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关键词： 桩   直剪试验   砂岩-混凝土结构面   离散元法   常法向刚度  

摘要： 为从宏、细观角度揭示常法向刚度(Constant Normal Stiffness,CNS)条件下锯齿状砂岩-混凝土结构面剪切机制,首先采用湖南大学自主改造的CNS岩石直剪仪开展3组砂岩-混凝土结构面室内剪切试验.在此基础上,采用刚性墙替代法建立与室内试验相应的离散元数值模型,并引入3个显式运动学方程控制砂岩试样运动轨迹从而实现CNS条件加载,将数值模拟与试验结果对比验证了模型的合理性.随后,开展16个工况的数值剪切试验,通过观察剪切裂纹扩展和力链演化形态,从细观角度揭示结构面破坏模式和荷载传递机制,并从宏观角度分析锯齿几何尺寸(半波长λ、起伏角θ)和加载边界条件(初始法向应力σn0、法向刚度K)对剪切强度和法向膨胀的影响.结果表明:剪切裂纹按照“平稳增加—急剧增加—增幅减小”的发展趋势由结构面区域逐渐向岩石内部扩展,结构面破坏模式随起伏角的增大由滑移磨损向剪断破坏过渡,剪切强度随λ、θ、σn0和K的增加呈指数函数型增加.

关键词： 爆破拆除   楼房   多体-离散体动力分析   楼房结构-倒塌方式-切口特性的匹配  

摘要： 中国拆除钢筋混凝土结构的多体—离散体动力分析是建立在多体动力方程(符号、函数)和变质量塌落动力方程基础之上,并求得方程包括解析解的全面解。应用近景摄影测量和实例的动力方程反演,获得了破损钢筋混凝土材料的塑性动力参数和结构拆除参数。利用动力方程解及其导出量的相似准则,组建了各类结构不同倒塌方式的切口相似准则公式,即楼房翻倒的单切口相似准则曲线拟合式(5)和它的另一式(6)及切口经验式(7),跨间下塌框架切口相似准则实例修正线C_(4),单切口有后坐楼房翻倒的相似准则曲线拟合式(8),高楼原地层间连续冲击塌落相似准则式(9),高楼多切口原地冲击塌落切口经验式(10),和楼房双切口同向翻倒相似准则曲线,及其它切口-楼房结构倒塌的相似准则曲线族等。类比国内46个拆除实例,从其切口相似准则曲线和实例图中,提出了我国楼房结构-倒塌方式-切口特性的拆除匹配表的楼房倒塌的判断规则,和楼房结构和切口的[λ(λ_(1),λ_(p)),η_(h)(η_(r))]坐标点在其相似准则曲线上方附近时,确定楼房倒塌的判断规则。可简便地确定各类楼房结构多种拆除方式的切口尺寸,继而以无量纲图表确定其他拆除效果。由此,使用多体动力学切口控拆技术(MBDC),可以实现对楼房爆破拆除的简便、准确地拆除控制。

关键词： 隧道工程   断层破碎带   离散元   次生断裂  

摘要： 为研究次生断裂的形成原因、隧道结构破坏特征及其机理。以福宜高速公路梁王山隧道为依托,采用MatDEM离散元结合现场测试的方法,模拟断层运动和隧道破坏。结果表明:受主断层两侧地层相向运动影响,在离FW4断层出口远端软弱地层产生了次生断裂,隧道开挖后围岩次生裂隙扩展并发生不均匀破坏,表现为拱顶开裂,边墙强烈内挤和纵向裂缝等;低刚度裂缝能吸收变形产生明显变形阻断作用,但却容易引起对向侧部围岩的进一步应力集中,加剧隧道的不均匀破坏;为避免受次生断裂影响下穿越断层破碎带隧道发生破坏,应对次生裂缝或节理进行注浆加固,减少新生裂缝数量,削弱附近围岩的应力-变形集中,降低隧道施工风险。

关键词： 离散结构   教学目标   教学对象   教学手段   知识体系  

摘要： 离散结构是信息类相关专业的重要课程,难学难教。如何教好这门课程是值得探讨研究的一个问题。本文在简要解释离散结构重要性的同时,分析了学习本课程学生的不同水平层次;说明了一般本科院校信息类学生的离散结构的教学目标,调查了国内外相关高校的离散结构的教材的选择和教学的内容;阐述了适合我校学生的离散结构课程的三个知识层面,包括基础知识、13个重要知识点和4个难学知识点;探讨和研究多视角和多手段相结合的离散结构的教学方法,并且展示和分析了新旧方法的考试成绩对比情况。实践证明了多视角和多手段相结合教学方法的有效性。

关键词： 离散单元法   砌体墙体   数值模型   房屋结构  

摘要： 文章利用离散单元法对砌体墙进行分析,研究了不同高宽比、开洞率以及竖向荷载条件下墙体的性能变化规律。通过模拟结果可以看出,在不同宽高比、开洞率和荷载条件下,房屋砌体墙结构的承载特性和受力性能与现有实测数据的变化规律类似,吻合性良好。因此,文章利用离散元方法所建的模型房屋结构模型可以模拟真实的砌体墙在受到外荷载时所表现的承载特性。此外,该模型能够有效预测房屋结构的破坏模式。相关研究结论可为实际砌体墙工程提供参考。

