以宁安城际铁路安庆试验工点长江高阶地区冲积成因中低压缩性黏土为研究对象,进行了一系列土工试验、原位测试和现场填筑试验．对中低压缩性黏土的物理力学指标进行了整理分析,探讨了试验方法对沉降计算指标取值的影响;基于现场填筑试验,对中低压缩性黏土地基的总沉降、分层沉降、孔隙水压力和侧向位移进行了分析．结果表明:该中低压缩性黏土具有较好的工程特性和强超固结特性,取样扰动对土工试验结果影响显著,推荐采用静力触探试验获取沉降计算指标;路堤荷载下地基以浅层弹性变形为主,孔隙水压力和侧向位移监测结果均表明地基内部排水固结现象不明显,路堤荷载主要由土粒骨架承担．

针对西部盐湖地区出现破坏盐湖资源环境生态平衡的镁害问题,结合西部盐湖地区建筑材料受盐卤腐蚀破坏严重的状况,模拟西部盐湖环境条件,进行镁水泥钢筋混凝土中不同涂层钢筋的室内快速腐蚀试验．镁水泥混凝土中的裸露钢筋作为对照组,其他经过涂层处理的四组钢筋作为试验组;通过CS350电化学工作站对钢筋的电化学腐蚀行为进行研究,分析镁水泥钢筋混凝土中不同涂层钢筋的极化曲线以及钢筋腐蚀速率.试验结果表明:各种涂层防腐效果从高到低依次为环氧树脂涂层、杰美特涂层、美佳丽涂层、新美特涂层;环氧树脂涂层的腐蚀速率为裸露钢筋腐蚀速率的1／1 600~1／2 000,新美特涂层的腐蚀速率为裸露钢筋的1／20~1／30．

鉴于钢筋混凝土结构具有成本低、耐腐蚀和施工简便等优点,根据假设的海况条件和5 MW风机的属性,提出了钢筋混凝土半潜型浮式风机平台的概念设计方案.采用SESAM软件建立水动力模型进行数值模拟,研究了浮式平台的整体性能,包括稳定性、水动力性能和整体强度.结果表明:半潜型浮式平台的稳定性、水动力特性和整体强度良好,能够满足风机正常作业的相关规范要求,验证了钢筋混凝土浮式风机平台的可行性.

为了获得剪切荷载作用下板式无砟轨道界面黏结破坏过程特征,构建了无砟轨道界面三维有限元模型,采用界面单元模拟了轨道板与砂浆层间界面非线性黏结力-位移关系,分析了多种剪切荷载模式下界面应力、界面黏结承载力、界面破坏区域分布的变化规律．研究结果表明:轨道板与砂浆层界面剪应力纵向分布在轨道板板端加载位置处最大,并逐渐向内衰减;随着荷载的增大,板端处界面剪应力最先超过界面黏结力强度,界面裂缝在该处萌生,并逐步向轨道板内部扩展;双侧加载时界面黏结承载力为264.9 kN，大于单侧加载时的209.8 kN,但单侧加载时界面裂缝扩展范围更大,使得其承载力能在一定的位移范围内稳定在一定值;随着荷载的增大,界面分段逐步丧失黏结力．

试验探讨了聚乙烯醇(PVA)及其掺量对纳米碳黑-水泥砂浆力学性能的影响,结果表明:当PVA掺量为0.2％时,改性水泥砂浆的抗压、抗折强度和黏结弯曲强度分别提高了32.1％,12.2％和18.6％．采用扫描电镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射光谱和差示扫描热分析仪观察了PVA改性纳米碳黑-水泥砂浆的物理化学性能,结果表明:当PVA掺量较少时,PVA形成丝状聚合物膜均匀分散于水泥砂浆中,填充孔洞和桥接裂缝,改善了水泥砂浆的微细观结构;但是,当PVA掺量过多时会在水泥浆体内形成大量片状结构,包裹水泥颗粒和水泥水化产物,阻碍水泥的水化速度,导致改性砂浆的力学强度降低．

通过节点柔度对半刚性连接框架可靠性的影响构造半刚性连接模型,分析了半刚性连接点对框架有限元的影响．把构件抗力和荷载效应看作随机变量,对折减刚度矩阵和等效虚拟荷载进行分析,用蒙特卡罗模拟法来估计框架系统的失效概率,对非线性半刚性、线性半刚性、完全铰接三种状态进行分析比较,表明半刚性连接点行为在整个钢框架系统可靠性计算中起到重要作用,因此当对钢框架进行可靠性分析时不能忽略半刚性连接体的影响.

