摘要：设备剩余使用寿命预测作为工业物联网实现工业智能的重要功能之一,可基于设备的健康监测数据对其未来退化状态进行预测,以获得设备丧失运行能力前的剩余使用时间,从而制定相应的预测性维修策略,提升工业物联网设备的可靠性、可用性和安全性。提出一种基于注意力机制的设备剩余使用寿命预测方法(attentionbased remaining useful lifetime prediction,ARULP)。首先,在模型训练阶段设计了一种局部注意力计算算法,构建数据驱动的局部注意力计算模型,采用训练数据计算局部注意力度量,从而获取预测模型关注的大量数据中关键信息的能力;然后,设计了一种基于局部注意力的相关向量机,通过在其隐变量学习过程中引入局部注意力机制,动态更新注意力权重,从而自适应地调整设备的状态预测模型,提升设备的剩余使用寿命预测精度;最后,在模型预测阶段,利用所构建的预测模型进行设备工作状态预测,并计算设备的剩余使用寿命。基于西安交通大学滚动轴承加速寿命试验数据集,与RVM、AR、ARIMA和LSTM 4个基准方法进行性能比较。结果表明,ARULP方法在不同工况下针对轴承外圈故障、内圈故障和保持架故障进行预测时均与轴承实际退化数据最为接近,能够较好地反映故障轴承的退化状态,最终实现对工业物联网设备剩余使用寿命进行高精度的预测。

摘要：钢管混凝土柱-钢梁节点符合装配式结构发展需求,在工程中得到广泛应用。而以往震害发现,钢梁与柱壁焊缝在地震中易断裂而导致结构破坏。因此,将外肋环板与隔板贯通节点相结合,提出一种上环下贯式方钢管混凝土柱-钢梁栓焊混合节点。设计5个不同连接方式、柱形式和竖向肋板尺寸的方钢管混凝土柱-钢梁节点构件,通过低周往复荷载试验分析节点的破坏模式、滞回性能、延性和耗能能力。研究结果表明:所提出的新型方钢管混凝土柱-钢梁栓焊混合节点具有良好的抗震性能,等效黏滞阻尼系数比全螺栓节点高30%以上,满足强柱弱梁设计准则。上环下贯式比环板式节点具有良好的延性性能,方钢管混凝土柱能有效提高节点的承载能力和刚度,改变竖向肋板厚度和采用全螺栓连接形式对节点破坏模式影响显著。

摘要：针对我国西北地区昼夜温差大且多为软弱砂层地质导致锚杆承载能力衰退现象,研究风积沙中扩体锚杆承载特性以及冻融循环的影响。基于12个模型试验组得到6种锚固端头类型在不同冻融循环周期下的锚杆极限承载力、荷载-位移关系、土层内应力以及破坏形式的变化。结果表明:扩体锚杆在风积沙中处于高围压(深埋)情况下,极限承载力有更大的增长潜力。锚固端头体积的增大能有效提高扩体锚杆在风积沙中的极限承载力,且存在锚固端头最优设计比。随着冻融循环周期增长,加速了荷载-位移曲线拐点和极限承载力的出现。土层内应力发生突变,衰减增快,破坏时变形增大。

摘要：为研究钢筋偏心(垂直偏心和斜向偏心)对铸造半灌浆套筒连接性能的影响,设计制作了18个铸造半灌浆套筒连接试件,通过拉伸试验研究钢筋偏心对试件破坏形态、强度与变形性能、灌浆料损伤程度的影响。结果表明,钢筋垂直偏心和斜向偏心对接头极限承载力影响较小,主要影响接头的变形性能,且出浆口所在截面为最危险截面;钢筋垂直偏心使贴近钢筋一侧筒壁应变大于另一侧对称位置应变,且钢筋斜向偏心试件具有相同的应变分布规律;钢筋居中试件灌浆料损伤深度最小,斜向偏心试件损伤深度最大,垂直偏心试件次之。最后,建立了铸造半灌浆套筒连接接头极限承载力分析模型,接头极限承载力计算结果与试验结果吻合良好,误差小于10%。

摘要：为研究装配式内置钢管混凝土异形柱框架节点的抗震性能,设计了3个足尺节点,变化参数为轴压比,通过斜向低周往复加载试验,分析其滞回性能、变形能力、耗能能力和刚度退化,结果表明:装配式内置钢管混凝土异形柱框架L形节点在斜向加载时破坏形式为梁端塑性铰破坏,满足“强柱弱梁”设计要求;试验滞回曲线饱满,当轴压比由0.2增加到0.4时,开裂、屈服和峰值荷载均增大,发生破坏时的层间位移角平均值为1/34。在轴压比0.2~0.4范围内,位移延性系数均大于1.0,等效黏滞阻尼系数均大于0.2,且随着轴压比增大两者变化均较小,达到破坏时的割线刚度平均值约为初始刚度的38.3%,节点具有较好的耗能和变形能力。

