摘要：为了解决现有应变数据采集设备测量通道单一以及测量精度低的问题,结合MicroPython语言设计了基于振弦式传感器的应变采集系统。该系统能够同步获取4路应变和温度数据,并对4路应变与温度数据进行组间融合;通过宽度学习系统BLS拟合应变量与温度的线性关系对融合后的应变数据进行温度补偿,提高系统的监测精度,细化系统的场景分析。依托北京宣武门地铁基坑钢梁结构进行实地监测分析,结果表明,相较于实测应变数据和利用小波分解-最小二乘法补偿的应变数据,该系统提出的融合补偿算法得到应变数据的标准差分别降低了31.6%和25.4%,该系统能实时捕获更加准确的应变量,为结构应变高精度感知提供有效途径。

摘要：为了解决低成本、高可靠的“两客一危”车辆智能管控问题,文章设计了一种基于STM32的远程通信终端系统。该系统采用STM32F105VCT6为主控芯片,结合全球定位系统(GPS)、4G通信与控制器局域网络(CAN)总线技术,实现了车辆状态信息在线感知、指令交互等功能,可在车路云管控平台上进行动态监测与精细化管控。实验证明,该终端能够满足实际情况下车辆通讯和信息交互,实现了低成本、高可靠的“两客一危”精细化管控。

摘要：应用正交法设计试验,定量地分析了改良黄土抗压强度、抗剪强度指标以及渗透系数的影响因素和影响大小,得到了改良黄土的最优掺量。另外,通过扫描电镜试验探究纳米黏土材料对黄土的改良机理。研究表明:(1)影响改良黄土抗压强度因素有纳米黏土掺量、含水率和养护龄期,影响黏聚力、内摩擦角、渗透系数的因素有掺量、干密度、围压;(2)在不同影响因素下,纳米蒙脱土比凹凸棒土更能有效提高黄土的抗压强度;(3)当材料掺量小于等于1%时,凹凸棒土改良黄土的抗剪强度指标总体高于纳米蒙脱土抗剪强度指标,渗透系数则相反,而当掺量大于等于2%时,则相反;(4)当凹凸棒土材料掺加量为1%、纳米蒙脱土材料掺量为2%时,改良黄土表面最为致密,孔隙最少。

摘要：以内陆河湖相软土地基为研究对象,结合内陆河湖相软土工程特性和原位测试方法特点,采用现场调研、资料收集、统计分析等方法,对内陆河湖相软土地基原位测试方法适用性进行了较详尽的研究。研究结果表明:相较于室内土工试验,原位测试所测得的内陆河湖相软土工程特性的变异性更小、代表性更好。基于此,筛选出关键原位测试方法的适用范围,并明确了常用的静力触探试验和十字板剪切试验的技术要求、勘察数据应用场景,以及用于内陆河湖相软土地基勘察时需满足的测试要求。

摘要：上跨隧道采用不同的开挖方式进行施工时,因爆破和围岩开挖易引起隧道初期支护拱顶隆起隧,受力增大、围岩扰动等工程问题。为了分析上跨通道采用不同开挖方式对既有隧道初支变形、受力和围岩应力的影响规律,依托某高速公路在建隧道,利用MIDAS- GTS NX有限元软件建立三维数值计算模型,对上跨通道不同开挖工法工况进行分析,研究了不同开挖工法施工对既有隧道初期变形及受力情况影响,并对比优选了上跨通道施工方法。结果表明:上跨通道采用不同施工方法开挖时,既有隧道初期支护位移变形特征基本保持一致;“两台阶+预留核心土法”和“三台阶法”施工步序多,可适当减少对既有隧道初期支护结构的扰动,一定程度上保护了既有隧道的初期支护结构;上跨通道采用两台阶法施工时,重点区域围岩塑性应变值增大约16~19%,围岩塑性区面积相应增大。研究结果为类似工程施工和支护设计提供了参考。

