基于CarSim/Simulink的计算机控制系统综合实验设计

针对计算机控制系统课程中控制算法设计与仿真实现,设计了基于CarSim/Simulink的控制综合实验方案。以4轮独立驱动小车为对象,要求学生熟悉其基本工作原理,并在非线性动力学模型基础上,进行局部线性近似,设计反馈控制器,模拟小车控制。使用CarSim仿真软件可直观地模拟调整4轮独立驱动小车的质量、质心位置和转动惯量等,实现个性化选择,搭建车辆模型;与Simulink接口互通,在Simulink中完成控制算法。实验设计旨在使学生夯实计算机控制系统的理论基础,并逐步过渡到控制工程,理论联系实际,培养其解决复杂工程问题的能力。

施工扬尘喷雾控制技术研究及应用进展

随着市政、交通基础设施及矿产资源的需求持续增长,工程施工及采矿过程中难以避免地会产生大量扬尘污染,将对人们的健康及生态环境造成非常不利的影响,空气污染已成为影响我国人居环境质量的主因。相比于机械化学吸附技术、静电除尘技术、高压脉冲电晕技术、光触媒技术、土壤净化技术等降尘技术,喷雾降尘具有降尘效果好、综合成本低等显著优势,也是当前使用最广泛的扬尘控制技术,对于生态文明建设具有重要意义。通过总结包括泡沫降尘、磁化水降尘、湿润剂降尘和雾炮降尘等在内的扬尘喷雾控制技术的基本原理及应用情况,重点探究了当前最常用且经济的雾炮降尘控制技术原理及其结构组成等,虽然该技术能有效控制施工扬尘,但其运行时也存在着作业噪声大、能耗高等有待改进的问题。

工程勘察钻探技术发展现状探讨

系统总结了应用于工程勘察领域的各项钻探技术,包括取土器及取心钻具、原位测试技术、高效钻探取心(样)技术及联合勘察技术等,对其特点进行梳理并作对比分析,对其存在的问题提出解决建议。建议进一步优化钻探工艺,并使与之配套的钻具实现模块化、智能化研发升级,促进不同类型钻探技术的交叉融合,以及钻探技术与物探、遥感等多学科技术的联合应用,为工程勘察工作的进一步高效开展奠定基础。

土工离心机设计与应用综述

在土木工程、地质工程等领域,为了在实验室内分析现场岩土体或结构物的原型工况,常采用土工离心机开展缩尺模拟试验研究。近年来,随着液压、电控、微型传感器及观测技术等多种科学技术的飞速发展,土工离心模型试验已从定性分析向定量分析过渡,可为滑坡灾害、地下结构开挖与稳定、地基失效、场地液化、桩基破坏等复杂工程难题的解决提供有效的技术途径,并取得了大量的研究成果。以臂式土工离心机为主要探究对象,通过对土工离心机的原理、发展概况、结构组成、现存主要问题等进行系统总结与梳理,对离心机的设计提出改良方案,结合目前土工离心机的发展进程和应用领域,展望了该技术今后的研究和应用方向。

文化因素对装饰艺术的影响

在装饰艺术中,文化作为最直接的因素响影着装饰艺术设计的全过程。文章结合装饰艺术设计的应用发展,探讨文化因素对装饰艺术设计的影响作用。

线性加权遗传算法的蒸汽管道摩阻和热损研究

建立了蒸汽管道水力热力耦合模型,通过构建评价函数,基于线性加权遗传算法使管道各节点温度、压力的计算值逼近真实值,实现了对摩阻系数、热损系数的辨识,并分析了摩阻系数和热损系数对管道温度、压力、流速、密度等参数变化的影响。结果表明随着摩阻系数的增加,管道末端的压力和管道末端蒸汽温度逐渐降低,而管道末端蒸汽流速逐渐升高,且升高得越来越快。随着热损系数的增加,管道末端蒸汽温度逐渐降低,蒸汽压力基本不变,蒸汽密度逐渐升高。摩阻系数从0.2增长到0.6时,管道末端蒸汽流速由22.18 m/s升至32.18 m/s,增幅45.1%;随着热损系数从0.4增长到1.2,管道末端蒸汽密度由6.53 kg/m^(3)升至6.69 kg/m^(3),增幅2.5%。

