• 2012年第7期文章目次
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    • >土木工程与建筑学
    • 随机场的随机谐和函数表达

      2012, 40(7):0965-0970. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.001

      摘要 (1528) HTML (18) PDF 1.80 M (832) 评论 (0) 收藏

      摘要:首先证明:采取随机谐和函数表述二维随机场,则当随机波数与相位服从独立均匀分布、幅值由随机波数和目标功率谱密度共同决定时,随机谐和函数的功率谱密度精确地等于目标功率谱密度。对这类随机谐和函数的平稳性和渐进正态性进行了讨论。进而,将二维随机场的随机谐和函数表达推广至多维,给出了统一表达式。最后,通过数值算例验证了采用随机谐和函数表述随机场的正确性。

    • 方形高层建筑风压脉动非高斯特性分析

      2012, 40(7):0971-0976. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.002

      摘要 (755) HTML (7) PDF 1.90 M (510) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过风洞刚性模型动态测压试验,对单体方形高层建筑脉动风压非高斯特性进行了研究。首先依据测点偏度峰度及其概率密度函数图给出了高层建筑风压脉动非高斯特性的描述方式,然后分析了高层方形建筑脉动风压非高斯特性,最后给出了不同风向角下的非高斯区域。结果表明,风向角对结构非高斯特性的影响较大,对于直接受来流风作用的立面,其会同时出现正偏和负偏,而峰度值也相对较小,其主要以高斯区域为主,而受分离流和尾流综合作用的立面,该面均为负偏且峰度值相对较大,其主要以非高斯区域为主,当出现流体再附时,相应区域的负偏值会增大而峰度值则减小,导致非高斯区域过渡到高斯区域。

    • 鞍型垫板加强T型相贯节点极限承载力分析

      2012, 40(7):0977-0981. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.003

      摘要 (942) HTML (22) PDF 1.70 M (587) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用有限元分析方法对鞍型垫板加强T型相贯节点在支管轴向拉力和压力作用下的极限承载能力进行了研究。并在现行钢结构设计规范中关于直接焊接相贯节点的极限承载力设计公式的基础上,引入极限承载力提高系数φ建立垫板加强T型相贯节点极限承载力设计公式。分析结果表明:支管轴向拉力作用下,影响φ的主要参数为垫板厚度参数λ;支管轴向压力作用下,影响φ的主要参数为主支管直径比参数β和垫板厚度参数λ。

    • 大跨径三塔缆索承重桥力学性能研究

      2012, 40(7):0982-0991. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.004

      摘要 (1383) HTML (13) PDF 3.35 M (698) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对三塔缆索承重桥的三种结构体系,自设计主跨为1400m的方案,并建立三种体系的有限元分析模型,通过对比研究,获得三塔缆索承重桥的一些力学特性。研究结果表明,经索力优化后,三种体系在成桥状态下主梁的弯矩分布均匀,且量值相近。总体上,斜拉体系的塔、梁荷载响应较大,且因主梁承受较大的轴压力,结构整体稳定性差,但其扭弯频率比大,对抗风抗震有利。悬索体系除中塔活载弯矩较大外,塔、梁荷载响应均最小,且结构整体稳定性佳,但其扭弯频率比低,对抗风抗震不利。协作体系的力学性能处于两者之间,且突出两者优点。

    • 多道防线抗震球型钢支座的开发和试验研究

      2012, 40(7):0992-0995. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.005

      摘要 (848) HTML (5) PDF 1.48 M (759) 评论 (0) 收藏

      摘要:鉴于地震发生时间、地点和烈度的不确定性,桥梁结构遭受大于规范规定的E2水平地震作用的可能性是不能忽视的。本文建议即使桥梁结构在大于E2水平的地震作用下也不应出现倒塌、落梁等严重影响交通安全、危害人员生命的震害现象,并相应地提出了三水平设防的桥梁抗震设计方法的抗震性能要求。本文首先介绍了实现此方法的一种多道防线抗震球型钢支座的结构形式,然后介绍了该支座的工作机理,最后简要介绍了对该支座进行的力学性能试验,试验结果表明这种支座可以实现三水平设防的桥梁抗震设计方法,并具有稳定可靠的抗震性能。

