简介：非饱和土是一种由固、液、气三相组成的多相体。非饱和土广泛地分布于实际工程中，其工程特性相对于饱和土要更为复杂，与之相关的土力学理论研究也尚不完善。在非饱和土力学中，非饱和土有效应力理论一直是非饱和土力学理论研究的一个最基础和重要的课题。经过近半个世纪的努力，一批研究人员基于试验数据和理论方法推导了不同类型的非饱和土有效应力公式，其中包括邵龙潭教授提出的统一有效应力公式，该公式是基于连续介质力学理论推导而来的，不仅具有一定的理论基础而且还阐明了土体中有效应力所代表的物理意义，从而能够将饱和与非饱和土的强度与变形问题有机结合起来。为了验证该理论的适用性，本文通过大量的试验数据从强度的角度对该公式进行了验证。本文在统一有效应力公式的基础上进一步推导了针对三轴和直剪应力状态下的有效应力公式，采用带有数字图像量测系统的三轴仪、压力板仪法以及滤纸法对高岭土的强度和土水特性进行了试验研究，整理了大量国内外已发表的试验数据，对该理论进行了详细的证明，得出了如下结论1采用连续介质力学理论所推导的非饱和土有效应力公式计算的结果与非饱和高岭土常含水量三轴试验结果吻合较好，该理论也同样适用于所分析的粉质砂土、粉质粘土、弱膨胀土等典型土样的抗剪强度计算，针对不同的制样方法压实与原状样、不同的强度试验方法控制基质吸力或含水量、不同试验仪器直剪或三轴仪、不同应力路径干湿循环或者不同应力状态所得到的土样的抗剪强度都能进行合理的预测，这些因素只是靠改变其有效应力来产生强度差异的；2由于高岭土的进气值较高，滤纸法能够很好地对压力板仪所测得的数据进行衔接和补充，增加了其基质吸力范围。所采用的四参数VG模型不仅对高岭土的SWCC试验结果拟合地较好，而且对引用中所分析土样的SWCC曲线数据能够进行很好的拟合，所得参数能很好的反映土样的土水特性；3采用非饱和高岭土常含水量三轴试验方法较控制基质吸力的三轴试验更加节省时间，通过数字图像测量的方法能够较精确地计算土样在剪切破坏前的体变进而可以得出变形过程中饱和度的变化。

简介：在冶金、医药等许多工业领域中萃取槽的结构不断得到改进，继简单箱式混合澄清器以后出现了ECD型萃取槽、双混合室萃取槽和双搅拌澄清萃取槽等具有较高混合效率和澄清效率的萃取槽。但是，国内外学者对萃取槽结构的研究多集中在对混合室和澄清室的优化，对前室的研究非常少。前室是位于混合室正下方的长方体空腔，对进入混合室的物料起到缓冲作用，同时能够增加重相和轻相的接触时间，提高混合效率。本文利用FLUENT软件模拟分析不同前室结构对搅拌桨抽吸力，混合室内两相混合速率和混合效率的影响。所做的工作如下以四种前室结构下的萃取槽混合室为研究对象，模拟料液和P507在不断流入和流出混合室的条件下的搅拌混合过程，以搅拌桨抽吸力、混合速率和单位体积混合能为评价指标，求解四种前室结构的混合室内部速度场、压力场和浓度场，分析前室结构对混合过程的影响。隔板式混合室混合效果最差，搅拌桨的抽吸力最小，物料被抽入混合室的速度最小；管式混合室混合速率最大，单位体积混合能最小，搅拌桨的抽吸力最大，混合效果最好；无隔板式混合室混合效果次之。混合效果和萃取槽改造成本综合考虑，企业将隔板式萃取槽改为无隔板式萃取槽，取得了较好的试验效果。但是试验中发现搅拌桨插入深度过低，使前室内物料随搅拌桨旋转，不利于物料的抽吸；重相入口压力较大时水会反串入有机相管道；通过90°弯管连接的两级萃取槽内被抽吸的物料流量非常小。本文针对所发现的问题对无隔板式萃取槽进一步改进，通过数值模拟和实验结合的方法确定搅拌桨的最佳插入深度、两级管路连接类型改为椭圆管。管式萃取槽由于目前企业改造成本的原因没有选用，研究表明它仍然是萃取槽前室的最佳结构，本文进一步对其结构尺寸进行选优。以抽吸力和搅拌功率为评价指标，求解两相物料混合的速度场，得出搅拌桨的最佳插入深度、抽吸孔径值和搅拌转速，使搅拌桨功率损耗较低的同时抽吸力最大。

