压差式光纤光栅静力水准仪的设计与研究

为实现对建筑结构不均匀沉降的有效监测,基于光纤光栅与连通器的基本原理,该文设计了一种压差式光纤光栅静力水准仪,并对该水准仪进行了理论推导、标定试验及静态特性分析。试验结果表明,该水准仪灵敏度为6.5 pm/mm,线性拟合度R^(2)为0.999,非线性误差为1.48%,迟滞性误差为0.74%,重复性误差为5.72%,总精度为5.95%。为增大该水准仪灵敏度特性,对原有的波纹膜片改进与分析,结果表明,改进后的水准仪灵敏度为11.87 pm/mm,较改进前提升了约1.8倍。该结构形式的水准仪可对建筑物的沉降进行有效监测,为建筑物结构健康监测提供有效的技术支持。

基于正弦式波纹膜片的压差式FBG静力水准仪

为解决建筑物不均匀沉降长期、可靠监测的问题,基于连通器原理,推导了膜片半径r、刚度K、光纤自由段长度l、波长变化量Δλ_(B)等参数和沉降量的线性关系式。以此设计了带有正弦式波纹膜片的压差式光纤布拉格光栅(FBG)静力水准仪,并通过标定试验验证压差式FBG静力水准仪的传感性能。结果表明:此静力水准仪灵敏度不小于13.2 pm/mm,综合误差不大于3.26%,相关性系数均在0.99以上。该型静力水准仪传感性能满足工程结构沉降测量的要求,丰富了FBG静力水准仪的研究,具有理论和现实意义。

精梳机增加自调匀整装置的生产实践

为了稳定精梳条质量不匀率和质量偏差,从精梳喂给棉卷棉层粘连、精梳机落棉率眼差和台差差异、精梳车间温湿度变化、精梳机台面缺条和牵伸断头等方面,详述其对精梳条质量不匀率和质量偏差的影响,探讨精梳机增加自调匀整装置的应用效果;对比分析精梳机增加自调匀整前后的精梳条、并条棉条以及织物指标。指出:在精梳工序增加自调匀整装置是控制精梳条质量不匀率、质量偏差大幅波动的有效方法,有助于改善后工序棉条质量不匀率、质量偏差,有利于控制棉纱疵点与面料疵点,亦是精梳机在线控制,纺纱自动化及数字化、智能化控制所需。

基于PS-InSAR超载下隧道纵向沉降预测方法

地表超载会使隧道产生纵向不均匀沉降,危害隧道运营安全,隧道的沉监测降数据对于分析隧道的安全状态具有重要意义。提出了基于永久散射体合成孔径雷达干涉测量技术(PS-InSAR)的地表超载下隧道沉降预测方法,并在上海杨高中路电力隧道工程进行了应用,结果表明,PS-InSAR技术可以获取高精度的地面沉降数据,与水准数据相比,平均误差为0.78 mm/y;采用本方法预测得到的隧道沉降速率曲线与水准实测曲线变化趋势相对一致,较为准确的识别出了隧道纵向不均匀沉降发生的位置,预测沉降速率与隧道实测速率相比,平均误差为3.09 mm/y。影响结果精度的因素主要有PS-InSAR地表沉降拟合误差、隧道上方土层沉降计算误差以及隧道邻近施工造成的土体扰动。PS-InSAR具有监测范围广、可获取历史数据的优势,可以为软土地区隧道沉降数据获取与分析提供新思路。

地下水位变化条件下高速铁路路基变形机制分析

结合京雄城际铁路霸州北站路基工程实际,基于饱和土体固结理论,研究土体颗粒在微观视角上的受力状态,推导出一种适应于地下水位变化诱发的地基沉降计算方法;开展路基沉降现场监测,根据沉降数据分析霸州北站路基结构的沉降特征,考虑自然因素和人为因素,将地下水位变化诱发的沉降计算方法得到的理论数据与现场沉降数据对比,探讨京雄铁路典型地段路基的变形机制。主要研究结论如下:(1)抽取地下水诱发的地层不均匀变形符合对数线性特征;(2)地面沉降与地下水降落漏斗影响范围高度一致,霸州北站路基结构变形实测值符合理论推导的对数线性变化规律;(3)识别了霸州北站路基不均匀沉降的主要驱动因素是沿线过度开采地下水。研究成果可为其他类似工程将地下水位变化作为诱发地层变形的主导因素提供科学依据。

弹力针织面料非典型染色不匀的分析

探讨在生产中弹力针织面料染色不匀的原因。通过分析和对比试验发现:一是染料组合中染料上染速率不一致导致的常规色花,其补救措施简单,加大匀染剂用量和调整升温曲线可以改善;二是高氨纶含量针织物在染整加工过程中,油渍导致染料拒染产生的非典型色花,预防和补救措施不能用常规方法,要先去除油渍,然后解决织物染色不匀。并指出弄清织物染色不匀的原因是预防和补救的关键,非典型色花采用新除油工艺,即除油剂3.0 g/L、匀染剂1.00%、80℃在染缸内除油20 min可以有效预防。