    • 预制预应力混凝土板组合梁受力性能试验研究

      2012, 40(7):0996-1002. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.006

      摘要 (1093) HTML (16) PDF 2.51 M (729) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对钢与混凝土连续组合梁负弯矩混凝土开裂问题,提出了预制预应力混凝土板组合梁结构形式。为了对比和分析预制预应力混凝土板连续组合梁与常规连续组合梁力学性能的异同,进行了2根连续组合箱的静力试验。测试了在不同荷载作用下组合梁的变形、不同截面上构件的应变分布、混凝土的裂缝、钢与混凝土之间的相对滑移以及极限承载力等。通过试验测试结果,预制预应力混凝土板连续组合箱梁的初始开裂荷载和正常使用状态的极限荷载分别是普通连续组合梁的3.16倍和2.61倍。通过计算分析得到在相同预应力情况下的预制预应力混凝土板连续组合梁的开裂弯矩是常规预应力组合梁的1.54倍。

    • 基于有限元强度折减法的土钉支护结构稳定性分析

      2012, 40(7):1003-1007. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.007

      摘要 (947) HTML (3) PDF 1.77 M (552) 评论 (0) 收藏

      摘要:土钉支护结构稳定性分析一直以来都是土钉支护结构设计中的关键验算项目,直接影响到土钉支护结构的正常运行。运用有限元强度折减法分析土钉支护结构稳定性,通过离心机模型试验验证了该方法的可行性,并针对工程实例将文中提出的方法和现行《规程》方法进行比较分析,对土钉支护结构稳定性及其影响因素进行了比较全面的分析。研究结果表明:采用文中方法得出的土钉间距和土钉直径对支护结构稳定性的影响要比《规程》方法大;土钉长度和土体强度参数对支护结构稳定性的影响与《规程》方法的结果基本一致。

    • 逆断层粘滑错动对公路隧道影响的试验研究

      2012, 40(7):1008-1014. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.008

      摘要 (1303) HTML (14) PDF 2.30 M (677) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合大量地震断层的案例,通过对断层倾角为75°、60°、45°三种工况下逆断层粘滑错动影响下的隧道应变分布情况和破坏过程的研究,可以得到:断层倾角越小,上盘范围内隧道顶部的纵向拉应变越大,并且拉应变进入过载状态时的错动位移值越小。当断层倾角为75°时,隧道的主要破坏形式为直接剪切破坏;当断层倾角为45°时,隧道的破坏形式以弯曲拉破坏为主;而且45°倾角工况下隧道的破坏范围为上盘距离断层面2D(D为隧道洞径)~下盘距离断层面0.2D,75°倾角工况下隧道的破坏范围为上盘距离断层面0.8D~下盘距离断层面0.4D。

    • 不同场地考虑衬垫层影响的填埋场地震响应

      2012, 40(7):1015-1019. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.009

      摘要 (731) HTML (15) PDF 1.60 M (359) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用薄层土体代替衬垫层,并提出薄层土体相应的动力计算参数,建立填埋场动力计算模型,采用一维多层土体的等效线性解法进行求解,研究了衬垫界面、填埋高度和场地条件对填埋场地震响应的影响规律。计算结果表明,在中震或强震作用下填埋场衬垫处发生较大的剪切位移,限制了地震波的向上传播,忽略衬垫层对填埋场地震响应的影响,会造成较大的误差;当填埋场高度为15m时,填埋场顶部峰值加速度最大,随着填埋高度的增加,填埋场基本周期逐渐增大,远离了共振状态,使得填埋场顶部加速度逐渐减小;最后,通过对比4种场地条件下填埋场的地震响应变化规律可发现场地条件的变化对填埋场的地震响应也有较大影响。

    • EPS泡沫在径向不耦合爆破中吸能效应数值仿真

      2012, 40(7):1020-1026. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.010

      摘要 (1109) HTML (30) PDF 2.35 M (480) 评论 (0) 收藏

      摘要:不耦合装药在工程爆破实践中有着广泛的应用,而采用EPS泡沫作为不耦合间隙充填物的情形迄今研究较少。本文基于大型非线性显式动力分析有限元程序LS-DYNA,对初始密度分别为12.0、21.0、27.0 kg•m-3的EPS泡沫作充填材料的径向不耦合爆破进行数值模拟。分析了在嵌入不同密度EPS泡沫下混凝土爆破中的损伤分布以及炮孔周围压力、速度和加速度衰减规律,并与水不耦合以及空气不耦合爆破工况的模拟结果进行了对比。结果发现:EPS泡沫可有效地吸收爆炸波能量,减小周围混凝土的损伤区范围。而且,EPS泡沫初始密度ρ0对混凝土损伤影响较大,即随着ρ0的增大,EPS泡沫吸能减振功效变得相对不明显;一定程度上,增到EPS泡沫ρ0与降低不耦合系数Kd可取得相近的爆破效果。此外,在EPS泡沫不耦合爆破中,Kd控制2.0以内既可取得较好爆破效果,又能降低成本。

