三维泰勒展开边界元方法及其数值验证

  目的  运用边界元法计算船舶兴波阻力基本上是先求解船体附近的速度分布,然后采用伯努利方程进行压力积分,其计算过程复杂,且误差非常大。  方法  提出一种可快速计算船舶兴波阻力的复合算法,利用Rankine源格林函数求解船体表面源强,结合Lagally定理进行受力计算,并基于Kelvin源格林函数求解船舶兴波阻力。运用该算法对Wigley船的兴波阻力进行计算。  结果  计算结果表明,所用算法相较于运用线性兴波阻力中的薄船理论得到的结果精度更高,而且与完全使用Kelvin源格林函数的算法相比效率也更高。  结论  所用算法可在计算兴波阻力时作为精度与效率之间的一种折中方法。     

中小城市公交系统的模糊综合评价

采用层次分析和模糊评价相结合的方法对中小城市公交系统进行综合评价。建立了分层次的综合评价指标体系,利用层次分析法确定各指标的相对权重,在确定权重时利用SPSS对专家权重意见进行了聚类分析,剔除个别离异程度较大的专家意见,使指标权重结果更为合理。以12个中小城市为样本,通过统计中小城市公交系统的指标分布规律,利用M atlab模糊数学工具箱建立了中小城市公交系统各指标的隶属度函数。建立了中小城市公交系统模糊综合评价模型,并以阜新市为例验证了方法的实践性,从评价结果中除了可以得到1个分值外,还能直观地看到公交系统隶属于各个等级的程度。     

以功能为导向的舰船建造质量控制方法

长期以来,由于舰船建造工程浩大、过程复杂、工艺繁多,人们对于建造质量如何影响舰船可靠性缺乏系统性的研究。为实现对考虑建造质量影响的舰船可靠性的科学预测和有效控制,从舰船总体功能的角度出发,在现代造船模式背景下,针对舰船建造提出一种以功能为导向的质量控制（FOQC）方法。融合舰船目标功能、质量参数、建造工艺因素,提出舰船建造可靠性预测模型。建立工艺—质量参数及质量参数—特征功能可靠性模型,对预测模型进行量化计算,获得建造质量对舰船可靠性影响的定性与定量分析,并依据分析结果,对关键质量点与关键工艺环节进行控制与优化。以某舰船轴系安装为实例进行分析,验证了方法的可行性与有效性,可为舰船建造质量的定量化检验与评价提供基础性方法的原理指导。     

中国港口功能的聚类和判别

根据中国港口的样本特征, 选取了11个主要功能指标, 建立了因子分析模型, 并进行了适用性检验。根据主成分分析法, 提取了3个待定因子, 经过因子旋转和归一化处理, 采用系统凝聚法对中国沿海24个港口的主要功能进行聚类分析。以MATLAB为技术基础, 对烟台港功能类型进行判别。分析结果表明: 根据经济功能因子、城市功能因子和物流功能因子的分类, 中国沿海24个港口可以聚成7类, 第1类为上海港, 第2类为深圳港, 第3类为广州港, 第4类为宁波舟山港, 第5类为青岛港、天津港、大连港, 第6类为厦门港、丹东港、威海港、汕头港、北海港、防城港、海口港、连云港港、营口港、秦皇岛港、日照港, 第7类为唐山港、温州港、台州港、福州港、泉州港、湛江港; 运用人工神经网络方法, 烟台港被判别为第7类。可见, 方法有效。     

