摘要：针对电动阀门在运行过程中,由于外部干扰、系统参数变化、摩擦力等非重复干扰的影响而难以达到高精度控制的问题,提出一种基于滑模扰动观测器的预测控制方法。通过对阀门驱动原理进行深入研究,构建阀门的数学模型,根据模型中电机电流与总负载扰动的正相关性,以电机电流、阀门转速为输入量,采用滑模扰动观测器对系统总负载扰动进行估计。设计模型预测控制器,对扰动估计值进行补偿,实现对阀门开度控制的准确性,鲁棒性以及对总扰动值跟踪的快速性。理论分析、仿真和试验表明:观测器仅0.001 s便跟踪到了设定值,收敛速度快,阀门开度精度误差在0.2%以内,完全达到控制目标,开度控制效果良好。可充分验证该控制方法在不同的负载扰动下,依然能使电动阀门保持良好的开度控制精度以及抗扰动能力。

摘要：某水电站尾水支洞边坡多次发生落石灾害,原被动防护网已发生局部破损,严重威胁着尾水支洞施工期和运行期的安全,需对原防护网进行修复加固。由于山体陡峭、地貌复杂,人工调查无法确定落石源,采用高精度无人机航摄初步排查出四处可疑危险源区域,利用Rockfall软件进行落石轨迹模拟计算,通过对比分析计算成果与观测到的落石落点位置与威胁区域分布情况,反分析确定了两处落石源。在此基础上,根据落石源的落石运动特征,复核分析了原防护能力不足的原因,发现原防护网的能级和高度不足是导致落石灾害发生的主要原因。通过提高防护网的能级和高度,提出了原位修复和增高加固两种方案。研究结果表明:两种方案均能有效减小落石威胁区域面积、降低落石率、改善运动特征参数。其中增高加固方案的防护效果更加显著,落石被全部拦截,落石弹跳高度和动能的最大值分别降低了69.64%、66.02%。对被动防护网破损部位的修复加固,综合考虑现场实际情况与落石模拟计算成果进行修复方案设计更为科学合理。研究成果可为该工程的落石防护方案提供科学依据,为类似工程设计与落石分析提供参考。

摘要：滑坡碎屑流由于体积大、速度快和运动距离远的特性,常常在下游造成较大破坏形成严重的自然灾害。基于消能桩与滑坡碎屑流结构的动力相互作用过程,采用功能原理和结构力学方法,推导了消能桩对滑坡碎屑流能量耗散的理论计算模型。首先,通过冲击力计算模型获得滑坡碎屑流冲击力的垂向分布;其次,由悬臂梁挠曲变形的关系确定其抗弯反力;然后,根据滑坡碎屑流在坡面上流动的面积、厚度估算消能桩的反力,以及在反力方向上碎屑流通过的距离;最后,计算单根桩的动能耗散量。采用推导的公式进行消能桩的优化设计:综合考虑下游防护对象的位置和滑坡体的堆积位置,计算消能桩的“消能效益”,确定消能桩的数量;根据最大块石的冲击力作用,计算需要消能桩的排数,从而确定消能桩的排布设计。选取一个滑坡碎屑流实例,采用上述理论计算模型设计消能桩,计算出消能桩的数量和排数,并根据计算结果进行优化布设。结果表明,该模型适用于消能桩的优化设计与应用。

摘要：为分析青藏高原高速公路路基下伏多年冻土的时空演变特征,并探讨新建路基路面结构和自然环境因素对路基下伏多年冻土退化的影响程度,以共玉高速公路穿越多年冻土区南界段为例,利用ArcGIS栅格单元属性分析方法对研究区内公开的气候、地形及钻芯数据进行深入挖掘;分析了不同高程、坡度、坡向、归一化植被指数(NDVI)、年平均气温(MAT)、年平均地温(MAGT)、平均年降雨量(MAP)、年平均湿度(MAH)和新建路基路面结构对高速公路路基下伏多年冻土时空演变特征的影响。结果表明:新建路基路面结构对路基下伏多年冻土退化的影响程度为自然环境因素的1.23倍;2011—2019年沿线多年冻土退化呈现出一定的空间异质性,在多年冻土快速和低速退化区内,影响多年冻土退化速度的主要因素分别为MAGT和MAH;影响整个研究区多年冻土退化速度的主要因素为MAGT;2011—2019年高速公路路基下伏多年冻土退化速度为36 cm/a,分别为同期青藏铁路和青藏公路的8倍和2.32倍,为同期同区位G214共玉高速公路的1.83倍。建议青藏高原多年冻土区高速公路选线按无多年冻土分布、有多年冻土赋存的高海拔阴坡、低海拔阴坡、高海拔阳坡和低海拔阳坡的位置分布依次选择,且当路线走向定于后3种情形时,需对路基采取相应的保护冻土措施。

