Development of an integrated structural health monitoring system for bridge structures in operational conditions

This paper presents an overview of development of an integrated structural health monitoring system.The integrated system includes vibration and guided-wave based structural health monitoring.It integrates the real-time heterogeneous sensor data acquiring system,data analysis and interpretation,physical-based numerical simulation of complex structural system under operational conditions and structural evaluation.The study is mainly focused on developing:integrated sensor technology,integrated structural damage identification with operational loads monitoring,and integrated structural evaluation with results from system identification.Numerical simulation and its implementation in laboratory show that the system is effective and reliable to detect local damage and global conditions of bridge structures.

面向无人作业的天空地协同网络:需求、挑战、技术变革机遇

在偏远、危险地区,机器人可感知环境、智能交互,协同完成复杂任务。以卫星和无人机为主体的天空地协同网络能够为这些机器人提供全域泛在、随遇接入的通信服务。首先,分析无人作业发展趋势和机器人通信需求。基于此,面向机器人通信的特点,建议跳出“信息传输管道”的传统视角,在支持信息传输的同时,关注信息的内容和价值。进一步综合考虑机器人通信中信息生成的动作及其反馈,提出潜在技术变革的切入点。具体地,从结构化通信资源配置、机器人行为调控和感-传-算-控闭环模型三个方面阐述维纳控制论启发的通信范式变革途径。

基于FAPSO的地铁列车节能运行优化研究

以地铁列车节能、准点运行为研究目标,在充分考虑实际运行线路条件下,构建满足约束条件下的多质点列车运行能耗模型,并在此基础上,将萤火虫算子引入到标准粒子群算法中,构建一种包含萤火虫算子的粒子群优化算法(FAPSO),进而提出基于FAPSO算法的双层结构一体化优化控制方法。上层结构优化通过使用FAPSO算法对获得的总冗余时间进行分配,进而得出各站间最佳运行时间,优化列车运行时刻表;下层结构优化在上层结构优化所得站间最佳运行时间下,对不同运行策略下列车运行能耗进行比较,进而优化整条线路的列车运行策略。最终,获得列车站间节能、准点运行的最优驾驶方案。以广州地铁站间线路为例,通过MATLAB进行实例仿真,仿真结果表明,经双层结构一体化优化后列车运行能耗降低10.8%,且满足列车准点运行的要求。

基于作战完整性的军用飞机结构强度发展思考

飞机结构作战完整性是一个综合性较强的结构通用质量特性,是飞机结构发挥作战适用性和作战效能的基础,主要包括耐久性、保障性、安全性、结构能力、生存性和修复性6方面的特性,且相同的结构设计技术对6方面特性的影响可能不同。为实现飞机结构作战完整性的提升,通过对飞机结构作战完整性概念及作战特点的分析,从结构作战完整性6个主要方面特性的角度出发,探讨了其对飞机结构强度的发展需求,并分析了典型结构设计技术对飞机结构作战完整性的影响,以期为飞机结构强度的相关分析提供参考和依据。

飞机结构的电磁防护特性综述

机载电子设备承载于特定的飞机结构中,特定的飞机结构就构成了机载电子设备特定的电磁防护特性;飞机结构的电磁防护/电磁硬化特性对机载电子设备影响巨大,军用飞机的电磁防护/电磁硬化特性是其作战完整性的重要内容之一。首先,对电磁防护/电磁硬化的概念从电磁兼容和电磁战两个角度进行了阐述,介绍了电磁加固/硬化的概念,指出飞机结构的电磁防护需要兼顾工程技术和作战任务两个视角;然后为了提升机载电子设备的作战完整性,在对典型电磁威胁进行分析的基础上,从飞机结构的角度出发分析了飞机结构的电磁防护特性以及电磁损伤机理;最后从电磁防护、电磁硬化两个角度对飞机结构提出了几种典型的电磁防护措施。

市域产教联合体:运行主体、建设障碍与突破路径

政府、企业、高校、科研院所等四个“部门”的功能和作用,既是“四部门模型”的基本特征,也是构建职业教育体系的逻辑起点,更是“市域产教联合体”的本质内涵。职教资源整合度有待提高、产教联合中介体系服务能力不足、产教联合体各主体利益不易协调、不同区域产教联合体的人才分布不均是当前市域产教联合体建设面临的主要困境。市域产教联合体建设障碍的突破路径为:建立职教资源整合长效机制,建立管理协调机制,加强技术创新中介机构建设,提高中介服务体系的专业化水平,培植产教融合文化建设的自主意识以及建立市域人才流动机制。