简介：深埋地下隧洞工程的大量建设是未来社会发展的必然要求。与此同时，深埋对围岩性质的改变及带来的岩爆灾害给地下工程的施工与安全带来了严重的影响。以齐热哈塔尔高埋深引水隧洞为研究对象，通过室内物理试验及数值模拟结合的方法，研究片麻花岗岩的力学性质及引水隧洞的岩爆机理。主要分析了岩石的力学性质、最小围压对岩爆的影响、不同侧压力系数和不同开挖形状对洞室岩爆的影响，为实际工程提供一定的参考依据。论文主要内容及成果如下1对齐热哈塔尔片麻花岗岩标准试样进行单轴压缩试验、巴西劈裂试验和常规三轴试验。测得岩石的力学行为，结合破坏形态和应力应变曲线对其岩爆倾向和脆性特征进行分析，得到了力学性质和围压的线性关系。结果表明所测岩石具有较大的脆硬性、拉压比及较高的岩爆倾向。2结合物理试验中试样参数、破坏现象和裂纹扩展情况对PFC2D中的粘结本构模型进行了对比分析，选择更加适合的FLATJOINTED模型进行实现室内试验的参数反演和室内岩爆试验的模拟。参数反演从裂纹数目、破裂模式与应力应变曲线三个方面和室内试验进行对比分析，表明模型可靠性。室内岩爆试验模拟旨在探究最小围压对岩爆的影响，结果表明围压较小或较大时，更容易发生岩爆破坏围压在一定范围内时试样更加稳定，但发生岩爆时，破坏程度更加严重。3结合工程实际情况进行颗粒细观强度折减后进行了洞室开挖的模拟，研究了不同洞室开挖形状和不同侧压力系数下洞室的岩爆破坏过程。主要从裂纹萌生发展情况及种类、力链分布及开挖处位移状态三个角度进行了分析。结果表明侧压力系数对洞室开挖后的应力重分布有一定影响，但不同侧压力系数下，破坏时的应力集中分布区域和裂纹产生趋势都具有相似性。圆形洞室相对于城门洞形洞室更加稳定，但其施工过程较为复杂。城门洞型洞室在边墙与底板交接处存在相对薄弱区，但其开挖过程较为简单。

简介：长城作为世界文化遗产，具有极高的历史价值、科学价值和艺术价值。它是中华民族在改造自然、改造社会的长期实践中创造的，是中华民族历史发展的见证，反映了中国古代社会政治、经济、军事、文化等方面历史发展的轨迹。然而这些遗址在漫长的历史时期内遭受各种自然和人为的破坏，抢救保护形势极为严峻。近年来在国家及地方各级文物及相关保护单位的共同努力下，文物保护加固工程及相关科学研究正科学有序地展开。然而关于文物保护工程方面的施工工艺研究，当前相关的文献资料及研究成果鲜有报道。鉴于此，本文结合作者所从事的文物保护工程实践和科学研究，对我国西北干旱区嘉峪关长城墙体遗址保护加固工程中一些重要的施工工艺进行归纳和整理，包括长城墙体表面防风化加固，墙体风蚀掏空部位夯筑用土的配比及夯筑施工工艺，玻璃纤维（GFRP）锚杆锚固等工程措施。基于相关加固工程实例，对施工过程中采取的不同施工方案进行了对比验证，对施工过程中出现的问题进行了讨论，并从安全性、经济性、修复效果、可逆性等方面对施工工艺展开讨论和研究。通过研究得出以下结论（1）通过不断改进和完善，表面防风化加固施工工艺已经形成一套较为成熟的技术。但是由于实际情况的复杂性，该施工工艺仍应做好工程前期的试验论证，对具体工程采取针对性的解决方案。（2）夯筑砌补工程技术措施主要针对局部悬空失稳、局部掏蚀凹进，且上部本体自重相对较大，局部倾斜或有倾斜趋势的遗址本体，可达到较好的保护作用；该技术施工简便，易操作，且经济合理，而且是可逆的，适用于文物保护工程。（3）对GFRP锚杆的锚固特性和锚固机理等问题进行了试验性探讨，并提出了一套简便易行的GFRP锚杆锚固施工工艺流程，以最大限度发挥该种材料的加固效果。

简介：高功率微波HIGHPOWERMICROWAVE，HPM成为新时期发展的新型科技热点受到越来越多关注，无论是在军用上还是民用上都具有巨大的前景。军事方面，HPM武器作为新时代电子战的大杀器，在现代电子战中占有举足轻重的作用，已成为在电子战中对敌方电子指挥系统进行不可恢复损伤打击的新型概念武器；民用方面HPM源可用于远距离无中继站设备服务如远距离定位等。本文围绕高功率接收天线、高功率电磁屏蔽及高功率多路接收机的辐射源目标定位等方面进行了深入研究与实测；此文研究、仿真、加工并测试了基于高功率的无源浪涌防护器件测试夹具及多频带螺旋收发天线。主要工作如下1、HPM检测系统及屏蔽性能研究。