• 2020年第20卷第21期文章目次
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    • >P天文学、地球科学
    • 硫的非质量分馏在晚太古代环境中的应用研究进展

      2020, 20(21):8423-8428.

      摘要 (1036) HTML (0) PDF 2.14 M (616) 评论 (0) 收藏

      摘要:硫的非质量分馏是研究大气环境变化的重要指示剂,在太古代缺氧的环境下,二氧化硫的光化学反应会产生带正和负Δ33S值的两个硫同位素端元,其产物分别赋存于黄铁矿和古海水硫酸根中。但前人的研究多集中于黄铁矿端元,而对于硫酸根,由于缺乏指示矿物,其研究较为薄弱且多有争议。本文将从硫的非质量分馏产生机理、晚太古代地质记录中硫的非质量分馏的研究及大气化学实验的模拟研究三个方面进行综述,并分析了古海水硫酸根的可能来源,预测了硫的非质量分馏值的范围,提出晚太古代海水硫酸盐硫的非质量分馏效应将是今后研究的重点。

    • >TU建筑科学
    • 风电机组基础结构形式及计算方法

      2020, 20(21):8429-8439.

      摘要 (874) HTML (0) PDF 4.21 M (574) 评论 (0) 收藏

      摘要:风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界上国家层面的密切关注。风力发电机组正常运转需要稳固的基础。随着风电机组的装机容量不断增大并由陆地发展到海洋,风电机组基础面临海洋环境更复杂的荷载工况,故对其进行研究更具有理论意义与工程应用价值。系统地阐述了国内外风电机组基础的结构形式及其计算分析方法的研究现状与最新进展。首先,分别介绍了风电机组基础在陆地和海上不同类型的结构形式及其适用范围;其次,对风机基础结构体系的风机荷载与环境荷载、静力学与动力学计算、结构冲刷及腐蚀等相关问题研究进行了系统地分析与归纳;最后,指出风电机组基础研究和应用中存在的问题并提出了研究方向,同时还展望其未来在我国广阔的发展前景。

    • >TV水利工程
    • 堰塞坝溃坝研究综述

      2020, 20(21):8440-8451.

      摘要 (926) HTML (0) PDF 2.49 M (637) 评论 (0) 收藏

      摘要:堰塞坝溃坝是一种遍及世界的地质灾害事件,堰塞坝溃坝研究的目的是为了减少堰塞坝对下游人民生命财产安全、交通道路和生态环境的威胁。目前对堰塞坝溃坝研究的焦点主要集中在溃坝模式、溃坝模型、溃坝过程、溃坝机理和溃坝洪水等5个方面。回顾和总结国内外有关堰塞坝溃坝问题的发展历程和已取得的研究成果,对堰塞坝溃坝模式、溃坝模型、溃坝过程、溃坝机理和溃坝洪水等5个方面的研究现状进行了简要的概述,并提出了堰塞坝溃坝问题需要进一步研究的重点方向:(I)将目前的溃坝模型分类,每一类别的模型要确定它所适用的堰塞坝类型,并对模型进行修正,以得到更加精确、可靠的溃坝模型。(II)建立一种能够快速得到堰塞坝外部几何形态和内部物质组成结构的方法,为溃坝模型提供合理的参数。(III)开展大尺度或原型堰塞坝溃决试验。(IV)构建一种可以精确预测堰塞坝溃坝问题的预警系统。

    • >U交通运输
    • 钢管混凝土劲性骨架拱桥主拱圈外包混凝土的调载技术

      2020, 20(21):8452-8459.

      摘要 (587) HTML (0) PDF 2.54 M (590) 评论 (0) 收藏

      摘要:混凝土拱桥刚度大、跨越能力强、日温差变形小,是最能满足高铁使用要求的一种桥型,当拱桥跨径超过200米,从经济和安全考虑,劲性骨架混凝土拱桥是首选结构。近十年来,在山区高铁线路上,我国已经建设了6座跨径超300 米的山区劲性骨架混凝土拱桥,高铁对特大跨径混凝土拱桥有着强烈需求。但将大体积量外包混凝土成功地浇筑到劲性骨架上依旧是施工中的难题。本文在调查大量此类桥型基础上,总结出在浇筑外包混凝土时的几种调载方法,并列举出实际桥例证明其调载效果,得出不同调载方法的优劣及使用范围,及对大跨径钢管混凝土劲性骨架拱桥外包混凝土浇筑的展望。

    • >O3力学
    • 基于信息量和逻辑回归耦合模型的滑坡易发性评价

      2020, 20(21):8460-8468.

