钢筋混凝土结构移动式精准检测技术开发

无损检测技术是一种在不损害材料及结构服役性能的前提下,对其性质进行评估和测量的检测技术。然而,随着无损检测技术的发展和实践,结构内部的复杂损伤检测缺乏多层次精准性成为该领域的难点和核心问题。该文旨在结合国内外的研究成果,对无损检测技术的发展、分类和挑战进行梳理和分析,并在此基础上,介绍作者研究团队建立的一套由宏观到细观,再到内部的全面精准检测系统研究成果。针对表面宏观识别与细观定量识别,作者团队开发了表观病害视觉检测技术,包括构建的空间基准点自动追踪融合和亚像素级病害分割的全景图像快速拼接及表观病害厘米级定位方法,以及提出的全景图像中0.05 mm~0.2 mm多尺寸微细裂缝同步识别及真伪判别的人工智能算法。针对结构内部损伤识别,作者团队首创了智能变频敲击声波扫描及各类损伤精准识别新原理,发明建立了自适应激励分布移动敲击声波的损伤检测评估理论方法、声波及声纹图像特征人工智能算法及智能装备关键技术。经过实验验证,裂缝检测中宽度为0.05 mm时最大深度可达40 mm,剥离检测中最大深度可达400 mm,最小识别范围为50 mm。

紫色光合细菌LH1-RC复合物的结构生物学研究进展

紫色光合细菌作为研究光合作用分子机制的一种古老的模式生物,通过无氧光合作用将太阳能转化为化学能,其光合作用原初反应主要发生在由捕光天线复合物1(LH1)及反应中心复合物(RC)组成的核心复合物(LH1-RC)中。近年来,随着晶体学和冷冻电镜技术的迅速发展,多个不同菌种来源的LH1-RC复合物的三维结构被解析出来,极大地拓展了人们对该复合物的认识。文章系统总结了近年来紫细菌光合膜蛋白复合物的结构生物学研究进展,为深入了解光合作用分子机制、提高光合效率、促进人工光合作用系统的开发及应用提供了理论基础。

日本大学“演习课程”制度的实践经验及对中国大学教学改革的启示

本文首先对已在日本大学形成制度化的"演习课程(Seminar)"的具体内容进行分析,着重研究此制度与基础课程和专业课程等教育环节的有机结合方式以及所取得的成效.然后结合中国大学的实际情况,探讨如何将此模式融入到我国现有的教学体系上.

日本今后的农业土木及其大学教育

日本的农业已经被迫进入一个大的变革之中,土地改良事业进展速度的降低,使以往以农田整治为中心的农业土木技术呈现了新的局面,与此相适应其大学教育也不得不发生改变。 日本的农业土木教育也许是因为有过以培养官职人员为目的的历史的缘故,其农业土木学也是作为按照国家预算规模而进行的技术所构造起来的。我想这是它不能够迅速适应时代变化的原因之一。目前全国各大学的农学部都在进行改编,按照政府的想法改革的必要性在于:(1)学生人数过多。

BOTDR分布式光纤传感器及其在结构健康监测中的应用

分布式光纤传感器与传统的传感器相比具有很大的优越性,已经成为传感器领域的研究热点。其中,基于布里渊散射原理的布里渊光时域反射计(BOTDR)是一个重要的发展方向。本文在介绍了BOTDR的测量原理的基础上,设计了一个钢筋的三点弯试验,由BOTDR检测钢筋的上、下表面的应变分布,通过与有限元计算结果的对比,说明了BOTDR可以比较真实地得到结构物的应变分布,将BOTDR用于结构变形的健康监测是完全可行的。

FRP约束混凝土矩形柱有软化段时的应力-应变关系研究

随着侧向FRP约束条件的变化,FRP约束矩形混凝土可区分为强、弱约束两种状态,表现为应力-应变关系曲线是否有软化段。本文在国内外大量试验数据分析的基础上,给出了判断FRP强、弱约束矩形混凝土柱的界限值;随后,针对FRP弱约束矩形混凝土柱应力-应变关系进行了系统研究,认为在不同FRP约束条件下,软化段直线终点可近似认为均位于通过原点的同一条虚直线上,建议了峰值应力、应变及软化段直线刚度的计算方法,其应力-应变关系模型可采用二次抛物线加直线表达,所建议公式及模型预测结果与相关文献试验数据符合很好;最后,对FRP弱约束矩形截面混凝土柱的应力-应变关系进行了参数分析。

覆盖作物对土壤物理特性及旋耕作业的影响分析

覆盖作物可改善土壤持水能力,但是对土壤硬度的影响与土壤含水率有关。对覆盖作物进行耕前割倒作业可解决旋耕作业时在旋耕刀辊上产生的缠绕问题。大量作物残茬置于土壤表层会影响后续作物的播种质量和出芽率,所以对于干物质量大的覆盖作物不宜直接采用旋耕作业。

