基于Informer算法的网联车辆运动轨迹预测模型

自动驾驶汽车可以根据轨迹预测算法计算周边车辆的运动轨迹,并作出反应以降低行车风险,而传统的轨迹预测模型在长时间序列预测的情况下会产生较大的误差。为解决这一问题,提出了一种以Informer算法为基础的轨迹预测模型,并根据公开数据集NGSIM进行实验分析。首先通过对称指数移动平均法(sEMA)对原始数据进行滤波处理,并在原有的Informer编码器中加入了联合归一化层对不同车辆进行特征提取处理,减少了不同车辆之间的运动误差,通过考虑车辆的本身速度信息与周围环境的车辆运动信息,提高了预测精度,最后经过解码器得到未来时刻的车辆轨迹分布。结果表明,模型对车辆的轨迹预测误差在0.5 m以内;通过对轨迹预测的MAE与MSE结果分析可知,预测时间超过0.3 s以后,Informer模型的轨迹预测效果明显优于其他算法,验证了模型和算法的有效性。

悬浮隧道支撑锚索在管体运动状态下的动频率与湿模态

悬浮隧道(submerged floating tunnel,SFT)是一种潜力巨大的水下交通结构,其支撑锚索频率、模态的精确获取对识别结构动力性能至关重要。该研究提出了一种管体运动状态下求解锚索“动频率”和“湿模态”的新颖方法,将锚索等效为梁或弦建立了四类考虑锚索抗弯刚度、湿重等因素的力学模型。在对运动悬浮隧道结构进行拟静态处理,及通过静平衡时锚索顶张力与该索支撑范围内净浮力相等的原则确定结构基本参数的前提下,研究了管体竖向周期运动过程中锚索动频率与湿模态的分布规律。获取了锚索动频率带及其上限、下限与管体浮重比、锚索倾角、竖向高度及管体运动幅值之间的对应关系与参数敏感区间,得到了锚索湿模态对湿重展向效应、竖向高度等因素的敏感程度,可为进一步深入研究锚索涡振频率锁定、参数振动提供新的处理思路。

新能源汽车动力电池荷电状态精准监控仿真

新能源汽车动力电池的荷电状态(state—of-charge,SOC)是影响电池能耗以及寿命的关键因素。由于车辆配备的电池多为组合电池,多个单体电池充放电期间会出现储能性能的差异,导致电池内部电力噪声较大,特征难以捕捉,荷电状态监控难度增大。为此提出一种基于离散分布与线性判定相结合的荷电状态监控方法。构建电池电力模型,将不符合线性变化的参数判定为噪声值,通过自适应滤波算法结合噪声时变递推规律,采用修正函数滤除波动较大的噪声值。构建动力电池荷电变动的等效电路模型,计算每一次的充放电过程中模型内电阻、电压、电流以及电容量的线性变化。设计观测函数,将各类电力间的变化与电荷状态结合统一分析,完成电池荷电状态数据的监控。实验结果证明,上述方法获取的电池荷电状态与实测结果基本一致,说明所提方法的监控精准度高,且对电池内部电流变化监控能力也较强。

某大型客滚船铝上层建筑带筋板结构设计应用

目前铝合金材料主要应用于小型客船、游轮及高速船上,而大型船体结构极少采用。随着船舶能耗指数、减排及海上人员生命安全需求升级,《国际海上人命安全公约》对大型客船/客滚船稳性提出更高要求,船舶特别是大型客船上层建筑轻量化设计具有更加重要的意义。由此可推断,大型船舶上建结构采用铝合金带筋板材料将有良好的发展前景。研究大型客滚船铝上层建筑带筋板结构设计方案的安全性及经济性,将有利于形成造船业铝合金带筋板结构通用化、产业化。本文简要介绍某大型客滚船上层建筑采用铝质带筋板结构案例。

基于涡旋光束传输的水下航行器尾流流场探测

涡旋光场轨道角动量(OAM)在自由空间衍射中是保持不变的,而在湍流层中由于流场内部存在拟序结构,导致OAM谱分布对称性破缺,且OAM也会发生改变。文中研究了基于OAM谱分布对称性破缺效应对流场流动结构进行探测的机理,初步分析了将涡旋光场OAM应用于水下航行器探测的可行性并给出相关试验结果。此外,根据光场总OAM也会发生改变的特性,结合交叉OAM矩阵法,阐述了基于OAM对不同流场特征进行辨识的理论依据。最后研究了涡旋光场对水介质的感知特性,结合数值仿真结果,提出了1个基于OAM传输特性探测水下航行器的技术构想。

国家体育场钢结构屋盖落架过程模拟分析

首先对大跨度钢结构的落架过程进行了简单分析,并给出了落架应遵循的基本原则。其次,针对大跨度钢结构的落架,提出了同步协调和分组分步两种落架方式;结合国家体育场的施工方案,对其落架方案进行了详细分析。最后,采用等效弹性杆端位移法,基于ANSYS有限元软件,对国家体育场的落架进行了全过程模拟分析,通过“从外到内”和“从内到外”两种落架顺序计算结果的对比,证明前者是一种合理的落架顺序。

