基于向量式有限元的钢结构整体提升施工过程分析（英文）

基于向量式有限元提出一种新型数值计算方法对钢结构整体提升进行模拟分析.首先,以南京移动通信综合楼和附楼之间的钢连廊为例,对其进行静力分析,并与传统有限元求解结果比较,验证向量式有限元方法的有效性.针对钢结构整体提升动态施工的特点,引入张拉索单元,该向量式有限元方法避免了刚度矩阵的迭代求解以及奇异等问题,实现了钢结构的整体提升施工全过程跟踪模拟分析.通过使用向量式有限元方法得到了不同提升速度下钢结构节点的位移和单元内力时程曲线.结果表明,提升速度对提升力、结构内力和位移有一定影响,在正常提升速度情况下,动力放大系数取为1.5是安全合理的.     

在废水处理过程中基于过程分析技术的多重响应优化（英文）

研究目的:基于过程分析技术框架,优化家禽业的废水处理工艺的性能。研究方法:生产商主要关注浊度和污泥容积指数(SVI)这两个响应。首先为每个响应建立移动平均(MA)和移动范围(MR)控制图,并在实验工作中重复两次33全因子设计。基于模糊目标规划建立加权相加模型,并用于确定最佳的因子设置组合。最后,在最佳的因子设置组合条件下,对实验结果进行跟踪确认。重要结论:在絮凝剂为18 mg/L、凝结剂为40.0 mg/L和p H=4.0的最佳工艺条件下,得到的浊度和污泥体积指数的最佳值分别为6.184 NTU和73.21 ml/g。在此条件下得到的浊度和污泥沉降指数能够满足设计要求,它们的过程变异性分别显著下降了41.22%和77.75%,且多重能力指数从1.95显著增加至10.6。这表明此过程可行性很高。总之,加权相加模型是一种用于优化多个响应流程性能的有效技术,并且可以考虑工程师的首选设置流程。     

高速铁路传动技术（英文）

中国高速铁路历经十多年的发展,已经形成了世界上体量最大、水平最高、体系最完备的高速铁路科学研究体系和产业链。高速铁路是人工智能、电气工程和材料工程等相关领域先进技术的综合,如何把各个领域的最新进展融入高速铁路发展意义重大。通过高铁专刊聚焦高铁领域近年来最新的研究成果,为未来高铁技术的发展提供参考和推动。     

一种基于T型匹配网络的分布式功率放大器设计（英文）

基于T型匹配网络对分布式放大器的阻抗特性进行了分析,并设计了一个三级分布式功率放大器.设计中采用非均匀的T型匹配网络结构使得与栅极和漏极相连的人工传输线阻抗逐级渐变,实现阻抗匹配的同时提升了放大器的输出功率及效率.测试结果表明:该放大器在频带3~16.5 GHz带宽内平均增益为6d B,输入回波损耗小于-9.5 dB,输出回波损耗小于-8.5 dB;2~16 GHz频带内的1 dB增益压缩点处输出功率达到3.6~10.6 dBm,功率附加效率为2%~12.5%.电源电压为1.8 V时放大器功耗为81 mW,芯片面积为0.91 mm×0.45 mm.     

基于分布式光纤测温系统的管廊管道渗漏监测模型试验

针对埋地式管道与综合管廊管道渗漏特征的差异,提出采用分布式光纤测温技术对管廊管道进行渗漏监测。对不同环境、不同管径的管道,设计了监测系统与模型试验装置,对不同位置的渗漏特征进行监测。结果表明：对于圆形管道,光纤布置在管径截面左右两侧和正下方时能监测到发生于截面上的渗漏;管道内介质与环境的温差越大,漏点处光纤温度响应越明显;同一漏点截面处,当水自漏点沿着管壁下滑时,截面低点处温度比高点处温度略高;顺着送水方向,管道上远处漏点温度比近处漏点温度高。     

