同济大学学报(自然科学版)

1915 年创刊

月刊

ISSN 1000-0054

CN 11-2223/N.

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土木工程与建筑学

  • 冷弯中厚壁轴压方矩形钢管柱抗震可靠度分析

    李功文;李元齐;

    收集了Q235和Q345冷弯厚壁方矩管的材料不定性、几何不定性、稳定设计计算模式不定性以及短柱的承载力数据.在此基础上运用一次二阶矩法进行了抗震及非抗震设计可靠度分析.最终给出Q235和Q345冷弯厚壁型钢构件强度和稳定设计抗力分项系数以及承载力抗震调整系数建议值,为相关技术标准的修编提供了依据.

    2018年08期 v.46 1003-1010页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K]
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  • 半刚性连接梁柱式木结构抗侧力性能研究

    刘应扬;张枫;熊海贝;

    考虑木结构节点的半刚性特性,推导了半刚性框架在侧向力作用下的刚度计算公式,讨论了节点半刚性对框架内力分配的影响.对3榀单层单跨梁柱式木框架足尺试件进行了水平荷载试验,其中1榀为单调加载,2榀为低周反复加载;对5个采用相同设计的梁柱节点足尺试件进行了抗弯性能试验,其中3个为单调加载,2个为低周反复加载.根据试验现象研究了螺栓连接木结构梁柱框架的抗侧力性能、梁柱节点的抗弯性能以及两者的传力机理和破坏模式.最后,基于获得的试验数据对推导的理论公式进行了验证.

    2018年08期 v.46 1011-1017页 [查看摘要][在线阅读][下载 849K]
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  • 二维方柱绕流阻塞效应的大涡模拟

    郜阳;全涌;顾明;

    在均匀流条件下对阻塞比(R)分别为4.2%、10%、16.7%、20%和25%的二维方柱绕流进行了大涡模拟(LES)研究,对比了各工况下柱体的整体气动力和表面风压分布随阻塞比的变化规律,分析了阻塞比对柱体附近区域内流场特性和瞬时涡量的影响.研究表明,当阻塞比由4.2%增大到25%,柱体的平均阻力系数、脉动升力系数和Strouhal数分别增加了27.6%、43.6%和31%.随着阻塞比的增大,侧面及背风面负风压系数的均值绝对值以及脉动值均显著增加,柱体两侧附近流场特性也有明显的变化.在大阻塞比工况中,洞壁附近会生成二次旋涡,并与柱体脱落的旋涡相互掺混.

    2018年08期 v.46 1018-1025页 [查看摘要][在线阅读][下载 823K]
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  • 基于元胞自动机的火灾场景行人流疏散仿真研究

    金泽人;阮欣;李越;

    基于元胞自动机的场强模型在二维平面行人流疏散问题的研究中已得到了广泛应用.已有模型主要描述行人基于出口位置并跟随其余行人进行疏散的行为特征,未充分考虑火灾蔓延和局部拥堵对行为选择的影响,难以准确模拟这些情景下的疏散过程.实际情况下,火灾环境将显著影响行人的移动方向,周边行人流的拥堵程度则影响行人的移动需求.提出基于火灾场景的移动方向,考虑火灾导致的恐慌对移动方向的影响;基于行人流场景的期望速度,考虑行人流中局部拥堵对移动需求的影响,对已有场强模型进行修正.参数分析表明:考虑基于场景的移动方向和期望速度规则后,疏散时间和平均死亡人数均呈现变化;不考虑移动方向和期望速度的行为特征将低估疏散总时间,并高估火灾导致的平均死亡人数.

    2018年08期 v.46 1026-1034页 [查看摘要][在线阅读][下载 539K]
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交通运输工程

  • 波音平整度评价方法的局限性分析

    凌建明;刘诗福;李萌;袁捷;

    探究了我国机场道面平整度评价方法中新加入的波音平整度评价方法,提出了具体应用时的几点局限性.在介绍波音平整度评价方法的同时,开发波音平整度指数(Boeing Bump Index,BBI)的求解程序,并基于ADAMS/Aircraft平台,建立典型机型的虚拟样机模型,基于世界范围实测的37条机场跑道纵断面数据,分析了BBI指标和评价标准在某些方面存在的问题.结果表明,BBI指标不能有效处理跑道上存在的多个连续隆起的问题,而应辅以反应类的平整度评价指标综合评价,且最不利滑行速度、单一的评价指标和评价机型使得该方法的评价标准过于宽松,应适当修正.

