• 2019年第19卷第24期文章目次
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    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 基于多任务Squeeze-and-Excitation网络的行人属性识别

      2019, 19(24).

      摘要 (818) HTML (0) PDF 2.10 M (410) 评论 (0) 收藏

      摘要:自然场景下的行人属性识别是一个具有挑战性的研究课题,存在行人属性类别多样、行人视角和分辨率多样、样本不平衡等诸多难点,致使难以有效建模。为克服上述难点,本文提出基于多任务压缩激发(Squeeze-and-Excitation, SE)网络的行人属性识别方法,通过多任务卷积神经网络、联合压缩激发模块与残差模块、焦点损失函数三方面改进,研究了自然场景下行人属性识别效果提升的不同方式。结果表明,本文的方法相比基线模型在Market-1501数据集和DukeMTMC-reID数据集上的准确率和效率均有提升。可见,本文的方法具有普遍有效性。

    • >目录
    • 2019年第24期封面及封底

      2019, 19(24).

      摘要 (844) HTML (0) PDF 2.20 M (577) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 2019年第24期中文目录

      2019, 19(24).

      摘要 (837) HTML (0) PDF 451.08 K (539) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 2019年第24期英文目录

      2019, 19(24).

      摘要 (497) HTML (0) PDF 58.17 K (397) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >R医药、卫生
    • 飞行员脑力负荷测量指标和评价方法研究进展

      2019, 19(24):1-8.

      摘要 (882) HTML (0) PDF 894.15 K (519) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文首先介绍脑力负荷相关定义、脑力负荷与作业绩效的关系、解决脑力负荷问题的方法,指出脑力负荷问题的破解离不开脑力负荷测量方法的支撑;其次详细分析和综述了近年来国内外飞行脑力负荷测量的新指标、新方法以及主要应用,其中重点综述了脑力负荷的综合测评方法;最后结合飞机驾驶舱显示系统的设计评价,探讨了脑力负荷测评方法研究现状及存在的问题,指出了飞行员脑力负荷测评的未来发展趋势。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 冷冻电镜技术的应用与发展

      2019, 19(24):9-17.

      摘要 (1304) HTML (0) PDF 1.16 M (543) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,冷冻电镜技术获得了突飞猛进的发展,取得了许多具有开创性意义的成果,为科学研究起到了积极的推进作用。文章较系统的综述了冷冻电镜技术与方法在科学研究中的应用,并简要介绍了冷冻电镜技术的流程、发展、原理及解析方法,列举实例说明了冷冻电镜在结构生物学、生物医学、药物筛选方面的研究进展,分析了冷冻电镜技术与其他技术比较所具备的优越性以及存在的问题,并展望未来的发展。

    • >TM电工技术
    • 质子交换膜中质子传递机理的分子模拟研究进展

      2019, 19(24):18-25.

      摘要 (847) HTML (0) PDF 2.27 M (437) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用分子模拟手段来解析质子交换膜中质子的传递规律,对于深化质子传递机理研究,指导高效质子交换膜的开发工作,从根本上提升燃料电池性能有着重要的意义。根据质子载体的不同类型,本文介绍了质子传递机理的分子模拟研究现状,指出了适用于分析Vehicle机理和Grotthuss机理的常用模拟方法,通过各模拟方法的比较,阐述了单一方法在模拟尺度和计算量方面的局限性,认为多尺度模拟法能够有效地解析影响质子传递的多重因素。在此基础上,指出开发高效、适用面广的多尺度模拟法是今后全面深入研究质子传递机理的有效途径。

    • >U交通运输
    • 基于复杂网络的交通运输网络可靠性研究进展

      2019, 19(24):26-33.

      摘要 (731) HTML (0) PDF 905.64 K (409) 评论 (0) 收藏

      摘要:主要阐述基于复杂网络的交通运输网络可靠性研究。从指标分布特性、小世界及无标度特性和可靠性三个方面论述了复杂网络在交通运输网络的应用现状。从网络模型构建和复杂交通运输网络应用两个方面总结了现阶段复杂交通运输网络可靠性研究中存在的问题。研究表明今后运输网络可靠性研究将从以下五个方面展开:(1)模型构建过程中充分考虑各子网络及其他相关网络的影响;(2)基于大数据分析构建动态有向网络模型;(3)运用于交通网络方案设计与决策过程中提高网络可靠性;(4)对城市群及多中心城市复合复杂交通运输网络可靠性展开研究。

    • >O3力学
    • 水平管气液两相环状流小破口泄漏相分离预测

      2019, 19(24):34-38.

      摘要 (627) HTML (0) PDF 1.29 M (399) 评论 (0) 收藏

      摘要:多相流体通过管壁破口会发生相分离,导致泄漏流体的气液相比例与主管出现差异,为预测水平管环状流泄漏相分离特性,综合考虑了周向液膜分布不均匀影响,建立了不同方位破口相分离特性预测模型。模型认为泄漏的气、液相流量与相应的主管气液相流量的比值主要与自破口处的气液相分布决定。在气液两相流实验环道上进行了泄漏特性实验研究,测量了环状流型下与管底部周向夹角分别为0°,45°,90°的破口泄漏的相分离特性,实验段直径为40 mm,破口为直径2.5 mm的圆孔。结果表明,在实验范围内模型预测结果与实验值吻合良好。

    • >P天文学、地球科学
    • 贵州降水混沌特性的空间分布及影响因素

      2019, 19(24):39-45.

      摘要 (669) HTML (0) PDF 3.87 M (434) 评论 (0) 收藏

      摘要:贵州地区旱涝灾害频发,为深入研究贵州地区降水特征,运用0-1测试方法对贵州省33个雨量站不同时间尺度下降水序列值进行了混沌识别及降水混沌特性的空间分布特征研究,并研究高程与纬度对贵州降水混沌特性的影响。结果表明:贵州地区降水在旬、月、双月与季尺度下均具有明显的混沌性,且随时间尺度的增大而降低;降水混沌特性的空间变化特征总体上呈东北高西南底的特点,反映出贵州北部地区与西南部地区的降水特征具有明显差异,且气候条件是决定降水混沌特性变化的主要因素;高程与降水混沌特性呈负相关,在双月、季尺度下的相关系数分别为0.68、0.74;纬度与降水混沌特性呈正相关,在双月、季尺度下相关系数分别为0.43、0.49;该结果可为研究降水系统的时空变化规律提供参考。

    • 黄县盆地古近系煤中元素地球化学特征及其沉积环境指示意义

      2019, 19(24):46-55.

      摘要 (736) HTML (0) PDF 2.29 M (400) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用X射线荧光光谱(XRF)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)方法研究了黄县盆地古近系煤中的常量元素、微量元素及稀土元素的地球化学特征,并根据敏感元素的指示意义探讨了研究区的沉积环境。研究结果表明:黄县盆地古近系煤中常量元素氧化物以SiO2和Al2O3为主;与地壳相比,微量元素富集Mo,Sb,Pb,Bi,其中Mo的富集系数达7.99。稀土元素含量整体较低,分布在14.79~222.78 μg/g,平均65.02 μg/g,低于中国煤,接近世界煤;Eu负异常明显,Ce呈微弱正异常,稀土元素的分布模式均呈左高右低的宽缓“V”型曲线,具有明显的LREE富集、HREE亏损的特征,且LREE内部分馏程度高,HREE内部分馏程度较低。灰成分指数(Fe2O3+CaO+MgO)/(SiO2 +Al2O3),δEu,δCe,Sr/Ba以及V/(V+Ni)的值反映了黄县盆地古近系煤层的沉积环境为还原条件下的陆相淡水环境,期间可能受到过海水的影响。

    • 电阻率成像和钻孔电视技术在病险山塘查漏中的应用

      2019, 19(24):56-61.