关键词： 拓扑优化   离散设计变量   整数规划   多材料结构  

摘要： 多材料结构拓扑优化相比于单材料结构优化具有更大的设计空间,展现出巨大的设计潜力和应用前景。本文基于离散设计变量研究多材料结构拓扑优化,通过建立有效的设计优化方法,获得轻质高效的结构设计。首先,根据离散变量的特点,建立多材料结构拓扑优化模型,由离散变量下约束函数和目标函数的灵敏度信息构造序列近似整数规划子问题,采用运动极限策略限制设计变量的改变量以保证整数规划子问题的近似精度。为了解决离散变量的组合复杂性,采用具有多项式复杂度的正则松弛算法来高效求解(和经典的连续变量算法效率相当)。本文利用多材料结构最小柔顺性优化问题以及最大传热效率优化问题研究离散变量方法的有效性。数值算例表明,离散变量优化方法可以获得稳定迭代收敛的多材料拓扑设计,优化构型中的材料界面清晰分明,有效避免了出现模糊区域。

关键词： 离散变量   激光通信网络   拓扑结构优化   优化目标函数   多目标进化方法  

摘要： 激光通信网络在进行信息传输时容易受到离散变量的影响,降低信息传输质量。为此,研究离散变量影响下激光通信网络拓扑结构优化方法。生成激光通信网络初始拓扑结构,分析离散变量带来的影响。根据激光通信网络拓扑结构优化目标,建立激光通信网络的拓扑结构优化目标模型。采用多目标进化方法,剔除拓扑结构中的冗余链路,实现对激光通信网络拓扑结构的优化。实验结果表明,所提方法优化后的网络拓扑结构链路平均长度在50 cm以下,通信节点能量在48 J以上,网络生存轮数高于371轮,优化性能好,有效剔除了网络拓结构中的冗余路径。

关键词： 离散监督哈希算法   非结构化网络数据库   在线检索   SDMH   显式语义标签   二进制码   拉格朗日乘子  

摘要： 受非结构化网络数据关联性弱、数据收敛特性差的影响,对相关数据库进行检索时,检索精度难以得到保障,为此,提出基于离散监督哈希算法的非结构化网络数据库在线检索方法研究。首先,基于离散监督哈希算法将非结构化网络数据样本的显式语义标签利用相应的二进制码进行表示,并借助拉格朗日乘子对其进行离散化处理,使得哈希函数对于学习非结构化网络数据显式语义关联快速收敛。然后,按照相同的方式对所有数据及查询请求进行编码。最后,将与查询请求哈希编码匹配程度最高的数据作为优先检索输出结果。在测试结果中,设计检索方法在图像查询文本指令,以及文本查询图像指令下的检索平均精度均值始终稳定在较高水平,且检索时间最高仅为7 s,具有实用性。

关键词： 癫痫   颞叶   磁共振成像   海马   微结构  

摘要： 目的观察自动分割技术联合神经突方向离散度和密度成像(NODDI)显示海马硬化型内侧颞叶癫痫(mTLE-HS)患者海马亚区体积与微结构改变的价值。方法回顾性分析33例左侧mTLE-HS患者(mTLE-HS组)及35名健康成人(对照组)的头颅MRI,以FreeSurfer软件自动分割海马亚区,测量阿蒙角(CA)1、CA2~3、CA4、颗粒细胞-齿状回(GC-DG)及下托体积,经后处理获取各亚区NODDI参数;比较组内及组间海马各亚区体积及NODDI参数,分析其间差异有统计学意义者与发病年龄及病程的相关性。结果mTLE-HS组左侧海马各亚区体积均低于对照组(P均<0.05)。mTLE-HS组左侧CA1及CA4亚区神经突密度指数(NDI)低于、而CA1亚区各向同性体积分数(fiso)均高于右侧(P均<0.05)。mTLE-HS组左侧CA1、CA2~3及CA4亚区ODI,CA1、CA4及GC-DG亚区NDI均低于对照组(P均<0.05),而左侧CA1、GC-DG及下托亚区fiso均高于对照组(P均<0.05)。mTLE-HS左侧海马各亚区体积均与发病年龄呈中度正相关(r=0.540~0.667,P均<0.001)而与病程呈低度负相关(r=-0.492~-0.386,P均<0.05);左侧海马CA4及GC-DG亚区NDI均与病程呈低度负相关(r=-0.418、-0.388,P均<0.05)。结论自动分割技术联合NODDI可显示mTLE-HS患者海马体积及微结构改变;NDI可能是评估mTLE-HS的较敏感的神经元进行性损伤生物学标志物。

关键词： 车身设计   平台化设计   离散拓扑优化   遗传算法  

摘要： 产品族的平台化设计可以提高零部件的通用率,降低生产成本。但是目前关于平台化的研究主要集中在参数化设计层面,缺少直接对产品拓扑结构进行平台化设计的方法。为此,本文面向车身结构的平台化设计需求提出了一种适用于多对象拓扑结构的并行设计方法。首先将改进图分解算法与多目标遗传算法结合得到单个车型拓扑结构划分的最优设计方案;其次基于车身拓扑结构模块化设计流程提出了一种面向多对象优化的多种群多染色体遗传算法(multi-population and multi-chromosome genetic algorithm,MPMCGA),该算法能够保证各对象的设计目标损失在允许范围内的同时,提升平台模块的共享潜力。最后通过对3款概念车身的底板结构进行平台化设计,验证了多对象离散拓扑优化方法的有效性。