      摘要 (834) HTML (0) PDF 5.96 M (532) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前,滑坡易发性评价大多只采用单一模型进行研究,而单一模型往往存在缺陷,如只采用信息量模型则不能反应各因子对滑坡发生的权重。通过将两个模型进行耦合分析可以很好地发挥各模型的优点和弥补各模型的不足,从而达到模型优化的目的。针对滑坡易发性常用的信息量模型和逻辑回归模型,本研究拟提出信息量-逻辑回归耦合模型。以江西省宁都地区为例,本研究获取研究区共297个滑坡,提取高程、坡向、坡度、平面曲率、剖面曲率、地形起伏度、距水系距离、岩性、植被覆盖率、地表建筑物指数共10个因子建立评价指标体系,再分别采用上述三个模型开展易发性评价,最后采用预测率曲线评价各模型精度。结果表明:信息量模型、逻辑回归模型和信息量-逻辑回归耦合模型预测率曲线的AUC值分别为 0.838、0.864和0.876,可见信息量-逻辑回归耦合模型的评价精度更高,建模更为合理。此外,研究区内滑坡主要沿水系两侧分布,高程和岩性对滑坡的发生起主要作用。

    • >O4-5物理学
    • 基于磁光材料的磁可调石墨烯多带吸收特性

      2020, 20(21):8469-8473.

      摘要 (759) HTML (0) PDF 3.31 M (554) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了改善石墨烯的吸收性能,基于石墨烯的磁光效应,在前人研究的基础上,提出了一种采用磁性材料构成的光子晶体异质结构。该光学结构可使石墨烯实现多带吸收。吸收带的数目可通过改变光子晶体的周期数来调节。利用4×4传输矩阵法数值研究了该光子晶体异质结构的相关参数对石墨烯吸收率的影响。结果表明,石墨烯的吸收特性表现出一定的磁圆二色性。但通过调节费米能量,在外磁场的作用,左旋圆偏振光和右旋圆偏振光均可具有较高的吸收率。研究结果为偏振光学领域石墨烯基新型光子学器件的设计制作提供了理论依据。

    • >O6化学
    • 柠檬酸对Re(VII)在不同压实密度钠基和钙基膨润土中扩散的影响

      2020, 20(21):8474-8479.

      摘要 (847) HTML (0) PDF 1.98 M (610) 评论 (0) 收藏

      摘要:柠檬酸是自然界广泛存在的一种有机酸,可通过络合作用影响放射性核素的迁移。通过贯穿扩散法,研究了柠檬酸对Re(VII)在压实密度为(1.40~1.80)g/cm3的钠基和钙基膨润土中的扩散行为,得到了有效扩散系数(De)和岩石容量因子(α)等扩散系数。结果表明:Re(VII)在钠基和钙基膨润土中扩散的De和α等均随着压实膨润土密度(ρ)的增大而减小;与钙基膨润土相比较,Re(VII)在钠基膨润土中得到的扩散系数较小、吸附分配比较大,表明钠基膨润土的阻滞性能更好;同时加入柠檬酸后Re(VII)在钠基和钙基膨润土中的扩散系数和吸附分配比(Kd)均增大。实验得到膨润土的零点电位点均小于7.0,表明膨润土呈电负性,不易吸附阴离子形式存在的Re(VII)。吸附试验表明加入柠檬酸后,钠基和钙基膨润土对Re(VII)的Kd增大,并随着柠檬酸的浓度增加而增大。通过公式拟合得到Re(VII)在膨润土中扩散的De与有效孔隙率(εacc)均符合Archie定律,其胶结因子(n)分别为2.14和2.19。同时得到扩散的表观扩散系数(Da)与膨润土压实密度均呈指数关系,均符合核素在粘土中扩散的规律。

    • >P天文学、地球科学
    • 1980—2015年伊犁盆地土地利用/覆被变化及驱动力研究

      2020, 20(21):8480-8488.