      摘要 (700) HTML (0) PDF 3.04 M (379) 评论 (0) 收藏

      摘要:土石坝填筑材料长期在水动力作用下易产生异常渗流现象,对病险山塘实施地质勘察是防渗方案优化设计的前提。鉴于对大坝渗漏病害的分布及诱因不明,钻孔的布置只能依据规范而定,却忽视了查漏的初衷,提出一种综合性、分阶段的大坝勘察技术。以胜岭脚山塘除险加固勘察为例,利用并行电法查明大坝渗漏的主要原因是右坝肩接触带存在薄弱区的基础之上,并指导钻孔的定向布置;根据孔内注压水试验的成果,进一步对孔壁进行孔内电视成像,揭示出大坝填筑质量较差且易塌孔的问题,最终建议山塘大坝应采用斜墙防渗加固设计方案。工程应用表明,并行电法技术可快速查明病害区,结合钻孔有的放矢的布置及孔内成像技术,避免了病症不清的难题,为除险加固勘察提供了新的思路。

    • 贵州望谟县姚家湾沟泥石流成因及力学特征和易发性

      2019, 19(24):62-67.

      摘要 (602) HTML (0) PDF 1.75 M (518) 评论 (0) 收藏

      摘要:2011 年 6 月 6日姚家湾沟流域内波树滑坡在强降雨下滑动解体形成碎屑堆积物随后转化成泥石流冲出沟道,损坏房屋建筑7户,掩埋耕地数亩。为了查明本次泥石流的成因和静动力学特征,更好的提高泥石流防治和预测预警水平。通过实地调查,分析了泥石流的成因和静动力学特征并对易发性做了预测。结果表明:(1)本次泥石流的发生,滑坡提供了物源,而超100a一遇的降雨是泥石流发生的激发因素;(2)泥石流重度值为1.84 g/cm3,泥石流平均流速为6.62 m/s,泥石流峰值流量为 86 m3 /s,一次固体物质冲出规模约为4万 m3。泥石流的屈服应力在 3500 Pa以上,泥石流整体冲击力为110 kN,最大石块冲击力为55.6kN;(3)通过定性和定量两种方法预测姚家湾沟今后发生泥石流的可能性小。

    • 金沙江白鹤滩水电站旱谷地料场灰岩工程性状弱化成因

      2019, 19(24):68-75.

      摘要 (637) HTML (0) PDF 5.26 M (442) 评论 (0) 收藏

      摘要:二叠系下统栖霞+茅口组灰岩通常风化程度低,强度高,但白鹤滩水电站旱谷地料场灰岩却出现工程形状弱化现象。为揭示白鹤滩水电站旱谷地料场灰岩工程形状弱化特征及成因,通过对料场及周边地质环境调查,结合钻探、声波测试、室内试验等手段得出:(1)旱谷地料场灰岩弱化后强度仅为新鲜岩体强度的二分之一至四分之一;(2)料场区弱化岩体可分为强风化带、弱风化带上段、裂隙构造带、溶蚀带;分别分布在泥质含量较高的灰岩囊和灰白色灰岩夹泥质微晶灰岩条带、地表P1q+m -①层、裂隙构造集中部位、岩溶溶蚀带(3)料场灰岩弱化是受灰岩物质成分、构造挤压、岩溶溶蚀作用和风化作用共同造成。

    • 泥石流大块石对简支梁冲击力修正计算

      2019, 19(24):76-81.

      摘要 (643) HTML (0) PDF 1.30 M (387) 评论 (0) 收藏

      摘要:在泥石流易发区,针对格栅坝支墩、桥墩这样的简支梁结构,确定大块石的冲击荷载尤为重要。目前国内外针对泥石流冲击力的计算尤为粗糙。基于Hertz弹性球接触理论,结合Thornton将材料简化为理想弹塑性体的假设,考虑混凝土材料受大块石冲击荷载作用下的弹塑性特性,将整个动力响应过程概化为:第一次碰撞—桩身弯曲变形—第二次碰撞—静止。以能量守恒为基础,推导了泥石流大块石对简支梁结构的冲击力计算公式。结果表明:梁的长度越短,冲击压力增长越快,梁的长度越长,冲击压力增长越慢,且该公式计算结果仅占基于Hertz弹性球接触理论所计算最大冲击压力的20.3%,更符合实际情况,有望为泥石流防治工程设计提供一定参考依据。

    • >Q生物科学
    • 鸽子运动意图的最大似然估计解码算法

      2019, 19(24):82-86.

      摘要 (953) HTML (0) PDF 1.80 M (440) 评论 (0) 收藏

      摘要:神经信息解码是目前植入式脑机接口神经信息处理研究中的难点和重点,解码效果的优劣以及解码算法的效率直接决定了脑机接口应用的有效性和实用性。为了解码十字迷宫内鸽子运动转向信息,利用高斯分布模型对神经元锋电位发放率的概率密度函数进行建模,并结合最大似然估计算法对鸽子的转向意图进行了预测,并将其结果与支持向量机法和群矢量法进行了比较。结果表明,最大似然估计法能够有效地解码鸽子的运动意图,解码正确率显著高于支持向量机法和群矢量法。这一结果也为进一步分析鸽子运动意图神经信息处理机制奠定了基础。

    • >R医药、卫生
    • 大气中细颗粒物及其铁元素对大鼠肺损伤的影响

      2019, 19(24):87-92.

      摘要 (682) HTML (0) PDF 1.69 M (384) 评论 (0) 收藏

      摘要:氧化应激和炎症反应被广泛地认为是PM2.5(大气细颗粒物)对肺部的作用方式。然而具体哪种PM2.5的组分在PM2.5引起肺损伤时发挥重要作用却研究较少。因此,将不同浓度的PM2.5(0.6, 3.0和15.0 mg/kg 体重)和Fe3+(2.25, 11.25和56.25 μg/kg 体重)通过气管滴注的方式暴露于大鼠来探究PM2.5中的Fe元素对大鼠肺部的损伤。处死大鼠后获取大鼠的支气管肺泡灌洗液(Bronchoalveolar lavage fluid, BALF)和肺组织,使用ELISA、比色法和HE染色来检测大鼠BALF中促炎因子白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-а(tumor necrosis factor-α,TNF-а)、肺组织中氧化应激指标超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)以及观察大鼠肺组织的病理变化。结果表明PM2.5以及Fe3+浓度的升高能够显著抑制SOD活性并增加MDA、IL-6、TNF-а水平,但是在同等含量的铁元素的情况下(PM2.5高剂量组和Fe3+中剂量组),PM2.5对大鼠的损伤更为严重。因此,PM2.5及其Fe元素可以引起大鼠肺部的损伤,在这一过程中Fe元素发挥重要作用,但是PM2.5对大鼠的肺损伤应由多种组分协同完成。

    • 山慈菇正丁醇提取物对NR8383细胞分泌的IL-1β和TNF-α水平的影响

      2019, 19(24):93-97.

      摘要 (688) HTML (0) PDF 884.80 K (512) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨山慈菇正丁醇提取物对NR8383细胞(大鼠肺泡巨噬细胞)分泌的白介素-1β(interleukin-1,IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平的影响。通过实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)法检测TNF-α和IL-1β的mRNA水平,利用酶联免疫吸附法(enzyme-linked immune sorbent assay,ELISA)检测细胞上清液中TNF-α和IL-1β的蛋白含量。结果显示:与空白对照组相比,终浓度1.25mg·mL-1的山慈菇正丁醇提取物可极显著降低R8383细胞分泌TNF-αmRNA水平和蛋白含量(P<0.01);与空白对照组相比,终浓度1.25mg·mL-1山慈菇正丁醇提取物能极显著升高IL-1β的mRNA水平和蛋白含量(P<0.01),同时0.0125mg·mL-1山慈菇正丁醇提取物能极显著降低IL-1β的mRNA水平和蛋白含量(P<0.01)。说明终浓度为1.25mg·mL-1的山慈菇正丁醇提取物可极显著调控NR8383细胞分泌的TNF-α和IL-1β的基因和蛋白含量。

    • 中性粒细胞与淋巴细胞比值与哮喘严重程度的关系

      2019, 19(24):98-101.

