摘要：在双碳目标下,为构建绿色、共享、安全、高效、稳定的新型铁路发展模式,改善传统系统由内至外的刺性、孤立等不友好特征,该文提出一种铁路友好体系以协同推进交通领域的低碳转型。首先,结合交通能源融合发展趋势,阐述铁路友好体系的基本形态与典型特征;然后,依据不同网络属性,将铁路系统整体划分并建立为牵引系统友好架构、非牵引系统友好架构、牵引–非牵引系统友好架构3层典型形式;在此基础上,根据各环节耦合协同关系,进一步提出并设计铁电友好、网源友好、车网友好、自我友好系列技术框架;通过对关键技术难点及完善路线探讨剖析,给出未来展望和阶段发展建议,以期对后续更为深入的理论与应用研究有所裨益。

摘要：针对传统电涡流间隙传感器体积大、易受环境电磁场影响、无法工作在电磁铁磁路通道中、不能直接测量真实悬浮间隙、不便于悬浮控制等问题,提出一种基于电磁铁附加线圈的悬浮间隙检测方法,通过在电磁铁铁芯端部铺设附加线圈可实现间隙值的测量。首先,建立磁阻效应和涡流效应共同作用下的附加线圈等效阻抗数学模型,分析结构一体化对附加线圈的电磁特性影响,优化附加线圈结构;然后,设计间隙解调方案,分析电磁铁线圈与附加线圈之间的干扰抑制原理;最后,搭建实验平台,对该方法在悬浮间隙为1~15mm时进行静态性能测试,最大输出波动为±0.09mm,在常用工作间隙3~12mm范围内,线性度为2.11%。利用该方法进行悬浮球实时闭环反馈控制动态实验,验证基于电磁铁附加线圈检测间隙的可行性。

摘要：目前,对髋关节外骨骼机器人的研究多数采用对髋关节运动进行解耦分析的方法,将髋关节的球副运动解耦成矢状面、冠状面和横断面上的转动运动,设计成串联机构。针对串联机构存在的误差累积以及人机耦合方面的问题,基于对人体髋关节的仿生分析提出一种并联式髋关节康复外骨骼结构,建立结构模型,并对结构进行运动学分析。通过OpenSim软件得到髋关节屈伸、内收外展角度在一个步态周期内的变化曲线,通过D-H坐标系方法得到结构逆解,选取步态数据点与ADAMS软件仿真得到的逆解进行比较验证。结果表明,逆解表达式正确,采用这种并联髋关节外骨骼结构,能够满足人体髋关节的运动转动角度要求,基本可以实现与髋关节运动吻合,有助于提高外骨骼人机交互性能。

摘要：区块链构建了一种价值互联的去中心化网络,是继互联网之后的最具革命性和颠覆性的创新技术.但现有区块链存在性能低下,隐私保护不足,单层链式结构难以支持多种场景下数字资产的分类并发处理,单链共识算法难以实现多链乃至全局的一致性等问题.为解决上述问题,本文基于树形结构设计一种适用于联盟链场景的主从多链架构,可实现不同数字资产的分类、并发处理和达到数据隔离的隐私需求.针对该树形主从多链架构,进一步提出一个基于门限签名的改进拜占庭容错共识算法,可解决多样化数字资产分类并发处理带来的一致性问题.性能分析和仿真结果表明:所提方案在实现隐私数据隔离保护的同时,兼具高并发交易性能,通信复杂度由O(n^(2))降为O(n),可满足企业多样化业务需求.

摘要：为了对比不同桥梁分析软件的计算差异,同时实现多软件协同下的桥梁结构有限元仿真,采用桥梁博士V4.0、Midas Civil和ABAQUS等3种软件对某预应力混凝土连续梁拱组合桥进行受力分析。重点对比分析了成桥状态下桥梁博士V4.0和Midas Civil的计算结果,对比分析结果表明,对于主梁验算,两款软件在安全储备、结果输出方式等方面各有优劣;对于拱肋验算,Midas Civil的安全储备偏小,更偏于保守。同时,在整体计算分析的基础上采用实体有限元软件ABAQUS对拱脚部位进行了局部应力补充分析,补充计算结果表明,拱脚局部模型的最大主拉应力(0.64 MPa)和最大主压应力(-14.19 MPa)分别出现在拱脚顶部与拱脚底部。根据研究结果,建议在相似桥梁的主梁设计中采用前两款软件进行协同计算,在拱肋设计中根据桥梁的重要性系数从这两者中进行选择。对于复杂结构还应对相应部位辅助以实体单元分析。

