浙江工业大学学报

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袁伟斌，孙家贤，赵笙惠，余南霆

2022, 50(5): 473-479.

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为了研究腹板开孔冷弯卷边槽钢双肢拼合梁的整体屈曲性能，通过现有相关４点弯曲试验结果验证了非线性有限元模型的有效性，并对不同螺钉间距、孔洞大小、孔洞间距和构件长细比的构件进行了参数分析。结果表明：受整体屈曲控制的构件承载力随着螺钉间距增大而减小，但孔洞大小和间距对承载力影响较小；随着长细比的增加，构件的破坏模式由局部和畸变屈曲逐渐转为整体屈曲，构件的承载力随之降低。此外，根据参数分析结果考虑了长细比和螺钉间距对组合效应的影响，对整体屈曲控制单肢受弯构件的直接强度公式进行了修正。

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袖阀管注浆对临近土体变形影响的试验研究

孙九春，许四法，王旭锋，王哲，王瑞，奚晓广

2022, 50(5): 480-485.

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袖阀管注浆会引起周围土体变形，进而影响临近构筑物的安全。依托杭州某工程，现场试验研究了袖阀管注浆过程中土体的变形规律，并进一步研究了注浆参数和结石体体积之间的关系。试验结果表明：注浆引发临近土体的水平变形呈现一定的规律性，土体水平位移量随着注浆量的增大呈现增大的趋势，随着孔隙水压力的消散而逐渐减小；随着距注浆孔距离的增大，土体的水平位移量逐渐减小；改变注浆深度对土体水平位移量的影响较小，且水平位移最大值出现在注浆所在深度附近。地层孔隙水压力在注浆前后呈现先增大后减小的趋势，且距注浆孔越大，孔隙水压力变化值也越小。通过后期对土体开挖，得到结石体体积均约为对应注浆量的３０％。研究成果对于袖阀管注浆及类似工程的设计和施工具有一定的参考价值和指导意义。

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隧洞围岩前期监测位移损失计算及力学参数敏感性分析

王克忠，贾江峰，杨克形，董凌岳，李志宽，陈列豪

2022, 50(5): 486-491.

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隧道围岩变形监测仪器埋设具有滞后性，导致仪器安装前的位移无法获取，给监测与仿真计算的对比分析造成了困难。基于围岩物理力学参数的单一变量计算数据，对弹性模量、黏聚力和内摩擦角进行敏感度分析，拟合给出ＬＤＰ（Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｐｒｏｆｉｌｅ）曲线及全过程损失位移占比，进一步给出Ｈｏｅｋ经验公式的参数Ｋ１，Ｋ２，对原位监测曲线进行拟合，寻找并确定与原位监测曲线匹配度最优的计算位移曲线，计算出监测位移最大损失值，并修正监测全位移曲线，修正后的曲线与样本曲线误差较小，为监测位移损失确定和隧道安全稳定提供了一种新的研究方法。

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降雨强度对双层软弱夹层边坡稳定性影响分析

许四法，姜伙军，孙昌一，冯益潘

2022, 50(5): 492-497.

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降雨入渗是导致滑坡灾害频发的关键因素，同时边坡岩体内存在的软弱夹层控制着岩体的稳定性。为揭示降雨入渗对双层软弱夹层边坡渗流及稳定性的影响律，采用数值模拟不同降雨强度下边坡基质吸力和水的体积分数变化规律，并探究软弱夹层数量、降雨强度对边坡稳定性的影响规律。结果表明：对于降雨条件下含软弱夹层的滑坡，由于软弱夹层渗透性差，保水性强，易于泥化而强度大幅下降形成滑动带；降雨对双层软弱夹层边坡坡面基质吸力影响较大，降雨强度越大，基质吸力消散速率越快；当降雨总量恒定、软弱夹层位于滑坡中层时，降雨强度越强，软弱夹层数量越多，软弱夹层埋深越深，边坡变形越剧烈，边坡也越易从“稳定”状态转变为“不稳定”状态。

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根系种类和含根量对土体强度及边坡稳定性影响

袁宗浩，邓智宝，谢强，吕江，赵晖，潘晓东

2022, 50(5): 498-505.

