常用的锂动力电池循环寿命预测模型由于忽略了电化学反应引起的结构变化而 导致锂动力电池寿命预测出现错误． 为此，以磷酸铁锂动力电池为对象，研究了锂动力电 池内部结构形态与锂动力电池循环寿命之间的关系，提出了基于形态与性能的动力电池 循环寿命预测方法，建立了基于形态与性能的动力电池循环寿命预测模型( BLPC 模型) ， 研发了对应的动力电池循环寿命检测系统( BLPC 系统) ，并以此对磷酸铁锂电池进行了 循环寿命实验和 BLPC 模型的验证分析． 结果表明，与常用的电池循环寿命预测方法相 比，该预测方法具有可行与实用的特点． 

为了研究铰接式工程车辆侧倾稳定性及方向稳定性，基于某 35 吨铰接矿卡，在 Adams/View 中建立了铰接车辆模型，且车辆前、后轴都装备了弹性扭转悬架． 模型考虑了 液压转向系统的运动学及动力学特性对车辆稳定性的影响． 此外，还在 Matlab/Simulink 中建立了液压转向系统模型． 通过 Adams 及 Matlab 的联合仿真，分析了车辆侧倾及方向 的稳定性． 根据车辆直线行驶时的振动响应验证了 Adams 车辆模型，并通过车辆稳态及 动态转向实验验证了液压转向系统模型的准确性． 最后依照铰接车辆侧倾及方向的稳定 性评价指标，对比分析了无悬架和具有前后扭转悬架车辆在空载和满载下侧倾及方向的 稳定性． 结果表明，具有弹性扭转悬架车辆侧倾及方向的稳定性有所降低，但可通过对悬 架参数的优化来降低悬架对铰接工程车辆稳定性的影响． 

汽车门框上条是变曲率的三维拉弯成形件，若门框上条设计不合理，拉弯成形过 程中零件曲率较大处易发生严重变形，影响汽车门框密封性，甚至导致密封条和尼槽无法 装配． 为了在产品开发前预测门框上条拉弯截面变形情况，缩短开发周期，降低设计成本， 本研究基于 ABAQUS 有限元软件，在拉弯成形回弹后的基础上，预测了门框上条的截面 变形情况，并提出加权均方误差( WMSE) 的方法，来评估拉弯件整个截面的变形情况． 最 后将该方法应用于某款乘用车门框上条6 种设计方案的择优选型． 结果表明:仿真预测的 截面变形与实验吻合较好;门框上条的弯曲角度对截面变形量影响较大，弯曲角度越小， 变形量越不明显． 

 机车二系弹簧加垫高度对二系载荷分布有着显著影响． 考虑到车体和弹簧有着 不容忽略的非线性特性，提出在机理模型基础上引入多输出支持向量回归机作为补偿算 子，构建二系弹簧载荷调整的混合模型用于指导调簧． 为提高补偿精度，用遗传算法对补 偿算子的参数进行全局优化搜索，得到一组最优参数;同时引入均匀设计试验法采集样本 数据，减少采样时间． 用 HXD1D 型大功率机车的实车数据进行试验，本研究提出的混合模 型较 BP 网络混合模型、机理模型具有更小的均方根误差． 试验结果表明: 本研究提出的 混合模型预测的二系载荷与实际载荷间的均方根误差较机理模型减小 33． 53%，较 BP 网 络混合模型减小 23． 69%，可进一步提高调簧模型精度，同时计算用时也较 BP 网络混合 模型大为减少． 

为研究列队行驶车辆的气动阻力影响，通过基于格子玻尔兹曼方法( LBM) 的计 算流体动力学软件 XFlow，对2 辆油罐车列队行驶进行空气动力学分析． 首先，建立了与 实车外形一致的1∶ 10 油罐车模型，保留了结构的复杂性;进行了格子尺度优化试验，对模 型表面速度场、湍流强度分布以及各部件对油罐车空气阻力的影响进行了研究;完成了不 同行驶间距下与变道过程中的计算流体动力学( CFD) 仿真，得到了车辆的气动阻力变化 规律;最后，对列队行驶车辆进行了燃油经济性分析． 结果表明:列队行驶技术是油罐车节 能减排的有效途径， 2 辆油罐车在30m/s 的速度下列队行驶时，可节省燃油10． 69%． 

