摘要：随着轨道交通产品复杂程度的提高、智能水平的发展,动车组牵引系统的设计需要更有效的需求分析手段、更可靠的建模分析方法、正向可追溯的设计手段以及高质量的实现形式。以动车组牵引系统为研究对象,通过基于系统建模语言(SysML)的需求分析模型,结合基于标准需求-功能-架构-物理(RFLP)的建模分析方法,从牵引系统的设计需求出发,进行完整的用例分析,创建包含架构模型和状态机模型的牵引系统功能模型,通过块定义图和内部块图展示牵引系统与外部系统以及牵引内部各子系统之间的交互信息,通过用户界面(UI)实现牵引系统运营场景的操作,展示牵引系统在运行过程中的状态变化,实现牵引系统功能逻辑仿真,形成正向可追溯的牵引系统设计实现方案。将基于模型的系统工程(MBSE)的设计手段落地应用于动车组设计过程中,为动车组的设计提供正向设计指导。

摘要：自北京总规批复以来,国土空间规划按照三级三类四体系的整体框架层层推进,镇域国土空间规划作为“中腰”部分,重在对控制要求的上传下达,做好各类指标和空间管控要素的刚性传导.北京历史悠久,文化资源丰富,是全国文化中心,如何保护好北京历史文化“金名片”,将历史文化保护的要求更好地传导到镇域国土空间规划中,又能向下贯彻落实,指引城乡发展建设,让历史文化遗产能够保得住、用得好是一个值得研究的课题.在分析世界遗产地面临的核心挑战的基础上,提出镇域国土空间规划应转变认知,协调好“遗产与区域、文物与本底、文化与空间、保护与发展”四组关系,并以世界文化遗产保护与乡镇发展共荣的十三陵实践为例,搭建起“整体认知-格局引领-分层保护-传承发展”的国土空间规划编制技术框架,以期能给相关工作提供有益借鉴.

摘要：激光雷达作为同时定位与地图构建(SLAM)传感器之一,因精度高、性能稳定等特点而被广泛研究使用.但其获得的点云数据较稀疏,包含特征信息少,会导致误匹配、位姿估计误差大等问题,影响SLAM的定位和建图精度.对此,提出一种将视觉语义信息与激光点云数据融合的SLAM算法(VSIL-SLAM).首先,基于投影思想将聚类后的点云映射到语义检测框内,生成语义物体,解决原始激光点云特征稀缺问题;然后,在形状特征的基础上引入拓扑特征对语义物体进行表述,提出基于匹配的拓扑相似性度量方法,解决单一特征造成的误匹配问题,提高匹配准确度;最后,加入语义物体点到点的几何约束,基于几何特征和语义物体构建前端里程计,并完成后端回环检测和位姿图优化设计.实验结果表明,所提出算法在定位和建图效果上都有显著提高,改善了激光SLAM算法的性能.

摘要：为了提升穴盘播种过程中草炭装盘、压穴、覆料的仿真准确性,基于草炭的物料特性,选择Edinburgh Elasto-Plastic Adhesion(EEPA)模型在EDEM软件中建立草炭离散元仿真模型,通过单轴密闭压缩和虚拟仿真试验对草炭参数进行标定。通过物理试验测得草炭密度、粒径分布和接触参数,应用Plackett-Burman Design和最陡爬坡试验设计显著性分析试验,发现草炭间恢复系数、静摩擦因数、草炭切向刚度因子和剪切模量影响显著。应用Central Composite Design试验建立响应值与4个显著性参数的二次多项式回归模型,以单轴密闭压缩20%、50%轴向应变对应的轴向压力3.83、91.45 N为目标值对显著性参数进行寻优,得到最优组合为:草炭间恢复系数0.202、草炭间静摩擦因数0.595、切向刚度因子0.667、草炭剪切模量0.613 MPa。最后将该参数组合下的仿真值与实测值进行对比验证,在轴向应变范围20%~50%内实测值与仿真值的平均误差约为8.08%。相对误差在轴向应变40%左右达到最大值,为15.34%。结果表明基于响应面法标定的EEPA模型参数可用于离散元仿真研究。

摘要：为了研究水载压力对管道超声导波信号的影响,利用半解析有限元的方法分析了管道导波的频散曲线和波结构,选择L(0,2)模态导波用于实验验证。设计了一个可承受30 MPa压力的防水卡箍,对管道上的压电传感器进行封装。将安装了防水耐压卡箍的管道放入压力舱中进行打压循环测试,压力在0~30 MPa之间变化。打压过程中采集无损伤及5%损伤的管道超声导波信号,分析水载压力对导波信号的影响。实验结果表明,该防水卡箍具有良好的防水和耐压性能,水载压力对L(0,2)模态导波信号幅值没有显著影响。

摘要：黄河中上游地区生态环境脆弱,空间发展问题突出,探索该区域土地使用结构和布局优化配置是实现黄河流域生态保护和高质量发展的有效途径。该研究以黄河中上游地区为研究对象,基于该区域土地使用、社会经济等数据,运用多目标规划(multi-objective programming,MOP)和PLUS模型模拟了惯性发展、生态保护、经济优先和生态-经济均衡4种情景下研究区未来土地格局和变化趋势,并在平衡生态与经济的目标下提出最优土地使用结构和布局方案。结果表明:1)4种情景下,土地使用比例结构存在较大差异;2)均衡情景下的区域土地使用结构和空间布局方案为最优,其综合效益值最高且达到19481.00亿元,与生态保护情景相比其经济效益(12223.88亿元)增长了4.07%,与经济优先情景相比其生态价值(7257.12亿元)增长了2.32%;经济优先情景下综合效益值为20273.96亿元,是4种情景下最高的。研究可为黄河中上游区域未来土地使用规划编制和土地可持续利用规划提供依据。

