以位移为基础的钢筋混凝土连续梁桥抗震设计方法

利用等效线性化方法将钢筋混凝土(RC)连续梁桥结构简化为多自由度线弹性体系,采用振型反应谱的概念研究了结构在横向地震作用下考虑多阶模态效应的直接基于位移的抗震设计方法。探讨了连续梁桥的上部结构(主梁)及桥墩(台)刚度的变化对结构横向振动模态质量与模态周期的影响,给出了多阶模态设计方法的具体设计过程。对对称与非对称连续梁桥采用相同的设计步骤进行基于位移的抗震设计,并对设计算例用非线性时程分析验证了设计结果的合理性。     

主动悬架系统对汽车侧翻稳定性改善分析

针对被动悬架系统侧翻稳定性比较差的问题,提出采用主动悬架系统的方法进行改善。通过汽车侧倾运动状态分析,建立了被动悬架系统、主动悬架系统和控制系统模型。模拟分析得到主动悬架系统使得汽车在弯道行驶时的侧倾角有效值下降了92.8%,侧倾角加速度有效值下降了78.2%,侧翻因子有效值下降了92.6%。结果表明:利用主动悬架系统可以有效地降低汽车非直线行驶时的侧倾角以及侧倾角加速度,提高汽车的侧翻稳定性,是提高汽车非直线行驶状态下安全性的一个合理的解决方案。     

水泥、乳化沥青及其用量对水泥-乳化沥青混合料性能的影响

通过对结合料为乳化沥青、水泥乳化沥青以及水泥的混合料进行马歇尔稳定度试验、劈裂强度试验以及抗压强度试验,分析了混合料为这3种结合料的情况下各自的强度增长规律和力学特性,得出了水泥乳化沥青复合结合料具有很强的优越性.     

粉砂土路堤稳定可靠性分析

根据粉砂土的物理力学性质和路堤边坡破坏模式,以瑞典圆弧法为基础建立了粉砂土路堤稳定可靠性分析的极限状态方程,并介绍了相应的稳定可靠度求解方法.最后对河南濮安高速公路典型路段的稳定可靠性进行了分析,为该高速公路的施工和建设提供了有价值的分析结论.     

基于自适应遗传算法的路堤边坡稳定性分析方法

基于圆弧滑动面假定,提出了一种用自适应遗传算法搜索最危险滑动面及其对应的最小安全系数的新方法。该方法是一种改进的遗传算法,采用自适应求取适值、动态调整交叉率和变异率、自适应区间收缩。自适应遗传算法有效克服了传统方法易陷入局部极小的缺陷,提高了算法的搜索效率、精度和稳定性。     

汽车操纵稳定性的广义汽车转向稳态响应模型

针对传统汽车操纵稳定性理论的线性二自由度模型的不足,构建了一个新的广义汽车转向稳态响应模型,并说明了该模型的广泛适用性。以某不足转向轿车模型的有关参数为例,仿真计算并比较了应用两种模型时该轿车等速圆周行驶时的稳态响应状况,验证了广义模型的正确性,同时得到了一条有别于传统汽车操纵稳定性理论的重要结论。     

Experimental and empirical investigations of traffic flow instability

Traffic instability is an important but undesirable feature of traffic flow. This paper reports our experimental and empirical studies on traffic flow instability. We have carried out a large scale experiment to study the car-following behavior in a 51-car-platoon. The experiment has reproduced the phenomena and confirmed the findings in our previous 25-car-platoon experiment, i.e., standard deviation of vehicle speeds increases in a concave way along the platoon. Based on our experimental results, we argue that traffic speed rather than vehicle spacing (or density) might be a better indicator of traffic instability, because vehicles can have different spacing under the same speed. For these drivers, there exists a critical speed between 30 km/h and 40 km/h, above which the standard deviation of car velocity is almost saturated (flat) along the 51-car-platoon, indicating that the traffic flow is likely to be stable. In contrast, below this critical speed, traffic flow is unstable and can lead to the formation of traffic jams. Traffic data from the Nanjing Airport Highway support the experimental observation of existence of a critical speed. Based on these findings, we propose an alternative mechanism of traffic instability: the competition between stochastic factors and the so-called speed adaptation effect, which can better explain the concave growth of speed standard deviation in traffic flow.     

CACC车头时距与混合交通流稳定性的解析关系

研究协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control，CACC)车头时距对不同CACC比例下混合交通流稳定性的影响关系，进而为CACC车头时距设计提供参考. 应用优化速度模型(Optimal Velocity Model，OVM)作为手动车辆的跟驰模型，PATH真车实验标定的模型作为CACC车辆的跟驰模型. 基于传递函数理论，推导混合交通流稳定性判别条件，计算关于CACC比例与平衡态速度的混合交通流稳定域. 分析混合交通流在任意速度下稳定所需满足的临界CACC比例与CACC车头时距的解析关系，提出随CACC比例增加的可变 CACC车头时距设计策略，并通过数值仿真实验验证所提可变CACC车头时距策略的正确性. 研究结果表明：在所提可变CACC车头时距策略下，CACC车头时距随CACC比例增加而逐渐降低，避免取值较大影响混合交通流通行能力的提升；当CACC比例大于35%时，混合交通流在任意速度下稳定.研究结果可为大规模CACC真车实验的实施提供理论设计参考.     

鱼雷定深航行稳定性的分叉分析

鱼雷定深运动方程含有诸多的非线性项，用传统的分析方法对其稳定性进行研究有较大难度。运用非线性科学中的分叉理论，选定鱼雷定深运动方程中的某一流体动力系数扰动值为分叉参数，系统地分析在经典比例微分深度控制系统作用下，鱼雷在退化平衡点处的航行稳定性。利用中心流形定理，推导出系统状态变量解析表达式，对系统 Hopf分叉进行分析，并进行仿真验证。结果表明，流体动力系数变化使定深航行产生 Hopf分叉，并给出了确保鱼雷稳定航行的流体动力参数取值范围。     

Fractional-order-based ACC/CACC algorithm for improving string stability

Traffic flow optimization and driver comfort enhancement are the main contributions of an Adaptive Cruise Control (ACC) system. If communication links are added, more safety and shorter gaps can be reached performing a Cooperative-ACC (CACC). Although shortening the inter-vehicular distances directly improves traffic flow, it can cause string unstable behavior. This paper presents fractional-order-based control algorithms to enhance the car-following and string stability performance for both ACC and CACC vehicle strings, including communication temporal delay effects. The proposed controller is compared with state-of-the-art implementations, exhibiting better performance. Simulation and real experiments have been conducted for validating the approach.