• 2020年第20卷第15期文章目次
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    • >P天文学、地球科学
    • 沉积相带控制下的白云岩成因模式及判别特征

      2020, 20(15):5887-5899.

      摘要 (812) HTML (0) PDF 14.20 M (569) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨白云岩成因模式与沉积相之间关系,在总结大量文献资料的基础上,对蒸发泵模式、渗透回流模式、埋藏模式和微生物模式在不同沉积相中形成的白云岩岩石学和沉积地球化学特征综合分析,获得以下结论:蒸发泵模式白云岩形成于潮坪、泻湖,白云石以泥-微晶为主并与膏岩共生,潮坪环境具有鸟眼、泥裂等蒸发暴露特征,泻湖则不具有。该模式整体有序度和Mg/Ca比值与渗透回流模式和埋藏模式相比最低,MgO-CaO 呈线性正相关,富含Na、Sr元素,而缺乏Fe、Mn元素,阴极射线下不发光或发弱光,δ18O值和δ13C值均向正方向偏移;渗透回流模式是蒸发泵模式的延伸和演变,白云岩可形成于潮坪、泻湖和开阔台地浅滩,潮坪环境白云石以粉晶为主,泻湖环境白云石以粉-细晶为主,开阔台地浅滩白云石以粉-细晶为主,可见中晶。该模式整体有序度和Mg/Ca比值比蒸发泵模式略高,MgO-CaO 呈线性负相关,Na、Sr、Fe、Mn元素含量与蒸发泵模式相近,阴极射线下少数不发光,多数发暗褐色光,δ18O值和δ13C值均向正方向偏移,但δ18O偏移程度不大;埋藏模式白云岩可形成于台地边缘和台内滩,白云石以粉-中晶为主,最粗可达粗晶。该模式整体有序度和Mg/Ca比值比蒸发泵模式和渗透回流模式高,MgO-CaO 呈线性负相关,缺乏含Na、Sr元素,而富含Fe、Mn元素,阴极射线下发光最亮,还可见发光较强的环边,δ18O值和δ13C值均向负方向偏移;微生物模式与蒸发泵模式、渗透回流模式常常相伴生,白云岩可发育于潮坪、泻湖环境,可形成叠层石白云岩、凝块石白云岩、枝状石白云岩、核形石白云岩、球粒白云岩和泡沫绵层白云岩等。上述四类白云岩成因模式各自形成的沉积相带具有相似之处,但是均可利用岩石学特征和沉积地球化学特征加以区别。

    • >TN电子技术、通信技术
    • 军事情报推荐技术发展综述

      2020, 20(15):5900-5909.

      摘要 (717) HTML (0) PDF 2.55 M (429) 评论 (0) 收藏

      摘要:推荐技术作为解决“情报过载”的重要手段,已经成为军事情报服务领域的一个研究重点和重点,亟需根据现有研究成果进行总结综述,以期更好地服务于军事情报处理与利用。文章首先介绍了推荐技术的军事应用背景、研究意义,然后介绍了推荐技术的一般框架,并对推荐技术的核心—推荐算法进行了重点综述,分析了各类算法的优缺点,以及针对推荐算法应用于军事领域存在的问题给出了解决方法。根据军事情报其应用特点,提出了军事情报推荐技术未来可能研究的热点与方向,从而为后期研究提供依据与参考。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 气体绝缘封闭开关设备检修机器人研究进展

      2020, 20(15):5910-5916.

      摘要 (643) HTML (0) PDF 10.94 M (483) 评论 (0) 收藏

      摘要:气体绝缘封闭开关设备(Gas-Insulated metal-enclosed Switchgear,GIS)事故及重大缺陷频发,严重危害到电网的安全稳定运行。与传统检修方法相比,采用机器人技术实现GIS腔体内部巡视检查、故障点识别定位,具有显著的优势和重要的意义。作为机器人技术的一个新兴的应用领域,国内外对GIS腔体机器人的研究尚处在初级阶段。本文调研了国内外在管道机器人的研究和应用现状及GIS腔体机器人的初步研究,分析了GIS腔体机器人的关键技术难点,展示了项目组的最新研究进展,并给出下一阶段研究方向的建议。

    • >X环境科学、安全科学
    • 低温等离子体脱硝技术研究进展

      2020, 20(15):5917-5925.

      摘要 (630) HTML (0) PDF 2.30 M (393) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为一项极具发展潜力的污染物脱除技术,低温等离子体脱硝被大量学者应用于氮氧化物脱除工艺。本文介绍了低温等离子体技术的工作原理、影响因素和工业应用,综述了低温等离子体脱硝技术的研究进展,详细阐述了反应器电极形状尺寸、放电间隙、能量密度、气流速度、反应气氛、氧化还原剂以及催化剂等因素对该技术脱除效率的影响作用,简要介绍了低温等离子体技术的工业试点及应用项目,并对该技术的发展方向进行了展望。

    • >O3力学
    • 脉动流条件下圆柱绕流特性研究

      2020, 20(15):5926-5931.

      摘要 (758) HTML (0) PDF 5.70 M (400) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文数值研究了脉动流条件下圆柱绕流场特性,对涡量分布、升阻力系数、升力系数频谱特性等进行了分析。结果表明,脉动流作用会使圆柱尾涡剪切层变薄,提高脉动频率使尾涡长度变短、脱离加快,提高无量纲脉动振幅使主导涡的脱落速度降低,使旋涡生成区域更靠近圆柱表面;脉动频率与无量纲脉动振幅的增大使升、阻力系数的振幅均增大,而且与升力系数相比,阻力系数的振幅更大,变化更快;升力系数频谱图存在多个主频,包括旋涡脱落频率和相位叠加频率,其中旋涡脱落频率的振幅随着脉动频率的增加而减小,随着无量纲脉动振幅的增加而增加。

    • >P天文学、地球科学
    • 不同几何质量的多源影像光束法联合平差定位精度试验

      2020, 20(15):5932-5935.

      摘要 (526) HTML (0) PDF 2.72 M (377) 评论 (0) 收藏

      摘要:影像的几何质量影响着影像的定位精度。本文以光束法为平差模型,对高几何质量影像与高分辨率低几何质量影像的联合平差定位精度进行了实验与分析。研究结果表明:在高分辨率低几何质量的条带覆盖影像中加入单张高几何质量的影像进行联合平差,即可提高影像的定位精度;条带内影像的重叠度愈低,联合平差对影像定位精度的提高愈为明显。

    • 海原地震台钻孔应变震前短临异常特征研究

      2020, 20(15):5936-5941.

      摘要 (503) HTML (0) PDF 5.77 M (421) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 多金属矿产综合信息区域深部成矿预测——以临江市东港地区靶区预测为例

      2020, 20(15):5942-5947.

      摘要 (499) HTML (0) PDF 3.19 M (430) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有成矿预测方法存在预测精度低,效率不高的问题,提出一种基于多金属矿综合信息的区域深部成矿预测方法。采用GIS建立多金属矿综合信息库,数字化处理成矿信息。建立证据权模型,结合信息库,通过计算控矿地质因素的对比度,获取最优缓冲距离,完成区域深部成矿信息提取。以此为基础,利用遗传算法优化支持向量机参数,基于优化参数后的支持向量机完成成矿预测。实验结果表明,所提方法的最优缓冲距离计算准确率较高,支持向量机参数优化耗时短,且成矿预测精度在90%以上,不受数据状态的影响,预测度也优于传统方法,表明所提方法能够高效完成成矿预测

    • 基于多尺度随机建模的潜山裂缝储层预测技术

      2020, 20(15):5948-5953.

