摘要：针对运载火箭小子样条件,结合序贯验后加权检验(sequential posterior odd test, SPOT)和Bayes递推估计法,分别从假设检验和参数估计两方面,对传统试验样本量评估方法进行改进。在对运载火箭服从正态分布的性能指标进行评估时,引入复合等效系数来有效融合多源数据,弥补真实试验数据或现场数据的不足。综合考虑两类风险和置信度要求,制定合理的评估方案,有效减少所需试验样本数量,从而控制试验成本。通过算例分析发现,提出样本量评估方法结果真实可信,能够有效降低样本量需求,可较好用于小子样条件下的运载火箭样本量试验设计。

摘要：直升机传动系统可通过湿式摩擦离合器来实现变转速输出,提高直升机的机动性和续航能力。然而航空湿式离合器传递功率大,工况恶劣,如何在保证高功率密度的同时提高离合器的散热性能至关重要。针对这一难题,研究了某型号直升机传动系统所搭载的湿式摩擦离合器的动态接合过程,得到其接合特性;建立了湿式摩擦离合器接合过程热流固耦合仿真模型,获得摩擦片表面的温度分布规律;以摩擦片表面径向+环形的复合油槽为研究对象,分析了环形槽宽度和间距对温度场的影响规律;根据润滑油的流动特性,提出倾斜径向+环形的改进型复合油槽,并对倾角进行优化,优化结果表明:当环形槽宽度和间距、径向槽倾角依次为0.5mm、4.5mm、60°时油槽综合冷却性能最好。研究工作可以为我国航空高功率密度湿式摩擦离合器的设计提供参考。

摘要：为了研究HTPB推进剂拉伸、压缩蠕变变化规律,设计并分别开展了1 000 s拉伸、1 000 s压缩与28 d拉伸蠕变试验;同时,引入圣维南体与拉压不对称因子,建立了考虑拉压不对称的推进剂黏弹塑性本构模型;通过拟合与分析本构方程中的参数,得到了该方程的适用范围。结果表明:推进剂蠕变变形行为受应力水平影响较大;同一应力水平下,拉伸蠕变的黏弹性变形大小约为压缩蠕变的1.62倍;压缩屈服应力为拉伸屈服应力的3.82倍。因此,拉压不对称黏弹塑性本构模型可以较好地表征低应力水平下推进剂蠕变的响应行为。所得结论和研究方法为固体发动机结构完整性分析与贮存寿命评估提供了参考依据。

摘要：基于极限分析上限理论,结合边坡三维旋转破坏机制和Newmark位移法,利用水平地震加速度时程曲线表征地震效应,对地震作用下土钉支护边坡三维稳定性及永久位移开展研究。通过与振动台试验对比,发现本文方法预测的土钉支护边坡破坏面和位移与试验结果大致吻合,验证了所提方法的可靠性。提出一个表征边坡中土钉强度及三维分布特征的无量纲系数Mt,探究3组Mt下边坡宽高比、c/γH、边坡倾角和土内摩擦角对临界地震加速度的影响规律,计算不同边坡倾角、土内摩擦角及Mt的位移系数设计图表,并通过对2种水平地震加速度时程曲线二次积分得到了地震积分位移表。研究结果表明:无量纲系数Mt越大,土钉支护边坡的临界地震加速度越大,地震诱发边坡位移越小,且随着土钉的长度和强度的提高,相应临界地震加速度增长率逐渐降低;边坡倾角增大会导致位移系数先增大后减小,且Mt越大时位移系数取峰值时对应的边坡倾角越大。基于边坡参数,结合临界地震加速度、位移系数和地震积分位移的设计图表,可直接估计边坡的地震永久位移值。研究结果可对土钉支护边坡工程的震后位移预测以及土钉参数取值提供参考。

摘要：风电场受风速变化等因素影响,出力易产生大幅波动,从而造成电压波动和网损增加等问题,影响风电场的安全高效运行。目前的风电场日前调控方案多基于传统的数学优化模型展开,且需要风机的日前出力预测数据,故无法完全避免的日前预测误差的引入造成日前优化调控方案有效性的降低,增加了日内风机调控的难度。因此,文中充分发挥强化学习模型的决策能力,提出了一种基于改进深度Q网络(DQN)的无预测风电场拓扑重构决策方案,并以DQN为框架展开。首先,构建基于历史数据的状态空间;然后,提出基于生成树的动作价值对解耦的动作空间优化方法,以最小化电压偏差和网损为目标建立优化评价体系,完成由历史实际出力数据到决策的映射关系构建,在避免引入预测误差的情况下实现风电场日前优化调控;最后,设计一种基于多层次经验指导的经验回放策略,提升算法的训练性能,保证算法的适用性。根据实际的风电运行数据进行仿真,通过对比分析改进技术对DQN算法的影响和优化调控前后风电场的运行状态,验证了所提方法的创新性和有效性。

摘要：针对复杂场景下分拣工件摆放随意、堆叠杂乱,导致机器人抓取困难的问题,设计了一种基于PointNet++网络的3D点云数据语义分割与无序抓取系统。首先,采用归一化算法对采集到的场云数据进行了预处理,解决了数据的一致性和可比性问题;然后,调整了传统的PointNet++模型参数,优化了提取特征的深度与广度;设计了多尺度分割(MSG)模块,通过PointNet++特征提取和分割点云特征传递,对不同尺度下点云数据的上下文信息进行了整合,提升了PointNet++模型运行效率,增强了模型对工件的分割能力;最后,研究了不同算法在散堆工件数据集上的网络训练结果,设计了基于RGB-D深度相机的机器人分拣实验,对改进策略进行了性能分析。研究结果表明:采用改进的PointNet++网络对散堆工件进行检测,其准确率可达97.3%,运算的时间为2 s以内,定位的误差为3 mm以内。该分割方法在识别精度和分拣效率方面均表现优异,能够有效辅助机器人进行实时工件分拣操作。

