/oa /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402001 研发了一种新型调谐惯质阻尼器(TVMD)装置, 该装置分别采用电涡流与金属弹簧作为TVMD的阻尼元件与弹簧元件.首先, 对该TVMD装置进行动力试验, 研究其动力特性.然后, 提出4种基于试验数据识别TVMD参数的方法, 即峰值点拟合法、滞回曲线拟合法、时程拟合法和传递函数拟合法.动力试验结果表明:TVMD具有惯性质量放大效应和阻尼增益效应;弹簧元件和惯容元件均表现出理想的线性特性, 而阻尼元件由于电涡流阻尼固有属性和TVMD装置中存在的摩擦, 表现出非线性特性.参数识别结果表明:4种方法均能合理确定TVMD参数, 其中, 传递函数拟合法能提供用于调谐设计的等效阻尼系数, 而其他3种方法能识别非线性阻尼模型的参数;滞回曲线拟合法和时程拟合法具有更高的参数识别精度, 而峰值点拟合法和传递函数拟合法具有更高的计算效率. 2024年06月13 00:00 2024年第2期 111 119 9632013 纪晓东, 程禹皓, 贾若凡, 余越 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402002 针对传统的干扰观测器(DO)设计并未考虑实际系统中普遍存在的执行器饱和问题, 提出了一种具有抗饱和补偿的基于干扰观测器的控制(DOBC)策略.首先探究传统DOBC在执行器饱和时产生积分饱和现象的原因;然后通过最小化性能指标设计了一种抗积分饱和的补偿器, 并将其与DO结合, 使得修改后的DOBC能够有效处理执行器饱和;最后对所得闭环系统进行局部渐近稳定性分析.比较仿真结果表明, 存在执行器饱和时, 所提出控制方法具有更小的位置跟踪误差和干扰估计误差, 并且设计的补偿器可以保持DO的状态尽可能接近没有执行器饱和时的状态, 进而验证了所提出控制方法在抗干扰和抗饱和方面具有优越性. 2024年06月13 00:00 2024年第2期 120 128 639679 苏金亚, 谢鹏飞, 李世华 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402003 由于传统索力优化方法不能自动优化和兼顾全桥结构性能, 以及与智能优化算法相结合后存在计算量大、耗时长、效率低和收敛速度慢等缺点, 以Ansys和Matlab分别作为结构计算器和主控程序, 以最小弯矩能为控制目标, 将影响矩阵和精英保留策略引入到遗传算法中, 实现成桥阶段的索力优化.该方法能够同时兼顾主梁与主塔的受力特性, 而且影响矩阵的应用可以解决每一代都需要有限元评估的问题, 大大减少了计算量.与传统的影响矩阵法相比, 所提方法在吸取影响矩阵法优点的基础上, 还考虑参数迭代过程, 可在结构的关键截面添加特殊的约束要求, 使得优化过程更加符合实际, 而精英保留策略的引入可以提高进化迭代收敛的速度与进化过程的稳定性.最后, 通过一个实际工程应用验证了所提方法的可行性. 2024年06月13 00:00 2024年第2期 129 139 2185928 朱力¹, 孟博文¹, 霍学晋², 刘伟¹ /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402004 为准确识别复杂环境导致的传感器故障, 确保结构健康监测系统能正确感知结构状态, 提出了一种基于均值漂移和滑动窗技术的传感器节点自检测方法.该方法包含故障预筛选和故障自检测2个阶段.在故障预筛选阶段, 结合四分位数法和滑动窗口技术快速识别出潜在的异常数据, 有效地提升了方法运行效率;在故障自检测阶段, 结合均值偏移算法对异常数据实施自适应聚类, 有效地检测了多种故障.利用广州塔实测数据验证所提方法的有效性, 设置偏移、漂移、增益和卡滞4种故障来模拟传感器故障, 并与极端随机树、随机森林、支持向量数据描述和单类支持向量机方法进行对比.结果表明, 该方法能够检测出4种故障, 并具有较高的正确率和计算效率. 