摘要：提出了一种新型减振摇摆结构体系,通过在外附摇摆钢框架与原框架连接节点处设置阻尼器,形成外附耗能摇摆钢框架结构。设计制作了外附耗能摇摆钢框架结构缩尺模型,并对其进行了振动台模拟试验。通过分析结构在不同工况下的动力特性、加速度、位移响应,得到了结构的最大楼层加速度和层间位移减震效果以及阻尼器的耗能情况。结果表明:外附耗能摇摆钢框架结构多节点耗能有效减轻了结构的地震响应,加速度均方根减震系数最高达到49.6%,最大层间位移减震系数达到68%,避免了层间变形集中,使层间变形趋于均匀,提高了框架结构的耗能能力。外附耗能摇摆钢框架结构能够有效减轻震害,具有可更换、方便施工的特点,在建筑物的抗震加固中有着良好的应用前景。

摘要：为研究山区峡谷大跨度人行悬索桥的抗风性能,以一座跨度为389 m的人行悬索桥为背景开展风洞试验研究。首先采用地形模型风洞试验获得加劲梁设计基准风速、静阵风风速和颤振检验风速;然后采用节段模型测力风洞试验测得加劲梁气动力系数随风攻角的变化规律,采用节段模型测振风洞试验测得加劲梁在风荷载作用下的竖向位移根方差及扭转角根方差,以分析加劲梁的涡振特性和颤振稳定性。结果表明:随着风攻角由-10°变化到10°,加劲梁的阻力系数先减小后增大,升力系数明显增大,扭矩系数缓慢增大;加劲梁在+3°和+5°风攻角下均发生了扭转涡振和软颤振现象,但涡振的起始风速均大于设计基准风速,颤振临界风速均大于颤振检验风速,表明该桥具有较好的涡振性能和颤振稳定性。

摘要：基于水下无线传感器网络的位置估计是解决水下自主机器人定位问题的有效方法,然而由于水下无线传感器网络中的传感器节点一般部署在开放水域中,外来的恶意节点在基于到达时间的网络信道中注入恶意噪声延迟会对定位精度产生不利影响。针对这个问题,本文提出了一种改进联合概率数据关联算法。首先,我们考虑了一种异构的网络架构,包括水面浮标节点、水下信标节点和待定位的AUV目标节点,并获取网络架构中信标节点和AUV之间的距离测量;然后,我们设计了一种基于矩阵相似度的恶意噪声识别机制,识别并丢弃受恶意噪声污染的距离测量,并且对检测为未受到恶意噪声污染的距离测量进行分组,利用最小二乘法完成对AUV的初步定位;接着,为了丰富所得到的样本测量点以提高AUV的定位精度,我们在预测点以及检测出未受到恶意噪声污染的测量点的附近生成一系列服从高斯分布的虚拟测量;最后,对这些测量点进行数据关联处理与更新,完成对AUV目标节点的精确定位。仿真结果表明,所提出的定位方法与其他工作相比,在有恶意噪声攻击的情况下仍能保持较好的定位精度。

摘要：针对传统模型未充分利用学生解答记录的问题,提出一种结合图卷积的在线编程系统成绩预测模型。引入难度与熵权优化深度知识追踪模型,构建学生的知识状态向量;基于知识状态与测试成绩构建学生相似度图,通过图卷积模型融合相似度图中的结点特征;利用融合后的结点特征对学生成绩进行预测。实验结果表明,该模型在真实数据集上相比基线模型能够更准确地预测出学生成绩。

摘要：【目的】塞罕坝机械林场是全球最大的人工林场,2017年被联合国授予“地球卫士奖”,如何科学评价造林对塞罕坝森林生态功能恢复的贡献显得尤为重要,本研究旨在从不同角度分析塞罕坝森林生态功能现状,为未来森林经营提供理论依据。【方法】基于GB/T 26424−2010《森林资源规划设计调查技术规程》,采用森林蓄积量、森林自然度、森林群落结构、物种结构、植被总覆盖度、郁闭度、平均树高和枯枝落叶厚度8个评价因子对塞罕坝北曼甸林场各类森林进行生态功能等级评价。【结果】北曼甸林场有林地的森林生态功能指数平均为0.488,其中生态功能等级达到较好水平的林分占总林分的3.8%;生态功能等级达到中等水平的占总林分的52.7%;生态功能等级为较差的林分占42.4%;生态功能等级为差的林分占1.1%。不同森林起源的生态功能指数表现为:天然林(0.545)>人工林(0.474)。不同森林类型的生态功能指数排序为:针阔混交林(0.710)>阔叶混交林(0.617)>白桦天然次生林(0.535)>针叶混交林(0.487)>落叶松人工林(0.478)>云杉人工林(0.443)>樟子松人工林(0.429)。不同龄组的森林生态功能指数排序为:过熟林(0.588)>中龄林(0.512)>近熟林(0.509)>成熟林(0.504)>幼龄林(0.434)。【结论】经过近60年的造林工程,北曼甸林场各类森林生态功能相较于沙荒地有了显著提升,但人工林生态功能仍具有较大的提升空间,结合近自然经营理念需要对人工林进行必要的近自然改造。