摘要：刚柔复合式路面作为一种耐久性路面结构,广泛应用于重载交通、特殊地质条件、桥隧铺装等工程。为进一步推动耐久性刚柔复合式路面的应用,明确研究中的关键问题及发展方向,该文综述了国内外刚柔复合式路面的相关研究进展。在梳理刚柔复合式路面结构设计理论及施工技术的基础上,首先阐述了刚柔复合式路面的结构力学行为特征,分析了沥青面层和刚性基层的荷载应力、温度应力及其交互影响,刚性基层上的沥青面层一方面直接承受荷载和环境作用,另一方面可以改善下卧结构层的应力场和温度场,是影响刚柔复合式路面服役性能及使用寿命的关键;明确了刚柔复合式路面的病害主要出现在沥青面层,由于沥青面层与刚性基层之间的模量差异巨大,刚性基层上的沥青面层更倾向于产生压剪破坏,刚性基层的开裂以及刚‒柔层间的结合状态对沥青路面的性能也有着显著影响;最后,分别从沥青面层抗剪、基层板整体性、刚‒柔层间结合3个方面归纳了刚柔复合式路面性能的提升技术。基于刚柔复合式路面的结构力学特性,开展结构‒高性能材料一体化设计是提升刚柔复合式路面使用性能和耐久性的有效途径。

摘要：针对载人空降乘员安全防护问题,基于气囊缓冲原理设计一种全新的气囊缓冲座椅和仿生气囊护颈,更有效地对空降乘员实施全方位的保护。通过开展装备落地碰撞试验对气囊缓冲装置的数值模型进行校正,并运用微型多目标遗传算法对气囊装置的动态特性参数进行优化,结果表明该方法不但能减少空降试验次数与昂贵试验成本,而且还能为工程人员提供多种方案以满足不同产品要求,在载人空降防护技术领域具有一定的实际工程意义。

摘要：在通过实地调研"5.12"大地震后汶川震区附近道路沿线的边坡失稳与地形地貌关系的基础上,总结地震引起的边坡失稳在该区域分布以沿河流水系呈线状分布;地震引发的滑坡多集中在坡度20°～50°范围的边坡上,开始滑动的位置大多发育在边坡的中上部。采用FLAC3D方法建立四川震区理县至小金公路工程中豹子嘴岩质边坡三维数值模型,以永久位移作为评价指标,在对四川"5.12"汶川MS8.0大地震中理县地震台实测地震波校正的基础上,对该岩质边坡在地震荷载作用下的动力稳定性进行数值模拟。计算结果表明:该岩质边坡在地震荷载作用下并未出现明显的拉应力区,主要以"压-剪"破坏模式为主。同时,采用正交试验设计方法,对该段边坡动力稳定性进行敏感性分析,敏感性由大到小的顺序为:坡比,水平地震加速度,竖直地震加速度,摩擦角,黏聚力。

摘要：随着国家水电的大力开发,西南地区库岸边坡的稳定性逐渐成为制约水电发展的工程地质问题之一。依托锦屏一级水电站库区呷爬滑坡体为例,通过在蓄前及初蓄期和运行期的不同阶段中,对滑坡体的监测手段和变形特征进行对比,分析了边坡变形在不同阶段的影响因素,并通过实测资料和前期的数值模拟成果进行对比分析以及监测资料定性分析与回归模型定量分析相结合,深入挖掘出边坡的变形机制和变形趋势。结果表明:呷爬滑坡体的变形机制为"蠕变-拉裂",目前坡体变形主要受时效作用影响,而且这个作用将持续很长一段时间,预计失稳方式将以逐级牵引式滑塌为主,对工程不会造成很大的影响,同时也说明了GNSS监测相对传统监测的巨大优势。

摘要：为提升汽车乘员约束系统对乘员的保护性能并降低乘员所受的伤害,本文中提出了一种基于自适应代理模型的汽车乘员约束系统优化设计方法。首先,建立了某微型客车的乘员约束系统数值模型,并通过实车碰撞试验对该数值模型进行检验和校正;然后,基于径向基函数建立了乘员约束系统的代理模型,并通过逆向形参数法有效获得具备较高精度的代理模型;最后,利用隔代映射遗传算法(IP-GA)对汽车乘员约束系统进行优化。结果表明:该方法能快速获得汽车乘员约束系统的最优匹配参数,从而确保乘员的安全性。