      摘要 (646) HTML (0) PDF 13.10 M (401) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:桩海潜山演化历史长、地层结构破碎、埋藏深,加之碳酸盐岩裂缝型储层自身的特点,岩石物理性质呈跳跃性变化,储集体形态变化也较剧烈,地震以杂乱发射为主,有效储层预测难度大。本文在混合型自相关函数的基础上,通过引入方向因子发展成新的矢量自相关函数,使产生的随机介质具有一定的方向性,在此基础上采用阈值截取法,通过给定缝洞发育的长、短半轴及局部发育密度构造具有不同统计特征的缝洞介质模型,实现了对不同尺度、发育密度、发育角度及不同充填速度的复杂缝洞的有效描述。结合研究区实际钻井、地震资料及测井解释结果,建立了符合研究区实际地层结构的叠加型双孔介质模型,采用非均匀介质地震波场正演模拟技术,研究了不同参数情况下潜山储层的地震响应特征。正演模拟结果表明,研究区下古生界裂缝储层发育尺度越大、发育密度越高、充填速度及发育角度越小,对应地震剖面上异强反射能量越强,从而为潜山裂缝储层的波场特征识别及预测提供了依据。在此基础上,融合研究区裂缝储层敏感的倾角及能量类属性,有效的预测了桩海潜山下古生界裂缝储层的平面分布特征,为下一步研究区潜山油气的勘探提供了技术支撑。

    • 轻质油的测录井综合识别方法

      2020, 20(15):5954-5960.

      摘要 (633) HTML (0) PDF 3.05 M (348) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着中东区块勘探开发程度的不断深入,诸多产油井相继发现了轻质油的存在。针对轻质油的密度小,气油比高,识别难度大的问题,通过分析对应的测井响应特征,寻找对油质敏感的测井曲线,并计算了可以反映流体挥发性的挥发指数;同时,将气测录井三角形图版数值化,并结合实际气测组分构成,优化烃比值计算方法,计算可以反映更多不同烃组分特征的三角形图版指数。将三角形图版指数和挥发指数相结合,建立了可以同时表征轻质油的挥发性,以及烃组分特征的测录井综合识别图版。该图版对轻质油识别效果良好,对该地区后期的勘探开发以及油藏评价有很好的指导意义。

    • 基于主成分分析的PSO-ELM与Adaboost算法耦合模型在极震区泥石流物源动储量计算中的应用

      2020, 20(15):5961-5970.

      摘要 (551) HTML (0) PDF 6.17 M (539) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对极震区泥石流物源动储量受到多种因素的影响呈现出非线性特征不易计算的问题,提出了一种基于主成分分析(PCA)的粒子群优化极限学习机与AdaBoost算法耦合(PSO-ELM_AdaBoost)的计算模型。以汶川地震极震区区内的60条泥石流样本,从泥石流物源形成与启动方式入手,考虑沟域面积、相对高差、主沟长度、距发震断裂带距离、沟床平均纵比降和物源静储量六种泥石流物源动储量影响因子。运用Person相关性系数(PCC)、灰色关联度(GRG)和最大互信息系数(MIC)对影响因子进行敏感性分析,验证选取因子合理性;基于PCA对样本数据进行降维,避免信息冗余;使用PSO-ELM_AdaBoost耦合模型对处理后的样本数据进行训练和预测,并将结果与BP、SVM、ELM和PSO-ELM模型计算值进行比较;为验证模型适宜性,从每个子研究区中抽取一条泥石流沟和其他极震区的三条泥石流沟应用PSO-ELM_AdaBoost模型进行泥石流物源动储量计算。结果表明,该模型计算精度优于传统计算模型和其他神经网络模型,具有较好的适宜性和稳定性,是一种可靠的极震区物源动储量计算方法,能够为泥石流防治工程的设计提供有价值的参考。

    • 咸阳市地下水位动态及与地裂缝发展对应关系研究

      2020, 20(15):5971-5975.

      摘要 (618) HTML (0) PDF 4.02 M (403) 评论 (0) 收藏

      摘要:咸阳市的地裂缝大都沿渭河活动断裂发育,部分专家把地裂缝的出现归为断裂活动所致。为了明确咸阳市城区地裂缝与地下水开采的关系,在对咸阳市地下水开采历史和现状研究的基础上,根据多年的水位观测资料,研究了咸阳市地下水超采区多年的水位动态变化特征,并结合调查访问和资料收集,对比分析了咸阳市城区地下水开采与地裂缝的定性关系,在1986-2006的快速下降阶段,地下水水位下降了11.4 m, 而2006-至今的回升阶段,地下水位上升了6.54 m,目前咸阳市地下水水位已经处于回升和相对稳定的阶段。据调查,咸阳城区的地裂缝在1991-2006年高发,2006年之后活动减弱。由此可以确定咸阳市地裂缝活动在时间上与抽水引起的地下水位变动具有很好的一致性。同时地裂缝发育的空间分布与抽水形成的水位降落漏斗也具有较好的一致性,地裂缝并不是在渭河断裂全线发育,而是主要发育在城区两个主要的抽水沉降漏斗区,尤以漏斗边缘裂缝更为明显。研究对于掌握咸阳地裂缝的成因机理,预测其今后的发展趋势,开展地裂缝地面沉降灾害的防治工作具有较好的指导意义。

    • >R医药、卫生
    • 白藜芦醇对胰岛素抵抗小鼠糖脂代谢的影响及心肌的保护作用

      2020, 20(15):5976-5982.

      摘要 (829) HTML (0) PDF 2.33 M (524) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 观察白藜芦醇(RES)对胰岛素抵抗小鼠的糖脂代谢影响及心肌的保护作用。方法 雄性c57bl/6小鼠,随机分对照组(NC)、高脂组(H)、高脂+溶媒(C)、高脂+溶媒+RES干预组(R),分别给予相应饲料喂养14周后给予相应灌胃干预处理。8周后检测小鼠血脂、血糖、血清脂肪因子;检测心肌羟脯氨酸;Western blotting(WB)检测心肌I、III型胶原的蛋白表达;实时荧光定量PCR、WB检测小鼠的心肌PPARγ、ADPN、TNF-α的mRNA及蛋白表达情况 结果 与NC组相比,H组与C组TC、LDL升高(P<0.01);血清瘦素、抵抗素水平升高;心肌中羟脯氨酸、胶原、TNF-α升高(P<0.01或P<0.05);PPARγ、ADPN表达下降(P<0.01);而R组较H组TC、LDL降低(P<0.05);血清瘦素、抵抗素水平下降;心肌中胶原、TNF-α降低(P<0.01或P<0.05);PPARγ、ADPN的表达升高(P<0.01)。结论 RES可能是通过激动PPARγ调节ADPN、TNF-α改善胰岛素抵抗小鼠糖脂代谢紊乱、心肌肥厚、纤维化。

    • >TB一般工业技术
    • T700碳纤维增强复合材料螺栓连接的渐进损伤分析

      2020, 20(15):5983-5989.

      摘要 (764) HTML (0) PDF 8.48 M (464) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究及预测T700碳/环氧复合材料螺栓连接的失效模式和失效载荷,文中建立了基于蔡吴准则的T700碳纤维复合材料[453/903/-453/03]s双搭接螺栓连接的渐进损伤模型。通过损伤模式研究发现,复合材料中90°铺层损伤最为严重,±45°铺层相比90°铺层损伤较少,0°铺层损伤与其他铺层相比最低。同时文中采用渐进损伤模型分析了不同E/D(孔端距/孔直径)值对螺栓连接失效载荷的影响,研究发现,当E/D≤3时,E/D值的增加能显著提高失效载荷,当E/D>3时,E/D值的增加对失效载荷的提高不明显。结果表明整体预测误差在8%以内,可见该渐进损伤模型可以较好地预测螺栓连接的失效模式及失效载荷。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 基于Petri网与改进A星搜索算法的矿井机车调度优化

      2020, 20(15):5990-5996.