    • >交通运输工程
    • 基于IC卡信息的公交客流Origin-destination反推方法

      2012, 40(7):1027-1030. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.011

      摘要 (1696) HTML (24) PDF 1.19 M (562) 评论 (0) 收藏

      摘要:公交客流Origin-destination矩阵是公交线路调整和优化的重要依据,通过公交Integrated-circuit卡信息获得的数据,研究了公交出行的特征。以公交站点上下客人数为约束条件,提出了综合考虑了公交乘客上下车概率与公交站点产生吸引因素的反推模型,通过实例分析,该方法能显著提高反推的精度,反推结果更具可靠性。

    • 常规公交乘客对车内拥挤的感知阻抗的调查方法与模型

      2012, 40(7):1031-1034. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.012

      摘要 (1169) HTML (29) PDF 1.45 M (747) 评论 (0) 收藏

      摘要:常规公交车内拥挤程度的不同会带来乘客感知阻抗的变化,进而影响乘客对公交出行路径的选择。采用SP(Stated Preference)与RP(Revealed Preference)相结合的调查方法,在分析得出车内拥挤程度分级阈值的基础上,通过Binary Logit模型分析得出不同车内拥挤程度下乘客出行选择行为效用函数,计算得到乘客出行时间价值,建立车内拥挤程度与时间价值的函数关系,进而将车内拥挤转化为时间,给出车内拥挤的乘客感知阻抗模型。

    • 城市配送末端节点布局双层规划模型及算法

      2012, 40(7):1035-1040. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.013

      摘要 (782) HTML (4) PDF 2.00 M (420) 评论 (0) 收藏

      摘要:在对上海城市配送末端节点现状调查分析的基础上建立了城市配送末端节点布局双层规划模型,其中,上层规划模型从规划者的角度使整个系统最优;下层规划模型从客户的角度,综合考虑末端节点到客户距离、末端节点的服务价格和服务质量等三方面主要因素,使客户系统最优。利用反应函数设计了启发式求解算法。将上海徐家汇街道作为研究区域进行实例分析,结果表明:模型及算法能解决城市配送末端节点布局问题。

    • 路面结构层温度特征值的估计

      2012, 40(7):1041-1045. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.014

      摘要 (1303) HTML (22) PDF 1.65 M (838) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于宁波、大同、广州三地的路面结构温度测站,江苏镇凓高速公路、山东济莱高速公路的现场温度测站超过一年的路面温度数据,从研究路面结构温度日较差、日平均温度和温度正较差之比的基本特征和相互关系着手,总结了它们随路面深度而衰减规律并给出了回归式;通过引入“广义”深度坐标 (α为材料导温系数)消除了路面材料不同引起的差异;提出了用路表温度特征值估计路面结构层任一深度日温度特征值的方法和公式,并推广至任一深度日温度特征值已知的场合。最后利用LTPP项目中01-0101(State Code-SHRP ID)试验段的数据对模型进行验证。结果表明,本文提出方法和公式在估计路面结构不同深度的日最高温度、日最低温度时具有良好精度,其偏差的均方值不超过2.0℃;偏差的平均值小于0.6℃,可满足工程要求。

    • >材料科学与工程
    • 激光作用下复合材料损伤的数值模拟

      2012, 40(7):1046-1050. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.015

      摘要 (706) HTML (17) PDF 1.75 M (662) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对激光对纤维增强复合材料的破坏问题,在考虑复合材料细观结构的情况下,运用有限元软件ANSYS对材料温度场、热应力以及烧蚀损伤的演化进行了数值模拟。论文详细研究了激光参数、材料参数,诸如功率密度、材料热导率等对复合材料损伤和烧蚀过程的影响。特别给出了,温度场、热应力场和烧蚀场随时间的变化。研究表明考虑细观结构的模型相比均匀化模型能更好的模拟复合材料的破坏。

    • 模型再生混凝土二维氯离子扩散细观数值模拟

      2012, 40(7):1051-1057. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.016

      摘要 (876) HTML (7) PDF 2.73 M (814) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据再生混凝土各相介质氯离子(Cl-)扩散率和几何参数建立了数值模型,对模型再生混凝土二维Cl-扩散性进行数值模拟,研究了再生混凝土的Cl-扩散特性。通过变化再生粗骨料取代率、新硬化水泥砂浆扩散率、老硬化水泥砂浆扩散率、老硬化水泥砂浆厚度以及界面过渡区(ITZ)扩散率,对再生混凝土中Cl-扩散性能进行了对比分析。结果表明:模型再生混凝土内部Cl-浓度非均匀分布,Cl-浓度沿着扩散深度波浪式下降,再生粗骨料取代率、水泥砂浆、ITZ等的变化对Cl-浓度的影响随着扩散深度的增加而逐渐变大,且在ITZ处的影响较为明显。

