Centrifugal Pendulum Vibration Absorber (CPVA for short) is used to absorb torsional vibrations caused by the shifting motion of the engine. It is increasingly used in modern powertrains. In the research of the dynamic characteristics of the CPVA, it is necessary to obtain the real motion of the pendulum to compensate the fitting performance of mathematical model. The usual method is to install an angle sensor to measure the movement of the pendulum. On the one hand, the installation of the sensor will affect its movement to a certain extent, so that the measurement results do not match the actual motion. On the other hand, the motion of the pendulum is not only the rotational motion around the rotational axis of the CPVA rotor, but also has translation relative to it. As a result, it is difficult to obtain accurate motion only by the angle sensor. We proposed a non-contact centrifugal pendulum motion measurement method. A high-speed camera is used to photograph the motion of the CPVA. For two adjacent images recording its motion, we use the ORB descriptor with rotation invariance to obtain the key points of the images. The Brute-Force Matcher(BF Mathcer) is used to match these points. Then, we calculate the rotational motion of the absorber rotor and the translation of the centrifugal pendulum relative to the rotor after peeling off the rotational motion around it. The method can obtain the motion of the centrifugal pendulum without affecting the motion of the CPVA. It is a feasible method without installation limitation of sensors to study the dynamic characteristics of the CPVA.
To analyze the car-following behavior accurately, this paper takes the drivers’ psychological factors into the consideration based on the psychological field theory. The vehicle dynamics indexes are extracted through vehicle history trajectories and the driving styles are clustered by k-means methods. After that the perception coefficient, reaction coefficient, and driving style correction coefficient are obtained and integrated into the psychological field for characterizing the drivers’ driving styles. The psychological car-following model which considers the driving styles is built based on the Full Velocity Difference (FVD) model. Finally, the model is validated under the MATLAB/Simulink environment and the result reveals that the psychological field car-following model achieves higher accuracy of characterizing car-following behavior compared with the FVD model and the interaction potential model.
发动机冷却水套内冷却液流速分布的合理性直接影响发动机气缸体、气缸头排气侧及气缸头鼻梁区的冷却.以某四缸发动机冷却水套为研究对象,基于计算流体力学方法搭建冷却水套内部冷却液流动的计算模型,研究该冷却水套冷却液流速分布特性及评估各缸流动均匀性.冷却水套原结构状态下各缸冷却液流量及流量分配比例不均匀,缸体水套排气侧上部区域流速低于1.5 m/s且存在局部流动死区,缸头水套上鼻梁区各截面流速存在明显差异,存在冷却液流速低于1.5 m/s区域,不利于排气侧及鼻梁区高温区域的冷却.基于冷却水套初始流动结果,通过调整缸头水套上鼻梁区3个通道流通面积、缸头水套排气侧添加节流缺口、缸体水套新增2缸孔和缸体水套添加导流开口的方式对冷却水套进行了结构改进,结构改进后缸体水套排气侧区域、缸头水套下鼻梁区、上鼻梁区等高温区域的冷却液流速均满足1.5 m/s的流速要求.缸头水套鼻梁区各截面流量及流量占比间差异减小,流量分配更加均匀,有利于各缸的均匀冷却.研究结果可为四缸发动机冷却水套内冷却液流速分布特性及结构改进提供仿真数据支撑和理论指导.
污水处理厂PPP项目的复杂性和多参与方使得该类项目存在众多风险,分析项目实施过程中存在的风险并进行合理分担是保证项目顺利实施的重要一环.基于动态博弈理论分析了模型涉及的风险相关参数,提出了一种考虑信息犹豫度的确定参数权重方法,建立了政府部门和社会资本方的三回合风险再分担动态博弈模型,得出了双方的风险分担比例.以某污水处理厂PPP项目为实例进行算例分析,结果表明,政府部门和社会资本方的风险承担份额与谈判成本的大小、公私双方地位不平等、信息不对称等因素具有关联;谈判成本增大,社会资本方承担的风险会加大,政府部门占据的主导地位越高,向社会资本方转移的风险份额越大,研究结果对类似项目顺利实施具有指导意义.