针对高功率脉冲信号特性设计最优接收电小天线，以满足传输系统最大下行功率要求；基于等效传输线理论和数值仿真，定量对比分析开有孔缝形式的腔体屏蔽效能，实现最优屏蔽效果；完成多路HPM检测系统信号一致性测试，以用于后续对有用信号提取；此外，研究设计了一款高功率浪涌防护器件的测试夹具，结合等效电路理论分析了渐变位置处的电容电感效应，并采取轴向错位法提高了脉冲信号在夹具内传输性能。2、基于HPM无源定位算法研究。基于传统四站时差三维定位算法，通过对几何稀释精度来定量误差分析，并提出多种改进型算法消除定位模糊、提高定位精度。通过对多路检测系统接收到的HPM信号实现对HPM信号源的精确定位。3、基于电磁带隙结构多带收发天线设计。通过周期单元结构局部自谐振、互谐振使得超宽带螺旋天线成为多带可调天线（中心频点依次为24GHZ及其二次谐波，三次谐波处），同时，EBG结构的同相反射特性能够实现低剖面定向辐射效果，较无背腔结构时天线增益提高了4DBI左右。这为多频带天线的设计提供了新的理论指导。

简介：本文是在可持续城市与宜居城市建设的背景下，对“公共交通为导向的城市发展”TOD的城市空间设计方法理论的探讨。城市空间设计与可持续宜居发展目标之间的联系是所有城市在发展过程中都要面临的重要问题，认识二者之间的作用机制，明确TOD发展的意义，建立TOD城市空间设计的策略框架，对促进城市可持续宜居发展具有重要的理论和实践意义。首先，本论文通过对可持续城市和宜居城市的发展历程、内涵、发展原则的梳理与研究，建立起可持续宜居城市的概念框架通过对TOD与城市空间增长的联系解析，与可持续宜居城市发展的比较研究，明确TOD模式并不仅仅是交通规划，更是一种综合性的城市发展规划同时从社会、经济、环境三个维度对其核心理念进行深入剖析，明确其是实现可持续宜居城市发展的关键空间性路径。其次，通过对城市建成环境与可持续宜居环境主题之间的作用机理进行了研究，明确车辆行驶里程、公共交通与慢行出行比例是实现相应目标的关键中介导控因素通过对建成环境与交通出行之间相关性的分析研究，明确了两者间的作用机制在此基础上，选取包括中国城市在内的世界城市案例数据进行统计分析，量化验证之前的研究观点，明确可宜环境、空间环境和交通出行之间的量化关系，建立相应指数和分级，同时进一步明确空间环境因素中，道路密度、每平方公里拥有车站数量、人均CBD距离，公交廊道面积占比、建成区密度、单多中心程度对于公交出行比例有更强的影响力。再次，基于对历史数据的纵向分析、与国际城市的横向比较，通过统计分析方法将中国城市与公交都市进行比较，归纳总结了当前中国大中型城市发展过程中的城市空间与交通特征借鉴富有活力的城市空间网络结构原理，基于“关联性”、“连接性”和“层级性”三个特征，明确了公共交通与慢行交通的高可达性”的核心原则在此基础上，从空间网络系统的可达性视角入手，建构起基于“空间结构”、“网路连接”、“功能关联”、“活动层级”的TOD城市空间设计策略框架体系。

简介：点击查看更多循环加卸载下红砂岩次声特征及损伤表征研究.pdf精彩内容。

简介：储能既可作为发电单元又可作为负荷单元，对可再生能源发电消纳、电力“削峰填谷”、电动汽车以及微电网的建设等发挥举足轻重的作用，并构成未来智能电网的重要组成部分。本文以低压模块化PCS为研究对象，重点围绕多电平VSC的矢量调制与电压平衡、PCS并网模式电流环的控制以及PCS离网电压源输出系统控制展开研究，主要内容如下1介绍了全球可再生能源的发展现状，明确了我国新能源的现状以及对大规模储能的应用需求，分别从储能方式以及PCS拓扑两方面介绍了大规模储能的应用现状与发展趋势，并进一步总结了大容量PCS控制系统的难点与关键技术。2鉴于多电平VSC在大功率模块化并联PCS应用存在的巨大优势，针对多电平VSC的SVM电压平衡展开研究，首先从两电平入手介绍了SVM的基本原理与实现方法，并将该方法引入三电平VSC，介绍了冗余小矢量互补NTVSVM与VSVM两种均压算法的原理与实现。进一步，拓展到5LDCC并分析其SVM电压平衡，分别讨论了目标函数优化的NTVSVM、VDSVMH1、OVDSVMH1以及IVDSVM电压平衡算法，实现了5LDCC在全功率因数范围的电压平衡，并且在过调制情况下系统依然稳定运行。