      摘要 (601) HTML (0) PDF 901.71 K (354) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 探讨外周血中性粒细胞/淋巴细胞比值(NLR)与哮喘严重程度的关系。方法 收集2016年10月-2017年9月在徐州医科大学附属医院确诊的成人慢性持续期哮喘患者135例,将其分为轻、中和重度3组,其中轻度组41人,中度组46人,重度组48人。分别测定1秒钟用力呼气容积(FEV1)、FEV1占预计值百分比(FEV1%)、用力肺活量(FVC)及FEV1/FVC,检测血常规、CRP,记录哮喘控制测试(ACT)评分。结果 轻、中、重度组NLR水平呈依次升高,三组间存在统计学差异(P<0.05)。NLR与哮喘患者FEV1%呈负相关(r=-0.478,P<0.05),NLR与ACT评分呈负相关(r=-0.64,P<0.05),NLR与CRP呈正相关(r=0.361,P<0.05)。NLR、中性粒细胞计数、嗜酸粒细胞计数、淋巴细胞计数、CRP对重症哮喘诊断的曲线下面积分别为0.709、0.666、0.584、0.667(均P<0.05),NLR诊断重症哮喘的最佳临界值为6.79,敏感性45.59%,特异性96.35%。结论 血清NLR与成人哮喘临床严重程度相关,检测NLR水平对判断哮喘临床严重程度可能有一定的价值。

    • >TB一般工业技术
    • 主动振动控制的有限元分析

      2019, 19(24):102-106.

      摘要 (996) HTML (0) PDF 4.43 M (538) 评论 (0) 收藏

      摘要:主动振动控制进行理论计算时,往往将体系简化为单自由度或多自由度,不能准确反映实际工程结构的真实状态。本研究先进行LQR主动振动控制解析计算,得到主动控制器,随之进入ANSYS/APDL环境,对振动控制体系进行有限元建模,再将主动控制器输入设计的主动振动控制程序,以对体系开展主动振动控制的有限元分析。结果表明有限元法能够较好地实现主动振动控制,为实际工程结构的主动振动控制提供了一种有效的计算途径。

    • >TE石油、天然气工业
    • 多级压裂水泥环界面密封失效数值模拟

      2019, 19(24):107-112.

      摘要 (724) HTML (0) PDF 3.58 M (402) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国四川地区页岩气开发过程中环空带压现象严重,严重影响页岩气井的高效开发,因此准确了解页岩气井多级压裂过程中固井界面微环隙的产生机理具有重要意义。考虑到页岩气改造压裂级数多的特点,本文采用有限元方法,基于Cohesive内聚力单元,构建了周期载荷作用下的水泥环界面密封性评价数值模型,研究了多级压裂过程中的水泥环界面胶结失效演变规律。研究结果表明:第一次循环结束后,后期循环加载过程中水泥环界面位移的累计增长程度较小,控制水泥环初次加载过程中的塑性变形可以提高维持水泥环密封完整性的压裂次数;降低水泥环弹性模量,适当提高水泥环的泊松比可以有效增加水泥环的长期密封能力,进而降低多级压裂过程中油气井环空带压的现象。研究成果可为页岩气井多级压裂过程中油气井环空带压的有效控制提供理论参考。

    • 致密砂岩油藏CO2驱油提高采收率机理

      2019, 19(24):113-118.

      摘要 (729) HTML (0) PDF 1.87 M (412) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究致密砂岩油藏CO2驱油提高采收率机理,设计室内CO2溶解性测试实验、粘度测试实验、高压PVT实验,并结合致密油CO2驱现场试验数据,分析了CO2在油水中的溶解与扩散性能和注CO2后原油性质变化规律。得出以下结论:CO2在水和油中的传质扩散系数和平衡溶解度都随压力增大呈线性增加。在油水两相共存情况下,CO2的有效传质扩散系数降低25倍。注CO2后原油粘度大幅度降低,流动性明显增强。随着CO2注入体积分数增加,原油密度降低,泡点压力增大,CO2在原油中的溶解度上升,重质组分沉淀量也随之增加。同一体积分数下,随着CO2注入压力升高,原油粘度降低、密度降低、重质组分沉淀量增加。实验所得结论可以为致密砂岩油藏CO2驱油提供指导。

    • 高压气井修井挤压井井筒流动模型

      2019, 19(24):119-126.

      摘要 (716) HTML (0) PDF 4.10 M (390) 评论 (0) 收藏

      摘要:塔里木油田克深气田超深、高温、高压,部分气井在生产过程中环空异常带压,若长期监控生产,井控风险大,需要进行压井以便开展修井作业。高压气井修井挤压井作业过程井筒流动规律复杂,压井风险高。本文考虑压井过程井筒-地层复杂耦合流动,建立了高压气井挤压井数学模型,模型预测结果与实测数据吻合较好,能够满足高压气井挤压井施工设计的需要。通过数值计算,分析了高压气井挤压井作业井筒流动规律及影响因素。研究表明,挤压井过程中井底压力和油压对地层渗透率、储层厚度、地层压力、压井液排量等参数较为敏感,储层渗透率和厚度越低,地层压力越高,压井井底压力和油压越高。压井液排量越大,压井持续时间越短,产生的井底压力越高。挤压井作业需根据储层渗透率、厚度及地层压力等参数,确定合理的压力液排量等施工参数,在保证压井成功高效的前提下,避免压漏地层。

    • >TH机械、仪表工业
    • 弱碱三元驱后剩余油定量分析

      2019, 19(24):127-131.

      摘要 (968) HTML (0) PDF 2.21 M (455) 评论 (0) 收藏

      摘要:三元驱后地层中仍存在大量剩余油,明确剩余油类型及数量对进一步提高采收率具有重要意义。利用CT扫描及图像分析软件定量分析了水驱后、弱碱三元驱后不同渗透率岩心中各种类型的微观剩余油。结果表明:水驱后剩余油主要类型为簇状、柱状、盲端状;弱碱三元驱对水驱后各类剩余油均有不同程度的驱替作用,对簇状剩余油驱替效果最好;盲端状剩余油饱和度在三元驱后有小幅度升高。弱碱三元驱后剩余油形态与水驱后一致,簇状剩余油占比最高,需要进一步动用该类剩余油以提高采收率;

    • 南极天文光学望远镜智能化除霜方法

      2019, 19(24):132-138.

      摘要 (534) HTML (0) PDF 3.57 M (422) 评论 (0) 收藏

      摘要:南极Dome A因其优良的观测条件被誉为地球上最好的天文观测台址之一。Dome A温度常年处于-30℃~-80℃,相对湿度40%~80%,温度起伏大,望远镜镜面易结霜,影响天文观测的效率和质量。为实现无人值守的智能化镜面除霜、减少除霜对观测时间的占用、降低除霜对镜面视宁度的影响、减少除霜对能源的消耗,本文提出了智能化除霜方法。首先,分析环境、科学数据、仪器三者的关系,利用NARX时间序列神经网络构建望远镜镜面状态的预测模型;其次,设计南极望远镜智能化除霜仿真系统,实时预测镜面情况,根据预测结果模拟采取相应的应对措施。结果表明该方法能有效实现智能化除霜,减少了人为干预,节约了观测时间,提高了望远镜运行的可靠性。

    • >TK能源与动力工程
    • 多级并联模块化大温差换热机组运行特性

      2019, 19(24):139-143.