国家体育场钢结构支撑卸载分析

根据国家体育场主体钢结构安装方法———分段吊装高空组拼方法(简称散装法),以及支撑卸载点多、分布范围广等实际情况,从钢结构支撑卸载过程的支撑反力分析入手,运用有限元软件ANSYS详细对比计算分析了大跨度马鞍形空间钢结构屋面支撑的卸载顺序和卸载步骤,择优确定了分阶段整体分级同步卸载的原则和具体的卸载步骤。

电动汽车无线充电标准必要专利分析

针对电动汽车无线充电系统国家标准的标准必要专利,首先对无线充电标准必要专利声明进行梳理,然后对标准必要专利声明的重点企业WiTricity公司进行专利战略和专利布局分析,最后结合声明涉及的异物检测、谐振补偿及调谐控制标准,对声明专利进行标准必要性分析,明确企业所声明的标准必要专利是否实际上构成实施标准所必要的专利。

考虑惯性影响的自动驾驶客车避碰制动控制策略及仿真测试研究

合理有效的避碰制动控制策略对于保障自动驾驶客车行驶安全具有重要意义。然而,不同车型大小和载客量的自动驾驶客车惯性具有明显差异,相应的制动性能也具有显著不同。鉴于此,设计基于即碰时间的自动驾驶客车避碰制动控制策略,通过模糊逻辑对制动时间阈值进行调节,以适应不同车型大小和载客量下的惯性影响。然后,利用SketchUp、Truck⁃Sim、PreScan和Matlab/Simulink搭建联合仿真平台,对不同车型大小和载客量的自动驾驶客车分别进行仿真测试,验证所提出方法的可行性和有效性。

渗流诱发套损机制与数值计算

油田套损是石油工程中的一大技术难题,多年来困扰着各油田。大量的现场调查和理论分析表明,油田套损与油藏渗流场动态变化密切相关。无论是剪切套损、拉伸套损还是挤压套损,都是渗流引起应力场调整,最终导致套管受力损伤。基于油藏流固耦合理论,分析了油田渗流诱发套损的机制,建立了油藏渗流-应力耦合计算的数学模型,并介绍了利用流固耦合进行套损预测计算的算例,对于套损防控具有重要的理论指导意义。

影响四塔三跨悬索桥结构刚度的因素分析

为研究结构设计参数对四塔三跨悬索桥结构刚度的影响,以边塔高度、主缆垂跨比、桥塔刚度为变量,研究了不同参数下结构的刚度特性。研究表明:增大边塔高度对结构刚度和整体受力影响不大。索塔高度不同时,竖向基频、一阶对称扭转基频及反对称扭转基频基本一致,结构跨中挠度也基本相同且有增大趋势。主缆垂跨比是悬索桥设计中的一项重要指标,减小垂跨比可以增加全桥的刚度。可变荷载作用下,主缆截面面积对主梁竖向挠度有较大影响。

基于能量法的体外预应力梁力筋应力增量研究

以体外预应力简支梁为研究对象,针对结构的正常使用阶段,利用能量法推导了典型布筋形式与荷载形式下体外预应筋应力增量的解析计算公式,公式的物理意义明确,包含梁的几何尺寸、截面刚度、预应力筋位置、外荷载大小及位置等必要的参数.在此基础上,通过对解析式的合理简化,给出了实用简化计算公式,并对影响应力增量的外荷载大小和力筋偏心距等关键因素进行了参数分析.此外,还应用能量法推导了体外预应力连续梁的力筋应力增量公式.最后,通过与已有试验结果的对比,验证了本文所推导的解析公式和简化公式的适用性.

地铁直流牵引供电系统中的DDL保护

分析了地铁直流牵引供电系统中几种常用的馈线保护类型,发现现有的保护方法很难避免跳闸保护拒动或误动现象的发生,并且不能保护馈线的全长。以电流上升率保护和电流增量保护为基础,提出了一种新型的DDL保护方法及整定原则,并推导出了完整的动作方程。该方法有效地避开了列车启动电流的影响,不但可以迅速切除近端的短路故障,而且通过延时跳闸还可以切除远端短路故障。仿真结果表明该方法设计合理,切实可行。

FBG传感器在量测围岩内部位移中的应用

光纤光栅(FBG)传感器利用波长调制传感信号,因而量测信号不受光源起伏、光纤弯曲损耗、连接损耗和探测器老化等因素的影响,可以广泛应用于量测应变、温度、应力、位移等参数。结合新奥法隧道施工中位移监测的要求,介绍光纤光栅传感器的原理及其在隧道围岩内部位移量测中的应用。与其他量测方法比较,利用光纤光栅传感器量测围岩内部位移具有仪器构造简单、安装量测方便、量测数据精确等优点,是一种非常实用的量测方法。量测数据验证隧道围岩变形的基本规律:不同位置的围岩其松弛变形不同,离开挖面越近的围岩,其松弛变形越大,离开挖面越远的围岩,相应的松弛变形越小;围岩的完整程度对围岩内部位移的影响很大。