基于实时监控的碾压混凝土坝施工仿真（英文）

目的:碾压混凝土坝施工过程中施工仿真参数会随着施工现场环境变化而变化。本文探讨实时监控方法获取的施工信息对施工进度仿真的影响,研究碾压混凝土坝施工仿真参数自适应更新方法,提高施工仿真的精度。创新点:1.通过碾压混凝土坝施工信息实时获取技术,分析计算碾压混凝土坝施工仿真参数;2.利用贝叶斯更新技术对施工仿真参数进行更新;3.利用模糊均生函数对坝区短期降雨量进行预测;4.建立基于实时监控的碾压混凝土坝施工仿真模型,对碾压混凝土坝施工过程进行仿真并与实际施工进度对比。方法:1.通过实地采集,获取碾压混凝土坝施工过程中实时施工信息(图2);2.通过理论推导,构建施工仿真参数先验分布均值和方差与后验分布均值和方差之间的关系,得到施工仿真参数更新方案(公式(16)和(17));3.通过理论推导,利用已知坝区降雨量数据预测未来短期内的降雨情况(图5);4.通过仿真模拟,得到施工仿真参数更新后的仿真成果并将其与实际施工进行对比,验证本方法的有效性和准确性。结论:1.施工仿真参数的准确性对碾压混凝土坝施工仿真结果准确性有很大影响;2.可以利用贝叶斯更新技术对施工仿真中的仿真参数进行更新,利用模糊均生函数对坝区短时期内降雨量进行预测;3.运用基于实时监控的碾压混凝土坝施工仿真方法对碾压混凝土坝施工过程进行仿真,仿真结果与实际施工进度之间的偏差明显减少,仿真准确性明显提高。     

浅谈地铁施测过程中的变形监测——浅谈地铁站施工过程中的变形监测

本文介绍了地铁站施工过程中深基坑支护结构及周边建筑物变形监测的内容,对施工全过程的安全监测进行了方案设计,为确保基坑工程安全施工提供了重要依据。     

基于云-模糊模型的堆石坝施工质量评估（英文）

目的:施工质量对于大坝建设期及运行期的安全至关重要。由于施工过程中的信息不完备及碾压质量与影响因素之间的关系并不是完全确定等原因,传统的评估方法很少考虑不确定性对施工质量的影响。本文旨在探讨考虑不确定性影响的碾压质量评估方法,改善施工质量评估的可信性。创新点:1.通过研究模糊神经网络与径向基神经网络,结合云模型建立云-模糊模型;2.建立施工质量三指标体系评价方法。方法:1.通过碾压质量实时监控系统和现场试坑试验获取参数数据;2.通过云分析,建立云-模糊模型;3.对比不同的模型,验证云-模糊模型的可行性;4.利用验证的云-模糊模型对大坝施工仓面进行压实干密度预测;5.计算评价体系的三指标,对施工质量进行评估。结论:1.云-模糊模型不但能在精度上满足预测要求,而且能够综合考虑施工质量与影响因素之间的不确定性关系;2.云-模糊评价方法弥补了传统评价方法仅追求精度的单一性,使得施工质量评价更符合客观规律;3.提出的施工质量三指标评价体系充实了传统的评价方法,能够更客观地指导实际工程建设。     

跑步过程中膝关节生物力学研究（英文）

为了研究人在跑步过程中速度对膝关节运动生物力学的影响规律,基于Kane方法和半物理仿真方法建立下肢动力学模型,以健康男性青年为对象,对不同速度下的跑步过程进行实验研究和数据分析,建立以速度为自变量的膝关节运动模型.研究结果表明:步态初期足跟落地时刻,跑步速度越快,小腿向前伸展程度越大,越接近与大腿共线;步态中期,大腿向后伸展,小腿与大腿接近共线的最大程度,此时膝关节背面的韧带拉伸量最大,并且速度越慢,共线程度越明显;膝关节最大屈曲过程出现在步态后期,并且最大角度随着速度的增加而增加;随着跑步速度的增加,膝关节曲线前移.实验结论可用于康复机器人、类人机器人等研究领域.     

