• 2020年第20卷第16期文章目次
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    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 高速洁净玻璃基板搬运机器人发展现状与展望

      2020, 20(16):6313-6321.

      摘要 (979) HTML (0) PDF 3.32 M (601) 评论 (0) 收藏

      摘要:玻璃基板是生产显示屏的关键基础材料,其生产线工艺复杂,条件严苛,需要通过搬运机器人实现在产线中的流转。首先分析了显示屏产业的发展趋势,以及产线对搬运机器人的性能需求。随后从构型的角度,对搬运机器人的研发做了概述。对比分析了国内外玻璃基板搬运机器人的性能特点,阐述了国内企业、高校在产业和科研方面所做的创新性工作。对搬运机器人关键技术做了论述,指明了自主化研发机器人的技术突破方向。

    • >U交通运输
    • 城市道路交通控制概述与展望

      2020, 20(16):6322-6329.

      摘要 (838) HTML (0) PDF 2.08 M (428) 评论 (0) 收藏

      摘要:面对城市道路交通控制理论与技术亟待突破和当前多学科交叉研究优势凸显的情况,总结了城市交通控制发展历程和研究现状,总结并谈论了存在的问题和未来的发展。首先回顾了我国城市道路交通控制的发展阶段;其次,围绕道路交通控制概述了交通信号控制、交通需求辨识和交通控制仿真的国内外研究情况;最后,针对传统交通控制存在的问题进行了讨论并立足未来车路协同、自动驾驶、人工智能等新理论与技术的演进总结了交通控制领域的研究重点和应着力解决的关键问题。

    • >P天文学、地球科学
    • 利用蜂群算法优化的区域高程拟合精度分析

      2020, 20(16):6330-6335.

      摘要 (722) HTML (0) PDF 1.13 M (493) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对最小二乘支持向量机拟合法的拟合参数难以选取的问题,提出将人工蜂群算法引入最小二乘支持向量机建立高精度区域拟合模型的方法。人工蜂群算法可对最小二乘支持向量机中的参数进行全局性追踪搜索,模仿蜜蜂的采蜜过程,将参数的初选值作为蜜源,最小二乘支持向量机预测的平均平方误差作为目标函数值,在一定范围内经过迭代更新确定最佳参数,最终建立精度较高的GPS高程拟合模型。实验结果表明,相比于常规最小二乘支持向量机拟合法,ABC-LSSVM组合方法构建的拟合模型精度提高了28%,在此同时,该组合方法比BP神经网络拟合法的收敛效果更高、稳定性更佳,证明了ABC-LSSVM组合方法在GPS高程拟合模型构建中的有效可行性,为GPS高程拟合模型的建立提供一定的参考价值。

    • 基于标准地下水指数的地下水位动态及其对降水变化的响应

      2020, 20(16):6336-6342.

      摘要 (715) HTML (0) PDF 2.56 M (438) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 浅地表面波频散曲线组合勘探方法

      2020, 20(16):6343-6349.

      摘要 (673) HTML (0) PDF 4.18 M (428) 评论 (0) 收藏

      摘要:面波勘探方法因其分辨率高、能量强,而且成本低、操作便捷等优势,被广泛应用于浅地表S波速度结构探测。为了兼顾面波探测深度及浅层分辨率,本文通过不同道间距组合,不同主频检波器组合,主、被动源组合,获得宽频带的面波频散曲线,实现在提高探测深度的同时保持浅层分辨率。实测结果表明,面波频散曲线组合勘探有效拓宽了频散曲线的频带宽度,兼顾了横波波速度结构反演深度和浅部速度结构的分辨率。

    • 四川盆地页岩储层正演模拟地震响应特征

      2020, 20(16):6350-6356.

      摘要 (658) HTML (0) PDF 4.21 M (415) 评论 (0) 收藏

      摘要:页岩气的储量巨大且具有低碳环保的优点,具有很大的勘探开发价值,但目前我国页岩气的勘探仍处于初步探索阶段。为了研究页岩气储层的地震响应特征,本文以四川盆地某气田为研究区,通过设计页岩地层楔状体模型进行声学介质波动方程正演,分别研究页岩储层厚度、地震子波主频以及含气性的变化对页岩储层地震响应特征的影响。然后,根据该研究区的实际测井数据和地震资料,建立了连井剖面的二维地质模型,并对其进行声学波动方程正演模拟,最终对研究区储层响应特征进行分析,从而能够初步预测出有利的含气储层,并为验证后续反演结果的准确性提供可靠的依据,对四川盆地及其周围地区页岩储层特征的研究具有一定的指导意义。

    • 甘肃黑方台突发型黄土滑坡形成过程的物理模拟

      2020, 20(16):6357-6361.

      摘要 (629) HTML (0) PDF 3.25 M (382) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国黑方台地区发育了大量突发型黄土滑坡,这类滑坡变形破坏过程中伴随了显著的超孔隙水压力,通过现场调查概化这类滑坡的特征建立模型进行室内物理模拟,还原了这类滑坡的变形破坏过程,并分析了孔隙水压力与位移的响应规律,结果表明:滑坡变形前地下水产生的孔隙水压力需要达到一定程度,坡体破坏前出现了持续性的缓慢蠕动,在此期间滑坡体后方的孔隙水压力产生波动导致变形加快,进一步促使滑坡体内部产生超孔隙水压力,最终使土体产生显著的超孔隙水压力导致滑坡失稳破坏。黑方台地下水产生的静孔隙水压力是使突发型滑坡产生蠕动变形的原因,而蠕动变形导致的孔隙水压力波动是造成滑坡变形突增失稳破坏的诱因。

    • 基于CiteSpace的国内公路洪灾研究知识图谱分析

      2020, 20(16):6362-6368.

      摘要 (621) HTML (0) PDF 2.75 M (504) 评论 (0) 收藏

      摘要:频繁发生的公路洪灾严重影响公路畅通和社会经济发展,为推动国内公路洪灾学科在理论和实践中有进一步的发展,利用CiteSpace V.5.3.R4绘制我国公路洪灾研究的知识图谱,对该领域1987~2019年的研究动态进行综合分析,识别学科发文数量的时间分布特征,完成研究作者、发文机构、关键词共现分析以及阶段性研究前沿突现分析。结果表明:学术期刊占论文总数的64.84%,硕士学位论文占27.65%,博士学位论文与会议论文分别占4.93%、2.58%,研究成果随时间呈波动增长趋势;学科研究主要有长安大学、中科院成都山地灾害研究所以及重庆交通大学三大研究团体,团体间互引关系相对较弱,学术交流需进一步加强;西南地区主要发文机构间的学术联系比西北地区间的联系较为密切,不同地域特色造成目前国内尚未形成广泛的学术共识;国内公路洪灾研究发展历程可分为探索、起步、繁荣发展、稳定四个阶段。研究结果可为国内公路洪灾的后续理论研究和实践探索提供参考依据。

    • >Q生物科学
    • 基于偏振成像的乳腺癌病理切片检测方法

      2020, 20(16):6369-6374.

      摘要 (815) HTML (0) PDF 2.89 M (483) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物组织具有与其结构和功能相关的固有光学特性,偏振成像技术能够根据组织正常和恶性变化之间的微观结构差异,表现出不同的偏振特性,从而实现两者区分。本研究设计了一套采集组织背向散射光Mueller矩阵的自动成像系统,对两种常见的乳腺癌病理组织切片分别进行Mueller矩阵成像实验,并对所得到的Mueller矩阵图像数据采用Mueller矩阵分解方法,分别提取出样本Mueller矩阵中具有清晰物理意义的参数图像。实验结果表明,相应的Mueller矩阵分解参数图像可以区分癌变组织和非癌变组织。这为乳腺癌的快速病理诊断提供了一种新的思路。

    • >R医药、卫生
    • 基于有限元方法的不同类型肿瘤微波消融区域分布

      2020, 20(16):6375-6384.

