摘要：冲击具有作用源多样、低频多发、危害性大等鲜明特征,已成为桥梁垮塌的主要原因之一。高强钢管超高性能混凝土(UHPC)作为大跨高墩桥梁的优选构件之一,其受冲击作用的风险不可忽视。设计制作了9根高强方钢管UHPC短柱,以期研究其轴向冲击性能及冲击后剩余性能。采用落锤试验机和液压试验机分别开展轴向冲击试验及冲击后剩余承载力试验,主要考虑冲击能量和钢纤维掺量2种参数,探究冲击力、变形、能量吸收、剩余承载力和剩余率等关键性能指标的变化规律。结果表明:高强钢管UHPC构件的抗冲击性能和剩余性能明显优于高强钢管高强混凝土构件,能够应对更大能量的轴向冲击作用;钢纤维与混凝土基体之间的黏结锚固作用及其形成的纤维网骨架能有效提高UHPC的强度、抗裂性、延性与耗能能力,这一特性使得构件在冲击作用下的峰值位移和残余变形随着钢纤维掺量的增加而显著降低;2%钢纤维掺量时,峰值位移与残余变形的降低幅度分别可达14.3%和31.4%,单位变形耗能最大提升了38.4%;在未发生严重损伤的情况下,构件的剩余承载力和剩余率随着钢纤维掺量的增加显著提高,分别可达28.3%和12.4%;在0~2%范围内,钢纤维体积掺量的增加可显著提高钢管混凝土构件的抗轴向冲击性能与冲击后剩余力学性能。需要指出,考虑的钢纤维掺量仅针对工程设计中常用范围,超出研究范围时需进一步论证分析。

摘要：比例–积分–微分(PID)控制的抗饱和设计是一类经典非线性控制问题,理论研究丰富,但工程中广泛使用的仍是积分退饱和这类简易策略.究其原因,现有理论方法过于依赖系统模型和状态空间理论,稳定性条件与调参机制之间关系复杂.本文基于经典退饱和控制结构,首次阐述了“退饱和带宽”概念及退饱和参数调节机理,在此基础上讨论了两类低阶退饱和补偿器的带宽化设计方法.在抗扰PID反馈控制下,结合小增益定理得到退饱和控制的稳定性条件,给出控制参数与退饱和带宽之间的调节关系,实现退饱和控制的带宽化整定.最后,通过数值仿真验证了所提方法的有效性.

摘要：针对永磁同步直线伺服电机(PMSLM)传统位移控制算法中控制器系数固定带来的控制精度不足等问题,提出一种基于复合神经网络重构对象的PMSLM变参数型位移速度并行控制策略。首先,利用动子位移、线速度的误差信息设计变参数并行控制器;其次,建立含有控制对象多维信息的复合径向基神经网络观测动子位移,并得到控制对象的偏导信息;再次,基于闭环稳定条件,以周期检索的误差与控制目标的比较结果为基础,构建完整的位移速度并行控制器参数更新策略;最后,实验结果表明,该文所提控制策略能实现不同给定位移的高精度控制,且具有控制不同对象参数的泛用性。

摘要：针对现有的剩余电流保护装置无法有效识别触电事故的问题,该文提出了一种不均衡小样本下多特征优化选择的生命体触电故障识别方法。首先通过变分自编码器(VAE)对实验收集到的生命体触电小样本数据进行增殖以实现正负样本均衡;然后在时域上提取能够反映波形动态变化特性的23个特征量,并利用高斯核Fisher判别分析(GKFDA)与最大信息系数(MIC)法从中选择最优表达特征组;最后,提出基于遗忘因子的在线顺序极限学习机(FOS-ELM)算法实现生命体触电行为的鉴别。实验结果表明,所提方法利用不均衡小样本触电数据集就可以训练出一个优秀的分类模型,诊断准确率可达98.75%,诊断时间仅为1.33 ms。其优良的性能结合在线增量式学习分类器设计,使得模型具备新知识学习能力,具有极好的工程应用前景。

摘要：近年来电动汽车发展迅速,而传统的有线充电方式不能满足自动化和便利性的要求。电动汽车无线充电技术因其便利性和安全性受到广泛的研究。无线充电系统中常见的线圈结构有单极型线圈、双极型线圈和田字形线圈,由于不同厂商的适配问题,要兼容这些线圈则需要设计一种新型的线圈来实现互操作性。该文提出了一种新型的相互解耦的四单极接收线圈结构,能实现与不同发射线圈之间的互操作性。通过在接收线圈内部添加解耦绕组以实现4个接收线圈之间的解耦,并且通过串联二极管整流器使得发射线圈和四单极接收线圈之间的等效总互感是发射线圈和4个单极线圈之间的互感绝对值的总和。搭建了一套实验样机,验证了该方案的有效性,所提出的四单极接收线圈可以兼容单极型和双极型线圈以及田字形线圈,实现对不同接收线圈的互操作性。