基于自助采样技术的最优阈值选取方法（英文）

为了预测机械部件整个生命周期内的极限载荷,提出了一种基于自助采样技术选取最优阈值的自动方法.该方法首先提取载荷历程的所有极值点,估计出一系列阈值,用广义帕累托分布函数拟合超越量,用极大似然估计方法估计相应的分布参数,然后用自助采样技术计算每个估计的阈值对应的均方误差,并用数值最小的均方误差所对应的阈值作为最优阈值.数据验证表明:与峰度法和超额均值函数法相比,基于自助采样法选取的阈值,其超越量的概率密度函数平均偏差分别降低了38.52%和29.25%,且自助采样法所确定的超越量数据的QQ图更接近一条直线,因此,该方法提高了建模的灵活性及所选阈值的准确性,而且当超越量数据不足时,自助采样技术能够通过自动分析未知母体分布的统计学特性进行重新采样,解决了因超越量数据不足导致的原始分布参数不稳定的问题.     

基于虚拟仪器技术的分布式过电压在线监测系统

提出了一种基于虚拟仪器的分布式过电压在线监测系统.监测系统由数字测量仪器组成实现数据采集、分析处理、过电压诊断和报警等功能,其网络通信采用CORBA技术实现在异构环境下中心监控站和各个工控机之间的远程访问和监控.系统的仿真研究和现场测试均表明该系统能够基本实现电能质量各项指标的监测和分析功能,并具有实时性好,可靠性高,开发成本低等特点.     

基于几何状态传递的大节段钢箱梁吊装施工控制（英文）

目的:采用吊装施工的大节段钢箱梁属于整孔异位安装,其几何状态从工厂到桥址不断转换、几何关系复杂,且对成桥梁面标高、海上大节段环缝对接以及桥梁支座定位均有非常高的精度要求。本文研究基于几何状态传递的大节段钢箱梁吊装施工控制方法,以解决分阶段施工桥梁在施工过程中的几何状态控制难题。创新点:1.确定大节段钢箱梁几何状态控制指标,即顶底板下料参数、大节段环缝宽度和支座定位;2.提出以钢箱梁控制点的里程和高程作为基本状态变量,推导大节段钢箱梁各状态下的几何状态方程和状态传递矩阵。方法:1.针对大节段钢箱梁吊装施工特点,进行状态分析,提出其施工过程的典型几何状态,即设计成桥状态、无应力状态、工厂组拼状态和安装状态;2.通过理论推导,构建各几何状态间的状态传递方程,得出大节段钢箱梁吊装施工时结构的几何状态变化关系;3.基于上述推导的方程,计算大节段钢箱梁下料参数、大节段钢箱梁环缝宽度和支座定位参数,以指导施工;4.在施工过程中对桥梁结构实际响应数据进行测试,并将实测值与理论值进行分析对比,以验证本文方法的可行性和有效性。结论:1.采用本文方法实现了港珠澳大桥大节段钢箱梁有应力状态下顶底板环缝宽度差值在2mm以内、桥梁支座就位后的偏心距在20 mm以内以及成桥梁面高程误差范围为-10 mm～+15 mm,满足控制精度要求。2.以桥梁结构控制点的里程和高程作为基本状态变量的几何状态控制方法可实现桥梁施工过程中复杂几何关系传递的控制。3.本文方法具有通用性,可进一步推广应用于逐孔顶推、节段拼装等异位安装以及多状态转换的桥梁施工过程的几何状态控制。     

轨道交通牵引传动技术新进展（英文）

牵引传动系统是轨道交通车辆的“心脏”。当代轨道交通绿色、安全、经济、可靠、高效、舒适的发展方向对牵引传动系统提出了日益苛刻的要求。永磁电机等先进电机、碳化硅等先进电子器件、有机硅等新一代绝缘材料、稀土永磁和非晶等先进磁材料和现代控制技术、先进制造技术、人工智能等高新技术的快速发展为新一代牵引传动系统提供了重要的条件支撑。本文简略回顾近年来轨道交通牵引传动技术的重要进展,并对下一代轨道交通牵引传动技术的发展方向及面临的主要挑战进行探讨。     

