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目錄信息
第48卷,第8期
刊出日期:2020年8月
  • 欠固结竖井地基的大应变固结分析
    蒲诃夫,杨鹏,陈剑楠,宋丁豹 p1-6
    基于分段线性法,对真空-堆载联合预压下竖井地基大变形非线性固结(VRCS1)模型进行简单拓展,使其能用于欠固结竖井地基的大应变固结分析.通过工程案例和数值法对比,验证了拓展方法的正确性,并通过竖井地基自重固结与加载固结的对比,表明两种类型荷载产生不同的固结过程,忽略竖井地基的欠固结会导致固结分析误差.使用VRCS1拓展模型对影响欠固结竖井地基固结的土颗粒相对密度、土体初始高度和初始孔隙比进行分析,结果表明:欠固结土的土颗粒相对密度越大,最终沉降越大,但等应力条件使整体固结沉降速率越慢;欠固结土体初始高度越大,最终沉降越大,但整体固结度发展速率越慢;土体初始孔隙比越大,最终沉降越大,固结速率也越快.
  • 双层皮玻璃幕墙热性能简化计算方法
    陈友明,郭猛,李聪,王衍金 p7-12
    基于区域方法和气流网络方法,建立了自然通风双层皮幕墙(NVDSF)各控制区域的能量平衡方程和空腔气流模型.结合太阳辐射传递计算的混合算法,建立了NVDSF热性能的动态计算模型.在开发的动态计算模型基础上,将影响NVDSF热性能的参数分区段进行模拟,绘制参数性能表,提出插值计算NVDSF热性能的简化计算方法.以长沙市典型年份7月21日气象参数作为输入条件,采用两种计算方法分别计算NVDSF的辐射得热和对流得热.结果表明:两种方法的计算结果较接近,辐射得热最大相对误差≤0.5%,对流得热最大相对误差≤3%.
  • 钢管高强混凝土组合柱地震损伤性能试验研究
    柯晓军,杨林杰,安进 p13-19
    为研究不同加载制度、轴压比、体积配箍率、钢管径高比及箍筋形式对钢管高强混凝土组合柱地震损伤演化规律及抗震性能的影响,进行了11根组合柱和1根钢筋高强混凝土柱的水平承载力加载试验.研究表明:组合柱的抗震性能整体上要优于钢筋高强混凝土柱;随着循环次数和位移幅值的增加,组合柱损伤累积加重,其承载力、刚度、延性降低;轴压比增大,组合柱的承载力有所提升,但后期变形能力和耗能能力降低,强度衰减和刚度退化加快;在1.33%~1.63%的范围内增加体积配箍率,可显著提高组合柱的抗震性能;随着钢管径高比增大,组合柱承载力略有提高,但后期损伤发展较快;相比配井字形拉筋,配八边形箍筋的组合柱有着更好的抗震性能.
  • 纤维编织网增强混凝土约束砌体柱的抗压性能
    荆磊,尹世平,刘双,成帅安 p20-25
    考虑了纤维编织网层数、类型及纤维增强复合材料(FRP)端部约束对砌体柱约束效果的影响,并结合纤维编织网增强混凝土(TRC)约束砌体柱抗压强度的设计特征值,对9个TRC约束砌体柱轴压进行试验.结果表明:相较于未约束砌体柱,TRC约束砌体柱表面形成的裂缝得到分散,破坏具有延性特征;TRC约束后砌体柱的抗压承载力和变形能力均得到提升,且变形能力的提升效果更好;在本测试条件下,碳-玻璃纤维编织网的TRC约束效果优于玄武岩-玻璃纤维编织网的;FRP端部约束可以进一步提升砌体柱的抗压承载力,但变形能力降低;获得的TRC约束砌体柱抗压强度设计特征值具有较好的普遍性.
