桥墩受侧向撞击作用下静力简化分析方法

为了深入探究钢筋混凝土桥墩受侧向撞击时的静力简化方法,基于桥墩受撞击作用与静力作用下产生的侧向变形效应相等,建立了桥墩弯曲应变能和剪切应变能的计算公式.针对不同截面形式和不同约束条件下的桥墩模型,分别得出了桥墩在正弦、三角形和矩形撞击荷载波形作用下的等效撞击力简化公式,并分析了撞击力峰值和等效值之间的关系.结果表明:当矩形截面桥墩撞击点距墩底距离与截面长度的比值小于3.7,或圆形截面桥墩撞击点距墩底距离与截面半径的比值小于6.2时,需充分考虑桥墩剪切应变能的影响;荷载波形对等效撞击力取值影响较大,当撞击荷载波形接近正弦、三角形和矩形波时,等效撞击力系数的建议值分别为0.64、0.52和0.91.研究结果可为桥墩等效撞击力取值提供参考依据.

纤维增强复合材料缠绕管桩弯曲冲击吸能试验与模拟

纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer, FRP)具有较高的比强度、优异的耐腐蚀性、灵活的可设计性等优点。为解决桥梁防船撞难题,提出一种缠绕成型的FRP管桩抵御船舶撞击。分别改变管桩的壁厚、缠绕角度和冲击能量,开展弯曲冲击试验,对比分析各试件的破坏模式、动力时程响应及撞击过程中能量耗散情况。结果表明,纤维缠绕角度会改变试件的破坏模式,±75°缠绕角度的试件发生了剪切破坏,而±45°缠绕角度的试件仅在冲击区域发生局部破坏,且能恢复变形;增大壁厚能有效减小试件变形,但撞击力峰值会随之增大。采用ANSYS/LS-DYNA建立了冲击试验模型并进行有限元分析,数值模拟结果与试验值吻合较好。

小角度缠绕复合材料护岸管桩抗弯性能试验与设计

本文提出一种新型复合材料护岸管桩。该护岸管桩由纤维缠绕工艺制备的复合材料缠绕管制成。通过四点弯曲试验,得到试件的破坏模式以及荷载-位移关系,以此分析缠绕角度±55°、±15°以及是否浇筑混凝土对护岸管桩抗弯性能影响。结果表明:纤维缠绕角度由55°减小为15°与浇筑混凝土都能极大提高复合材料护岸管桩的刚度和抗弯承载力。在此基础上进行复合材料护岸管桩嵌固端深度计算公式推导,并给出护岸管桩的设计流程以及应用建议。这为之后复合材料护岸管桩应用于护岸工程提供了参考。

基于BP神经网络的木芯复合材料结构疲劳寿命预测

以不同试验条件下木芯复合材料结构的三点弯曲疲劳试验和四点弯曲疲劳试验的疲劳试验数据为样本,构建载荷等级疲劳寿命(S N)曲线模型和BP神经网络模型,并对试件疲劳寿命进行预测,同时利用BP神经网络对木芯复合材料结构疲劳寿命影响因素进行权重分析。结果表明:指数函数模型、幂函数模型、BP神经网络模型均可有效实现对木芯复合材料结构的疲劳寿命预测,其中BP神经网络模型的预测精度最高;载荷等级、均质化格构腹板面积比、跨高比对疲劳寿命的影响权重依次降低,合理设置格构腹板是提高木芯复合材料结构疲劳寿命的有效方法之一。

几种药剂对水稻稻曲病田间防治效果的影响

为筛选出适合水稻稻曲病防治的药剂,本试验选择18.7%丙环·嘧菌酯、43%戊唑醇、23%醚菌·氟环唑和24%噻呋酰胺,设置了6个药剂处理和1个空白对照,比较各处理对水稻稻曲病的田间防治效果。结果表明,以分蘖末期施用24%噻呋酰胺,破口前7~10 d和齐穗期均施用18.7%丙环·嘧菌酯(处理2)的防效较好,小区水稻产量最高,为200.6 kg;分蘖末期施用24%噻呋酰胺,破口前7~10 d和齐穗期均施用18.7%丙环·嘧菌酯+43%戊唑醇(处理3)的防效最好,小区产量较高,为189.4 kg。综合来看,建议在水稻分蘖末期使用24%噻呋酰胺300 mL/hm^(2),破口前7~10 d和齐穗期分别施用1次18.7%丙环·嘧菌酯750 mL/hm^(2),可有效预防和控制稻曲病的发生,对水稻安全生产具有一定的积极作用。