FRP管约束混凝土的轴压应力-应变关系研究

目前FRP约束混凝土轴压应力-应变关系大都只考虑FRP管环向受拉。针对FRP管约束混凝土的轴心受压性能进行分析,考虑其承受压力造成约束模量降低的影响,在现有约束混凝土模型的基础上,提出一种考虑FRP管在双向受力情况下的应力-应变关系分析模型,并与试验结果进行了分析对比,分析结果与试验结果吻合较好。还依据这一模型进行了参数研究。

珠江三角洲口门区近期演变与围垦远景分析

根据１９８６、１９８８、１９９２、１９９４、１９９６年５个年份的遥感数据处理和１９６６年地形资料，对珠江三角洲８大口门区自１９６６至１９９６年３０年间土地围垦增长速度和海岸线变化趋势作了定量分析和测算，发现：珠江三角洲近期的演变是历史时期以来演变过程的延续，三角洲体因西北江输沙量大和西南向潮浪流的作用而继续向西南方向增长。自１９６６年以来的３０年间，整个珠江口区围垦成陆面积为３４４ｋｍ２，平均每年成陆面积１１ｋｍ２，大多分布于伶仃洋西岸区、磨刀门区和黄茅海沿岸。各条入海水道随着围垦和联围而不断延长，增加泄洪难度和洪灾风险。由于各口门内外蓬勃发展的采沙业，尤其是海平面相对上升，今后５０年内，三角洲外缘的淤长速度将减慢，甚至受到侵蚀，应当引起注意和及时采取相应对策。

石英玻璃的化学机械磨削加工

为了实现石英玻璃基板的高效、高质量加工,进一步改善光掩模设备的性能,进行了石英玻璃化学机械磨削(CMG)加工技术的研究。通过在磨削过程中主动增强磨粒、结合剂以及磨削液与工件的化学反应,并使化学反应与机械去除作用形成动态平衡,从而消除因材料脆性去除而造成的表面损伤等,实现了大口径玻璃工件的高表面质量、高形状精度的加工。针对石英玻璃CMG加工的特点,开发了CMG专用砂轮及磨削液,利用正交实验法优化了石英玻璃CMG加工工艺参数,分析了CMG加工过程中磨削压力、砂轮转速、磨削液流量、pH值等因素对加工表面粗糙度及加工效率的影响,并利用优化后的工艺参数加工得到了Ra为0.795nm的石英玻璃表面。加工后基板的光学性能和化学机械抛光(CMP)加工基板的光学性能相同,能够满足光掩模设备的性能需求。

蛇形机器人的转弯和侧移运动研究

介绍了沈阳自动化研究所研制的蛇形机器人机械结构和控制结构。在分析蛇形曲线的基础上,提出幅值调整法、相位调整法和侧移调整法三种新方法,来处理蛇形机器人侧向滑动带来的方位偏转和完成蛇形机器人自主转弯控制,并给出几种方法的量化关系,建立动力学仿真模型进行了运动仿真。幅值调整法虽然使蛇形机器人转弯角度受到限制但却保证了运动的连续性和稳定性。相位调整法能够使蛇形机器人准确地完成转弯运动。侧移调整法能够实现蛇形机器人前进过程中的侧向位置调整,同时保证运动方向的准确性。将上述方法应用到蛇形机器人的控制中,用仿真和试验验证了以上方法的有效性。

碳纤维复合材料补强混凝土界面温度应力分析

碳纤维片材的热膨胀系数与混凝土的热膨胀系数相差很大,因而,在环境温差作用下,补强碳纤维片材和混凝土界面处将产生界面温度应力.正确地分析界面温度应力,揭示界面温度应力的变化规律,对补强结构设计和安全评价具有重要意义.建立了碳纤维片材补强混凝土梁的界面温度应力定量计算公式,并通过实验测试验证了定量分析理论的合理性.研究结果表明:界面温度应力分布及大小与补强复合材料的刚度和作用温差有较大关系,与基底混凝土的刚度关系不大.

可重构星球探测机器人的运动学建模及轨迹规划

提出了可重构星球探测机器人的概念,对系统中子机器人的研究进行了重点论述.通过设计恰当的子机器人连杆坐标系,利用Denavit Hartenberg方法完成了子机器人的运动学建模,并直接给出了子机器人的运动学正解模型.由于使用单一的求解算法不能求出工作空间的封闭解,因此综合利用代数法、几何法原理及空间投影关系,结合子机器人的结构特殊性推导出了运动学逆解,从而得到了工作空间内的所有解.在此基础上,考虑结构间的约束关系,给出了子机器人的工作空间及轨迹规划方法.最后,使用OpenGL对设计的子机器人系统进行了运动学仿真实验,实验以末端操作器的直线运动为例,充分考虑空间几何的关系,其结果有效地证明了建模及轨迹规划的正确性.

