析了机电气弹耦合模态的转速演变规律与能量分布形式,揭示了压电叶片的能量耗散机制。研究表明:提出的气弹风洞试验方法可有效反映压电叶片风振抑制效果;压电材料可缩小风力机叶片的敏感风向角区间,提高大幅锁频振动临界风速,延长气弹失稳的能量积累时间;压电材料导致叶片风振能量在模态空间均分转移,削弱了负阻尼模态的能量集聚,增强了正阻尼模态的能量耗散。

摘要：为在改扩建工程中准确评价既有高速公路路面性能,合理制订相应的利用策略,首先基于我国《公路技术状况评定标准》中各个单项指标的分级水平对欧洲COST354模型中单项指标的分级进行了修正。其次,以江苏省高速公路病害发展规律以及改扩建项目特征为基本依据,借助层次分析法对平整度、车辙深度、构造深度、摩擦系数、承载能力、裂缝以及表面破损指标权重进行了修正。然后,按照基于优先最大准则,将上述单项指标组合为行车安全性、行车舒适性和路面结构指数这3项综合指标,对不同综合指标权重组合结果进行了对比分析并确定了最终权重组合。进而,提出了一套针对既有高速公路改扩建项目的路面性能评价体系及各分级水平对应的路面处治方法。最后,以2019年A和B高速行车道的修正COST354模型评级结果为基础,结合上述旧路利用策略制订流程,统计得到不同处治方案的路段数量。结果表明:修正COST354模型能够反映单项病害交叉对路面性能的影响,相应评价指标能够更加有效地对路面使用性能进行分级;修正COST354模型总体指标比我国规范总体指标更加严格且区分度更大;A高速5200个评价单元和B高速3380个评价单元中,需要功能性修复的路段分别为1667个和1141个,需要整体处置的路段分别为1个和47个。

摘要：为了提高燃油的蒸发效率,研究混合燃料的蒸发过程与机理,搭建液滴悬挂式蒸发试验装置对丁醇-麻疯树生物柴油混合液滴进行实验,利用高速摄像机记录BUT00,BUT20,BUT40和BUT604种丁醇-麻疯树生物柴油混合液滴蒸发过程形态和直径的变化,探究丁醇掺混比例对液滴蒸发特性的影响,并采用MATLAB代码处理液滴图像。针对试验过程中可能产生的误差,进行不确定度分析,验证数据的重复性,消除统计误差。实验结果表明:在环境温度873 K下,麻疯树生物柴油(JME)的液滴寿命为5.989 s/mm^(2),随着丁醇质量分数的增加,液滴寿命相应减少,BUT00液滴寿命约为BUT60液滴寿命的1.43倍;混合液滴的平均蒸发率K会随着掺醇比例的提高而显著增大,BUT60掺混比例的混合液滴对液滴的蒸发速率促进作用更明显,因此将该掺混比例的燃料应用于内燃机中,可以更好地实现空气-燃料混合,提高内燃机的燃烧效率。研究结果为丁醇-麻疯树生物柴油混合液滴在燃烧装置中的应用提供了数据支撑,对于优化发动机设计具有重要意义。

摘要：以某混凝土搅拌车副车架为研究对象,介绍一种合理可靠的轻量化设计研究方法,实现了副车架轻量化设计的预期目标。首先,应用Hyperworks软件建立了主副车架的数值仿真模型,对弯扭极限工况下副车架的静载强度进行仿真分析;通过静强度实车试验,验证了数值仿真模型的准确性。然后,根据体积最小化理论,应用Optistruct软件,优化副车架的结构厚度,并提出斜支撑加强板设计的新方案。最后,通过刚度特性的数值仿真,探究了轻量化后主副车架的刚度匹配性;并通过道路动态实车试验,测得副车架轻量化前后的载荷谱;利用Ncode 8.0软件处理,分析了道路载荷谱,结合高周疲劳寿命理论,对比研究了副车架的疲劳寿命。研究结果表明:轻量化方案具有良好的制造工艺继承性;静强度仿真与试验、刚度匹配性分析、动态疲劳试验相联合的研究方法,提升了副车架轻量化过程的科学性;最终使副车架的整体性能得到了改善,并实现减重120kg。

摘要：针对传统强化学习算法在具有随机任务到达和时变无线信道的边缘服务器上最小化计算成本存在收敛速度慢、收敛不稳定等问题,提出一种改进型DDPG算法(IDDPG)。将DDPG的Critic网络结构替换为Dueling结构,通过将状态价值函数拆分为优势函数和价值函数,使其收敛更快;将Critic网络的更新频率调整为高于Actor网络的更新频率,使整体训练更加稳定;在Actor网络选出来的动作上增加Ornstein-Uhlenbeck噪声以提高算法探索能力,将动作噪声大小进行分段设置,保证收敛的稳定性。实验结果表明,相较其它算法,IDDPG算法能够更好最小化计算成本,在收敛速度和收敛稳定性方面都有一定提升。