      摘要 (511) HTML (0) PDF 2.36 M (381) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高煤矿井下机车调度效率、防止机车碰撞、堵塞,根据井下调度特点建立了机车运行赋时Petri网模型。针对原有启发式A*搜索算法存在的易陷入局部最优的缺点,提出了基于petri网的并发变迁遴选算法,引入变迁并发度概念,与启发式A*搜索算法相结合,得到改进的A*搜索算法。经过改进后算法的回溯计算,得到Petri可达图上的最佳路径,从而得出最优调度策略。根据以上算法进行MATLAB建模,最终仿真结果表明,经过改进的启发式A*搜索算法有效的避免了陷入局部最优解,其计算得出的调度路径及调度策略资源消耗量最少,调度效率较高且未出现机车堵塞碰撞等问题。

    • 榆神矿区曹家滩井田首采工作面涌水量预测

      2020, 20(15):5997-6003.

      摘要 (485) HTML (0) PDF 2.65 M (404) 评论 (0) 收藏

      摘要:陕北侏罗纪煤田榆神矿区内煤炭资源丰富,但区内矿井普遍受到顶板水害影响。为了准确预测榆神矿区内矿井工作面涌水量,以曹家滩井田122106首采工作面为例,首先分析其导水裂隙带发育高度,判断其2-2号煤回采后上覆含水层的波及情况,而后确定工作面顶板的主要充水含水层,再采用5种方法进行涌水量预测,最后进行对比分析确定涌水量预测值。结果表明:采用裂采比27倍作为导水裂隙带发育高度计算参考,工作面2-2号煤回采高度6m,导水裂隙带发育高度为162m,波及上覆主要含水层为侏罗系延安组含水层和直罗组含水层,部分区域波及的风化基岩含水层。采用的5种方法计算工作面正常涌水量分别为:404m3/h、570m3/h、617m3/h、464m3/h、589m3/h;最大涌水量取正常涌水量的1.2倍系数进行计算。通过对比分析各方法的适用条件,确定比拟法的计算值最能够接近矿井生产实际,即曹家滩井田122106首采工作面正常涌水量为464m3/h,最大涌水量为557m3/h。

    • 煤田火区烧变岩成岩机理与利用

      2020, 20(15):6004-6010.

      摘要 (504) HTML (0) PDF 5.77 M (374) 评论 (0) 收藏

      摘要:烧变岩是一种在以煤田火区为主要环境背景的复杂条件下,受燃烧变质作用和气液变质作用等影响产生的变质岩类。目前研究多聚焦于死火区岩层的岩石性质及水文地质意义,而缺乏对活火区烧变岩利用体系的研究。为了促进对烧变岩的研究,本文以砂岩为例分析了烧变岩的矿物成分与呈色,总结了以烧变岩为媒介探测火区的方法及其局限性,最后讨论了烧变岩层的热能回收及资源化利用。结果表明:在活火区新生的烧变岩其矿物成分随温度变化明显,而颜色随温度上升主要由铁、锰氧化物控制;根据矿物特性及热特征,烧变岩可以作为对煤火的探测依据,但探测方法均存在缺陷;热特征也体现了烧变岩蕴含一定体量的热能,可进行回收利用,而冷却后的烧变岩也具有丰富的用途。

    • >TE石油、天然气工业
    • 济阳坳陷埕岛地区下古生界潜山断裂特征及控藏作用

      2020, 20(15):6011-6017.

      摘要 (546) HTML (0) PDF 10.75 M (498) 评论 (0) 收藏

      摘要:下古生界做为埕岛地区主要含油层系之一,经历了一轮勘探高潮之后陷入沉寂。本文在对埕岛地区下古生界潜山的断裂进行系统分析的基础上,通过对已钻井的解剖,综合断层的活动性质和力学性质,分析断层封堵性的差异,探讨了断层的封堵机理,创新性的提出了古断层和具有压扭性的断层具有较好的封堵性的认识,对埕岛潜山的封堵模式进行了修正,指出了潜山斜坡和负向构造是下一步有利的勘探方向,该认识在勘探实践中得到了进一步的证实,实现了潜山勘探的新突破,增强了潜山勘探的信心,打开了勘探局面。

    • 泌阳凹陷页岩储层物理化学性质对井壁稳定性影响的实验研究

      2020, 20(15):6018-6025.

      摘要 (579) HTML (0) PDF 10.15 M (575) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国南襄盆地泌阳凹陷已探明具有较好的页岩油开采前景。为了完成页岩油的开采,钻井是其中一个重要的技术环节。在钻井过程中,页岩的理化性质将会对井壁的稳定产生直接影响。基于此,在实验室内较为系统地对泌阳凹陷的陆相页岩进行了物理化学性质及其在钻井液浸泡环境中的结构稳定性测试。实验研究发现,泌阳凹陷页岩储层以纹层状或页理状为主,块状构造在岩心统计中仅占15%以内;粒度上,整体以粉砂级以下(<0.062mm)为主,极少量粉砂级>50%;成分上,粉砂、黏土及碳酸盐矿物三端元含量相对均匀,多集中在20%~40%之间,三者均无绝对优势。该页岩储层在钻井液滤失量≤5ml/30min时,经钻井液浸泡8~10天即可发生明显的内部水化膨胀,势必在外力碰撞冲磨作用下很容易发生体积破碎,对造斜段和水平段钻井的井壁稳定带来不利影响,因此在钻井过程中应适当提高机械钻速和降低钻井液的滤失量。

    • 深水挥发性油田自喷生产井停喷时机预测方法—以西非尼日尔盆地Akpo油田为例

      2020, 20(15):6026-6032.

      摘要 (614) HTML (0) PDF 4.34 M (448) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决深水挥发性油田中高含水阶段生产井停喷风险日增的问题,以西非尼日尔盆地Akpo油田为例,以储层构型分类研究为基础,利用Akpo油田典型井实际生产资料,通过动态相渗规律性研究预测不同储层条件下生产井含水及液量等生产动态指标的变化规律,最终建立一套适用于深水挥发性油田生产井井口压力变化规律及停喷时机预测方法。结果表明:①深水挥发性油田自喷井井口压力变化规律主要受到含水及液量的影响,不同储层条件下生产井动态变化规律不同;②自喷井生产后期停喷风险日益增大,通过改造一级分离器压力模式可有效延长生产井自喷寿命,经济效益显著;③研究方法预测精度较高,可直接用于指导现场生产,研究思路及流程为深水油田开发后期调整提供理论基础和技术支持。

    • 渤海特高含水期油田剩余油分布规律及挖潜策略

      2020, 20(15):6033-6040.

