摘要:扩展键基近场动力学模型解决了经典模型中固定泊松比的限制问题，但是仅限应用于小变形情况下的模拟。提出了一种计算键变形的实现方法，利用有限变形理论中的描述使模型能够处理几何非线性问题。 通过最小二乘拟合得到物质点的局部位移场，再对位移函数求导得到局部域的变形梯度张量。固体的旋转与拉伸通过对变形梯度张量的极分解分离，从而将扩展键的变形部分从总体位移中提取。随后，通过对变形系统的各个键力进行积分，从而获得系统大变形的正确预测结果。最后，开展了几个基准测试，与非线性有限元结果进行对比并验证了所提出模型的有效性和精确性。

摘要:固体断裂破坏是一类非常复杂的现象，一直以来都是工程学科的经典难题。针对准脆性材料的三维断裂问题，提出一种广义微极近场动力学（GMPD）模型。首先，采用Timoshenko梁模拟物质点间的相互作用并建立了相应的控制方程，充分考虑三维条件下键的轴向变形、切向变形和相对转角；其次，引入分别对应键拉伸、剪切和转动刚度的键参数，保证复杂加载条件下近场动力学和传统连续介质力学的能量一致性；同时提出基于能量的新型断裂准则，推导出键轴向变形、切向变形以及相对转角的临界值，可以实现准脆性材料的破坏过程模拟；最后基于所提出的GMPD模型，对轴向压缩条件下准脆性材料的三维断裂过程进行模拟，通过将分析结果与试验结果进行对比，有效验证了本模型的正确性和精度，可以准确描述复杂加载条件下翼型裂纹、反翼型裂纹和次生裂纹等不同类型裂纹的萌生和扩展过程。

摘要:裂隙岩体应力-渗流耦合机制是油气开采、地应力测量与地质灾害防控等岩土工程活动的理论基础。基于近场动力学非局部作用思想提出了物质点双重覆盖理论模型，通过将近场动力学在模拟固体材料变形损伤与地下水渗流两方面的优势相结合，采用“混合”时间积分方案，构建了流体压力驱动条件下裂隙岩体应力-渗流耦合的常规态型近场动力学模拟方法，并将其应用于空心圆柱体注水试验模拟，揭示了水力裂隙起裂、扩展和贯通的作用机制，通过与室内试验及传统数值方法计算结果对比验证了模拟方法的有效性。模拟结果显示，空心圆柱体注水试验过程中岩体的变形和破坏完全是由水力驱动的，水力裂隙的产生是随机的，不需要指定裂隙扩展路径，并且水力压裂过程中致使试件破裂的能量存在积蓄-释放过程，应用近场动力学方法可以较好地捕捉该现象。

摘要:非均匀饱和多孔介质流体传输模拟关键在于需要考虑由孔隙、裂隙以及不同渗透性介质组成的强–弱不连续面，但这与经典连续介质力学局部流体模型所定义的偏微分方程是不相容的，从而导致饱和多孔介质渗流模拟的困难。基于统一变分近场动力学的基本思想，提出了一种向量态函数用于描述饱和多孔介质流体的非局部传输作用，并在此基础上建立饱和多孔介质流体输运的非局部空间积分–时间微分型控制方程。该非局部流体输运模型统一描述了流体在强–弱不连续面的力学行为，避免了传统局部力学模型在不连续界面处的导数无定义性，且从理论上证明，当非局部流体模型中的非局部作用半径趋于零时，非局部模型可退化为局部模型。为了消除非局部模型内在的零能模式问题，基于罚函数方法提出一种全隐式的数值求解格式以保证数值计算的精确性。最后通过算例分析，模拟了三维非均匀不连续多孔介质中流体的传输过程，揭示流体穿越物质界面、孔隙和裂隙的力学行为。为研究饱和多孔介质中流体在不连续界面传输的力学行为提供了一种分析模型。

摘要:近年来智能网联汽车发展迅速，云端预先存储的道路参数信息对于提升网联汽车的悬架控制以及检测路面不规则度至关重要。目前关于道路参数估计的工作大多在单个车辆上完成，此类算法对于车辆模型不确定性以及测量误差较敏感。针对该问题，提出了一种新的协同式估计架构，该架构能够充分利用多个同质的网联汽车的测量信息以提高估计精度。首先，在云端利用前方行驶的全部车辆的数据对高斯过程模型进行训练以通过众包方式获取道路参数的估计结果。然后，该结果以未测量的方式发送到后方相邻车辆，后方单个车辆结合自车车载传感器（如加速度计、横摆角速度以及侧倾角速度）和由云端获取的基于众包高斯过程估计结果，使用卡尔曼滤波对该估计结果进一步优化。进而估计结果被发送到云端以更新高斯过程模型。大量的仿真实验结果表明，以该种方式使用云端估计的道路参数作为额外的未测量信息能够提高道路参数的估计精度，验证了该算法的有效性。

