基于模态阻尼指标的空间杆系结构作动器位置优化

针对空间杆系结构作动器的位置优化问题,本文基于线性二次型最优控制理论(LQR),建立了空间杆系结构振动的主动控制系统,提出了目标控制模态的模态阻尼最大化的作动器位置优化准则.采用四角锥网架结构和Levy型索穹顶结构来验证本文方法的有效性,并在控制效果和控制能量输入两方面与常用的模态控制力方法进行了对比分析.结果表明:随着作动器数量的增加,本文方法的控制效果和控制能量输入比模态控制力方法提升更快;在作动器数量相同或控制能量输入相同时,本文方法对外界激励的控制效果优于模态控制力方法.

英国大学空间落点的“小镇情结”与“镇学融合”机制研究

中国的大学与英国的大学在空间落点上存在明显的差异。中国的知名大学往往坐落于特大或超大城市,老校区通常占据主城区的位置;而英国的一些老牌知名大学很多落点在小镇,且小镇校区沿用至今。文章对比分析英国大学和中国大学分布城市的人口数量和面积,呈现英国大学落点的“小镇情结”,通过回溯英国大学最初建校和选址的历史,探求英国大学落点钟情小镇的缘由,剖析“镇学融合”给英国大学和小镇的发展带来的优势,为未来中国新大学校区选址提供参考。

流动的边界:中国画中植物与人居环境营造的思考与研究

在当代城市化快速发展和“水泥森林”侵蚀扩大的背景下,植物的配置经营于人居环境营造上起着愈发重要的作用,中国画多以畅神、载道为创作目的,植物经营则作为一套符号系统,是为创造转译出适宜的空间效果和层次清晰的人居环境。试从中国画中探求植物审美意识与经验,藉由古代绘画中对植物配置的思考研究,对实现人居环境营造在当代应用中具有重要价值和积极意义,剥尽复至,方能构建复杂而流动的边界关系。

小流域非点源污染管理措施的多目标优化配置模拟

基于"风险评价—规划分区—分别管理"的非点源污染管理思路,采用非点源污染风险评价模型、最佳管理措施(best management practices,BMPs)评估体系及非支配排序遗传算法相耦合的方式,对北京怀柔区北宅小流域非点源污染进行不同空间尺度下最佳管理措施空间优化配置模拟,为小流域非点源污染最佳管理措施的实施,提供决策支持。研究结果表明:1)非点源污染潜力高风险区为距离河道较近受人为活动影响明显的居民区、养殖场和耕地,为重点管理区;2)根据污染物污染控制功效、成本投入以及景观美学功效3个方面综合评价结果对拟实施的BMPs进行综合评分排序,人工湿地、入渗池、绿屋顶、植物蓄留池等以下渗过程为主要污染控制机制类措施,可作为BMPs情景配置的优选措施;3)不同空间尺度下最佳管理措施空间优化配置模拟表明,流域层面BMPs最优方案为为生物滞留池0,湿式滞留池105 000元,占总成本的8%,入渗沟469 560元,占总成本的92%,总氮、总磷年污染负荷量综合削减率45%;村庄层面BMPs优化配置方案为生物滞留池3 105元,占总成本的0.8%;湿式滞留池21 000元,占总成本的5.6%;绿屋顶216 306元,占总成本的64%;透水性路面11 0736元,占总成本的29.6%。总氮、总磷年污染负荷综合削减率能够达到46%;农户层面BMPs优化配置方案为绿屋顶0元;雨水罐38元,占总成本的2.5%;生物滞留池675元,占总成本的44.5%;透水性路面805元,占总成本的53%。总氮和总磷两种污染物的年污染负荷削减率65%。

地图线状符号图案单元的优化配置方法

在分析地图线状符号的分解与组合等特征的基础上 ,提出了线状符号的优化配置方法和常见的线状符号之间的空间关系的处理方法 ,并着重讨论了顾及格式塔理论的虚线型线状符号优化配置算法。

空间认知的几点反思

空间理论探究近年来成为学术界关注的热点,但从不同流派的空间认知中,可以发现他们对空间的认知或者基于空间理论展开的其他研究,都不同程度地存在着脱离对空间本体及基本属性认知的局限,因而从空间本体论、空间属性、空间方位、空间与时间关系角度全面深入地对其展开探究,是科学准确地把握空间基础理论的关键,也是进一步展开空间理论其他研究的前提。