摘要：为提高水库大坝应对强震事件的应急反应能力,减少应急决策的随意性和盲目性,设计并开发一套大坝强震应急决策支持系统。对该系统进行详细的功能需求分析,完成系统整体框架结构的设计,同时对系统的主要功能、系统结构体系、数据库和功能流程等进行深入研究。系统结构的核心包括数据库、模型库、方法库和知识库,采用浏览器/服务器(B/S)架构与客户端/服务器(C/S)架构相结合的模式进行开发,实现了综合信息管理、强震动分析预警、决策支持和应急管理等主要功能。综合信息管理子系统整合了大量有关大坝和地震的信息,为决策提供了丰富的基础数据;强震动分析预警子系统能够实时监测强震信号,对大坝震后可能的危险情况进行预警;决策支持子系统根据预警信息和综合信息,为应急决策提供科学的决策依据;应急管理子系统可以根据决策结果,制定并执行应急响应计划。此外,界面设计简洁直观,易于操作,进一步提升了系统的实用性和用户的使用体验。研究成果可以为大坝强震安全构筑工程安全防护措施外的一道技术防线,有助于降低因大坝强震事件带来的灾害风险,保护水库大坝及下游人民的生命财产安全。

摘要：为了探究厌氧移动床生物膜反应器(A/MBBR)低温下影响工艺启动的因素,得到最佳的启动工况,在选用K3填料作为反应器填料和自然挂膜启动的基础上,建立了试验平台.在8~12℃的水温和不同工况水平的填充率、回流比和水力停留时间下,通过研究反应器在挂膜启动时期对污水中化学需氧量、NH 3-H和总磷的处理效果,得到了启动时期反应器在不同工况水平下的运行效果;通过研究反应器内填料上固体生物膜的质量变化,得到不同工况水平下生物膜增长速率;通过研究生物膜的产气速率,得到了不同工况水平下反应器生物膜总比呼吸速率和内源比呼吸速率.通过比较反应器运行效果和填料上生物膜的活性及呼吸速率,得到了A/MBBR反应器在8~12℃下自然挂膜启动的最佳工艺参数:填充率为40%、回流比为20%、水力停留时间为8 h时,该工况下能够兼顾污染物去除率、生物膜生长速率和生物膜活性,是最佳的启动条件,预计可缩短23%的启动时间.

摘要：日喀则—吉隆铁路位于藏南地区板块碰撞的构造边界带上,跨越定结、岗嘎和佩枯错三条大的第四纪活动裂谷,各裂谷内分布的活动断层对铁路的选线及工程设计具有重要影响。通过对日喀则—吉隆铁路沿线各裂谷内共25条断裂的现场调查测试,查明工程共穿越晚更新世活动断裂10条,其中有全新世活动断裂4条,分别为定结裂谷中的定结、郭家、登么错断裂和佩枯错裂谷中的岗彭庆断裂。对于定结、郭家断裂,可选择其活动性相对较弱的南段以简易工程通过,而对全线全新世活动性最强的登么错断裂,建议以路基形式通过。岗彭庆断裂带因未来地震危险性高,应避免隧道工程穿越该断裂带。

摘要：研究不同缓释尿素配施黄腐酸对隆子黑青稞生长发育及籽粒灌浆特性的影响,为隆子黑青稞的高产栽培提供理论依据。以隆子黑青稞为试验材料,采用随机区组设计,使用人工测量结合计算机图像识别技术,分析了隆子黑青稞灌浆过程中籽粒表型和粒色的动态变化。结果表明,各缓释尿素配施黄腐酸处理均可增加隆子黑青稞籽粒面积、粒长和粒宽,提高隆子黑青稞籽粒重,增加黑青稞千粒重;籽粒颜色变化主要在花后14 d,籽粒开始着色,并随灌浆进程的推进颜色加深,花后28 d,种胚开始着色,直至成熟期整个籽粒着色,且颜色达到最深;最大灌浆速率、渐增期灌浆速率和快增期灌浆速率与千粒重呈极显著正相关;缓增期灌浆速率与千粒重呈显著正相关,提高灌浆速率和延长灌浆持续时间是增加黑青稞产量的有效措施。缓释尿素配施黄腐酸提高了黑青稞籽粒灌浆能力和千粒重。

摘要：对于距离隧道较远的浅源地震,地震波是以一定角度倾斜传播到隧道近场并对隧道造成破坏。本文采用有限元方法研究了SV波入射角和减震层对隧道地震响应的影响。利用黏弹性人工边界和等效节点力公式建立了二维斜入射SV波的输入方法,并通过算例验证了该方法的准确性。基于所建立的输入方法,研究了有和无减震层隧道在不同入射角下的地震响应,并分析了减震层环向长度的影响。数值结果表明:1)二次衬砌的拉伸损伤和内力峰值随着入射角的增大而增大;2)减震层在不同的地震波入射角下具有良好的减震效果,减震效果随着入射角的增大而减小,且减震层可以减小二次衬砌的竖向加速度分量;3)减震层的环向长度会影响隧道的减震效果。

摘要：为研究混凝土断裂特性与尺寸效应,引入断裂能和等效应变表示混凝土的损伤演化规律,结合混凝土塑性变形特征,提出基于断裂能的混凝土弹塑性损伤本构模型,并建立相应的数值计算模型。为验证数值计算结果的合理性,引入改进的能量尺寸效应公式进行对比分析。通过对三点弯曲梁的有限元数值模拟和断裂参数敏感性分析发现,尺寸较小的梁失效时,断裂过程区未扩展至特征长度,限制了能量耗散,从而提高了梁的抗断裂能力,增强了梁的名义强度;随着尺寸增大,失效时的断裂过程区逐渐接近特征长度,梁的名义强度逐渐减小;当断裂过程区达到特征长度后,结构名义强度不再随梁尺寸的增大而减小。