摘要:车载摄像头是智能车辆视觉系统中必不可少的部件。在恶劣道路或极限工况下，车辆的振动状况显著，车载摄像头采集到的图像序列会发生抖动。针对此问题，提出了一种适用于车辆复杂工况的电子稳像算法。基于车载工况下的实时性要求，选择ORB（oriented FAST and rotated BRIEF）算法进行特征检测与描述。为了提高特征点匹配精度与匹配效率，改进了传统随机采样一致性算法，增强了其对多匹配点、匹配点集中工况的适应性。为了适应车载工况下的剧烈振动，采用了自适应卡尔曼滤波算法以解决经典的卡尔曼滤波对初值敏感的问题。最后搭建了一辆振动特性显著的汽油模型车，在恶劣的路面条件下开展了实验，在较正常工况更为极端的条件下验证了提出的电子稳像算法的正确性与有效性。

摘要:定位系统是智能车辆环境感知系统的重要组成部分。设计了智能车辆轮胎半径自适应在线估计算法以提高车辆速度估计精度，从而在GNSS （Global Navigation Satellites System）不可用时提升IMU （inertial measurement unit）/ WSS （wheel speed sensor）组合定位系统的精度。首先，在GNSS信号良好时，考虑车轮动态设计了多模型融合的轮胎有效滚动半径自适应算法，以准确估计轮胎有效滚动半径；然后，基于自适应误差状态卡尔曼滤波设计了多传感器融合组合定位算法。实车试验结果表明，所设计的算法在初始轮胎半径有不足2%的误差时，丢失GNSS 40s可将定位精度提高30%以上。

摘要:完成了不同风速下2个典型特高压直流（UHVDC）输电塔角钢及钢管塔腿模型的高频测力天平（HFFB）风洞试验，研究了塔腿在斜风作用下气动力系数、角度风系数以及风荷载分配系数的分布规律，并与各国规范计算值进行了对比分析。分别构造了角度风系数以及考虑横向升力影响的夹角α的非线性函数形式，并通过试验值拟合分析确定了相关的拟合参数。结果表明：阻力系数、合力系数以及角度风系数均呈M型分布。角钢塔腿气动力系数均大于对应风向角下钢管塔腿的气动力系数，而两者角度风系数总体比较接近。各国规范计算值整体上低估了塔腿的角度风系数。角钢塔腿中风荷载分配系数的计算应利用考虑横向升力的夹角α对角度风系数进行三角变换。提出的拟合公式可为工程设计提供参考。

摘要:采用有限元模型对双跨门式刚架钢结构的火灾试验进行了模拟，表明有限元模型可以准确预测火灾下双跨门式刚架钢结构的倒塌行为与倒塌模式。采用经试验验证的有限元模型，对火灾下双跨门式刚架钢结构的倒塌过程进行了数值模拟，归纳出双跨门式刚架钢结构的6种典型倒塌模式，并与单跨门式刚架钢结构的倒塌模式进行了对比，说明了中柱的存在对双跨门式刚架钢结构倒塌机制的重要影响。最后，通过大量的参数分析，研究了升温工况、柱脚刚性、中柱柱顶连接形式、荷载比、防火保护、温度梯度、跨高比和柱距等因素对火灾下双跨门式刚架钢结构倒塌模式的影响。参数分析结果表明，升温工况对双跨门式刚架钢结构的倒塌模式有显著影响，柱脚刚性、中柱柱顶连接形式、荷载比、跨高比和柱距对边柱倒塌模式和整体倒塌模式有一定影响，防火保护对中柱倒塌模式有一定影响，截面温度梯度对倒塌模式影响较小。结果可为双跨门式刚架钢结构在火灾下的倒塌预警提供参考。

摘要:白鹤滩水电站是全球单机容量最大、在建规模最大的水电站。为避免水库蓄水后巧家县城区中的移民安置区被淹，需进行高填方工程，填筑材料以当地砾石土料为主。依托白鹤滩水电站高填方工程，对砾石填料进行颗粒分析、击实试验、压缩试验和三轴剪切试验等室内土工试验以及现场碾压试验。研究表明：填料的压实特性与砾石质量分数有关，粒径大于5mm的砾石质量分数在40%~70%时，填料较易形成密实骨架结构，表现出较好的可压实性和力学性能。在现场碾压过程中，需从填料的砾石质量分数及现有设备等因素来综合控制压实含水率。压实度为0.95和0.97的砾石填料的压缩特性及抗剪强度有明显差异。同时，根据填料试样的应力、应变关系确定了邓肯-张双曲线模型的参数。试验结果为白鹤滩移民区高填方工程的填料配比设计、力学与施工参数的选取提供参考。