      摘要 (571) HTML (0) PDF 3.85 M (371) 评论 (0) 收藏

      摘要:油田进入特高含水期后,受到储层韵律性、平面非均质性、断层边界及纵向夹层等影响,油层水淹规律及剩余油分布十分复杂。为进一步提高油田采收率,结合新钻井水淹层测井解释成果、密闭取心、生产动态及油藏数值模拟等资料,对渤海Q油田水淹特征和剩余油分布规律进行了深入研究,并提出了相应的调整井挖潜策略。认为油层底部、井点附近及边水油藏注采主流线水淹严重,油层中上部、井间区域、遮挡带附近和底水油藏边部水淹较弱或未水淹,纵向上井间区域水淹层占比在8%~65%之间,平面上生产井有效动用半径为70~150m之间。提出利用水平井进行井间加密、边部完善井网、垂向穿夹层动用屋檐油及井网调整等挖潜策略,结果表明,利用水平井挖潜特高含水期剩余油,可有效改善开发效果,提高油田采收率,并为海上类似油田的调整挖潜提供借鉴。

    • 体积压裂水平井蒸汽吞吐过程砂粒运移

      2020, 20(15):6041-6047.

      摘要 (490) HTML (0) PDF 3.05 M (348) 评论 (0) 收藏

      摘要:在以水平井体积压裂为主的稠油油藏开采过程中,随着油田进入开发中后期,油井出砂日趋严重,油井出砂会严重影响油田的正常生产。因此,对水平井体积压裂蒸汽吞吐过程中的砂砾运移规律进行了深入研究,为应对油井出砂问题提供相关理论支持。利用CFD仿真模拟方法,研究了体积压裂水平井蒸汽吞吐过程中,研究了裂缝压力、入口流量、井斜角以及裂缝数量对水平井内砂床形成的影响以及变化规律。由模拟结果可知:固相体积分数随着裂缝压力的上升呈现出先下降后上升的趋势且在裂缝压力为8MPa的时候井筒出砂量最小;固相体积分数随着入口流量的提升而下降;相同情况下井斜角越小固相体积分数越大;固相体积分数随着裂缝条数的增多而降低。

    • >TH机械、仪表工业
    • 民机货运系统维修性定性属性排序方法

      2020, 20(15):6048-6053.

      摘要 (452) HTML (0) PDF 2.01 M (329) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高民机货运装载系统维修作业效率,减少停机时间,某新型货运系统在维修性设计时,考虑了维修性定性属性重要度排序对系统修复时间的影响。通过对表示维修过程的三个定性属性按重要度排序的设计方案构建评价体系,利用层次分析法和维修性分配模型,结合先验故障概率,以平均修复时间最短为目标,比较方案评价结果,得出最优方案。并通过系统在并行故障模式下的评价结果,证明了模型的有效性。结果表明,维修性定性属性中考虑可操作性重要度最高时的平均修复时间最短。在装备维修性设计初期,该评价模型能够为专家对装备维修性设计决策提供有效的指导。

    • 变负载轴承故障诊断卷积神经网络模型

      2020, 20(15):6054-6059.

      摘要 (554) HTML (0) PDF 2.52 M (422) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对轴承故障在实际环境中存在负载变化导致故障难以诊断的问题,提出一种基于一维卷积神经网络的变负载适应轴承故障诊断模型:卷积结构使用小卷积核卷积层堆叠的形式,训练时对输入层进行均匀分布失活率的随机失活,以提高网络的变负载适应能力,且采用全局平均池化降低模型计算量和减轻过拟合程度;在实验验证阶段,提出以两种近邻负载条件的轴承数据构成变负载数据集,充分验证轴承故障诊断的变负载适应性。实验结果表明:本文模型在各测试集均能达到96%以上的准确率且平均准确率达到98.36%,能够在变负载环境下实现准确、稳定的轴承故障诊断,具有良好的泛化能力。

    • 某飞机火箭控制盒隔振设计与试验

      2020, 20(15):6060-6065.

      摘要 (535) HTML (0) PDF 4.23 M (379) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对某飞机火箭控制盒过振动问题,设计了一套专用的隔振装置。先通过隔振理论计算了6组不同固有频率和放大倍数的隔振性能,综合考虑隔振性能和耐久性寿命要求选定隔振参数,并计算隔振器的刚度和阻尼。然后针对隔振装置的核心元件,设计了4种不同硬度胶体配方并分别试制了4只试样;基于电子万能材料试验机,对试样进行了刚度和迟滞回线测试,获得胶体刚度和阻尼随硬度变化规律,再根据理论分析所需隔振器参数,拟合得到所需胶体的硬度,并用样件验证。最后基于电磁振动台,设计了一套隔振系统,进行振动功能和振动耐久性寿命考核,试验结果表明:所设计隔振装置的性能可以满足该火箭控制盒的隔振设计要求。

    • >TK能源与动力工程
    • 一种基于PID控制算法的分布参数法压缩式空气源热泵模型

      2020, 20(15):6066-6072.

      摘要 (581) HTML (0) PDF 4.60 M (371) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文采用分布参数法建立了单、双级压缩式空气源热泵的热力学模型,并且将PID控制算法应用到模型计算中,形成一种基于PID控制算法的全系统循环分布参数模型。将建立的模型在C++环境中运行,用实验数据验证模型精度。实验数据和模型模拟的结果对比表明:该模型充分利用了分布参数法和PID控制算法的优点,与传统集总参数法建立的模型相比,该模型具有更高的计算精度,其中双级压缩式空气源热泵模型的模拟cop与实验数据的平均相对误差为4.91%;加入PID控制算法后,提高了模型的运算速度,双级压缩式空气源热泵模型循环迭代5次就达到了收敛。

    • 建筑用太阳能热管式光伏光热系统优化

      2020, 20(15):6073-6080.

      摘要 (595) HTML (0) PDF 2.62 M (382) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据热管式光伏光热(PV&T)系统的能量流动过程,建立了热管式PV&T系统数学模型。为研究主要变化参数对系统性能的影响规律,达到系统效率的最优值,以光伏效率及光热效率为优化指标对系统进行了优化,分析了系统主要变化参数(集热器热管数量和集热器倾角)对系统光伏效率及光热效率的影响规律,确定了热管式PV&T系统分别在春分、夏至、秋分、冬至日的最高光热效率和光伏效率及系统对应的最优集热器热管数量和集热器倾角。

    • 基于高阶滑模观测器的风机改进反演滑模控制

      2020, 20(15):6081-6086.

      摘要 (593) HTML (0) PDF 2.33 M (470) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对风电机组风速波动幅度大、发电机转矩抖振大、功率无法平滑输出等问题,同时考虑风电机组中部分状态参数难以准确测量的问题,设计一种基于高阶滑模观测器的改进反演滑模控制策略。通过在反演设计中引进积分项来实现对系统的有效控制和全局调节。采用高阶滑模观测器来实现时估计系统的状态,避免了直接测量会引入高频噪声的问题,使系统在外界扰动干扰的情况下具有较强的鲁棒性。为了验证算法的优越性在MATLAB中进行控制器仿真实验。最后通过仿真证明了所提方法的正确性,可行性。

    • >TM电工技术
    • 基于改进鲸鱼算法的并网型微网能量管理

      2020, 20(15):6087-6093.

      摘要 (631) HTML (0) PDF 2.70 M (447) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决并网型风/光/柴/储微电网的能量管理问题,以经济性和环保性为目标函数,考虑各发电设备安全稳定运行 作为约束条件,构建并网型微网容量优化配置模型;采用差分排序和差分变异的优化策略且引入levy飞行轨迹的机制来改善 标准鲸鱼算法( whale optimization algorithm, WOA)的收敛精度和收敛速度;基于所提的风-光-储-网-柴的调度策略,采用改进鲸 鱼算法求解配置模型。挑选某地一年四季4个典型日进行案例分析。结果表明:本文所提出的调度策略和配置模型具有合理 性;改进的WOA算法能够有效地解决微网能量管理问题,在全局搜索和寻优能力方面具有优势。

    • 基于小信号分析的电子变压器控制策略及性能测试

      2020, 20(15):6094-6100.