      摘要 (632) HTML (0) PDF 4.92 M (606) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文利用GIS相关技术,以 1980年、2000年、2010年与2015年新疆伊犁盆地Landsat-MSS、Landsat-TM/ETM遥感影像数据、气象数据与社会经济数据为主要数据源,分析并研究了伊犁盆地近35年的土地利用/覆被变化特征及其归因。结果显示:研究期间,变化最为显著的是草地,变化率为5.072%,共计减少2 801 km2,退化较为严重;其次是耕地,变化率是3.676%,共计增加2 030 km2,增加趋势明显;变化最不明显的是林地,变化率是0.045%。同时研究区内的半永久性冰川雪地面积出现了小幅度的降低,盐碱地、沼泽地、沙地出现了不同程度的增加,表明生态环境存在小幅度恶化现象,值得警示。当地的社会经济发展状况与自然条件共同塑造了本研究区的土地利用/覆被变化现状,其中社会经济因素是本地区土地覆被变化的主要推动因素。希望本文的研究结果能够为伊犁盆地生态环境建设提供一定的参考意义。

    • 江苏副高型强对流天气特征及环境参数分析

      2020, 20(21):8489-8495.

      摘要 (629) HTML (0) PDF 1.82 M (538) 评论 (0) 收藏

      摘要:副热带高压控制下的强对流天气常常漏报和错报。为了提高此类天气的预报准确率,利用2007—2016年常规地面和高空观测资料以及地面区域自动站资料,运用统计分析方法,对苏南地区56例副高型强对流的天气特征和环境参数特征进行分析。结果表明:①副高型强对流主要有短时强降水、雷暴大风、冰雹雷暴大风和强降水混合型等3种,其中混合型出现频率最高(66%),雨强在30~79.9 mm/h之间的短时强降水频率(68%)最高,雷暴大风的风力多为8~9级(61%);强对流触发时间峰值在中午12—14时。②静力稳定度方面,△T85(850与500 hPa的温差)和SI指数的中位值分别为25℃和-1℃左右,3种类型强对流的差异不大;混合型强对流CAPE值的中位值(2510 J/kg),远大于短时强降水(1570 J/kg)和雷暴大风(1220 J/kg);而CIN值的中位值则是雷暴大风(160 J/kg)的最高。③3种类型强对流低层水汽条件相似,1000 hPa露点Td的中位值均在25℃左右;水汽条件差异主要在中层,中层大气越干、露点垂直递减率越大,越利于雷暴大风的发生,反之,则利于短时强降水的发生,混合型强对流介于两者之间。K指数的中位值,雷暴大风(32℃)、混合型(34℃)到短时强降水(36℃)是逐渐增大的。④自由对流高度 LFC和抬升凝结高度TCL,雷暴大风的25百分位值分别为650和910 hPa,远小于短时强降水的900和970 hPa,混合型强对流则位于两者之间。

    • 降雨作用下的土质边坡变形破坏颗粒流仿真模拟

      2020, 20(21):8496-8502.

      摘要 (745) HTML (0) PDF 4.31 M (584) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究持续降雨作用下土质边坡的变形破坏模式及机理,本文以四川省古蔺县竹林沟滑坡为例,结合离散元 PFC2D 虚拟双轴压缩试验对坡体微观力学参数进行标定,随后建立 1:1 数值计算模型进行稳定性计算,并记录坡体运动过程中应力及位移变化的情况。研究结果表明:该滑坡在持续降雨作用下至坡内土体饱和的过程中,坡脚应力不断积累,导致坡脚发生破坏,之后向上逐级牵引,致使坡前基岩较陡区域土体优先发生滑动。中-后缘土体因前部失稳产生临空条件,随即出现二级滑动,整体表现为典型的蠕滑-拉裂破坏模式。坡体前缘破坏后应力得到部分释放,但位移不断增长;坡内应力和位移整体上从前缘到后缘均呈递减趋势。

    • 海流激励下Argo浮标运动响应特性仿真分析

      2020, 20(21):8503-8509.

      摘要 (507) HTML (0) PDF 3.87 M (534) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文针对海流激励下Argo浮标的运动响应特性问题,建立了浮标运动与海流数学模型,对Argo浮标及加入十字形帆后纵平面的运动响应特性进行了仿真计算,分析了不同尺寸的帆对响应速度的影响,对帆的尺寸提出了设计建议。结果表明:随着帆长度的增加,其横向响应速度呈现先变快后变慢的趋势,帆的尺寸不同对其影响程度也不同,各宽度的帆均存在最佳的长度配对方案。在海流作用下,加入十字形帆可以有效提高Argo浮标的响应速度,在5s响应时间处,响应速度相比不加帆的浮标可增大30.4%,俯仰角及俯仰角速度变化范围均有一定的减小。

    • >TB一般工业技术
    • 基于疲劳强度分布的复合材料疲劳验证载荷放大系数

      2020, 20(21):8510-8516.