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为研究边坡表层根土复合体对边坡稳定性的影响，通过室内三轴试验研究了重塑草根加筋土强度特征。选择３种常见的植物根系，分析根系种类和含根量对土体强度的影响，并基于三轴试验结果建立考虑草根加筋作用的边坡有限元分析模型，研究不同植物根系种类和含根量对边坡稳定的影响。试验结果表明：根土复合体试样应力—应变关系呈应变硬化型，随着试样含根量的增加，试样破坏应力显著上升；草根的存在虽对土体内摩擦力影响较小，但可显著提高土体黏聚力；根系配比对根土复合体强度加固效果有重要影响。数值模拟结果表明：表层根土复合体的存在可以延缓边坡表面水平位移的发展，延缓边坡进入塑性的趋势，有利于增强边坡的稳定性。

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单双向振动条件下饱和软黏土动力特性研究

李磊，梁超，郑昌，昌志峰，蒋耀晨

2022, 50(5): 506-512.

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通过一系列不同加载幅值的单双向振动条件下大周数的室内不排水动三轴试验，研究了循环荷载作用下饱和软黏土长期动力特性。从孔压曲线、动应变时程曲线、动应力—动应变曲线及骨干曲线等方面，重点分析了单双向振动两种荷载模式对饱和软黏土长期动力特性的影响，提出了考虑振动模式及长期循环圈数的骨干曲线模型，并确定了模型参数。经验证，修正后模型预测值与实测值较为吻合，研究结果对软黏土土层的动力变形特性研究具有参考价值。

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沸石掺量对膨润土类衬垫重金属吸附特性的影响

刘继状，许四法，付亚君，汪俊，何露艳

2022, 50(5): 513-516.

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膨润土衬垫作为垃圾填埋场防渗系统，遇重金属等有害物质时性能会下降。采用单元体试验分析Ｚｎ２＋对膨润土渗透特性的影响和沸石改善膨润土膨胀性能的效果。研究结果表明：沸石的掺入能改善膨润土的自由膨胀量，其中掺量为１２．５％时效果最好；随着沸石掺量增加，混合土渗透性能得到提升，渗透系数从１０－７ｃｍ／ｓ降至１０－８ｃｍ／ｓ；同一沸石掺量下，Ｚｎ２＋浓度上升，渗透性能下降；沸石掺入后膨润土膨胀量增大且紧密地附着在石屑表层，吸附渗滤液中离子，因此混合土拥有较强的吸附能力，渗滤液中Ｚｎ２＋浓度下降。研究成果对垃圾填埋场衬垫系统设计和应用具有较好的借鉴意义。

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基于实测车辆荷载的拱桥吊杆疲劳性能研究

庄一舟，刘明明，董传智

2022, 50(5): 517-523.

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拱桥吊杆是系杆拱桥的主要承重构件，对桥梁结构的安全性、完整性和使用寿命起着重要的作用。通过动态称重系统（ＷＩＭ）监测现场时变的车辆载荷，可以获得吊杆的时间应力。提出了一种利用动态称重数据的完整信息并结合有限元模型研究拱桥吊杆疲劳性能的新方法，该方法包括４个步骤：生成吊杆受力影响线；转换时变车辆荷载为吊杆拉力；计算吊杆的应力时程，讨论不同计算时间步长对吊杆时间应力历程的影响；评估吊杆的疲劳损伤和寿命。基于九堡大桥的动态称重数据与有限元模型，该评估方法可以逐日精确地评估吊杆的疲劳损伤程度，进而预测其疲劳寿命。

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混合式叠合梁斜拉桥成桥索力分步优化与控制

王达，黎峥，向胜涛，谭本坤

2022, 50(5): 524-533.

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为了能够准确且高效地确定混合式叠合梁斜拉桥的合理成桥状态以及在施工中达到较好的控制效果，在现有的恒载平衡法、影响矩阵法和自适应控制法的基础上，提出了一种混合式叠合梁斜拉桥成桥索力分步优化与控制的方法。首先，采用恒载平衡法初拟斜拉桥在恒载下的索力；其次，采用影响矩阵法对成桥索力进行调整；最后，在考虑恒载和活载的共同作用下，结合有限元软件的计算，确定一组满足混合式叠合梁斜拉桥各个构件受力要求的合理成桥索力，在施工控制中通过提前修正材料参数和调整施工索力来修正施工误差。实桥应用结果表明：该方法计算准确，索力调控效率及精度较高，确保成桥之后桥梁结构的索力和主梁线形与设计期望较好地吻合。

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基于路面估计的车辆避撞控制策略研究

李文礼，赵瑞，廖达明，钱洪，李亚娟

2022, 50(5): 534-541.