      摘要 (506) HTML (0) PDF 4.00 M (356) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 基于加权特征子空间的支持向量机核函数研究

      2020, 20(15):6101-6106.

      摘要 (508) HTML (0) PDF 1.94 M (414) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对数据分类交叉空间易错分问题,提出一种基于加权特征子空间的支持向量机核函数方法。该方法利用加权特征子空间与稀疏表达等相关理论进行支持向量机核函数优化,即首先利特征子空间重叠率与数据的信息熵对数据特征进行加权,再通过对L1范数正则项的加权处理调节异类数据间的稀疏性和同类数据间的稠密性;最后对处理好的数据进行分类测试。通过仿真实验表明该算法能够在一定程度上提升分类效果,达到优化核函数的目的。

    • 基于增强拓扑神经演化强化学习的水面无人艇局部路径规划

      2020, 20(15):6107-6112.

      摘要 (529) HTML (0) PDF 2.51 M (425) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对水面无人艇(USV)在复杂环境下的局部路径规划问题,对USV路径规划问题进行了数学建模,提出了基于增强拓扑神经演化(NEAT)算法的局部路径规划方法。设计了神经网络初始结构和演化参数,通过对初始神经网络结构进行演化实现避障及到达指定目标的路径规划任务。通过设计适应度函数,实现路径点数目的优化。仿真表明利用NEAT算法演化神经网络的方法能够使USV在复杂的环境中准确避开障碍物并到达目标点,且在路径点数目和鲁棒性方面优于传统的模糊逻辑算法与人工势场算法。

    • 风电塔筒检测爬壁机器人设计与安全性分析

      2020, 20(15):6113-6121.

      摘要 (550) HTML (0) PDF 4.17 M (381) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对风电塔筒垂直壁面作业任务的需求,根据塔筒的直径变化范围研制了一个能够自适应塔筒曲面曲率变化的爬壁器人。并对机器人进行静态与动态安全性分析,根据实际塔筒壁面倾角建立任意位姿的空间模型,分析了爬壁机器人失稳的因素及其产生的原因。通过仿真分析得到爬壁机器人的主导失稳形式以及机器人安全吸附时的最小许用吸附力。分析了机器人静态安全吸附与重力和壁面倾角以及位姿角存在的关系,以及动态安全吸附与重心位置高度、摩擦系数、几何尺寸之间的关系,结果表明纵向翻转式影响机器人安全性的最重要因素,适当的降低机器人的重心高度更有利于保证机器人的稳定性,对样机进行性能测试试验,证明机器人能够在风电塔筒壁面上安全稳定的运行。

    • 基于改进灰狼优化算法的区域监测机器人路径规划

      2020, 20(15):6122-6129.

      摘要 (521) HTML (0) PDF 4.08 M (364) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决大任务量作业监测中机器人路径规划问题,提出了一种区域监测的机器人路径规划算法。模拟大任务量监测真实环境进行问题建模。针对传统灰狼优化算法(GWO)求解模型时全局算搜能力差且易陷入局部最优解的问题,提出了一种改进的灰狼优化算法(IGWO)。引入Logistic混沌映射,以加强初始化种群的多样性;引入了一种控制参数的自适应调整策略,以平衡灰狼优化算法的勘探能力和开发能力;引入了静态加权平均权重策略,更新种群位置,加快收了敛速度。将机器人载电量与路径长度短作为约束,引入K-means算法进行任务聚类,通过IGWO算法对模型进行离线求解以规划出路径,将大任务量监测作业自动转换成分时分步作业。实验表明,通过国际通用6个基准函数进行测试,IGWO算法在收敛速度、搜索精度及稳定性上均有明显提高。通过50任务点与100任务点作业场景对机器人路径规划模型进行算法仿真,验证了算法的真实有效性,且任务量越大模型优越性越好,路径缩短比例越高。

    • 基于双目视觉技术的高压输电线路巡检机器人在线测距

      2020, 20(15):6130-6134.

      摘要 (494) HTML (0) PDF 7.44 M (419) 评论 (0) 收藏

      摘要:双目测距技术是机器视觉领域中一个重要分支,在高压输电线路巡检机器人上运用双目测距技术,为机器人的在线障碍定位与越障提供了有力保障。为实现巡检机器人在线测距的实时性和可靠性,本文对传统测距算法进行改进,提出了一种用于高压输电线路巡检机器人视觉导航的双目实时测距算法,左右摄像头相互协作,在左摄像头障碍识别的基础上对线路障碍物进行预设取点,然后通过两摄像头对所取点进行测距,随着机器人前进不断更新障碍物到镜头的距离。实验结果表明,该测距算法具有速度快、精度高和实时性强等优点。TP

    • 基于卷积神经网络的脑电信号分类

      2020, 20(15):6135-6140.

      摘要 (666) HTML (0) PDF 2.17 M (441) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有卷积神经网络脑电信号分类模型分类精度低、方法复杂且耗时的问题,对卷积神经网络的卷积层进行了改进,提出了多尺度卷积核卷积神经网络(Multi-scale convolution kernel CNN)脑电分类模型,并在输入数据前加了W系数矩阵,该系数矩阵可以随网络的训练逐步更新,代替了手工提特征再送入网络的步骤,有助于提高分类精度。最终本文的脑电分类模型在高原脑电信号的分类实验中,二分类准确率比改进前提高8%,三分类,四分类准确率分别达到92.87%和81.15%,分类准确率较高,对脑电信号的分类有较高的参考价值。

    • 四帧间差分和改进混合高斯模型对运动目标的检测

      2020, 20(15):6141-6150.

      摘要 (510) HTML (0) PDF 5.01 M (380) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对运动目标检测过程中已有算法难以同时提高准确性和实时性的问题,提出四帧间差分结合改进的混合高斯模型算法,首先利用四帧间差分对预处理的视频帧差分处理,得到背景区域和运动区域;其次,使用改进的混合高斯模型GMM,借助计数器调整高斯模型,提高高斯分量的自适应性,根据单位灰度值确定高斯分量个数,并引入敏感参数改进传统混合高斯模型对学习率的依赖;模型更新时借助计数器确定更新时机;最后,对结果使用形态学处理,提高目标提取的精确度。与已有算法的性能相比,查准率和查全率的调和平均值提高了约44.8%,对GMM算法的改进使得模型训练与检测的计算时间分别缩短至原算法的0.16倍、0.27倍,相比于传统的混合高斯模型和文献中的方法,计算时间分别缩短至1/54、1/4、16/25,且对多种场景均能有效适应。

    • 变电站巡检机器人道路语义分割方法及其应用

      2020, 20(15):6151-6157.

      摘要 (537) HTML (0) PDF 4.52 M (459) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提升变电站巡检机器人对道路场景的识别理解能力,本文将深度学习技术应用于变电站巡检机器人中,提出了一种适用于变电站道路场景的全卷积语义分割网络。该网络借鉴Enet编码结构提取图像特征,同时融入多种解码结构来获取更多有效特征,恢复图像目标信息。同时,针对巡检机器人以及变电站道路特点,将语义分割结果转化为机器人前方目标信息以及机器人偏离情况信息,辅助机器人导航避障。通过实验表明,本文提出的网络有效的提升了图像分割精度,并能较好的适应于实际变电站环境中,为机器人提供了有效的道路场景信息。

    • 基于Fisher两类判别的机库目标识别

      2020, 20(15):6158-6164.