摘要：为实现快速、精确和智能主动控制,课题组设计制备了一种电流体动力学(electro hydro dynamics,EHD)静音泵。该种泵是基于电场与介电液直接相互作用的一类非机械泵,采用三明治结构,上、下2层电极完全对称,呈梳齿状排布;中间为宽度2 mm,高1 mm的通道层。通道层中充满了介电液,在高强度电场下介电液中杂质或弱电解质的解离产生自由电荷,致使介电液产生流动。为了对电流体静音泵驱动力的影响因素有更深入的了解,课题组用液位差表征静音泵的驱动力,通过控制变量法分析了不同电极间距、不同电极宽度和不同电极对间距对静音泵驱动力的影响。结果表明:不同电极宽度的变化对驱动力影响较小;在发生击穿前的同等电压下,电极间距越小,驱动力越大;而在发生击穿前的同等电压下,电极对间距在大于4 mm后,驱动力变化不大。

摘要：炭质页岩用于路基填筑不仅能缓解炭质页岩分布区路基填料的供应难题,也符合中国基础设施建设“资源集约、节约”和“绿色化”的战略要求。然而,此类岩石性质软弱、易风化崩解、遇水强度衰减显著,充分利用须建立在深入认知其性质的基础上。该文研究炭质页岩原岩的基本性质;设计填料级配;进行填料的击实特性及击实后颗粒破碎特征研究、干湿循环条件下的RCBR(加州承载比)变化特征研究、干燥及浸水状态下填料的压缩性能及压缩后颗粒破碎特征研究以及浸水过程中路基回弹模量的现场测试。研究发现:随风化程度增加,原岩趋于黏土化,微观结构变得疏松。填料颗粒越粗,击实过程中越难调整自身位置来寻求稳定密实状态,颗粒破碎越显著。遇水后填料表现出较强的软化、崩解特性:初始RCBR为54%,随干湿循环呈现先快后慢的减小趋势,最终稳定在26%左右;压缩试验中,填料浸水后的湿化附加变形极为显著,颗粒破碎率大幅增加,最佳含水率状态下未发生破碎的粒组在浸水饱和后也发生了破碎;未浸水路基的回弹模量为140.4 MPa,浸水6 h后衰减至82.1 MPa,之后随浸水时间延长回弹模量衰减不再明显。实际应用时建议优化填料级配、控制最大粒径,采用能有效防水、控湿的路基结构,并避免将炭质页岩填料用于地表水、地下水发育部位。

摘要：挖掘机工作装置为三自由度臂架结构,其连杆结构在挖掘作业中承受着随机多变的循环载荷。为了准确评估挖掘机连杆结构的强度,以922F挖掘机为研究对象并确定了三种典型的受力姿态。在MotionView中建立挖掘机动力学模型,利用油缸闭锁压力计算连杆所受最大载荷,再基于挖掘机工作装置有限元模型,仿真计算得到连杆结构的应力分布。最后通过SDS500型试验机对连杆结构施加相同的载荷,进行结构应力测试试验。试验所得结构应力与仿真应力误差在5%以内,连杆结构承受极限载荷时的安全系数为1.34。该型号挖掘机连杆结构强度富裕,可以进行一定的优化设计。

摘要：为了研究卵石层构造参数对隧道围岩稳定性及地表沉降的影响规律,建立不同围岩(卵石层)参数条件下的离散元数值计算模型,并进行了不同试验工况的对比分析。结果表明:在卵石层不同构造参数条件下,隧道开挖引起的地表沉降曲线能与Peck公式较好拟合;当“节理倾角”在30°~35°之间时,隧道顶部地表沉降峰值最大,沉降槽宽度系数最小;同时,“节理倾角”增加使得剪切变形区域由拱顶逐渐向两侧延伸,并形成贯通破裂面;破裂面与最大主应力作用方向的夹角接近45°,并将拱顶和拱腰附近的围岩切割成锥形松动体;此外,隧道开挖初期围岩(卵石层)受拉破坏区主要集中于拱圈附近,而破坏区范围随着卵石块体间摩擦角的增加逐渐减小;工程实际中可通过注浆措施提高拱圈围岩稳定性,对此类工程设计、施工具有理论指导意义。

摘要：针对目前低碳园区具有规模较大、信息分散、数据采集成本较高的问题,本文提出了一种智能感知系统的多目标优化配置方法。基于提出的智能感知系统结构,以传感网络节点覆盖率最高为目标进行节点选址;同时以投资成本、故障损失成本和运维成本最小为目标,建立数据采集设备优化配置模型。采用量子遗传算法求解多目标优化模型,结合工程实际,以获得传感网络覆盖率和经济效益最大化的配置方案。最后通过算例分析验证所提出的基于量子遗传算法的智能感知系统多目标优化配置方法的有效性。