高帧率的轻量级孪生网络目标跟踪

随着目标跟踪在众多生活场景的广泛运用,高精度且高速的跟踪算法需求也日益增多。针对某些特定场景如移动端、嵌入式等设备,在设备算力相对不足的前提下,仍要保证跟踪器达到良好的跟踪精度和高速实时跟踪问题,提出一种高帧率的轻量级孪生网络目标跟踪算法。首先,选取易于部署在嵌入式设备中的轻量级卷积神经网络MobileNetV1作为特征提取网络,深层网络具有对目标特征强大的提取能力;接着,针对主干网络的不足提出两点优化策略,特征图裁剪和网络总步长调整,使得主干网络适用于跟踪任务;最后,在孪生网络的模板分支后添加超轻量级通道注意力模块,加权突出目标特征的重要信息。对比当前主流算法SiamFC,该算法参数量减少59.8%;在OTB2015数据集上仿真实验表明,跟踪精度提升了5.4%,算法能更好地应对跟踪任务中复杂多变的挑战;在VOT2018数据集上的仿真实验表明,综合指标平均重叠期望(EAO)提升了26.6%,同时算法在NVIDIA GTX1080Ti下的平均速度为120 frame/s,达到高帧率实时跟踪。

能源地下结构研究及应用进展

能源地下结构是将热交换管埋设在建筑基础构件和地下结构物中,兼具承载及换热功能的结构形式,在有效节省宝贵且不可逆的地下空间资源的同时,还能充分利用非碳基的连续稳定、安全清洁的地热能资源,这比传统的地源热泵更具优势。系统总结了能源地下结构的概念、优势、国内外研究及应用进展,重点阐述了能源隧道、能源桩(能源锚杆)、能源地下连续墙和能源综合管廊4种目前常见能源地下结构的现状。将地源热泵系统与煤矿巷道等矿区建设相结合,既能够对地热能资源进行综合利用,还可有效解决传统深部采矿掘进作业时的高温热害及寒区煤矿巷道的保温防冻难题,具有环保、低碳、节能、高效的显著优势,是实现绿色矿井建设及碳达峰碳中和目标的有效途径,可产生显著的经济效益、环境效益和社会效益。然而,现有能源地下结构的研究模型均有其适用性和局限性、研究结果与实际工况存在较大偏差、能源地下连续墙和能源综合管廊研究较少等是当前存在的主要问题,对于能源地下结构的研究工作应结合工程实际情况,并尽可能考虑所有因素对结构工程的影响,以期提升研究成果的精度和水平;此外,对煤矿巷道等矿区建设中运用能源地下结构的可行性和前景进行了探讨,在能源地下结构的基础上,进一步综合太阳能、风能等非碳基清洁能源构建复合能源利用系统也是值得尝试的思路;同时,还对能源地下结构在抗(减)震、抗爆和防火等方面的防灾减灾设计给出建议,可为能源地下结构及其在绿色矿井建设方面的研究、应用与发展提供参考。

基于扩展有限元分析的页岩水力压裂裂缝扩展规律探究

水力压裂是开采地下页岩气资源的有效技术手段,探究页岩水力压裂裂缝的扩展规律,可为页岩气的高效开采提供科学的指导依据。通过运用大型有限元软件ABAQUS中的扩展有限元模块,针对不同地应力差工况条件下均质页岩中初始裂缝的位置、方位角、数量和含层理页岩中层理的构造方向、内部倾角、岩性对水力裂缝扩展的影响进行探究。结果表明:对于垂向扩展的水力裂缝,水平主应力增大使裂缝更不易扩展,裂缝扩展长度减小、起裂压力增大;在注液体积流量相同时,向初始裂缝两端同时起裂所形成的水力裂缝长度大于仅向一侧起裂;当初始裂缝处于页岩中部且呈45°方向时,裂缝会向最大水平主应力方向偏转,且偏转程度随最大水平主应力的增大而增大;分时多簇压裂时,裂缝间的扩展会相互干扰,且会较大地影响裂缝扩展的形态和起裂压力,但对裂缝注液点裂缝宽度的影响较小;对于含水平和竖直构造层理的页岩,改变层理内部倾角,水力裂缝会出现不同程度偏转,且其偏转程度随着层理内部倾角的增大而减小;对于含45°方向构造层理的页岩,水力裂缝在层理分别为砂岩、煤岩和泥岩中的偏转程度依次增大,且裂缝偏移比随着最大水平主应力的增大而增大。