  • 孔隙分布对金属空心球准静态压缩特性的影响
    宋金良,刘婉姝,孙全胜,杨金水 p26-32
    通过运用电镜扫描(SEM)及断层扫描技术(XCT)对单个金属空心球体球壁表面及内部孔隙特征及分布进行观测,得出球壁中孔隙率的范围,并结合实验和数值模拟,分析在准静态压缩条件下,金属空心球的变形过程,分析了孔隙率及其分布对金属空心球变形破坏模式的影响.结果表明:金属空心球的准静态单轴压缩其变形主要包括弹性变形、屈曲和屈服变形、球壁坍塌变形和致密化4个阶段;当单个金属空心球球壁处存在薄弱区域时,该区域在受力后会首先发生屈曲破坏,进而向内凹陷,若破坏区域相互毗邻或相近,则会形成一条或多条失稳线,球体会沿着失稳线破坏,且失稳线周围会形成铰结构,提高球体的承载能力.研究结果为金属空心球泡沫材料的设计和制造提供理论参考.
  • 方钢管轻骨料混凝土加劲TY型节点承载力研究
    王万祯,李华,吴晓聪 p33-38
    对方钢管轻骨料混凝土加劲T型节点和基本型节点进行了支管轴压试验,考察了加劲板和支主管截面宽度比对节点破坏模式、承载力等受力性能的影响.试验结果显示:节点的典型破坏模式有主管弯曲、主管上翼缘凹陷、主管腹板凸曲、支主管焊缝开裂、支管侧倾、加劲板屈曲和加劲板焊缝开裂等;加劲节点的承载力取决于包含加劲板应力扩散效应和轻骨料混凝土约束效应的方主管抗压弯强度和支主管焊缝承载强度,加劲节点的极限承载力较基本型节点提高15.0%~48.3%.建立了TY型节点方主管抗压弯计算模型和支主管焊缝开裂计算模型,推导了考虑加劲板应力扩散效应和轻骨料混凝土约束效应的加劲TY型节点方主管压弯承载力计算式和支主管焊缝开裂承载力计算式,验证了加劲TY型节点承载力计算式的精度.
  • 常规风和下击暴流作用下定日镜风压特性比较
    吉柏锋,魏祎博,牛刚刚,赵进新 p39-43
    利用计算流体动力学方法对常规风和下击暴流作用下定日镜的表面风压进行数值模拟和对比分析.研究结果表明:在常规风和下击暴流作用下,定日镜在各工作仰角下的迎风面均以正压为主,在镜面上边缘存在极小范围的负压区域,背风面负压整体呈现上部小、下部大对称分布的特点.随着工作仰角的增大,在常规风和下击暴流作用下,定日镜迎风面压力峰值中心均由底部逐渐上移,峰值压力逐渐增大,当处于大工作仰角时,迎风面高压区在常规风风场中位于上部,而下击暴流风场中位于中部且高压区分布范围比常规风更大.定日镜背风面负压峰值随工作仰角增大在常规风风场中逐渐减小,而在下击暴流风场中背风面压力基本不变,当处于小工作仰角时,在常规风风场中定日镜背风面谷值压力位于上部,分布梯度明显,在下击暴流风场中背风面压力分布较均匀.
  • 考虑剪切变形的宏纤维复合材料驱动力方程
    涂建维,ABUOBIEDA Alamin Ahmed Almansoor,张家瑞,陈浩 p44-49
    针对经典板理论(CPT)未考虑宏纤维复合材料(MFC)的剪切变形使得计算结果产生较大误差的问题,运用正弦剪切变形理论(SSDT),引入局部位移分布函数,推导了新的MFC驱动力方程.以MFC层合板结构的端部位移为例,将基于SSDT的MFC驱动力计算结果与基于CPT的计算结果进行了比较.研究表明:采用基于SSDT的MFC驱动力方程计算的端部位移结果优于基于CPT的MFC驱动力计算的端部位移结果,且具有更好的精度和适用性,可以推广到MFC对平板结构的减振与驱动控制领域.