针对传统仿真系统静态构建技术中存在的资源重用性低、部署难度高等问题,提出了一种在云仿真运行环境下基于遗传算法来求解仿真模型与虚拟机之间最优映射的算法.该算法充分考虑云仿真环境下大规模资源调度的应用背景,保持适当的染色体编码长度,优化了种群的适应度函数,提高了GA算法收敛速度和所得解的可信度.实验结果表明:本文算法相比于传统遗传算法能有效避免局部收敛,达到更好的资源负载均衡效果.

针对影像分类中少量标记样本问题,提出了基于模糊粗糙集的影像半监督分类算法.首先,通过模糊粗糙集对数据的粗糙性与模糊性进行建模,采用归一化的模糊互信息来度量特征与类别信息的相关性,并利用模糊上下近似度量样本的类别隶属度;然后,结合归一化的模糊互信息改进正则化框架下的特征评价方法,在谱图分析的半监督特征选择框架下实现特征优选;其次,结合近邻约束提高模糊上下近似预测样本类别的准确性,设计基于模糊粗糙集的约束自学习,选择信息量大的未标记样本更新训练样本集;最后，利用新的样本集训练分类器,完成影像分类任务.多组实验表明所提算法能够在少量标记样本的条件下有效提高影像的分类精度.

为解决基于轨迹的行为识别的轨迹时间信息丢失和轨迹噪声问题,提出了一种基于轨迹能量扩散图的组行为识别方法.轨迹能量块图可以有效地保存组行为轨迹的时间信息;轨迹能量扩散图可以平滑因运动不确定性产生的噪声.利用基于典型相关分析的特征融合算法实现多特征融合,保证了组行为特征信息的多样性.实验结果表明:对于包含7种组行为的567个视频序列,该方法的识别精度达87％以上.

为保证基础设施即服务(IaaS)模式云环境中资源的有效分配与高效调度,提出了一种基于集成模型优化神经网络的资源需求预测方法(EMONN)．分析了用户偏好以及资源配置需求,根据需求变化采用阈值法确定波动期与平缓期,通过基本预测器集成模型实现不同时期、不同需求的预处理．预处理结果经过加权,与历史数据共同作为神经网络(NN)的训练数据,保证预测结果精度．为改善神经网络的学习率与稳定性,采用自适应学习率以及动量方法对神经网络进行优化．采用统计指标对系统有效性进行验证,结果表明所提方法可以精确有效实现用户需求预测．

针对多传感器数据融合中互协方差未知的问题,提出了一种基于分离协方差交叉的全局反馈航迹融合方法,将误差协方差矩阵分离为相关信息误差协方差矩阵和独立信息误差协方差矩阵.在此基础上,提出了分离形式的卡尔曼滤波算法,并设计了全局信息反馈的分布式融合结构,克服了简单凸组合融合算法和协方差交叉算法中将所有的信息一起考虑的缺陷．仿真实验表明:本文算法比简单凸组合融合算法和协方差交叉融合方法具有更小的均方误差．

为满足多轴送丝电弧熔积增材制造(WAAM)无支撑制造大悬臂结构的需求,提出一种厚度和方向均可变的自适应切片算法.首先通过层间相对悬臂长度的计算,进行大悬臂结构识别;然后对位置和方向分别进行二分迭代优化和主成分分析(PCA)迭代优化,确定分段平面,分解大悬臂结构为微悬臂子结构;最后对子结构进行平行切片,产生均匀切片以满足工艺制造需求.相比于现有的最小包围球冠和质心轴法,该算法的相对悬臂长度和悬臂角更小,分段子结构的数量也更少,具备更佳的可制造性和更高的制造效率.实例证实了算法的有效性.

对一种钒微合金化低碳中锰钢进行了轧制及热处理实验,对其组织与性能进行了研究,通过选取合理的热处理工艺,获得了良好的强韧性指标.结果表明:热轧态中锰钢的屈服强度在700 MPa以上,-40 ℃的冲击功为67 J,当淬火温度和回火温度分别为900 ℃和600 ℃时,实验钢的屈服强度在650 MPa以上,-40 ℃的冲击功为275 J,具有良好的强韧性指标．热处理态实验钢的组织为回火马氏体,组织细化有利于提高实验钢的低温冲击功,当淬火温度为900 ℃时,在回火过程中可析出大量20 nm以下的二元相VC,其析出强化量在150 MPa以上.