医工交叉型工程技术研究中心运营管理探讨

医工交叉型工程技术研究中心的出现,能够推动工学技术在临床医学中的转化与应用。聚焦上海结构性心脏病虚拟现实工程技术研究中心建设,从资源整合、研究开展、成果转化及人才培养等方面探讨医工交叉型工程技术研究中心运营经验,提出学科深度融合,完善成果转化机制,建立科研激励机制、伦理制度等建议,以打造“产-学-研-医-教”五位一体的医工交叉创新型工程技术研究中心。

基于递阶结构的多表合一能源计量系统运行状态综合评价方法

针对当前能源计量系统评价缺乏综合评价问题以及电水气热能源综合计量需要,提出一种基于递阶结构的多表合一综合能源计量系统运行状态综合评价方法。在分析电水气热能源综合计量系统指标与评价需求基础上,建立了多表合一能源综合计量系统运行状况层次化评价指标;通过递阶结构逐层次分析法实现了多表合一能源计量系统运行状态综合评价,最后完成了评价结果检验。实验分析表明该方法能对多表合一能源综合计量系统运行状态进行科学量化评价。

智能电网中的配电运维一体化系统分析

阐述智能电网建设的基础与智能化电气装备的融合,电网结构的分类,探讨智能电网配电运维一体化建设策略,包括综合风险排查、完善建设方案、提高运行效率。

煤炭全自动采制一体化系统应用与运行维护

煤炭检测工作中的采制样准确性与火电企业的经济效益具有密切的相关关系,而通过煤炭全自动采样与制样系统的一体化设计,可实现采制样全过程的无人干预以确保煤炭采制样的准确性、完整性和代表性。介绍全自动采制一体化系统的结构组成及工艺流程,针对目前市面上的全自动采制一体化系统在实际应用中的现况及存在的问题,从初采样量与各级缩分留样量不足、过筛率不达标、采制样品损失、设备运行稳定性等方面进行原因分析,通过试验验算全自动采制一体化系统的精密度数据,并总结全自动采制一体化系统运行维护的具体措施。基于运行维护是保证全自动采制一体化系统稳定运行、数据可靠的必要前提,采取建立完善的设备维护保养制度与管控系统、定期统计分析设备故障日志等运维措施,并建议定期检查设备的运行状态、及时更换易损件、保持设备清洁卫生、建立完善的维护档案等,以期提高采制样工作的准确性及为用煤企业的质量控制提供可靠的数据支持。

单人操作型电磁铆枪研制

电磁铆接技术可以解决大直径、难成形材料铆钉铆接难题。与风动铆枪相比,由于增加了减振系统,导致电磁铆枪体积较大,一般只能用于结构开敞部位的铆接。为了解决电磁铆枪在不开敞结构中应用受限的问题,研制了铆枪与顶铁一体化的单人操作型电磁铆枪。首先,分析了电磁铆接工作原理;其次,开展了铆枪的钳形顶铁、铆钉夹持系统、铆枪减振系统与散热系统的结构设计,并通过有限元模拟分析验证了钳形顶铁的强度和刚度;最后,使用该铆枪进行了铆接能力试验,并测试了铆接力。试验表明,该铆枪可以成形Φ4 mm以下的钛铌铆钉,镦头尺寸有较好的重复性,并且该铆枪的结构强度也安全可靠。

四川“天府之眼”钢结构整体提升施工技术

针对四川“天府之眼”钢结构连廊跨度大、空间结构复杂带来的施工难题,对钢结构整体提升施工技术进行了优化。结合工程实际工况,确定了“地面原位拼装、卷扬机整体提升、高空补缺”的施工方案,介绍了钢结构的整体提升流程。实践表明,采用的提升方案及关键技术措施可靠,工程质量、安全、工期以及经济性均能得到保障,对类似工程具有一定的借鉴意义。

