摘要：为满足新能源汽车电机轴的轻量化设计需求,文中提出了一种基于响应面法和粒子群算法相结合的多目标优化方法。以电机轴的内径为设计变量,在满足强度约束的条件下,将电机轴质量、多危险截面处等效应力和1阶临界转速作为设计目标构建了多目标优化模型。建立Box-Behnken试验设计得到4因素3水平的有限元分析试验方案,采用最小二乘法拟合了各子目标的高精度响应面方程,并根据各子目标的重要程度引入影响因子,建立了统一的全局优化目标函数。最后,结合惯性权重线性递减的粒子群算法对全局目标函数进行了寻优。优化结果表明:电机轴的质量减小了4.8%,1阶临界转速提升了8%,且两处危险截面的等效应力分别减小了2.9%,2.5%。

摘要：土壤热导率的预测准确性对地源热泵和钻孔热能等地热相关结构设计至关重要,基于土壤复杂、随机、自相似性的微观结构特征,使用分形理论,考虑土壤的孔隙率和颗粒排列等参数对土壤弯曲度的影响,建立三相土壤有效导热系数毛细孔物理模型和对应的有效导热系数数学模型,将模型预测结果与已有实验数据进行了对比。结果表明:增加土壤颗粒排列等参数后的模型对孔隙率在0.21~1的土壤热导率预测有较高的准确性,且不同孔隙率的三相土壤热导率与土壤颗粒排列阻塞参数有关,孔隙率越大、阻塞参数越小模型预测越接近实验结果;弯曲度改变对热电比模型的串并联比例有直接影响,土壤颗粒排列对弯曲度的影响随孔隙率的增大而减小,弯曲度与三相土壤热导率的变化趋势成反比。相关结果有助于地埋管与管外三相土壤换热效率的研究。

摘要：为探究隧道火灾复杂环境对人员疏散速度的耦合影响规律,首先对坡度、人体疲劳及能见度3种因素开展疏散试验,获得各单因素对疏散速度的影响规律,并拟合出疏散速度变化公式;其次基于各单因素下速度变化公式,提出多因素耦合影响下隧道火灾人员疏散速度计算方法。研究结果表明:人员上坡疏散速度与坡度线性负相关,下坡疏散速度规律性较弱;长距离疏散时因疲劳导致速度逐渐衰减,在2 km疏散过程中速度衰减峰值达47%,疲劳导致的速度衰减比例与疏散距离线性正相关;能见度较高时其对疏散速度的影响效果不显著,能见度降低至10 m内后开始对疏散速度产生负面作用。研究结果可为隧道疏散设施设计、相关标准规范制定等提供参考,同时为传统疏散速度取值方法提供1个新思路。

摘要：本研究评估特应性皮炎在颗粒物暴露与学龄前儿童过敏性鼻炎发生风险关联中的效应修饰作用。采用横断面研究的设计,通过问卷调查的方式于2019年6月至2020年6月在中国7个城市的幼儿园收集了共计28408名3~6岁学龄前儿童有关过敏性鼻炎和特应性皮炎的信息。运用一种成熟的基于机器学习的时空模型以1 km的空间分辨率水平估算不同城市儿童生命早期、孕期和出生后第1年PM_(1)、PM_(2.5)和PM_(10)暴露水平。采用多水平logistic回归和暴露反应关系相结合的方法定量评估特应性皮炎作为效应修饰因子是否会改变不同粒径颗粒物暴露与儿童过敏性鼻炎发生风险的关联。结果显示,在28408名儿童中,男孩为14803名(52.1%),女孩为13605名(47.9%);年龄范围是3.1~6.8岁、(4.9±0.9)岁,其中患过敏性鼻炎的儿童为3586名(12.6%)。在总人群中,母乳喂养持续时间大于6个月的儿童为17832名(62.8%),父母有过敏史的为769名(2.7%)。母亲教育水平为大学及以上的儿童为21548名(75.9%)。有被动吸烟暴露的儿童为7338名(29.6%)。生命早期PM_(1)(9.8μg/m^(3))、PM_(2.5)(14.9μg/m^(3))和PM_(10)(37.7μg/m^(3))每增加一个四分位区间(IQR)浓度,儿童过敏性鼻炎调整后的OR值在特应性皮炎儿童中高于无特应性皮炎儿童中对应的OR值[PM_(1):OR=1.45,95%CI(1.26,1.66)***=1.33,95%CI(1.20,1.47);PM_(2.5):OR=1.38,95%CI(1.23,1.56)***=1.32,95%CI(1.21,1.45);PM_(10):OR=1.56,95%CI(1.31,1.86)***=1.46,95%CI(1.28,1.67)]。特应性皮炎与不同粒径PM暴露对儿童过敏性鼻炎的交互作用差异有显著的统计学意义(Z值=19.4,交互作用P值均<0.001)。在孕期和出生后第1年也观察到了类似的结果,且剂量反应关系的结果与logistic回归的结果具有一致性。综上,作为过敏性疾病进程重要环节的特应性皮炎可能会修饰大气颗粒物暴露与儿童过敏性鼻炎发生风险的关联。提示患特应性皮炎的儿童更应重视减少室外空气污染物的暴露,防止过敏性疾病的发生和进一步发展。