无信号控制场景下,行人过街过程中存在人-车冲突,分析人-车冲突的决策过程和决策影响因素对于揭示人-车冲突机理具有重要意义.基于博弈论,综合考虑延误、风险、行人紧张程度、行人等待时间、行人和车辆驾驶人风格等影响人-车博弈决策的多种因素,合理确定了支付效用函数以及支付效用初始值,并根据人-车博弈过程构建了混合策略、"行人先行""车辆先行"3类博弈模型.博弈模型描述了行人和车辆之间的决策行为过程,通过分析纳什均衡和不同情况下博弈双方收益,得到了收益区间与策略选择的关系,得出了行人和车辆在不同情况下的占优策略和策略选择情况.研究结果表明:不同风格的行人和车辆驾驶人,在不同阶段、不同行动顺序下决策收益不同,占优策略存在差异.
钢板混凝土墙(SC墙)在冲击作用下的局部损伤估计是在结构设计初始阶段需要重点考虑的任务之一.在面临导弹冲击荷载时,工程中常采用经验公式去判断其是否造成贯穿,但这些公式大多基于经验得来,其计算结果往往偏于保守.为快速、准确地获得导弹冲击下SC墙的局部损伤模式,利用贝叶斯优化(BO)的支持向量机(SVM)算法和SMOTE算法,将SC墙的局部损伤模式分为侵入、凸起、贯穿3类进行预测,应用Python语言建立基于BO-SVM的SC墙局部损伤预测模型,并与未贝叶斯优化下的SVM(有和没有过采样)模型、KNN模型、RF模型进行对比,研究了提出模型的预测能力.研究结果表明,提出的BO-SVM模型可以很好地预测SC墙的局部损伤模式,且预测速度快,精度高,为SC结构抗冲击设计提供了新的解决方案.
借助计算机辅助分析了一维热传导方程数值解、精确解及两种解的差的绝对值和最大误差.运用古典显示差分法和基本办公软件Excel循环迭代功能计算了该格式下一维热传导方程的数值解,通过Origin绘图将数值可视化以使对比更直观.比较表明,该数值解方法在满足一定的精度要求范围内能得到符合实际的结果.结合使用Excel迭代计算功能,避免了微分方程的繁琐求解及计算机的复杂编程,给解决实际问题带来较大的便利.
为研究考虑楼板组合效应时装配式SRC柱-钢梁中节点的抗震性能,基于拟静力试验结果,运用ABAQUS软件对装配式SRC柱-钢梁节点进行有限元分析,通过对比有限元与试验的滞回曲线和骨架曲线,验证模型可靠性.在该模型基础上,分析轴压比分别为0.15,0.25,0.40和0.60时,对考虑楼板组合效应的装配式SRC柱-钢梁节点抗震性能的影响,结果表明:增大轴压比可使考虑楼板组合效应的节点试件承载力提高,但由于柱端钢板变形和螺栓滑移,考虑楼板组合效应的节点试件的破坏形态为柱端破坏,在地震作用下的耗能能力降低;轴压比越大,前期节点刚度退化越大,但后期退化平缓,表明节点具有较强的抗侧移能力.
作为飞机正常运行的关键部件,航空发动机在保证飞机整体可靠性方面起着至关重要的作用.为了精确预测航空发动机剩余使用寿命(Remain Useful Life,RUL),提出了一种基于混沌博弈(Chaos Game Opti-mization,CGO)算法优化长短时记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)网络的预测方法.首先,基于航空发动机历史运行数据构建CGO算法的适应度函数;其次,利用CGO算法对LSTM网络内的神经元个数、学习率、迭代次数等参数进行调整;最后,利用训练好的LSTM网络预测在役航空发动机的RUL.基于NASA提供的航空发动机退化仿真数据集,实验结果表明,该方法的预测精度优于单一 LSTM网络预测方法.
针对永磁同步电动机匝间短路故障对电磁振动的影响,首先解析推导了永磁同步电动机永磁体、绕组电流基波、绕组电流谐波和匝间短路线圈电流共同作用下的磁动势分布,建立了电机匝间短路下径向电磁力的解析分析模型,分析了电机正常状态和匝间短路故障下的电磁力特性.然后搭建了电机变频供电时匝间短路故障下的联合仿真模型,分别仿真计算了永磁同步电机无故障和匝间短路故障时三相电流和径向电磁力的特性.结果表明:电机匝间短路故障导致三相电流不平衡,故障相电流幅值比正常状态下大,两种状态下的电流频率成分相同;正常状态下电机的径向电磁力阶次主要为2p的整数倍,故障下电机会附加产生低阶的径向电磁力,两种状态下相同阶次径向电磁力的频率成分相同,且包含低频部分和开关频率附近的高频部分;而电机匝间短路故障时,新出现的低阶电磁力频率成分相同,频率主要为低频部分,高频部分非常弱.