    • 再碳化后再碱化钢筋混凝土(水泥砂浆)的电化学研究

      2012, 40(7):1058-1063. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.017

      摘要 (844) HTML (14) PDF 1.94 M (477) 评论 (0) 收藏

      摘要:对再碱化后的钢筋混凝土(水泥砂浆)试件进行加速再碳化试验,再碳化的时间采用试件进行再碱化前第一次碳化所用的时间。采用电化学阻抗谱、极化曲线和pH测试等测试方法,研究再碳化过程中钢筋表面状态和水泥砂浆碱性的变化。试验结果表明:在本试验条件下,再碳化后,水泥砂浆试件的pH值仍然大于10;再碳化后,钢筋的腐蚀电流虽然有所增大,但仍小于再碱化前的腐蚀电流密度,钢筋的腐蚀电位负移,但仍大于再碱化前的腐蚀电位。研究结果表明,再碱化后的混凝土结构对CO2具有较好的抵抗侵蚀的作用。

    • >机械、 车辆与能源工程
    • 汽车嵌入式系统开发方法、体系架构和流程

      2012, 40(7):1064-1070. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.018

      摘要 (1578) HTML (14) PDF 2.69 M (759) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了汽车嵌入式系统的内涵,回顾了汽车嵌入式系统的技术发展历史,分析了未来汽车嵌入式系统发展的特点,并得出以下结论:开发一个高效、可靠的汽车嵌入式系统离不开简明精确的开发方法、完善细致的体系架构和详细合理的开发流程。在此基础上,概括了汽车嵌入式系统开发的技术体系,并具体地从基于模型的开发方法、基于AUTOSAR(automotive open system architecture)的体系架构以及基于V模式的开发流程3个方面介绍了该技术体系。这三者分别从对象的描述、对象的层次结构和开发的时间顺序3个不同的方面对嵌入式系统的开发方法做了定义和约束,从而保证了这个开发体系的可靠性和完整性。

    • 汽车电器系统结构的全分布式设计

      2012, 40(7):1071-1076. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.019

      摘要 (794) HTML (45) PDF 2.14 M (1358) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文通过定义分布指数,分析了汽车电器系统结构演变及发展方向,并提出了一种全分布式结构的汽车电器系统。该系统以骨干网和局域网二级网络为数字信号网络、以电源网络为系统供电并以中央协调器作整车协调控制的体系结构。该系统结构通过骨干网/局域网实现电器互联,并以分布式电力网实现整车弱电系统和强电系统的供电,以标准化电器接口实现了整车不变线束,从而构成了一个智能型、标准化、一致性很强、扩展性良好、可靠性高的整车电器系统。最后开发了实验样车,证明了全分布式控制系统的可行性。

    • 车用永磁同步电机偏差解耦控制系统性能研究

      2012, 40(7):1077-1082. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.020

      摘要 (794) HTML (14) PDF 1.94 M (1602) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对永磁同步电机转子磁场定向矢量控制中励磁电流分量和转矩电流分量之间的交叉耦合问题,基于串联解耦控制理论,推导出一种励磁电流分量和转矩电流分量的偏差解耦控制方法,并与传统的反馈解耦控制方法进行了对比分析。仿真和实验结果表明偏差解耦控制方法具有很好的参数鲁棒性,高速下仍然有较好的解耦性能。

    • 发动机燃用乳化柴油的颗粒粒径分布特性

      2012, 40(7):1083-1088. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.021

      摘要 (912) HTML (16) PDF 1.82 M (650) 评论 (0) 收藏

      摘要:对一台涡轮增压柴油机燃用纯柴油和乳化柴油时的颗粒数量粒径分布、总颗粒、核态颗粒及聚集态颗粒数量和体积浓度进行了试验研究。试验燃料为纯柴油E0和E10,E15及ED乳化柴油。试验结果表明:发动机燃用乳化柴油时,颗粒数量粒径呈单峰或双峰对数正态分布,数量浓度峰值出现在粒径为10~20nm;与纯柴油E0相比,核态颗粒数量和体积浓度增大,聚集态颗粒数量和体积浓度减小,而总颗粒数量浓度增大、体积浓度减小。

