不确定环境下港口泊位与岸桥联合调度优化

综合考虑船舶到港时间和船舶装卸时间的不确定性,通过引入缓冲时间变量消除不确定性因素对调度计划的影响,提高调度计划的鲁棒性,以船舶延迟离港时间与缓冲时间之差最小为优化目标,建立不确定环境下港口泊位与岸桥联合调度的混合整数规划模型;设计一种自适应的改进遗传算法,在初始解的生成环节嵌套启发式靠泊原则,添加基因修复程序,提升算法的容错率。以QDQW港区某日船舶到港计划为算例,使用传统遗传算法与改进遗传算法分别对模型进行求解。对比传统遗传算法与改进遗传算法的求解结果发现,改进遗传算法会更早收敛且不会陷入局部最优,所得优化调度方案减少了船舶在港时间,提高码头整体运营效率。

胶州湾第二海底隧道穿越活动断层抗错断结构方案研究

为保证海底隧道在断层错动作用下的结构安全,依托胶州湾第二海底隧道工程,对隧道穿越最大位错量为0.49 m的沧口断裂段落进行衬砌结构设计,提出扩大断面和多孔脆性材料填充2种方案。采用有限元数值模拟方法对2种方案衬砌结构的变形与受力特点进行分析,并综合对比2种方案的衬砌结构受力情况、扩挖量和施工难易度,最终推荐采用柔性连接结合多孔脆性材料填充的抗错断结构设计方案。该方案在减小开挖量、未明显增加施工难度的同时,克服了扩大断面方案二次衬砌在断层错动作用下易破坏的问题,可保证止水构造正常发挥作用,提升海底隧道衬砌结构在断层错动下的安全性。

基于改进遗传算法的多线性缓冲区联合调度

针对汽车涂装生产的车辆路由调度问题,为降低涂装作业颜色切换次数及后续生产序列偏差,实现有限的资源内制造成本最低。基于涂装车间内具有多线性缓冲存储区的特点,以随机的待喷涂车辆集合为输入,建立以颜色切换次数最少及总装生产需求队列偏差最小为目标的MILP(mixed integer linear programming)模型,入库基于启发式规则,出库通过改进遗传算法求解,输出车辆路由调度方案。最后以某新能源汽车厂涂装车间为例,开发了一套路由调度系统,验证了所提出的多线性缓冲区联合调度方法,使得涂装切换成本下降80%左右,总装生产需求偏差成本下降10%左右。

双循环策略下岸桥与跨运车的联合调度

集装箱码头采用跨运车能够减少作业环节和码头机械设备的种类与数量,同时缓存区容量的设置至关重要。首先,为降低码头总完工时间、提高码头作业效率,并解决采用跨运车作为水平运输设备与岸桥进行联合装卸作业时产生的时空协调问题,引入了双循环操作策略,对岸桥与跨运车的联合作业序列优化问题进行研究。其次,建立以总完工时间最小化为目标,考虑岸桥与跨运车双循环操作的实际约束、岸桥缓存区容量限制、安全时间等约束的混合整数规划模型。然后,针对传统禁忌搜索(TS)算法的局限性,加入贪婪算法、多种邻域搜索方式、响应性策略,设计了基于贪婪算法的响应性TS算法,并进行了数值实验。实验结果验证了所提模型与算法的有效性。最后,通过对缓存区容量与跨运车数量、岸桥与跨运车配比的实验分析,得出了最优的跨运车数量和缓存区容量、岸桥与跨运车配比。结果表明:与传统码头设备配置相比,双循环策略可减少跨运车使用数量,提高岸桥与跨运车使用率。

小孔节流空气静压止推轴承平面跨缝试验研究

在航空航天领域的微重力模拟中,空气静压止推轴承在完成平面跨缝试验过程中由于增加了1个时变的出口边界,支撑气膜内部的流场随出口边界位置的变化而发生变化,从而影响止推轴承的静态特性和微振动特性.为了明确跨缝过程中空气静压止推轴承宏观表现出的服役特性,本文中基于静压气体润滑理论,搭建空气轴承平面跨缝的试验台,针对中心供气和三孔均布的圆盘型小孔节流空气静压止推轴承开展试验研究,分析不同供气压力、浮起高度和跨缝位置下轴承的静态特性和微振动特性.研究表明:空气轴承平面跨缝时,相当于支撑气膜增加1个时变的出口边界,因而会出现泄气现象导致承载力减小;当供气孔正对支撑台面间的拼缝时,轴承的自激微振动幅值最小;空气静压轴承在平面跨缝过程中,在相同浮起高度下,随着供气压力增大,轴承的静承载能力和静刚度都有所提高;随着负载增大,过供气孔时的微振动幅值减小.

