摘要：风荷载是影响大跨度空间结构安全性和稳定性的关键因素之一,因此研究结构表面风压对煤棚结构设计具有重要意义。风洞试验是获取煤棚结构表面风压的主要方法,但其存在成本较高和耗时较长的问题。利用风洞试验积累的大量数据发展风压快速预测方法是目前的研究热点之一。该文以长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络为基础,建立了煤棚结构风压时序预测模型,该模型利用高斯平滑将实验数据分为光滑数据和脉动数据,进而分别训练大尺度网络和小尺度网络。结果表明:所提出的多尺度网络预测模型可以实现对煤棚表面风压的快速预测,且相比于传统LSTM神经网络,多尺度LSTM神经网络具有误差小、精度高等优势。因此,基于LSTM的多尺度神经网络可以为煤棚等大跨空间结构表面风压提供依据。

摘要：磁致伸缩换能器换能效率不高是锚杆无损检测准确度较低的重要原因,确定合适的线圈结构参数对提高换能效率至关重要。基于Comsol多物理场有限元仿真模拟软件建立锚杆无损检测模型,首先,确定不同线圈匝数和不同提离距离对换能效率的影响规律;其次,将天牛须算法和粒子群遗传算法应用于线圈参数的本体优化问题,提出以提高换能器换能效率为优化目标、以线圈匝数和线圈提离距离为自变量的单目标优化设计模型,筛选出最优的线圈结构参数;最后,搭建锚杆无损检测实验平台,将自变量取值范围内的数值分别进行实验验证。研究结果表明:增加线圈的匝数、缩短线圈提离距离可以提高磁致伸缩换能器的换能效率;天牛须算法和粒子群遗传算法优化参数相同且符合仿真得到的影响规律,相比于粒子群遗传算法,天牛须算法原理简单、参数少、运算量少,在处理低维优化问题时具有更大的优越性;实验得到的线圈参数取值与算法优化结果一样,验证了天牛须算法用于锚杆换能器参数优化可靠且快速。

摘要：目的研究L形宽肢钢管混凝土组合柱(W-LCFST柱)的抗震性能及弯矩-曲率计算方法,为工程应用提供设计依据。方法应用ABAQUS有限元分析软件建立考虑混凝土塑性损伤和延性金属损伤的有限元模型,在验证模型合理准确的基础上,对比分析等肢截面、不等肢截面、轴压比及钢管厚度等参数对抗震性能的影响;基于W-LCFST柱的参数化分析结果和破坏现象,提出柱截面屈服、峰值和极限状态弯矩-曲率的简化计算方法。结果等肢W-LCFST柱截面高宽比从4.0增至5.0时,初始刚度和正向峰值承载力分别提高了16.9%和35.0%;X向截面高宽比从4.0增至5.0时,初始刚度和正向峰值承载力分别提高了15.3%和31.8%;Y向截面高宽比从4.0增至5.0时,初始刚度提高了9.4%,正向峰值承载力提高了18.0%;轴压比从0.2增至0.6时,正向峰值承载力和延性分别降低了13.8%和6.8%;钢板厚度从6 mm增至10 mm后,峰值承载力和延性分别提升了25.7%和4.9%。结论有限元模拟、试验和理论计算的结果吻合度较好,误差在10%以内,验证了弯矩-曲率计算方法的准确性;等肢截面高宽比增加,增大X向肢长和增加钢管厚度使柱的承载力、初始刚度和延性有明显提高。

摘要：针对轴承全寿命周期数据获取困难、训练样本少的问题,提出一种基于关系网络的轴承剩余使用寿命(Remaining useful life,RUL)预测方法.关系网络是一种基于度量的元学习方法,在少量训练样本下,具有快速学习新任务的优点.设计了一种基于关系网络的轴承健康评估模型,利用关系网络的嵌入模块提取轴承状态特征,利用关系模块度量轴承状态特征之间的相似性,基于相似性构建轴承健康指标(Health indicator,HI);对健康指标进行Savitzky-Golay滤波平滑处理,降低振荡对预测结果的影响;最后利用线性函数对健康指标进行拟合,得到轴承RUL预测值.为验证所提方法的有效性,在PHM2012轴承实测数据集上进行实验.结果表明,所得健康指标能够反映轴承的退化趋势,所得RUL预测结果与空间卷积长短期记忆神经网络(Convolutional long short-term memory neural network,ConvLSTM)、Transformer、循环神经网络(Recurrent neural network,RNN)、卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)+长短期记忆网络(long short-term memory network,LSTM)、编码器−解码器(Encoder-decoder)+注意力机制(Attention mechanism)方法相比,误差百分比分别减少了1.67%,3.40%,9.02%,13.71%,30.48%.该方法在少量训练样本的基础上可以取得较好的预测结果,具有一定的应用价值.

