摘要：针对高速公路主线同侧连续入口处车辆行驶安全与通行效率问题,对高速公路主线同侧连续入口间距进行了研究。通过建立元胞自动机仿真模型,分析了主线与匝道设计速度的差异以及高速公路主线匝道连续入口间距各部分长度对交通冲突率、平均拥堵车辆数和平均速度的影响;提出了不同主线与匝道设计速度组合下的主线同侧连续匝道入口间距推荐值;并对不同间距组合下的工况进行了仿真对比分析。研究结果表明:当主线与匝道设计速度的差异较大时,现有规范中的高速公路主线同侧连续入口间距难以满足交通安全与通行效率要求;相比采用规范中的一般值,采用文中推荐值时的主线车辆平均速度由81.39 km/h上升到95.29 km/h,匝道车辆冲突率由0.0335次/(km·veh)下降到0.0256次/(km·veh),匝道车辆平均拥堵数由0.0077 veh/s下降到0.0022 veh/s,提高了车辆通行效率,降低了车辆发生事故的风险。

摘要：湿式离合器是车辆传动系统核心元件,在高速分离状态下易出现摩擦片和钢片之间的碰撞摩擦,由此引起离合器带排转矩的急剧增大,影响其传动效率和可靠性。因此,本文以降低离合器高速段碰摩带排转矩为目标,对摩擦片表面微织构进行了优化设计。首先提出了摩擦片表面任意微织构形线参数化建模方法;然后选取了微织构的数量、深度、周向占比、径向占比和形线参数,构建了微织构优化的设计变量、约束条件和优化目标函数,通过将试验设计、模拟近似模型和搜索寻优相结合,建立了摩擦片表面微织构优化设计模型;最后进行了微织构优化前后的带排转矩对比试验。结果表明优化后的微织构可显著降低高速段碰摩带排转矩,并大幅推迟摩擦副高速碰摩现象出现的线速度。

摘要：为了降低气动执行器夹持力/气压迟滞的影响,提高夹持力跟踪控制精度,提出一种基于Prandtl-Ishlinskii(P-I)逆模型的前馈补偿结合模糊PID的控制策略。分析气动执行器的夹持力/气压迟滞特性,通过初载曲线法辨识迟滞模型参数,建立P-I逆模型;设计融合FBG力感知的模糊PID控制算法,基于自制的FBG传感器实现夹持力反馈,通过标定实验验证传感器的静态特性。在Simulink中构建前馈补偿和融合FBG力感知的模糊PID相结合的复合控制器,完成与传统PID以及模糊PID控制器的夹持力控制仿真对比。仿真结果显示:前馈补偿可以降低稳态误差,提高控制精度。最后,在气动执行器夹持力控实验平台上开展动态跟踪实验,验证了所设计复合控制器的有效性。

摘要：为解决道路路面用毛勒式伸缩缝病害多发现状,提高路面伸缩缝养护维修效率及使用效益,对伸缩缝病害成因及解决方案开展研究。首先,通过足量的现场调研与资料研究,掌握实际路用中不同部位的破坏类别与成因;其次通过对毛勒式伸缩缝结构分析进行设计改进与材料研究,提出用于道路路面的免型钢伸缩缝结构,新型免型钢伸缩缝已应用于湖北省某省道试验段;然后通过力学强度试验、动态单轴压缩试验、高温车辙试验、浸水马歇尔试验、小梁低温弯曲试验和间接拉伸疲劳试验等,综合测试于施工现场取样环氧砂浆混合料试样的力学特性、高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和疲劳耐久性等性能;最后,通过实时位移(缝宽)监测系统对路面的间断式伸缩缝缝宽变化进行监控,获得缝宽同温度的日周期、年周期变化规律。结果表明:随着缝体结构服役年限的增加,病害多发且形式多样,暴露出该结构形式存在缝体脆硬、材料突变、构造分离、应力集中等诸多结构缺陷;环氧砂浆混合料24 h强度可达到28 d龄期强度的70%,具备早强特性,其高温、低温、水稳性能及疲劳性能显著优于同层位沥青混合料;试验段连续配筋路面内部预留缝宽合理,在秋季,缝宽早上7:00最大,晚上20:00最小;CRCP伸缩缝处边缘较中部夏季温度更低缝宽更大;4—5月份、10—11月份为适宜施工的时段,适宜以40 mm预留缝宽施行,低温时节宜增大预留量,高温时节宜减小预留量,调整量以10 mm为宜。