桩腿对接缓冲器内水平缓冲件的有限元分析

对桩腿对接缓冲器(LMU)内水平缓冲件(HE)进行了有限元分析。结果表明:对于钢筒及其内部沿圆周方向均匀分布的12个HE组成的LMU产品(简称产品),HE材料的泊松比越大,HE的刚度越大,但是变化幅度较小;HE与钢筒内壁的摩擦因数对HE的刚度有一定的影响,在HE装配完成后,须在其表面涂抹润滑脂以减小其与桩腿的摩擦因数;在HE中嵌入钢板并改变钢板的尺寸和位置、改变HE材料特质可以增大产品的刚度;采用12个HE沿钢筒圆周方向均匀分布的设计可满足产品的工程刚度要求,在两种极端工况下产品的刚度偏差在1.98%之内。本研究可以提高LMU的减震效果,有利于导管架桩腿结构在安装过程中不受破坏。

融科C座悬索玻璃大堂结构设计

融科C座63m跨度玻璃大堂采用悬索、拉索和揽风索相结合的结构形式,其规模在同类结构中居世界第一。针对工程特点,重点介绍了方案设计的改进演变过程、结构细部设计中的优化及最终采用的构造方法,其中包括提出的两种新型的钢索锚固节点形式。为了确定该柔性结构的体型系数和风振系数,进行了刚性模型和弹性模型的风洞试验,对试验内容和成果进行了总结介绍。实践证明,这种由不同类型拉索组合的结构是一种高效、先进的大跨度结构形式。

基于多因素影响下缓冲区设置的进度风险预警

工程项目进度计划在执行过程中易受不确定性因素的影响而出现偏差。本文考虑施工过程中的施工难度、风险偏好度以及工序复杂程度这三个影响因素,对关键链技术中缓冲区的设置方法进行改进,在执行改进关键链进度计划的基础上,选取进度偏差率作为监控指标构建了建设工程进度风险动态预警控制模型。最后实例分析表明,在保证较高完工概率的前提下采用改进关键链技术能有效缩短工程项目计划总工期,利用进度风险动态预警控制模型对进度执行情况进行实时监控,可以为项目决策者高效准确地提供进度管理决策信息。采用事前事后控制相结合的手段能有效控制不确定性影响因素对工程进度的影响。

基于GPU的大规模地形场景实时渲染

结合GPU(Graphic Processing Unit)的特点,以GeoMipMapping算法为基础,提出了一种充分发挥GPU性能的Patch-LOD地形绘制模型:层次索引模板。层次索引模板通过一组常驻显存的索引缓存序列,隐式地表示地形块细节层次。另外以层次索引模板为基础,在GPU上实现了裂缝消除。通过衔接索引模板扩充层次索引模板,隐式消除了不同分辨率地形块拼接时产生的裂缝。

全移动副平面机构的运动研究

运用空间机构的自由度计算公式,导出全移动副平面机构的自由度计算公式;通过三杆三移动副、四杆四移动副、五杆五移动副的平面机构分析与计算,说明全移动副平面机构的自由度计算公式的正确性,并指出该公式的使用条件;针对四杆平面全移动副缓冲器的实际应用,分析该缓冲器的自由度计算、效率、正常工作条件等问题。

铜应力缓解层对陶瓷-金属连接残余应力的影响

用有限元法计算了不同厚度铜片对Si3N4-4Cr10Si2Mo连接四点弯曲试样残余应力的影响,找出最大残余应力位置及数值。测量了不同厚度铜片作缓解层时连接试样强度。计算结果与测量结果一致性较好。当铜片厚度为0.3 mm时,连接试样残余应力最小,连接强度最高。

基于多种步态的德国牧羊犬下肢关节角

以陆地四足动物-德国牧羊犬的前肢为研究对象,采用光学三维运动捕捉技术测试分析多种步态下犬足-地冲击过程中其前肢各关节的运动学特征,研究其前肢关节对地面冲击作用进行调整和适应的规律。关节运动时序、运动幅度及变化范围表明:牧羊犬通过前肢的多关节屈曲协调运动缓冲地面反力作用,相比掌-指关节,犬前肢肩关节、肘关节、腕关节在触地缓冲阶段的作用较明显;犬前肢的缓冲是一种多关节的时空协调运动,肩关节、肘关节、腕关节发挥屈曲缓冲作用的时刻不同,腕关节要早于肩关节,肩关节早于肘关节;同时发现,随着地面冲击作用力的增大,牧羊犬前肢指骨的初始触地角度也随之增长,这种适应性调整可能有利于延长足-地作用时间,进而减小地反力作用强度。

含接缝的膨润土砌块缓冲材料愈合过程计算

在高放废物处置库的设计中,缓冲材料一般以膨润土砌块拼接的形式回填在废物罐周围,罐体、砌块、围岩之间的缝隙通过接缝材料进行填充。该文通过对GMZ01膨润土已有的试验数据进行整理,结合孔隙介质热-水-力(THM)耦合的基本理论,建立了含接缝的缓冲材料的THM过程耦合计算模型,利用Comsol Multiphysics平台进行计算,研究了接缝对缓冲材料膨胀、渗透和导热性能的影响,以及愈合效应的产生,并重点分析了接缝的类型、数量、干密度和宽度,以及砌块的拼接形式对渗透性能的影响。接缝的存在会极大的增加缓冲材料的渗透性,但是随着时间推移,接缝的渗透率会显著降低。材料最终的平均渗透率主要取决于平均干密度,而接缝的分布和砌块的拼接方式影响较小。