摘要：受不同像素级视觉任务间的特征信息能够相互指导和优化的思路启发,基于多任务学习理论提出联合语义分割和深度估计的交通场景感知算法.提出双向跨任务注意力机制,实现任务间的全局相关性显式建模,引导网络充分挖掘和利用任务间互补模式信息.构建多任务Transformer,增强特定任务特征的空间全局表示,实现跨任务全局上下文关系的隐式建模,促进任务间互补模式信息的融合.设计编-解码融合上采样模块来有效融合编码器蕴含的空间细节信息,生成精细的高分辨率特定任务特征.在Cityscapes数据集上的实验结果表明,所提算法的语义分割平均交并比达到79.2%,深度估计均方根误差为4.485,针对5类典型交通参与者的距离估计平均相对误差为6.1%,能够以比现有主流算法更低的计算复杂度获得更优的综合性能.

摘要：直线共轭内啮合齿轮泵作为高效且静谧性能良好的动力元件,在电静压作动系统得到广泛应用。本文采用集中参数法建立直线共轭内啮合齿轮泵仿真模型。建立了实验平台,对直线共轭内啮合齿轮泵进出口压力脉动进行了测试。分析了直线共轭内啮合齿轮泵在吸排油区的压力脉动、齿腔内压力分布以及齿轮和齿圈在x轴和y轴方向的径向力等激振源。研究结果表明:所建立的直线共轭内啮合齿轮泵集中参数模型具有良好的精度和可靠性;齿轮和齿圈径向力随偏转角周期变化,在x轴方向,齿轮所受到的径向力指向低压区,齿圈受到的径向力指向高压区。在y轴方向,齿轮和齿圈所受到的径向力在正负之间波动。齿轮和齿圈所受径向力在x轴方向的基频幅值均小于其在y轴方向的基频幅值;困油现象会导致齿腔压力略微升高。研究结果为直线共轭内啮合齿轮泵的优化设计和振动噪声分析提供了参考。

摘要：在众多Na离子电池正极材料中,P2型层状氧化物因其优异的动力学性能受到研究者们的广泛关注。在P2型层状氧化物材料中,Na离子有2种不同的位点,即Na_(e)和Na_(f)。由于配位环境的差异,Na离子在不同位点间的迁移行为不同。本工作提出通过调控材料中Na含量的策略实现了对同一过渡金属组分材料的/Na_(f)位点占位比的优化。研究发现,与Na_(0.45)Ni_(0.1)Mn_(0.9)O_(2)和Na_(0.65)Ni_(0.1)Mn_(0.9)O_(2)相比,具有更高Na_(e)/Na_(f)位点占比值的Na_(0.55)Ni_(0.1)Mn_(0.9)O_(2)材料表现出最为优异的电化学性能,其电化学曲线平滑,在0.2 C (1 C=173 m A·g^(-1))的倍率下容量高达174.5 m A·h·g^(-1),在3 C,循环200次容量保持率高达92.95%,10 C的高倍率下仍能发挥83.6 mA·h·g^(-1)的容量,该策略为设计高性能P2型钠电正极材料打开了新的思路。

摘要：针对高性能太赫兹功能器件的规范化设计需求,本文将智能逆向设计方法应用于太赫兹带通滤波器的设计与优化中.建立与数字空间映射的亚波长超表面等效模型,从设定器件的目标功能和约束条件出发,利用智能算法探索整个解空间中的全部可能结构,迭代寻优至最优结构图案.本文利用搭建的逆向设计框架设计了中心频率为0.51 THz、带宽为41.5 GHz、插入损耗为–0.1071 dB的太赫兹带通滤波器.与传统的人工正向设计相比,逆向设计方法可解构出窄带、低插入损耗、带外抑制强、极化稳定性强的带通滤波器.

摘要：针对磁纳米粒子(magnetic nanoparticles,MNPs)建模过于理想化的问题,在肿瘤模型内构建了多种单分散和多分散的MNPs.在此基础上,以MNPs的功耗为输入通过求解生物传热方程来预测模型治疗温度,继而研究了不同分散性MNPs对磁热疗治疗效果的影响差异.此外,考虑一种接近真实的多分散性MNPs模型中构建了基于模糊自适应比例积分微分磁热疗控制系统,该系统能通过温度反馈实时控制磁热疗治疗温度处于临界值46℃,解决了因MNPs分布不均匀性和多分散性导致目标区域局部温度难以稳定在最佳治疗温度46℃的问题.仿真结果表明:在相同的治疗条件下,MNPs粒径集中程度和肿瘤区粒子分布均匀性的提高均可有效地改善治疗效果,而所设计的控制系统能够以较快的速度使最高温度稳定在最优值46℃,显著提高治疗效果.