      摘要 (774) HTML (0) PDF 8.02 M (514) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究微波消融技术在不同类型肿瘤中治疗效果,基于有限元分析方法,建立耦合电磁场和生物传热过程的微波消融模型,研究了单缝同轴微波消融天线在脑白质肿瘤、脑灰质肿瘤、乳腺脂肪肿瘤、乳腺腺体肿瘤、肾脏肿瘤、肺部肿瘤(充气和未充气状态下)、肝脏肿瘤和肌肉瘤中SAR值、消融区域温度分布及消融灶形态。结果表明:由于各种类型组织热物性的不同,导致微波消融天线在不同类型的肿瘤组织中消融灶的形态和有效损毁区域的覆盖范围存在显著差异,其中微波消融天线在由脂肪组织包围的乳腺癌肿瘤中形成的消融灶呈水滴状,消融区域完全覆盖肿瘤,但沿着消融天线的穿刺方向存在尾迹;天线在未充气状态下的肺部组织中形成的消融区域对健康组织的损伤要大于充气状态下,同时消融天线在其他实质型组织中形成的消融区域基本呈现椭圆形,消融区域整体小于肺部和乳腺的消融灶,可见微波消融天线在乳腺和充气状态下肺部组织的肿瘤消融治疗中可以获得更加有效的治疗效果。

    • 基于网络药理学探讨润通莱蜜丸对慢传输型便秘小鼠的作用机制

      2020, 20(16):6385-6390.

      摘要 (808) HTML (0) PDF 2.17 M (429) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘 要 为考察润通莱蜜丸对慢传输型便秘(STC)小鼠的治疗作用及机制,通过借助中药系统药理学分析平台(TCMSP)检索枳实、白术、莱菔子的化学成分和作用靶点,以“slow transit constipaton”为关键词在GenCards数据库中检索与STC相关的基因,构建化合物-靶点网络,预测润通莱蜜丸调控的靶点。将50只小鼠分为空白对照组、模型对照组、阳性对照组、低剂量组和高剂量组,以盐酸洛哌丁胺胶囊(1.5mg/kg)经口灌胃建立STC便秘模型,造模成功后,阳性对照组给予枸橼酸莫沙必利片(2.5mg/kg)经口灌胃;低剂量组、高剂量组给予润通莱蜜丸25mg/10g、50mg/10g经口灌胃治疗,每天2次,共7天。检测各组小鼠小肠炭末推进率、结肠内大便粒数、观察结肠病理结构、小鼠结肠组织中cox-1、cox-2的表达量。结果表明:网络药理学共筛选出35个活性化合物,有21个化合物和42个靶点参与了网络构建,其中PTGS1(cox-1)与活性化合物连接度最高,可能为润通莱蜜丸调控的重要靶点。动物实验表明,润通莱蜜丸可提高慢传输型便秘小鼠小肠炭末推进率、减少结肠中大便粒数,恢复结肠的结构、降低慢传输型便秘小鼠结肠中cox-1、cox-2含量(P<0.01)。可见,润通莱蜜丸可以缓解慢传输型便秘,其机理可能是通过调节cox-1、cox-2实现的。

    • >S农业科学
    • 黄赭色链霉菌11F发酵工艺及其对黄瓜幼苗生长的影响

      2020, 20(16):6391-6396.

      摘要 (727) HTML (0) PDF 1.17 M (445) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了深入研究黄赭色链霉菌对黄瓜生长及黄瓜枯萎病的防治效果,本文采用固体发酵单因素方差分析对菌株11F的固体发酵条件(种龄、配水比、接种量、发酵基质)进行了优化,通过检测存活率测定在不同条件处理下菌剂链霉菌孢子对菌剂耐热力与抗紫外作用进行了分析,通过温室盆栽实验研究菌株11F菌剂对黄瓜生长的影响及对黄瓜枯萎病的防治效果。结果表明:最佳固体发酵基质配比为80%大米+10%麦麸,最佳料比水为1:0.3,最佳种龄为60 h,最佳接种量为10%。通过筛选得到菌剂最适载体是壳聚糖,温室盆栽实验显示菌株11F的发酵液与固体菌剂对黄瓜的生长都有促生作用。菌剂11F与蛭石的比例为1:100时黄瓜幼苗的株高、根长、鲜重、干重都显著高于其它处理,株高增加39%,根长增加了33.9%,鲜重增加了35.3%,干重增加了40.9%,其长势茂盛,叶色浓绿,促生效果明显。菌剂11F对黄瓜枯萎有明显的防治效果,防效为73.45%,由此说明菌株11F菌剂可用于黄瓜枯萎的防治。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 加载速率对实时高温花岗岩三轴力学特性影响的实验研究

      2020, 20(16):6397-6403.

      摘要 (596) HTML (0) PDF 3.22 M (434) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文以未风化花岗岩为实验对象,在高温高压三轴力学实验系统上开展三轴压缩实验,分析了三种加载速率下岩样温度、围压对峰值强度、弹性模量的影响,探讨了岩样热损伤演化规律的加载速率效应,建立了花岗岩冷损伤方程。结果显示:在100 ℃时,加载速率增大,低围压区岩石由延性转向脆性,渐进破坏向突发失稳转变;在500 ℃时,加载速率增大,低围压区弹性模量硬化明显,失稳模式为准突发失稳;随着加载速率的增大,在低温30 ℃~200 ℃时峰值强度的增加显著,在较高温度200 ℃~500 ℃时峰值强度的增加幅度降低,随着围压的升高,加载速率使峰值强度增强作用降低;各级岩石温度条件下,加载速率与弹性模量相关性不显著;低围压时弹性模量增幅较大,高围压时弹性模量增幅较小;随着加载速率的提高,弹性模量损伤与岩石温度的关系由线性转变为非线性的临界围压降低。

    • 采动覆岩运移BOTDA-FBG监测试验

      2020, 20(16):6404-6410.

      摘要 (544) HTML (0) PDF 3.59 M (412) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究采场覆岩变形破坏特征,采用相似材料物理模型试验的方法模拟煤矿工作面回采过程,用BOTDA分布式光纤和FBG监测采场覆岩运移规律。实验搭建了1.5m×0.6m ×1.3m的三维立体模型,几何相似比为1:150,同时在模型水平方向埋设2根光纤,垂直方向铺设4根光纤,亚关键层埋设2个光纤光栅应变传感器,用以研究模型开挖过程中覆岩运移状态与BOTDA及FBG测试结果的对应关系。试验表明,FBG传感器应变量与岩层运移状态密切相关,可实现对采动覆岩变形破断和离层发育过程的监测。水平光纤测试结果与岩层垮落移动呈明显的对应关系,测试频移峰值间距与岩层垮落顶部离层宽度几乎一致,平均误差不超过3%;垂直光纤频移变化可以反映覆岩垮落及离层发育的动态变化过程。

    • 基于随机森林模型判别矿井涌(突)水水源

      2020, 20(16):6411-6418.

      摘要 (741) HTML (0) PDF 4.06 M (399) 评论 (0) 收藏

      摘要:快速准确判别矿井涌(突)水水源对保障矿井安全生产有重要意义。近年来人类的活动对不同含水层的影响与日俱增,为提高矿井涌(突)水水源判别准确性,文章提出选取地下水中7种常见离子浓度,和能够充分反映人类活动痕迹的硝酸根离子浓度及化学需氧量作为水化学判别指标,后采用随机森林模型进行矿井涌(突)水水源判别。为验证选取指标和判别方法的有效性,文章以大孤山铁矿为例,将数据输入随机森林模型进行100次交叉验证,并将验证结果与支持向量机模型和极限学习机模型进行比较。结果表明,随机森林模型预测结果稳定性较强,预测正确率不容易波动;随机森林在建模过程中参数拥有宽广的适应范围。树的棵数为50时,训练误差趋于稳定,改变树的棵数对预测结果没有实际影响,而其余二者对参数选取较为敏感;随机森林的参数可以通过OOB错误率简单的得到,而其余二者参数调整时需要通过交叉验证的方式才可以取得;随机森林对训练样本进行验证,正确率可达100%,对测试样本进行验证,正确率可达97.38%,两项精度均优于支持向量机与极限学习机;随机森林模型拥有更高的预测精度和鲁棒性,在矿井涌(突)水水源判定方面有较好的应用前景。

    • 力学失配2A12铝合金搅拌摩擦焊接头拉伸性能分析

      2020, 20(16):6419-6423.