低温风洞倾斜出口排气过程分析（英文）

目的：在使用引射器的基础上,低温风洞排气系统利用风机和加热器可进一步降低排气羽流的沉降危害,但也带来了高能耗。本文旨在探讨排气出口倾斜角度对低温风洞低温氮气排气过程的影响,并验证采用倾斜排气出口结构对降低低温风洞排气系统能耗的可行性。创新点：1.提出低温风洞倾斜出口排气方式;2.建立低温风洞排气塔缩比模型,并开展倾斜出口排气过程的实验分析。方法：1.根据相似性准则,建立低温风洞排气塔缩比模型,并通过实验对比倾斜出口排气过程和传统垂直出口排气过程,验证倾斜出口排气方式是否可降低羽流沉降危害;2.通过实验与模拟对比,验证低温羽流扩散数值模型的准确性;3.通过仿真模拟,进一步量化研究倾斜出口排气方式的节能潜力。结论：1.相比传统垂直排气方式,30°或45°倾斜出口的排气方式可有效降低低温羽流的沉降危害;2.以0.3 m低温风洞极端排气工况为例,采用30°或45°倾斜出口,在无风条件下可节省15.9%的加热能耗;3.采用倾斜出口排气方式可以提高排气系统的安全下限。     

基于分布式光纤测温技术的管廊管道泄漏检测设计

针对管廊管道泄漏检测不及时、效率低等问题,提出了3种基于分布式光纤测温(distributed temperature sensing, DTS)技术的管道泄漏检测方案,并应用模型试验对3种检测系统检测漏点的温度特征进行研究。结果表明：光纤沿管道以螺旋式缠绕布设,光纤布设量较少,可较为精确地对检测范围内的多漏点进行捕捉和定位,并可通过调整光纤缠绕螺距(y)和光纤倾斜角度(θ)提高精度;光纤沿管壁平行三线式与八线式布设检测效果稳定,八线式光纤布设对漏点定位精度较高,但光纤布设量大。综合光纤贴壁式与螺旋式布设检测结果,提出了针对管廊管道泄漏检测系统的优化方案。研究成果可为给排水管道泄漏中分布式检测提出新方案。     

基于NOMA的车联网资源分配算法（英文）

为了改善车辆高速移动引起的快速时变信道,实现有效可靠的车联网通信,研究了将非正交多址接入(NOMA)应用于平直高速公路蜂窝通信车辆用户(V2I)场景下的下行单播传输用户对(V2V)车联网资源分配算法.提出基于地理位置的V2V分簇算法,在基站端对信道资源进行预先分配.综合考虑V2I用户全局地理位置与分簇结果,使用Kuhn-Munkres算法完成子信道分配.采用改进的粒子群算法获得各发送方车辆用户最优发送功率.仿真结果表明:与现有基于设备到设备(D2D)的车联网资源分配相比,该算法有更高的网络连接能力,可有效收敛并提升频谱利用率,实现更高的传输速率.     

基于BIM的预制泡沫轻质混凝土墙板建造技术（英文）

为促进预制泡沫轻质混凝土墙板(PFLCW)建造过程的可视化和信息化,通过分析PFLCW的建造需求,提出了基于建筑信息模型(BIM)的3项关键建造技术：用于PFLCW布局设计的参数化建模技术、绘制PFLCW布板图的图纸生成技术和提取PFLCW工程量的工程量统计技术.然后,将PFLCW填充的钢筋混凝土(RC)框架作为测试模型,验证所提技术的可行性.结果表明,参数化建模技术可以实现PFLCW的快速、可视化布局设计.采用图纸生成技术可以直接生成PFLCW布板图.所提工程量统计技术可以自动导出PFLCW的工程量清单.建立的参数化模型有助于施工人员快速、直观地了解PFLCW的具体布置细节.基于参数化模型生成的布置图和工程量清单可指导PFLCW的生产和现场安装.研究结果可作为PFLCW工程应用的有益指导和技术支持.     

