摘要：针对不确定系统测量输出矩阵含有不确定参数的问题,提出一种基于新龙伯格(Luenberger)类型观测器的鲁棒状态反馈设计方法.首先,针对实践中状态变量难以测量的问题,通过观测状态的反馈来进行观测器设计,考虑不确定系统中测量输出矩阵含有不确定参数的情况,设计一种新龙伯格类型观测器;其次,在新龙伯格类型观测器基础上,结合多仿射表示和松弛变量框架,得到与李亚普诺夫函数相关的凸线性矩阵不等式(LMI)条件,进而对闭环系统进行基于线性矩阵不等式组的鲁棒稳定性分析;最后,通过实验检验上述条件的可行性,证明该方法的实用性和有效性.

摘要：传统防屈曲支撑(BRB)被广泛用于桥梁排架墩的减震控制,但其屈服后刚度较低和变形能力较小,难以有效控制强震下的峰值位移和残余位移。为此,将传统单一材料组成的BRB核心变形段替换为两种具有不同屈服点的材料,使其整体力学特性呈分级屈服的多线性,形成多级屈服耗能的防屈曲支撑(MSBRB)。将MSBRB作为保险丝构件应用于排架墩以提升其抗震性能,采用等能量的设计方法,以设置MSBRB排架墩体系的能力曲线为设计目标,考虑体系在逐渐增强的地震动荷载作用下的塑性发展机制和能力曲线特征,在中国公路抗震设计规范基础上发展了三阶段的抗震设计流程。最后,结合一排架墩设计案例并通过非线性时程分析证明了所提出设计方法的可行性和准确性。结果表明:设计方法可以较好地预测不同地震水平下MSBRB排架墩体系的性能状态,设计值与模拟值最大误差不超过6%,能达到不同地震水平的设计目标;设置MSBRB能显著降低排架墩的墩顶位移,E2地震作用水平下可使排架墩保持弹性状态,在更强的地震水平下也可有效降低排架墩的损伤,说明MSBRB可更为高效地提升排架墩抗震性能,实现排架墩的损伤控制。

摘要：针对目前大多数上肢康复机器人在结构上存在的不足,首先,设计了一种兼具绳索驱动和并联机构优点的4自由度刚柔耦合串并联康复机械臂。其次,在基于此康复机械臂绳索空间和关节空间映射关系的条件下,运用D⁃H坐标法建立了康复机械臂的运动学模型。最后,在Matlab环境下,仿真分析了各关节角与绳长、速度随时间变化的关系曲线。分析结果表明,该刚柔耦合串并联康复机械臂结构设计的合理性,也为分析康复机械臂的轨迹规划问题提供理论基础。

摘要：为了更准确地反应变齿厚齿轮齿面真实接触应力,构建了变齿厚齿轮的齿面接触系数,并对其合理性进行了验证。基于分形接触理论和Hertz接触理论建立了综合考虑齿轮齿面粗糙形貌、接触点弹性变形、材料特性等参数的变齿厚齿轮接触模型,计算变齿厚齿轮的接触强度,并与有限元计算结果进行比较,验证了方法的有效性。通过分形理论得出齿轮啮合时载荷与面积的关系,并对4个基本参数进行仿真,分析分形接触模型的效果。结果表明,通过数值模拟和分析实际接触面积与载荷的关系图,验证了分形接触模型的准确性。基于有限元理论、Hertz接触理论和分形理论,对变齿厚齿轮的齿面接触强度进行了比较和分析,验证了分形接触模型计算变齿厚齿轮接触应力的正确性,该模型的建立为变齿厚齿轮的设计与强度校核提供了一定的理论依据。

摘要：黄河源区为我国生态脆弱区之一,近年来其生态环境问题备受关注。基于Google Earth Engine(GEE)平台并结合1990—2021年黄河源区Landsat遥感影像,本文综合6个指标(热度、干度、空气质量、绿度、湿度和叶面积指数)构建了遥感生态指数,对该区域生态环境质量动态进行了评价。结果表明:黄河源区热度、干度和空气质量指标对其生态环境质量呈负反馈作用;绿度、湿度和叶面积指数对生态环境质量呈正反馈作用,其中绿度为最关键的影响因素;黄河源区生态环境质量改善区占74.51%,总体呈“南优北劣”的空间格局,1990—2021年生态环境质量总体持续向好;1990—2021年,黄河源区89.75%的生态环境质量变化幅度较小,稳定性较好;Hurst指数分析表明,66.36%的黄河源区生态环境质量具有中强持续性,未来该区生态环境质量将会持续得到改善。