自动铺丝机器人Jacobian矩阵空间算子代数描述

应用空间算子代数理论,在mathmatica环境下对7自由度自动铺丝机器人的Jacobian矩阵进行了求解.通过对采用空间算子代数求解的自动铺丝机器人的Jacobian矩阵和采用微分法和矢量叉积方法得出的Jacobian矩阵进行对比,发现用空间算子代数理论求出的机器人的Jaco-bian矩阵形式简捷和具有明确的物理意义,并且对于任意结构形式的串联机器人的空间算子代数形式的Jacobian矩阵都具有解析的表达形式.研究表明采用空间算子代数求解串联机器人的Jacobian矩阵也是一种行之有效的方法.

面向分布式存储的空间数据放置方法研究

目前,互联网中海量空间数据采用分布式存储,空间数据放置直接关系到数据访问效率.为了提高分布式存储中空间数据访问效率,提出了一种DHT-R数据放置策略,该策略将分布式哈希表(DHT)和R树相结合,按照分布式哈希表存储空间数据基本信息和索引地址,同时以R树型结构组织和存放空间数据,R树存储使得快速访问空间数据成为可能.实验发现,数据存取的可靠性较高,数据的吞吐时延也明显低于业界的阀值,DHT-R放置方法在大量访问压力下依然能良好的平衡和并发.

并行环境下基于图着色理论的空间数据部署

在面向计算部署到数据节点端执行的分布式并行环境下,提出一种基于图着色理论的适用于矢量空间数据的部署方法,将空间数据粒度的部署问题转化为图顶点着色的过程,提高了任意空间区域的信息查询效率.给出基于图着色理论的数据部署方法,并通过节点的任务量进一步改进算法,使得该算法可实现海量空间数据粒度的离散化部署,提高了空间数据检索和查询的并行化程度,充分利用了并行计算资源.

浅析福州城市旅游空间结构

从旅游节点、旅游通道、城市旅游区3个要素入手,对福州城市旅游空间结构进行了分析,指出福州城市旅游空间结构的最佳布局模式是带状模式。

非对称结构调频液柱阻尼器空间位置优化研究

调频液柱阻尼器(tuned liquid column damper,TLCD)是减振被动控制中一种十分有效的结构减震装置。耗能减震结构设计的关键之一,在于合理选取阻尼器的数目和位置。偏心放置的U/V型调频液柱阻尼器能有效地减小地震作用下非对称结构以平移为主的扭转耦联反应。本文对该阻尼器在非对称结构楼面空间的优化设置进行了系统的研究,并提出了以模态速度瞬心和GADS遗传算法与直接搜索工具箱来进行优化的方法。以单层和4层非对称结构为例进行数值分析,证明了这两种方法的有效性与可靠性。

基于空间网壳结构杆件损伤识别的传感器布置方法

传感器的布置与优化问题是目前空间网壳结构健康监测研究的热点与难点.以结构杆件损伤识别为目标,以结构杆件应力监测数据为基础,通过对空间网壳结构损伤特征、健康监测工作方式以及在静力作用下杆件内力变化特点的分析与研究,提出适合于在役空间网壳结构杆件损伤识别的传感器布置原则和方法.同时也指出,该方法的应用需要先保证结构计算模型准确性,加强传感器在安装与使用过程中对不利因素影响的防范.大量数值模拟和实验研究表明,该方法简便有效,可操作性强,较好地解决了基于已测杆件应变信息来判断未测杆件的损伤问题.

空间结构振动控制的阻尼器位置寻优分析

推导了基于阻尼器速度反馈的结构振动方程和状态控制方程,提出以控制系统闭环传递函数的H∞范数为位置寻优指标,提出基于结构动能和弹性能度量结构振动控制效果的指标.针对空间网格结构,利用遗传算法,在对阻尼器的布置位置实施二进制编码基础上,通过代际交叉和变异操作,寻找阻尼器优化位置.研究显示,本方法可有效寻找阻尼器的优化布置位置,有助于减小空间网格结构的振动反应.

粘弹性阻尼器用于结构减震时的空间布置研究

以结构顶层各点在地震荷载的作用下的最大位移S_(max)和最大加速度a_(max)作为结构减震效果的评价函数,通过使用ansys软件研究了粘弹性阻尼器的空间布置对建筑结构减震效果的影响,得到粘弹性阻尼器较优的空间设置方案,使得在相同数目的粘弹性阻尼器的条件下,达到更好的减震效果.