实验研究了CeO2对FAB (焊剂石棉衬垫单面焊)法埋弧焊D32船用高强钢焊缝金属组织及性能的影响．结果表明:在焊接电弧作用下, CeO2使焊缝金属增氧,Mn和Si含量降低; CeO2能细化FAB埋弧焊焊缝金属中夹杂物,促进直径小于2.0 μm铈的氧硫复合物形成,并诱导大量针状铁素体形成;合金粉中加入CeO2后,焊缝金属显微组织主要为针状铁素体、少量先共析铁素体与侧板条铁素体;合金粉中CeO2质量分数不超过3％时,焊缝金属的屈服强度、抗拉强度、V型缺口冲击值随CeO2质量分数增加而增加,当达到5％时,焊缝金属的屈服强度、抗拉强度和V型缺口冲击值有所下降．焊缝金属中CeS，Ce2S3和Ce2O2S复合夹杂物诱导针状铁素体的形核机理是它们与针状铁素体的错配小,符合最小错配度形核机理．

针对某型大模数行星直齿轮在精锻成形工艺中成形载荷大、齿形塌角大及弹性回复影响齿形精度等问题,提出一种新型约束分流正冷挤压工艺．以降低成形载荷、减小轴向塌角长度及取得弹性回复量较小的齿轮为优化目标,以凹模入模角、毛坯直径系数、摩擦系数和模具挤压速度为优化变量,借助正交实验设计与Design-Expert V8软件进行响应面拟合建模分析,得到成形载荷及塌角长度的二阶响应面模型和弹性回复的线性模型,同时借助该软件进行多目标优化,得到最佳工艺参数组合,即入模角为67°,直径系数为1.15,摩擦系数为0.06,模具下压速度为52 mm／s．有限元模拟和生产实践结果表明:优化后的工艺参数组合能生产得到弹性回复较小、表面质量好的行星直齿轮冷挤压件,并能有效减小塌角、降低成形载荷．

为了模拟滑翔机在改变浮力大小、质心位置后产生滑翔运动的能力以及回转特性,针对水下滑翔机的运动控制特点,基于柯西霍夫方程,建立了水下滑翔机六自由度空间运动非线性仿真分析模型．对HUST-2号水下滑翔机在垂直平面内的滑翔运动以及回转运动的仿真结果和试验结果进行了比较,两者符合得较好,验证了数学模型的准确性,为利用该模型设计新型滑翔机提供了有效的工具．

针对在晃动基座和大失准角下水下自主航行器(AUV)采用传统对准方法对准精度下降问题,建立捷联惯导系统(SINS)非线性对准模型,采用改进型CKF(ICKF)方法进行滤波,通过采用球面最简相径(SSR)规则选取CKF的容积点,在CKF的时间和量测更新方程之中引入强跟踪滤波(STF)的渐消因子;在CKF的基础上引入高斯-牛顿迭代算法,提高晃动基座下大失准角SIN对准精度．仿真实验表明:该方法对准精度高、鲁棒性强,克服了模型不准确时滤波精度下降甚至发散的问题,更能满足初始对准的要求．

采用三维频域水弹性理论对三体船的纵向载荷进行研究．在考虑片体和上层建筑参与总纵强度条件下,使用有限元法对三体船的模态进行分析．通过对比水弹性理论预报和三体船载荷试验结果,论证了水弹性理论载荷预报方法的可行性,并分析了载荷响应沿船长的分布以及随波长船长比的变化规律．分析可知，船体第11站为此三体船总纵强度评估的危险剖面，而波长船长比为0.9的迎浪工况为典型的强度校核工况.这些结论为后续三体船结构强度评估提供依据．

针对船体复杂曲面铝合金外板的成形加工,提出电磁力辅助铝板线加热成形的新工艺．介绍了电磁力辅助铝板线加热成形的工艺装置及实验过程,并利用实验数据证明了电磁力的辅助成形效果;针对5083铝合金板的电磁力辅助线加热成形过程,采用ANSYS软件进行了三维数值仿真,研究了电磁力辅助作用时间长短和脉冲电流幅值对电磁力辅助成形效果的影响;在此基础上,从脉冲电磁力的周期性和电磁力产生的载荷循环加载与卸载的角度入手,探究了电磁力辅助线加热成形过程中铝板的成形机理．

为考查芯材拼接对舰船复合材料天线罩夹芯板力学性能的影响,设计系列试验对比研究芯材拼接对夹芯板的极限承载能力、复杂稳定性和破坏模型的影响.结果发现:芯材拼接主要影响结构的破坏模式和破坏载荷;极限承载试验中芯材拼接易诱发分层破坏,进而导致蒙皮拉伸断裂,且使承载极限降低11.5％;复杂稳定性试验的主要破坏模式为贯穿型和局部型蒙皮压缩破坏,芯材拼接对破坏模式的影响表现为破坏位置的差异,且复杂屈曲载荷降低28.6％;工艺的复杂化使夹芯板力学性能的离散性升高.