多功能可重构电磁信号发射接收及处理技术

针对导航增强、通信、雷达探测、电子侦察和干扰综合多功能一体化载荷系统对硬件通用化、功能软件化和资源虚拟化的需求,实现最大限度资源复用与共享,提出了低剖面、超宽带宽角扫描、极化可重构的综合孔径技术,基于射频全链路可重构架构和三维异构集成的综合射频微系统技术;基于硬件进程实现超异构计算资源灵活调度和动态管理技术。该文提出的综合多功能一体化电磁信号发射接收处理架构和关键技术,为未来分布式多域智能网联电子系统的软件化、虚拟化和智能化提供技术基础。

卫星边缘计算中任务卸载与资源分配联合优化算法

研究了卫星网络边缘计算的多低轨卫星计算卸载问题,每颗低轨卫星可以将计算工作负载卸载到高轨卫星或者地面云计算中心.为了获得无线资源分配和卸载决策的最优策略,研究了联合无线和计算资源分配的低轨卫星能耗和系统时延最小化问题,并提出了低复杂度解决算法.首先将问题分解为计算资源分配和通信资源分配,分别通过拉格朗日乘子法和凸优化方法求解优化问题,最后通过局部寻优给出卸载决策的近似最优解.仿真结果表明,通过有效地卸载决策和功率、带宽及计算资源分配,所提算法能够降低系统开销.同时,与现有启发式方法相比,所提出的卸载算法所需的运行时间显著降低,并且随着用户数的增加优势更加明显.

6G时代卫星算力网络发展思考

卫星已被广泛认为是6G网络的重要组成部分,卫星算力网络结合实时网络和计算资源状况,进行卫星计算节点间的任务调度,能够满足多样性业务的时延要求,实现在轨通信、处理、存储等资源的高效利用。首先,阐述卫星算力网络的概念内涵,对卫星通信网络的发展现状和趋势进行了总结;其次,从总体架构、硬件组成和软件架构三方面给出了卫星算力网络的设计考虑;最后,对卫星算力网络所面临的技术挑战进行总结,对卫星算力的发展进行了展望。

水产科技期刊学术影响力提升路径

为提升水产科技期刊影响力,通过文献分析、现场调研、问卷调查等方式对期刊基本情况、期刊投审稿情况、期刊编委会情况、编辑能力、期刊编辑出版和传播方式等进行了分析。结果表明,水产科技期刊仅有一半左右被重要数据库收录,影响力指标低于农学类其他科技期刊;年收稿量500篇以下的占80.0%;稿件录用率低于50.0%的期刊占52.0%;高水平论文较少,仅有16.0%的调研对象对稿源质量表示满意;出版周期多以双月刊为主,占80.0%;超过90.0%的期刊都具备采编系统;在对期刊质量提升的贡献评估中,有57.1%的调研对象认为编委会的作用微乎其微或几乎没有影响。研究认为,当前水产科技期刊的出版周期略长,传播和办刊技术手段欠多样化,高质量稿件缺乏,编委会资源优势未充分发挥等因素,制约和影响了科技期刊影响力提升。文章建议,期刊管理部门和科学研究相关部门应制订科学合理的期刊评价体系支持期刊发展,而科技期刊应注重发挥学术导向作用、注重内容质量建设以塑造期刊价值,并通过建立和完善专业化办刊模式、加强新技术应用适应媒体融合、加强期刊集群化建设、加大国际化推广力度等措施,不断提升水产科技期刊影响力。

全孔径超宽带宽角扫描有源相控阵天线系统

研究了一种全孔径紧耦合超宽带宽角扫描有源相控阵天线系统设计方法。通过威尔金森功分电路同时激励两个镜像对称偶极子单元,在不组阵方向阵列边缘采用延长型偶极子,消除了截断效应的影响,有效降低低频段的有源驻波,在组阵方向采用垂直金属壁取代哑元作为宽角阻抗匹配层的支撑,实现了天线阵列的全端口馈电。为满足大瞬时带宽及宽角扫描的需求,T/R组件射频链路采用了移相器加频率不敏感的延时器,改善了瞬时大带宽在大角度扫描时的波束空间色散及波形时间色散性能。将超宽带宽角扫描阵面、散热器、T/R组件、波控电源板及后盖板进行堆栈式高密度集成,研制了1×10全端口馈电的超宽带有源相控阵整机。测试结果表明,该阵列天线可跨4倍频程工作,扫描范围可以达到±45°,瞬时工作带宽可覆盖有源相控阵天线系统全频段,对实现综合多功能软件定义卫星在轨演进、降低成本、提高灵活性具有重要意义。