基于多通道系统的封闭空间低频噪声主动控制

在封闭空间中,相较于单通道主动噪声控制(active noise control,ANC)系统,多通道ANC系统可以更好地实现整体区域的降噪。针对所设计的三维空间,分别进行单通道及双通道实验;并基于实验的方式布放次级源及误差传感器。实验结果证明,对于低频窄带噪声,多通道系统降噪效果显著,算法开启后在所设计装置空间内达到11. 4 d B的降噪量;且噪声声压级相较于单通道系统分布更为均匀。

老城区改造中祠堂的整合安置与空间重构

祠堂是宗族文化的象征,闽南地区祠堂数量众多,向来是老城区改造的难点。晋江市湖光西路改造中对拆除的祠堂进行整合安置,形成了“多姓合一”的祠堂,较好地处理了土地集约化诉求与文化遗产保护之间的矛盾,在多重维度重构了祠堂空间。在物理空间维度,祠堂的整合安置保留了祠堂的物理空间,在空间压缩的同时增强了空间的公用性;在文化空间上,在保存宗族文化及相关符号的同时,倡导丧葬和祭祀活动的移风易俗,实现了宗族文化的扬弃与传承;在社会空间维度,原有宗族内的社会交往得以维持,宗族间的社会交往得以扩展,多家族参与的协商共治形塑了新的空间秩序。在老城区祠堂拆迁安置中,要注重祠堂空间压缩下的文化活化、多元主体的协商共治与传统空间的当代作用。

智能温室精细化控制中传感器布点的研究

针对智能温室变量施水作业中土壤水分传感器部署问题,提出一种将规则网格化和Delaunay三角剖分算法相结合的布点方法。该方法通过规则网格化,将温室种植区域土壤离散成多个正方形网格,再对每个正方形网格进行Delaunay三角剖分。考虑到土壤含水量存在空间变异性,利用变异系数对剖分的三角网格进行约束,将局部变异性较大的三角网格再次细分,实现少量传感器确定温室土壤含水量分布特征。利用MATLAB确定土壤含水量变异系数阈值,对最终部署点的采样值使用Kriging插值与实际土壤含水量三维分布图对比验证,并通过对照实验验证了算法的正确性,为温室精细化变量施水作业奠定基础。

站城融合视角下的京张高铁清河站东广场设计研究

铁路站房在城市建设与交通运输中发挥重要作用;在国土空间规划模式从增量发展转变为存量优化与更新的背景下,既有城市建筑与新建铁路站房的站城融合矛盾更加突出;为了提升新建铁路站房与既有城市环境融合的层级,结合京张高铁清河站站前东广场工程设计实践,从工程项目概况、工程项目定位、设计原则、技术设计难点几个角度进行总体分析,总结此项目在站城融合理念下重构铁路站房周边城市空间的方法;同时得出在站城融合、绿色理念、文化契合、空间重构、景观廊道等方面的创新性设计成果,力求为该领域的建筑设计发展提供有益借鉴。

一种环境分布场测量的梯度布点方法

为了使传感器仪表在非均匀环境分布场的测量中,提高其取样布点对环境分布场的测量精度,提出了一种改进传统均匀布点的梯度布点方法。根据采集的环境数据,提取其预构建环境场内的梯度分布情况,以梯度系数大小为控制指标,对各区域进行不同层次地网格加密布点,并经普通Kriging插值法测量计算最终环境场分布。实验以室内CO_2监测为例,数值模拟一个真实流场为仿真平台完成梯度布点,并与传统均匀布点的空间插值结果进行对比分析。实验结果表明:相同布点数量下,梯度布点的空间插值精度优于传统均匀布点,其计算结果更能准确地描述出实际场分布情况。

大跨空间结构振动抑制的阻尼器优化布置

提出适宜的适应度函数,将遗传算法的种群思想引入模拟退火算法中,构造出遗传算法与模拟退火算法的组合算法,用于空间结构振动抑制的阻尼器位置和数量寻优。通过空间网壳在不同冲击荷载作用下的算例分析发现,若设置合适的控制参数,运用组合算法可迅速准确地找到全局最优解方案。