      摘要 (618) HTML (0) PDF 2.26 M (478) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对某末端大温差热力站和普通热力站运行数据进行了分析,得到二者最显著的区别在于一次侧回水温度的大小不同。多级并联模块化吸收式大温差换热机组的使用,解决了地下热力站由于限高不易改造的难题,并且拉大了一次侧供回水温差,实现了低流量供热,大幅度提升了二次侧实际热指标,有效改善了末端热力站的供热效果。同时对两种换热站的一次侧回水温度和二次侧实际热指标进行了数据拟合,二者存在较好的线性关系。最后,对大温差换热机组运行过程中真空度的维持情况进行了统计分析。

    • 地下换热器温变模式对其冻胀作用的影响

      2019, 19(24):144-150.

      摘要 (564) HTML (0) PDF 2.98 M (360) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究地下换热器的低温运行模式对其冻胀变形影响,通过建立管土结构冻胀实验系统,选择连续降温、恒温、大幅度和小幅度周期性变温四种运行模式,采用冻结半径追踪和管体应变测量方法,研究了岩土温度、冻结区发展、换热管受力以及变形特性。结果表明:连续降温模式可产生最大的冻结范围,周期性变温模式的最大冻结范围大于恒温模式;连续降温模式可产生最大的岩土冻胀力,恒温模式次之,周期性变温模式最小;各模式下的换热管均发生椭圆化变形,椭圆化短轴位于进、出水两管中心连线方向,管体变形程度与冻胀力相对应,周期性变温可减轻管体变形,但变温幅度的作用效应有限。可见在实际工程中,应采取措施避免换热管连续降温,在长时间低温运行后,应及时通过升温来减缓管体受力变形的危害。

    • >TM电工技术
    • 含分布式光纤的变压器油热老化特征量研究

      2019, 19(24):151-156.

      摘要 (722) HTML (0) PDF 1.02 M (391) 评论 (0) 收藏

      摘要:分布式光纤传感器常敷设在变压器绕组外,用以提高变压器运行状态监测的灵敏度。但光纤护套材料老化会直接影响绝缘油的可靠性和使用寿命。通过选择以热塑性聚酯弹性体(TPEE)和乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)作为护套的两类特种光纤,在130℃变压器油中进行加速热老化缩比试验,对油的体积电阻率、介质损耗因数、油色谱、微水、酸值进行测试。试验发现含TPEE和ETFE光纤油样的热老化特征指标极其相近,无法整体评估含纤绝缘油的热老化程度。为此,本文基于改进主成分分析法,对两类含纤油样热老化的各种特征指标进行综合评估。结果表明:提取的绝缘油综合主分量消除了各热老化特征指标的量纲与数量级影响,并有效地解释绝缘油热老化程度的总变异趋势,提高了分析的精确度。最终得出在长期使用中的ETFE光纤对变压器油的影响程度会低于TPEE光纤,与间接采用扫描电镜的观察光纤护套的老化结果吻合。

    • 一种高精度旋转变压器解码算法

      2019, 19(24):157-163.

      摘要 (695) HTML (0) PDF 3.82 M (520) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统旋转变压器解码成本高和精度差等问题,提出了一种新的解码算法,该算法的实现不需要利用查表法和附加参考信号就可以实现高精度解码。具体方法是利用旋转变压器输出信号进行解调和归一化处理后,再经过一系列混合运算得到伪线性信号后,对此信号进行逻辑分区判断,根据判断结果进行计算得到未补偿的角度信号,最后通过非线性精度补偿以提高解码精度。经过理论计算,在0°到360°范围内,未补偿前解码误差不高于0.0721°,补偿后解码误差不高于8.65x10-5度。该算法在TMS320F28335中经过实验验证,结果表明其可以准确解得角度信息,解码误差为0.000389°,验证了算法的可行性。

    • 有源电力滤波器的最大谐波功率控制

      2019, 19(24):164-171.

      摘要 (710) HTML (0) PDF 3.31 M (394) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统有源滤波器(APF)通过检测负载谐波电流进行谐波补偿,补偿对象固定单一,针对这个问题,本文提出一种新型的APF控制策略,只需检测并网点电压,就能对所有接入到电网的非线性负载进行补偿。本文首先对APF进行数学建模,接着介绍虚拟谐波电阻的基本原理及最大谐波功率点跟踪控制算法,通过该算法使APF吸收的谐波功率达到最大,并对直流电压外环和电流内环的PI控制器参数进行设计,最后通过搭建PSCAD仿真模型,验证了本文所提控制策略的有效性。

    • 输电线路所处复杂地形的风场数值模拟

      2019, 19(24):172-175.

      摘要 (703) HTML (0) PDF 3.36 M (402) 评论 (0) 收藏

      摘要:输电线路在强风尤其是台风作用下极易受损。为了评估线路在台风中的风险,需要确切得知线路中各个位置的风速。本文使用计算流体力学方法,对台风中受损线路所处的复杂地形进行建模,获得高分辨率的风场信息。文中使用风速比来评估地形对风场的影响,数值模拟结果显示复杂地形能够显著影响不同区域的风速大小,导致不同的输电塔所受风荷载的巨大差异,从而解释了特定区域发生倒塔事故的原因。

    • 基于人工鱼群算法的微电网分布式潮流控制器参数设计

      2019, 19(24):177-184.

      摘要 (649) HTML (0) PDF 3.65 M (369) 评论 (0) 收藏

      摘要:分布式潮流控制器(Distributed Power Flow Controller,DPFC)功能强大,能够有选择性的控制所有影响输电线路潮流的参数,其串并联解耦结构解决了UPFC(Unified Power Flow Controller,UPFC)在微电网潮流控制中的不足。DPFC的控制能力依赖自身控制器的控制性能,为了实现其对辐射型微电网多条线路潮流的快速平稳控制,本文在模糊变间距自调整控制的基础上,引入人工鱼群算法(artificial fish swarm algorithm,AFSA),对串并联模糊控制器的量化因子和比例因子寻优,进而优化模糊控制规则,提高系统的响应速度。运用MATLAB/Simulink仿真平台建立了仿真模型,对所提控制策略进行了仿真验证,并与传统的PI控制进行了对比。结果表明,采用AFSA模糊优化的DPFC能够快速跟踪潮流变化,维持PCC处母线电压保持恒定,响应速度快,超调量小,控制精度高。

    • >TN电子技术、通信技术
    • 一种求取复杂结构金属的互连电容的新算法

      2019, 19(24):185-190.

      摘要 (669) HTML (0) PDF 1.74 M (513) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了求解导体间产生的寄生电容,提出一种新型随机算法,能快速并准确的计算出二维和三维复杂结构金属间的互连电容。设计了以方形随机漫步为基础的停留介面法,可用于处理含有斜边导体和多层介电质结构;给出了电容矩阵的详细推导公式,应用口字型积分法求取了电场值;分析了取样点的布置和并行架构。最后与商业软件求出的寄生电容结果进行了对比,并分析了并行计算和串行计算的效率。结果表明,求解的寄生电容误差范围都可达业界要求3%以内;在32核计算机下,并行计算时间比串行计算时间快30倍。由此可见,此新算法可用于计算二和三维复杂结构,且不受限于矩形或梯形导体,且也不受限于介电质层数,可高效的计算出导体间产生的寄生电容。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 基于高斯模型的侧入式平板灯优化设计

      2019, 19(24):191-197.

      摘要 (735) HTML (0) PDF 5.14 M (538) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高侧入式平板灯亮度和均匀度,利用高斯分布函数的钟型曲线与光强分布为反相的特点,采用基于高斯模型优化网点分布的方法进行网点半径及间距设计;利用光损函数对LED灯珠进行排列,利用TracePro对光强幅度图进行分析,完成了圆形侧入式平板灯设计实验。实验结果表明,采用高斯模型优化的网点分布方法可使平均亮度达5452cd/m2,均匀度提升至90%,优化后的模型表现出良好的性能优势,可以进行实际应用。

    • 基于STM32的自主式小白鼠饲养机器人控制

      2019, 19(24):198-203.