      摘要 (549) HTML (0) PDF 1.94 M (511) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统的载荷放大系数(LFE)法是在复合材料静强度和疲劳寿命的Weibull分布基础上推导得出的。为了保证复合材料疲劳试验验证的可靠性和疲劳载荷放大系数的分散性较小,利用疲劳可靠性理论,提出一种基于复合材料疲劳强度和疲劳寿命Weibull分布的载荷系数法,称之为疲劳强度载荷放大系数(FLEF)法。将LEF和FLEF方法应用于疲劳试验数据分析,结果表明在无批量数据的前提下,采用LEF法获得的疲劳载荷放大系数无法保证复合材料疲劳试验验证的可靠性,FLEF法确定的载荷系数具有更小的分散性,更高的可靠性。可见,与LEF法相比,FLEF法在理论和实践上更适合复合材料疲劳试验载荷放大系数的确定。

    • 风力发电机液冷冷却器的性能分析及优化

      2020, 20(21):8517-8522.

      摘要 (533) HTML (0) PDF 3.77 M (499) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究大功率风力发电机液冷冷却器中翅片结构形式对冷却器整体性能的影响,本文采用数值计算的手段,建立了平直、打孔、凸台三类翅片的数学模型,分析了不同雷诺数Re下翅片结构尺寸对换热系数h及阻力损失△P的影响,并利用综合性能评价因子h/△P1/3对其评价,研究表明:随着长宽比a/b的增加,打孔翅片h呈先上升后下降趋势,△P则呈逐渐上升趋势,而凸台翅片h呈先下降再上升的趋势,△P变化与打孔翅片类似;通过综合性能评价因子h/△P1/3评价比较可得,打孔翅片相对平直翅片整体提升12.7%,凸台翅片相对平直翅片降低50%。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 基于FLAC3D的岩体初始高水平构造应力场反演方法

      2020, 20(21):8523-8529.

      摘要 (809) HTML (0) PDF 3.65 M (701) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨深部岩体工程初始高水平构造应力场的数值模拟反演方法,采用三维有限差分法FLAC3D分别对位移边界条件,应力边界条件,混合边界条件,以及基于初始应变能理论的反演方法进行数值试验对比分析。结果表明,在模拟岩体初始高水平构造应力场过程中,位移边界条件,应力边界条件,混合边界条件三种方法均不能满足要求;而基于初始应变能理论的反演方法效果较好,将该方法应用于狮子山矿区的的地应力场的反演分析,计算表明各测点的地应力反演值与实测值之间误差在允许范围内,进一步验证了该方法模拟计算岩体初始高水平构造应力场具有较好的可靠性,研究成果为深部岩体工程高水平构造应力场的反演计算方法提供了的参考。

    • >TE石油、天然气工业
    • 基于样本优化的神经网络方法在储层裂缝识别中的应用

      2020, 20(21):8530-8536.

      摘要 (679) HTML (0) PDF 3.28 M (655) 评论 (0) 收藏

      摘要:常规测井资料解释是目前主流的非常规储层裂缝识别方法,但容易受充填物、泥浆、溶蚀作用等因素的影响,导致裂缝识别率低,储层评价不准确;而成像测井方法(FMI)识别效果好,但成本过高。因此,本文采用BP(back propagation)神经网络方法,建立常规测井参数与裂缝发育程度之间的非线性关系。针对样本选取导致的裂缝识别准确率低的问题,引入K-means聚类算法对样本进行优化,根据聚类结果分类建立神经网络模型,并用于实际裂缝预测。以塔河油田碳酸盐岩储层A探井为例,本文方法与未考虑样本优化方法相比,在识别裂缝方面有了很大提高,可以作为一种识别裂缝发育程度的新方法。

    • 稠油油藏多元热流体吞吐油藏参数界限研究

      2020, 20(21):8537-8542.