2024年06月13 00:00 2024年第2期 140 147 2839302 陈昊¹, 朱一凯¹, 雷波², 翁志海³, 徐鸿昌², 万华平¹ /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402005 设计了一种具有偏振不敏感和广角吸收的光激发可切换单/双波段太赫兹超材料吸收器.通过调制嵌入谐振器中的光敏砷化镓的电导率实现功能切换, 并提取不同砷化镓电导率下的表面电流, 对超材料吸收器的吸收机理进行了物理解释.结果表明, 该吸收器可以实现从0.568和1.442 THz的双波段吸收(吸收率为99.08%和99.56%)到0.731 THz的单波段吸收(吸收率为95.43%)的切换.该器件强度调制深度为61.4%, 频率调谐带宽为60.6%, 可制作太赫兹频段的强度调制器和频率选择吸收器.此外, 所提出的吸收器对横电(TE)和横磁(TM)偏振波都具有与偏振无关的广角吸收.可调谐超材料吸收器的实现为成熟的半导体技术以及有源太赫兹调制器和开关的潜在应用提供了机会. 2024年06月13 00:00 2024年第2期 148 154 5861499 刘宏微¹, 陈庆超¹, 孙美琪¹, 吕俊鹏² /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402006 为评估大跨度悬索桥在持续风荷载和偶发地震下的综合风险, 将桥梁运营期间结构损伤概率的定量分析和损伤后果的定性评估相结合, 提出了一种基于改进贝叶斯网络的跨海悬索桥风险评估框架.首先, 分析桥位处的风灾和地震灾害, 根据悬索桥的特点获取各构件的损伤程度;其次, 利用结构可靠度理论, 计算桥梁结构失效概率;最后, 提出了基于改进贝叶斯网络的悬索桥风险评估模型, 并对桥梁运营期风险进行评估.结果表明, 考虑不同构件对桥梁的影响程度, 根据桥梁的承灾能力将桥梁损伤分为4级.以伶仃洋大桥为例, 采用所提方法得到多灾害风险下该桥最大风险等级为3级, 需限制通行并进行检修, 说明该方法能够指导跨海桥梁应对多风险灾害的应急管理策略. 2024年06月13 00:00 2024年第2期 155 164 18997842 柳成荫^{1, 2}, 任立辰^{1, 2}, 江兆烁³, 方其样^{1, 2} /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402007 针对空间索面悬索桥的非线性振动问题, 采用一种基于连续介质理论的广义模型开展了非线性主共振参数分析.该模型同时考虑了悬索桥的桥面竖向运动和缆索竖向-水平运动的几何非线性特点.基于该模型和时间多尺度法, 推导了求解空间索面悬索桥的竖弯模态主共振响应的调制方程.研究表明, 调制方程中的非线性系数会显著影响系统主共振的最大响应幅值, 并影响竖弯振动模态的硬化或软化特性.此外, 主缆与吊杆的倾角、主缆垂跨比、主梁与主缆的抗拉刚度比等系统参数对非线性系数同样存在显著影响, 特别是当系统参数位于奇异点附近时, 系统的动力特性会随梁体和主缆的对称振动模态对应的非线性系数突变而剧烈变化, 在系统设计中应避免这种情况.该研究能够为该类桥梁的结构设计提供参考. 2024年06月13 00:00 2024年第2期 165 175 4395574 回忆¹, 徐亮² /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402008 为了形成全面的相似度指标以评价滞回曲线的拟合程度, 引入了已广泛用于图像特征提取的形状描述符, 并提出了基于这些描述符形成计算数值模拟曲线相对于实验曲线的相似度指标的具体流程.根据该流程, 形成了一个基于形状上下文的相似度指标.先计算两曲线滞回圈之间的相似度, 再对这些相似度进行加权组合, 形成整个滞回环的相似度.为了验证该指标, 采用Bouc-Wen模型进行数值模拟研究.改变Bouc-Wen模型的5个参数, 并形成51条数值模拟曲线, 计算这些曲线相对于中值曲线的相似度与力峰值点、耗能、刚度误差.结果表明, 相似度与误差之间的斯皮尔曼相关系数绝对值均大于0.78, 有强烈的相关性, 从而验证了该指标的可行性和指标形成流程的有效性. 