3针对电网电压平衡条件下PCS并网电流环的控制，首先分析了电流环PSSRF交叉耦合项的影响，介绍了两种解耦方法并探讨了滤波器参数对解耦效果的影响。其次，讨论了数字控制一拍延时对电流环解耦效果与系统稳定性的影响，分别针对状态反馈解耦PI与CPI控制器分析了其延时补偿策略。再次，讨论了控制器参数设计方法，明确了临界阻尼控制器增益在调节时间与超调量方面的优势。此外，分析了状态反馈解耦PI与CPI控制器的电网电压扰动抑制能力，分析了电网电压前馈以及有源阻尼对提高系统抗扰动能力的有效性。4针对电网不平衡与畸变条件下PCS并网电流环的控制，首先介绍了瞬时功率计算以及参考电流给定方法。其次，分析了基于状态反馈解耦PI与CPI控制器的DSRFC解耦有效性，以及两者对输出滤波器参数的敏感性。再次，讨论了RCS与PSSRFPICPI控制器的暂态响应，进一步明确了两者的内在联系与区别。此外，分析了RCS调节系统的最佳稳定判据，并分析了闭环奇异点产生的原因，讨论了基于RCS电流环的延时补偿策略及有效性。最后，介绍了离散域控制器的设计，分析了PSSRFDCPI、DVPI控制器的优势，并讨论了延时补偿与闭环死区补偿方法。5针对PCS工作于离网模式的输出电压源控制，首先建立了系统在离散域的矢量模型，并以输出电压有效值闭环控制方式入手，阐述了离网模式对PCS控制系统的要求。其次，详细讨论了电压瞬时值单闭环控制存在的局限性，明确了虚拟阻尼对抑制系统谐振的必要性。再次，探讨了双闭环控制结构电流内环最优增益设计准则，并以获得最大稳定性以及提高阻尼为目标，提出了内环最优增益设计方法。此外，以被控对象最优阻尼改造为考察对象，进一步明确了电流内环的本质及其与被控对象阻尼的内在联系。最后，详细讨论了离散域电压控制器的设计，以基波正序电压控制入手，介绍了PSSRF电压控制器的延时补偿与临界阻尼增益设计方法，并进一步得到静止坐标系DVPILC控制器，避免了坐标变换并通过将DVPILC推广都各次谐波分量，实现了对负序以及各频次电压的无静差调节。

简介：提高燃烧室内空气的进气压力及透平入口温度以提高循环热效率是国际上重型燃气轮机燃烧室技术的发展趋势，如何在燃气参数进一步提高的情况下，保证燃烧室内燃烧工况稳定以及较低的NOX排放依然是燃气轮机燃烧室设计的关键问题。进气压力影响燃烧室内碳氢燃料中C、H原子与氧分子的燃烧反应过程，进而影响燃烧室内速度场、温度分布、燃烧不稳定性以及NOX、CO等污染物的生成反应，而这些影响规律都无法通过常压燃烧实验获得，因此，深入开展高压条件下，气体燃料的贫燃预混燃烧实验势在必行。本文以中央高校基本科研业务费专项资金重大项目2014ZZD04以及北京市自然基金面上项目3162030资助为依托，设计并搭建了“适用于燃气轮机特高膨胀比透平的燃烧器和压缩空气储能系统的高压模型燃烧室研究”的高压燃烧实验系统，可用于进气压力为01MPA～40MPA范围内，气体燃料的贫燃预混燃烧过程的实验研究。本文详细探讨了高压模型燃烧室的设计方法、实验系统的构成、主要零部件的选型与检验以及实验系统原理。基于此高压燃烧实验系统，深入开展了一系列高压条件下，气体燃料的贫燃预混过程的燃烧实验。在此基础上，结合大涡模拟方法LARGEEDDYSIMULATION，LES进一步研究了高压条件下，旋流数、雷诺数、燃料当量比、值班比以及压力等燃烧室主要的结构和进气参数对3种不同类型燃烧室内热态流动、燃烧、污染物生成以及涡旋脱落、进动涡核以及低频振荡等燃烧室内大尺度不稳定性现象的影响规律，并对不同类型的燃烧室内各主要参数影响规律的异同进行了对比与总结，明确了各结构和进气参数在抑制燃烧室内NOX生成以及燃烧不稳定性现象的重要作用，为燃气轮机干式低排放燃烧室的设计和改造提供参考。