      摘要 (498) HTML (0) PDF 2.86 M (383) 评论 (0) 收藏

      摘要:对2A12-T4与2A12-O铝合金搅拌摩擦焊接接头试样进行拉伸试验,研究不同强度匹配条件下搅拌摩擦焊焊接接头的拉伸性能。针对接头组织非均质导致的变形不均匀问题,采用数字图像相关技术(DIC)与等应力假设相结合进行分析,定量得到了接头各区域的应力应变响应。结果表明焊接接头应变分布存在显著差异,且断裂位置与组织非均匀性有关,2A12-T4应变集中发生在热机影响区与热影响区并断裂于热机影响区附近,2A12-O母材区出现应变集中并最终断裂。使用ABAQUS模拟接头试样拉伸过程中的变形行为,对比发现数值模拟结果与试验结果吻合度良好。

    • 磨粒和抛光垫对铝合金化学机械抛光性能

      2020, 20(16):6424-6428.

      摘要 (466) HTML (0) PDF 2.26 M (392) 评论 (0) 收藏

      摘要:磨粒和抛光垫为化学机械抛光(CMP)提供了重要的机械磨削作用。为了探讨磨粒和抛光垫对铝合金化学机械抛光的磨削作用,研究了不同种类磨粒和抛光垫对材料去除率和表面形貌的影响。结果表明:在pH=12-13时,氧化铝抛光液去除率(MRR)为910nm/min,远大于二氧化硅与氧化铈抛光液,且获得较为理想光滑表面。3种不同抛光垫抛光后的铝合金表面,呢子抛光垫表面将不会出现划痕与腐蚀点,表面粗糙度较低为10.9nm。随着氧化铝浓度的增加,材料去除率(MRR)和表面粗糙度(Ra)均增加。当氧化铝含量为4wt%时,抛光垫使用呢子抛光垫适宜铝合金化学机械抛光,在获得高去除率的同时铝合金表面精度高。

    • >TE石油、天然气工业
    • 功能纳米流体分散液的制备与降压排油的

      2020, 20(16):6429-6432.

      摘要 (528) HTML (0) PDF 1.66 M (460) 评论 (0) 收藏

      摘要:水基纳米流体具有很好的适配性,能够进入渗透率低的油藏储层发挥特有的功效。采用硅烷偶联剂法改性纳米二氧化硅,优选分散剂制备了功能纳米二氧化硅流体分散液(0.05wt%改性纳米+0.01wt%APE-X)。利用动态光散射粒度仪分析了改性纳米粒度主要分布20~30nm,且澄清透明。通过润湿吸附测试、降压增注、渗吸物理模拟实验考察纳米流体分散液的性能。结果表明,改性纳米颗粒可以分散吸附在岩石壁面,从而改变岩石的润湿性,“滑移效应”让注入流体进入微孔道;当注入量不高于0.3PV时,高效地降低注入压力,最高的降压率达到34%,纳米分散液进入储层后具有比常规表面活性剂更好的渗吸排油能力。

    • 泸州区块全井段地层力学性能及井壁稳定性

      2020, 20(16):6433-6439.

      摘要 (537) HTML (0) PDF 8.45 M (442) 评论 (0) 收藏

      摘要:泸州区块全井段岩性复杂,漏、溢、垮复杂突出,严重影响深层页岩气资源效益化开发。针对不同岩性地层特征,建立基于室内实验及现场工程参数的全井段地层力学性能及三压力预测方法与剖面的建立,具有重要的研究意义与工程价值。本文基于室内实验,建立不同岩性地层力学参数预测方法,评价了不同岩性地层力学参数分布规律,耦合地应力、力学实验数据及现场漏溢塌工程信息,考虑井眼轨迹、力学弱面等因素,建立了全井段孔隙压力、坍塌压力、破裂压力分布剖面。研究结果表明,须家河、茅口组低孔隙压力、裂缝发育,漏失压力低,龙潭组煤层、泥岩力学强度低,坍塌压力低,普遍在1.5左右;深部石牛栏组、龙马溪组异常高压,存在溢流风险。建立了泸州区块深层岩石力学性能及三压力剖面,可为该地区井身结构优化设计、关键工程参数设计提供科学依据。

    • 梨树断陷页岩气水平井钻井关键技术

      2020, 20(16):6440-6443.

      摘要 (731) HTML (0) PDF 1.24 M (443) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决部署在梨树断陷的首口页岩气水平井梨页1HF井存在的井壁失稳风险高、机械钻速低、固井施工难度大、井眼轨迹控制难度大等技术难题。在梨页1HF井施工过程中,通过综合应用油基钻井液、旋转导向地质导向、双凝双密度水泥浆等技术,并进行了钻头优选和钻具组合优化。施工过程中井眼稳定,井眼轨迹平滑,水平段共完成进尺1020.00m,储层钻遇率92.7%,固井质量优秀。该井实现了安全、高效钻进,实际钻井周期22.56d,较设计钻井周期缩短了14.94d,平均机械钻速7.98m/h,较设计提高了82.19%。该井良好的施工效果,对后续梨树断陷页岩气水平井施工具有积极的指导和借鉴作用。

    • 基于分数阶微分模拟模型的油田措施增产预测

      2020, 20(16):6444-6451.

      摘要 (519) HTML (0) PDF 2.15 M (391) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决多因素影响下油田措施增产预测问题,通过研究分数阶理论、微分模拟理论与智能优化理论建立了参数优化的分数阶微分模拟预测模型。模型克服了措施数据的非线性性、多因素性与适用性不强的缺陷,综合考虑了不同措施对应不同因素下增产效果的预测。通过与其它方法对比表明,新模型预测效果优于其它方法。可见参数优化的分数阶微分模拟预测模型可较好的应用于油田措施增产预测。

    • 基于遗传算法的最小二乘支持向量机预测凝析气藏露点压力

      2020, 20(16):6452-6458.

      摘要 (522) HTML (0) PDF 1.70 M (392) 评论 (0) 收藏

      摘要:露点压力的准确预测对保障凝析气藏的高效开发至关重要。近年来,数据挖掘、人工智能等大数据技术逐渐成为研究热点,其对复杂的非线性回归与分类问题有良好的解决策略。本文基于优化算法和机器学习,提出了一种将遗传算法(GA)与最小二乘支持向量机(LSSVM)相结合的露点压力预测模型(GA-LSSVM模型),并利用误差反向传播(BP)和径向基函数(RBF)人工神经网络建立了相应的露点压力模型,然后进行模型精度对比。在皮尔逊关联性分析基础上,上述模型均选取气藏温度、(N2+CO2、C1、C2-C6、C7+)摩尔分数、C7+相对分子质量、C7+相对密度和气油比作为自变量。采用公开发表的34个露点压力数据进行参数优化,得到了GA-LSSVM、BP和RBF模型的最优参数,并对15组实测露点压力数据进行预测。结果表明:GA-LSSVM模型预测精度明显高于BP、RBF神经网络模型,具有良好的预测能力,GA-LSSVM模型的平均绝对相对误差(AARD)仅为3.02%,其中最大绝对相对误差(ARD)为16.64%,最小ARD为0.05%,BP和RBF神经网络模型的AARD分别为6.46%,10.54%。最后,根据Leverage方法,进行了所有数据的异常点检测。本研究为凝析气藏露点压力预测提供了一种有效方法。

    • 鄂北致密气藏注CO2驱替提高采收率实验研究

      2020, 20(16):6459-6465.