With the technical support of an intelligent networking environment, autonomous driving technology is facing a new stage of development, and the decision-making behavior of autonomous vehicles is changing fundamentally, so it is urgent to explore the lane-changing decision-making behavior mechanism of autonomous driving. Firstly, through the analysis of system similarity, the similarity between autonomous vehicles and moving molecules is sought, and the attraction and repulsion between molecules are applied to the lane-changing process of vehicles to effectively recognize the traffic scene of lane-changing vehicles. Secondly, the molecular interaction potential is introduced to unify the attraction and repulsion, and explore the dynamic influencing factors of lane-changing behavior for vehicles. Moreover, we systematically analyze the interaction relationship in the lane-changing process of Connected and Automated Vehicles, and establish the molecular interaction potential lane-changing model to explore the lane-changing decision-making behavior mechanism. Furthermore, we study the impact of micro lane-changing behavior on macro traffic flow. Finally, the SL2015 lane-changing model and the molecular interaction potential lane-changing model are compared and analyzed by using the SUMO platform. The results show that the speed fluctuation of Connected and Automated Vehicles based on the molecular interaction potential lane-changing model is reduced by 15.5%, and the number of passed vehicles is increased by 3.26% on average, which has better safety, stability, and efficiency. The molecular interaction potential modeling of lane-changing decision-making behavior for Connected and Automated Vehicles comprehensively considers the interaction relationship of dynamic factors in the traffic environment, and scientifically shows the lane-changing decision-making mechanism of Connected and Automated Vehicles.
抛光砖粉是一种量大且会污染环境的工业废料,将其作为掺和料置换水泥是目前缓解传统掺和料资源日益短缺的有效途径之一.对不同抛光砖粉掺量、不同水胶比的混凝土进行和易性和抗压强度测试,结果表明在相同水胶比下,掺入抛光砖粉,降低了混凝土坍落度、扩展度和5 mm过筛率.抛光砖粉颗粒在混凝土中起到密实填充效应,改善混凝土内部孔隙结构,从而提高了混凝土抗压强度.掺入抛光砖粉,可以改变混凝土的水膜厚度,并通过水膜厚度的影响改变和易性.
为促进我国被动式建筑的规模化发展,有效控制被动式建筑增量成本,以被动式建筑增量成本影响因素为研究对象,运用解释结构模型(ISM)探究被动式建筑增量成本影响因素之间的内在关联,建立5级3阶的递阶结构图,并结合交叉影响矩阵相乘法(MICMAC)绘制驱动力-依赖度坐标图,从微观角度剖析各因素的本质并揭示相互作用机理.研究结果表明,政策法规具有较强的驱动力和较低的依赖性,是深层次的影响因素,对其他因素影响较大,而施工技术、施工水准、建筑材料具有较强的依赖性和较低的驱动力,是表层影响因素,受其他因素影响较大.最后根据研究结果从3个层次提出相应对策与建议,为政府制定相关政策和企业提升成本管理水平等方面提供一定参照.
以钢渣砂部分替代天然砂制备钢渣砂浆,研究钢渣是否碳化及掺量对水泥基砂浆力学性能、干燥收缩性能及抗冻性能的影响.研究结果表明:满足砂浆安定性要求,碳化处理可将钢渣最大掺量由30％提高到45％;随着钢渣掺量的增加,砂浆的后期力学性能、干燥收缩性能及抗冻性能逐渐提升;碳化钢渣掺量为45％时,砂浆强度及耐久性指标均达到最佳且优于天然砂浆;碳化处理后钢渣表面形成致密碳酸钙会填充钢渣孔隙,在宏观上表现为碳化钢渣砂浆的性能更优于未碳化钢渣砂浆.
为降低生鲜产品的配送成本,减少燃油消耗对环境的污染,提升顾客的满意度,将碳排放与燃油消耗、制冷、货损、惩罚成本等因素考虑到配送优化问题当中,建立了考虑卖家至买家全过程链的总成本最小的生鲜冷链物流配送优化模型,采用禁忌搜索算法对其进行求解.通过樱桃冷链物流配送的实际案例验证了优化模型与求解算法的有效性.研究结果表明:生鲜冷链物流企业适当增加冷藏车的数量,可以降低企业的配送总成本,尤其是惩罚成本,较优化前降低了 77.7％.随着迭代次数的不断增加,算法的收敛速度明显加快.