    2018年08期 v.46 1035-1041页 [查看摘要][在线阅读][下载 1448K]
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  • 基于MMLS3设备的土工布防治反射裂缝效果研究

    钱劲松;陈欣然;郑毅;付伟;

    应用MMLS3设备对1/3比例路面结构模型进行加速加载试验,模拟车辆荷载造成的弯拉-剪切复合作用,并进行应变和裂缝扩展情况的跟踪监测,研究在面层和基层层间铺设土工布防治反射裂缝的效果.结果表明:有布组在面层初裂和裂缝贯穿时所对应的加载次数分别为无布组的3.55倍和3.25倍.初裂前,土工布由于削弱层间黏结,使面层层底总应变和弹性应变大于无布组,但可通过提高与沥青层结合后的复合断裂能延缓面层开裂;初裂后,土工布逐渐拉伸而承受更大拉伸力,协助面层抵抗弯拉和剪切作用,使得有布组总应变、弹性应变逐渐减小;贯穿后,土工布仍可保持裂缝两侧结构的联结,抑制裂缝加宽和结构错动,使得总应变和弹性应变稳定在180×10-6和9×10-6,而无布组由于裂缝继续加宽,总应变和弹性应变超过600×10-6和8×10-6并持续增长.

    2018年08期 v.46 1042-1048页 [查看摘要][在线阅读][下载 1416K]
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  • 沥青混合料三维仿真设计及虚拟剪切试验研究

    李智;王子硕;邓志刚;吴文亮;孙杨勇;

    使用凸包算法和Bubble Pack算法生成clump块体模拟粗集料颗粒,并基于PFC 5.0 3D平台实现虚拟粗集料颗粒的装配、虚拟砂浆及空隙的生成,完成沥青混合料虚拟试样的构建.最终,基于伺服控制原理进行虚拟三轴剪切试验,并对比分析室内试验及虚拟试验数据.结果表明:基于PFC5.0 3D平台在沥青混合料虚拟试样中采用clump块体直接表征粗集料颗粒,精度可控,表面结构更加拟真;构建的沥青混合料三维离散元数值模型能够有效描述沥青混合料的力学行为.

    2018年08期 v.46 1049-1056页 [查看摘要][在线阅读][下载 1282K]
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  • 基于自然驾驶数据的变道切入行为分析

    王雪松;杨敏明;

    基于上海自然驾驶数据,建立变道切入行为自动化提取标准,得到4 734个行为片段.从变道切入准备、实施过程以及对后随车的影响等方面解析变道切入行为特征.结果表明,规避原车道前方慢车是车辆采取变道切入行为最主要的原因;中国驾驶员的变道切入持续时间与转向灯使用比例均小于美国,表现出较为激进的驾驶风格;近15%的后随车驾驶员在前车变道切入时速度增幅超过10%,表现出明显的不礼让或不容忍.相比于高速公路和快速路,地面道路的变道切入行为对后随车的影响更大,危险程度也更高.

    2018年08期 v.46 1057-1063页 [查看摘要][在线阅读][下载 319K]
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  • 电动汽车共享站点间车辆人工调度策略

    王宁;张文剑;刘向;左静;

    用户出行需求的潮汐性和不均衡性导致站点间车辆失衡问题严重,极大地制约了电动汽车共享的快速发展,采用合理的车辆人工调度策略可使车辆失衡问题得以解决.基于完全满足用户用车需求的前提,建立成本最低的调度需求模型,并采用遗传算法求解得出调度需求.构建了电动汽车共享站点间车辆人工调度策略,同时通过调度收益最大化的混合整数规划模型优化车辆调度路径,采用分支定界法求解.以"EVCARD"位于上海市嘉定区5个站点的实际订单作为输入,进行人工调度策略优化分析.结果显示:在用户用车需求增长的情景下,不增设停车位和车辆数目而采用人工调度优化策略,同比可以提升60%的订单服务量,相比增设停车位和车辆数目可以节约60%的成本投入.

    2018年08期 v.46 1064-1071页 [查看摘要][在线阅读][下载 294K]
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  • 基于出行链的城际铁路站点选址双层目标模型

    江欣国;赵阳阳;夏亮;章国鹏;姬生飞;

    为解决因站点布局不合理导致投资成本高、旅客出行不便、客流吸引效果差的城际铁路选址问题,以出行链为基础,根据城市路网形态细化出行广义费用,弥补了既往研究中忽略或简化市内出行广义费用的不足.运用Logit模型,计算出行链中不同交通方式组合的分担率.分别以城际铁路运营收入最大为上层目标,在出行链中旅客广义费用之和最小为下层目标,建立城际铁路站点选址双层目标模型,利用改进离散粒子群算法进行求解.以广珠城际线为例,对模型及算法进行应用,并分析相关参数的敏感性,结果表明:模型的Pareto最优解体现了实现双层目标的矛盾关系,以此为基础结合不同设站需求实现两者的均衡,模型可为城际铁路站点选址提供更合理的决策支持.

