• 2024年第38卷第1期文章目次
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    • >土木工程
    • 网格尺寸效应对蜂窝空腹楼盖静力性能的影响

      2024, 38(1):1-7.

      摘要 (686) HTML (0) PDF 53.46 M (636) 评论 (0) 收藏

      摘要:使用ANSYS有限元结构分析软件,针对正六边形蜂窝型空腹夹层板楼盖进行分析。分析影响正六边形蜂窝型空腹夹层板楼盖中划分网格的尺寸效应,对比分析了此种结构与正交正放网格空腹夹层楼盖的网格尺寸与楼盖承载能力之间的效应关系。结果表明,正六边形蜂窝型空腹夹层板的网格尺寸效应比较明显,在合适的网格尺寸下,其钢-混凝土共同作用更加充分,经济效益更加优秀。此外,分析了混凝土表层板厚度对此种结构网格尺寸效应的影响,结果表明,增加混凝土表层板厚度,对于楼盖的承载力有正向增益,同时对结构的网格尺寸效应影响较大。

    • 方钢混凝土柱填充墙面外性能分析

      2024, 38(1):8-14.

      摘要 (666) HTML (0) PDF 133.71 M (618) 评论 (0) 收藏

      摘要:在填充墙中设置构造柱是提高砌体结构面外承载力的重要措施,为了解决传统钢筋混凝土构造柱施工复杂、质量无法保证、难以回收利用等缺陷,提出在填充墙中设置方钢管混凝土构造柱,以进一步提高对墙体的约束能力和砌筑结构的安全性。通过对6块填充墙进行平面外加载试验,以分析两种不同构造柱下填充墙缩尺模型的面外承载能力。并采用ABAQUS模拟填充墙的面外极限荷载。试验结果表明,两构造柱的填充墙具有相同的面外受力表现,而方钢管混凝土构造柱较传统构造柱对墙体的约束效果提升了80.3%,面外极限荷载约提升了249.9%。

    • 串联式竖向双锚板抗拔性能数值分析

      2024, 38(1):15-20.

      摘要 (647) HTML (0) PDF 66.92 M (612) 评论 (0) 收藏

      摘要:锚定板支挡结构是一种适用于填方边坡支挡的轻型支挡结构。为提高锚定板锚固系统的抗拔承载力,提出了串联式锚定板锚固系统。基于FLAC3D有限差分软件,建立了串联式竖向矩形双锚板与土相互作用的有限差分模型。探讨了前后锚板间距、锚板埋深、土体黏聚力及内摩擦角对锚固系统抗拔性能的影响。研究结果表明:为避免前后锚定板相互影响而降低锚固系统的承载能力,前后锚板的间距不得小于3倍锚板边长;当锚板埋深小于5倍锚板边长时,锚固系统的破坏模式为非对称破坏模式,呈现出浅埋锚板破坏特征;锚板埋设深度大于5倍锚板边长时,锚固系统的破坏模式为对称破坏模式,表现为深埋锚板破坏特性。提高锚定板周围土体的内摩擦角是提高锚固系统抗拔能力的有效途径。

    • 单向逐级加载劣化诱导三圆孔模型的力学响应

      2024, 38(1):21-31.

      摘要 (730) HTML (0) PDF 322.20 M (624) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于施工扰动会导致洞室群的围岩劣化,对洞室群失稳产生诱导效应。为模拟洞室拉破坏和剪破坏两种典型的破坏特征,分别设计了水平和对角倾斜间隔三圆孔平板水泥砂浆模型,分别为洞室间隔矩形空孔、石蜡填充空孔和石膏填充空孔,模拟围岩由强到弱损伤的诱导效应,并定义其劣化指标。利用数字散斑系统MatchID-2D研究单轴逐级加卸载循环下无填充、石蜡填充和石膏填充空孔条件下的变形破坏特征,发现诱导程度越强,模型破坏荷载越小;同样,诱导条件下对角倾斜间隔三圆孔较平孔的破坏荷载小,平孔模型以拉破坏为主,斜孔模型以剪破坏为主。利用FLAC3D数值模拟软件进行加卸载试验,对洞室周围进行变形监测与MatchID-2D的引伸计功能进行对比,分析诱导对通过平孔模型的圆孔中心和诱导平孔中部竖直方向收敛的影响规律,发现平孔诱导空孔填充材料能明显降低中间圆孔和诱导平孔收敛,斜孔模型中间圆孔收敛呈类似特征。

    • >机械工程
    • 基于粒子群-遗传混合算法的深沟球轴承优化设计

      2024, 38(1):32-39.