      摘要 (653) HTML (0) PDF 3.06 M (522) 评论 (0) 收藏

      摘要:稠油油藏由于原油黏度高,流动阻力大,常规注蒸汽开发成本高,采收率低,开发效果不理想。多元热流体为蒸汽、氮气、二氧化碳的高温高压混合气体,具有降低原油黏度,提高地层压力,改善油藏剖面,提高开发效果等作用,本文定量研究了地质流体参数对稠油油藏注多元热流体吞吐效果的影响程度,明确各参数的影响程度强弱顺序,对各因素进行主次分级,结合经济效果确定各参数的界限,为稠油油藏多元热流体吞吐高效开发提供技术依据。

    • 天然气集输场站管线弯头冲蚀磨损数值模拟研究

      2020, 20(21):8543-8549.

      摘要 (523) HTML (0) PDF 3.16 M (515) 评论 (0) 收藏

      摘要:集输管线中,颗粒冲蚀磨损常对管道内壁造成破坏。即使颗粒尺寸较小,累积的颗粒冲蚀磨损依然会对管壁造成严重的壁面减薄,甚至引发管线泄漏。为了研究天然气集输场站内管线的弯头冲蚀磨损,针对某集气场站站内管线弯头冲刷腐蚀减薄案例,通过机理分析和流体动力学仿真分析方法,研究了站内管线直角弯头、圆弧形弯头及不同锥角直角弯头内壁冲蚀磨损规律。结果表明:集气场站管线内常存在冲蚀敏感区,使得管道、设施内壁易受颗粒冲蚀磨损影响;利用流体动力学仿真分析方法,可以有效预测弯头内冲蚀磨损位置分布并优化弯头结构设计;直角弯头的耐冲蚀磨损性能优于常规圆弧形弯头。可见研究石油天然气集输管线内冲刷腐蚀规律,对寿命预测、管道检测及运行安全防护都有重要的指导意义。

    • >TH机械、仪表工业
    • 油气分离器分离特性的数值模拟

      2020, 20(21):8550-8556.

      摘要 (742) HTML (0) PDF 3.23 M (546) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了分析油气分离器在极端工况下(-20 ℃,0.2 MPa)的分离特性,通过数值模拟研究了筒体长度、出口管径、导流叶片上端与进口的距离以及旋流管件附件设置等参数对分离效果的影响,结果表明:筒体过长时,分离器下方旋流被显著削弱,筒体长度为950 mm时分离效果最佳;出口的管径过小或管内设有螺旋叶片将增大压降,出口气流流速增大导致逃逸的液滴也增多,出口管直径为60 mm时分离效果最佳;导流叶片上端位于进口中心线下方且与之距离等于进口直径时分离效果良好。

    • 用于地面模拟平台测试光学相机的设计

      2020, 20(21):8557-8562.

      摘要 (521) HTML (0) PDF 3.27 M (634) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着科技的发展和加工检测技术的进步,对航空相机的检测设备要求越来越高,因此,航空相机检测设备在出厂前需要更高精度相机调试,本文设计了一种应用于航空相机检测设备-地面模拟平台调试的相机。 该相机通过使用非球面镜提高相机的图像质量并减轻整体重量,要达到相同成像效果的球面镜组需要八片透镜,使用非球面镜减轻了相机的重量和体积,设计的光学系预期统焦距为80mm,最终光学系统的MTF优于34%@ 91lp/mm。投入加工并组装相机测试,测试结果表明,非球面镜片达到制造标准,相机的分辨率,成像清晰度和焦距均符合设计要求。

    • >TJ武器技术
    • 高能硝胺发射药烧蚀特性分析

      2020, 20(21):8563-8567.

      摘要 (795) HTML (0) PDF 2.50 M (632) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究高能硝胺发射药的烧蚀特性,采用半密闭烧蚀反应装置进行试验,对发射药燃气作用后的烧蚀管表面结构变化情况进行了分析。结果表明,烧蚀管表面材料在高温高压发射药燃气作用下有明显网形环状裂纹,裂纹宽度约为245 nm;光电子能谱检测发现烧蚀反应后,烧蚀管内壁有+2、+3价铁生成,表面还有氮渗透;但是X-射线粉末衍射(X-ray diffraction,XRD)测试没有发现明显的氧化亚铁、三氧化二铁或者四氧化三铁峰,可能是因为混合物中这些高价铁化合物的相对含量太低,不在XR D仪器的检测灵敏度范围之内。本论文研究结果可为高能硝胺发射药的配方设计及优化提供参考。

    • >TK能源与动力工程
    • 开式吸收式热泵型真空干燥系统建模及性能分析

      2020, 20(21):8568-8572.