    2018年08期 v.46 1072-1079页 [查看摘要][在线阅读][下载 728K]
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  • 考虑乘客选择行为的地铁车站承载能力瓶颈识别方法

    黄家骏;徐瑞华;邓颖;奚梦汝;

    乘客选择行为引起地铁车站客流量分布动态变化,并导致拥堵的传播,是承载能力瓶颈产生的关键因素之一.通过分析乘客在站服务事件链,构建地铁车站系统中设施设备关联网络.在分析乘客选择行为作用下的关联网络特性的基础上,建立了节点约束下的车站客流分配模型,并引入动态惩罚函数求解该模型,结合求解结果,提出通过节点受影响程度指标来识别能力瓶颈.以上海地铁陆家浜路站为例分析,与StaPass软件的仿真结果进行对比,验证了该方法的可行性和准确性,有助于快速分析不同客流条件下车站客流分布,并确定能力瓶颈.

    2018年08期 v.46 1080-1088页 [查看摘要][在线阅读][下载 753K]
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  • 城轨站行人流线网络客流分配算法与软件实现

    何彬;顾保南;

    为实现符合城市轨道交通车站行人流线网络特点的行人设施客流分配,首先将分方向实结点时间阻抗与结点客流方向引入最短路径识别,将其嵌入连续平均法,建立了适用于城市轨道交通车站行人流线网络的客流分配算法.然后,利用C#和Matlab语言在AutoCAD环境下开发了相应的客流分配软件,并在此过程中提出了结点客流方向获取方法.算例表明,该算法能够实现考虑分方向实结点时间阻抗的城轨站行人设施客流分配;与TransCAD、VISUM相比,软件符合行人流线网络特点,操作简便.

    2018年08期 v.46 1089-1097页 [查看摘要][在线阅读][下载 1476K]
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机械、车辆与能源工程

  • 随机型装配线平衡与缓冲区配置集成优化

    刘雪梅;刘涛;顾佳巍;李爱平;

    线平衡问题和缓冲区配置问题在装配线设计中常被分开独立研究,二者之间存在复杂的交互影响关系.随机型装配线由于操作时间波动加剧了二者之间的相互作用与影响,先平衡再缓冲区配置的串行优化模式难以得到全局最优结果,因此需要在线平衡的同时协同解决缓冲区配置问题.针对随机型装配线规划问题,在基于操作时间状态熵的工位复杂度定义基础上,以生产率最大,整线工位复杂度均衡指数、标准操作时间均衡指数和缓冲区总量最小为优化目标,构建线平衡和缓冲区配置集成优化模型.采用参数化建模仿真获取整线生产率,通过改进的遗传算法获取集成优化方案.最后对变速箱装配线实例进行计算验证,证明了该方法的有效性.

    2018年08期 v.46 1098-1106页 [查看摘要][在线阅读][下载 320K]
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  • 基于远洋渔船作业场景的机会网络移动模型

    陈成明;虞丽娟;凌培亮;曹守启;

    在分析现有移动模型性能的基础上,针对远洋渔船机会网络中节点运动作业时的特点,提出了一种符合远洋渔船移动特征的平滑转弯半马尔科夫移动模型(Smooth Turn Semi-Markov Smooth Mobility Model,简称STSMS模型).从节点运动方程和平均稳态速率两方面进行了理论分析,并对节点运动轨迹和平均稳态速率进行了仿真验证.仿真结果表明,构建的STSMS模型能较好地反映节点的运动特点,并具有速率不随时间延长发生衰减的特性,适用于远洋渔船机会网络的模拟仿真.

    2018年08期 v.46 1107-1114页 [查看摘要][在线阅读][下载 227K]
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  • 质子交换膜燃料电池系统引射器的氢气循环特性

    周苏;胡哲;王凯凯;韩秋玲;

    针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)低、中、高三种典型工况,采用索科洛夫方法进行了氢气循环引射器主要结构尺寸的设计并建立了相应流体动力学模型.定义了测试用循环工况并进行了CFD模拟仿真,基于仿真数据进行了引射器工作特性曲线图的二维三次样条插值拟合及负载电流下各工作流约束压力值的计算.搭建了引射器循环工况Simulink仿真模型进行相应的仿真分析,据此提出了两级引射器阳极循环系统方案.仿真结果表明,两级引射器阳极循环系统可以满足PEMFC燃料电池0~300A全负载范围的工作需求,且具有较好的引射特性.