      摘要 (536) HTML (0) PDF 6.88 M (364) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现根据波谱特征识别高分可见光遥感影像上的机库目标,通过分析影像上机库与其它常规地物之间波谱特征的区别,利用常规的Fisher两类判别法分类识别,并针对错分像元较多的问题构建逐层剥离法进行改进。结果表明,逐层剥离法可识别出77%以上的机库目标像元,错分像元较常规方法减少85%以上,能有效去除影像上大部分其它地物的干扰,具有更高的识别精度和效率。

    • >TU建筑科学
    • 梯形抗滑桩截面侧角对土拱效应的影响

      2020, 20(15):6165-6173.

      摘要 (547) HTML (0) PDF 6.26 M (416) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究梯形抗滑桩截面侧角对土拱效应的影响,从材料力学与静力学知识入手,以拱轴线轴向受压模型推导了合理的桩截面侧角的计算方法,说明了梯形截面抗滑桩较于矩形截面抗滑桩更易形成土拱效应;之后以work-bench建立了土质边坡与梯形截面抗滑桩的三维模型并进行网格划分,运用FLAC3D进行数值模拟,通过接触面语句,建立桩土接触面,对桩土接触面的位移变化进行捕捉,结合在特征水平截面“z=23”上的应力云图、位移云图以及桩间中轴线上位移监测点的位移变化,综合分析研究了梯形截面抗滑桩的桩截面侧角“θ”的取值对于土拱效应的影响。最后对理论推导结果与数值模拟结果进行了拟合,得出如下结论:(1)以拱轴线的轴向受压模型理论,突出轴向大主应力的影响,得出当梯形截面抗滑桩抗滑反力最大时,截面侧角反算办法取值为 取 , 。;(2)得出了合理的桩截面侧角的取值范围,证明了梯形桩截面侧角在此范围下,能充分发挥桩正面与桩侧面两部分的受力性能,促使双拱协同传力机制的产生。

    • 基于改进均匀设计表框架结构损伤识别方法与实验验证

      2020, 20(15):6174-6181.

      摘要 (480) HTML (0) PDF 3.04 M (357) 评论 (0) 收藏

      摘要:为对框架结构柱破坏进行无损识别,提出一种基于改进均匀设计表确定结构损伤样本数据库,使用神经网络与平面单元模态应变能变化率进行损伤定位和程度识别的方法。提出应用正交设计优化均匀设计,以解决均匀设计试验点过少的缺陷。该方法以平面单元模态应变能变化率作为损伤指标,采用改进均匀试验表,选择具有代表性的损伤工况作为广义回归(GRNN)神经网络的训练样本,对损伤位置进行识别;在确定损伤位置的前提下,利用径向基(RBF)神经网络对损伤程度进行识别。通过分步方法确定框架柱构件的损伤位置与损伤程度。数值模拟与试验验证了所提出方法的有效性。平面单元模态应变能变化率识别指标克服了空间结构模态振型不完备的缺陷,两步识别法避免神经网络训练时不收敛、趋于局部最小值等缺陷。该方法可用于框架结构柱损伤的位置确定和损伤程度识别。

    • 螺栓球支座节点中锚栓的超低周疲劳破坏特征

      2020, 20(15):6182-6190.

      摘要 (572) HTML (0) PDF 15.63 M (424) 评论 (0) 收藏

      摘要:空间网格结构中,支座除了保证自身受力,还对上下部结构起连接和支撑作用,为研究网格结构中螺栓球支座锚栓的超低周疲劳破坏性能,设计了双向加载实验方案,其中垂直方向的压力恒定,水平方向进行大位移往复加载,得到了螺栓球支座节点的超低周疲劳破坏过程,通过对锚栓疲劳破坏过程、断口宏观及微观照片的分析,探讨螺栓球支座中锚栓的超低周疲劳破坏机理。

    • 石灰改良弃置泥浆土的三轴试验研究

      2020, 20(15):6191-6195.

      摘要 (518) HTML (0) PDF 4.27 M (388) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决弃置泥浆占用土地资源、优质路基填料紧缺的问题,本文通过控制围压和龄期,对石灰改良的泥浆土进行了三轴试验研究。研究结果表明,弃置泥浆土对环境无危害,性质稳定,可直接采用石灰稳定;在不同围压和龄期条件下,石灰固化试样的应力-应变曲线均呈现应变软化特性;随着围压的增大和龄期的延长,试样的峰值强度、残余强度均增大;随着龄期的延长,试样的粘聚力和内摩擦角也增大。

    • 赣南花岗岩风化带岩土体强度特征及边坡破坏模式分析

      2020, 20(15):6196-6204.

      摘要 (534) HTML (0) PDF 7.74 M (419) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究赣南地区花岗岩风化带岩土体强度特性及边坡破坏模式,采用室内岩矿鉴定、X粉晶衍射试验和电镜扫描等方法对原岩和全风化花岗岩进行矿物成分和微观结构分析,同时通过全风化花岗岩三轴固结不排水剪切试验,中风化花岗岩单轴和三轴试验对风化带岩土体的强度特征和破坏模式进行了研究。结果表明:随着围压增大,全风化花岗岩应力-应变关系发生了转型,破坏模式为先鼓胀再剪切破坏;中风化花岗岩在单轴压缩条件下经历了四个破坏阶段,三轴试验得到岩块的抗剪强度参数,经虎克布朗准则反演得到了岩体的强度参数。结合野外特征,赣南花岗岩风化带岩土体边坡失稳破坏模式主要有五种,其中坡面冲刷破坏占比较大。

    • 原状黄土的剪应变速率效应及数值模拟

      2020, 20(15):6205-6210.

      摘要 (537) HTML (0) PDF 7.02 M (355) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究不同剪应变速率下非饱和原状黄土的变形性状与强度特性,利用南京土壤仪器SLB-1型三轴剪切渗透试验仪器,通过不同围压、不同剪应变速率条件下的室内三轴UU试验,对非饱和原状黄土在不同初始应力状态的剪应变速率效应进行分析,并结合PLAXIS 3D数值模拟研究,以期为数值模拟室内试验提供参考从而节约时间和成本。研究结果表明:非饱和原状黄土偏应力随应变的增加前期迅速增加,随后增加缓慢,呈现出应变硬化型,硬化程度随围压的增大而增大,模拟结果的硬化程度小于试验结果的硬化程度。试验范围内,原状黄土偏应力-应变曲线随着剪应变速率的增加不断上移,破坏强度随剪应变速率的增加而增大,模拟结果中剪应变速率对破坏强度的影响范围小于试验结果。

    • 干湿循环下钢渣微粉水泥改良膨胀土强度特性试验研究

      2020, 20(15):6211-6220.

      摘要 (548) HTML (0) PDF 7.69 M (394) 评论 (0) 收藏

      摘要:膨胀土作为一种非饱和黏性土,因其吸水膨胀失水收缩的特性而成为一种具有危害性的地质土体,尤其在干湿气候交替变化的环境中,更会因其湿胀干缩产生变形导致工程事故的发生。通过使用钢渣粉作为新型固化剂,与水泥组合改良膨胀土,研究改良膨胀土在干湿循环条件下的强度特性变化规律。通过室内试验研究了纯膨胀土(Es)、水泥改良膨胀土(Es-C)、钢渣粉-水泥改良膨胀土(Es-SSP-C)和钢渣粉-水泥-NaOH改良膨胀土(Es-SSP-C-N)在不同养护龄期以及不同干湿循环次数作用下其无侧限抗压强度变化规律。试验结果表明:3种改良土体的强度都随养护龄期的增加而增大,并且在干湿循环作用下四种土体都有不同程度的强度损失,但在强度值上总是呈现出Es-SSP-C-N>Es-C>Es-SSP-C>Es的规律,意味着在改良效果上Es-SSP-C-N更优于另外两种方案。

    • 降雨-干燥交替作用下泥质岩耐崩解性试验研究

      2020, 20(15):6221-6227.