针对在无线传感器网络中信息存储和检索效率容易受到节点负载不均匀和距离不敏感限制的问题,引入网络散度概念,并在此基础上提取网络的骨架；利用骨架能够代表拓扑几何的特性,提出一种负载均衡、距离感知的信息存储和检索算法．该算法不要求节点的地理信息,也不受网络形状的限制,一次数据检索可以沿着简单的路径成功检索到所感兴趣的数据．仿真表明:该算法检索路径较短且取得更佳的负载均衡,从而有效地减少了网络能耗,延长网络生命周期．

以提高低阶矩的计算速度和精度为目标,以传统的图像表示方法和基于分层结构的图像表示方法为研究对象,提出了一种基于非对称逆布局模型和坐标编码程序(NAMCEP)的快速精确几何矩计算方法．给出了基于NAMCEP表示的精确矩计算的一个重要定理.以图像处理领域里惯用的Lena,Goldhill,F16和Peppers二值图像作为典型测试图像,并与流行的基于线性二元树(LBT)表示的矩计算方法进行比较,结果表明:基于NAMCEP表示的矩计算方法精确矩计算时间比LBT平均节省68.75％,能够有效地用于推导平移、伸缩和旋转不变量方面.

选取时延与业务敏感度作为约束因子,建立了一种新的基于非合作博弈的多用户功率控制模型.针对认知用户信道感知误差对功率控制算法稳定性的影响,通过引入m-范数表征信道检测的不确定度,将功率控制模型转化为约束条件下的最优化问题,提出一种鲁棒功率控制算法．仿真结果表明:该功率控制算法具有较快的收敛速度和较好的公平性,可以在信道感知不确定度增大情况下保持较高的系统收益,具有良好的鲁棒性,且认知用户能够以较小的发送功率获得较大的功效比．

在分析现有催化剂更新方法和各层催化剂失活速率差异的基础上,提出了一种新的燃煤电厂选择性催化还原(SCR)催化剂再生-调换更新策略,并采用催化剂更新策略模拟方法对比分析了三种催化剂更新策略下的催化剂寿命、更新周期和脱硝装置运行成本．结果显示:此再生-调换更新策略可延长催化剂理论寿命21％,从而使催化剂更新周期延长50％．进一步对比脱硝装置运行成本发现:当催化剂价格为1×104～5×104 元／m3时,采用此更新策略较普遍采用的催化剂更换策略可节约运行成本7.87%～19.63％．新的催化剂更新策略可显著降低催化剂在燃煤电厂服役过程中的整体失活速率、延长催化剂使用寿命和节约脱硝系统运行成本．

采用浸没边界-格子玻尔兹曼(IB-LB)格式模拟贯流式水轮机三维瞬变流．首先给出IB-LB模型以及处理转轮旋转和导叶运动强流固耦合问题的方法,然后对某贯流式水轮机过渡过程中的三维瞬变流进行模拟,分析了宏观量变化过程和瞬变流态．结果表明:贯流式水轮机在甩负荷和增负荷两种工况下的压力、速度、轴推力变化规律与常规认识一致,由此说明IB-LB格式能模拟包括水轮机三维瞬变流在内的更实际的流固耦合问题．

为了解决多通道磁调制式直流电流比较仪遇到的虚假平衡点导致通道封闭的问题,提出了双回路磁检测器原理．双回路磁检测器由磁放大器回路和磁调制器回路组成,利用磁放大器的输入输出特性来改善磁调制器的输入输出特性,其输出信号同时具有磁调制器输出信号高灵敏度的特性和磁放大器输出信号单质的特性．实验测试了双回路磁检测器实验模型的输入输出静特性曲线,并建立了双回路磁检测器的Simulink仿真模型．实验和仿真结果表明:相比于传统的磁调制器,双回路磁检测器直流检测特性的虚假平衡过零点即虚假平衡点得到了消除,并且输入输出静特性曲线的单调特性得到实现,具有重要的理论和实用价值．