Nb、Ta缓冲层对Si_3N_4—LDZ125复合钎焊接头性能的影响

选用不同厚度的Nb、Ta两种难熔金属作为金属与陶瓷钎焊接头中的缓冲层材料。实验发现两种缓冲层材料在减小接头残余应力时.都存在有最佳厚度。Nb层的最佳厚度为0.2mm,接头四点弯曲强度达 65.3MPa;Ta层的最佳厚度为0.6mm,接头四点弯曲强度为 42MPa。无缓冲层时,Si_3N_4—LDZ125复合钎焊接头四点弯曲强度为30～35MPa。高温下,两种缓冲层材料与钎焊合金之间发生严重扩散。

对跳远起跳中髋关节角度变化及其作用的研究

用高速摄影机和影片解析仪对六名二级以上跳远运动员进行测试、分析和研究了髋关节在跳远起跳中角度的变化及其作用。结果表明：在踏板、缓冲、蹬伸三个不同阶段髋关节角度的变化对跳远起跳都有很大的影响。

某火箭炮小行程液压缓冲装置研究

针对某电磁弹射式火箭炮后坐力巨大造成的发射系统结构变形和强度破坏问题,该文应用粘滞流体流经小孔产生阻尼力原理,设计了一种小行程液压缓冲装置。该装置能够在火箭炮允许的弹性变形范围内,以较小的行程实现火箭炮后坐力缓冲。根据有限元方法得到的缓冲行程,设计了缓冲装置的后坐运动轨迹,并推导求解了该运动轨迹下节流孔开口面积的变化规律。通过控制节流孔的开口面积来控制系统流量,以使后坐按照设计的轨迹运动。针对不同的缓冲行程,利用AMEsim和Adams进行了液固联合仿真。结果表明,该文设计的缓冲装置能够实现小行程时某电磁弹射式火箭炮的后坐力缓冲。

新型流体袋缓冲机构的几何参数对缓冲性能的敏感性分析和优化

设计了一种能在小位移条件下提供轴向大刚度的流体袋缓冲机构。研究了当它受到冲击载荷时,机构的刚度和流体袋内部压力的动态变化规律。针对受冲击过程中对柔性接头的保护性能和流体袋内部的压力变化,采用正交实验设计方法,分析了流体袋各几何参数对轴向刚度影响的敏感性,得出了受冲击时流体袋各几何参数的最优参数组合,该参数组合可以使内壳的位移减少41.4%。结果表明:流体袋受冲击后,其内部压力是一个振荡波动的上升过程;流体袋各几何参数对机构轴向刚度的敏感性高低顺序为:高度H、半径r、壳厚t、倒角A;流体袋各几何参数和流体袋内部压力的相关性关系为:高度H和内部压力为负相关关系,半径r、壳厚t、倒角A和内部压力为正相关关系。

体操落地技术及其训练问题初探

本文旨在通过对体操落地技术中落地稳定性的前提条件，落地角的选择，缓冲关节的作用和落地技术的初步探讨，说明体操落地的稳定性在体操比赛中是极其重要的。

含间隙弹性传动机构的仿真分析

针对间隙及构件弹性对某传动机构的可靠性运行有着较大的影响作用,以该机构的理想状态为基础,建立了同时考虑转动副间隙和构件弹性的机构分析模型。通过ADAMS软件平台仿真,分别对理想机构、含间隙机构、以及同时考虑构件弹性和间隙3种情况下的该传动机构进行模拟,最终得出该传动机构的位移、速度、加速度及运动副接触反力的变化规律。结果表明:间隙副中轴销与轴套产生的内碰撞导致了加速度及副反力较大的波动;而考虑构件弹性后,间隙处产生的加速度及副反力幅值减小,接触碰撞时间增长,即对间隙副中轴销与轴套的碰撞有一定的缓冲作用。

带有缓存区的集装箱码头AGV和场桥的联合调度

为提高自动化集装箱港口设备AGV(Automated Guided Vehicle)和堆场场桥的工作效率,减少它们之间衔接作业的相互等待时间,建立了带有缓存区设置的集装箱码头AGV和堆场场桥的联合调度模型。利用遗传算法进行算例求解,得到相应的调度方案和以场桥的作业延迟时间、AGV的总行驶时间及场桥等待AGV时间之和最小为目标的完工时间。再针对不同的缓存区容量的设置进行调度方案完工时间的结果比较。实验结果表明,缓存的设置可以有效减少AGV和堆场场桥衔接作业中相互等待的时间,而缓存区容量在一定范围内对于完成作业时间有较大影响。