      摘要 (523) HTML (0) PDF 3.11 M (366) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:在低渗透致密气藏注提高气藏采收率是目前世界研究的热点。为了揭示气藏中CO2埋存与提高气藏采收率之间的关系和影响因素,开展了高温高压条件下CO2驱替CH4的长岩心实验。通过85℃下长岩心驱替实验研究了注入时机、注入速度、储层渗透率和地层倾角存在对CH4采收率、CO2突破时间及埋存的影响.实验结果表明:对气藏而言应早期采用衰竭开发到废弃压力再注气为最佳开发方式。,CO2驱替CH4过程采收率在80.37%——94.83%,CO2突破时间在0.6PV——0.7PV,CO2突破时CH4采收率在69.37%——91.87%。驱替速度越小,CO2突破越快,最终CH4采收率越小;高注低采45°比高注低采5°CO2突破要早0.1PV左右,采收率低约1.02%;渗透率越低时,相同注入PV时CO2的驱气效率更低,最终CH4采收率越低。研究结果说明,气藏中注CO2可提高气藏采收率及实施CO2埋存,CO2超临界性质、重力作用、低速下扩散以及CO2在地层水中溶解不容忽视。

    • >TH机械、仪表工业
    • 基于GA-SVM算法永磁同步直线电机变载荷进给位置误差预测

      2020, 20(16):6466-6471.

      摘要 (554) HTML (0) PDF 2.47 M (369) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对永磁同步直线电机精密进给过程中,受到齿槽效应、端部效应及摩擦力扰动等非线性因素的影响,位置误差难以预测问题,提出了一种基于遗传算法(GA)优化支持向量机(SVM)算法永磁直线电机变载荷位置误差预测模型的方法。通过测量各种情况下永磁直线电机在运动过程中的位置变化情况,利用遗传算法优化支持向量机算法建立预测模型。该模型采用实验台运行的正弦轨迹数据为训练样本,三角波轨迹数据为测试样本。选取各种情形的正弦波轨迹数据和三角波轨迹数据进行仿真预测和验证。以各种情况的正弦波信号的指令位置、指令速度和电流作为模型的输入,以三角波信号的位置误差作为输出。结果表明,经过遗传算法优化支持向量机建立的位置误差预测模型,在拟合和预测精度上要优于未经过算法优化的位置误差预测模型。

    • 基于犹豫模糊语言的数字孪生车间质量评价

      2020, 20(16):6472-6478.

      摘要 (481) HTML (0) PDF 1.57 M (378) 评论 (0) 收藏

      摘要:为量化评价数字孪生车间的建设质量,提出了一种基于犹豫模糊语言的综合评价模型。首先构建了数字孪生车间质量评价的指标体系,采用OWA算子对评价指标进行了权重计算;接着,针对在数字孪生车间质量评价过程中决策者无法准确用单一数值进行指标评价的不确定性问题,基于犹豫模糊语言建立了数字孪生车间的质量评价模型;最后,以结构件数字孪生车间为例进行了实例验证。实例应用表明,所建立的质量评价模型实用性较强,能有效提升评价结果的可靠性与柔性。可见,所述评价模型为数字孪生车间质量的量化评价提供了新的思路

    • >TK能源与动力工程
    • 基于图像分割的云层测速方法

      2020, 20(16):6479-6484.

      摘要 (539) HTML (0) PDF 2.33 M (380) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决塔式太阳能电站镜场上空的云层遮挡问题,提出一种对镜场上空移动云层进行预测的测速方法。首先利用固定摄像机对云层图像进行采集,然后提取不同帧数的图像,并进行伽马变换、遗传算法图像分割、云层目标检测、运动云层匹配等处理,最后根据匹配得到的像素坐标计算云层的移动速度和方向。实验测试结果表明:与光流法的数据进行比较,显示图像分割方法计算量少,位置预测误差小。可见运用图像分割方法进行云测速是可行的,为塔式太阳能电站的云监测中云遮挡预判提供理论依据。

    • >TM电工技术
    • 无取向硅钢片损耗特性模拟研究

      2020, 20(16):6485-6489.

      摘要 (606) HTML (0) PDF 1.73 M (422) 评论 (0) 收藏

      摘要:磁性材料的损耗特性的精确模拟对提升电气设备的效率和性能具有重要意义,受到了国内外相关学者的广泛关注。本文基于经典的Steinmetz经验公式,提出了一种改进的损耗模型,该模型充分考虑了频率与损耗之间的关系,将损耗模型的计算参数表示为频率的函数。然后应用该模型对不同激励频率下无取向硅钢片的损耗特性进行了模拟研究。并将模拟结果与实验结果进行了对比分析,验证了该模型的有效性,为无取向硅钢片损耗的精确模拟提供了理论依据。

    • 多层金属板低频磁屏蔽效能的理论模型与特性分析

      2020, 20(16):6490-6496.

      摘要 (512) HTML (0) PDF 1.87 M (376) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文针对多层无限大金属板对圆环线圈磁屏蔽问题,通过分离变量法严格求解麦克斯韦方程组,推出多层板磁屏蔽效能的解析公式,并对其进行编程计算。将多层板屏蔽效能计算公式取特殊值简化成单层板,得到的结果与Moser单层板屏蔽效能公式一致。分析多层板位置、多层板顺序以及板间空隙对屏蔽效能的影响。结果表明,当金属板的厚度、顺序以及圆环线圈和观测点位置不变时,屏蔽效能与多层板位置无关。当圆环线圈、金属板及观测点位置不变时,颠倒板的顺序不影响屏蔽效能。频率低于10 kHz时多层板空隙对屏蔽效能的影响较小,频率高于10 kHz时多层板屏蔽效能随空隙的增大而增大。

    • 基于数据驱动的线性聚类ARIMA长期电力负荷预测

      2020, 20(16):6497-6504.

      摘要 (627) HTML (0) PDF 4.67 M (380) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对某些发达城市因负荷波动大而导致的长期电力负荷预测精度低问题,提出了一种基于数据驱动线性聚类(data-driven linear clustering,DLC)的自回归积分滑动平均 (auto-regressive integral moving average,ARIMA)预测方法。首先,利用线性特征作为聚类标准对每年的大型变电站负荷数据集进行预处理,为建模做准备。然后,对得到的每个子序列构建最优自回归积分滑动平均模型,以预测其相应的未来负荷。最后,汇总所有的模型预测结果从而获得电力系统长期负荷预测结果。从误差分析和应用结果可知,理论和实践都验证了所提出的方法在保证建模精度的同时能够降低随机预测误差,从而获得更稳定,更精准的电力系统负荷预测结果。

    • >TN电子技术、通信技术
    • 基于SARSA算法的水声通信自适应调制

      2020, 20(16):6505-6509.

      摘要 (760) HTML (0) PDF 2.37 M (453) 评论 (0) 收藏

      摘要:水声信道复杂多变,自适应调制系统中反馈信息存在较大的时延,实际信道状态与接收到的反馈信息无法匹配,带来反馈信道状态信息过时问题,发送端不能准确做出自适应决策进而导致传输误码高及吞吐量低等问题。针对该问题,利用强化学习中的SARSA算法学习信道的变化并进行行为策略的选择,根据信道的变化,择优选出最佳的调制方式,以改善系统的传输误码和通信吞吐量。对比固定调制方式和直接反馈情况下的系统的误码率和吞吐量,结果表明,经强化学习后的系统误码率和吞吐量均优于其他两种方式,可见,强化学习算法在时变水声信道自适应调制中改善传输误码和吞吐量的问题上是有效可行的。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 基于双体结构的无人测绘艇航向控制

      2020, 20(16):6510-6514.