为了缓解交叉口的过饱和问题，提出一种面向机动车流的交叉口预信号控制方 法． 即在给定的交叉口渠化以及相位相序方案下，建立主信号和预信号处机动车的延误计 算模型;以交叉口车辆平均延误最小为目标，以信号配时参数和待行区长度为自变量，构 建预信号交叉口的配时方案优化模型;并采用可行方向法对这两个模型进行求解． 最后以 典型的十字交叉口为例对所提出的方法进行验证． 结果表明:当交叉口处于饱和或过饱和 状态时，与传统信号控制方法相比，预信号控制方法降低车辆延误可以达到60%． 

 为缓解未饱和状态下交通流不确定性对交通信号控制方案实施效果的影响，针 对单交叉路口定时控制信号周期时长优化问题，通过分析比较交通流不确定性、周期时长 设计、控制实施效果三者之间的相互影响程度，依据区间数多属性决策评价方法，在属性 权重完全未知、属性值为区间数且对方案无偏好的情形下，提出了基于相离度和可能度的 交叉口信号周期时长多属性决策模型，最后运用 VISSIM 仿真软件对北京市某相交路口 晚高峰时段进行模拟分析． 结果表明:该周期时长区间决策方法可行有效，且当该交叉口 交通流量比介于［0． 804，0． 909］时，机动车平均延误、交叉口通行能力分别较 Webster 方 法优化了17． 4%与6%． 

基于 Timoshenko 梁理论和能量变分原理，对单箱单室混凝土薄壁箱梁的翘曲位 移函数进行修正，合理构造考虑各翼板翘曲位移函数幅值关系、横截面轴力平衡以及剪切 变形影响的翘曲位移函数，建立了体系总势能函数表达式． 利用 Euler-Lagrange 方程得到 了薄壁箱梁剪力滞效应计算理论的微分方程，推导了考虑剪力滞效应影响的简支梁挠度 计算公式． 结合 ABAQUS 有限元数值模型算例，对比分析了简支梁在不同荷载工况下挠 度沿梁轴向的分布规律． 结果表明:针对不同荷载工况下的单箱单室薄壁简支箱梁，文中 提出的挠度计算公式的结果与 ABAQUS 有限元数值吻合较好． 同时选取目前工程应用较 为广泛的一般梁挠度简化计算方法进行对比分析． 由于此类简化计算方法忽略了剪力滞 效应存在而产生的附加挠度，导致误差较大，最高达到 32． 06%，误差范围为 21． 39% ～ 32． 06%． 文中所提出的挠度计算方法的结果与有限元数值模拟的结果吻合良好，能较好 地反映结构在外荷载作用下的变形规律，且不受加载工况影响，从而验证了文中挠度计算 方法的正确性及适用性． 

为了研究空化流动下灯泡贯流式水轮机中叶顶间隙数值变化对其压力脉动特性 的敏感性，揭示不同叶顶间隙值对灯泡贯流式水轮机非定常流动特性的影响． 以某电站原 型机为研究对象进行全流道数值计算和模型试验研究，用 4 种间隙 δ 变化方案对压力脉 动特性进行比较． 分析了叶顶间隙处的流场结构，并对数值计算结果和模型实验结果进行 了对比． 结果表明:文中所使用的方法可以基本反映出水轮机内部的流动情况; 当空化系 数开始降低时，水轮机的效率发生变化，水力性能降低，达到临界空化系数时，效率下降明 显;受到空化加剧的影响，叶片背面处监测点的压力脉动幅值增加，靠近轮缘处幅值大于 叶片中部和轮毂处，当局部压力降到空化压力以下时波动不再剧烈，“削波”现象产生; 随 着叶顶间隙值的增加，转轮间隙处空化程度加剧，空化形态由间隙空化演变为翼型空化， 并出现泄漏涡空化;叶片反面轮缘处压力脉动主频与叶片转频相差不大，较大的叶顶间隙 值可以有效降低轮缘处高频压力脉动，然而泄漏流动加剧会导致空化更为严重． 因此，选 取的叶顶间隙数值对于灯泡贯流式水轮机在稳定运行和降低振动噪声方面具有重要的 意义． 