波纹腹板增强泡沫夹芯复合材料结构准静态压缩吸能特性

随着车船运输量与日俱增,由此引发的车船撞击结构物的事故频发,造成严重的生命财产损失与结构破坏,亟需为桥梁等结构物设置防护吸能装置。该文提出了一种新型波纹腹板增强泡沫夹芯复合材料吸能结构。该复合结构以聚氨酯泡沫为芯材,玻璃纤维增强复合材料(Glass fiber reinforced polymer,简称GFRP)为面板,在波纹型泡沫的间隙铺设双轴向玻璃纤维布,利用真空导入工艺成型。通过波纹腹板增强泡沫夹芯复合材料结构的准静态压缩试验,研究了波纹腹板与面板壁厚以及波长对夹芯结构破坏模式、承载能力以及吸能特性的影响。试验结果表明:腹板壁厚较大、波长较短的试件吸能效果最优。此外,对试验工况进行了有限元数值模拟,分析了腹板壁厚与泡沫密度因素对试件承载力的影响,为其在防撞领域的应用提供一定依据。

基于自然梯度Actor-Critic强化学习的卫星边缘网络服务功能链部署方法

鉴于低轨卫星网络的高动态性和空间环境的复杂性,如何提供在线的快速服务功能链(SFC)部署方法,成为低轨卫星边缘网络中亟待解决的问题。综合考虑节点和链路容量等约束以及服务迁移等切换代价,针对部署多接入边缘计算(MEC)服务器的低轨卫星网络,该文提出一种基于自然梯度参与者-评价者(Actor-Critic)强化学习架构的SFC在线部署方法。首先,针对低轨卫星网络的环境高动态性,对实时容量约束和迁移代价进行建模;其次,引入马尔可夫决策过程(MDP),综合考虑服务迁移和卫星坐标等因素,描述低轨卫星网络的状态转移过程;最后,提出一种基于自然梯度的在线SFC部署强化学习方法,不同于标准梯度,自然梯度法进行模型层面的更新,以避免神经网络的训练陷入局部最优解。仿真结果表明,该文方法可逼近全局最优解,并在端到端时延性能上优于基于标准梯度的强化学习部署方法。

局部动态可重构FPGA进程式调度系统设计与实现

针对6G时代多样的边缘计算要求,基于FPGA上的可重构技术可以实现更低的时延同时提供多样性的服务。基于局部动态重配置的思路,使用ICAP接口对FPGA资源进行重新配置,从而实现FPGA逻辑上的局部动态可重构方案。借鉴操作系统中软件进程管理的思想,基于Linux操作系统中引入硬件进程的概念,这样可以将一整块FPGA资源划分为多个小的FPGA资源块,每一个小的可重构的FPGA资源块都可以抽象成为一个硬件进程,硬件进程实际并不运行在CPU上而是运行在FPGA逻辑资源区域中,在操作系统上只是硬件进程的软件语言描述。由此,设计出CPU加FPGA的硬件方案来实现局部可重构系统,并在Xilinx公司Zynq系列芯片上进行了验证,将FPGA硬件资源进行进程式调度以及资源分配,大大提高了FPGA硬件资源的利用率以及灵活性。

木塑复合材料紫外耐老化性能研究进展

木塑复合材料因其外形美观、力学性能优异、对环境友好,被广泛运用于建筑模板、公共设施等领域,但现阶段服役于室外环境中的木塑复合材料存在颜色稳定性差、耐老化性能较弱等问题。本文基于国内外相关学者对木塑复合材料紫外老化性能进行的大量理论分析与试验研究,系统地总结了材料老化后微观形貌、表观颜色、力学性能3个方面的研究进展;并对改善木塑复合材料紫外耐老化性能的措施进行了阐述,其中添加耐老化助剂这一方法经济成本低且效果较好,被广泛研究应用。通过系统综述,总结了现阶段木塑复合材料紫外耐老化性能研究中存在的问题,并对未来发展趋势进行展望,以期促进木塑复合材料的研究与工程应用,满足更多领域日益发展的特殊功能需求。