面内流固冲击载荷下加筋板的动力响应

船舶在恶劣的海况下航行时,船舶结构遭到剧烈的波浪砰击作用,这种冲击载荷可能使船体结构发生屈曲而造成舰船结构总体承载能力的丧失,导致灾难性的后果。加筋板结构作为船舶结构的基本结构之一,研究其动力特性显得尤为重要。基于离散加筋板模型,对具有弹性约束边界的初缺陷矩形加筋板在面内流固冲击载荷下的动力响应问题进行了理论研究。取样条函数作为挠度试函数,运用加权残值法求得初缺陷加筋板动力响应的控制方程,采用四阶Runge—Kutta法求解该方程,并用Fortran语言编制了相应的计算程序。构造的B样条函数能适应板侧边上的任意弹性转动约束,讨论了初始几何缺陷、冲击载荷持续时间、加强筋及弹性约束的影响。结果表明,它们是影响加筋板动力特性的重要因素。适当增加弹性约束,减小初始几何缺陷及冲击载荷持续时间有利于提高加筋板的承载能力。     

基于用地和交通特征的停车需求预测模型

为了解决城市停车难问题, 对停车需求进行合理预测, 考虑目前日益紧张的土地资源和快速增长的交通流量, 分析了用地与交通影响预测模型建立的基本原理, 采用用地特征函数描述了土地使用性质与停车生成率之间的关系, 采用交通影响函数分析了路网流量增长率和停车率对停车需求的影响, 在此基础上建立了停车需求预测模型。利用开发的软件系统, 根据典型区域的土地资源规划和道路交通调查数据, 进行了城市停车需求预测。预测结果表明: 随着时间的变化, 在各种因素影响下, 停车需求近5 a增长较缓慢, 而在随后的5 a中停车需求快速增长, 且日停车需求量的增长速度明显高于高峰小时的增长速度。     

基于向量Liapunov函数的时滞车辆跟随系统稳定性分析

为了提高自动化高速公路车辆纵向跟随控制系统的稳定性, 建立了关于车辆跟随误差的具有时间滞后的无限维非线性关联大系统模型, 应用向量李雅普诺夫函数对大系统的稳定性进行了分析。以大系统的孤立子系统的稳定性条件为基础, 在假定系统满足全局Lipschitz条件的情况下, 得到了此类大系统指数稳定的充分性判据。该判据是与时间滞后量无关的显式判据, 可方便地应用于车辆纵向跟随控制器的设计。     

粗集料表面纹理的分形评定及沥青混合料性能试验

采用激光轮廓仪测量了7种不同粗集料的表面纹理曲线, 应用结构函数法分析了粗集料表面纹理的分形特性, 采用特征粗糙度综合表征了粗集料表面纹理的粗糙度、形状和坡度特性, 并考察了特征粗糙度对沥青混合料性能的影响。分析结果表明: 粗集料表面纹理在一定范围内具有分形特性, 其特征粗糙度与沥青混合料动稳定度和冻融劈裂强度比具有显著的线性相关性; 随粗集料表面纹理特征粗糙度的增加, 沥青混合料高温抗变形能力、抗水损害能力和低温抗裂性能逐渐增强。     

桥梁状态的区间可拓评估模型

为了较好地反映桥梁的使用状态, 解决目前桥梁状态评估中存在主观影响因素过多与评价指标权重不确定性等问题, 基于区间可拓评价理论, 采用了将专家主观权重和客观权重相结合的组合权重作为最终指标权重, 建立了桥梁状态的区间可拓评估模型, 应用区间关联函数计算待评价桥梁关于各评价等级的关联度, 根据最大隶属度原则进行桥梁状态等级评判。应用模型对某连续梁桥进行状态评估, 其最大隶属度为0.20, 表明该桥梁状态等级为Ⅲ级。可见, 该模型可有效评估桥梁状态, 评估结果客观。     

珠江三角洲城市群连接道路功能分级体系研究

以珠江三角洲为例,分析了城市群区域交通特征、交通空间分布特征等;基于交通区位论和经济引力模型,确定了珠江三角洲城市群连接道路交通网络框架;以功能为核心,将城市群连接道路功能划分为通道功能、干线功能、集散功能和服务地方功能4个层次;进行了功能分级,划分为高速公路、城市群连接道路I级、城市群连接道路II级、城市群连接道路Ⅲ级、地方道路5个等级,建立了城市群连接道路功能分级体系。