摘要:海上风电的吸力筒基础在服役过程中受到来自风、浪、流、地震和船舶停靠带来的水平荷载作用，从而使吸力筒基础产生平移和转动地基变形，这种地基变形累计会导致结构整体失稳破坏。宽浅式吸力筒基础埋深较浅，基础-土体相互作用机理与传统浅基础不同。因此，在极限载荷作用下基础的渐进破坏机理尚不明确。利用土工离心机对不同筒径比的宽浅式吸力筒基础进行试验，分析了基础在砂土中的水平极限承载特性。基于Abaqus有限元模型，进一步分析了吸力筒基础的渐进演化失效模型，揭示了破坏过程中矢量旋转中心位置变化曲线，提出了考虑旋转中心位置变化的水平极限承载特性计算模型，为宽浅式吸力筒基础设计提供参考。

摘要:山洪灾害壅高河道水位带来的流量放大作用影响了贝叶斯径流模拟方法在山丘区流域的表现。针对这一问题，以汶川地震后山洪灾害频发的都江堰白沙河流域为研究区域，探究引发流域山洪灾害的临界雨量，引入线性放大系数修正山洪灾害对流量的放大作用，耦合一阶自回归残差模型与不同异方差转换函数构建了6种贝叶斯径流模拟方案，利用GR4J模型模拟不同方案下流域出口日径流过程。研究结果表明，临界雨量与线性放大系数能够有效识别、修正山洪灾害对径流的影响，与未考虑山洪灾害影响的贝叶斯径流模拟方案相比，白沙河流域径流模拟结果的准确性、可靠性、精确性指标分别平均提升19%、32%、62%。该方法可在山洪灾害频发流域推广应用，为山丘区流域径流预报提供更为准确的科学依据。

摘要:基于戴河口至洋河口海滩养护后的海滩平衡剖面实测资料，以存在离岸单一沙坝的低能砂质海滩为研究对象，分析其海滩剖面形态演变，提出以背景剖面和沙坝剖面叠加的单一沙坝型海滩平衡剖面预测公式。背景剖面基于最大信息熵原理充分考虑沙坝向岸侧和离岸侧差异，沙坝剖面则采用3~4个参数以抛物线函数形式分段描述非对称性沙坝形态。该平衡剖面公式对戴河口至洋河口岸段养护后的海滩剖面拟合效果较好，且成功应用于北戴河老虎石海滩和美国佛罗里达Fort Myers海滩，能较准确反映存在离岸单一沙坝低能海滩的平衡剖面特性。

摘要:在路面表观损坏图像识别方法中，为了解决现有方法准确度与速度不高的问题，利用历史检测结果这一历史信息，提出一种基于历史信息的路面表观损坏图像识别方法。首先，搭建了面向历史信息应用的算法框架，引入利用历史信息创建损坏识别的初始约束条件的机制。其次，训练VGG-16网络用于提取损坏特征。最后，利用历史信息建立初始种群以及设计特征参数，从而改进遗传算法。实验结果表明，该方法相较不运用历史信息的识别方法，能在不降低识别准确度的前提下显著提升识别速度，最快可较不运用历史信息的算法提升141.71倍速度。

摘要:为了研究距离、出口密度、乘客流向流量、出口可见性4种因素对地铁站紧急疏散时乘客决策偏好异质性的量化影响，基于20种紧急疏散场景的问卷调查收集数据，利用条件Logit模型和随机参数Logit模型标定4种影响因素的效用系数，根据效用系数的边际概率分布分析乘客决策偏好的异质性。结果表明：距离、出口密度、乘客流向流量呈负效用，出口可见性呈正效用，4种影响因素的系数均为随机变量，距离显示出最低的异质性水平，出口密度和乘客流向流量的异质性水平稍高，出口可见性显示出最高的异质性水平。

摘要:粒计算及其理论，尤其是模糊集，为处理概念实体信息粒提供了全面的概念框架和处理机制，但现有的信息粒处理机制不能充分利用实验数据的特征。基于粒计算推导出的理论来增强关系计算和模糊关系计算的基本结构。认为可以通过结合现有数据所控制的描述性组件来增强关系演算领域中的规范性结构。实验表明，合理粒度原则有助于增强现有结果，并将实验结果以信息粒的形式进行了展示。

摘要:现有的新闻推荐模型一般由文本特征提取网络和推荐网络两部分组成。新闻相关的边信息（如类别信息）并没有作用在文本特征提取过程中。在未融合边信息的情况下，文本特征提取网络和推荐网络两部分的优化目标是有差异的。提出SIACNN（Side Information Aggregated CNN）的结构，它通过注意力机制的方式，将边信息结合到文本特征提取中，缩小了文本特征提取和推荐网络之间优化目标的差异，有效提升了新闻推荐的效果。将SIACNN替换多个典型新闻推荐网络中的卷积神经网络，并利用MSN（微软新闻）采集的大型新闻数据集MIND（MIcrosoft News Dataset）来进行实验，通过实验证明了SIACNN能提高推荐效果，并同时具有泛化性。