      摘要 (584) HTML (0) PDF 1.99 M (410) 评论 (0) 收藏

      摘要:无人艇在海洋测绘中的应用越来越广泛,而航向稳定性是实现其自主航行的重要基础。本文设计一种双体结构的无人测绘艇,用于搭载测量设备并实现测绘功能。为了实现无人艇的航向控制,将RBF神经网络与PID算法相结合,利用RBF神经网络的自学习能力实现对PID控制器参数的整定。在仿真过程中,将RBF-PID自适应模型、单一PID模型以及作为对照组引入的BP-PID自适应模型分别仿真,并在同一时刻加入随机扰动,观察系统响应效果。结果表明,基于RBF-PID算法的无人艇航向控制器的超调量为零、稳态时间最短,同时能够及时有效地纠正随机扰动的影响,保障无人测绘艇的航向稳定性。

    • 基于数据互操作的建筑信息模型转换与融合方法

      2020, 20(16):6515-6521.

      摘要 (615) HTML (0) PDF 3.21 M (365) 评论 (0) 收藏

      摘要:建筑信息模型(BIM)与三维地理信息系统(GIS)的集成,能使BIM模型得到广泛应用。本文主要研究在ArcGIS的支持下,将Revit创建的模型数据通过过滤、转换,集成到现有的三维GIS系统,并实现对三维模型的加载、显示、属性查询、管理等功能。本文将不同领域的BIM和GIS数据融合,为深化多领域之间的协同应用,以及数字城市的建设、城市规划、室内导航等应用提供技术支持。

    • 基于数据挖掘的集中监控设备典型缺陷预测方法

      2020, 20(16):6522-6526.

      摘要 (478) HTML (0) PDF 1.19 M (378) 评论 (0) 收藏

      摘要:为改善传统方法对监控设备典型缺陷分析结果的不理想,本文提出了基于数据挖掘技术的集中监控设备缺陷预测方法。预测集中监控设备在未来时间内的相关监控数据,并将其与历史典型缺陷发生期间内的监控数据相似度进行比较,以量化指标的形式对集中监控设备的典型缺陷进行预测。实验结果表明,利用所提方法对实际发生的油温异常典型缺陷进行预测,计算出的相似度指标形成了一个峰值,而缺陷未发生时的相似度指标较低,证明本文方法能够较好的体现缺陷发生的可能性,整体应用性较高。

    • 基于增强LetNet-5的非霍奇金淋巴瘤辅助诊断

      2020, 20(16):6527-6531.

      摘要 (534) HTML (0) PDF 1.66 M (345) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对主流网络模型在医学辅助诊断适用性低的问题,在现有LetNet-5模型的基础上,本文给出了增强LetNet-5模型用于非霍奇金淋巴瘤的智能辅助诊断方案。首先将获取到的数据集进行图像切分和归一化等预处理操作,然后使用深度学习框架KERAS搭建增强前后的LetNet-5模型,接着对增强前后的网络模型进行训练、预测和评估,最后对模型的泛化能力和稳定性进行验证。实验表明,增强LetNet-5模型相对于原始LetNet-5模型具有更高的识别精度、更好的稳定性和更快的模型收敛速度,为非霍奇金淋巴瘤的诊断提供科学性的指导并具有重要的临床价值。

    • 基于人工蜂群的云计算负载均衡算法

      2020, 20(16):6532-6537.

      摘要 (552) HTML (0) PDF 1.48 M (382) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对云计算负载均衡问题,基于人工蜂群的思想设计负载均衡算法。首先建立了云计算系统中计算负载的数学模型;在此模型基础上,分三步实现负载均衡。一、负载均衡决策,计算云系统整体的负载,在云系统整体上尚未过载且负载不均衡的前提下,启动后续步骤。二、虚拟机分组,将云系统中的全体虚拟机分别归入过载、低负载、负载均衡三个分组。后续步骤中需要被迁移的计算任务通常处在过载虚拟机之上,而迁移目的地通常是一个低负载虚拟机。三、计算任务调度,将过载虚拟机上的任务向外迁移,并设计规则来选择恰当的低负载虚拟机作为迁移目的地。实验验证了所提算法的有效性。

    • 喀斯特高原区多源遥感数据时空融合模型适用性分析

      2020, 20(16):6538-6546.

      摘要 (481) HTML (0) PDF 5.37 M (396) 评论 (0) 收藏

      摘要:喀斯特石漠化综合治理防治措施已落实到小流域等较小空间单元内,迫切需要高时空分辨率植被覆盖度等数据支撑相关研究。由于技术和预算的限制,单一传感器难以获取同时满足高空间、高时间分辨率的数据,时空融合技术是目前解决遥感数据缺失和“时空矛盾”的重要方法之一。以Landsat8 OLI数据与MODIS数据为数据源,以喀斯特高原20 km*20 km区域为实验区,采用(Spatial And Temporal Adaptive Rcflectance Fusion Model,STARFM)、(Enhanced Spatial And Temporal Adaptive Rcflectance Fusion Model,ESTARFM)、(Flexible spatiotemporal data fusion,FSDAF)三种模型融合生成高时空分辨率数据,分析三种模型在喀斯特高原区的应用能力。结果表明:STARFM、ESTARFM、FSDAF三种模型的融合影像与真实影像的R均高于0.6,ESTARFM模型的融合影像与真实影像的的相关性最高,空间细节最为清晰,层次性更明显;ESTARFM模型在地表破碎,异质性较高的喀斯特高原区具有较好的适用能力。

    • >TU建筑科学
    • 新型装配式桥墩墩底连接性能分析

      2020, 20(16):6547-6553.

      摘要 (542) HTML (0) PDF 3.37 M (373) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究连接组件对装配式桥墩墩-底连接性能的影响,在已有灌浆套筒连接承台与墩柱桥墩的基础上,提出了三种新型桥墩墩底连接方式,包括直槽连接桥墩模型、斜槽连接桥墩模型、圆弧槽连接桥墩模型。建立了三种不同连接方式的数值模型,并且采用低周往复荷载的方法对这三种模型进行了数值模拟并进行了对比分析,对结构的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、强度退化、耗能能力进行比较,结果表明:这三种连接方式均具有良好的强度、刚度和耗能能力,相较于直槽桥墩模型,斜槽和圆弧槽桥墩模型的屈服位移分别降低了49.8%和53.69%。屈服荷载分别降低了17.4%、19.9%,极限荷载分别降低了19.6%、18.7%,耗能能力分别降低了46.1%、42.1%,最大残余位移分别增大了12.2%、30.1%。由此可见直槽连接桥墩有更好的力学性能,其耗能能力更好,因此可以得出直槽连接桥墩模型在正常使用和抗震承载方面性能最佳,可以很好的适用于装配式桥墩中去。

    • 十字形RC柱的抗震性能数值分析

      2020, 20(16):6554-6559.

      摘要 (583) HTML (0) PDF 3.28 M (356) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了给该类柱的抗震设计提供依据,通过ABAQUS建立模型并验证了模型正确性,说明该模型能较好的描述试件的受力性能。研究了十字形RC柱抗震性能与轴压比及配筋率的关系。结果表明:随着配筋率的增大,峰值荷载越大,耗能能力以及延性性能更优越,刚度退化得到延缓;随着轴压比的减小,虽然峰值荷载降低,但其耗能能力和延性性能更优越,刚度退化得到延缓。可见在允许范围内减小轴压比或增大配筋率,可以提高试件的抗震性能。

    • 某不规则管桁架储煤棚结构设计与分析

      2020, 20(16):6560-6564.