  • 冲击载荷下胶结充填体的力学性能及能耗特征
    侯永强,尹升华,杨世兴,刘洪斌 p50-56
    为得到中等应变率下全尾砂胶结充填体动态力学性能及破坏规律,采用分离式霍普金森杆(SHPB)试验技术对全尾砂胶结充填体进行了冲击加载试验.试验结果表明:充填体的动态抗压强度及动态抗压强度增长因子随平均应变率的增加均呈线性增长规律,灰砂比越高,充填体的动态抗压强度越大,但动态强度增长因子越小;充填体的韧性指数与平均应变率对数具有显著的正相关性,与静态加载下相比,韧性指数呈几何倍数递减;动载冲击下,充填体的破坏形态主要为轴向宏观主裂缝拉伸破坏及压碎破坏,当平均应变率高于临界值时,充填体破坏形态为压碎破坏;在相同应变率作用下,充填体的单位体积吸收能和单位质量充填体破碎耗能随着平均应变率的增加呈指数函数增长规律,水泥含量越高的充填体具有越高的破碎耗能及单位体积吸收能,且破坏损伤程度越小.
  • 小型化宽阻带多层宽带频率选择表面研究
    郑光明,王雪纯,汪岩 p57-60
    介绍了一种叉指电容加载的小型化周期结构的多层频率选择表面设计,提出了工作带通且具有超宽阻带频率特性的叉指电容加载结构的小型化频率选择表面.阐述了分布参数叉指加载的小型化宽阻带带通频率选择表面的组成结构,分析了这种宽阻带带通频率选择表面的机理.对分布参数叉指电容加载结构的周期小型化频率选择表面,采用了等效电路分析法和三维仿真软件进行了分析和仿真设计,仿真结果具有超宽阻带和带通的频率特性;提出的叉指结构分布参数电容加载的频率选择结构单元具有较好的容差性,在0°~60°不同入射角下具有良好的频率稳定性.根据设计的叉指电容加载的小型化频率选择表面制作并测试了频率特性,实测和仿真结果一致性较好,中心频率为2.4 GHz,阻带为3~39.6 GHz,阻带宽度超过中心频率的16倍.整个阻带内的抑制度大于15 dB,其中3~15 GHz内的阻带抑制度大于40 dB,相对带宽为10%,带内插损小于0.5 dB.
  • 基于场景划分的海天线检测方法
    张志祥,王秋萍,朱旭芳,张献 p61-66
    提出一种基于场景划分的海天线检测方法,兼顾显著目标较小、海天线相对完整的简单场景和显著目标较大、海天线缺失严重的复杂场景,提高准确率的同时避免了不必要的时间消耗.采用卷积运算,将预处理图像划分为简单场景或复杂场景,根据划分结果,分别选择合适的方法进行检测.对于简单图像,先用基于图像分块的局部Otsu算法做图像分割,提取突变像素作为边缘,然后采用Hough变换检测海天线;对于复杂图像,在分割后,消除显著目标,并采用形态学滤波运算擦除干扰像素,检测海天线.实验证明:提出的方法可以有效提高海天线检测的准确率,具有良好的场景适应性.
  • 基于有序视觉词袋模型的图像相似性衡量
    宋涛,赵明富,刘帅,曹利波 p67-72
    针对当前广泛应用的BOVW模型存在精度不足问题,提出一种基于有序视觉词袋模型的相似性衡量方法.首先,对经过K-mean聚类得到的高维视觉单词,采用LLE(locally linear embedding)流形学习算法降至一维,对一维数据进行排序,并以此顺序对高维单词排序获得有序词袋库;其次,对样本图像的所有局部特征,以该特征在词袋中对应的有序单词索引号构建图像局部特征谱;最后,对训练样本和测试样本的局部特征谱作差求得残差,并以残差的1-范数衡量图像的相似性.KITTI数据集相似性衡量实验表明,有序BOVW模型相似性识别率明显高于无序BOVW模型.
  • 基于惯导系统的多接收子阵SAS运动补偿
    马梦博,唐劲松,田振,陈志鹏 p73-78
    建立了利用惯导系统解算运动误差的通用模型,提出了在非停走停模式下的多接收子阵合成孔径声呐逐点运动补偿算法,解决了惯导系统数据与SAS数据融合问题.通过仿真分析了进动误差、侧摆与升沉误差和角度误差三类运动误差对成像质量的影响.对海试试验数据的成像处理表明:采用本文算法可有效改善成像质量,从而验证了提出的运动误差解算方法与运动补偿算法的有效性.