    • 大断面箱涵液压同步顶进控制系统

      2012, 40(7):1089-1092. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.022

      摘要 (743) HTML (12) PDF 1.50 M (825) 评论 (0) 收藏

      摘要:与反拖动系统(ADS),前端推进(FJ)和无端自推进(ESA)等技术不同,在前方土体不需加固的条件下,为了实现先顶进后挖土这一特殊作业方式,提出了一种新的关于箱涵顶进速度、姿态和液压泵转速控制等问题的综合解决方案。该方案采用3层分级体系结构以提高系统的可靠性。“位移同步和负载均衡”的双目标控制策略实现了箱涵推进面控制点的推进位移相同的控制目标。液压系统采用变频技术,实现了无级调速和节能。也阐述了具有较强抗干扰能力的硬件电路的主要特点。该系统成功应用于上海市中环线北虹路隧道工程建设,顶进的箱涵断面尺寸高7.85m、宽34.20m、长126.00m。

    • >电子、计算机、 控制与系统
    • 基于知识的云制造资源服务管理

      2012, 40(7):1093-1101. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.023

      摘要 (779) HTML (9) PDF 3.47 M (561) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了云制造资源服务的特点以及知识在资源服务全生命周期中发挥的作用,在此基础上提出了基于知识进行资源服务管理的机制,设计了一套适合云制造资源服务管理的知识库管理系统构建方法,结合该构建方法对资源服务管理流程进行了分析,最后开发了相应的原型系统进行了验证.

    • 一种基于贝叶斯理论的软件可靠度评估方法

      2012, 40(7):1102-1105. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.024

      摘要 (928) HTML (15) PDF 1.42 M (1092) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前软件测试过程中可靠性度量方法匮乏的不足,提出了一种新的基于贝叶斯理论的软件可靠度评估方法,该方法通过分析软件模块间的影响关系构建贝叶斯网络,利用贝叶斯方法和经验数据评估贝叶斯网络中各节点的可靠度。给出了可靠度计算的详细推导过程,并通过一个具体实例解释了计算过程。该方法能重用已有的测试结果,计算速度快,简单易行。通过对每个模块提供数值可靠度估算,可以作为测试用例选择的依据,降低了测试成本,从而很好地为软件测试提供支持。

    • SQCF一类混沌系统的高增益观测器同步方法

      2012, 40(7):1106-1110. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.025

      摘要 (863) HTML (6) PDF 1.53 M (847) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:针对SQCF模型类的不确定混沌性系统,基于高增益观测器的方法,讨论了混沌同步设计方法。通过在观测器中加入滑模项,来抑制未知干扰的影响,以此设计了一个鲁棒高增益观测器。高增益的选取基于一代数Riccati方程的解,为此讨论了Riccati方程解的存在性。设计滑模增益,使系统达到并保持在滑模面上。基于坐标变换和Lyapunov稳定性理论,证明了同步的收敛性。针对一个SQCF混沌系统进行了仿真设计,仿真结果表明了方法的有效性。

    • 随机脉冲位置空间矢量PWM的谐波分析

      2012, 40(7):1111-1117. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.026

      摘要 (1018) HTML (6) PDF 2.04 M (1330) 评论 (0) 收藏

      摘要:随机脉冲位置空间矢量脉宽调制(RPPPWM)打破了传统脉宽调制的对称性,可以减小输出电压和电流脉冲频谱的集簇效应,针对此,在感性主导的三角形负载假设下分析了电流纹波的表达式,以均方值为依据推导了RPPPWM策略下微观(开关周期)和宏观(基波周期)上谐波畸变率(HDF)的理论表达式,其包含3个随机变量的复杂随机函数,数字特征的求解十分困难,因此采用蒙特卡洛方法进行求解,给出了过程并编程计算。以数值解的形式得到了HDF的数字特征函数及HDF最大值和最小值时3个随机变量的取值。从HDF的角度分析了RPPPWM与其他常见的PWM策略间本质的联系与区别,为RPPPWM的应用和进一步研究提供了定性和定量评价的理论依据。

    • 分布式智能电网中电源失效时的电能优化分配

      2012, 40(7):1118-1122. DOI: 10.3969/j.issn.0253-374x.2012.07.027

      摘要 (752) HTML (14) PDF 1.75 M (300) 评论 (0) 收藏

      摘要:构建一种分布式智能电网的总体框架模型,给出分布式发电规划与优化控制总体模式;针对分布式智能电网中的电源故障问题采用一种改进微粒群算法进行优化潮流计算,获取系统正常工作发电设备的优化功率分配方案,并基于IEEE 14-bus系统进行了仿真,验证了所提方法的有效性.

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