摘要：在外骨骼设计过程中,助力性能评估直接影响整体结构的安全性和效率.针对目前性能评估多采用单一指标问题,提出了一种基于多源生理信号(表面肌电、脉搏和呼吸)的长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络运动能耗预测方法.该方法首先对生理信号进行处理和特征提取,然后使用6层LSTM模型进行预测,并使用K折交叉验证方法进行验证.同时,与决策树(decision tree,DT)和支持向量机(support vector machine,SVM)进行了对比实验.最后,建立了在线能耗监测系统,作为评估外骨骼助力性能的依据.结果表明,三源信号均方根差(root mean square error,RMSE)为0.073 kJ,证明了采用多源生理信号融合预测的可行性;LSTM的RMSE相较于DT,SVM下降了39.53%,15.68%,测试集的总能耗值误差值为23.98kJ,说明LSTM模型对于总能耗预测效果最好,可用于外骨骼的助力性能评估.

摘要：近年来中国城市群都市圈尺度的跨城通勤现象愈加频繁。相对于国际大城市的通勤圈,国内跨城通勤特征与影响因素仍不明晰。论文以京津冀城市群为例,基于贝壳App租房者的双城通勤位置数据,采用基于GIS的OD(origin-destination)分析与空间统计分析,考察跨城通勤现象的空间分布特征;并辅以个体通勤时间为因变量的普通最小二乘法(ordinary least squares,OLS)、地理加权回归(geographically weighted regression,GWR)模型,揭示空间变量和个人社会属性综合作用下的影响机制。结果表明:①京津冀城市群的跨城通勤呈现出明显的廊道分布特征,集中在东部、东南与西南三条通勤廊道上;②跨城通勤距离已经超越都市圈传统研究聚焦的30~50 km范围;③跨城通勤群体占租房总量20%以上的地区,位于廊坊燕郊开发区、固安县、保定涿州市等地,形成高频通勤的“环京通勤带”;④跨城通勤个体层面的GWR回归显示了职住两地工资差异、租房价格及居住地到高铁站距离等因素对通勤时间具有空间异质性影响。长时间跨城通勤动机存在差异,部分天津跨城通勤者主要为提高居住质量和工资,而部分廊坊、保定通勤者则为了提高工资和节省房租。研究结果可为新型城镇化战略下的城市群都市圈城镇空间合理布局与综合交通协同优化提供借鉴。

摘要：过渡族金属Mn^(2+)掺杂的石榴石荧光陶瓷被认为是实现高显色激光照明的候选材料。然而,由于Mn^(2+)在不同配位环境下离子半径的多样性,Mn^(2+)掺杂石榴石陶瓷体系设计方案尚不明确。本文采用真空烧结技术制备得到不同浓度Mn^(2+)掺杂的YAG∶Ce^(3+)荧光陶瓷,并将Mn^(2+)分别设计进入八面体(OC)和十二面体(DO)格位。通过表征样品物相和显微结构、光致发光、荧光寿命、量子效率等,并通过LD激光器激发对荧光陶瓷的发光性能进行研究。实验结果表明,在添加电荷与体积补偿剂SiO_(2)的前提下,相比Mn^(2+)进入十二面体格位,Mn^(2+)进入八面体后石榴石的晶体结构更加稳定。因此,当Mn^(2+)的浓度控制在0.5%^(6)%(at)范围内,OC系列样品的量子效率高于DO系列样品。此外,OC系列样品的PL谱中位于588 nm和725 nm处的发射峰分别对应于Mn^(2+)占据八面体和十二面体格位的^(4)T_(1)→^(6)A_(1)电子跃迁,而DO系列样品中位于572 nm处的发射峰则源于Mn^(2+)占据扭曲的十二面体格位产生的电子跃迁。得益于Ce^(3+)→Mn^(2+)间高效的能量传递,将浓度为6%(at)的Mn^(2+)设计进入YAG∶Ce^(3+)中八面体格位制得荧光陶瓷,封装得到的激光白光光源的显色指数为70.8,相对色温为5117 K。本文对于Mn^(2+)掺杂的石榴石发光材料的开发研究是有力补充,也为提升YAG∶Ce^(3+)荧光陶瓷光谱中的红光成分,进而提高医疗、显示等领域的激光光源的显色性能提供借鉴。

摘要：高熵合金颠覆了传统合金以一、两种元素为主的设计思想,其多主元和高混合熵的设计理念赋予了其高强、高韧、耐蚀、耐高温和抗氧化等优异的性能,已成为新型高性能结构材料领域的一个研究热点。高熵合金研发必然要走向工程应用,热加工是其中进一步调控组织性能的重要途径,表征热加工性能的热变形行为是一个新的研究重点和热点。本文从高熵合金热变形研究的现状出发,首先,将高熵合金按相结构进行分类总结,介绍其热变形本构关系和流变应力预测模型。然后,分析FCC,FCC+BCC和BCC结构高熵合金的热变形组织演变,系统综述热变形过程中的变形机制和再结晶机制。最后,强调了高熵合金热变形研究所面临的挑战,并对其未来研究方向提出以下建议:建立基于高熵合金物理性质的本构关系和结构特征的再结晶模型;加强不同制备工艺条件下和复杂载荷作用下的热变形行为研究,突破高熵合金关键制备工艺。