本文的具体工作如下首先，参考国内外燃气轮机燃烧室的设计经验，对适用于燃气轮机特高膨胀比透平的燃烧器和压缩空气储能系统的高压模型燃烧室研究的高压燃烧实验系统进行了总体设计与计算，详细介绍了各个子系统的构成及原理，对主要的零部件进行了设计、选型及检验，对实验系统的控制软件进行了设计与改进其次，基于高压燃烧实验装置，通过实验方法研究得到了高压条件下，进气压力、旋流数、雷诺数、燃料当量比等燃气轮机燃烧室主要的结构和进气参数对高压模型燃烧室内，贫燃预混火焰形态、温度分布以及污染物排放的影响规律，并验证了高压条件下，亚格子湍流燃烧模型的适用性再次，在燃烧实验的基础上，通过大涡模拟方法进一步精确地求解了实验手段无法获得的燃烧室内流场的空间和时间上的动态信息，系统地研究了燃烧室主要的结构和进气参数对高压模型燃烧室内热态流动、燃烧、污染物生成以及涡旋脱落、进动涡核以及低频振荡等燃烧室内大尺度不稳定性现象的影响规律最后，在亚格子湍流燃烧模型适用性验证的基础上，采用大涡模拟方法对微、小型燃气轮机以及F级重型燃气轮机典型机组燃烧室内气体燃料的贫燃预混燃烧过程进行了数值模拟，详细分析了燃烧室主要的结构和进气参数对燃烧室性能的影响规律，明确了各参数在抑制燃烧室内NOX生成以及燃烧不稳定性现象的重要作用，为微、小型燃气轮机以及重型燃气轮机干式低排放燃烧室的设计和改造提供参考。

简介：离心式压缩机作为典型的能量转换机械，广泛应用于各种气体压缩流程中。为了拓宽其稳定运行工况范围，各种扩稳的手段与技术措施不断提出，其中孔式机匣处理在某离心叶轮上的应用，经过性能试验和数值模拟，验证了扩稳技术的有效性。论文以该离心叶轮为研究对象，采用数值模拟手段对其内部流动进行了定常与非定常流动的研究，以寻求其在小流量工况下发生非稳定流动的位置和气动参数变化规律，为孔式机匣处理技术的应用提供依据。为了验证数值计算方法的可靠性，论文对计算模型的网格划分、计算残差和空间离散格式分别进行了讨论，通过对比实验性能来验证计算方法的可靠性。进而，对离心叶轮通道的叶轮与不同宽度无叶扩压器的匹配性能进行分析，为离心压缩机叶轮与扩压器匹配设计提供参考。运用与实验一致的通道模型，进行离心叶轮通道在设计工况和小流量工况下的数值模拟。对比单叶片通道与整周叶轮在设计工况和小流量工况下的性能和内部流场细节，虽然二者在整体性能上差别不大，但是在叶顶附近处单通道与整周叶轮的流场有明显差别。整周叶轮的定常计算结果显示出叶轮内部的叶顶间隙泄漏流、叶顶间隙回流及叶片近叶顶周向位置的流场存在明显的非周期性特征，在小流量工况下流场的空间非周期性特征大大增加。根据叶片通道的不均匀度分析，发现在相对叶片弦长为0406位置处的速度和压力的不均匀度随流量减少而增加，说明该位置处可能首先发生流动失稳。借助周向进口总压畸变分析，在小流量工况下离心叶轮内流场受畸变的影响更明显，且流场内部受影响区域与进口总压畸变所在通道位置密切相关。针对非定常流动的数值模拟，本文分析和讨论了非定常计算的收敛判据。考虑到单叶片通道计算周期性边界条件假设的局限，对整周叶轮通道进行非定常计算和分析，得到了叶轮内部速度和压力参数的非定常变化规律，并借助FFT变换，得到了离心叶轮整周非定常流动的频谱特征。与整周定常计算结果对比发现，整周非定常计算时均流场的空间不均匀性与之接近，再次验证整周计算的必要性。

简介：超高层建筑高度、体量及独特的造型导致结构受力具有相应的复杂性。不同地震动输入下，超高层结构的地震响应特征亦具有与众不同的特点，特别是在远场长周期地震动作用下的响应特征能从更深层次去影响超高层结构的设计方法和控制措施。然而，对长周期地震动的涵义、工程特性、确定地震动输入的强度指标、长周期地震动输入下超高层建筑的响应特征的研究存在落后于工程实践的事实；对长周期地震动特性的规律和超高层结构的地震响应规律的认识目前处于滞后的状态；同时，日本关于具有长周期地震动孕育机制的场地上的超高层结构设计反应谱的应用也值得参考。为此，本文从下面三个方面完成了部分工作并得到的一些成果如下①长周期地震动界定1）地震动长周期分量的提取方法基于四个数据库中经过高通滤波和基线校正的地震记录，采用其中的汶川地震记录在频域上进行分析，并结合地震动与超高层结构的共振相关性，提出频谱周期参数并确定其取值；利用频谱周期参数界限值，将EMD得到的地震记录IMF分量重新组合、校正，得到地震动的长、短周期分量；提出分量分离方法并验证其合理性与有效性。