摘要：为辅助隧道火灾风险管理及决策,提出隧道火灾社会风险可接受标准定义和制定原则;比较国外隧道风险相关标准,统计分析我国2000—2020年间隧道火灾死亡事故案例,开展社会公众隧道火灾风险认知调查;基于F/N曲线方法,建立适用于我国的隧道火灾社会风险可接受标准,明确事故频率和后果的可接受临界阈值。结果表明:公众对于隧道火灾事故风险现状持可容忍态度;我国隧道火灾死亡事故最大可接受频率设定为10^(-5)/(km·a),最大可容忍频率设定为10^(-4)/(km·a)。

摘要：临江地区汛期地下水位与江水水位差距较大,地下结构的兴建破坏了含水层自然渗流场,使地下水渗流不畅,影响海绵城市与韧性城市建设效果。为修复以深基坑为代表的不透水结构对地下水的阻碍影响,引入渗流-管流耦合模型方法和管流等效渗透系数概念建立了地下结构渗流有限元模型,并以地下水渗流总量为评价指标,探究地下渗流管不同设计参数对地下水渗流修复效果的影响。结果表明:地下渗流管的合理布设有利于恢复地下结构区域的地下水渗流总量,采用密集排布、合理管道长度和半径的地下渗流管使得地下结构对地下水单位时间的流量削减率由4.33%降低至2.42%,表明地下渗流管具有较好的恢复自然渗流的效果。

摘要：定期检查排水管道可以及时发现严重缺陷,对保证排水系统健康运行和城市环境安全具有重要意义。针对排水管道低照度和低分辨率检测困难现状,提出一种改进YOLOv7算法的排水管道缺陷检测与几何表征方法。首先,利用对比度受限自适应直方图均衡化图像增强技术,改善图像的对比度和细节,以提高检测网络对排水管道缺陷的捕获能力;其次,基于设计的Drop-CA和MC模块改进YOLOv7算法,使网络获得浅层缺陷的语义信息并降低误检率,提高模型的分类和定位能力;最后,针对裂缝和断裂2种严重缺陷,设计了一种定量描述该缺陷的几何特征方法来评估缺陷的大小。实验结果表明,改进的网络模型最终平均精度达到93.3%,检测速度达到42.9 f/s。该方法有效提升排水管道缺陷检测和分类精度,且可以有效表征缺陷的几何特征。

摘要：塔式起重机在工作时,负载会产生摆动,且系统具有欠驱动性、非线性和强耦合性的特征,定位与消摆控制难度大。大多数现有控制方法未考虑系统的摩擦项或者考虑系统摩擦项时由固定公式计算得出,而工程实际应用中摩擦项易受到工作环境的影响,引起控制效果的降低。为解决上述问题,提出了一种基于模糊补偿的自适应模糊滑模控制器。首先,通过对原有的系统动力学模型进行改造,构造出新的动力学模型,解决了系统由于欠驱动特性导致控制律难以设计的问题。随后采用模糊逼近的方式对系统的摩擦项进行逼近,解决了不确定性的工作环境对摩擦项的影响。其次在此基础上与滑模控制理论相结合设计控制器,并经严格的稳定性分析,证明了系统是渐进稳定的。最后,经仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。

摘要：提出了一种干式装配式梁柱节点,该节点由核心区梁端外包钢套筒与柱预留孔洞实现螺栓连接。为了验证节点构造的合理性,揭示其受力工作机理,设计并制作3组节点试件,以轴压比和螺栓等级作为试验变量,进行了3个工况的低周往复拟静力破坏性试验。研究节点破坏形式及抗震性能,得到试件的滞回曲线和骨架曲线,分析节点的荷载特征值、延性、耗能和刚度退化。试验结果表明:3个试件的破坏均发生在梁端,节点核心区均没有破坏,满足“强节点弱构件”设计要求;试件滞回曲线饱满,延性系数均大于3.6,黏滞阻尼系数均大于1.5,具有良好的抗震性能;降低螺栓等级能提高节点刚度,但对节点承载力影响有限;增大轴压比时,刚度显著提高,但延性和耗能能力有所降低。在试验结果的基础上,采用ABAQUS对节点进行参数化分析,得出不同参数变化对节点力学性能影响,使试验更有对比性、分析更全面、结论更准确。

摘要：热力学模拟是研究碱激发材料化学反应的有效方法,对于深入研究和探明碱激发材料物相演变规律与耐久性能具有重要意义。本文从热力学模拟的基本原理出发,介绍了碱激发材料的热力学数据库以及热力学模拟方法,分析和总结了热力学模拟在碱激发材料反应机理、侵蚀性介质作用下物相演变规律、耐久性能和原材料组成设计等研究中的应用进展,指出了现阶段碱激发材料领域热力学模拟研究存在的不足并提出了展望,为基于热力学模拟的碱激发材料研究提供理论指导。