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为实现车辆对变路面工况的动态自适应控制，提出一种路面估计的舒适性避撞控制策略，基于四自由度车辆模型，使用容积卡尔曼滤波和Ｄｕｇｏｆｆ轮胎模型对车辆状态和路面附着系数进行估计，建立了基于路面附着系数的安全距离模型。为提高车辆制动时的舒适性，对制动压力进行约束优化和跟随控制，使用模型预测控制作为控制器进行仿真分析。结果表明：使用压力控制搭配模型预测控制能显著提高驾乘的舒适性，提出的避撞控制策略对变附着系数路面能够实现车辆安全避撞控制。

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高铁酸钾去除饮用水中亚硝基二苯胺的研究

丁春生，邹兆政，周丽君，李元丰

2022, 50(5): 542-546.

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选取亚硝基二苯胺（ＮＤＰｈＡ）作为目标污染物，采用高效液相色谱法，研究在不同反应条件下高铁酸钾（Ｋ２ＦｅＯ４）对ＮＤＰｈＡ的去除效果，探讨其动力学规律。结果表明：随着反应的进行，ＮＤ－ＰｈＡ的去除率不断上升；Ｋ２ＦｅＯ４投加量对去除效果的影响显著，随着投加量的增加，ＮＤＰｈＡ的去

除率不断升高；ｐＨ值影响ＮＤＰｈＡ的去除率，当ｐＨ＝６时，ＮＤＰｈＡ的去除效果最好，去除率为６４．４７％；温度升高能促进ＮＤＰｈＡ的去除，但促进作用不明显。Ｋ２ＦｅＯ４降解ＮＤＰｈＡ满足一级反应动力学规律。

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零价锌去除水中四环素的研究

韩莹，郑孝苹，吴越，刘宏远，陆青杰，陈渔

2022, 50(5): 547-552.

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为控制水中四环素（ＴＣ）的质量浓度，采用零价锌（ＺＶＺ）去除ＴＣ，考察了不同投加量下ＺＶＺ对ＴＣ的去除效果，采用液相色谱质谱联用仪（ＬＣ－ＭＳ）进行产物分析，使用傅里叶红外光谱（ＦＴ－ＩＲ）对ＺＶＺ去除ＴＣ反应后的粉末进行表征。结果表明：ＺＶＺ对ＴＣ有良好的去除效果，其反应机理为吸附。吸附动力学表明该反应更符合准二级动力学。热力学分析表明：在２５，３０ ℃时该吸附更符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ吸附等温模型；在４０ ℃时更符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温模型。热力学参数表明该吸附过程为自发放热过程。溶液ｐＨ越低，ＴＣ去除效果越好，大部分溶液中存在的离子能促进去除效果。在５次吸附－解吸循环后，ＺＶＺ对ＴＣ的去除率保持在９６％以上。研究成果为去除水中ＴＣ提供了一种新的方法，并为该方法的实际应用提供数据支持。

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２６０ｔ／ｈ循环流化床锅炉燃烧优化调整试验研究

鄢晓忠，何旭，马琪顺，林日成，阳龙军，陈海

2022, 50(5): 553-558.

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为解决湖南某纸业公司２６０ｔ／ｈ循环流化床锅炉燃用运行燃料时飞灰和炉渣含碳量高、排烟温度偏高以及热效率偏低的问题，针对锅炉特点，采用单因素变化对比试验方法，考虑流化风量、氧量、一二次风配比、床温和污泥掺烧等方面，选取１９种工况进行燃烧调整试验，以优化锅炉燃烧，提高热效率。试验结果表明：流化风量、床温、过量空气系数和一二次风配比对锅炉燃烧效率影响明显；当流化风量控制在１０００００～１１００００ｍ３／ｈ，氧量为３％，一二次风配比为５４:４６，床层温度为９４０℃时，固体未完全燃烧损失可降低约１．２％，排烟损失降低约０．９％，锅炉整体热效率提升约２％；锅炉掺烧造纸污泥量以３．５ｔ／ｈ为宜，可保证锅炉蒸汽参数和效率，每月可节省约６０万元燃料成本，具有较好的经济性。

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疲劳试验机举升架双缸同步控制研究

贾文昂，李展尚，陈统中，倪子帆，张善运

2022, 50(5): 559-567.