一种接触网综合作业车司机室设计

从铁路发展新规划来看,在未来几年里将增加高铁运营里程1.2万公里,到2025年,我国高铁的运营里程将达到5万公里。接触网作业车作为线路建设、运营、检修和维护不可缺少的设备,除了具有线路接触网放线作业、接触网动态检测、接触网检修等功能外,还具有大张力作业、高净空检修及绝缘子清洗等其它功能,为实现高铁的安全运行保驾护航。本文以一种接触网综合作业车的司机室设计为研究对象,详细介绍了司机室的设计过程,包括司机室的结构设计,瞭望视野分析,设备配置和空调制冷功率计算四个方面。

云存储服务的动态数据完整性审计方案

云存储服务的数据完整性检查受到了学术界和工业界的广泛关注.然而动态数据审计方案容易受到恶意云服务器的重放攻击,且存在不能很好地支持用户多粒度的动态操作等问题.为此基于Merkle Hash树(Merkle Hash tree,MHT)和双线性对技术,提出一个分层次索引结构的动态数据完整性审计方案.通过分层次索引结构的方法将数据块分割为长度更小的数据块,同时使MHT的每个叶结点对应多个数据块,从而有效降低了MHT的高度.提出的方案不但能满足云存储服务的数据完整性审计方案的安全要求,而且支持用户多粒度的动态操作.此外,在该方案中用户执行动态操作和审计者执行审计操作的通信开销将被大大降低.安全分析和性能分析,表明该方案是安全和高效的.

粘弹性圆形巷道支护结构上的荷载及其围岩应力的解析解

叙述了采用积分算子解法时弹性解与粘弹性解之间的对应关系;具体求算出H-K体的蠕变核与松弛核;借助带有弹性支护的粘弹性围岩应力解析解,计算分析了支护结构上荷载以及围岩应力的分布形式与变化规律,对围岩的应力调整有了更深一步的认识,以便更好地为衬砌设计服务。

攻防一体网络化防空作战系统体系结构

在分析攻防一体化防空及网络化防空作战需求的基础上,提出了攻防一体网络化防空作战系统的概念。对攻防一体网络化防空作战系统的结构进行了分析,阐述了探测网、信息网、指控网、交战网的功能。探测网、指控网及交战网通过信息网联成一个有机整体,构成一个OODA(观察→评估→决策→行动→观察)环,从而形成攻防一体、网络化的防空系统。

综合导航系统中的实时多任务软件设计

论文分析了基于实时多任务体系的飞机综合导航系统的软件结构,根据导航系统的功能和数据流,将导航软件划分为多个具有不同优先级的任务,并在嵌入式实时多任务操作系统VxWorks上实现了飞机综合导航系统的软件设计。采用这种实时多任务软件结构,能够有效地降低软件设计的复杂度,显著提高导航系统软件的可靠性、实时性和运行效率,满足了现代飞机导航系统发展的需要。

基于3/N层体系结构的数字油田框架

"数字油田"是一个复杂的大系统,包含了多学科多专业的高度集成应用。本文运用分层架构处理复杂大系统的方法,分析了石油行业主要业务活动的逻辑结构,综合考虑了"数字油田"的技术实现,提出了基于3/N架构的数字油田整体框架,为"数字油田"统一解决方案的实现提供了一条可行的思路。

多维波动方程逆散射的基础理论研究

探讨了多维(包括二维和三维)波动方程逆散射基础理论。通过对前人研究成果的综合分析,指出多维波动方程逆散射解法的整体框架类似于一维波动方程反问题。三维波动方程逆散射的关键环节可类比于一维波动方程反问题,一维波动方程逆散射中的时深转换、Z变换、一维谱分解和反射与透射系数等环节,在多维波动方程逆散射或速度横向变化介质逆散射的研究中,被替换为射线坐标系、单程波算子、基于Witt积的多维谱分解和反射与透射算子的平面波响应。单程波算子积分表示的有效化、射线坐标系上波动方程的微分形式化、Witt积的深入应用和多维谱分解的现代发展,是多维波动方程逆散射关键基础问题研究的重要组成部分。理论和数值实例表明,散射数据的谱分解结果有更好的聚焦效果,这对于进一步速度分析和反射系数的求取十分有益。