 在固定床上研究了碱金属对稻杆水蒸气气化和化学链气化过程的双重影响规 律． 实验发现:700℃下碱金属盐浸渍处理后生物质水蒸气气化产气率显著提高， H2 体积 分数提高到56% ～57%，而 CO 降低到 13% 左右，表明碱金属极大促进了焦的重整反应 和水煤气反应，且原料中固有有机钾元素作用大于添加的无机钾; 提高气化温度到900 ℃ 后，碱金属催化含氧官能团的二次裂解提高了 CO 产率，但催化水煤气反应同时消耗 CO， 两者相互竞争造成 CO 的产气呈现非线性特性． 在 5%碳酸钾浸渍浓度附近获得最高的 CO、 H2 综合含量和最高气化效率;相比于传统生物质水蒸气气化，添加载氧体后 H2 产率 得到了提升，钾修饰后的载氧体可明显提高 H2 含量和产气率，750 ℃时 H2 产气率都达到 最大值0． 82m3 /kg，且气化效率达到75%;提高温度虽然增加了 CO 产率但 H2 产率反而 下降，分析认为钾修饰后的载氧体在高温下易于形成熔融硅酸钾盐，在阻塞载氧体表面的 同时抑制焦和水蒸气反应． 

 针对寒冷地区某高校集中供热系统建筑类型不一致、供热需求复杂、运行成本高 等现状，提出了多建筑类型集中供热系统节能优化运行调节方法． 根据对各类型建筑的供 热需求分析和改进基本供热调节方程，分别提出基于室内区域特征温度的建筑分时、分 区、分温控制方法和换热站变压差质 － 量动态调节方法，并于 2016 － 2017 年供暖季将调 节方法运用于该高校某复杂集中供热系统的实时控制． 运行结果表明，在满足供热需求的 前提下，与2015 －2016 年供暖季相比，2016 － 2017 年供暖季耗热量下降22． 9%，用电量 下降33． 6%，证明了所提优化运行调节方法节能的有效性，可为复杂集中供热系统提供 参考． 

对交直流混联输电系统的运行风险评估中，由于历史数据的缺失及气候等因素 对数据测量精度的影响，输电线路的强迫停运率往往具有随机模糊的特性． 文中提出了统 一的交直流系统的随机模糊不确定性模型，并将随机模糊理论运用于交直流系统的运行 风险评估中． 该模型考虑了随机和模糊的特性，然后根据运行风险评估的定义给出了随机 模糊不确定性运行风险评估指标，最后结合交直流系统的预想事故集用随机模糊模拟技 术得到系统的运行风险指标期望值． 文中还将该模型应用在改进的 IEEE-30 节点交直流 系统中，算例结果证明了该模型的可行性． 

为准确计算架空导线径向截面温度分布，需要确定交流场中导线的各层电流分 布规律． 文中根据钢芯铝绞线的结构特点，以及复合导体磁链之间的耦合规律，推导了架 空导线内部各层导体的自感系数和互感系数，并求得流过每层导体的电流相量值，同时与 数值计算结果进行对比，所得平均误差仅为 3． 56%． 将计算的导体产热率施加到有限元 模型来计算截面温度分布，并通过实验验证了所述方法的准确性． 在此基础上分析了径向 温度分布对载流量计算的影响，发现导体最高允许运行温度的位置结构不同时，可提高的 载流量会有差异，对于线路增容具有借鉴意义． 

为进一步推动被动式低能耗建筑的发展，改善其夏季过热与增量成本过高的问 题，以寒冷地区居住建筑为例构建了一套基于多目标优化的被动式低能耗建筑技术流程． 通过确定变量、优化目标和多目标寻优，对被动式节能技术和综合节能技术进行筛选，确 定最优解，并以天津( 寒冷地区城市) 某高层住宅为例进行应用和分析． 结果显示，通过优 化筛选得到综合最优解集可在参照建筑的基础上再节能25% ～ 36%． 同时，根据一次能 源需求区间，将综合最优解集归纳成节能效果最优、经济最优及权衡最优3 种不同目标导 向的被动式低能耗建筑技术选择模板． 

 双层墙以其良好的隔声效果被广泛应用于各类建筑围护结构，但这种构造存在 由于吻合效应叠加而降低墙体在某些频率范围隔声性能的现象． 为了避免这种吻合效应 叠加现象，文中应用统计能量分析( 简称 SEA) 理论对具体双层墙构造的隔声规律进行预 测与分析，由此提出减弱此类墙体结构吻合效应的构造方法，即通过改变双层墙的材料层 次序、密度和厚度来减弱吻合效应对隔声的影响． 研究结果表明: 利用向声源薄板的双层 墙构造能够有效地减弱吻合效应叠加对隔声性能的影响; 采用不同密度和厚度轻质墙体 的双层墙可大幅度降低甚至消除低频和高频吻合效应． 