2）长周期地震动的界定从地震动产生的震源机制、震级、震中距等方面对长周期地震动进行了初步的判断；继而参照近断层长周期地震动的界定方法，以长周期分量的能量比（RE）、峰值比PGVPGAL特征回归分析得到长周期地震动与常规地震动的界定模型Ω；结合原地震动的PGV与长周期分量的90％的能量持时（T90）区分近断层脉冲型长周期地震动；提出长周期地震动的两阶段界定方法。②长周期地震动输入1）长周期地震动的特性以界定方法筛分的三类地震动为对象，基于SPRC、MATLAB软件对比了三类地震动的幅值、频谱、持时三要素特性以及能量特性；以累积穿零数和HILBERT谱瞬时频率变异系数对长周期地震动的非平稳特性进行了初步的探索，展现其中的差异。2）谱强度指标以ETABS建立5个模型对比了超高层建筑结构考虑前三阶振型与考虑振型质量参与系数达90的高阶振型时的基底剪力差异，以振型质量参与系数90为控制参数，提出考虑高阶振型影响的谱强度指标S90，以PEARSON相关系数R评价S90与结构响应指标的相关性，以IDA为基础的离散系数Β评价S90的有效性。3）远场长周期地震动加速度验算反应谱根据规范设计反应谱周期长度以及汶川地震记录反应谱与规范设计反应谱的对比结果分析，表明了规范设计反应谱在部分特殊场地上的超高层建筑结构设计中的不足；基于超高层结构地震响应与速度或位移的相关性更好的前提，以汶川远场长周期地震记录和NEWMARK等提出的三阶段反应谱拟合模型为基础，提出了先拟合远场长周期地震动速度反应谱结合拟谱转换关系得到与规范接轨的加速度验算反应谱的拟合思路；同时，以遗传算法对拟合设计验算反应谱的模型参数进行标定和校验。③长周期地震动输入下结构响应特征地震动输入下超高层建筑结构的响应特征以界定方法区分的三类地震动作为输入，采用PKPM设计不同抗震设防区域的5个不同周期的超高层结构模型，分别采用ETABS和PERFM3D进行弹性和弹塑性分析，系统的对比了不同地震动输入下超高层结构的响应特征。发现长周期地震动输入下的结构响应与常规地震动输入时的明显差异，并指出了远场长周期地震动在未来超高层建筑结构设计中不可忽略的重要地位。

简介：当今社会经济迅猛发展，随之而来的能源短缺以及生态环境问题，已然成为人类关心的热点，面对环境污染控制和净化的研究也已成为亟待全球科学家攻克的重要难题。光催化技术是一种绿色的高级氧化技术，在光的照射下，半导体材料能够活化氧气分子或水分子，使之产生具有活性的自由基，降解和消除掉各种环境污染物。光催化技术不仅能够有效的利用太阳能，将其转化为氢能等容易为人类所用的能源，从而解决资源短缺等问题还能够把有毒、有害的有机、无机环境污染物降解或者矿化为低毒性甚至无毒性的物质，降低对环境造成的污染。然而，以二氧化钛TIO2为代表的传统半导体氧化物光催化剂，因其本身能带结构局限，存在对光的响应范围较窄等问题，导致对太阳能的利用率较低，同时其本身还有稳定性较差等缺点，这些因素都限制了其在光催化领域的发展和应用。因此，如何实现光能的有效转换，寻找和制备具有宽光谱响应范围、高量子效率且易回收利用等优势的光催化材料是亟待研究者解决的关键科学性问题。目前，以石墨相氮化碳GC3N4为代表的非金属层状材料，其特殊的电子结构，使之展现出独特的性能，同时它还具备良好的热稳定性、化学稳定性，成为科研工作者研究和关注的热点。另外该材料成本低廉，具有合适的能带结构，其禁带宽度EG约为27EV，是类似于石墨的片层结构材料，可以从多种富含氮元素的天然材料中制得。GC3N4在可见光照射下即可光解水、光催化降解多种污染物，是一种理想的可见光响应型光催化剂。但光谱吸收范围窄、比表面积小、光生电子空穴对复合率高等缺陷影响了其光催化性能的提升。本论文以GC3N4为研究中心，通过多种修饰改性方法，改善其光催化性能，在对该材料进行微观结构表征以及光催化性能评价基础上，对其性能提升的原因及作用机制进行了详细的分析，主要研究内容如下首先，以多层GC3N4为基底材料，通过半导体复合的方法来提高其可见光催化性能。采用离子交换法分别制备了银氯化银AGAGCL和碘化银AGI纳米颗粒改性的GC3N4纳米复合材料AGAGCLGC3N4和AGIGC3N4，一方面扩展了GC3N4可以利用的可见光范围另一方面利用二者之间的协同效应促进光生电子空穴对的分离，提升其光催化降解性能。