摘要：为了丰富电磁防护方法,探讨了基于神经抗扰机理的电磁防护仿生新方法。采用李雅普诺夫稳定性理论和Routh-Hurwitz判据研究了Hodgkin-Huxley神经元模型(简称HH神经元模型)的稳定性,对模型参数满足稳定性的解析条件进行了推导。采用相关系数和田口正交方法评估了HH神经元模型抵抗电磁干扰的能力,以抵抗电磁干扰能力最强为目标对模型参数进行了优化。研究结果表明:HH神经元模型要想保持稳定性能参数应该限定在一定范围内取值;HH神经元模型具有抵抗电磁干扰的能力;优化HH神经元模型参数可以提高抵抗电磁干扰的性能。该研究结果为基于神经抗扰机理的仿生电路设计提供了重要的参考。

摘要：为解决目前寒区路基冻胀病害难以根除和缺少冻胀灾后抢险措施的难题,设计了一种寒区路基地源热泵系统。结果表明:路基热泵宜采用直接膨胀式换热形式,实体装置可以自动化地输出40、 50、 60℃等不同水平供热温度,制热系数大于3.0,实现对地热能的高效收集、转化与传递。热泵运行第1、 5、 10 d的热作用半径分别达到0.76、 1.64、 2.30 m。案例模拟表明,在天然条件下路基中心冻结深度为0.89 m;而在人工供热条件下,冻结深度减小至0.2 m以内,土体升温幅度和热扩散范围随供热温度的提高而增大。实际应用中,面向冻胀快速解冻与应急抢险时,热泵沿路基纵向间距宜取2.0~4.0 m,供热容量设计为1.0~2.0 kW。

摘要：未来服务机器人将与人类一起生活在建筑环境内,机器人的融入必将对建筑环境和人类活动产生深刻影响。设计并开展建筑环境内人-机器人自然交互实验,参考相机标定原理提出室内坐标转换方程,采用定帧法获取服务机器人融入建筑环境后行人运动构型、运动速度、偏移距离等运动特征参数,在宏观层面基于交互主体、交互运动构型、交互意愿展开定性分析,在微观层面对建筑通道内人机交互运动速度与交互偏移距离展开定量统计分析。研究结果表明服务机器人融入建筑环境后对行人运动行为、运动速度、偏移距离均产生显著影响,人机共生系统势必对建筑尺度和设计产生深远影响。以期引发服务机器人融入建筑环境的思考,为构建人、机器人、建筑环境系统设计框架奠定基础。

摘要：类人驾驶是提升汽车智能化程度的重要途径之一,识别和定位驾驶人的感兴趣目标和区域,进而快速、精确地感知驾驶场景中潜在风险或提供决策所需关键信息,能够有效增强智能汽车的功能可理解性和鲁棒性。本文基于层次化编码器-解码器架构设计轻量化多层时空融合网络,建立轻量化驾驶人注意力预测模型。首先,以MobileNetV2作为编码器的骨干网络,提取当前帧4个尺度上的多层次空间特征,将其存入记忆模块并与在历史帧上提取的多层次特征在时间维度叠加,得到连续帧间的时空特征后传输至解码器。其次,基于层次化解码结构设计解码器,采用逆瓶颈3D卷积模块设计时空融合层,融合每个独立分支上的时空特征。最后,融合4个独立分支上捕获不同尺度信息的预测结果,获得驾驶人注意力预测值作为模型预测输出结果。结果表明:本文提出的驾驶人注意力预测模型,通过在多个特征尺度上的编码与解码,能够有效利用动态场景当前帧和历史帧间的时间、空间、尺度信息;在DADA-2000和TDV数据集上的测试实验表明,在多个指标上优于当前同类优秀模型;模型尺寸为19 MB,单帧运算速度为0.02 s,实现了优秀的模型轻量化与实时性效果。综上所述,本研究解决了当前复杂交通环境下的动态驾驶场景驾驶人注意力预测模型体积庞大、实时性较差的问题,对智能汽车类人感知、决策等研究有一定的理论支持和应用价值。

摘要：为了减少教练车的燃油消耗以及尾气排放,该文设计了符合驾校使用要求的C1电动教练车动力系统。基于软件开发的V模式,研究了电机模拟发动机点火、怠速、起步、行驶的控制策略及软件实现;将设计的动力系统与控制策略软件以及改进的基于滑模控制的直接转矩控制算法装载到奇瑞凯翼车上,进行了仿真与标定。结果表明:怠速时电机最高转速比发动机低100~200r/min,节省了能耗;起步转速电机比发动机快0.5 s,提高了动力性能;直角、S弯、侧方停车、倒车入库以及科三项目时,与燃油教练车的操控体验基本一致。在石家庄育华驾校进行的与燃油教练车的对比试验,验证了设计的该动力系统及其控制策略的技术可行性。

摘要：为提升无盖板型太阳能空气集热器热性能,设计一种条缝射流型太阳能空气集热器,并利用数值模拟和实验验证对其热性能进行分析。集热器内部流动及换热特性的模拟结果表明,利用圆孔和挡片形成的条缝射流能对集热板形成有效覆盖,进而提高进气与集热板的对流换热。射流条缝存在最优结构参数,当圆孔直径为25 mm时,条缝宽度在3 mm处接近最优;集热效率则随挡片直径的增大而增大,是由于射流贴附效应在变强。实验结果表明,条缝射流型集热器的全天热效率稳定且高效。当处理气量为39 m^(3)/h时,该集热器全天热效率稳定在约48%,优于传统的无盖板渗透型太阳能集热器。