摘要：电-气区域综合能源系统(EGRIES)中的电、气能源耦合且电力与天然气传输速率存在差异性,使得其安全校正的控制变量多且调整时间尺度不同。为此,提出一种基于双智能体深度强化学习的EGRIES多时间尺度安全校正控制方法。基于EGRIES多能流模型和天然气网络调节较慢的特性,进行控制变量的调整时间尺度分类;构建基于双智能体强化学习的安全校正控制框架,采用合作型双智能体分别进行长时间和短时间尺度控制变量调整量的决策,设计基于近端策略优化(PPO)算法的智能体1和智能体2模型;在此基础上,离线训练PPO双智能体,当系统进入紧急状态时,双智能体相互合作在线产生可靠的安全校正控制策略,使系统恢复到正常状态。算例仿真结果验证了所提方法的有效性。

摘要：随着隧道工程技术的发展,稳健性设计已成为确保工程安全与效率的关键。鉴于传统的确定性计算无法充分考虑地层和水力参数空间变异性对盾构隧道开挖面稳定性影响的问题,采用随机场理论,充分考虑地层参数的空间变异性及其自相关性的影响。基于极限上限分析定理,采用三维空间离散技术,构建不确定性条件下盾构隧道开挖面三维螺旋破坏机构模型。在此基础上,通过结合三维离散破坏机构的速度场和功率平衡方程,建立不确定性条件下盾构隧道开挖面支护力的计算方法,并与相关研究进行了对比验证。之后,开展了地层和水力参数不确定性对隧道开挖面失效概率的影响分析。在此基础上,提出适用于工程的盾构隧道开挖面支护力稳健性设计方法,并开发快速计算程序。最后,结合工程案例,应用所提出的设计方法进行分析设计,并与工程实践进行对比。研究结果表明:不确定性条件下盾构隧道开挖面支护力计算方法在确定性与不确定性分析中均可靠;孔隙水压力系数变异性的影响较摩擦角和黏聚力的变异系数更大;变异系数和自相关距离的增大使随机计算的支护力分布更离散。提出的盾构隧道开挖面支护力稳健性设计方法和工程实测结果吻合较好,可为相关工程施工与设计提供指导。

摘要：为研究位于复杂山区地形的桥址区风场特性及其对大跨度桥梁抖振响应的影响,以山区某斜拉桥为工程背景,采用大涡模拟方法获取桥址区足量监测点的脉动风场特性;分别以传统谐波合成法模拟的脉动风场、规范建议的C类脉动风场与大涡模拟方法计算得到的脉动风场计算桥梁的抖振力,并对三者进行了抖振响应对比分析;研究了桥址区非均匀风场特性对桥梁抖振响应的影响.研究结果表明:位于山区地形的大跨度桥梁的平均风速、风攻角以及紊流强度等特性沿桥跨呈现明显的非均匀性,紊流强度比、脉动风速谱以及相干函数均与规范建议值不同,反映了规范建议值在复杂山区风场中的适用性有限.采用谐波合成法模拟脉动风场得到的抖振响应相比大涡模拟方法同步监测所得到的脉动风场下抖振响应偏不安全,采用规范建议谱模拟风场所得的抖振响应相较于大涡模拟方法所得的抖振响应在竖向位移结果上偏不安全,但侧向位移和扭转位移结果上却偏于保守.非均匀风速对主梁竖向、侧向及扭转抖振响应影响较大,而非均匀风攻角对主梁扭转响应也有一定影响.非均匀风速来流下,跨中竖向和侧向抖振响应谱明显高于均匀风速来流的,而跨中扭转抖振响应谱与均匀风速来流相比差距并不明显.

摘要：高速列车端部的吸能结构在碰撞事故中具有至关重要的作用,为保护乘客提供了最后的安全保障。在一般情况下,吸能结构通过其自身的塑性变形来耗散碰撞冲击能量,然而,这种方式可能导致试验研究的重复性较差,同时,也存在冲击力不稳定性问题,为此,本文提出一种新型金属/碳纤维混合摩擦吸能结构(HFEAS),该结构由轴瓦、防爬装置、预紧螺栓、内管铁、摩擦板和摩擦金属/CFRP管组成。利用MM3000摩擦试验机测定样件摩擦因数,基于试验结果并结合复合材料的损伤特性,建立混合摩擦吸能结构的有限元模型,对有限元模型进行试验验证,研究不同结构参数对其耐撞性的影响。通过采用GRSM方法进行多目标优化,确定该新型摩擦吸能结构撞击力学参数的最优参数配置,并基于试验设计移动最小二乘法建立摩擦管直径D、螺栓预紧力F和钢铁层厚度t关于能量吸收(EA)、比能量吸收(SEA)和初始峰值(PCF)的响应面模型。采用多目标遗传算法对其力学参数进行优化,通过多目标优化的帕累托前沿得到该摩擦吸能结构的最优参数配置。研究结果表明:螺栓预紧力F对HFEAS的影响最大;当F从1 000 N增加到10 000 N时,峰值力增加了7倍,平台力增加了10倍。混合摩擦吸能结构将复合材料的轻量化与摩擦学特性相结合,为吸能结构的改进和发展提供了新的方向。