      摘要 (656) HTML (0) PDF 44.79 M (602) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高深沟球轴承的服役性能,提出一种基于粒子群-遗传混合算法的优化设计方法。其以额定动载荷和额定静载荷为目标函数,以滚动体直径、节圆直径、滚动体数目和内外圈滚道沟曲率半径系数为设计变量,基于粒子群算法,引入罚函数和遗传交叉、变异操作,解决带约束优化问题求解和局部最优问题。并以6206型轴承为算例,对优化后的轴承进行应力分析和敏感度分析。结果表明,所提出算法的收敛性能较好、优化能力较强、运算速度较快,优化后的深沟球轴承接触应力下降了31.7%,从而验证了所提出方法的有效性。

    • 基于AGD-RRT算法的机械臂路径规划

      2024, 38(1):40-47.

      摘要 (615) HTML (0) PDF 85.41 M (610) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对RRT(rapidly-exploring random tree)算法在进行机械臂路径规划过程中存在的拓展导向性差、冗余节点多、路径质量差等问题,提出了一种基于AGD-RRT(adaptive goal-directed RRT)的算法。首先,该算法构建了一种动态的目标偏向概率函数,实时调整对目标点进行采样的概率以达到自适应目标导向的效果,减少了无用节点的生成,提高了收敛速度。其次,采用贪婪收敛策略,防止了随机树在目标周围时的盲目扩张。搜索结束后,采用节点剔除法剔除路径中的冗余节点,并用B样条曲线对轨迹进行平滑处理,提高了路径质量。然后在二维、三维环境中进行了对比仿真实验,验证了该算法的可行性与优越性。最后进行了样机实验,验证了所提算法在机械臂关节空间进行路径规划的可行性。

    • >应用技术
    • 基于光纤光栅选频的近单频输出环形腔光纤激光器设计与仿真

      2024, 38(1):48-54.

      摘要 (652) HTML (0) PDF 121.54 M (591) 评论 (0) 收藏

      摘要:近单频光纤激光在相干合成、光通信、激光测量及光谱分析等领域具有独特的优势。目前,采用环形腔光纤激光器实现近单频输出被科研工作者们广泛关注。环形腔光纤激光器中主要使用可调谐光纤光栅滤波器、可调谐带通滤波器、可调谐法布里-珀罗(F-P)滤波器以及可饱和吸收体等实现更好的近单频输出,输出激光的光谱受到滤波器带宽以及环形腔数量的影响。因此,基于光纤光栅选频,使用Optisystem软件进行仿真,通过改变环形腔数量和光纤光栅的3 dB带宽,得到了边模抑制比为88.20 dBm的近单频激光输出。

    • 光纤线性偏振模式组合对模分复用系统的影响研究

      2024, 38(1):55-61.

      摘要 (412) HTML (0) PDF 109.73 M (505) 评论 (0) 收藏

      摘要:在纤芯直径为50 μm的多模光纤中研究了7个光纤线性偏振(LP)模式的6种四模式组合对模分复用系统的影响。这7个LP模式由已报道的3个低阶模式(LP01、LP11、LP21)和4个传播常数(β)相差较大的模式(LP02、LP12、LP13、LP14)组成,根据模式光斑形状及耦合特性选择6种不同的四模式组合并在Optisystem平台进行仿真。结果表明,在进行模分复用短距离传输时,选择LP01、LP11b、LP12a以及LP21b的模式组合,其Q因子最高,眼图效果最好,即该模式组合传输效果最佳。

    • 自动驾驶路径优化的RF-DDPG车辆控制算法研究

      2024, 38(1):62-69.