火车渡轮柔性轨道受力变形计算

针对一种以短轨构成,并在短轨之间预留伸缩间隙的柔性连接轨道,用力学原理研究了这种柔性轨道在力和力矩作用下的弯曲变形规律。推导了柔性轨道弯曲变形量与受力或力矩大小的函数关系式。在轨道实际可能的变形范围内,计算了产生不同变形量所需要的力或力矩的大小。结果表明其量级并不很大,在工程实践中是易于实现的。从而从力学角度证明这种柔性连接轨道的可行性。

两种典型立柱截面涡激运动的分析研究

文章引入雷诺平均法求解NS方程结合SST k-ω湍流模型对两种典型立柱截面限制流向和不限制流向的涡激运动进行了数值模拟和实验对比。采用GAMBIT软件分区建立计算网格,立柱和流场的流固耦合通过计算外部流场作用于柱体的瞬时升力和拖曳力,将求解运动微分方程的四阶Runge-Kutta代码嵌入UDF求解器中,并运用动网格技术实现流场更新。研究发现,在约化速度从2到15范围内限制流向及不限制流向下圆柱横向横幅皆约为方柱的2.5倍,圆柱振幅曲线在限制流向和非限制流向均出现了跳跃现象,而方柱振幅在限制及不限制流向下皆表现为连续。限制流向下圆柱进入频率锁定区域比不限制流向下略快,而脱离锁定区域时约化速度基本相同。不限制流向下圆柱和方柱流向平衡点位移随约化速度线性增大,流向最大幅值均为0.15D左右,但振幅走势完全不同。最后对"相位开关"、"反相"、涡脱结构形式等进行了分析和讨论。

岩溶隧道施工围岩变形动态监测与仿真分析

岩溶区隧道因受岩溶发育程度、岩溶位置等影响,其围岩位移特征与一般隧道存在较大区别。以达成高速铁路宝石岩隧道为工程背景,对侧部含有溶洞的隧道围岩变形进行现场监测研究,并运用有限差分软件FLAC3D进行仿真分析,现场监测和仿真分析所得围岩变形规律基本一致。结果表明:隧道开挖后,围岩分别向溶洞和隧道内变形,溶洞与隧道之间的围岩向两个相反的方向变形,是较危险区域;靠近溶洞的隧道左侧特征位置的位移值要比远离溶洞的隧道右侧相应部位的位移值大,其中,左边墙的水平位移是右边墙的2倍左右。随着开挖断面处溶洞尺寸的逐渐增大,拱顶下沉位移增量最大,边墙水平位移增量次之,腰拱水平位移增量最小。溶洞顶部下沉位移和靠近隧道的溶洞右侧部水平位移较大,溶洞其他部位的位移值较小。侧部含有溶洞的隧道,其围岩变形的非对称性容易使隧道受"偏压"。所得结论可为同类隧道的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。

新型铁路柔性轨道弯曲变形量计算

为提高火车渡轮的装载量和装卸效率,提高火车渡轮引桥对船型的适应性,设计了一种以短轨构成,并在相邻接短轨之间预留一定伸缩间隙的柔性轨道。推导了柔性轨道段在进行船岸对接时的整体弯曲变形几何关系和轨道间隙变化量的计算公式,计算了柔性轨道在不同弯曲变形状态下各设计参数的对应数值。从几何变形关系及其数值分析方面证明了该柔性轨道的可行性。

几何缺陷浅拱的动力稳定性分析

研究了几何缺陷对粘弹性铰支浅拱动力稳定性能的影响。从达朗贝尔原理和欧拉-贝努利假定出发推导了粘弹性铰支浅拱在正弦分布突加荷载作用下的动力学控制方程,并采用Galerkin截断法得到了可用龙格-库塔法求解的无量纲化非线性微分方程组。同时引入能有效追踪结构动力后屈曲路径的广义位移控制法,对含几何缺陷浅拱的响应曲线进行几何、材料双重非线性有限元分析。用这两种方法分析了前三阶谐波缺陷对浅拱动力稳定性能的影响,其中动力临界荷载由B-R准则判定。主要结论有:材料粘弹性使浅拱动力临界荷载增大且结构响应曲线与弹性情况差别很大;二阶谐波缺陷影响显著,它使动力临界荷载明显下降且使得浅拱粘弹性动力临界荷载可能低于弹性动力临界荷载。

政策影响下的动力电池产业发展现状与趋势

收集和整理我国动力电池产业政策信息,并按时间分阶段分析近年来动力电池产业政策颁布的特征和内在逻辑;从产业链上、中、下游的角度分析产业政策对动力电池产业的影响,以明晰我国动力电池产业的发展现状和发展趋势;采用波特五力模型分析当前我国动力电池产业所面临的产业环境。最后,结合所分析的我国动力电池产业环境、发展现状和发展趋势,有针对性地提出建议,以期为未来我国动力电池产业政策体系的建设和动力电池企业的发展提供参考。