超高船舶撞击桥梁上部结构研究综述

近年来,桥梁上部结构遭受超高船舶撞击的事故时有发生,事故往往带来严重的经济损失甚至人员伤亡,其后果的严重性不容忽视。因此,研究超高船舶与桥梁上部结构的碰撞问题具有现实意义。然而,目前研究重点多是围绕船舶撞击桥梁墩柱、承台等下部结构开展,针对船舶与桥梁上部结构碰撞问题的研究工作相对较少。本文介绍了近年来对于超高船舶撞击桥梁上部结构问题的相关研究成果,主要包括不同类型桥梁上部结构碰撞灾害的典型事例,碰撞过程中桥梁主梁的破坏模式,船撞力计算公式与影响因素的研究,多种桥梁上部结构防船撞设施的介绍和比较等,能够为今后对于超高船舶撞击桥梁上部结构问题的相关研究提供参考。

桥梁隔离式复合材料防船撞管桩受弯性能试验与设计

纤维增强复合材料具有轻质高强、可设计性强、耐候性好等特性,可用于桥梁防船撞领域。本文针对纤维增强复合材料缠绕管桩进行了桥梁隔离式防撞系统的研究。对纤维增强复合材料缠绕管桩构件开展了抗弯试验,对比分析了不同纤维缠绕角度和管壁厚度对管桩受弯破坏模式及其力-位移曲线的影响。基于弯曲试验结果,计算了缠绕管桩的弹性模量,根据理论计算设计出悬臂桩和支撑桩两种受力形式的单根防撞管桩,继而给出了排架式管桩防撞系统的设计建议。

星地协同网络中的边缘计算技术综述

6G移动通信系统对延迟和网络响应能力提出了更高的要求,而边缘计算技术可降低延迟提高响应能力,并减少用户和集中式云计算资源之间的数据流量。星地协同是未来6G通信网络的发展趋势,在星地协同网络中应用边缘计算技术是重要研究方向之一。在梳理星地协同网络中的边缘计算技术研究现状的基础上,首先提出了融合移动边缘计算技术的星地协同网络的系统架构、对应用场景和逻辑功能架构等进行了总结,其次对计算卸载技术方案进行汇总和分类对比,最后归纳了未来研究将面对的技术挑战。

蜂窝与梯形格构腹板增强泡沫夹芯复合材料防撞装置吸能特性

为分析格构腹板增强泡沫夹芯复合材料试件的力学性能及吸能效果,对其进行准静态压缩试验。该试件的面层和格构腹板均使用玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymer,GFRP),芯材则使用聚氨酯(polyurethane,PU)泡沫。由这两种材料制备的试件包括六边形(hexagonal,H)格构和梯形(trapezoidal,T)格构试件。试验结果表明,45°梯形格构试件的荷载-位移曲线最为理想,该试件不但避免了承载力突降的问题,同时也极大的提高了弹性行程。对于六边形格构试件,泡沫密度的提升对试件弹性极限承载力和吸能特性影响较大。基于梯形格构试件所截取基体单元受力情况的分析,得到45°梯形格构试件的等效压缩弹性模量。基于ANSYS/LS-DYNA模拟试件的压缩试验,模拟结果与试验值吻合较好。最后通过船-防撞装置-桥墩的碰撞模拟情况,发现梯形格构复合材料防撞装置对船撞力的削减程度较大,抗撞防护性能更优。

格构增强泡沫夹芯复合材料管侧向压缩

以聚氨酯泡沫为夹芯层、玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)为面层和格构腹板,运用真空导入工艺制备了4个参数不同的复合材料圆管,对其进行了侧向压缩试验,分析格构数量等参数对结构承载性能的影响。基于能量法,运用等效十字模型将格构腹板和泡沫芯材等效为均质材料,得到其面内等效弹性模量。运用层合理论推导了复合材料管在侧向压缩下的荷载和位移关系,并与试验值进行了对比,研究表明:随着格构腹板数量增加,构件的极限承载力逐渐增大;对比试验结果与理论分析,格构腹板增强构件较无格构腹板构件误差较小;层合理论适用于界面协同能力较好、面层与芯材不易剥离的结构。

STRS系统异构处理器通信中间件的设计与实现

针对空间通信无线电系统(STRS)异构处理器间通信存在的实时性不高、冗余度较大、无法故障恢复等问题,将分布式数据分发服务(DDS)中间件技术引入到STRS架构中,实现STRS异构处理器波形应用组件之间基于发布/订阅模式的通信中间件。在完全兼容STRS标准规范的前提下,有效地提高了基于STRS的通信系统消息传递的实时性,降低了系统的复杂度和冗余度,提高了开发效率,节省了系统的开发和维护成本,实现了全局和局部模块的动态重构。