摘要：通过增加熔剂性球团矿的入炉比例,能够改善炉料结构,降低炼铁系统能耗,并且通过“源头减量”的途径可以降低炼铁过程中污染物的排放。实现高球比冶炼的核心环节是制备熔剂性球团,而熔剂性球团质量取决于生球的性能,因此,保证生球质量是探究熔剂性球团制备工艺较为重要的环节。由于中关铁矿硅含量较低、镁含量适宜,适合作为低硅熔剂性球团的原料。以中关铁矿为原料探究熔剂性球团的制备工艺,并在此基础上分析了影响熔剂性球团生球质量的因素(粒度、时间、水分、膨润土、SiO2含量、碱度和MgO含量)。试验结果表明,生球的抗压强度、落下强度及爆裂温度受碱度、SiO2和MgO含量变化的影响不大;生球的抗压强度、落下强度及爆裂温度主要受造球时间、水分、黏结剂用量、铁矿粉及熔剂的理化性能影响,并在造球时间维持为12min、水分维持为8%~9%、膨润土用量为2%时,生球抗压强度、落下强度及爆裂温度较优且满足运输与入炉要求。

摘要：在制备透水混凝土时引入环氧树脂(E42型),通过改变环氧树脂的掺杂含量,制备出一系列不同含量环氧树脂(0,1%,3%和5%(质量分数))的透水混凝土,对其力学性能、透水系数、微观形貌和孔隙率等进行了表征。结果表明,当环氧树脂的掺杂含量为3%(质量分数)时,样品7和28 d的抗压强度达到了最大值,分别为9.66和11.41 MPa;样品28 d的抗折强度达到了最大值,为1.92 MPa;样品的透水系数和孔隙率均达到了最低值,分别为4.70 mm/s和22.7%。SEM分析发现,未掺杂环氧树脂的透水混凝土有明显的孔洞,当环氧树脂的掺杂含量为3%(质量分数)时,基本无明显的孔洞裂痕,断裂面也较为平整,说明掺入适量的环氧树脂后,明显改善了透水混凝土的微观形貌,使水化产物之间的结合更紧密,在受到载荷时各颗粒间的强结合不会使其轻易产生裂痕,从而提高了透水混凝土的力学性能。综合分析可知,环氧树脂的最佳掺杂量为3%(质量分数)。

摘要：挡土墙是一种常见的挡土结构物,在道路工程中得到了广泛的应用。作用在挡土墙上的主动土压力是工程中挡土墙设计的一个重要指标。为了进一步提高主动土压力的计算精度,以多因素影响下的刚性挡土墙为研究对象,同时考虑挡墙墙背倾角、填土黏聚力和内摩擦角、墙-土摩擦角和黏结力以及超载等因素的影响,假定墙后形成的圆弧形土拱产生土拱效应,基于薄层单元法,推导了主动土压力分布、合力大小和滑裂面倾角的计算公式。通过与模型试验和现有理论结果的对比分析,验证本文理论解对主动土压力计算的有效性。研究结果表明:考虑土拱效应后的土压力沿墙高为非线性分布,土压力随着墙高和超载的增加而增大,随着黏聚力的增大而减小;在墙上部(约0~H/3),主动土压力随墙背倾角的增大而减小;在墙下部(约H/3~2H/3),主动土压力随墙背倾角的增大而增大;当挡土墙由光滑转为粗糙时,土压力分布由线性分布转为非线性分布;此外,墙土界面越粗糙,墙背墙角越大,土压力非线性分布程度越明显。尽管考虑因素的增多使得土压力的计算过程变得复杂,但由于计算条件与实际工况更加接近,土压力计算结果误差更小。本文建立的考虑多因素影响的主动土压力通用计算公式,可为实际复杂工程条件下的挡土墙设计提供理论指导。

摘要：铁路工程中深基坑稳定性对于铁路安全有着重要影响,而其中的关键问题是挡墙结构与土体的相互作用。为进一步揭示不同工况下混凝土挡墙-砂土界面相互作用机制,设计研发多功能界面剪切试验装置并开展墙-砂土界面剪切试验,依据墙-砂土摩擦角变化特征提出“双预警域”基坑稳定性判断方法。结果表明:混凝土挡墙-砂土界面的剪应力-剪切位移曲线呈现显著的非线性变化特征,竖向应力相同时,挡墙粗糙度越大,峰值剪应力越大;主动土压力状态时,不同转动模式下的界面抗剪强度随转动参量增加而先增后减、再趋于平稳,被动土压力状态时则先增后趋于平稳;挡墙粗糙度为I级时,主动土压力状态时绕墙顶转动模式下的抗剪强度最大,而在被动土压力状态时绕墙底转动模式下的抗剪强度最大,且挡墙粗糙度越大,转动模式对抗剪强度的影响越小。基于多工况下墙土界面剪切试验所得界面摩擦角变化规律的“双预警域”基坑稳定性判断方法,可有效提高基坑稳定状态判断的准确性。