      摘要 (463) HTML (0) PDF 71.87 M (502) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对自动驾驶车辆在行使中对目标路径跟踪精度不高、鲁棒性能较差等问题,提出了一种深度确定性策略梯度RF-DDPG(reward function-deep deterministic policy gradient)路径跟踪算法。该算法是在深度强化学习DDPG的基础上,设计DDPG算法的奖励函数,以此优化DDPG的参数,达到所需跟踪精度及稳定性。并且采用aopllo自动驾驶仿真平台,对原始的DDPG算法和改进的RF-DDPG路径跟踪控制算法进行了仿真实验。研究结果表明,所提出的RF-DDPG算法在路径跟踪精度以及鲁棒性能等方面均优于DDPG算法。

    • 基于序列增强的事件主体抽取方法

      2024, 38(1):70-77.

      摘要 (456) HTML (0) PDF 29.35 M (473) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对自动驾驶车辆在行使中对目标路径跟踪精度不高、鲁棒性能较差等问题,提出了一种深度确定性策略梯度RF-DDPG(reward function-deep deterministic policy gradient)路径跟踪算法。该算法是在深度强化学习DDPG的基础上,设计DDPG算法的奖励函数,以此优化DDPG的参数,达到所需跟踪精度及稳定性。并且采用aopllo自动驾驶仿真平台,对原始的DDPG算法和改进的RF-DDPG路径跟踪控制算法进行了仿真实验。研究结果表明,所提出的RF-DDPG算法在路径跟踪精度以及鲁棒性能等方面均优于DDPG算法。

    • >化学与化工
    • 水系铵离子电池β-MnO2正极材料的 制备及性能研究

      2024, 38(1):78-83.

      摘要 (422) HTML (0) PDF 89.07 M (512) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过简单的水热法合成了隧道型β-MnO2正极材料并应用于水系铵离子电池,并采用1 mol/L (NH4)2SO4水系电解液,在窗口电压为0~1.6 V范围内,测试其电化学性能。实验结果表明:β-MnO2正极材料在0.1 A/g电流密度下表现出109.8 mAh/g放电比容量,经过140次循环后,其放电比容量仍有101.9 mAh/g,容量保留率为92.8%,库伦效率接近100%,具有优异的循环稳定性能。同时还具有优异的倍率性能,β-MnO2纳米棒正极材料即使在1.0 A/g大电流密度下仍有78.7 mAh/g。此外,通过非原位FTIR、XPS测试探索了其储铵机理,结果表明铵根离子具有良好的可逆性。

    • 高阻隔耐蒸煮复合包装用聚氨酯胶黏剂的 制备与性能

      2024, 38(1):84-90.

      摘要 (424) HTML (0) PDF 60.23 M (504) 评论 (0) 收藏

      摘要:以低聚物聚酯多元醇与异氰酸酯反应,合成了一种可被用于高阻隔复合包装膜、具有较强的黏结性能和耐蒸煮性能的聚氨酯胶黏剂。并探究了不同反应条件对聚氨酯胶黏剂及复合薄膜性能的影响。研究发现,主剂的初始黏度与反应温度呈正相关,异氰酸酯基与羟基的物质的量之比(简称R值)越大,则初始黏度和复合膜的平均剥离力越大;而R值过大或三醇占总醇的物质的量之比过大,则合成的聚氨酯胶黏剂越易出现凝胶。较优条件下制备的复合膜的透水率为1.05 g/(m2·d),透氧率为0.62 cm3/(m2·d),并具有良好的耐高温蒸煮性能。

    • >数学理论与应用研究
    • 一类椭圆型Dirichlet边值问题的 高精度Richardson外推法

      2024, 38(1):91-97.

      摘要 (455) HTML (0) PDF 35.69 M (525) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对椭圆型偏微分方程, 先建立四阶和六阶精度的紧致差分格式,在此基础上用Richardson外推法,得到其六阶和八阶精度的外推差分格式。并通过两个Poisson方程算例,验算已建立的差分格式。数值算例结果表明,基于紧致差分格式的Richardson外推法能够得到有效的、健壮的高精度数值解。

    • 一类非线性Burgers型问题的预测校正紧差分方法

      2024, 38(1):98-104.

      摘要 (441) HTML (0) PDF 35.98 M (528) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对一类非线性Burgers型方程, 提出一种预测-校正紧差分方法。首先,对时间一阶导数采用一阶Euler格式,时间积分项运用一阶卷积求积公式进行离散,并以MacCormack方法的两步预测-校正方法处理非线性项;然后采用四阶紧差分离散空间的一阶和二阶导数,构造了Euler预测-校正紧差分全离散格式。最后通过案例验证了所提出算法的有效性。

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