砂卵石地层非开挖顶管施工地表沉降控制研究

砂卵石地层具有地层结构松散、透水性高、粘聚力小、自稳能力差等特点,往往为工程施工带来许多难题。为了更好地研究砂卵石地层非开挖顶管施工时地表的沉降规律及相应的控制措施,以成都市华阳、万安、正兴片区雨污水管网W31-W32顶管段为研究对象,采用工法比较、数值模拟与现场实测相结合的方法,提出了适用于砂卵石地层地表沉降的控制措施。研究结果表明:在砂卵石地层中,采用袖阀管注浆加固管周土体与高压旋喷桩加固洞门的措施是合理有效的,加固后地表沉降量相较于未加固时降低了48.1%,洞门处的地表沉降量降低了51.1%,满足了地表沉降控制要求,验证了地层加固措施的效果,可为后续类似的非开挖顶管施工提供借鉴。

PRECISE RATES IN THE LAW OF THE ITERATED LOGARITHM FOR R/S STATISTICS

Let{Xn;n≥1}be a sequence of i.i.d, random variables with finite variance,Q（n）be the related R/S statistics. It is proved that lim ε↓0 ε^2 ∑n=1 ^8 n log n/1 P{Q（n）≥ε√2n log log n}=2/1 EY^2,where Y=sup0≤t≤1B（t）-inf0≤t≤sB（t）,and B（t） is a Brownian bridge.

滚石冲击结构物动力响应特征数值模拟研究

在滚石冲击破坏建(构)筑物灾害中,滚石形状往往具有不确定性,建(构)筑物表面形状也不尽相同。当滚石冲击结构物时,由于滚石形状的不同导致其所表现出来的冲击动力响应特征也不同。采用ABAQUS有限元软件中的Explicit动力有限元方法,分别开展不同形状滚石冲击不同表面形状结构物的数值模拟研究,并对不同缓冲层的缓冲耗能特性进行对比分析。结果表明:在质量、初速度相同的初始条件下,形状不同的滚石冲击平面墙状的结构物时,冲击力峰值大小依次为正方体>圆柱体(底面)>圆柱体(侧面)>球体>三棱锥;当滚石冲击面形状由“尖”变“钝”时,结构物受滚石冲击处被破坏程度将变小,但其整体变形区域增大;对不同表面形状的结构物承受滚石冲击时,冲击力峰值大小依次为平面状>凸面状>凹面状>波浪面状>斜面状,相比而言,斜面状结构物具有较好的抗滚石冲击性能;对在结构物前方设置不同缓冲层时对滚石冲击的缓冲耗能特性进行对比分析,得出EPS-砂土复合垫层具有较好的缓冲耗散性能,其在实际的滚石灾害防护工程中具有广阔的应用前景。

SOME LIMIT PROPERTIES OF LOCAL TIME FOR RANDOM WALK

Let X,X1,X2 be i. i. d. random variables with EX^2＋δ〈∞ （for some δ〉0）. Consider a one dimensional random walk S={Sn}n≥0, starting from S0 =0. Let ζ＊ （n）=supx∈zζ（x,n）,ζ（x,n） =#{0≤k≤n：[Sk]=x}. A strong approximation of ζ（n） by the local time for Wiener process is presented and the limsup type and liminf-type laws of iterated logarithm of the maximum local time ζ＊（n） are obtained. Furthermore,the precise asymptoties in the law of iterated logarithm of ζ＊（n） is proved.