      摘要 (666) HTML (0) PDF 2.45 M (405) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决当前实验用小白鼠在人工投喂饲养方式下造成的操作任务繁重,人力物力耗费巨大的问题,设计一种适用于现有小白鼠饲养环境的自主式饲养机器人。机器人采用STM32芯片作为主控制器,以装备四个麦克纳姆轮的底盘作为移动载体,配备抬升机构和推进机构,末端加装可编程的机械臂作为可控夹持设备。对底盘直流电机进行双闭环PID算法控制,对步进电机速度进行基于S型曲线的算法控制,通过定时器级联对步进电机行程进行精确控制。经实验测试,机器人运行平稳,噪声较小,相比较人工饲养方式,机器人投喂时间能够缩短40%。实验表明机器人能够自主完成小白鼠饲养工作,解决了人工投喂饲养任务繁重的难题。

    • 基于像素值排序最值阶跃响应的可逆信息隐藏

      2019, 19(24):204-212.

      摘要 (595) HTML (0) PDF 4.13 M (392) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有明文域可逆信息隐藏方案对于单个像素值修改过程中仅嵌入单比特秘密信息,提出一个基于排序像素值阶跃响应的可逆信息隐藏方案。像素值排序(Pixel Value Ordering, PVO),对像素块排序后的最值进行预测和修改实现秘密信息的可逆嵌入,具有高保真的特性。本方案利用像素值排序后的参考像素来确定高保真阶跃修改量,然后通过阶跃处理进行块内冗余像素的选择,最终通过排序序列与像素位置的映射关系来实现信息的嵌入。该方案每修改单个像素值信息能够实现多比特秘密信息的嵌入,并且由像素排序确定得到的阶跃修改量能够保证信息提取后图像的无损恢复。经仿真实验验证,在达到同样嵌入容量要求条件下,本方案较先前基于预测扩展处理的像素值排序方案能够大幅减少像素修改的数量,并且在峰值信噪比评价指标上得到提升。

    • 基于区域生成网络结构的多层特征融合目标检测算法

      2019, 19(24):213-217.

      摘要 (774) HTML (0) PDF 2.92 M (427) 评论 (0) 收藏

      摘要:现有深度学习目标检测算法往往只利用了CNN网络提取的深层特征进行判别,对浅层特征利用不足。为了利用浅层的细节信息,来提高最终所提取的特征层信息的丰富性,本文提出了一种基于RPN结构的多层特征融合目标检测算法,该算法通过深度卷积网络获取不同层次的特征,并将浅层特征与深层次特征进行融合来获得更加丰富的提取特征,以提升检测模型的性能。本文以ImageNet上的公开数据voc2007为实验对象,以Faster RCNN为基础的检测框架进行改进,最终改进后的MAP相比于Faster RCNN的MAP有所提升。结果表明本算法提升了目标检测模型的准确度。

    • 基于用户反馈的关联规则挖掘在试卷分析中的应用

      2019, 19(24):218-223.

      摘要 (740) HTML (0) PDF 1.52 M (513) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统试卷分析系统一般只是对考试成绩做简单的整体统计,如平均分、等级、不及格率等,用户缺乏对试题知识点掌握情况关联程度的准确了解。针对该问题提出一种基于用户反馈的关联规则挖掘算法。首先对原始数据进行预处理,得到试卷知识点评分权重表和二进制的学生得分率表。然后建立一个根据用户选择层数输出关联规则、以及查询与选定知识点相关的规则的新方案。最后,提出了一个考虑用户反馈、支持度和置信度阈值的关联规则挖掘算法,以过滤无用规则,提高挖掘效率。对VB试卷数据应用该算法,发现了基于用户反馈的有趣关联规则。实验结果表明基于用户反馈的关联规则挖掘优于其他关联规则挖掘算法,更易获得有趣的关联规则。

    • 基于双学习映射增量降维模型的人体运动形态估计

      2019, 19(24):224-230.

      摘要 (619) HTML (0) PDF 3.77 M (362) 评论 (0) 收藏

      摘要:如何从二维的人体运动形态图像序列估计出三维的人体运动形态是一个热门的研究课题。这个项技术的实现需要建立复杂模型,设计复杂的训练算法,并且需要大量的人体运动形态样本进行训练。然而,利用目前的一些复杂模型和算法,估计三维人体运动形态会耗费很多时间,并且估计效果也不好。因此,要想得到更准确的估计结果还是比较困难的。对于这样的一个研究问题,本文提出基于双学习映射增量降维模型来实现三维人体运动形态估计,该模型可以从单视角的二维图像较好的估计出三维人体运动形态,缩短估计算法运行时间并得到更准确的估计结果。

    • 基于建筑信息模型技术的水电建筑施工节能模式评估方法

      2019, 19(24):231-236.

      摘要 (591) HTML (0) PDF 739.96 K (380) 评论 (0) 收藏

      摘要:水电建筑施工节能问题是目前建筑施工领域亟待解决的重点问题,对水电建筑施工节能模式评估,对于提高建筑工程节能施工技术水平具有重要意义。传统的评估方法计算量大、检验需要通过多次调整,造成评估结果不准。针对上述问题,提出基于BIM技术的水电建筑施工节能评估方法,采用施工工序分析法建立水电建筑施工节能模式总能耗模型,计算出建筑内含能耗、运输能耗、施工能耗,为后续评估过程提供基础数据;将BIM技术与模糊综合评估方法相融合,用于构建评估对象特征矩阵,根据指标评价区间确定评估可变范围并建立建筑施工节能模式模糊评估模型;由评估模型计算所有评价指标的隶属度,将计算结果进行归一化处理得到施工节能模式评估值。实验结果表明,所提方法与传统评估方法相比,评估结果与实测结果更加贴近、评估精度更高。

    • 基于模糊数学的对抗网络图像配准建模

      2019, 19(24):242-247.

      摘要 (573) HTML (0) PDF 1.36 M (585) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决传统方法特征提取结果受外界环境影响大,且没有考虑对抗网络图像中高频信息的特殊作用,影响配准精度的问题。通过模糊数学方法分析对抗网络图像配准建模问题。分析了对抗网络,在生成模型与判别模型中添加条件变量,通过对抗网络,利用表征向量对图像进行重构,生成图像数据。通过变换对图像对比度进行扩展,通过反变换获取原空间域中的边缘增强图像,通过抑制干扰能力强的susan算子提取对抗网络图像边缘特征。在边缘特征提取的基础上,引入模糊数学中的模糊隶属度,对图像中不同点属于梯度的模糊隶属度进行定义,构造图像的模糊梯度场,通过模糊数学中的贴进度构造模糊梯度相似性测度, 将模糊梯度相似性高的图像作为配准图像,实现对抗网络图像配准。结果表明:所提方法配准效果好;针对存在平移、灰度变化、细节变化、区域变化和尺度差异情况下的图像,可保持很高的性能。可见所提方法应用性强,配准准确性好。

    • 基于数据包络模型的前沿新兴产业竞争力测度研究

      2019, 19(24):248-253.

      摘要 (567) HTML (0) PDF 826.52 K (367) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文从全新的 “自下而上”的企业数据视角出发,从企业增长速度、盈利质量、创新投入、经营效率、风险抵御等维度构建了前沿新兴产业竞争力水平测度指标体系,利用主成分分析和数据包络分析(DEA),对我国20个前沿新兴产业领域的竞争力水平和竞争力成长效率进行深入分析,结果表明,我国前沿新兴产业整体状况良好,部分行业概念热度大于产业化程度;从成长效率看,部分行业竞争力成长效率值偏低,行业投入结构存在不合理问题,亟需调整。

    • 基于不同采样率的短航程油耗估计

      2019, 19(24):254-259.

