基于突变理论的杏园村泥石流危险性评价

以北京市房山区杏园村南部发育的泥石流为例，根据其独特的地质环境，从泥石流的致灾历史与规模、地形地貌条件、地质条件、诱发因素四个方面着手，选取泥石流发生频率、一次最大冲出量等11个泥石流危险性评价指标，并建立分级标准将泥石流危险性分为6个等级。将突变理论用于泥石流危险性评价，综合考虑了各评价指标间的相关性，真实地描绘了泥石流系统的内在机制，得出杏园村泥石流危险性等级为低度偏中度危险。     

基于突变理论的边坡稳定性分析

基于突变理论,并结合采用有限元强度折减法进行边坡稳定分析,建立了边坡内最大位移与折减系数的尖点突变模型,并以此作为边坡是否失稳的判断标准。将该方法应用于合溪水库右岸边坡稳定性分析,结果表明采用该模型作为失稳判据能体现边坡失稳过程的突变性,物理意义明确;计算结果与简化Bishop法计算结果接近,说明了该方法的有效性。同时,将失稳判据量化到一个确定的值,通过比较该值与零的关系来判断边坡是否失稳,概念明确,界定清晰。     

舰船燃机发电模块控制策略研究

本项研究是建立在燃气轮机作为原动机用于全电力推进系统的基础上展开的,燃气轮机作为原动机用于全电力推进系统时,负载是发电机组,采用定转速运行方式。在发电机突然甩负荷的情况发生时,动力涡轮突然空载,如果不采取措施降低动力涡轮转速,燃机必然会超速保护停机。因此对燃油系统进行了改进,并在燃油试验台上进行了性能试验。制定了采用高速数字燃油控制器与高压压气机后加放气阀的控制方案,并对高速数字燃油控制器与突变负荷的控制策略进行了研究,结合燃机数学模型仿真计算进行验证。     

基于改进熵权-突变级数方法的多式联运承载力评价研究

为了提升多式联运可持续发展路径,识别制约多式联运发展的障碍性因子,对多式联运承载力进行评估,以河南省多式联运发展软环境为研究对象,从社会承载力、运输承载力、组织承载力、环境承载力4个维度确立了14个评价指标。通过改进熵权法确定指标重要度并与突变级数相结合,提出了河南省多式联运承载力评价模型,实现对河南省18个地市的多式联运承载力评价及障碍性因子诊断。研究结果表明：郑州市、洛阳市、南阳市的多式联运承载力总隶属度大于0.567 3,承载力评价为I级水平;集装箱联运量、滚装运输铁路货运量指标是制约河南省各市多式联运承载力的主要障碍性因素。     

土桥水道碍航特性突变分析

长江下游土桥水道自1998年开始航道条件恶化,但不同时期碍航特性不同。以1955—2014年土桥水道的实测地形、水文资料及大通站水沙资料为基础,用有序聚类法分析了大通站输沙量的变化特点,以及各类碍航特性变化的原因。结果表明:目前土桥水道碍航特性已从断面形态宽浅及淤沙碍航变为左汊分流比下降,其主要原因是三峡蓄水后大通站水沙过程的变化。该水沙过程不利于左汊分流比的维持,特别是175 m蓄水方案运行后,左汊分流比明显下降,成为影响航道条件的主要因素。     

基于灰色突变理论的隧道衬砌裂缝诊断模型

为了利用有限的监测数据评判隧道衬砌裂缝稳定性,应用小波变换对衬砌裂缝监测数据进行分析,去除因环境变化与测试误差而产生的高频部分,保留因围岩压力变化而产生的低频部分,实现了裂缝时效变形的分解。应用灰色理论建立了衬砌裂缝时效变形的GM(1,1)灰色预测模型,实现了利用前期监测数据预测衬砌裂缝后期发展。应用尖点突变模型的平衡条件建立了衬砌裂缝稳定性判据。构建了基于灰色突变理论的隧道衬砌裂缝诊断模型,并对2条典型衬砌裂缝进行了分析。分析结果表明:2条裂缝稳定性判据大于0,均未达到失稳条件;其实测宽度变化量小于0.2mm,宽度变化速率小于0.002mm·d-1,处于稳定状态,因此,该诊断模型可准确预测衬砌裂缝发展趋势。     

线形空间几何突变对曲线路段车道偏移的影响

为了探讨道路线形变化对侧碰、刮擦等侧向安全事故的影响，以三维空间线形的曲率和挠率作为公路线形几何特征描述参数，以车道偏移量作为侧向行车安全的表征指标，剖析了线形在空间层面发生的几何突变对车道偏离的影响。在山区高速公路开展实车试验，采用侧向行车视频记录连续的车道偏移，进行图像距离与实际距离的标定，并通过图像识别技术自动读取连续的车道偏移曲线，从中获取最大车道偏移作为分析变量。采用单因素方差分析方法，对新手驾驶人和熟练驾驶人在线形空间几何特征不同的曲线路段所表现的最大车道偏移结果展开统计分析和检验。分析结果表明：当空间曲率突变超过一定的临界值时，空间曲率突变与最大车道偏移显著正相关；挠率突变对车道偏移产生的影响主要取决于线形扭转的方向，当线形扭转方向与路拱横坡反向时，会明显加剧最大车道偏移；而线形扭转方向与路拱横坡同向时，会降低最大车道偏移但降低效果不明显；熟练驾驶人的最大车道偏移小于新手驾驶人，这种现象在空间曲率突变较大和挠率突变不利的路段尤为明显。研究结论可为公路线形安全性评价、线形设计优化和路侧安全改善提供参考。     

突变大断面地铁隧道施工的数值模拟

根据施工过程动态规划最优化原理，以地表沉降作为目标函数，建立地铁隧道突变大断面施工过程的数学模型，寻找最优施工方法。以北京地铁五号线突变大断面为例进行研究，结果表明，数值模拟计算的地表沉降在可控范围之内，对施工起到了超前预报和预测作用。研究结果为控制地表沉降及围岩变形采用有效的施工措施提供了可靠的依据。     

沥青路面基层与面层间结合状态对路面应力响应的影响分析

基层与面层间结合状态的不同将导致沥青路面内部结构力学响应产生突变,对路面结构长期使用寿命产生不利影响。模拟路面真实结构状态,通过BISAR3.0计算软件对不同基-面层间结合状态下沥青路面的层间应力突变进行分析,结果表明,基-面层间结合状态的缺失将直接导致层底拉应力基层间最大剪应力的大幅突变,且极有可能引起层间的累积滑移。