复杂载荷下裂纹SIF计算的子模型技术

对船舶与海洋工程结构物进行疲劳评估,首先要通过子模型技术解决复杂应力场中裂纹应力强度因子(SIF)的计算问题。针对子模型技术实现过程繁杂且效率较低的问题,分别提出"逐周分层法","转换矩阵法"及"映射划分法"并基于VBA及APDL语言编写插件MPCarrangerV1.0,FEMcoortransferV1.0及CrackmapperV1.0,解决从Patran整体有限元模型到Ansys子模型时壳体单元间MPC创建低效、不同坐标系间节点位置转换困难及裂纹自由划分的局限性问题。基于DNV及ABS相关规范,以某B型LNG燃料舱的疲劳热点为例,对改进的子模型技术进行验证,结果表明经改进的子模型技术可成功施加合理边界条件并实现SIF的求解,可为子模型技术快速实现复杂载荷下裂纹SIF的准确计算提供参考。     

深海超高压环境模拟容器裂纹评定

深海超高压环境模拟容器用于模拟水下压力环境,其容器壁上承受反复载荷,容易产生疲劳裂纹.疲劳裂纹扩展是影响其断裂的主要因素.本文旨在分析半椭圆裂纹在老化的深海超高压环境模拟容器中的扩展行为,评估容器的安全性,因此对材料20MnMoNb钢的裂纹扩展特性进行了试验研究,首先考虑三角形和梯形加载情况,通过比较两组实验结果,考察了其材料对保载时间的敏感性.采用基于统一的裂纹扩展率模型的三维有限元方法进行了疲劳裂纹扩展计算,并通过CT试样的一组数值和实验结果进行了验证,最后建立了不同初始尺寸、展弦比和倾角的裂纹有限元模型,并根据裂纹在容器内壁的容许深度准则,计算了容器的剩余寿命.其分析结果可为深海超高压环境模拟容器可靠性评估提供参考.     

单片机在无线通讯中的应用

采用可工作于433 MHz频段的无线射频收发模块n RF9E5,通过内嵌8051单片机C语言编程,实现多通道、短距离的数据传输。并在近距离范围内验证了所设计的无线通讯模式的可靠性和准确性。     

多点随机需求的分布式预置储备

考虑重点方向或区域中, 各重要隘口、通道、敏感地带等突发事件之间的关联性(连锁反应的可能性) 和需求的随机性, 在多个预置储备仓库构成储备网络和多个需求点组成需求网络的条件下, 研究了用储备网络保障需求网络的预置储备规模和储备分布优化问题, 分析了需求网络在各点突发事件和需求随机下总需求的分布特征; 在保证预置储备规模有效性、经济性与储备分布合理性的基础上, 建立了给定安全保障概率下的储备规模模型和过程响应准则下的分布式储备模型(统称储备模型); 根据模型特征将分布式储备模型分解为双层模型, 对随机需求采用样本化处理, 并在此基础上建立了针对性的遗传-模拟退火算法求解双层模型; 基于变异系数的概念, 提出了针对突发事件和需求随机的储备方案稳健性指标, 对储备模型及其算法进行了稳健性分析, 并通过案例应用验证了储备模型及其算法的有效性。研究结果表明: 相较于就近分区准则, 储备规模模型及其算法能在确保安全保障概率的前提下将储备规模降低约1/3;相较于极大极小化准则, 过程响应准则下的分布式储备方案可使首批物资响应时间减少11%, 使90%物资的响应时间减少21%;在面临需求网络中突发事件和需求的随机性波动时, 储备方案的波动幅度不超过需求波动的80%, 体现了较好的稳健性。      

智能网联车环境下高速匝道汇入车流轨迹优化模型

为了解决传统匝道控制车流汇入时车辆需要减速至停止，从而造成延误时间过长的问题，提出了一种智能网联车环境下的高速匝道汇入车辆轨迹优化的两阶段优化模型，其中，第1 阶段优化车辆进入匝道口的时序；第2 阶段基于第1 阶段的最优时序，优化车辆轨迹. 根据所构建的模型设计了一种启发式算法优化车辆通过匝道冲突区域的时序，然后结合 GPOPS工具优化车辆的轨迹.为了验证所提出方法的有效性，将所提出的方法应用到20 min 随机到达的车流，进行仿真实验.实验结果表明，与先进先出的方法相比，本文所提出的方法能够使总延误减少59.7%，总油耗减少10.5%，说明该方法能够实现车辆以较高的速度通过匝道冲突区域，有效地减少了车辆汇入延误，同时也节约了油耗.     