      摘要 (598) HTML (0) PDF 1.58 M (371) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘 要:针对多因素影响下的短航程油耗呈现双峰分布,本文提出了使用高斯混合聚类(GMM)和随机森林(RF)相结合的方法对短航程油耗进行估计。该算法先使用GMM对短航程油耗数据聚类,得到两个不同形状的聚类簇。之后,以不同的采样率对两个聚类簇进行采样,构造子数据集,并对每个子集使用回归树进行训练。最后,将CART回归树并行得到随机森林用于短航程油耗估计。在同一机型和航线,不同的航班数据上进行对比实验,结果表明了所提算法的有效性。

    • 基于半马尔科夫过程的虚拟网络生存性模型

      2019, 19(24):260-267.

      摘要 (562) HTML (0) PDF 1.78 M (354) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对虚拟网络生存性缺乏准确的定量描述,提出了一种基于半马尔科夫过程的虚拟网络生存性模型。根据虚拟网络运行特征,重点引入虚拟网络重构状态以及认知状态,构建一种优化的虚拟网络状态转移图,并引入半马尔科夫理论,建立虚拟网络状态转移概率方程,构建基于半马尔科夫过程的虚拟网络生存性模型,最后通过仿真实验验证了虚拟网络生存性对各参量的敏感度以及不同类型虚拟网络的生存性特点。仿真表明,降低网络部件发生故障的概率,提高虚拟网络攻击识别概率和虚拟网络重构成功概率可以显著提高虚拟网络生存性;在映射阶段进行资源备份可以显著增强军事虚拟网络生存性。

    • 基于多次约束匹配的室内定位算法

      2019, 19(24):268-273.

      摘要 (707) HTML (0) PDF 1.58 M (405) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统EWKNN算法相比WKNN算法,虽然能有效提高定位精度,但是仍然存在定位结果在空间中跳动跨度大的问题,本文针对传统EWKNN算法的不足,在EWKNN算法的基础上提出了基于多次约束匹配的室内定位算法。该算法考虑了行人前后位置的关联性,用上一步预测的位置对当 前步的WiFi匹配进行多次约束,剔除匹配到的较远的参考点。实验表明,相比于传统的EWKNN算法,本文算法具有较高的定位精度。

    • 基于非线性自适应回归神经网络的GPS/IMU组合导航方法

      2019, 19(24):274-280.

      摘要 (895) HTML (0) PDF 2.38 M (481) 评论 (0) 收藏

      摘要:车道级高精度定位导航是智能网联汽车的基本配置,GPS/IMU组合导航是高精度定位的关键技术之一,根据汽车行驶过程中高精度定位要求,提出了应用于智能网联汽车的基于NARX神经网络的GPS/IMU组合导航方法。首先,根据IMU传感器数据特性,建立了基于扩展卡尔曼滤波的INS模型,其次,基于非线性自适应回归神经网络(NARX),建立了GPS/INS组合定位训练和预测模型,然后,基于GNSS、RTK、INS等技术,设计了智能网联汽车RTK高精度定位数据采集实验系统,并收集了实验数据,最后,对NARX网络训练误差和GNSS信号长时间失效情况下定位预测误差进行了讨论与分析。实验结果表明,该方法在GNSS信号失效5min情况下,定位预测误差在2.5m以内,满足一般情况下,短、中、长隧道中智能网联汽车定位应用要求。

    • >TQ化学工业
    • 焚烧底灰-偏高岭土基地质聚合物发泡材料的制备与性能

      2019, 19(24):281-285.

      摘要 (1082) HTML (0) PDF 1.81 M (464) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用双氧水为发泡剂,十二烷基硫酸钠为稳泡剂,制备了焚烧底灰(BA)和偏高岭土(MK)为原料的地质聚合物发泡材料。数据显示BA掺量与焚烧底灰-偏高岭土基地质聚合物的孔隙率、体积密度、抗压抗折强度、SEM和XRD等性能有很大的关联性。研究表明:30%的BA掺量,体积密度为0.341g/cm3,孔隙率为46%,此掺量下地质聚合物的综合性能较好,抗压强度为2.3MPa,抗折强度为0.63 MPa。

    • >TU建筑科学
    • 装配式墙体的热桥效应分析及保温措施

      2019, 19(24):286-292.

      摘要 (677) HTML (0) PDF 2.81 M (349) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 内蒙古西部超低能耗草原民居多能互补供暖系统集成配制

      2019, 19(24):293-298.

      摘要 (585) HTML (0) PDF 2.26 M (377) 评论 (0) 收藏

      摘要:内蒙古西部草原民居冬季取暖以传统火炕和土暖气为主,由于供暖效果较差,无法满足居民热舒适需求。为改善供暖效果,充分利用太阳能、风能等可再生能源,通过实地调研,统计得出内蒙古西部典型草原民居最冷月室内外温度,利用数值模拟方法建立太阳能、风能等多能互补的内蒙古西部草原民居供热模型,并进行模拟验证。结果表明:多能互补供暖方式下客厅和主次卧的最冷月日平均温度均值分别提高7.0℃、6.2℃和7.5℃,室内温度和热稳定性显著提高,热舒适性较好。研究结果为草原民居设计建造中应充分利用太阳能、风能资源,构建多能互补供暖方式,提高室内温度和热舒适性提供了理论依据。

    • 昆明市城中村砌体结构地震易损性与疏散能力分析

      2019, 19(24):299-305.

      摘要 (659) HTML (0) PDF 4.53 M (392) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究砌体结构在地震作用下的倒塌概率与人员疏散能力的关系,以一典型砌体结构居民楼为研究对象,采用增量动力分析(IDA)方法,输入20条地震波对该结构进行分析,得到了地震作用下每层IDA曲线,同时采用FEMA 365评估标准估计该结构的抗震性能;根据砌体的最大层间允许位移及最大层间位移出现的时间,找出8度基本设防烈度地震和罕遇地震作用下各楼层的倒塌时间,并得出各楼层人员安全逃生的概率。分析结果表明:砌体结构首层倒塌概率最大,而顶层最小;当遭受8度罕遇地震作用时,无法满足“大震不倒”的设防目标;首层最先发生倒塌,顶层最后倒塌;位于低楼层的人员相比于高楼层的人员具有更大的逃生机会。

    • 基于多尺度模拟的网壳结构地震损伤过程分析

      2019, 19(24):306-312.

      摘要 (537) HTML (0) PDF 4.69 M (534) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来突发事件作用下网壳结构的倒塌事故屡有发生,如何开展此类结构在地震作用下的抗倒塌机理研究已成为确保工程结构安全的重要课题之一。为研究地震作用下空间网格结构的倒塌过程及破坏行为,进而揭示结构的倒塌机理,以网壳结构为研究对象,基于结构多尺度模型,模拟网壳结构地震作用下损伤演化的全过程。计算结果表明:多尺度损伤模型能够兼顾结构整体上的线弹性响应和局部易损部位上的塑性损伤特征,从而更有效的模拟结构的损伤破坏过程。

    • 碳纤维增强聚合物-钢管混凝土柱轴压稳定性灰熵关联度分析

      2019, 19(24):313-317.

      摘要 (625) HTML (0) PDF 1.96 M (351) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了进一步研究碳纤维增强聚合物(Carbon Fiber Reinforced Polymer, CFRP)-钢管混凝土复合结构构件的力学性能,对CFRP-钢管混凝土轴压柱的稳定性在不同影响因素下的演变规律进行了分析。以一系列试验研究为基础,通过灰熵关联度方法研究了长径比、套箍系数等指标与复合结构稳定性性能的关联程度。结果表明:CFRP可以有效地改善结构的性能;随着长径比的增大,套箍效应逐渐减小;各影响因素在不同情况下的灰熵关联度排序与实践一致,验证了灰关联熵理论可用于评价CFRP-钢管混凝土轴压柱性能的关联因素主次关系的有效性。研究结论可以为CFRP-钢管混凝土结构的进一步研究和实践应用提供参考。

    • 基于核磁共振的冻融循环作用下重塑黄土强度变化规律

      2019, 19(24):318-323.