      摘要 (485) HTML (0) PDF 2.96 M (352) 评论 (0) 收藏

      摘要:泥质岩在自然界频繁的降雨-干燥交替作用下发生崩解,从而引发一系列地质灾害。为了进一步研究泥质岩的崩解特性,采用自行设计的试验装置模拟自然界中降雨的实际环境,对江西省赣南地区的泥质岩制成4种不同块度的试样,开展了干湿循环作用下的室内崩解试验研究。结果表明,不同粒径百分含量关系曲线呈现出三种变化趋势。即:随着循环次数的增加,不同粒径百分含量不断减小、先增大后减小以及不断增大。在试样各粒组百分含量关系曲线中,不同循环次数条件下,曲线都存在一个明显的峰值,曲线基本表现出先增加至峰值,而后减小的变化趋势。在峰值前,随着循环次数的增加,曲线的位置逐渐向下移动;而在峰值后,随着循环次数的增加,曲线的位置则逐渐的向上移动。块度较大的泥质岩崩解后各粒组累计百分含量与粒径的关系曲线呈现出“S”型,而块度较小的泥质岩崩解后则为双曲线形。随着干湿循环次数的不断增加,泥质岩崩解物各粒组累计百分含量关系曲线逐渐向着较小粒径的方向整体发生移动;各曲线之间的空隙不断减小,最后基本重合,反应出泥质岩的崩解速率逐渐减小且最后趋于稳定。推导了基于优化级配方程的相对耐崩解性指数,并验证了模型的正确性。随着试样块度的不断增大,其耐崩解性指数与相对耐崩解性指数均不断减小。

    • 斜交框架桥养护期温度应力分析

      2020, 20(15):6228-6234.

      摘要 (452) HTML (0) PDF 6.39 M (364) 评论 (0) 收藏

      摘要:以宁波市环城南路下穿铁路斜交框架桥项目为依托,利用ANSYS有限元软件建模,分析了斜交框架桥在养护期的应力场分布特点与规律,并得出了斜交角度对其应力场分布的影响。同时进行现场试验,将测试结果与计算结果进行对比,验证了计算结果的可靠性,为今后斜交框架桥的设计与施工优化提供参考依据。

    • 中震下针对墙肢名义拉应力超限的型钢配置设计方法

      2020, 20(15):6235-6239.

      摘要 (551) HTML (0) PDF 1.99 M (396) 评论 (0) 收藏

      摘要:高烈度地区的超高层剪力墙结构在设防烈度地震作用下,对结构进行中震不屈服分析时墙肢可能产生拉应力,需要配置型钢才能满足抗震性能的要求。结合设计实践中对高烈度地区剪力墙名义拉应力超限问题的深入研究,本文提出了设防烈度地震作用下,剪力墙名义拉应力超限配置型钢的实用计算方法,特别针对在设计中墙肢含钢率超过2.5%时,应对含钢率进行适当比例放松的技术要求,推导了具体的计算公式。对设计中型钢在墙肢中的布置,讨论了合理的设计方法。

    • >TV水利工程
    • 低影响开发系统对西南红层丘陵地区雨洪调控效果的模拟研究

      2020, 20(15):6240-6245.

      摘要 (696) HTML (0) PDF 4.90 M (371) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究低影响开发系统(LID)对西南红层丘陵地区的雨洪调控效果,本文以我国遂宁市河东新区湿地公园示范区为研究对象,构建了暴雨洪水管理模型(SWMM),根据遂宁市河东新区海绵城市建设相关规划,结合研究区下垫面特征,模拟了在不同降雨重现期(2、5、10、20年一遇)降水情景下低影响开发(LID)措施的地表径流过程和下渗过程,以评估海绵城市建设的防洪减涝效果。结果表明:在低降雨重现期(2年1遇和5年1遇)情况下,LID措施对地表径流的控制率达78%和45%,洪峰的推迟现象不明显,在高重现期(20年1遇和50年1遇)情况下,地表径流控制率仅2%和1%,洪峰的推迟时间达2h和2.5h,结果说明LID措施对城市雨洪控制有一定的效果,且随着降雨重现期的增加,LID措施对城市雨洪的控制效果逐渐减弱。以此为我国西南地区海绵城市建设及后期运营提供理论依据。

    • >U交通运输
    • 软岩铁路隧道支护受力及优化分析

      2020, 20(15):6246-6251.

      摘要 (711) HTML (0) PDF 2.81 M (381) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究目的:以玉磨铁路曼么二号隧道为背景,分析软岩隧道受力特征,以及施作临时仰拱对隧道围岩压力、位移的影响,为之后的工程方案比选提供参考。研究的方法:通过采用数值模拟和现场监测实际数据对比分析的方法。分析了三维隧道围岩、钢拱架的真实受力状态。模拟了有无临时仰拱时隧道的围岩压力和位移变化情况。探讨在软弱围岩地质情况下,有无临时仰拱对隧道应力场和位移场的影响,得出了施作临时仰拱对控制软弱围岩隧道的变形效果比较明显。研究结果:钢拱架右侧受力明显大于左侧,此隧道受力不对称,很可能存在偏压现象。实测数据与模拟数值变化趋势基本相同,验证了MIDAS/GTSNX能够有效的模拟隧道施工过程。通过模拟对比分析,施作临时仰拱时拱顶沉降值减小了15.5%;左拱腰位移减小了69%;右拱腰位移减小了66.7%,隧道围岩压力最大值为143.4kPa,出现在拱顶位置,最大围岩压力减小了6.5%。

    • 全电直驱集成动力系统扭振固有特性灵敏度分析及动力学设计

      2020, 20(15):6252-6259.

      摘要 (527) HTML (0) PDF 4.28 M (383) 评论 (0) 收藏

      摘要:为全面掌握纯电动汽车动力传动系统扭振固有特性,提高系统的平顺性,有必要对系统扭振特性进行深入研究。以一种新型全电直驱集成动力传动系统为研究对象,提出了综合考虑电机电磁刚度、齿轮时变啮合刚度等因素耦合作用的建模方法,建立并验证了8自由度力学分支模型,计算和分析了系统的固有频率和振型;基于直接求导法对固有频率进行灵敏度分析,改进了集成系统特征参数,并联合仿真分析了参数优化前后系统的动态变化。结果表明:考虑电磁刚度可得到“零阶”固有频率,能呈现丰富的动力学现象;低阶振动表现在车轮、车身位置,高阶振动表现在变速器部分。基于灵敏度分析结果,系统对应的临界转速5097 r/min,超出了常用转速范围;电机轴角加速度频域响应最大波动幅值减小了25.9%,整体波动幅值明显减小;变速器输出轴最大波动转速减小了0.26%。此研究成果可为机电耦合系统的固有特性与灵敏度分析提供理论参考。

    • >V航空、航天
    • 单缝流体推力矢量喷管的气动特性

      2020, 20(15):6260-6267.

      摘要 (522) HTML (0) PDF 7.10 M (671) 评论 (0) 收藏

      摘要:流体矢量喷管重量轻,便于维修,应用前景可观。但二次流的存在造成了流场振荡,因此研究矢量喷管的流动特性具有重要的理论和工程意义。运用数值模拟方法,通过在二元收扩(2DCD)喷管的扩张段引入二次流,研究激波控制的流体推力矢量喷管的气动特性。利用分离涡模拟(DES)湍流模型进行矢量喷管非定常流场的数值计算,先后得到了流场的流线、涡量系数、密度梯度和熵的分布。结果表明:随着流动的发展,激波不断发生振荡,上、下壁面唇口处生成的涡沿着剪切层外侧不断向下游脱落;尾流内上剪切层的摆动角度和熵增皆大于下剪切层。

    • 高压涡轮叶尖压力侧开槽对气动换热特性的影响

      2020, 20(15):6268-6272.