基于离散元的粗集料静压过程的迁移与演化规律（英文）

为研究粗集料在静止压实过程中的迁移与演化规律,基于离散单元法用不规则的多面体颗粒表示真实集料的形态特征,建立了由粗集料、空隙构成的数字试件,同时,建立了由数字试件及3块板构成的静止压实模型.以平均接触力、轴向应力、空隙率及配位数为评价指标,模拟压实位移为7.5,15与30 mm时粗集料在压实过程中的运动规律,并通过室内试验验证了此模型的可靠性.结果表明:轴向应力、平均接触力随着加载的进行,数值逐渐增加,压实位移与轴向应力、平均接触力正相关;不同压实位移的空隙率随着压实的进行不断减小,而配位数逐渐增大;总体上轴向应力、平均接触力、空隙率和配位数等4个指标在不同压实位移情况下变化幅度不同.研究结果为深入分析颗粒材料如沥青混合料或级配碎石的压实机理提供了一种方法.     

凤果花叶病毒高灵敏度血清学检测技术（英文）

目的:建立基于单克隆抗体的检测番茄等植物中凤果花叶病毒(Pep MV)的血清学方法,为Pep MV的田间调查和诊断及其科学防控提供快速实用的检测技术。创新点:首次制备了抗Pep MV的高度特异和灵敏的单克隆抗体,并利用制备的单抗建立了3种能特异且灵敏地检测Pep MV的血清学方法。方法:以差速离心方法提纯的Pep MV粒子作为免疫原免疫BALB/c小鼠,通过杂交瘤技术获得了能稳定传代并分泌Pep MV单克隆抗体的杂交瘤细胞株;杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔获得单克隆抗体腹水,并以制备单抗为核心,根据血清学原理建立检测植物中Pep MV的双抗夹心酶联免疫吸附试验(DAS-ELISA)、斑点酶联免疫吸附试验(Dot-ELISA)和组织印迹酶联免疫吸附试验(Tissue print-ELISA)三种血清学检测方法;利用田间番茄样品分析建立的血清学方法检测Pep MV的有效性。结论:利用杂交瘤技术获得了6株能分泌高度特异灵敏Pep MV单克隆抗体的杂交瘤细胞株,以分泌的单抗为核心建立了检测植株中Pep MV的DASELISA、Dot-ELISA和Tissue print-ELISA三种高度灵敏的血清学新技术。三种建立的血清学技术检测感染Pep MV的番茄植株均呈强阳性反应,而检测健康番茄及感染其他5种植物病毒的植株呈阴性反应,且DAS-ELISA和Dot-ELISA血清学技术检测番茄病叶粗提液的灵敏度分别达到1:1 310 720和1:20 480倍稀释(质量体积比,g/m L)。田间样品检测结果发现,建立的血清学技术的检测结果与反转录聚合酶链反应(RT-PCR)的检测结果一致,表明建立的血清学方法可有效地用于植物中Pep MV的检测。同时,本研究首次发现Pep MV已在我国云南番茄作物上发生流行。Pep MV单克隆抗体的制备及其灵敏血清学检测方法的建立有益于Pep MV的田间调查和诊断及其科学防控。     

多酚控制茶树叶片短期分解过程的研究（英文）

目的:通过测定茶树叶片的分解速率及养分释放规律,研究茶多酚在茶树叶片分解过程中的作用。创新点:测定了茶树叶片在茶园地表的分解速率和养分释放规律,并确定了茶多酚/氮素比值在茶树叶片短期分解过程中的主导作用。首次利用高效液相色谱法监测了分解过程中儿茶素的变化规律。方法:采集成熟的茶树叶片,在室内风干后利用分解袋法测定其分解速率。分解袋放置于茶园地表用于模拟田间条件,逐月收集分解样品。实验结束后,测定各月份叶片的干重残留量、月均干重损失率、多酚等有机组分含量以及各元素含量。结论:茶树叶片的干物质损失规律可以"两相分解模型"进行描述,茶多酚/氮素比值是调控分解速率的主要因素。分解过程中,茶多酚的转换十分迅速,同时儿茶素单体的结构影响其分解速率:大部分的儿茶素单体在分解初始两个月内迅速消失,没食子酸(GA)、儿茶素没食子酸酯(CG)、儿茶素(GC)在分解后期少量检出,而其他儿茶素已不在检测限内。茶树叶片中大量多酚的存在及其特有性质可能影响着叶片中的养分释放过程。