基于模糊综合评价法的城市综合管廊结构健康评价方法研究

为解决城市综合管廊结构健康状况评估结果无法量化和指导运维的问题，通过分析模糊综合评价理论在交通隧道结构健康评价方法研究中的应用，依照类比思想，利用该理论建立城市综合管廊结构健康状况评价体系。首先，依据有关养护规定和调研结果，基于不同需求分别建立管廊结构的本体完好状况和本体结构状况评价指标体系； 其次，以交通隧道和综合管廊养护经验为基础，划分各指标的分级判定标准； 然后，采用层次分析法，计算评价指标的权重分配； 最后，采用柯西分布型隶属函数和矩阵型隶属函数确定各指标的隶属度，建立一级和二级模糊综合评价模型，赋予评价向量中各评语相应分值，将评价向量单值化，判定管廊结构健康状况。采用所提出的评价方法应用于实际工程，所得评价结果与经验评判得到的结果相同。     

反坡对边坡稳定性分析的影响探讨

在对边坡进行条分法稳定性分析时,一般情况下滑动面形状是复杂的.根据底滑面倾斜方向的不同,在条分后会出现顺坡条块和反坡条块.依据二者对边坡稳定性的作用效果不同,顺坡条块和反坡条块也可称为致滑条块及阻滑条块.虽然人们承认反坡条块的阻滑作用,但传统条分法在求解过程中并未对这2类条块进行区分,求解公式中反坡条块重力分力仍作为分母下滑力项计算.若对2类条块有所区分,将反坡条块重力分项作为分子中阻滑力项计算,显然会有不同的计算结果.对于2种计算方式的差异程度及其对计算结果的影响,进而对边坡稳定性评估的影响,至今缺乏理论上的分析.本文通过对传统条分法安全系数求解公式中2类条块进行区分,分析将反坡条块重力作为阻滑力的计算结果与传统公式的计算结果的差异,并通过推导获得2种计算方式之间的规律和特点,探讨2种计算方式对滑动面含反坡的边坡稳定性分析的适用性.研究结果可为传统条分法忽视正、反坡差异的计算方式提供有益的补充.     

共享自动驾驶汽车经营策略优化分析

研究共享自动驾驶汽车(SAV)与普通汽车共存背景下，SAV公司如何根据运营目标优化经营策略并影响通勤者出行方式选择. 假设高速公路上存在一定数量的独驾通勤者，无车通勤者在SAV和地铁之间进行权衡. 分析固定需求和弹性需求下，SAV公司追求系统总成本最小或系统净收益最大和利润最大时的最优经营策略，即SAV票价和容量，进而得到均衡时模式划分情况，SAV最优发车数，系统总成本或系统净收益，以及公司利润等指标. 算例对均衡结果进一步验证发现，SAV公司垄断经营会收取较高的票价，提供容量较小的车型. 在系统最优情形下，SAV公司无法获得正利润，需要政府补贴运营.     

基于群决策层次理论的预防性养护方案决策

基于高速公路预防性养护决策方案选择的特性,使用群决策理论的层次分析法,通过对决策组成员意见的集合,得到了各成员动态权重,减少主观误差,提高决策方案结果的客观可靠性。通过案例,将措施费用、行车特征、技术因素、施工因素等作为目标层,对4种备选方案进行分析,得出最佳措施。案例结果证明群决策方法的有效性与可靠性,为选择合理的养护措施提供参考。