• 2024年第38卷第6期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >土木工程
    • 考虑温度和损伤的圆形巷道围岩弹塑性分析

      2024, 38(6):1-8.

      摘要 (10) HTML (0) PDF 75.97 M (49) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究圆形巷道围岩在温度应力和损伤作用的下塑性区半径及应力分布规律,基于统一强度理论,推导了围岩在温度应力和损伤耦合作用下的应力场、位移场和塑性区范围的计算公式。结合具体算例,分析了损伤、温度应力等因素对巷道围岩应力和塑性区范围的影响,计算结果表明:损伤和温度应力等因素均对巷道围岩应力和塑性区半径产生较大影响,其中损伤-温度应力共同作用时所造成的塑性区半径最大,相较于仅有围岩应力作用时的塑性区范围增加了8.1%。因此探究巷道在温度应力和损伤作用下围岩塑性区半径及应力分布规律是必要的,可以为巷道工程的优化支护设计和稳定性分析提供理论依据。

    • 双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙结构数值研究

      2024, 38(6):9-15.

      摘要 (6) HTML (0) PDF 62.54 M (43) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对重力式挡墙无法满足错综复杂场地支护需要的问题,提出一种双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙的新型支挡结构,依托青岛某高填方边坡工程项目,基于数值模拟软件FLAC3D分别建立了锚索及刚性加筋板的新型锚碇板墙和双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙的边坡支护数值模型。并对该边坡在两种支护结构下的安全稳定系数、挡墙位移及桩板墙弯矩受力情况进行对比分析。数据表明:采用锚索及刚性加筋板的新型锚碇板墙支护结构的边坡安全稳定系数、挡墙顶部位移及桩板墙最大弯矩分别为13.6、0.261 m及593 kN·m;而采用双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙支护结构的边坡安全稳定系数、挡墙顶部位移及桩板墙最大弯矩分别为13.9、0.225 6 m、269.3 kN·m。双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙支护结构具有更好的安全性及抗变形能力。随后对双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙结构的设计参数进行研究,发现随着桩长、桩径增大,支护结构具有更强的抗横向变形能力。

    • 跨长深高速公路特大桥连续梁钢管拱施工技术研究

      2024, 38(6):16-20.

      摘要 (6) HTML (0) PDF 32.11 M (55) 评论 (0) 收藏

      摘要:已有跨长深高速公路特大桥连续梁钢管拱施工技术存在加固结构性能不足的问题,导致加固结构在应对桥梁复杂受力情况时表现出较低承载能力和抗变形能力,桥梁在长期使用过程中出现变形、裂缝等。因此,以某公路桥梁工程为例,设计了跨长深高速公路特大桥连续梁钢管拱施工技术。首先,准备施工材料、调试施工设备并清理施工现场;然后,进行钢管拱脚预埋,包括钢管切割、固定、钢管柱支撑及支撑板加固;其次,确定吊装点,用起重机完成钢管拱吊装与合龙施工;再次,按照配合比制备混凝土并灌注。施工完成后,进行后期维护与处理。工程实例应用结果表明,该施工技术的水平位移和竖向位移量符合设计标准。

    • 强风背景下环湖建筑街区的热湿模拟分析

      2024, 38(6):21-28.

      摘要 (7) HTML (0) PDF 136.46 M (54) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析强风背景下水体对环湖建筑街区热湿环境的影响,运用了CFD(计算流体力学)的方法对低层型、高层型、环湖上升型、环湖下降型等4种建筑街区形态进行了数值模拟。结果显示:强风背景下,水体对上游建筑街区的温湿度影响不明显,对中下游建筑街区的温湿度影响较大,且增湿降温效应主要集中于下游中央区域。建筑街区的高度变化和高度差对街区内的温湿度场均有较大的影响,其中环湖内侧的低建筑物和内外高度差加速气流流动使得低层型、环湖上升型建筑街区的热湿环境较好,环湖内侧高建筑物的阻挡使得高层型、环湖下降型建筑街区热湿环境较差。在4种形态下建筑街区下游(V5街谷)中央区域的热湿环境最好,且低温气体在流经建筑街区之后还会向后延伸100~300 m的扩散距离。研究结果表明:水体取代部分密集建筑,通过合理布局可大范围优化建筑街区的热湿环境。

    • >电气工程
    • 电网频率控制系统的时滞相关稳定性分析

      2024, 38(6):29-35.