不均匀升压的七电平开关电容逆变器

新能源接入电网需要更可靠的逆变器,针对现有多电平逆变器存在拓扑结构复杂和功率器件电压应力高等问题,提出一种不均匀升压的7电平开关电容逆变器。该拓扑结构由双电容开关模块和全桥电路组成,以较少的器件数量和低电压应力实现两倍增益的7电平输出。采用最近电平逼近法和基频调制策略控制开关管的导通顺序,实现电容与电压源的串并联。拓扑结构简单、开关损耗和电压纹波小,且满足电容电压自平衡和不均匀升压功能,极大地降低了电压谐波的畸变率,提高逆变器转化效率。最后对逆变器拓扑结构的工作原理、调制策略和电路参数进行了理论分析,并通过仿真和实验验证了该拓扑结构的可行性与有效性。

自适应半主动悬架系统控制策略

建立了一种自适应半主动悬架的控制策略,能更好地权衡舒适性、操纵稳定性和安全性.首先建立集成了考虑悬架限位的阻尼连续变化(CVD)天棚控制算法的整车模型,并在不同路面和车速下进行仿真分析,建立由悬架动行程均方值估计路面不平度等级的方法;其次,提出一种考虑路面不平度等级的自适应型半主动悬架控制策略;然后采用遗传算法对不同工况下的控制参数进行离线优化;最后将优化后的控制参数用于在线控制,并与传统的被动悬架以及天棚控制的半主动悬架进行对比分析.仿真结果表明:汽车在复杂工况行驶时能有效识别路况信息并进行控制模式切换;在Comfort模式时能有效提高汽车平顺性;在Sport模式时能有效提高汽车的行驶稳定性;在Safe模式时能有效提高汽车行驶安全性.

钢-混凝土组合结构中密集型剪力钉群的受力状态

通过非线性有限元分析，研究了钢-混凝土组合结构中密集型剪力钉群的受力状态，分析了各剪刀钉所承受的剪刀的不均匀程度与某些因素的关系．

照度不均匀图像的快速自适应灰度修正

针对实际应用中近距离成像产生的图像照度不均匀现象,从成像的光照模型出发,提出了一种具有自适应性的灰度修正方法,并与已有的灰度修正方法进行了对比分析。实验表明,该方法快速有效,并特别适用于基于高速图像处理的机器视觉系统。

导管架海洋平台沉降监控

导管架海洋平台在长期使用中存在着桩基础沉降的问题。海上固定式结构物由于在海面上很难找到固定的参考点,因此很难采用常规土木工程中的沉降测量方法对沉降问题进行测量。根据土壤的压缩性质以及桩基沉降给平台带来的危害程度,制定了沉降的三级监控方法。通过对平台上部总荷载、单桩荷载以及不均匀沉降的监测来监控平台的沉降情况,并在渤海某平台上进行了实际应用。通过采用光纤光栅等先进的监测手段以及合理的监测方案,实现了导管架平台沉降的三级监控,实际应用效果良好。

黄河淤背固堤工程不均匀沉降监测

黄河淤背固堤工程因受土压力、水压力以及其它各种因素的作用和影响会产生较大的沉降,且不均匀。长期如此将使大堤产生不均匀裂缝,一旦百年一遇的洪峰到来,抵御洪水的最后一道屏障将岌岌可危,后果不堪设想。文中通过观测、分析与研究得出结论:淤背固堤工程必须同步进行不均匀沉降的监测。

基于蚁群算法和等级化思想的非均匀簇协议

针对多跳通信的无线传感器网络,设计了基于蚁群算法和等级化思想的非均匀簇协议(Ant&Level Based Une-ven Clustering Protocol,ALUCP),适应于汇聚节点位于感应区域外的应用场合。ALUCP将网络划分为K个等级区域(K-Level),利用蚁群信息素选举最优簇首,结合节点等级信息构造非均匀的簇结构,使较小等级内的簇首拥有较少的簇成员,反之亦然,并同时在不同等级簇首之间形成到汇聚节点的路由信息。仿真结果表明ALUCP能够使网络中不同等级内的簇首等比例地消耗能量,有效地解决了负载平衡问题,延长了网络的生命周期。

一种新型静力水准仪的安装与调试

分析了静力水准测量基本原理,提出了使用CY3068磁致伸缩液位传感器取代传统传感器的设想并应用实践,设计了一套新型静力水准仪系统,在武汉地震科学仪器研究院进行试验并获取了观测资料。经测试,该系统稳定性好、量程大、精度高,所有性能参数均满足工程实际需要。