      摘要 (501) HTML (0) PDF 2.15 M (386) 评论 (0) 收藏

      摘要:以邯郸市某煤厂的管桁架储煤棚工程为背景,因地形条件等因素的影响,该煤棚建筑形状不规则、体型特殊,结构方案设计具有难度。针对该异型管桁架,对其在结构方面的设计难点及其结构布置要点进行了研究,并对结构的不规则体型进行了不同组合工况下的静力、动力分析以及特征值屈曲分析,分析结果表明该管桁架的结构布置方式满足安全性和经济性的要求,验证了此异型结构的合理性。此方案设计很好的解决了因结构体型、高差等其他影响因素造成的结构设计难题,且结构的材料利用率高,造型美观,可为类似的储煤棚工程提供参考。

    • 水泥硅微粉改良黄土的抗剪强度试验研究

      2020, 20(16):6565-6569.

      摘要 (492) HTML (0) PDF 2.04 M (329) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 考虑无井阻和土体非线性的真空-堆载联合预压复合地基固结分析

      2020, 20(16):6570-6577.

      摘要 (439) HTML (0) PDF 3.08 M (369) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对真空-堆载联合预压复合地基固结问题,考虑土体的非线性,通过引入对数模型,给出真空-堆载联合预压复合地基非线性固结问题的解析解。运用算例分析讨论了复合地基固结性状的变化规律。结果表明,真空-堆载联合预压复合地基非线性固结问题可看作是真空荷载和堆载两者叠加的效果,其按应力定义的固结度与按变形定义的固结度的是不同的;按应力定义的固结度,当土体压缩指数与渗透指数之比小于1时,增大真空荷载值或堆载值,固结加快,当其大于1时,情况则相反;土体压缩指数与渗透指数之比、井径比、涂抹区大小越大,桩土模量比越小,固结越慢;在时间因子较小时,扰动区土体超静孔压增长速度明显大于未扰动区;距离桩体越远,超静孔压消散越慢。

    • 含层理灰岩巴西劈裂强度及拉裂损伤各向异性

      2020, 20(16):6578-6584.

      摘要 (483) HTML (0) PDF 4.27 M (398) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究不同角度层理对灰岩抗拉力学特性的影响,对7组不同角度层理灰岩进行巴西劈裂试验,根据岩石声发射累计振铃次数定义拉裂损伤变量,推导抗拉强度、劈裂模量及损伤变量随层理角度的变化规律。研究结果表明,(1)不同层理角度的灰岩,其受力变形过程基本一致,即经历压密、弹性和破坏3个阶段。(2)抗拉强度、拉伸模量随层理角度变化表现出明显的各向异性,在0°时最大,90°时最小。(3)基于岩体微元强符合Weibull分布及Lemaitre应变等效原理,通过拟合计算得到的损伤参数可以较好地反映7个角度灰岩样的损伤特性,损伤变量也具有各向异性特点,说明不同倾角的岩石参数在加载过程中有不同的劣化程度,同一应变水平下的损伤变量随着层理角度的增加出现下降的趋势。研究结果对于层状灰岩的试验研究、理论计算和工程建设具有一定的指导意义。

    • 锚杆形态参数对杆体-砂浆界面剪切力学行为的影响

      2020, 20(16):6585-6592.

      摘要 (543) HTML (0) PDF 3.55 M (410) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究锚杆形态参数对杆体-砂浆界面剪切性能的影响,开展了杆体-砂浆界面二维等效侧限剪切试验,探究了不同法向应力下各锚杆形态参数对界面峰值剪切强度τmax、剪切耗能值E的影响,基于逐步回归分析的结果表明:对峰值剪切强度而言,肋间距和肋高度是最主要的影响参数,而且这两个参数之间存在明显的耦合关系,肋角度对峰值剪切强度的影响与法向应力大小有关,而肋宽则影响微弱;对剪切耗能值而言,在低法向应力时,其与肋高度有关,而在高法向应力时,其与各形态参数均不显著。除此之外,基于爬坡比K和剪胀角β提出了破坏模式定量分类标准,得到了不同法向应力下锚杆的临界肋间距和肋角度,通过临界值可以判断界面的破坏模式。当肋间距小于临界值时,界面以切齿破坏为主,当肋角度小于临界值时,界面以滑移破坏为主,当肋间距和肋角度均大于临界值时,界面则会出现剪胀滑移破坏或剪切破碎破坏。试验结果为螺纹钢锚杆的形态优化提供了参考,同时为进一步揭示锚杆杆体-砂浆界面的破坏演化过程奠定了基础。

    • 含刚性抗滑桩的土质边坡三维稳定性分析

      2020, 20(16):6593-6598.

      摘要 (561) HTML (0) PDF 2.98 M (382) 评论 (0) 收藏

      摘要:抗滑桩是常用的边坡加固方法,但由于桩-土相互作用的复杂性,难以用经典方法计算边坡稳定性和桩位、桩长、桩距。本文采用强度折减法,对抗滑桩加固的三维非均质边坡进行弹塑性分析和破坏过程模拟,得出边坡的稳定安全系数和潜在滑动面,在此基础上进一步研究了桩位和桩长、桩距对边坡稳定的影响。研究表明:在潜在滑动面进行布桩时,抗滑桩与坡脚间水平距离为未加固边坡潜在滑动面水平距离的两倍时,稳定安全系数达到最大;在1号桩位下布桩时,抗滑桩锚固深度宜为2/3桩长;三维稳定性分析能有效观察到排桩间的土拱效应,当桩间距为4倍桩径时,此时桩间土拱起到了较好的阻滑作用。

    • 纳米ZrO2改性水泥基复合材料的水化及微观分析

      2020, 20(16):6599-6605.

      摘要 (529) HTML (0) PDF 3.63 M (371) 评论 (0) 收藏

      摘要:亚稳态四方相ZrO2纳米颗粒在一定外界应力条件下可发生相变,是陶瓷材料的一种重要的第二相相变增韧材料。本文基于亚稳态四方相ZrO2纳米颗粒的纳米微集料效应,将其用于改性水泥基复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和低场核磁共振波谱仪表征了纳米氧化锆与水泥净浆的微观结构与形貌,研究了ZrO2纳米颗粒的掺量、粒径和晶型对水泥基复合材料水化过程的影响规律。结果表明:在水泥净浆中掺入ZrO2纳米颗粒,将增加标准稠度用水量,促进水泥净浆溶胶向凝胶的转变,增加CSH凝胶含量,提高水泥石密实度,对水泥基复合材料微观结构有较明显的改善。

    • 模拟不同通风方式下综合管廊热力舱热力管道最佳通风区

      2020, 20(16):6606-6612.

      摘要 (472) HTML (0) PDF 3.64 M (342) 评论 (0) 收藏

      摘要:以内蒙古包头市某综合管廊为研究对象,通过实验与CFD数值模拟相结合的方法研究了在不同通风方式下管廊热力舱内不同管径的热力管道所对应的最佳通风区。结果表明:两种通风方式通风区的长度随着热力管道的管径的增加而增加,自然通风、机械排风通风方式下DN300mm、DN400mm、DN500mm、DN600mm管径的最优通风区分别为160 m、166 m、178 m、200 m时可满足巡视人员舒适度要求;在机械送风、机械排风通风方式下,DN300mm、DN400mm、DN500mm、DN600mm管径的最优通风区分别为360 m、370 m、385 m、400 m时即满足要求。研究对综合管廊实际通风设计有一定指导意义。

    • >TV水利工程
    • 预应力高强度混凝土管桩钢筋断裂远场涡流法数值分析

      2020, 20(16):6613-6619.