分析油管柱煤粉颗粒群体随水流运移特性对提高电潜螺杆泵的可靠性和保障煤系天然气井连续稳定排采具有重要意义.综合大浓度、低流速和低黏度等多因素影响,把管柱内流固耦合作用和煤粉颗粒运移动力学统一起来,建立适用于电潜螺杆泵油管柱水粉两相双流体运移数学模型及其求解方程,从而更全面和准确地分析煤粉粒径、两相流速和油管内径对水流携煤粉运移特性的影响.结果表明:电潜螺杆泵油管柱煤粉颗粒群体随水流沿径向整体呈现抛物线运移特征,且煤粉固相运移速度要小于井液流动速度,煤粉随水流朝上运移主要分布于管柱中心区域,随两相流量的增大,煤粉固相运移速度不断提升且排出量先是显著增加而后两相流量升至一定阈值后排出量增加趋势逐渐减弱,合理选取筛缝控制煤粉粒径同时采用衬管减小管柱内径可有效提高煤粉排出量.
为解决主裙楼沉降差异问题,沉降后浇带近年来在施工中得到广泛应用.然而,忽视结构自身刚度及地质条件是否满足主裙楼基础整体连接要求,一味设置沉降后浇带会增加较大的施工成本.基于青岛某项目沉降观测,探究主裙楼沉降、主裙楼最大沉降点间的相对沉降差及后浇带两侧相对沉降差变化规律.建立结构有限元模型,进行基础底板沉降位移及结构应力分析.结果表明:对于持力层为强风化花岗岩、基础形式为筏板基础的主裙楼建筑,综合考虑基础底板沉降位移及结构应力,当主裙楼高度差在一定范围内,取消沉降后浇带是可行的.结合青岛地区现有类似地质条件以及基础形式的工程实践案例,给出取消沉降后浇带主裙楼高度差建议.
通过OpenSees对增大截面加固法、外包FRP加固法及外包ECC加固法3种常见的桥墩加固方案进行数值模拟和对比分析,基于美国太平洋地震工程研究中心的试验数据验证数值模拟的准确性.结果表明:增大截面法可显著增强桥墩的刚度、峰值荷载和耗能,加固60 cm高时,初始刚度、水平峰值荷载分别为22.8 kN/mm和131.9 kN,相比于普通RC柱的11.5 kN/mm和65.9 kN,分别提高了 98.3％和100.2％,耗能是加固前的4.2倍.外包FRP类似"加强箍"作用于桥墩外围,能显著提升桥墩的延性性能,加固60 cm时,极限位移为56.2 mm,比加固前的32 mm提高了 75.6％,累积耗能为108.1 kJ,是普通RC柱的3.8倍.外包ECC法采用高韧性的ECC材料取代普通混凝土保护层,在地震中通过ECC的均匀稳态开裂增强结构变形及耗能能力,加固60 cm后的极限位移达到49.1 mm,累积耗能为74.2 kJ,比原结构分别提高了 53.7％和157.6％.
大数据背景下,智能建造技术是建筑业创新、转型的重要支撑,提高技术采纳和应用水平是建筑业长期稳定发展的重要保障.通过分析推广智能建造技术采纳过程中参与主体之间的博弈关系,基于演化博弈理论,构建政府、施工单位和技术供应商三方演化博弈模型,找出模型中平衡点及参与主体选择策略演化稳定条件,并用MATLAB数值仿真,探究三方演化稳定策略对政府投入成本、处罚金额、奖励补贴等参数变化的敏感度.研究结果表明,政府补贴、税收及罚金是影响各参与主体决策的关键因素.针对研究结果为政府制定宏观激励、采纳激励和开发激励相结合的激励机制,有助于调动组织成员的积极性,进而促进智能建造技术市场供需关系的平衡.
针对目前建筑工程施工过程中模板支撑架倒塌事故频发问题,提出了一种基于小波包能量法的模板支撑架节点连接状态的监测方法.利用压电陶瓷传感器(PZT)同时具备驱动和传感的能力,在节点连接的2根垂直杆件上分别布置PZT片,一个作为驱动器产生电压信号,另一个当作传感器接收信号.采用小波包能量分析法计算所接收应力波信号的能量值,节点处连接松动将导致接收到的应力波能量发生变化,根据连接松动前后应力波能量值的变化计算连接状态监测指标即松动指数,最终确定节点松动状态.取施工现场的一个直角扣件钢管脚手架原型节点进行试验验证,通过6次重复性试验结果可知,利用PZT片和小波包能量分析法,可以实现对模板支撑架节点松动状态进行监测,该方法对预防和降低施工现场模板支撑架坍塌具有一定的实际意义.