      摘要 (622) HTML (0) PDF 4.28 M (376) 评论 (0) 收藏

      摘要:许多研究表明带凹槽涡轮叶尖相比平叶尖会有更低的气动损失,但然而在腔底的前半部分区域存在着高换热系数区。为了解决该问题,本文为研究了凹槽叶尖压力侧设计槽结构对涡轮气热性能的影响,通过实验和数值模拟结果,研究发现具有压力侧槽结构的凹槽叶尖相比于没有槽结构的凹槽叶尖,高换热区面积减小,气动效率提升。同时,本文研究了不同大小的槽对气热性能影响,发现。通过槽进入腔内的气流量会大幅影响叶顶间隙和腔内的流场。叶尖区域换热及气动性能会随着槽的大小的改变而不同。

    • 基于线模型的复合材料飞机接地网建模与仿真

      2020, 20(15):6273-6278.

      摘要 (578) HTML (0) PDF 2.87 M (352) 评论 (0) 收藏

      摘要:飞机接地网承担着提供电流返回路径、雷电防护、电磁屏蔽等重要功能,是影响飞机安全稳定运行的重要因素之一。相比于传统飞机的金属机身,飞机机体中复合材料的大量使用,已经使得飞机复合材料区域内的接地网结构发生了改变。为了能够准确量化分析复合材料飞机接地网内的电流分布,通过使用线模型等效代替复杂的接地网结构元件,并基于该线模型搭建了复合材料飞机接地网结构。通过在该结构上注入电流,分析电流频率、蒙皮与接地网结构间的连接材料对接地网结构上电流分配的影响。仿真结果表明,对于大型复合材料飞机接地网结构,在一定频率之前,接地网结构上的电流分配受制于电阻效应,当频率超过一定限值时,接地网结构上的阻抗会大于复合材料蒙皮阻抗,电流分配受制于电感效应。

    • 基于跑道容量的航班恢复优化模型

      2020, 20(15):6279-6285.

      摘要 (481) HTML (0) PDF 2.58 M (354) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了降低航班延误造成的经济损失和旅客滞留,在不增加管制员工作负荷的基础上提高航班运行效率。本文在原有的航班恢复模型基础上,引入跑道容量模型,综合考虑旅客流、航空公司公平性以及航线重要程度的影响,建立了以各单位恢复总成本最小为目标函数的航班恢复模型,该模型适用于跑道数以及构型不同的单一机场,算例中引用国内某机场的真实延误数据,并用遗传算法和粒子群算法求解模型得到优化方案,与遗传算法相比,粒子群更适用于该模型,收敛速度更快。与现有的航班运行相对比,优化后的方案总延误时间缩短了11.85%,总延误成本减少了6.55%。最后用TAAM仿真软件分别运行实际恢复方案和优化恢复方案,报告显示优化方案中终端区产生冲突的可能性更小,管制员工作负荷更低,从而验证了模型和算法的可用性。

    • >X环境科学、安全科学
    • 不同种类的氮肥对籽粒苋富集镉的影响

      2020, 20(15):6286-6291.

      摘要 (598) HTML (0) PDF 2.00 M (387) 评论 (0) 收藏

      摘要:施肥对超富集植物的重金属累积效果产生影响,分析这种影响对于超富集植物的大田应用具有一定的意义。本文以籽粒苋为研究对象,根据土壤环境质量标准设置镉浓度梯度0、2.4、4.8、9.6mg/kg,再施以铵态氮和硝态氮两种肥料。研究结果表明:(1)各处理下,籽粒苋叶Cd含量最高,范围为1.45-27mg/kg;茎次之。范围为0.90-17.15mg/kg。肥料类型对籽粒苋Cd的累积量未产生显著影响,但肥料浓度对籽粒苋Cd的累积具有显著差异(F=12.993,p<0.01);当铵态氮肥施用浓度为0.115、0.460mg/kg时,籽粒苋茎、叶Cd含量最大,分别为17.15mg/kg、27.00mg/kg。(2)土壤Cd含量受Cd添加浓度的影响,但是氮肥施用浓度和Cd添加浓度对其具有显著的交互作用(F=3.382,P<0.01);(3)籽粒苋茎和叶对Cd的累积系数具有显著差异(F=19.679,p<0.01),Cd的处理浓度对籽粒苋地上部累计系数有显著影响(F=12.362,p<0.01)。综上表明,施用适量浓度的铵态氮肥有助于籽粒苋Cd的富集,可用于土壤Cd污染的修复。

    • 基于熵权-改进灰色关联模型的公路隧道塌方风险评估

      2020, 20(15):6292-6297.

      摘要 (582) HTML (0) PDF 2.01 M (474) 评论 (0) 收藏

      摘要:为确定公路隧道施工过程中塌方风险等级,选取工程地质等4项一级指标,围岩级别等12项二级指标,建立熵权-改进灰色关联的公路隧道塌方风险评价模型。采用熵权法计算评价指标权重;采用改进灰色关联法确定各段隧道与隧道塌方各风险等级的关联度,并与所求得的权重相结合确定最终的风险等级,并将结果与工程实例相印证。结果表明:公路隧道塌方的12项风险因素中,年均降水量、隧道跨度、围岩级别、隧道埋深对隧道塌方影响较大;采用本文模型对四段隧道进行评价,评价结果均与实际相符。可见该评价模型为在建隧道施工塌方风险等级的确定与预防提供了科学而有效的依据。

    • 基于红外成像的船舶净空高度测量方法

      2020, 20(15):6298-6304.

      摘要 (538) HTML (0) PDF 3.63 M (731) 评论 (0) 收藏

      摘要:在我国通航水域中,船舶与桥梁的碰撞事故时有发生,不仅对船上人员的生命安全造成威胁,而且造成严重的经济损失和社会影响。因此,如何保证水上交通以及桥梁安全,降低船舶碰撞桥梁的风险成为一项重要课题。本文提出一种以改进的脉冲耦合神经网络(PCNN)算法为核心,以摄像机针孔模型为原理,基于红外成像的船舶净空高度测量方法,该方法集红外成像、船舶检测、船舶净空高度测量与报警于一体。通过实验表明,该方法可通过对通航水域船舶净空高度测量与监测,实现船桥碰撞事故的预防和报警,从而提高相关管理部门的管理水平,在船舶的安全通航中发挥重要作用。

    • 多因素限制下的管制间隔相似性

      2020, 20(15):6305-6311.

      摘要 (523) HTML (0) PDF 5.46 M (862) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,中国航班量的快速增长给管制员带来的压力逐年上升,有必要围绕管制员开展相关研究,探寻其工作特点及规律。为提高管制员能力、规范其工作行为并缓解工作压力,提高管制安全性,本文以终端区航空器实际运行轨迹数据为基础,计算航空器的间隔及其使用比例,在发现间隔使用具有一定相似迹象的基础上,进而通过定义相似系数及波动系数作为判据,研究在航班架次、天气、航班构成等条件大体一致的情况下,用量化数据体现管制员间隔使用的特性。经过数据分类对比分析,证明在管制环境基本相似时同一班组管制员较不同班组管制员间隔使用具有较高的相似性。

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