本文通过对比试验,研究了磁铁矿砂部分替换天然河砂制备超高性能混凝土(UHPC)的性能;在此基础上,再复掺多壁碳纳米管(MWCNTs),分析其掺量对UHPC的导电、温敏与力学性能的影响。结果表明,磁铁矿砂的加入使得UHPC的抗压强度略有降低;UHPC的电阻率随磁铁矿砂的替换比例增加而降低;复掺25%磁铁矿砂与0.15%MWCNTs时,试件28 d电阻率降低34.94%。温敏方面,掺磁铁矿砂的UHPC电阻率随温度升高而降低,各组试件在10~30 ℃温区内降幅超73%,表现出良好的温敏特性;复掺MWCNTs可进一步降低UHPC的电阻率,并优化其宽温域稳定性,其中复掺0.1%MWCNTs的UHPC在25~130 ℃兼具最优的宽温域温敏特性与最高的抗压强度(149.5 MPa)。

为制备兼具良好力学与机敏特性的超高性能混凝土(UHPC),通过复掺钢渣砂、碳纳米管(CNTs)、纳米炭黑(NCB)及多层石墨烯纳米片(GNPs)等导电功能填料,系统测试了UHPC的28 d抗压强度、电阻率及其在极限荷载下的压敏及弯敏特性。结果表明,当钢渣砂、CNTs、NCB、GNPs的质量掺量分别为20%、0.2%、0.2%及0.03%时,材料性能最优,此时UHPC的28 d电阻率比对照组下降了45.44%、抗压强度提高了12.80%、抗压与抗折电阻率最大降幅分别达63.14%和27.42%。

黄金尾矿骨料替代天然砂石制备混凝土既可减少天然骨料开采,又可缓解黄金尾矿处置堆存问题。本文研究了黄金尾矿细骨料在水泥砂浆中的碱骨料反应。结果表明,黄金尾矿细骨料的碱骨料反应活性较低,养护120 d后膨胀率仅为-0.046%;骨料颗粒与水泥基体紧密连接,界面无明显碱硅酸盐凝胶相产物生成,骨料内部也无明显膨胀微裂纹。黄金尾矿中溶出的活性铝质组分参与碱硅酸盐反应,生成了碱铝硅酸盐凝胶相,这可能是抑制碱骨料膨胀的主要原因之一。本研究通过多尺度表征证实,黄金尾矿细骨料可替代100%天然砂用于水泥砂浆,在保障抗压强度(120 d达55.4 MPa)的同时抑制硅酸盐反应膨胀(<0.1%),为黄金尾矿在混凝土制品的资源化应用提供了理论支撑。

为应对可再生能源波动性,提出基于两阶段随机规划的虚拟电厂(VPP)储能与多类电制气协同配置方法。首先,利用K-means聚类生成场景,并通过经验模态分解将波动功率分频分配给储能与制氢设备,实现灵活资源精准匹配;其次,构建以VPP期望收益最大化为目标的模型,一阶段定容量,二阶段优运行。仿真表明:与确定性规划相比,该方法虽使日均投资成本增加,但在极端场景下弃电成本降低90%以上,显著提升系统鲁棒性与消纳能力。此外,系统经济性对氢价最敏感,提高弃电惩罚将驱动电解槽容量增加。

为满足船舶管路系统对波纹管高耐压与低刚度的双重需求,本研究基于TA15材料设计了一种新型拉杆平衡式金属波纹管,并提出了加强环协同优化方案。与传统紧密贴合设计不同,该加强环在低内压(2 MPa)下与波纹管分离、高内压(10 MPa)下部分接触、爆破压力(30 MPa)下完全接触。基于ABAQUS的有限元仿真表明,在10 MPa轴向拉压和30 MPa高压工况下,波纹管最大应力分别为908 MPa和931 MPa,均低于TA15屈服强度937 MPa,且刚度保持在较低水平。

针对工业机器人群体协作在实时性与资源分配效率方面所面临的挑战,提出一种基于边缘计算的协同任务分配与路径规划方法。在任务分配层面,采用改进合同网协议与动态负载均衡策略,以应对设备异构与任务突变;在路径规划层面,融合时空地图与强化学习避障策略,确保运动安全;同时,设计边缘-云端协同机制,通过智能卸载决策与断网应急方案保障系统可靠性;最后,通过6台UR5e机械臂与3台边缘服务器搭建的测试平台,在装配与分拣场景中进行验证。结果表明,相较于基于区块链的方案,该方法使系统响应延迟降低38.74%,边缘节点带宽消耗减少61.94%。

以汽车防撞梁有限元仿真分析结果为依据,采用拉丁超立方采样方法选取样本点,将其结果作为数据集,并验证其满足降阶要求;应用MATLAB软件对数据集进行降维,再采用克里金法机器学习得到预测结果;根据预测结果采用序列最小二乘规划法对防撞梁进行优化设计。结果表明,采用预测模型时,各样本的决策系数R²均保持在0.96以上,RMSE的预测误差均小于0.7,都在工程允许范围之内;采用优化模型时,优化后总位移最大值降低28.99%,X方向最大值侵入量降低86.14%,最大应力降低19.42%。

针对传统汽车悬架系统存在无法同时保证行驶平顺性与操控稳定性等问题,基于径向基函数神经网络与滞后量化器,提出了磁流变半主动悬架控制策略,建立了七自由度整车动力学模型,最后通过仿真实验进行验证。结果表明,与一般的鲁棒控制方法相比,在鲁棒控制器中引入滞后量化器和自适应控制策略,可以有效降低计算强度和衰减系统非线性引起的干扰;使用模糊神经网络设计的MR阻尼器的逆模型,证明实际电流信号和预测电流信号之间具有良好的一致性;在随机道路激励下,使用SRBF-HQ的自适应鲁棒控制的垂直加速度、俯仰角加速度、横滚角加速度的均方根值与峰值均比被动悬架系统与鲁棒滑模控制器的高,显著提升了整车的振动抑制与乘坐舒适性。

为探究热氧与紫外条件下老化沥青及其再生沥青的性能,对基质沥青、老化沥青及其再生沥青进行了3大指标分析、动力黏度测试和双边缺口拉伸试验,并采用傅里叶变换红外光谱仪测试了10种不同类型的沥青官能团指数。结果表明:温拌再生沥青的针入度、延度、临界裂纹尖端位移均小于热拌再生沥青,软化点、动力黏度值均大于热拌再生沥青;中温再生剂与XT-2再生剂均可很好地补充老化沥青中缺失的轻质组分,有较好的再生效果,其中中温再生剂补充轻质组分比XT-2再生剂有5.7%的效果提升。

在钢箱梁上跨既有通车路段施工过程中,临时支架设计方案直接影响施工安全及道路通行保障。本文以G0321德州至上饶高速公路祁门至皖赣界段金字牌枢纽跨黄浮高速分离立交主线桥第二联50 m简支钢箱梁为研究对象,对钢箱梁架设跨高速临时支架,借助Midas Civil软件建立支架1:1的空间有限元模型,对施工周期内支架应力分布、竖向变形及整体稳定性进行系统核算,并重点分析了两类关键变量对受力状态的影响。结果表明,支架体系力学响应主要受整体刚度分布与稳定裕度影响,而非构件自身的强度储备;原设计"水平联系杆+斜撑"的分层布置更契合跨路临时支架传力规律,其强度、刚度及整体稳定性均满足现行公路桥涵规范要求;外侧与中分带立柱截面同步增大可显著优化整体受力性能,但综合材料用量提升。