      摘要 (689) HTML (0) PDF 4.06 M (409) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对管桩预应力钢筋断裂检测的难题,选取PHC450(95)管桩建立三维电磁场有限元模型,基于远场涡流检测原理分析激励线圈在管内外不同钢筋断裂工况下磁场信号的变化规律,探究合理的激励线圈、检测线圈布置方式和有效的磁场检测指标。结果表明:激励线圈在管内管外,磁感应强度沿管径方向的相位均可作为钢筋断裂的检测指标;激励线圈在管内,磁感应强度沿管径和管长方向的幅值可检测是否有纵筋断裂;激励线圈、检测线圈靠近钢筋断裂环向位置才能检测到相对明显的磁场信号变化。可见,应用远场涡流法检测管桩钢筋断裂情况是可行的,为实际检测装备的研发工作奠定基础。

    • 堤(坝)基层状粗粒土发生渗透变形的颗粒运移规律

      2020, 20(16):6620-6627.

      摘要 (710) HTML (0) PDF 5.48 M (446) 评论 (0) 收藏

      摘要:堤(坝)基常出现互交的粗粒土层,具有代表性的主要由砂砾石层、细砂层和强透水砂砾石层组成,渗透时各土层微观的颗粒运移规律对于揭示堤(坝)基渗透变形和破坏机理至关重要,因此,采用三维颗粒流并结合“反演模拟法”,准确对颗粒细观参数进行了标定,有效的模拟了该多层堤(坝)基渗透变形的发展过程,获得了堤(坝)基渗透变形过程中的颗粒运移特点及颗粒流失情况。结果表明:渗透破坏主要发生在上部砂砾石层中,随着渗透破坏的持续发生,逐渐影响下部土层,该层中细颗粒在粗颗粒孔隙间移动而后逐渐流失,属于典型的管涌破坏。中间细砂层在上部砂砾石层管涌破坏后,其颗粒最先在管涌口正下方Z4区发生流失,其余区域颗粒流失相对较晚,且颗粒流失量均随着计算时间步的增加而增加,导致细砂层出现小范围的变形。随着计算时间的增加,上部砂砾石层的下沉量是逐渐增加的,当上部砂砾石层细颗粒流失达到一定程度,堤(坝)基发生破坏,将对上部建筑物产生重大危害。本研究为从微观角度认识多层堤(坝)基流渗透破坏提供了一定参考。

    • >U交通运输
    • 基于损伤模型的聚碳酸酯板桥异常裂缝成因分析及处置

      2020, 20(16):6628-6634.

      摘要 (741) HTML (0) PDF 3.90 M (397) 评论 (0) 收藏

      摘要:预应力钢筋混凝土简支板桥由于自身结构简单、便于施工、较强的适应性以及较为经济等优点,如今仍被用作桥梁首选的桥型设计之一。但其也存在一些不足之处,许多桥梁在通车不久就相继出现不同的病害,其中梁板横向裂缝与纵向裂缝病害较为常见,将会对桥梁结构的安全性及耐久性产生较大影响。本文以一个先张法预应力混凝土空心板桥梁作为依托工程,分析了该桥梁端异常横缝产生的原因,通过有限元分析软件ABAQUS建立单梁的1/4模型进行分析,探讨预应力空心板梁在超载及预应力逐渐损失的情况下,对梁端产生横向裂缝的影响。结果表明:随着荷载的增大和预应力的不断损失,梁端附近混凝土损伤较为严重,且应力应变最先达到最大,先于其他部位出现开裂。在此基础上,通过TRM加固方法对损伤梁进行加固处理,整体承载能力显著提高,破坏形态明显改善。

    • 基于运行速度的特长公路隧道纵坡坡率对交通安全影响

      2020, 20(16):6635-6639.

      摘要 (530) HTML (0) PDF 2.13 M (386) 评论 (0) 收藏

      摘要:关于运行速度的研究一直是交通安全学科研究的热点和焦点。然而,研究多以道路场景为研究对象,多关注于建立运行速度预测模型,少有以特长隧道为研究对象,并关注于纵坡坡率取值对交通安全的影响。论文通过实测6座特长隧道进、出洞口以及洞内各紧急停车带处共计46个断面处的车辆行驶车速,计算得到了小客车、中型车、大型车各纵坡坡率下的运行速度和平均速度。分析结果发现:1)大型车驾驶员对特长隧道纵坡坡率敏感界限约为±0.75%;2)特长隧道纵坡坡率下坡取值-1.45%~-1.95%、上坡取值0.5%能够减小中、大型车辆运行速度与平均速度之间的速度差,有利于特长隧道内的交通安全。该项研究可为特长隧道纵坡坡率的设计取值提供科学指导。

    • 城市道路交通管控时间与区域长度控制方法

      2020, 20(16):6640-6643.

      摘要 (519) HTML (0) PDF 923.21 K (387) 评论 (0) 收藏

      摘要:道路交通是时空问题,交通流在时间与空间上应具有相关性,为指导城市道路交通管理,使城市道路交通流管控时间与管控区域长度精确化.本文从交通流参数、道路长度、交通运行时间之间的关系、时间占有率与空间占有率的定义出发,定义累计时间占有率与累计空间占有率,得出交通流在时间与空间上的等效性。在此基础上,建立了道路交通流时空关系模型,并将该模型用于计算管控时长与管控区域长度,通过实例验证,得出其可精确计算管控时长与管控区域长度,避免了管控资源的浪费。

    • >V航空、航天
    • 航空涡扇发动机喷气噪声动态等值线估计

      2020, 20(16):6644-6649.

      摘要 (532) HTML (0) PDF 1.98 M (397) 评论 (0) 收藏

      摘要:主流民航涡扇飞机在起飞阶段,发动机喷气噪声是噪声贡献最大的噪声源。飞机适航取证过程中对噪声适航有明确的要求。民用航空涡扇发动机的研制与制造,不仅需要考虑符合噪声适航标准,还需考虑起飞时对机场周围社区的噪声影响。由发动机喷气噪声动态预测并绘制其在地面的等值线,不仅可以提前掌握发动机的噪声适航性,还能了解喷气噪声对机场周围社区的影响。基于Stone预测模型,利用有效感觉噪声级表示噪声的动态值,开发MATLAB程序,完成对特定机型的动态噪声预测并绘制动态噪声等值线。

    • 舰载直升机“舰面共振”动力学分析

      2020, 20(16):6650-6657.

      摘要 (465) HTML (0) PDF 2.95 M (403) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前,在舰载直升机与舰船动态交互的研究过程中,几乎没有分析舰船运动对直升机动力学稳定性的影响,在仅有的研究文献中更是没有考虑直升机起落架的非线性特性。为了解舰载直升机舰面开车状态的动力学特性,以某舰载直升机为研究对象,建立了全机多体动力学模型、起落架液压缓冲系统模型和旋翼减摆器液压模型,进行了全机“舰面共振”动力学仿真试验。研究了舰船横摇角、舰船运动周期、旋翼液压减摆器参数对直升机“舰面共振”稳定性的影响。结果表明:在“舰面共振”状态,旋翼液压减摆器节流孔参数对舰载直升机机身振动幅值有较大的影响,随着减摆器节流孔孔径的增大,机身振动幅值大幅增加,直升机不稳定转速区扩大;舰船运动周期对机身振动幅值和不稳定转速区几乎没有影响;在不稳定转速区之外,舰船横摇角对机身振动稳态响应幅值的影响较明显。进入不稳定转速区后,由于自激振动影响,机身大幅振动,舰船横摇角对机身振动幅值的影响不再明显。

    • >X环境科学、安全科学
    • 重庆市巫山县公路自然灾害易损性评价

      2020, 20(16):6658-6665.