摘要：岩土材料属于摩擦型材料,其强度特性时参数指标的选取至关重要。当前对剪胀角存在模糊认识,导致在理论分析和数值模拟分析中常会产生较大误差。在分析传统的滑移线场理论的基础上,采用广义塑性理论,证明了岩土材料在非关联流动法则条件下的剪胀角应取φ/2,且此时体变必为0。通过对具有精确理论解的经典Prandtl地基承载力课题的数值模拟分析,分别对关联流动法则、非关联流动法则剪胀角取φ/2及非关联流动法则剪胀角取0三种情况下地基的承载力进行了计算。结果表明,上述3种情况下得到的极限荷载的误差为2%,但滑移线场与理论解有较大差异。其中,在非关联流动法则条件下,采用剪胀角ψ=φ/2所得到的滑移线场与Prandtl理论解一致,而采用ψ=0所得到的滑移线场与理论解有较大的偏差。这说明目前在非关联流动法则条件下采用ψ=0虽然可得到相应的正确的极限荷载,但是相应的滑移线场具有较大的误差,同时也证明了岩土材料在非关联流动法则条件下的剪胀角应该选取φ/2,而不是目前通常采用的0。

摘要：针对无刷直流电机直接转矩控制系统中,电机输出转矩估计或观测存在需检测电机状态信号难以精确地检测、观测或计算等不可避免的难题,提出一种利用电机线电流和转速两个易检测信号进行电机输出转矩估计的方法。该方法首先基于拉丁超立方抽样方法确定建模数据,确保离散数据的可靠性;然后通过核函数将建模数据中的自变量变换到特征空间,将自变量与因变量之间的非线性关系在特征空间中线性地展开;最后在特征空间中利用偏最小二乘回归方法建立电机输出转矩的估计模型。通过对转矩估计精度和控制系统性能进行分析及实验验证,证明了所提转矩估计方法能准确地估计电机输出转矩,确保电机直接转矩控制系统的性能,该方法具有较强的实用性。

摘要：考虑到多种不确定性因素对汽车乘员约束系统带来的影响,提出了一种基于概率-区间混合模型的汽车乘员约束系统可靠性优化设计方法。针对某型汽车的乘员约束系统建立其数值模型,并通过实车碰撞实验以检验数值模型的有效性;通过概率模型和区间模型来描述不确定性变量,并建立了基于概率-区间混合模型的乘员约束系统可靠性优化设计问题;利用karush-kuhn-tucker(KKT)最优化条件和基于最大熵原理的二次四阶矩方法对可靠性优化问题进行解耦,将原始的三层嵌套优化问题转化为单层优化问题,实现高效求解;为了进一步提升计算效率,基于径向基函数建立了乘员约束系统的近似模型,构建了近似可靠性优化设计问题,并使用遗传算法进行求解。结果表明:该方法既能高效准确地为汽车乘员约束系统匹配最佳的设计参数,又提高了汽车的被动安全性,在汽车碰撞安全领域具有广泛的工程领域应用前景。

摘要：通过分析各种变形诱导结构设计特点的基础上,提出了一种有效的变形诱导槽结构。将该变形诱导槽结构应用于某车架前纵梁的碰撞模拟中,以提高其动态吸能特性。选取前纵梁诱导结构的主要设计参数作为研究对象,采用响应面法并结合正交试验设计、显式有限元方法等来进行分析。建立了前纵梁诱导结构的总吸能和最大冲击载荷的多目标优化模型,并对模型的精度进行了验证。采用MATLAB求解得到了薄壁梁的最优设计参数和多目标优化后的Pareto最优解,并通过有限元分析对薄壁梁最优设计参数进行了验证。最后将优化好的薄壁纵梁诱导结构应用于某越野车40%偏置碰模拟中,结果表明A柱的加速度峰值显著降低,整车的被动安全性得到提高。

摘要：基于Mindlin理论,建立了正交各向异性声源膜板的弯曲振动模型。采用改进Fourier级数方法,将声源膜板的横向位移函数和转角函数表示为标准的二维Fourier余弦级数和辅助Fourier级数之和,解决了振动位移函数的偏导数在边界处潜在不连续的问题。在此基础上,推导出正交各向异性声源膜板的振动矩阵方程,声源膜板在任意弹性边界条件下的振动信息可以通过求解一个通用的矩阵方程而得到。最后进行数值计算,研究了该方法的收敛性能,计算了声源膜板在经典边界条件下的振动特性,通过与现有文献的计算结果进行比较,验证了该方法的准确性和精确性,并分析了边界条件对声源膜板振动特性的影响,为发声器的优化设计提供支撑。