覆盖作物与耕作法对土壤性质的影响

冬季种植覆盖作物结合免耕法构成的保护性耕作法,在冬春季土壤休闲时期可提高土壤含水率,抑制土壤风蚀,回收土壤残留氮素;在夏季作物栽培时期仍可提高土壤的含水率,抑制土壤有机质下降,提高土壤生物活性,改善土壤团粒结构,起到土壤保护作用。

新型蛇形机器人蜿蜒运动的动力学分析

为提高蛇形机器人执行各种运动的能力,研制了新型蛇形机器人系统.重点研究了该蛇形机器人的动力学.建立了机器人的运动学模型,并根据运动学模型提出了控制蛇形机器人蜿蜒运动的复合运动控制方法.用拉格朗日方法建立动力学模型,对不同参数下蛇形机器人的关节力矩特性和摩擦力特性进行了分析比较,为蛇形机器人的有效运动提供了理论依据.

可重构星球探测机器人的OpenGL仿真实验平台研究

采用基于Visual C++和OpenGL的建模和运动仿真方法,对可重构星球探测机器人系统的三维运动仿真实验平台进行了研究,建立了一个多机器人系统的仿真实验平台。开发的实验平台可用于探索和验证机器人系统的工作原理、工作空间、多机器人协调算法、重构方法、系统集成技术等。在该平台上进行了机器人的运动学仿真和协调运动研究,验证了该仿真平台的有效性和机器人系统体系结构的合理性。

两种稻飞虱对杀虫剂的敏感性比较

分别于 2 0 0 0年和 2 0 0 1年测定了桂林、安庆和东台 3地区褐飞虱、白背飞虱对 10种杀虫剂的敏感性 ,并分析了两种飞虱对杀虫剂的敏感性差异。结果表明 ,在年度间和地区间 ,其敏感性差异不显著 ,而药剂间的差异显著。吡虫啉和醚菊酯是毒力最高的两个药剂 ,但吡虫啉的个体一致性较差 ,明显低于醚菊酯。合理利用这两个药剂 ,可以作为避免单一药剂长期使用、延缓抗性发展和延长药剂使用寿命的良策。

1株内生真菌的分离鉴定及其对铁皮石斛的促生作用

从不同植物的茎和叶中分离获得204株真菌,通过对白菜的致病性测定筛选获得1株能显著促进白菜生长的内生真菌菌株24L-4。结合形态学特征观察进行ITS-r DNA和18S-r DNA序列分析,对其进行鉴定,确定为Devriesia lagerstroem。该菌株对铁皮石斛组培苗的株高、叶宽、茎径和干质量分别较未接种对照处理增加33.3%、65.7%、27.3%和45.1%,显著高于对照处理。同时,盆栽试验表明:D.lagerstroem铁皮石斛盆栽苗的茎径、鲜质量和干质量分别较无接种对照增加104.0%、83.9%和114.7%,显著高于对照处理。显微镜观察发现:D.lagerstroem可定殖于铁皮石斛根部的外皮层和皮层。研究结果表明,D.lagerstroem对铁皮石斛具有明显的促生作用,可用于铁皮石斛菌肥的开发。

深色有隔内生真菌(DSE)对甘蔗苗生长影响初探

【目的】筛选出对甘蔗苗具有显著促生功能的菌株,为实现甘蔗生产节肥减耗、促进蔗地生态系统良性循环提供科学依据。【方法】将从日本引进的6个深色有隔内生真菌(DSE)菌株分别接种甘蔗组培苗和盆栽苗,评价其对甘蔗苗生长的影响。【结果】供试菌株能不同程度地提高甘蔗组培苗的株高和盆栽苗的干重,其中菌株LtVB3(Meliniomyces variabilis)的促生作用较为突出,接种该菌株后甘蔗组培苗株高和干重分别较对照提高了68.69%和56.66%,与对照相比均达到显著差异水平,甘蔗盆栽苗干重较对照提高40.00%,促生效果较为稳定。【结论】DSE中存在对甘蔗具有较好促生作用的菌株,其中菌株LtVB3具有较好的开发利用潜能。

静力荷载作用下结构参数识别及状态评估的统计分析

基于静态结构识别方法,提出了服役结构损伤探测及状态评估的概率分析方法。首先通过有限元法把结构离散成用基本参数及核心矩阵表示的分析模型,根据两种分析模型和实际结构间的误差定义,用 Gauss-Newton法推导了在不完全测量情况下两种参数识别方法。在设计的测量情况下,进一步采用 Monte Carlo 法模拟测量数据,详细分析和比较这两种算法在有测量误差时的有效性和稳定性问题。第一种算法中的敏感矩阵不受测量误差的影响而具有比较好的性能,在确定了其识别结果的概率特性后,引入假设试验,探测和评估损伤的位置及程度。数字模拟显示了这一方法的有效性和准确性。