      摘要 (583) HTML (0) PDF 2.76 M (375) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究冻融循环对重塑黄土抗剪强度的影响,本文分宏观及微观两个方面来进行试验研究。在宏观层面上,通过对不同冻融循环次数下、不同含水率的土样的进行三轴压缩试验,得到相应的应力应变曲线;从微观层面上,利用核磁共振成像分析仪,测得土样在不同冻融循环次数下的T2时间分布曲线。结果表明:未冻融状态下,含水率为13%的土样其应力应变曲线为应变软化型,随含水率逐渐增加其应力应变曲线由应变软化型变为应变硬化型;随冻融循环次数的增加,含水率为13%的土样其应力应变曲线依旧为应变软化型,但抗剪强度逐渐降低,随含水率逐渐增加土样应力应变曲线从应变硬化型有逐渐向应变软化型过渡的趋势,且含水率越高曲线软化趋势越明显,而抗剪强度有缓慢增长趋势。

    • 封闭系统条件下压实黄土的二维循环冻融变形特性及其评价

      2019, 19(24):324-330.

      摘要 (678) HTML (0) PDF 1.49 M (506) 评论 (0) 收藏

      摘要:道路、渠道和土石坝等工程的冻融为二维冻融,为探索土在二维循环冻融作用下的变形规律和评价方法,以宁夏同心黄土为对象,压实度和饱和度等为因素,设计正交试验方案 L16(45),应用二维单向循环冻融试验方法,试验研究了压实黄土在封闭系统条件下的二维循环冻融变形特征,变化规律,分析了因素的作用机理和显著性,提出了二维冻融变形评价方法,评价指标合理,能直接或间接表征冻融对土的几何、物理和力学性能的影响。试验结果表明:封闭系统条件下,压实黄土的二维循环冻融变形以水结冰膨胀效应为主导,竖向表现为冻胀和融沉,水平表现为冻胀和融胀。竖向冻融变形自竖向约束面到受冻面,沿水平受冻面逐渐减小。水平冻融变形自顶面到底面,沿竖向受冻面先增大后减小。水平和竖向冻胀变形的比值随冻融循环次数的增加而增大,最大比值约2倍。水平融胀明显地小于竖向融沉,二者的比值平均约0.43。较一维封闭系统竖向冻融,二维冻融的竖向融沉变形占竖向冻胀变形的比例大,竖向冻融变形波动明显,且冻融体变率高。压实度和饱和度对压实黄土二维冻融变形的影响均非常显著,是主控因素,施工时严格控制压实标准,运营过程中做好工程防水排水措施,是防止和减轻压实黄土工程冻害的有效措施。研究结果对宁夏压实黄土岸坡工程的冻害评价与防治具有重要的现实意义,对土二维冻融效应的深入研究具有引导和促进作用。

    • 粉细砂地层注浆模型试验研究及工程应用

      2019, 19(24):331-337.

      摘要 (563) HTML (0) PDF 3.81 M (364) 评论 (0) 收藏

      摘要:注浆法是治理高速铁路沉降病害的一种常用方法。为了解决杭长客专南昌横岗联络线G316国道框架中桥顶进掌子面细砂地层的沉降与滑坡,研发了可拼装式注浆模型试验系统,搭建了注浆流量监测系统和注浆压力监测系统,开展了粉细砂地层注浆模型试验研究。结果表明,超细水泥比水玻璃注浆结实体效果好,更适合加固粉细砂地层。从现场施工注浆量统计可以看出,选取的注浆压力和注浆材料配比满足施工要求,后期掌子面沉降和滑坡得到了遏制。设计装置系统和研究内容为后期类似注浆工程提供借鉴。

    • 海绵城市雨水花园渗漏对邻近建筑地基的影响

      2019, 19(24):338-343.

      摘要 (539) HTML (0) PDF 4.08 M (391) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文以西咸新区海绵城市建设中某一实际工程为依托,针对雨水花园中雨水入渗对邻近建筑物地基的影响问题展开研究。首先,根据工程资料,在GeoStudio软件中完成数值模拟建模;然后对不同工况进行数值模拟计算,分别得到各工况下雨水入渗对邻近建筑地基的渗流场、应力场、位移场的影响规律。结果表明:(1)随着渗流持时、海绵设施底部压力水头的增加,渗流影响范围增大,但其变化率逐渐减小;(2)渗流影响下土体应力发生改变,基础下部土体表现出更强的“塑性”,但总的分布趋势变化不大;(3)建筑地基完成初始沉降后,渗流影响下其主固结沉降(竖向位移)和水平位移相对无渗流时较小,且渗流持时越长,二者的沉降差越大。本文的研究可为海绵城市建设中须考虑渗流影响的诸多问题提供参考。

    • 基于摄影测量技术的岩体结构面参数的获取

      2019, 19(24):344-351.

      摘要 (606) HTML (0) PDF 5.34 M (406) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更高效、全面、安全的获得岩体结构面参数,建立了两种从三维模型中获取结构面参数的算法:ply2parameter算法和scanline算法。Ply2parameter算法在三维模型上对表现形式为平面的面状结构面采样,根据采样得到的结构面顶点集合,使用主成分分析计算结构面的法向量,计算岩体结构面参数。sancline算法计算出在三维模型上沿着虚拟测线标记出的面状结构面和表现形式为迹线的线状结构面的参数。最后对结构面进行优势分组;以甘肃北山的一个岩石露头为例应用上述两个算法。将得到的结果和野外实测的结果对比,显示出了良好了相关性。

    • 人工冻土温度场模型试验及冻土导热系数反分析

      2019, 19(24):352-358.

      摘要 (547) HTML (0) PDF 2.26 M (523) 评论 (0) 收藏

      摘要:掌握人工冻土温度场的相关物理力学性质对冻结法施工意义重大,导热系数是计算人工冻土温度场的关键参数。采用人工冻土冻结试验平台进行人工冻土温度场试验,在模型土体的不同深度、不同平面位置布置热电耦测量温度的实时发展规律。通过数值法模拟人工冻土冻结温度场模型试验,对比分析不同点温度监测值和模拟值的关系,再以反分析方法为基础,利用最小二乘法准则将数值计算得到的测温点计算温度与实测温度进行对比分析,然后在准则函数计算范围内,用数值逼近原理,得到最优导热系数。最后,将最优导热系数的模拟温度和实测温度进行对比,验证得到的等效导热系数具有准确性。

    • 混杂纤维自密实混凝土的性能试验分析

      2019, 19(24):359-364.

      摘要 (641) HTML (0) PDF 2.07 M (353) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究混杂纤维对自密实混凝土(SCC)工作性能及力学性能的影响,进行了4种纤维体积掺量(0%,0.05%,0.1%和0.15%)的纤维自密实混凝土(玄武岩纤维、聚丙烯纤维以及玄武岩-聚丙烯混杂纤维)的塌落度扩展度试验、J型环试验和28d抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度试验,并通过SEM图像分析纤维自密实混凝土的微观形貌。结果表明:纤维掺量的增加导致自密实混凝土流动性能下降,但仍满足自密实混凝土工作性能的要求;混杂纤维的掺量在一定范围内,对自密实混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均有不同程度的提高作用。可见获得纤维的合理掺量十分重要。

    • 全能流视角下的城市能源规划方法

      2019, 19(24):365-370.

      摘要 (709) HTML (0) PDF 1.53 M (363) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于图论思想,提出了一种可较好地解决多源多汇多路径的城市能源系统的规划方法。建立了汉密尔顿有向图来描述城市能源网络供需间的能量流动过程,构建了以节点、路径、网络平衡为要素的通用模型,以矩阵的形式表示能源网络的节点性能和拓扑结构。并且将能流路径所对应的权重作为目标函数,分析比较不同路径匹配的系统性能。之后,利用此方法对联产系统的节能情景进行评估,对不同情景下联产系统的路径匹配特性进行说明。其结论可为城区建设和旧城改造过程中的分布式能源系统推广和城市能源系统规划提供参考。

    • >U交通运输
    • 组合加固受损钢筋混凝土简支T梁抗剪性能试验

      2019, 19(24):371-378.