      摘要 (4) HTML (0) PDF 8.54 M (46) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有时滞相关稳定分析方法应用于电网频率控制系统时存在计算复杂度高的问题,提出了一种具有更低计算复杂度和更低保守性的稳定分析方法。首先,针对时滞电力系统中系统矩阵维度过高导致高计算复杂度问题,应用模型重构技术对系统矩阵进行降维处理,以达到降低计算复杂度的目的。其次,针对现有电力系统负荷频率稳定性分析方法存在线性矩阵不等式维度和计算复杂度过高的问题,提出一种基于自由矩阵积分不等式的时滞相关稳定判据,该判据具有较低线性矩阵不等式维度和较小的计算复杂度。最后,通过单区域电力系统的电压频率控制问题,证明了所提出的分析方法具有较高计算效率的同时有着较小的保守性。

    • 计及电动汽车与飞轮储能单元的孤岛微电网负荷频率控制

      2024, 38(6):36-45.

      摘要 (6) HTML (0) PDF 39.26 M (51) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘 要:针对孤岛微电网惯性和阻尼不足的问题,引入飞轮储能单元,并构建带飞轮储能单元的孤岛微电网负荷频率控制模型,研究了通信时滞对孤岛微电网系统的影响。采用适用的Lyaunov-Krasovskii泛函(LKF),通过广义自由权积分不等式对导数积分项进行界定,从而得到了时滞相关稳定性判据。当考虑电动汽车电池状态对系统增益的影响时,将系统视为参数不确定时滞系统。通过不同的参数设定,进行了仿真实验,结果证明了所提方法的有效性与优越性。

    • 基于自由矩阵积分不等式方法的电力系统时滞相关稳定性分析

      2024, 38(6):46-54.

      摘要 (8) HTML (0) PDF 14.67 M (52) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了电力系统时滞相关鲁棒稳定性问题。首先,建立了考虑系统时滞的电力系统模型;然后,通过构造时滞乘积增广型Lyapunov-Krasovskii泛函,并应用自由矩阵积分不等式方法,对泛函导数进行界定,得到了低保守性的稳定新判据;最后,通过单机无穷大系统、4机11节点系统和典型二阶系统验证了所提方法的有效性。

    • >机械工程
    • 基于改进RRT算法的四足机器人路径规划

      2024, 38(6):55-62.

      摘要 (4) HTML (0) PDF 32.53 M (58) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对四足机器人使用RRT算法进行路径规划存在地图探索能力弱、转向角度大且不连续、不满足四足机器人运动学模型的问题,提出一种结合四足机器人自身模型约束的RRT路径规划算法:考虑四足机器人自身运动学约束与自身体积,使用局部贝塞尔曲线化对转折处进行优化;利用全局自适应步长、节点自我更新、增加目标偏置,提升算法搜索效率。四足机器人的仿真实验结果表明,改进RRT算法生成的路径可行性强、运行效率高,满足四足机器人在实际工程中对路径的要求,到达目的地的时间大幅降低。

    • 汽车空调风道性能定量评价与结构优化

      2024, 38(6):63-70.

      摘要 (6) HTML (0) PDF 113.11 M (38) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对汽车空调风道压力损失大、出口风速不均匀、常用的CFD优化仿真方法存在因网格重复划分和几何模型重修而导致的效率低下问题,提出一种速度均匀性系数的定量评价方法,并在气流分离严重的管道位置创建了网格变形参数,形成了基于Isight的Sculptor网格变形和STAR-CCM+技术的集成优化方法,实现了空调风道的自动优化。对比分析结果表明:采用出风口速度均匀性系数和自动优化技术,在各出风口出风量不变的前提下,风道压力损失降低了26%~34%,出风口速度均匀性系数提高了16%~33%,优化效率大幅提升。

    • >应用技术
    • 基于AAPC、CS与卡尔曼滤波的WiFi室内定位跟踪算法

      2024, 38(6):71-78.