利用多种表征方法分别对AGAGCLGC3N4和AGIGC3N4纳米复合材料的微观结构和形貌进行分析，并深入考察了AGAGCLGC3N4和AGIGC3N4纳米复合光催化剂在可见光照射下降解环境有机污染物的性能。结果表明，随着AGAGCL和AGI含量的升高，复合光催化剂在可见光区的吸收逐渐增强。在可见光的照射下，AGCLGC3N4中会有部分AG单质出现，形成AGAGCLGC3N4复合纳米材料，AG单质的等离子共振效应以及材料之间构建的协同作用共同提升了光催化性能，然而该体系仍存在稳定性较差的问题相比之下，AGI具有更强的光催化活性，与GC3N4的复合可增强AGI的稳定性，二者之间的协同作用有助于光生电子空穴对的迁移和分离，最终使复合材料的光电流强度和光催化活性等均得到显著提高。其次，与石墨材料相比，二维以及三维结构的石墨烯材料具有更优越的光电性质和表面特性。而层状GC3N4材料与石墨结构相似，层间以范德华力相连，比表面积较小，影响了其光催化性能。借鉴石墨烯的研究思路，以多层GC3N4材料为基底，通过剥离、自组装等方式将其制备成二维或者三维结构，打破GC3N4材料层间的范德华力，增大其表面积并提升其光催化性能。采用溶剂剥离法，控制合成了二维类石墨烯型氮化碳GLC3N4，该材料具有较高的比表面积、有效的电子空穴对分离率和优越的光电性能，在可见光照射下，GLC3N4的光电流强度和光催化活性都得到了显著的提高。另外，在二维GLC3N4研究的基础上，进一步在离子液体的辅助下，将体相GC3N4转变为具有三维网络结构的GC3N4水凝胶。运用多种表征手段结合理论计算研究了三维网络结构GC3N4水凝胶形成的机理，据此提出了一个将层状材料剥离转化成稳定的三维水凝胶的普适性方法。研究表明，三维网络结构GC3N4水凝胶具有特殊的电子结构和光学特性，可拓展GC3N4在光学等领域的应用，这为后期湿法化学的研究以及纳米材料光电特性的调控提供了新的方法和思路。综合二维GLC3N4与三维GC3N4水凝胶光催化特性的研究可以发现二维GLC3N4因具有较大的表面积和优异的光生载流子转移和分离效率，而具备更优的光催化性能。最后，为进一步提升二维GLC3N4的光催化性能，而向其中引入具有宽光吸收范围、高量子效率、强光生载流子迁移能力的新型纳米材料，利用复合材料的协同效应提升其电子空穴对的分离效率及其对可见光的吸收能力。基于此，设计制备了ZNSGLC3N4以及GLMOS2C3N4复合材料，并将其应用于光催化降解有机污染物。研究结果显示，在可见光照射下，不同维度的纳米复合材料光催化降解有机污染物的活性优于纯GLC3N4材料。随着复合材料单体间接触面积的增加，建立了载流子的快速传输通道，加速了界面电荷的转移能力，能够显著改善GLC3N4的光电化学性质。同时，复合纳米材料提高了对可见光的利用率，实现了有机污染物的高效、深度降解。该研究工作展示的独特策略可以扩展到其他纳米复合体系中，也为合理设计和优化其他重要的化学和催化反应提供了新的研究思路和实验手段。

简介：微网是指由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，可以运行在并网和独立两种模式。微网作为一种新型能源网络化供应及管理技术，既方便了分布式能源的接入，又可实现需求侧管理及经济运行等目标。本文围绕微网的能量管理与优化设计、需求侧管理技术集成等问题展开研究，主要研究内容包括1建立了风力发电系统、光伏发电系统、柴油发电机、冷热电联供系统、储能元件、电力电子转换元件、负荷元件的准稳态或慢动态仿真模型，为后文各种典型微网能量管理和优化设计的研究奠定了理论基础。2针对包含海水淡化负荷的风光柴储孤立微网系统，设计了一套实用化的协调运行控制策略，该策略以保证孤立系统的长期稳定运行，提高系统运行经济性为目标，同时计及了各种设备的运行约束条件。利用自主研发的长时间尺度的准稳态仿真工具，进行仿真计算，验证了本文所提方法的有效性。