两种典型覆冰斜拉索气动特性及驰振分析

应用FLUENT中的SST k-ω模型对不同风速下三维新月形、D形覆冰斜拉索的绕流场进行数值模拟,得到了0°~60°风攻角下的阻力系数、升力系数以及驰振力系数,并与直向拉索的模拟数据进行对比,进而研究风速、覆冰类型、风攻角以及斜向角度对拉索气动特性和驰振稳定性的影响规律。结果表明:风速、覆冰类型、风攻角以及斜向角度对覆冰斜拉索的阻力系数、升力系数均有影响,且影响规律不尽相同;经过计算,在特定风攻角处,覆冰斜拉索的驰振力系数小于0,具有发生覆冰驰振的可能性;通过比较各模拟数据,可以看出直索不能代替斜拉索进行数值模拟来研究其气动特性及驰振稳定性。     

三维扇形覆冰单索及串列双索风致振动及尾流驰振分析

斜拉索偏心覆冰后,气动外形不再稳定,在风荷载作用下,可能诱发驰振。主要对三维扇形覆冰斜拉索以及串列双索尾流驰振进行研究。首先应用FLUENT中的SST k-ω模型对三维扇形覆冰斜拉索及串列双索的绕流场进行数值模拟,得到全向角下的阻力系数、升力系数及驰振力系数,然后依此判定覆冰斜拉索是否发生驰振,并得到某大跨斜拉桥部分斜拉索的驰振临界风速。数值分析结果表明,经过三维模拟计算的扇形覆冰直索及斜索的驰振力系数均大于零,表明在模拟的工况下,扇形覆冰单索在风荷载作用下不会发生驰振;而串列双索会在40°左右存在驰振力系数小于零的区域,会发生尾流驰振,但驰振临界风速很小。     

合成氨系统污水装置处理能力的影响因素

分析了影响合成氨系统污水装置处理能力的因素,并提出了整改措施,通过技术改造后污水装置的处理能力大为提升。     

基于EWT-FastICA的斜拉桥监测挠度温度效应分离

考虑桥梁挠度中的温度效应和长期挠度成分将会一定程度影响到桥梁的安全评估,提出基于经验小波变换（empirical wavelet transform,简称EWT）结合快速独立分量分析（fast independt component analysis,简称FastICA）方法对温度效应和长期挠度进行分离。首先,利用经验小波变换分离出日温差效应;其次,考虑年温差效应与长期挠度频率相近难以分离,因此运用经验小波变换自定间隔把傅里叶频谱上年温差和长期挠度部分划分成多个区间,并在每个区间内构造相应的小波滤波器,将单通道的挠度信号转化成无虚假模态的一系列本征模态函数（intrinsic mode function,简称IMF）;然后,把多通道的IMF矩阵运用主成分分析（principal component analysis,简称PCA）降维;最后,将降维后的信号采用FastICA处理,实现桥梁挠度年温差和长期挠度的分离。数值仿真结果以及桥梁实测数据研究结果均表明：该方法能有效地分离挠度监测信号中的温度效应和长期挠度,且分离效率高。     

基于EEMD-JADE的桥梁挠度监测中温度效应的分离

针对桥梁挠度各成分的分离问题,提出一种基于EEMD-JADE的单通道盲源分离算法。首先,利用传统的集合经验模态分解法（Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD）将单通道的桥梁挠度信号分解为一系列线性平稳的本征模函数（Intrinsic Mode Function,IMF）;然后,采用基于能量熵增量的判别法识别并剔除虚假的IMF分量,将能量熵增量较大的IMF分量组成盲源分离模型的输入信号;最后,采用矩阵联合近似对角化（Joint Approximate Diagonalization of Eigen-matrices,JADE）算法对输入信号进行盲源分离。JADE算法在源信号频率差异较小且频率有所混叠的状况下也能较好地分离出源信号,但要求观测信号数必须大于等于源信号数目;EEMD具有良好的自适应性,能够将单通道的混合信号进行多尺度分解,形成多通道信号,但分解结果存在端点效应与模态混叠。JADE算法能够解决EEMD分解结果存在的端点效应与模态混叠问题,且EEMD也解决了JADE分离算法的先决条件。两种算法优势互补,能够较好地分离出各挠度组分。通过有限元软件Midas/civil建立了背景桥梁模型,经仿真分析得到了各单项因素作用下的桥梁结构响应,并将其叠加在一起作为待分离的混合挠度信号。仿真信号分离的结果与源信号的相关系数均在0.98以上,说明分离效果较好。最后,采集实测挠度信号进行分离,处于对称位置测点分离出的各挠度组分的相关系数均在0.9以上,证明了该算法的适用性。     