当前的抗震设计方法并不能有效地控制非结构构件的地震损坏，由此造成巨大 的经济损失． 文中考虑地震易损性曲线生成和地震损失率评估过程中的不确定性因素，以 地震易损性参数和地震损失率参数作为地震损失评估过程中的基本随机变量，分析了各 基本随机变量取不同变异系数时，非结构构件地震损失率变异性的变化． 进而通过经验拟 合的方式，建立了非结构构件地震损失率的概率评估模型． 基于建立的概率评估模型，一 旦确定非结构构件的地震响应参数值，即可计算位移敏感型和加速度敏感型非结构构件 地震损失率的均值和标准差． 研究结果表明:非结构构件的地震损失率曲线随层间位移角 和楼面加速度的增加，离散性逐渐增大，但最终趋于稳定． 严重破坏( LS) 和倒塌( CP) 性 能点的地震易损性参数和地震损失率参数的变异性对非结构构件地震损失率曲线的变异 性影响显著． 研究结果可为非结构构件的地震损失评估提供概率依据． 

采用通用有限元软件 ANSYS，针对某软土地基上土 － 基础 － 黏弹性阻尼器减震 框架结构进行了三维有限元分析． 计算中土体的本构模型采用等效线性模型，土体的侧向 边界采用黏弹性人工边界，研究了改变黏弹性阻尼器的阻尼系数、土体的软硬程度和基础 形式等参数时，土 －结构相互作用( 简称 SSI) 对黏弹性阻尼器减震效果影响的变化规律． 结果表明:随着黏弹性阻尼器阻尼系数的增大，土 －结构相互作用对其减震效果的影响程 度先增大后减小;黏弹性阻尼器的减震效果总体上随着土体的变硬而变好;设置黏弹性阻 尼器的结构采用桩筏基础的减震效果优于采用箱型基础的．

 结合湖北省首例下穿机场跑道隧道钻爆法开挖工程背景，基于理论解析、数值模 拟与现场监测相结合的研究方法，分析了下穿隧道爆破产生的入射 P 波对混凝土跑道的 作用机理，研究了机场跑道的隧道爆破振动安全判据． 结果表明: 下穿跑道隧道爆破振动 作用下，岩石与混凝土跑道交界面以拉伸破坏为主; 随着入射 P 波入射角的增大，机场跑 道的爆破安全振动速度呈现先增大后减小的趋势，其最小值出现在入射角为零时( 即垂 直入射的情况) ，表明爆破地震波垂直入射时机场跑道最容易发生破坏; 基于机场跑道的 重要性，选取1． 7 为重要性修正系数，依据爆破地震波以不同角度入射时确定的爆破安全 振动速度，得到修正后的爆破安全振动速度在 3． 67 ～7． 91 cm/s 之间; 与数值模拟和回归 分析结果相比，由于应力波理论分析忽略了材料塑性变形的影响，其计算分析得到的爆破 安全振动速度更小，具有更高的安全储备． 

针对桥面行车所载重型货物意外坠落致桥面板损伤事故，以一座大跨斜拉桥钢 筋混凝土桥面板为研究对象进行落物冲击分析，建立钢筋混凝土桥面板落物冲击安全性 能评价方法． 首先通过与钢筋混凝土板落锤试验结果进行对比来验证数值模拟方法的可 靠性;之后通过非线性有限元分析获得桥面板落物冲击损伤模式，进而分析了钢筋混凝土 桥面板在落物冲击同等加载速率下的极限抗冲击承载力; 最后依据建立的分析方法评价 桥面板安全性能． 结果表明:文中数值分析方法能够满足钢筋混凝土板低速冲击分析精度 的要求;重型货物坠落冲击钢筋混凝土桥面板的破坏机理为压缩应力波背侧发射造成的 局部混凝土开裂，桥面板整体响应不显著;通过蒙塔卡洛随机抽样方法分析了事故桥面板 易损性曲线，给出了事故桥面板在不同冲击强度下发生不同等级损伤的失效概率和可靠 度指标． 

为了研究结构表面粗糙度对土与结构接触面循环剪切特性的影响，采用大型直 剪仪进行了不同粗糙度与不同法向应力条件下红黏土与混凝土接触面的循环剪切试验， 分析粗糙度对接触面循环剪切应力与剪切体变的影响规律． 试验结果表明:不同条件下接 触面都呈现出循环剪切软化特征，同一循环周次接触面剪切强度随粗糙度的增大而增大; 循环剪切过程中接触面表现出明显的剪缩特征，接触面最终剪缩量随粗糙度的增大而增 大． 随着循环次数的增加，接触面剪切刚度和阻尼比逐渐减小并趋于稳定． 结构表面粗糙 度的增大能提高接触面剪切刚度，但对接触面阻尼比的影响不明显．