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聚焦疲劳试验机举升架的双缸同步举升精度问题，提出使用单神经元ＰＩＤ自适应算法作为疲劳试验机举升架双缸同步系统的控制算法，旨在克服传统ＰＩＤ算法在液压系统中参数难以整定带来的系统同步性能不佳的问题。首先，分析疲劳试验机举升架双缸同步系统的同步原理，建立同步系统数学模型；然后，仿真分析了传统ＰＩＤ控制算法和单神经元ＰＩＤ自适应控制算法在疲劳试验机双缸同步系统中的控制效果；最后，在疲劳试验机上分别进行了传统ＰＩＤ控制算法与单神经元ＰＩＤ自适应控制算法的举升架同步举升试验。试验结果表明：单神经元ＰＩＤ自适应算法控制下的系统同步误差率为１．５％，传统ＰＩＤ控制下的系统同步误差率为３．７５％，在双缸同步中应用单神经元ＰＩＤ自适应算法可以有效提升同步精度。

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考虑ＡＧＶ路径规划的智能制造流水线车间布局研究

毕娜

2022, 50(5): 568-573.

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智能制造车间以自动导引车（Ａｕｔｏｍａｔｅｄｇｕｉｄｅｄｖｅｈｉｃｌｅ，ＡＧＶ）作为重要的物流运输载体，现有的研究多采用智能制造车间布局和ＡＧＶ路径分步骤优化的方式，导致ＡＧＶ运行效率不高，无法达到最优布局等问题。为此，以智能制造流水线车间为对象，设计了以物流量最小及ＡＧＶ路径

最短为目标的考虑ＡＧＶ路径规划的智能制造流水线布局优化模型；研究了改进遗传算法的交叉算子，将编码转变为矩阵形式建立邻接表，改进临边重组法；研究了改进遗传算法的变异因子，将基因编码划分为若干个基因串，在基因串内进行变异操作。提高了算法的效率和精度，并用算例验证了其可行性和有效性。

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网联车辆事件触发Ｈ２／Ｈ∞ 滚动时域状态估计

宋秀兰，许楷文，周文乐

2022, 50(5): 574-580.

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针对网联车辆协同自适应巡航控制系统状态监控问题，提出了一种基于事件触发的Ｈ２／Ｈ∞ 滚动时域状态估计算法。由于车辆状态信息经由通信信道传输至估计器的过程存在噪声干扰，采用Ｈ２／Ｈ∞ 滚动时域估计算法处理噪声对状态估计的影响。首先，针对传统估计方法时间触发的保守性，引入事件触发工具调整ＣＡＣＣ系统与估计器之间的通信频率，以减少通信信道占用量；其次，采用线性矩阵不等式工具计算状态估计器，并保证估计误差系统的稳定性；最后，以４辆车队列ＣＡＣＣ系统为例，通过对比仿真验证了该算法的有效性。

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基于ＳＴＭ３２－ＭＡＴ的交流永磁同步电机驱动控制系统开发

徐建明，汪晨浩

2022, 50(5): 581-590.

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针对传统交流电机控制开发存在开发过程孤立，当人工编写软件规模较大、复杂程度较高的代码时存在要求高、难度大和效率低等问题，研制了一种基于模型设计（Ｍｏｄｅｌ－ｂａｓｅｄｄｅｓｉｇｎ，ＭＢＤ）的ＳＴＭ３２实验开发平台。以Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ为软件平台，利用ＳＴＭ３２－ＭＡＴ与Ｍａｔｌａｂｅｍｂｅｄｄｅｄｃｏｄｅｒ等工具，首先，对控制模型进行包括软件在环、处理器在环等多种方式的在环测试；其次，将控制模型生成为符合设计要求的ＳＴＭ３２工程文件，通过Ｋｅｉｌ编译并下载进ＳＴＭ３２中；最后，验证该工程在实际环境中运行的可行性。通过结合永磁同步电机的矢量控制算法模型验证了Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ和ＳＴＭ３２－ＭＡＴ结合的工程设计方式能够在满足项目开发需求的同时，提高了开发效率，避免了传统人工编写代码带来的不规范、效率低和周期长等问题，增强了开发过程的关联性。

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