基于小波分析和支持向量机的结构损伤识别

提出了基于小波分析和支持向量机的结构损伤识别两步法.首先利用小波变换分析信号的奇异性来判别损伤发生的时刻;然后提取损伤信号的小波包分量能量,利用支持向量机算法建立SVM模型估计结构的损伤位置.网架结构的数值算例结果表明该方法可以有效地识别结构损伤.     

γ-氨基丁酸在围植入期小鼠子宫的含量及其意义

目的: 通过检测γ-氨基丁酸(GABA)在围植入期第1日到第8日小鼠子宫的含量;并腹腔注射GABA,探讨其在围植入期小鼠子宫中的含量变化及对子宫蜕膜化的影响。方法: 比色法检测妊娠小鼠第1日到第8日子宫中GABA含量;并于妊娠第5日开始腹腔注射GABA,浓度分别为 0.05、0.5、5 g/kg,每日1次,至第8日时称重蜕膜鼓包及石蜡切片后行HE染色,测量蜕膜化区域面积。结果: 与第1日比较,第3日中GABA含量上调(P＜0.05),第4日时出现下降趋势,却在第5日植入位点处出现最大值(P＜0.01),且第6到8日的非植入位点处GABA含量显著高于植入位点;体内实验发现,0.05 g/kg GABA及 5 g/kg GABA可显著减少蜕膜鼓包数量,0.5 g/kg GABA可显著降低蜕膜鼓包重量。同时,0.05 g/kg GABA 及 0.5 g/kg GABA可显著减少蜕膜化区域面积。结论: γ-氨基丁酸含量在围植入期小鼠子宫中呈现动态变化,并可能参与抑制妊娠小鼠子宫蜕膜化。     

三维覆冰斜拉索风致振动驰振分析

斜拉索偏心覆冰后,气动外形不再稳定,在风的作用下,可能诱发驰振。大幅的驰振将威胁到拉索结构的安全,因此,有必要对覆冰拉索的驰振稳定性进行深入的研究。应用FLUENT中的SST k-ω模型对三维覆冰斜拉索的绕流场进行数值模拟,得到全攻角下的阻力系数、升力系数及驰振力系数,依此判定覆冰斜拉索是否发生驰振,并得到某大跨斜拉桥部分斜拉索的驰振临界风速。结果表明：经过三维模拟计算的覆冰拉索的部分驰振力系数小于零,并且驰振临界风速较小,斜拉索易发生覆冰驰振;与风洞试验和二维模拟数据比较,三维覆冰斜拉索模拟获得的气动力系数比二维更接近试验值。     

基于MPCA-GMM的斜拉桥健康监测

针对斜拉桥损伤识别问题,提出一种基于移动主成分分析(Moving Principal Component Analysis, MPCA)和高斯混合模型(Gaussian Mixture Model, GMM)相结合的方法对桥梁健康状况进行监测。以相邻测点的温度效应为基础,利用MPCA将数据进行压缩;通过GMM对压缩后的数据进行聚类分析,以参考状态平均隶属度差值95%保证率建立损伤阈值,对待测桥梁结构的健康状况进行评估。数值算例和实时监测数据分析表明该方法能有效识别结构损伤状态,并且具有良好的抗噪性。     

基于模糊聚类的网架结构有限元模型修正

为准确地评估网架结构的健康状况,针对网架结构的损伤特点,提出了一种基于模糊模式识别理论的有限元模型修正方法。首先引入节点固结系数的概念,由节点固结系数表示空间网架结构的单元刚度矩阵,建立了结构的动力方程。再根据结构的动力特性建立了标准模糊集合,通过模糊模式识别方法对结构的有限元模型进行修正。最后对一个二层空间平板网架结构进行了数值仿真分析,结果表明,该方法能有效地修正结构的有限元模型,在工程应用中具有一定的实用价值。