  • 基于虚拟多曝光融合的不均匀光照图像增强方法
    徐望明,刘召,伍世虔,黄子蒙 p79-84
    针对不均匀光照图像存在过曝和欠曝区域导致对比度低、视觉效果差的问题,提出一种基于虚拟多曝光融合的图像增强方法.首先,将原图像从RGB(红-绿-蓝)颜色空间转换到HSV(色调-饱和度-亮度)颜色空间;然后,对转换后的V通道图像,利用相机响应模型,估计最佳曝光率并生成减弱曝光图像和增强曝光图像;接着,使用带细节提升的多曝光融合方法对该V通道图像和生成的虚拟曝光图像进行融合,重构出新的V通道图像;最后,将图像重新转换回RGB颜色空间得到一幅动态范围高、对比度强、视觉效果好的图像.在7个公开的图像数据集上进行实验,结果表明:该方法在平均信息熵、平均梯度和颜色一致性等图像质量评价指标上均优于所比较的方法,在更好地保持图像颜色和细节信息的同时,也使得结果图像具有较高的对比度和清晰度.
  • 复杂网络局部特征分类
    何琨,杨演昊,林童,熊正大 p85-90
    针对现有的图分类算法往往从网络全局出发、存在对大规模网络分类效果不好或计算开销过高等问题,提出了基于局部特征的复杂网络支持向量机分类(LF-SVM)算法.从网络局部拓扑结构出发,利用局部Ego-Net的特征对不同的复杂网络进行分类,使得对不同规模的网络都能较好地完成分类工作.实验结果表明:LF-SVM算法对于不同大类的网络及大类内部的不同子类网络,均能实现有效分类,分类速度明显快于现有的全局分类算法,且在部分指标上优于全局分类算法.
  • 基于节点连接模式的缺失节点识别方法
    李龙杰,胡江龙,陈晓云 p91-97
    提出了一种基于节点连接模式的缺失节点识别方法.首先通过一组占位符节点及其与已知节点之间的连接,对网络中缺失节点的信息进行了表示;接着结合不同的链路预测指标,为占位符定义了一个节点连接模式向量用于表示占位符与其他节点之间的连接关系;最后基于节点连接模式向量的相关性,对占位符进行聚类,从而完成缺失节点的识别.实验结果表明:提出的方法在Purity和NMI两个评价标准上的性能优于竞争算法.
  • 基于动力学模型的工业机器人导纳控制研究
    叶伯生,陶婕妤,张文彬,李本旺 p98-102
    提出了一种基于动力学模型的导纳控制算法,用来实现机器人末端力和位置的柔顺控制,可以在速度模式下控制机器人运动,以保证无外力接触时的轨迹跟踪精度.首先,根据牛顿-欧拉法建立机器人动力学模型;然后,通过粒子群算法辨识动力学模型参数,得到完整的动力学模型;在此基础上,计算机器人末端位置误差和外力,利用设计的导纳控制器实现机器人的柔顺控制,用Matlab的Simulink仿真模块验证了基于动力学模型导纳控制的有效性和可靠性.仿真结果表明:机器人末端没有与环境接触时,具有较高的跟踪精度;与环境接触时,机器人末端会产生位置误差和外力,从而实现机器人的柔顺控制.
  • 智能船舶循迹控制方法研究
    徐海祥,李超逸,余文曌,周志杰 p103-108
    针对实际工程应用中,智能船舶循迹控制如何在外界环境干扰下减小横向偏差以及如何在曲线循迹中平缓转弯处的控制力两种问题,提出了一种改进时变积分视线法(ILOS)引导律,用以减小横向偏差;设计了一种基于动态面控制技术的自适应反步积分控制器,用以平缓转弯处的控制力.通过与传统ILOS引导律结合传统反步积分控制器的控制方法进行仿真对比,验证了改进控制方法对减小横向偏差及平缓转弯处控制力的有效性.
