基于网络的大型造波机运动控制系统

波浪是海岸工程、港口工程、船舶和海洋工程中需要考虑的主要荷载因素。目前研究波浪载荷的主要技术手段是在试验水池放置缩小的结构物模型,并模拟现场的波浪环境,从而实现波浪载荷的精确测量,为工程设计提供科学依据。造波机是试验室模拟波浪环境的关键设备,其运动控制系统的性能直接关系到模型试验的精准度。本文介绍一种基于EtherCAT网络的大型造波机运动控制系统,该系统具有良好的同步运动性能,并具有良好的扩展性,可为先进造波方法研究提供设备平台。     

博茨瓦纳奥卡万戈河大桥北大核心

奥卡万戈河大桥(Okavango River Bridge,见图1)位于博茨瓦纳莫亨博市,是一座双塔斜拉桥,全长1161 m,主桥跨径布置为(100+200+100)m,两侧引桥分别长605.5 m和155.5 m。主梁采用钢梁,横向由2片箱梁组成(见图2),梁高2 m。2座钢桥塔高54 m,总重约4400 t,每座桥塔的2个塔柱截面及塔壁厚度从塔底向塔顶逐渐减小,呈现类似象牙的造型(见图3),全桥共设置72根斜拉索。     

基于无人驾驶车数据的快速路排队长度实时检测方法

交通拥堵是造成城市交通延误和运输资源浪费的重要原因。为了实时有效的对交通拥堵现象进行检测及预测,本文搭建了一套基于无人驾驶车数据的快速路排队长度实时检测系统。针对交通拥堵中的交通流现象和特点,本文基于无人驾驶车采集数据的特点,应用交通波理论,提出基于斜率法和LWR交通流模型法的两种方法对交通波波速进行估计,进而对排队长度的实时检测,最后使用NGSIM数据集对该系统进行验证。结果表明,基于LWR交通流模型法的方法二估计结果更接近于真实值,且无人驾驶车比例越高,估计结果越准确。实验证明该系统具有实时性、高效性和准确性的优点。     

钢轨轨腰缺陷检测MsT有限元分析及优化

钢轨轨腰缺陷的存在严重影响了列车的运行安全,及时有效地对轨腰缺陷进行检测具有重要意义。基于铁磁性材料固有的磁致伸缩效应及其逆效应,分析了磁致伸缩换能器(MsT)激励过程的控制方程,采用有限元法建立了一个检测钢轨轨腰通孔缺陷、一发一收的单向聚焦斜入射SV波MsT二维多物理场耦合模型。该模型对钢轨轨腰处有缺陷时接收线圈的感应电压信号进行仿真分析,并结合正交试验法,分别研究了发射线圈和接收线圈的提离距离、导线结构参数对缺陷回波电压信号幅值的影响,得到了模型优化后的结构参数。该工作对MsT用于钢轨轨腰缺陷检测的接收电压信号分析以及导线设计具有指导意义。     

东营港区航道工程潮流物理模型试验研究

横流是东营港区港口航道建设中面临的关键技术问题之一。针对东营港区进出港航道工程不同防波挡沙堤布置下航道水流条件,采用潮流物理模型试验进行分析研究。结果表明:南、北防波堤形成后,口门航道处流速较大,从改善通航条件的角度出发,修建防波挡沙堤是必要的;防波挡沙潜堤保持相同的坡度,堤头分别修建至-12 m和-14 m时,口门航道水流流速逐步减小,口门横流也随之减小;随着防波挡沙堤堤顶高程增大,堤头挑流流速会有一定程度的增加;潜堤堤头建至-14 m等深线处、堤顶高程在-8 m左右是适宜的。     

瑞利面波椭圆极化在盾构隧道地层扰动探测中的应用

为解决传统物探方法在城市盾构隧道工程中难以对地层扰动达到较好探测和监测目的，提出了主动源瑞利面波椭圆极化方法. 采用二维有限元数值模拟对实际盾构隧道施工背景下的地层情况进行全波场正演模拟，并对其波场传播、速度频散和椭圆极化频散等特征进行分析；结合工程实例，进一步将椭圆极化方法和传统速度频散方法进行对比研究. 研究结果表明:主动源瑞利面波椭圆极化方法在探测地下介质结构分布及监测地下空洞等异常结构的变化方面具有和传统速度频散方法同样的探测效果，但由于其不需要长大检波器排列，对周围环境震动等噪声抗干扰能力相对较强，因此更适合城市等场地受限和具有一定震动和噪声干扰的环境，从而具有更广阔的应用前景.