      摘要 (574) HTML (0) PDF 2.22 M (543) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统谷物干燥能耗高,粉尘、废热污染严重,干燥品质较差的问题,提出了一种连续型谷物真空干燥系统,该系统采用开式吸收式热泵回收利用谷物在干燥过程中产生的水蒸气及其汽化潜热,兼具低温真空干燥与热泵节能的双重优势。以连续型真空干燥滚筒实验为依据,设计了基于开式吸收式热泵的连续型真空干燥系统;建立了该系统的物质、能量守恒数学模型;并依托Aspen Plus软件对整个系统流程进行建模,分析了干燥压力、溶液热交换器效率、加热温度和稀溶液浓度对系统性能系数(coefficient of performance,COP)及干燥能耗的影响。结果表明:设计工况下系统COP为1.7285,干燥能耗为3 346.92 kJ/(kg·H20),降低当前传统谷物干燥机能耗的37%;提高溶液热交换器效率、降低加热温度以及降低稀溶液浓度均能提高系统COP,降低干燥能耗。

    • 大功率涡桨发动机整机吞砂试验装置设计与研究

      2020, 20(21):8573-8578.

      摘要 (457) HTML (0) PDF 2.38 M (484) 评论 (0) 收藏

      摘要:吞砂试验作为新型发动机设计定型必须考核项目之一,其主要考核涡桨发动机在吞咽砂尘后工作能力。但目前尚无针对大功率涡桨发动机吞砂试验需求的吞砂设备。针对此情况,本文设计了新型吞砂试验装置,重点研究了砂桶、进给运动机构、刮砂机构的设计方法,分析了混合器和分配器中砂尘的运动轨迹,对滚珠丝杆驱动能力和安装支架结构强度进行了校核,并且在涡桨发动机轴功率试车台完成了整机吞砂试验。试验结果表明,随着吞砂时间的增加,发动机功率衰减,耗油率增加,证明本文设计的吞砂试验装置满足发动机试验要求。

    • 一种基于固定截距多元线性回归的涡轮叶片冷却效果经验公式推导方法

      2020, 20(21):8579-8589.

      摘要 (590) HTML (0) PDF 20.97 M (657) 评论 (0) 收藏

      摘要:为综合考量三个常见因素(冷气与燃气流量比、温比及燃气雷诺数)对航空发动机涡轮叶片冷却性能的影响,文中推导并发展了一种新型的多元线性回归分析方法,即固定截距的多元线性回归分析方法。通过对试验数据分别采用三种回归分析方法(即单因素非线性回归分析、常规多元线性回归分析和固定截距多元线性回归分析)处理分析后对比发现,运用固定截距多元线性回归分析方法处理的结果中确定系数更高,残差平方和令人满意,可见该方法更适合于当前试验方法下的冷却效果试验数据经验公式的拟合。

    • >TL原子能技术
    • MCNP模拟溴化镧探测器能量响应补偿

      2020, 20(21):8590-8593.

      摘要 (703) HTML (0) PDF 1.65 M (525) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过利用MCNP软件研究溴化镧探测器在探测X、γ射线空气比释动能率时的能量响应补偿的关键问题,提出一种快速确定溴化镧探测器前端铅补偿层尺寸大小的方法,为了保证空气辐射剂量测量的精确度方面达到效率高、成本低的效果。通过比较不同屏蔽物模型大小的方法,研究了能量响应的最小标准偏差。结果表明经过蒙特卡洛模拟发现在铅屏蔽体在厚度为6mm,并且在 6.1mm(暴露面积8%)的中间开孔半径,溴化镧晶体的能量响应可见达到最佳。

    • >TM电工技术
    • 基于AM-LSTM模型的超短期风电功率预测

      2020, 20(21):8594-8600.

      摘要 (646) HTML (0) PDF 2.30 M (528) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,我国的风力发电产业高速发展。然而风力发电具有不稳定性,风电功率超短期预测结果的准确性直接影响到电网安全有效的运行。为了进一步提高风电功率超短期预测的精确度,提出了AM-LSTM 风电功率预测模型,该模型将长短期记忆网络(long-term and short-term memory, LSTM)和注意力模型(attention model,AM)相结合, LSTM 网络能够处理好风速、风向等时间序列变量与风电功率之间的非线性关系,注意力模型能够优化 LSTM 网络的权重,从而使预测结果更加准确。采用真实的风电场历史数据进行实验,结果表明,提出的 AM-LSTM 预测模型能够有效利用多变量时间序列数据进行风电场发电功率的超短期预测,比传统的 BP 神经网络和LSTM 网络具有更精确的预测效果。

    • 基于进化策略投影寻踪算法的考虑多因素的输电线路覆冰灾害风险评估

      2020, 20(21):8601-8606.