    2018年08期 v.46 1115-1121+1130页 [查看摘要][在线阅读][下载 478K]
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  • 采用二元非共沸工质的有机朗肯循环热力学分析

    高乃平;吴继盛;朱彤;

    建立了亚临界混合工质有机朗肯循环热力学模型,基于沸点差法提出了混合工质筛选方案,以净输出功为目标函数优化了蒸发参数和质量配比,针对不同热源温度筛选出了最佳混合工质;比较分析了最佳混合工质和最佳纯工质的系统性能参数、损分布.结果表明,各热源温度下最佳混合工质的净输出功均超过了同热源温度下的最佳纯工质,增长幅度为0.13%~5.04%.较小的汽化潜热和接近冷却水温升的冷凝温度滑移是混合工质净输出功大于纯工质的主要原因;混合工质的膨胀机进口处压力、温度均低于纯工质,最大降低幅度分别达到了27.08%和9.93%;混合工质的膨胀机损和冷凝器损均小于纯工质,总损也低于纯工质.

    2018年08期 v.46 1122-1130页 [查看摘要][在线阅读][下载 321K]
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  • 运用粗糙集溯源车用聚氯乙烯人造革的异味

    许乾慰;刘振翔;

    针对异味溯源研究中异味来源广泛、异味强度数据模糊的问题,提出了将基于粗糙集和模糊数学理论的客观多属性权重分配分析方法运用于车内座椅用人造革异味的溯源研究.分析结果显示,在聚氯乙烯人造革发泡层配方中,阻燃剂、发泡剂、光稳定剂、热稳定剂、树脂对于异味产生影响程度的权重分配为0.082 3、0.432、0.082 7、0.221、0.182,发泡剂是异味产生的主要原因.随后对发泡剂产生异味的机理进行了分析并用气相色谱-质谱联用仪定性分析进行验证,证实了基于粗糙集理论的数学分析方法能够对大批量的数据进行筛选,在异味强度这种主观模糊的数据中引入属性重要性的概念进行权重分配,从而找到了聚氯乙烯人造革配方中导致异味产生的主要来源.

    2018年08期 v.46 1131-1137页 [查看摘要][在线阅读][下载 187K]
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经济与管理科学

  • 基于模糊随机层次分析法的供应商可持续评估模型改进

    毛人杰;尤建新;段春艳;石涌江;尤筱玥;

    利用第三方供应商可持续性评估平台,跨国企业能够更有效监督全球范围内的供应商在可持续发展中做出的努力与改进.在使用第三方平台评估供应商可持续性表现时,发现用于评价和处理指标权重和供应商指标得分的方法缺乏精确度.为此,提出采用随机层次分析法和三角模糊数理论对评估模型进行优化.为检验改进模型的有效性,采用企业实际案例,对比分析原始模型与改进模型的评估结果,发现改进模型能够将供应商可持续性表现有效差异化,得到区分度较明显的评价排序.

    2018年08期 v.46 1138-1146页 [查看摘要][在线阅读][下载 292K]
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  • 基于项目拆分决策的多模式资源投入

    陆志强;宗保氏;

    结合一类实际生产决策需求,提出了基于项目拆分决策的多模式资源投入调度问题,并以资源投入最小化为优化目标,建立了问题的数学模型.针对模型特点,提出了包含项目拆分算法和多模式资源投入型项目调度算法的双层优化算法,其中项目拆分算法通过将作业在不同子项目之间有效移动获得合理的拆分方案,多模式资源投入型项目调度算法通过分析不同作业对时间约束和资源约束的影响来确定优先级规则,进而得到最佳调度方案.应用PSPLIB标准算例进行数据实验,结果证明了算法的有效性和可靠性.

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  • 基于建筑信息模型的建筑多专业协同设计流程分析

    王巧雯;张加万;牛志斌;

    基于建筑信息模型(BIM)技术的协同设计是建筑工程行业未来发展的趋势.针对协同设计中易出现的及时性、完整性、准确性等信息交换问题,聚焦BIM技术下的文件链接和工作集两种协同设计方式之优势,结合模块化住宅设计案例,梳理BIM平台下设计协作的集成技术路线,总结专业内和专业间高效协同模式及工作特点.从软件应用和项目管理两方面,探索构建BIM一体化多专业协同设计流程框架,为建筑设计阶段多专业的高效协同提供有益的方法借鉴.

    2018年08期 v.46 1155-1160页 [查看摘要][在线阅读][下载 1164K]
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