      摘要 (525) HTML (0) PDF 4.34 M (416) 评论 (0) 收藏

      摘要:为应对自然灾害对交通运输系统造成的巨大经济损失与环境破坏,本研究以山地面积占比96%的重庆巫山县为例,基于高分遥感应用技术,首先研究了公路自身损坏难易程度和区域抗灾能力,建立了路网密度、区域公路抗灾能力指数、公路耗能指数、土地利用抗灾指数等指标体系,并对区域抗灾能力进行综合分析。再者建立研究区自然灾害易损性模型,评价了研究自然灾害易损情况。最后从镇域尺度建立研究区公路易损模型,综合探讨了自然灾害对公路易损情况。结果表明:(1)区域公路抗灾力指数位于中层次及以下,巫山县内大多数的公路抗灾能力整体偏低。县内多数公路抗灾能力整体偏低,位于中层次及以下公路抗灾力能力区域约占70%。县内东部和南部土地利用抗灾能力指数较高,约有60%的镇级行政区土地利用抗灾能力处于低度以下。(2)山区公路自然灾害易损性模型结果显示,巫山县各乡镇主要为中度易损,多数公路处于中度易损区及极高损状态,整体上呈现出南高北低、东高西低易损状况。县内共计9个乡镇呈高度易损状态,约占64%公路处于高度及以上易损状态。研究结果可为山区公路自然灾害防治、区域防灾减灾提供科学决策依据。

    • 基于高斯过程回归的建筑物震陷量预测模型

      2020, 20(16):6666-6671.

      摘要 (643) HTML (0) PDF 1.99 M (353) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市抗震防灾系统是一个复杂开放巨系统,系统中由于灾情的动态演化导致的建筑物震陷量形成机理也日趋复杂。本文根据高斯过程理论和贝叶斯规则,对训练样本进行的“归纳推理学习”,即综合先验信息,调整各随机变量的后验分布,进而提出基于高斯回归过程的建筑物震陷量非线性预测模型。采用EP算法获得预测样本潜在函数的近似后验高斯分布,并对其超参数和协方差函数的选择进行了探讨,利用LSSVM模型、PLS模型和MLR模型等统计模型对建筑物实测震陷样本进行预测训练,通过模型的交叉验证分析及建模参数详细对比分析,验证了预测模型的科学性和可靠性,可为城市抗震防灾决策提供借鉴。

    • 固化/稳定化重金属污染土力学及浸出特性试验研究

      2020, 20(16):6672-6677.

      摘要 (494) HTML (0) PDF 2.27 M (335) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决传统固化剂在固化/稳定化法处理重金属复合污染土和重度污染土方面存在的不足,研发了一种新型固化剂。以人工制备的Pb、Cd、Cu复合重金属污染土壤为研究对象,开展了室内无侧限抗压强度试验、毒性浸出试验。在此基础上分析了固化体力学特性、浸出特性等随养护龄期、污染土粒径、重金属污染水平的变化规律。以某金矿区三处重金属污染土壤为治理对象,开展了相关测试,验证了新型固化剂对于重金属污染土的固化效果。研究表明:新型固化剂对于复合重金属污染土和重度污染土的效果较好;固化体无侧限抗压强度随养护龄期的增加而增大,随重金属污染水平、污染土粒径的增加而降低,固化体强度达17.35-33.45 MPa,均能满足固废填埋标准及建筑材料强度要求;重金属浸出浓度随养护龄期的增加而降低,随着污染土粒径和污染水平的增加而增加,浸出浓度均远低于(<0.1%)浸出安全标准限值,固化率>99.99%。所研发的高效重金属污染土固化剂,可用于重金属污染场地的固化修复及资源化利用。

    • Cu-Mn-Ce/HTS-1催化剂的制备及其催化臭氧化降解布洛芬废水性能

      2020, 20(16):6678-6682.

      摘要 (490) HTML (0) PDF 2.08 M (350) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文采用共沉淀法,以钛硅分子筛(HTS-1)作载体,制备Cu-Mn-Ce/HTS-1负载型催化剂。构建臭氧- Cu-Mn-Ce/HTS-1催化臭氧化降解体系,考察对象为布洛芬模拟废水,在不同催化性能条件下用Cu-Mn-Ce/HTS-1对布洛芬废水进行处理以探究不同条件对处理效果的影响,并对催化剂进行XRD、TEM和BET表征。实验结果显示:在反应初始溶液pH=7、臭氧投加量为30mg/min、Cu-Mn-Ce负载量为20%及催化剂投加量为0.75g的条件下,布洛芬废水中TOC的去除率最高可达95.4%。Cu-Mn-Ce/HTS-1催化剂重复利用实验表明经使用3次后,废水中TOC的去除率仍然能达到79.1%,表明该催化剂的稳定性和较重复利用性都较好。

    • 热解温度对秸秆生物炭钝化重金属污染土壤影响分析

      2020, 20(16):6683-6687.

      摘要 (537) HTML (0) PDF 2.19 M (356) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究热解温度对以黄豆秸秆制备生物炭对土壤重金属Pb及Cd的吸附及钝化性能,以黄豆秸秆为原材料,在300,500和700℃热解温度下制备生物炭,并探究其对土壤重金属铅锌的钝化作用。实验结果表明随热解温度升高,生物炭中碳含量呈现上升趋势,且pH由8.95升高至10.23,灰分的含量却由34.5%下降至28.6%。热解温度能对生物炭吸附重金属Pb及Cd产生影响,并且热解温度升高,重金属吸附量呈现上升趋势,并且当热解温度为700℃时,生物炭对Pb及Cd的吸附量分别为1.2和26.8 mg/g。进一步探究表明热解温度能够提高生物炭对Pb及Cd的钝化性能,机制研究表明生物炭能够提高土壤中pH,并且热解温度升高提高了残渣态Pb及Cd的含量而降低酸可提取态Pb及Cd的含量。

    • 攀西某芒果产区土壤重金属污染评价

      2020, 20(16):6688-6696.

      摘要 (631) HTML (0) PDF 4.40 M (448) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究以攀枝花市盐边县某芒果种植区为研究区,采集47个表层土壤(0~20 cm)样本,测试Cd、As、Cr、Cu、Ni和Pb 6种重金属元素含量。研究首先采用单因子污染指数法,然后采用内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法评价了采样区的土壤重金属污染程度,最后应用ArcGIS软件分析并绘制了研究区土壤污染程度空间分布图。结果表明:研究区Cd全部超标,As、Cu和Pb少量超标,仅Cr和Ni符合国家土壤环境质量标准要求。6种重金属含量的平均值均超过四川省土壤元素背景值;中部居民区附近Cd浓度较高,研究区北西侧、南西侧As浓度较高,中部Cr、Cu、Ni和Pb浓度高于东西两侧;单因子污染指数评价结果表明研究区Cd处于中度-重度污染,研究区As处于轻微污染;内梅罗综合污染指数评价结果表明研究区处于中度污染和重度污染的点位比例各占34.04%和65.96%;Cd、As、Cr、Cu、Ni和Pb单项潜在生态危害指数依次为980.069、18.486、1.983、5.005、6.285、4.640,综合潜在生态危害指数在777.344~924.348之间,总体呈现的潜在生态危害较强。研究表明,重金属Cd对芒果种植区的土壤环境存在一定威胁,建议采取措施进行防控。

    • 基于灰色聚类的管制扇区运行健康识别方法

      2020, 20(16):6697-6702.

      摘要 (520) HTML (0) PDF 1.14 M (340) 评论 (0) 收藏

      摘要:对不同健康程度的管制扇区运行状态识别有助于全面把握交通运行情况,对空管安全评估、扇区划分、流量管理具有一定的应用价值。深入分析管制扇区交通时空运行特性,基于实际运行数据建立了管制扇区运行健康识别方法。建立饱和度、瞬时饱和度、滞留度、未来15分钟流量、管制工作负荷程度5项管制扇区运行健康评估指标,利用主客观组合赋权法确定各评估指标权重,基于灰色聚类方法对管制扇区运行健康状态等级进行识别。以厦门1号扇区的交通数据进行了实例分析,结果表明:管制扇区运行健康态势是交通宏观动态特征和微观复杂特征相互作用的结果,本文提出的管制运行健康识别方法有效,计算过程简单可行。

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