      摘要 (6) HTML (0) PDF 61.15 M (53) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对基于位置指纹的WiFi室内定位技术的定位精度尚未达到实际应用要求的问题,提出一种融合自适应仿射传播(AAPC)、压缩感知(CS)与卡尔曼滤波的WiFi室内定位跟踪算法。其中,离线阶段使用AAPC算法生成具有最优聚类效应性能的聚类指纹,在线阶段采用CS与最近邻算法进行位置估计。最后,通过将卡尔曼滤波与物理限制相集成来进行定位跟踪。通过采集大量真实实验数据,证明了所开发的算法具有更高的定位精度和更准确的轨迹跟踪效果。

    • 基于转速跟踪预处理和CNN的水力测功器轴承故障诊断方法

      2024, 38(6):79-85.

      摘要 (7) HTML (0) PDF 82.99 M (49) 评论 (0) 收藏

      摘要:高速、重载的复杂环境中,易导致水力测功器轴承故障多发,为准确诊断其轴承故障状态的问题,提出了一种基于转速跟踪处理和卷积神经网络(CNN)的水力测功器轴承故障诊断方法。首先,对振动数据进行转速跟踪预处理,以解决变转速情况下的特征提取问题;然后,对预处理后的信号进行快速傅里叶变化提取故障频谱特征,以频域信号生成汉克矩阵,并将其作为模型的原始特征输入训练卷积神经网络故障诊断模型;最后,采用训练好的轴承故障诊断模型实现水力测功器轴承故障在线诊断。仿真结果表明,所提出的基于转速跟踪处理和卷积神经网络的水力测功器模型是可行和有效的,并具有较好的泛化能力,能够准确、有效地诊断轴承的故障状态。

    • 基于改进蚁群算法的AGV路径规划研究

      2024, 38(6):86-92.

      摘要 (6) HTML (0) PDF 76.62 M (48) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对蚁群算法的不足,以提高算法收敛速度和减少路径拐点数量为目标,提出了改进方法:首先设计转角启发函数和改进距离启发函数,增强目标节点对寻路蚂蚁的指向性,并减少路径不必要的转角;其次在概率转移公式基础上增加自适应动态变量,增大算法前期搜索空间,提高算法后期的收敛速度;最后对不同蚂蚁进行分区奖惩,扩大信息素的启发作用。实验结果表明,在两种不同复杂程度环境下,与传统蚁群算法相比,路径转角数量分别减少了58.8%和38.1%,效率提高了90%,并且计算效率不易受环境复杂度的影响,验证了算法的优越性。

    • 复杂场景下的改进YOLOv7-tiny安全帽佩戴检测算法

      2024, 38(6):93-100.

      摘要 (10) HTML (0) PDF 94.03 M (52) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对建筑工地复杂场景下安全帽图像因背景信息复杂、光照强度和拍摄角度不同等特点,导致YOLOv7-tiny安全帽检测算法识别精度低,易出现漏检以及误检等问题,提出了一种MCWE-YOLO安全帽检测算法。通过改进Mosaic方法进行数据增强,丰富数据多样性;将CoordAttention注意力模块嵌入YOLOv7-tiny模型中,以增强模型对小目标语义信息的提取能力和全局感知能力;提出一种新的FR-ODConv动态卷积代替Head中的静态卷积,并自适应动态调整卷积核的权值,使模型能够更好地提取不同形状和大小安全帽的关键特征;改进算法的损失函数,以聚焦于普通质量的锚框,提高模型检测整体性能;提出用Res-EDH解耦头结构替换原始的Detect结构,对分类和回归进行解耦,在提升精度的同时降低了延时。最后使用开源GDUT-HWD安全帽数据集进行训练测试,实验结果表明,MCWE-YOLO算法的mAP达到87.3%,相比原始YOLOv7-tiny算法提升了1.6%,对比其他算法的最优值提升了2.1%,能有效提高安全帽检测精度,实现建筑工地安全帽的自动化检测。

本期文章


年第卷第

文章目录

过刊浏览

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行