摘要：针对隧道工程建设中海量信息的低管理效率、监测数据的不准确分析和结构安全的未及时预警预报,基于信息化施工思想和智能化管理方法,运用计算机、网络和可视化技术集成研发了具有先进性、可靠性和通用性的隧道工程智能监测及安全评价系统。通过工程实践应用,本系统能够实现海量数据的集成化管理、监控信息的智能化预测、施工风险的信息化预警预报、二衬支护时机的系统化评判和工作报告的人性化生成,从而显著地提高了隧道施工安全和建设质量,并切实加强了动态设计和实时优化,也为高效精细化管理提供了可靠的理论依据和技术支撑。

摘要：工作于伪连续导电模式(pseudo-continuous conduction mode,PCCM)的三态Boost功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器采用传统解耦控制,在输入电压增大时,存在功率因数较低的问题。文中结合三态Boost PFC变换器具有两个控制自由度的特点,从变换器的输入电流表达式出发,提出一种三态Boost PFC变换器的变占空比正弦参考电流控制方法,采用变占空比控制变换器的主开关管,正弦参考电流控制续流开关管,并对变换器参数和控制环路进行设计。相比于传统解耦控制的,变占空比正弦参考电流控制的三态Boost PFC变换器具有更高的功率因数,同时也具有快速动态响应与宽负载范围的优点。在此基础上,针对三态Boost PFC变换器轻载效率低的问题,提出混合模式控制方法提升其轻载效率。最后,通过一台400W的实验样机验证理论分析。

摘要：针对某中承式集束钢管混凝土拱桥的维修加固,结合桥梁病害检测和数值仿真结果,提出了3种桥面系改造加固方案。多方比选的研究结果表明,若不考虑管芯混凝土收缩,拱肋应力偏小,而管芯混凝土压应力偏大,拉应力偏小;采用支架灌注的方法可减小拱肋应力,但会增大管芯混凝土压应力,减小管芯混凝土拉应力;方案2通过将桥面系更换为钢纵、横梁格构体系、更换吊杆可有效改善原拱桥结构受力,提高了结构承载能力。本研究可为同类桥梁加固改造设计提供参考。

摘要：以龙泉山一号特大断面泥质软岩隧道浅埋段为工程背景,首先采用现场监控量测的方法对两个试验断面支护结构变形数据进行分析,再通过数值计算的方法与现场监测数据进行对比,验证了所采用计算参数的合理性,同时对双侧壁导坑法和CD法施工时隧道支护结构受力及变形特征展开深入研究,进一步分析CD法的适应性。研究结果表明:CD法拱顶沉降和断面水平收敛分别为37.8 mm和42.1 mm,较双侧壁导坑法分别增大5.6 mm和11.1 mm,但仍小于控制变形量;两工法支护结构拉应力均主要集中分布在仰拱,其中最大拉应力在仰拱左侧,隧道左拱腰和左拱肩压应力较大;CD法初期支护最大拉应力和最大压应力分别为2.33 MPa和10.74 MPa,较双侧壁分别增大1.87 MPa和3.21 MPa, CD法锚杆最大轴力达到64.5 kN,比双侧壁导坑法减小20.7 kN;两工法塑性区主要位于两侧拱肩及拱脚位置,CD法塑性区面积相较于双侧壁导坑法增大。根据二者工法对比,CD法能够满足施工安全要求,同时可为类似工程提供参考。

摘要：将基于格雷码的遗传算法用于求解结构的混合离散变量非线性约束优化问题。完整地阐述了混合离散变量的遗传算法处理方法,包括变量的均匀性处理、编码和解码、多余码的处理;采用格雷码编码方式和一种新的适应值定标方法,对遗传算法作了合理的改进,并指出了原编码方式和定标方法存在的问题。并给出算例证明其合理性。