摘要：目前中空纤维膜的结构检测手段主要包括扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜等,存在检测成本高、操作不便等问题。为此,基于电化学交流阻抗谱(EIS)检测方法自主设计并开发了中空纤维膜EIS检测系统。首先,制备中空纤维膜并通过扫描电子显微镜对其进行表征;然后,针对膜结构设计检测装置,进行不同电极材质的可行性分析、不同电极长度的影响分析以及不同结构中空纤维膜的EIS检测;最后,验证了该中空纤维膜电化学检测装置的有效性。

摘要：设计长度合理的加速车道能有效地缓解快速路合流区频繁出现的交通瓶颈问题,因此采用数据驱动方法对快速路合流区的加速车道长度进行研究。利用无人机设备测取了快速路合流区的交通数据,从交通流特性及车辆汇入行为这两个角度对实测数据进行分析,得到了合流区车辆的驾驶行为;根据合流区交通流特点,对数据集进行聚类分析,使用生成对抗式网络训练不同合流区汇入行为车辆的跟驰换道模型,并与实测数据和SUMO仿真软件中内置模型进行对比分析;应用生成对抗式网络模型进行交通环境仿真,选取速度、交通密度、交通冲突率指标建立奖励评价函数,得出了加速车道长度设计的推荐值。研究结果表明:采用主线车辆提前减速和向内侧车道换道这两种手段,可实现协同换道避让匝道汇入的车辆;相比SUMO软件内置模型,生成对抗式网络模型更加贴近实际情况;仿真得出的单车道平行式加速车道长度分别在100、80、60 km/h情况下的推荐值为280、240、200 m。

摘要：科学的海绵城市设计方案能够在一定程度上缓解由极端暴雨引发的城市内涝。以北京市海淀区老旧小区为研究对象,将雨洪管理模型(SWMM)与非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)相结合,以建设成本费用、总径流削减率以及节点超载时间为优化目标,以各项低影响开发措施(LID)按比例布置的最大面积为约束条件,迭代筛选出Pareto最优曲线,通过分析不同LID措施组合在老旧小区中的雨水排放效率,提出有效的规划建议。研究结果表明:对于单项LID的布置方案,同比例下透水铺装的径流控制效果优于绿色屋顶;LID组合的径流控制效果与建设成本呈正相关,但总径流削减率增长幅度有限,高成本的建设方案并不能达到更优的削减效果,节点超载时间不会持续下降;降雨重现期为10 a时(P=10),该小区LID布局最佳组合为37.12%绿色屋顶+17.7%下沉式绿地+7组雨水罐+9.47%透水铺装。在强降雨条件下耦合SWMM与NSGA-Ⅱ智能算法的多目标优化模型能够为类似社区LID布局设计提供参考。

摘要：以酸枣仁汤为例,将生物信息学融入实验教学设计与实践,实现了理论教学与实验教学的双融合。生物信息学多靶点、多途径的协同调控与中医药的“整体观念”相契合,而数据可视化帮助学生直观“看到”并理解中药复方的作用机制和科学内涵。将酸枣仁汤“异病同治”失眠和阿尔茨海默病的实验划分成3个教学模块,即基础生物信息实验、异病同治实验、机制探索实验,围绕预习探索、模拟实验和团队协作能力进行系统训练,引导学生自主设计并完善验证性实验。通过线上操作、线下考核、课程汇报等方式优化实验教学模式,全方位提升学生对关键知识的理解能力、应用能力和创新能力。

摘要：为研究静水环境下幼鱼摆尾-滑行时的推、阻力形成过程和鱼体周身流体作用机理,以草鱼幼鱼(Ctenopharyngodon idella)为研究对象,利用粒子图像测速技术(PIV)测量了草鱼幼鱼周身流场,计算了草鱼幼鱼周身由流体正压和流体负压产生的作用力,比较了草鱼幼鱼头、中、尾部产生的推、阻力占比和游泳效率。结果表明:摆尾阶段的幼鱼推力主要来源于流体负压;滑行阶段的幼鱼则主要依靠鱼体周身流体正压形成的推力推动自身前进。整个摆尾-滑行周期内,草鱼幼鱼尾部流体形成的推力占总推力的48.81%,是推力的主要产生部位,且尾部的平均游泳效率(77.28%±16.87%)要明显高于头部和中部;草鱼幼鱼中部集中的阻力最多,占总阻力的67.82%,是幼鱼的主要阻力形成部位。

摘要：介绍了微耕机通信系统总体结构和转向控制结构,基于MSP430F149微处理器、无线射频SYNF115发送模块和SYN480R接收模块,完成了微耕机通信系统硬件部分的设计,并结合软件部分实现了一套基于大数据和无线通信的微耕机通信系统。试验结果表明:无线遥控器可以实现对微耕机前进、停止、左右转向的控制,实际控制距离可以达到1.5km,验证了系统的可行性。