3提出了一种适用于并网型微型燃气轮机冷电联供系统的能量优化控制策略，该策略能够使联供系统工作在以电定冷、以冷定电、经济最优和效率最高四种运行模式，综合考虑是否允许发电上网、购电价格、燃气价格和燃机上网发电价格等因素的影响，实时调整联供系统的电出力和制冷量。4针对可再生能源波动对联络线功率的影响，采用家用电热泵设备作为用户侧负荷响应控制资源，基于状态队列（SQ）算法控制热泵负荷开关状态，以响应系统负荷平衡需求，提出一种使用需求侧负荷响应控制技术替代储能，平滑联络线的功率波动的方法。5采用典型的带海水淡化负荷的风光柴储互补独立微网做为研究对象，提出了考虑全寿命周期净费用、可再生能源利用率以及污染物排放水平的多目标优化设计模型，可用于对微网中分布式电源和储能系统的容量进行优化配置。

简介：随着计算机技术的普及和发展，电子警察及智能交通应用得越来越广泛，而车牌自动识别技术的实现又是其中的关键。但是由于自然光照条件、车牌本身因素、摄像器材、环境等很多方面的影响，同时又需要满足智能交通系统对于准确性和实时性的要求，车牌识别技术面临很多困难，本文针对上述不利影响，着重对车牌识别技术中的车牌定位、字符分割和字符识别这三个方面进行了深入研究。车牌定位方面，针对车牌区域小、色彩搭配固定的情况，以及容易受到光照条件影响的不利情况，提出了粗细两级，利用投影和HSV颜色空间进行定位的方法；在字符分割方面，首先针对由于摄像头角度以及车牌本身悬挂问题可能造成的车牌倾斜，提出了一种利用HOUGH算法进行直线提取，继而获得倾斜角实现校正的过程，对进行校正之后的图片进行除杂操作，利用一种改进过的像素点投影算法实现分割。在字符识别方面，文章针对车牌字符的特点和模板匹配、神经网络识别算法各自的优点，本着将两种算法进行结合的目的，并充分考虑汉字，字母和相似字符的特点，提出了一种复合式的字符识别。第一级汉字使用BP神经网络进行识别，字母和数字使用改进过的模板匹配识别，相似字符单独处理。第二级识别都使用骨骼化后与模板进行HAUSDROFF距离计算，实现匹配识别。

简介：在当前的国内公共安全领域中，基本上仍然采用纯手工的方式对刑侦现勘图像进行标注，这种方式不仅效率低下，并且带有强烈的主观性，针对这一现状，本文在阅读大量国内外参考文献的基础上，围绕图像特征提取和语义标注，提出了一些自己的改进方法，期望能够实现刑侦现勘图像的自动语义标注，减轻公安干警的工作强度。本研究主要内容包括⑴深入研究了颜色和纹理两种底层的图像特征，在这两种特征的基础上，通过加入不同的权值系数，提出了融合的特征提取算法。经过大量的实验，将实验结果中表现最好的权值作为融合特征提取算法的参数，以之为基础，借鉴图像分类思想，将图像语义标注问题转化为图像分类问题，通过特征直方图相似度对比的方式实现图像分类，进而实现刑侦现勘图像的语义标注。实验结果表明，融合的特征算法比两种单独的特征算法对于图像语义标注准确率有明显提高。⑵对SIFT和SURF特征进行了研究，针对SURF特征在图像的尺度和旋转变化方面表现不够理想的情况，借鉴SIFT特征的思想，以SURF特征为基础，结合高斯金字塔模型，提出了GPSURF特征提取算法。核心思想是在尺度空间构造阶段采用图像尺寸改变的高斯差分金字塔，模拟人眼由远及近视物这种图像尺度改变的情况，期望能够克服图像尺度和旋转变化的影响，改善刑侦现勘图像的特征表示。实验结果表明，GPSURF特征明显提高了刑侦现勘图像的语义标注准确率。⑶研究了词袋模型，借助这模型，将提取的图像特征釆用一种聚类算法进行聚类，构成视觉单词，视觉单词的集合组成视觉词典，然后通过支持向量机对其进行训练，得出各类图像的分类超平面，接着以两两比较的方式构造了支持向量机分类器，通过这个分类器对图像进行分类和标注，从而实现了一种图像语义标注模型。通过实际的实验过程，验证了该图像语义标注模型的有效性。⑷设计实现了一个“案件图像管理与检索系统”，将提出的颜色和纹理融合特征与GPSURF特征再次融合，得到再融合特征HLGS，以此特征为基础，通过再融合特征语义标注模型实现了刑侦现勘图像的语义标注，并且将其应用到了“案件图像管理与检索系统”中的图像语义标注模块和图像检索模块。