摘要：非晶合金,又称为金属玻璃(MG),是一种新型的多功能材料,具有长程无序,短程有序的原子结构。由于不存在晶粒、晶界及位错等缺陷,非晶合金具备一系列优异的综合性能,在众多领域有着极大的应用前景,受到众多学者的广泛关注。但非晶合金的形成受到玻璃形成能力以及冷却速率的限制,使得该材料的尺寸远小于传统金属材料,极大地限制了其在工程领域的推广及应用。针对如何突破非晶合金尺寸限制的问题,研究学者们给予了充分的关注及和研究。简要介绍了非晶合金的发展历史,总结了临界尺寸≥15 mm的非晶合金成分及其制备方法,同时阐述了获得较大尺寸非晶合金的策略,包括根据经验准则、高通量制备及表征、机器学习得到高玻璃形成能力(GFA)的合金成分设计方法以及低温热塑性连接、焊接、放电等离子烧结及3D打印的获得大尺寸非晶合金的制备技术,并对这些方法的发展提出展望。

摘要：工业过程中传感器数量众多且可靠性要求高,而传统定期检测评估其健康状况的方式不但费时费力且不能满足传感器智能化的发展需求。针对这一问题,提出了一种基于测量数据统计相关性的传感器自诊断设计方法。利用传感器测量数据建立其统计关系模型,借助自编码器提取传感器数据特征并将其编码为二进制形式。在同时考虑传感器测量数据统计独立和统计相关两种情况下,在有参考值时,通过引入故障检测概率和误检概率建立了独立统计模型实现传感器的故障自诊断;在无参考值情况下,借助高斯Copula函数建立多元统计依赖模型评估参数之间的相关性,并利用贝叶斯理论在不依赖参考值的情况下自学习获取传感器的健康状况。本研究以镍闪速炉系统为例,两种模式下测量系统中健康传感器的故障检测后验概率达到了0.92,即故障统计模型的参数与建模期望相符。实验结果表明,所提方法在两种模式下均能准确识别出测量系统中的故障传感器,验证了所提方法的有效性与可行性。

摘要：目前铁路桥梁设计逐渐由容许应力法向极限状态法转变,而《铁路桥涵设计规范(极限状态法)》(Q/CR 9300—2018)并未提及地震作用与温度等可变作用的联合作用,给高寒高烈度区桥梁结构抗震设计带来了较大困难。为了推进桥梁以更经济的抗力方式抵御外荷载作用,通过目标可靠度指标确定其最优地震设计状况荷载组合分项系数,从而对现行桥梁设计规范抗震设计进行优化。建立了高寒地区某桥温度作用效应概率模型,使用Ferry Borges荷载组合理论探究地震和环境温度作用的效应分布特征,并基于JC法和多灾害荷载系数设计法(MH-LRFD)建立地震、温度作用荷载系数的表达式。依托某桥梁工程实例分别探究了地震、温度以及两者共同作用下的桥梁的失效概率。研究结果表明:环境温度引起的桥梁温度内力响应、主要构件材料特性变异均能显著影响桥梁的失效概率;对于高寒大温差地区,现行规范忽略环境温度效应将显著低估桥梁在地震作用下的失效概率。本文提出的F-J-M(Ferry Borges+JC+MH-LRFD)方法计算地震、温度作用组合系数,可为高寒地区桥梁抗震设计提供必要理论依据。

摘要：针对沙棘冻浆果清选加工中存在清洁率低,筛网易堵塞的问题,采用离散元EDEM软件对振动清选装置的结构和运动参数进行优化。以速冻沙棘枝条果机械脱果后的冻浆果、枝条和果梗等颗粒为试验物料,测定物料的尺寸特征,进行振动清选装置动力学分析和筛上颗粒受力分析。分析筛网不同形状以及尺寸的筛孔组合对振动清选装置清洁率和透筛概率的影响,确定筛网设计参数为第一层筛网为圆孔、孔径为11 mm,第二层筛网为圆孔、孔径为9 mm,第三层筛网为长孔、孔径为5 mm×25 mm。单因素试验结果表明:振幅的改变未显著影响洁净率和透筛率,在保证高清洁率时选取筛体振幅为6 mm。选取振动频率,振动方向角,筛面倾角为试验因素,清洁率和透筛概率为试验指标,设计二次正交旋转组合试验,建立各因素与指标间的数学模型,优化结果最优组合为:振动频率为17.52 Hz、振动方向角为44.7°、筛面倾角为1.56°时,振动清选装置清洁率为99.62%、透筛概率为33.42%。通过台架试验和仿真试验对最优参数组合进行验证,结果表明:台架试验和仿真试验结果基本一致,清洁率的相对误差为1.13%,颗粒透筛数量的相对误差为1.68%。该研究可为沙棘冻浆果振动清选装置的优化设计提供理论依据。

摘要：为确定在役风电叶片到达设计寿命后能否延寿继续使用,提出一种基于恒幅寿命图模型的延寿区间计算方法。首先,分析叶片在运行工况下的载荷状况,采用应力-寿命(S-N)曲线分析弯矩作用下的疲劳寿命,进而定义弯矩-寿命(M-N)曲线。根据M-N曲线和CLD模型的映射关系建立延寿估计的CLD模型。基于延寿估计的CLD模型计算待退役叶片已累积的疲劳损伤,并从疲劳损伤估计可持续延寿的时间。最后,以某型叶片为例应用该方法进行延寿区间估计。