照度不均匀图像的自动Gamma灰度校正

照度不均匀图片分辨率较差,许多信息被掩盖,为了较好地去除光照影响,真实再现原场景,本文提出了一种改进的Gamma非线性灰度矫正函数,实现了对不同像素进行不同程度的灰度修正,另外,本文分析了所提出函数的参数对校正结果的影响,根据像素的分布自动地确定函数参数值,实现了照度不均匀图像的自动灰度修正。实验证明该方法与其他方法相比具有较好的校正效果。

基于航空货运网络结构的城市层级分析

航空货运网络是影响城市层级结构的重要因素之一,对其进行量化分析具有十分重要的理论和现实意义。根据2002—2008年中国航空货运数据库构建的中国航空货运网络,运用复杂网络分析的测度方法,以城市航空货运量比例为依据,将中国航空货运网络分成初始层级网络、中级层级网络和核心层级网络3个层次。基于航空货运网络视角,将中国通航城市分成核心、中级和边缘城市3类层级。通过对平均路径长度、聚类系数、度分布、密度等网络特征的分析,证明了3个层级城市所在的网络都具有小世界和无标度特性,研究表明中国城市层级结构具有金字塔特性,分布严重不均匀,值得关注。

伦敦奥运周期我国女子高低杠技术水平现状研究

运用文献资料、录像观察、数理统计等方法,对我国2010-2012年3次国内比赛高低杠决赛前8名选手以及30届伦敦奥运会高低杠决赛前8名选手所完成的成套动作进行研究。剖析伦敦奥运周期我国女子高低杠技术水平现状:上法以"跳上高杠—屈伸上"动作为主流;下法以"团身后空翻两周转体360°下"和"直体后空翻两周下"动作为主流;"帕克空翻"成为中国队员高换低动作的"规定动作";"低杠蹬杠弧形换握至高杠"仍是我国队员低换高的主流动作,成为被裁判严格扣分的"软肋";编排连接串以"三连接"为主流,其中又以"林转—凌转—分腿叶格尔"为主流连接,成套动作的连接价值与世界水平相比整体偏低;我国队员整体D分低于世界水平,而动作的完成质量则差距更大。建议中国女队尽快发展D组以上的低杠换握高杠动作,努力发展"回环转体—飞行"的二连接动作,提高"大摆回环"和"近杠回环"转体成倒立以及"屈伸上—后摆成倒立"的动作质量,尽快提高我国高低杠的整体竞技水平。

活动断裂带区内建筑物基础不均匀沉降监测

介绍了JS型静力水准自动化监测系统在深圳市罗湖活动断裂带区内建筑物基础不均匀沉降观测中的应用。结合具体的工程观测实例,阐述了监测系统的布置,对观测结果进行了初步分析。

中国人口空间分布形态模拟与预测——基于“五普”和“六普”的分县尺度人口密度研究

人口空间分布不平衡是一个普遍现象,但其"是否有分布和统计规律"的研究议题非常鲜见。通过中国第五次和第六次人口普查的分县尺度数据模拟出中国分县尺度人口密度的概率分布函数,并进行概率分布预测,分析了未来中国人口分布统计特征。主要结论有:模拟显示,中国分县尺度人口密度符合对数正态分布形态;以2000年分县尺度数据的前向(未来)预测检验和2010年数据的后向(过去)预测检验发现,"人均产出"和"地均产出"两个条件能很好地模拟未来人口密度的分布规律;以2010年分县尺度为基础预测了2020-2100年的中国人口密度概率分布特征和趋势,结果显示中国人口分布极化特征将持续加大,例如2050年,无人区(小于1人/平方公里)的县域比例将从当前的1.02%(29个)增加到4.49%(128个),超高密集区(大于30000人/平方公里)的区县比例将从0.11%(3个)增加到3.93%(112个)。

彩色等离子体显示器动态低灰度级增强技术

开发了一种利用反γ修正子场编码增强彩色等离子体显示器(PDP)动态低灰度级图像的技术.该技术基于灰度平均分配算法,通过输入灰度级的非均匀分配、低灰度级单独分配、反γ曲线低灰度级部分指数项的修正等3项改进技术对反γ修正子场编码进行校正,有效地增加了显示的动态低灰度级数目,在保证整幅图像显示效果的同时增强了彩色PDP对低灰度级图像的显示能力.该技术还可根据输入图像的灰度分布特点动态指定所要增强的灰度级范围,增强了算法的灵活性.仿真结果表明,当输入图像为0～255级灰度时,采用新技术可使输出灰度级在0～60的图像单元占全部图像单元的最高比率达到26.8%,是单纯使用反γ修正技术时的6.2倍.