  • 计及层间水的水下双层圆柱壳声振特性研究
    王献忠,林鸿洲,江晨半,顾鑫 p109-114
    建立了计及层间水的水下双层圆柱壳声振模型.基于精细积分法,获取内外壳的场传递矩阵,采用两种思路推导了环形板的点传递矩阵,分别提出了外流场和层间水的声压近似表达式,组装得到计及层间水的水下双层圆柱壳声振耦合方程,并考虑了内外壳两端弹性边界的影响,结合内外壳和外流场及层间水的声固耦合作用,实现计及层间水的水下双层圆柱壳振动和水下辐射声场解.将理论值与模型试验结果进行对比,验证了该双层圆柱壳声振模型的可靠性和有效性,并分析了四类约束刚度对水下双层圆壳声振特性的影响规律.结果表明:弹性约束位置对于高阶模态的固有频率影响比低阶模态大;水下双层圆柱壳约束边界的轴向刚度、周向刚度和径向刚度对水下辐射噪声均较大.
  • 考虑空化效应的水下爆炸舰船结构响应研究
    张婧,徐栋梁,许文强 p115-120
    建立某舰船典型舱段结构模型,采用声固耦合法分析舰船结构在水下爆炸作用下的动力响应特性,分析了二次加载及空化区域随时间的变化情况.当考虑空化效应时,分别给出药包在不同深度和不同舷侧角度爆炸情况下,舱段结构典型位置的加速度和速度响应量的时间历程曲线,总结了舱段典型位置各响应量峰值的变化规律.结果表明:空化区域溃灭产生的二次加载作用会对结构响应产生较大影响,在二次加载作用下结构振动更剧烈,载荷作用时间更长;相比于舱段底部,随着爆深的增加,甲板和舷侧的响应受二次加载的影响较小;当爆点沿舷侧不同角度分布时,对于舱底和甲板结构,型深方向的响应峰值均为最大.
  • 给水厂生物活性炭更换方式评价
    陶辉,韩锦辉,徐春蕾 p121-126
    基于给水厂活性炭更换需求,从炭种及换炭方式两个方面考察了压块炭与柱状炭及更换时新炭的填充比例对活性炭的物理性能、污染物去除效果及微生物生长情况的影响.结果表明,压块炭与柱状炭在对小分子物质的吸附能力及强度方面差距不大.相比于柱状炭,压块炭上的灰分累积速率更高,孔容积下降得更快.新压块炭及柱状炭较旧炭对耗氧量(CODMn)去除率分别提升了22.1%和16.4%;其中压块炭对CODMn及三卤甲烷生成势(THMFPs)的去除效果优于柱状炭;且随着新炭填充比例的增加,炭柱对CODMn及THMFPs的去除率逐渐升高.16 s测序结果显示柱状炭上的菌群丰度高于压块炭,降低新炭的填充比例有助于提升微生物多样性.相比于新炭填充比例的变化,活性炭种类的改变更能引起上方微生物群落发生聚类上的差异.酸杆菌门、拟杆菌门及浮霉菌门在柱状炭中占比均高于压块炭,是柱状炭上微生物多样性较高的主要原因.
  • 基于同伦函数的水电站小波动特征值研究
    俞晓东,杨秀维,张健 p127-132
    建立了水电站引水发电系统负荷扰动后的稳定性分析模型,提出了利用同伦函数确定水电站小波动状态矩阵特征值与状态变量对应关系的方法,进而判断系统各环节的动态特性.结合实际算例,通过分析状态变量对应的特征值,研究了系统处于不同稳定性状态时的振荡特性及主导该振荡的因素.采用四阶龙格库塔法和快速傅里叶变换,得到系统振荡的时域过程和振荡主频,并与系统的特征值进行了对比分析.结果表明:同伦函数可有效辨识水电站引水发电系统中各特征值与状态变量的对应关系;特征值实部反映了系统的稳定性,当其为正值时,对应的状态变量即为系统发散的主导因素,从而可有针对性地给出改善系统调节稳定性的措施;特征值的实部数值大小反映了对应环节的收敛/发散程度,虚部的数值反映了对应环节的振荡频率.

主管:教育部

主辦:華中科技大學

主編:李元元

刊號:ISSN 1671-4512

   CN 42-1658/N

郵發:國內 38-9

   國外 M 487

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