摘要：基于各行业规范中没有明确提及圆形竖井设计方法的现状,在进行相关规范解读分析的基础上,对比分析竖井侧压力、国内外规范中提到的圆形水平径向荷载的计算方法,并采用3种结构计算方法对实例进行分析论证,得出合理的结论。结果表明:竖井侧压力采用朗肯土压力计算公式;圆形水平径向荷载引入折减系数,该值为25%;荷载结构法采用主动荷载+被动荷载模式,推荐采用二维荷载结构法设计为主,三维荷载结构法及三维连续介质有限元法设计为辅的设计方法。

摘要：设计一套铁路路基沉降数据自动化采集系统,采用静力水准仪作为铁路路基沉降数据的采集单元,利用LoRa无线通信技术,选用低功耗STM8系列单片机和SX1278收发器,在IAR环境下移植Contiki操作系统及其自带的Rime协议栈,完成Mesh网络的多跳传输。将采集到的铁路路基沉降数据形成可视化监测界面,实现现有铁路路基沉降数据远距离、低功耗、可靠的无线传输。

摘要：为了探究高地应力作用下Ⅴ级围岩的开挖卸载效应,针对隧道开挖过程中实时位移释放率难以计算这一问题,提出一种改进的位移释放率计算方法,对不同工法作用下Ⅴ级围岩的变形规律进行数值分析和模型试验研究。首先基于正交试验原理,以黄土、砂、石膏、水泥、水为原材料配置得到Ⅴ级围岩相似材料;然后以自行设计的模型试验箱为载体,对配制出的相似材料进行平行试验,以保证每组材料在改变一种原材料基础上其余材料均不变,从而得到各组材料的应变-时间变化曲线;最后利用改进的位移释放率计算方法,结合模型试验过程实时监测数据,得到Ⅴ级围岩不同开挖工法下的位移释放率变化曲线,并与数值分析结果进行对比验证。研究结果表明:配制出的围岩相似材料在物理力学性能上均能很好地满足试验需要且具有经济环保等优点;平行试验下,各组材料均对开挖卸载产生影响且石膏产生的影响最大;模型试验结果表明,开挖前期台阶法位移释放率最大,随着开挖的进行双侧壁导坑法位移释放率逐渐增大直至最大,模型试验所得位移释放率在数值上虽与数值模拟结果略有区别但整体趋势保持一致,两者均显示隧道开挖过程中CRD法的位移释放率最小且开挖后期位移释放率逐渐趋于平稳,故建议在该高地应力Ⅴ级围岩段隧道施工时全程采用CRD法。

摘要：为使两种不同轨距的货车顺利通过道岔,设计了1435 mm与1000 mm轨距三线套轨铁路道岔。基于多体动力学理论建立车辆-套轨铁路道岔的轮轨系统空间耦合动力学模型,计算分析货车侧向通过标准轨距铁路道岔及直向通过米轨铁路道岔时的动力学响应,并研究过岔速度对动力学响应的影响。结果表明:货车侧向过岔时,车体横向加速度最大值出现在连接部分,其他动力学评价指标最大值出现在辙叉区,且不同速度下动力学响应波动较大;货车直向过岔时,各动力学评价指标最大值均出现在辙叉区;货车以45~70 km/h侧向过岔时,轮轨力、脱轨系数存在较大波动;货车以95 km/h以上速度直向过岔时,动力学响应明显增大。为使货车在满足安全限值的条件下侧向通过标准轨距铁路道岔、直向通过米轨铁路道岔,侧向过岔速度不应高于65 km/h,直向过岔速度不应高于105 km/h。

摘要：国内立体车库发展起步较晚且自动化程度水平较低,很多地方还依赖人工停车管理。为提高车库自动化程度,以夹持式搬运小车为控制对象,构建了以PLC为控制器、光电编码器为检测元件、伺服电机为执行机构的控制系统,使用works2编写了相应的控制程序。该控制系统可以实现搬运小车的自动运行并完成车辆的定位与存取等动作,提高了立体车库的自动化水平。

摘要：从隧道穿越活化断层之间不同工况入手,建立穿越双断层隧道三维有限元模型,研究双断层错动(不同错动距离、不同间距)的隧道衬砌结构力学响应,对衬砌损伤定位。研究结果表明:随着双断层错动距离不断增加,隧道衬砌所受最大主应力逐渐增大,衬砌破坏范围不随错动距离增大而变化,破坏范围主要集中在断层面附近45~60 m范围内。在断层破碎带均为20 m的条件下,双断层间距大于或等于120 m以上时,隧道结构破坏仍存在过渡区域,可分区设置防护措施;当间距为90 m时,将会对隧道衬砌产生“叠加影响”,抗错断设防区域需将两断层包含在内。