2024年06月13 00:00 2024年第2期 176 184 2984434 陈再现, 许耀龙 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402009 为探索电能和氢能源作为常规公交替代燃料的优势和潜力, 确定公交车队更新时序的优化方案, 从生命周期的角度综合考虑碳排放和总拥有成本的影响, 提出了一种混合整数规划模型.基于柴油、天然气、油电混合、纯电动和氢燃料电池5种动力类型公交的运营数据, 分析了电力结构、制氢方式、车辆购置成本和氢能源使用成本的不确定性对车队更新方案的影响.结果表明:电动公交车是当前公交车队更新的最佳选择;在现有的车辆技术水平和制氢方式情景下, 不宜选择氢燃料电池公交;在蓝氢或绿氢得到大规模商业化之前, 不建议通过财政补贴的方式全面推广氢燃料电池公交;采用该方法可以在不同情景和预期目标下确定公交车队的更新优化方案, 促进绿色可持续发展. 2024年06月13 00:00 2024年第2期 185 192 542035 沈金星¹, 刘沁鑫¹, 郑长江¹, 刘坤¹, 马昌喜² /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402010 为探究再生沥青混合料(RAP)拌和过程中的均匀性特征变化规律, 考虑拌和时间和RAP料老化程度因素, 选择二氧化钛粉末作为RAP料示踪剂, 在实验室内制备掺有质量分数40%RAP料的再生沥青混合料, 并建立均匀性指标评价再生沥青混合料均匀性特征.通过计算机断层扫描技术(CT)获取沥青混合料数字图像, 并对图像进行基于Mimics软件的组分识别, 最终建立关于组分和结团的均匀性评价体系.结果表明:粗集料分布情况对混合料拌和均匀性的影响最大, 其次是沥青和孔隙分布情况;延长搅拌时间有利于提高再生沥青混合料的拌和均匀性, 然而拌和过程中形成的新结团又会阻碍拌和均匀性的改善.考虑组分和结团的均匀性评价体系可以有效揭示再生沥青混合料拌和均匀性特征变化规律, 为建设高质量再生沥青路面提供参考. 2024年06月13 00:00 2024年第2期 193 202 17976133 吴建涛¹, 邱磊¹, 焦岩², 刘泉¹, 敬超³, 朱金龙⁴ /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402011 将Rayleigh法和蒙特卡洛法相结合, 在Euler-Bernoulli梁理论假设下求解了均匀梁、变截面梁和附带集中质量的变截面梁自由振动问题.对原本连续的梁结构模型进行离散化处理, 利用蒙特卡洛法给出梁结构的假设振型.将假设得到的梁结构振型函数代入Rayleigh法, 多次计算过程中, 将历次基频所得值与计算所得最小值进行比较, 根据其相对误差判断是否满足收敛条件, 进而求得基频及对应的振型.结果表明, 不同计算模型中基频最大误差不超过10%, 能够满足工程需求, 且精度和时间的控制参数调整灵活, 使用者可根据自身需要自行调节.该方法理论简明, 适用范围广泛, 能够快速准确地求解诸多类型的梁结构基频和振型.〓 2024年06月13 00:00 2024年第2期 203 209 774423 祝磊^{1, 2}, 张建勋^{1, 2}, 孙海林³ /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402012 为提高重组竹的力学性能并减轻其各向异性缺陷, 设计了一种新型CFRP网格-重组竹复合板(CBCP).分别对8组CBCP拉伸试样和18组CBCP拉拔试样进行单轴拉伸试验和拉拔试验, 以分析其力学行为并评估复合方法的影响.选择3个相似的构成模型对拉拔试样的黏结应力-滑移曲线进行拟合, 根据试验结果确定CFRP网格和重组竹的临界锚固长度及计算方法, 并分析讨论了CFRP 层数、横向CFRP束特性和锚固长度对CFRP网格与重组竹黏结性能的影响.结果表明, 复合CFRP网格可使重组竹的顺纹和横纹抗拉强度分别提高35.77%和135.20%, 从而改善了重组竹的各向异性缺陷.增加网格层数和间距可提高CBCP的拉伸性能.随着锚固长度的增加, 平均界面黏结强度呈幂函数递减, 而峰值载荷滑移则线性递减. 2024年06月13 00:00 2024年第2期 210 220 8309043 吕清芳¹, 易凡¹, 刘烨²