      摘要 (562) HTML (0) PDF 5.28 M (399) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究受损钢筋砼简支T梁组合加固后的抗剪性能,通过对四片受损钢筋砼T梁进行钢板-混凝土组合加固并实施抗剪承载力试验的方法,得到构件的极限承载力和受剪破坏形态,分析了加载全过程加固钢板、植筋、栓钉的应力变化规律及结合面处的相对滑移。试验结果表明:加固钢板与新浇混凝土连接面处工作性能良好,而新旧混凝土连接面处容易产生开裂,在原梁混凝土表面凿毛以及采用较高的侧向加固钢板都可以使加固后结构的抗剪承载力得到提高。

    • 基于人机混驾的道路交通量均衡配流模型

      2019, 19(24):379-385.

      摘要 (596) HTML (0) PDF 1.98 M (391) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 基于三维激光扫描点云的道路路面变形分析方法

      2019, 19(24):386-391.

      摘要 (633) HTML (0) PDF 2.79 M (370) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对常规的道路路面变形分析方法存在工序复杂、效率低、局限性较大且难以对路面的整体变形做出全面变形分析等特点,提出一种基于三维激光扫描技术对道路变形分析的方法。采用三维激光扫描技术获取运营中道路路面的点云数据,并建立道路路面数字化模型定性且定量地对道路路面进行变形分析,进而得到路面的整体变形区域和变形量。结果表明,通过三维激光扫描技术可以更加直观、简洁地对道路做出数字化分析,对道路病害监测技术的自动化发展有着极为重要的意义。

    • >V航空、航天
    • 通用教练机燃油成本仿真

      2019, 19(24):392-397.

      摘要 (692) HTML (0) PDF 2.00 M (390) 评论 (0) 收藏

      摘要:燃油成本是航校进行通用教练机选型时的关键指标,由于飞行训练的复杂性,仅通过教练机的性能参数则难以反映真实的燃油消耗情况。鉴于此,本文分析了通用教练飞行训练过程中燃油消耗的特点,引入学习曲线构建了通用教练机燃油成本模型,采用SPSS软件对燃油消耗率进行单样K-S检验,并对训练时间进行线性回归分析,通过蒙特卡洛法进行仿真分析。算例分析表明:此方法求出的通用教练机燃油成本近似期望值更为准确,所建立的模型具有应用价值,仿真方法便捷有效。

    • 基于ANSYS的转子支座静刚度计算方法及实验验证

      2019, 19(24):398-404.

      摘要 (644) HTML (0) PDF 3.43 M (459) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对旋转机械常用的刚性支座、鼠笼弹性支座,利用ANASYS建立了支座静刚度计算模型。利用螺纹杠杆原理设计了可产生10kN拉力的支座施力机构,开展了多种支座静刚度测量实验。实验结果表明:有限元计算的静刚度最大误差为8.3%,验证了支座静刚度模型的正确性;刚性支座水平径向和垂向静刚度数值差异很大,刚度表现出很强的各向异性;鼠笼弹性支座径向静刚度差异很小,刚度表现为各向同性。静刚度有限元计算模型中正确的载荷类型为余弦面载荷分布。边界约束条件为:针对刚性支座,在支座底板螺栓孔周围施加全约束,在底板其它区域则给予轴向约束;对于鼠笼弹性支座,在鼠笼弹性结构与刚性支座联接面上施加全约束。

    • 液滴对降落伞织物冲击的数值研究

      2019, 19(24):405-409.

      摘要 (502) HTML (0) PDF 1.84 M (361) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究液滴对降落伞织物的冲击作用,分别建立了液滴的流场网格模型和织物的结构网格模型。 利用试验得到织物的透水率参数,通过双向流固耦合的方法,进行了不同工况下液滴冲击织物的数值仿真。分析了液滴外形的变化特征以及织物所受撞击力的影响因素。将数值结果和试验结果进行了对比,结果表明:数值计算结果与试验结果基本一致,验证了本方法的可行性和正确性。

    • 高原机场中断起飞决断速度计算与分析

      2019, 19(24):410-415.

      摘要 (557) HTML (0) PDF 2.11 M (383) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有的飞行理论对中断起飞决断速度计算研究不足并且计算方法单一的问题,利用Matlab/Simulink仿真平台构建了中断起飞距离计算模型,通过计算不同飞行条件下不同故障速度的中断起飞距离,得到大量的训练样本。建立三层神经网络模型,以飞行条件和中断起飞需用长度为输入量,故障速度为目标量,对神经网络模型进行训练,直到均方差达到要求。将神经网络运算结果、仿真平台运算结果、手册数据进行对比,证明了提出的利用神经网络计算起飞决断速度的方法是有效的。利用神经网络,对海拔高度、飞行质量、温度、风速、跑道可用长度变化对中断起飞决断速度的影响进行了分析,给出了相关曲线。本文使用的神经网络方法精度较高,计算也比较便捷,可以应用到其它机型在不同条件下的中断起飞决断速度计算中,具有一定的实用价值。

    • 一种基于改进卡尔曼滤波的姿态解算算法

      2019, 19(24):416-422.

      摘要 (789) HTML (0) PDF 2.97 M (379) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对多传感器融合姿态解算精度不高的问题,本文提出一种改进的卡尔曼滤波算法,即高阶线性互补滤波与扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)相结合的融合算法。该数据的融合是基于加速度计、陀螺仪传感器频率特性和姿态角的微分方程建立的系统模型,将互补滤波的姿态角数据作为该系统模型的观测值,利用EKF算法对加速度计、陀螺仪、磁力计进行数据融合。高阶的互补滤波和EKF的融合算法能够有效的解决陀螺方向的估计偏差,为了证明该算法的可行性,用搭载IMU(InertialSmeasurementSunit)模块的四旋翼飞行器进行了动态和静态的实验,分析对比了最新导航算法、经典卡滤波算法和该融合算法滤波的效果。实验结果表明:本文提出的高阶无源线性互补滤波和EKF相结合的融合算法,无论在静态还是动态的实时性情况下,都能很明显的去除噪声和抑制姿态角的漂移,且提高了姿态角的精度。

    • >X环境科学、安全科学
    • 二氰蒽醌农药废盐热处理特性

      2019, 19(24):423-429.

      摘要 (605) HTML (0) PDF 2.81 M (410) 评论 (0) 收藏

      摘要:二氰蒽醌农药在生产过程中产生大量废渣,这些废渣中含有大量的盐、有机中间产物及副产物,成分复杂,难以妥善处理。为了解决农药废盐处置问题,本研究利用元素分析、XRF等表征手段对废盐进行基本成分分析,通过热重实验、热动力学对废盐燃烧/热解过程进行探究。废盐的燃烧/热解的TG/DTG曲线有两个主要的失重峰,最终的减重率分别为45.92%/51.81%。确定了废盐燃烧/热解的反应机理函数,表观动力学参数,废盐燃烧/热解的第二阶段反应机理函数相同。废盐的热处理减重率随着停留时间的延长而增加,当停留时间为30min时,废盐的减重率基本不再变化,减重率为45%左右。废盐经过900℃高温热处理后,残余物中的有机物含量明显减小,说明热处理可以降低废盐中有机物的含量,为后续的废盐处置提供了保障。

    • 纵向排烟对环路隧道火灾排烟效果的实验

      2019, 19(24):430-437.

      摘要 (696) HTML (0) PDF 3.09 M (374) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了给城市地下交通隧道中存在环路系统提供防排烟系统设计参考依据,以某城一地下交通隧道为例,进行1:3缩尺模型实验,探讨环路隧道中烟气蔓延和温度变化情况。实验得出,在纵向排烟下外环路具有良好的排烟效果,但内环路烟气发生回流,形成烟气环流,因此在环路隧道纵向通风的基础上建议使用外环路排烟方式进行排烟。

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