      摘要 (488) HTML (0) PDF 2.72 M (593) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前输电线路覆冰灾害风险评估模型存在忽略地形因子、权重取值人为主观因素较大等缺陷,本文以保证所考虑风险因子完整性为前提,综合考虑坡度、粗糙度、高程、气温、相对湿度、风速、实测覆冰厚度值、覆冰比值、冰区量级9个风险因子,通过组合投影方式,将多维数据投影到低维空间,并结合进化策略对投影寻踪指标函数求最优解,以256条线路2个冰期样本数据为例,得出输电线路覆冰灾害风险目标5级评价标准。研究表明:当进化代数达到311代时,目标函数值达到最优0.5134;同时,Ⅳ风险等级及其以上线路占总线路的30.5%;最后,本文以220kV石上线为例,验证了本文所建立输电线路覆冰灾害风险评价模型结果的适用性以及准确性。本文研究所得结论,能够有效的对输电线路覆冰风险进行评价,为实现输电线路防冰管控工作的精益化提升具有重要意义。

    • 覆冰四分裂导线的气动特性与舞动特性

      2020, 20(21):8607-8615.

      摘要 (574) HTML (0) PDF 4.07 M (530) 评论 (0) 收藏

      摘要:首先进行了覆冰四分裂导线风洞试验,得到了覆冰四分裂导线的气动力系数,接着采用等效替代法得到了覆冰四分裂导线中心轴的等效气动力系数,再结合Den-Hartog横向驰振机理分析了覆冰四分裂导线等效气动力系数的稳定区。推导了两自由度的空气动力系数三次拟合曲线表达式,再结合风洞试验所得的气动系数研究了导线的舞动特性。试验结果表明:由于尾流效益的存在,相同材料的子导线气动力系数却存在明显的差异,因此考虑四分裂导线某一根导线的舞动特性并不能反映整体四分裂导线的舞动特性。舞动特性研究结果表明:振动开始主要以z轴方向的位移为主,随后由于导线受到负斜率的空气动力,y轴方向的位移慢慢增加,振动稳定后y轴方向的位移远大于z轴方向的位移,点的运动轨迹近视为椭圆。

    • 基于无人机巡检平台的劣化绝缘子带电检测技术

      2020, 20(21):8616-8621.

      摘要 (559) HTML (0) PDF 3.28 M (637) 评论 (0) 收藏

      摘要:绝缘子串出现劣化后,空间电场值相对正常时会发生变化,因此可以通过测量绝缘子串周围的电场值识别出劣化绝缘子。在早期的绝缘子检测工作中,大多是人工登杆操作检测仪器沿着绝缘子表面逐片滑动测量,存在一定程度的高空作业和人身触电危险性。随着无人机技术的迅猛发展,搭载各类检测仪器的无人机在电力系统的应用越来越广泛。本文采用高集成度光学元件,设计完成小型化的空间电场传感器,分析了无人机介入对绝缘子原有空间电场的影响。搭建了包括机载端和地面端的无人机巡检平台,配套研制基于A/D转换模块和射频模块的电场信号无线传输装置,实现了无人机巡检平台电场测量信号在机载端与地面端的传输,并进行了复合绝缘子芯棒局部导通的带电检测试验。实验证明基于无人机巡检平台的电场测量系统能够检测出复合绝缘子芯棒导通缺陷。本文的研究成果有利于推进无人机平台在绝缘子检测领域的应用。

    • >TN电子技术、通信技术
    • 敷设空腔覆盖层的水下弹性球壳散射特性

      2020, 20(21):8622-8628.

      摘要 (559) HTML (0) PDF 3.03 M (643) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究敷设空腔覆盖层的水下弹性球壳声散射特性对探测和识别水下目标具有重要意义。利用 COMSOL有限元软件对水下弹性球进行仿真,获得目标强度的数值解,通过与理论解对比验证了该方法可用于计算水下球形结构的声散射特性。通过对弹性球壳敷设覆盖层前后的目标强度进行仿真,对比结果指出敷设空腔覆盖层能有效降低球壳的目标强度。进一步讨论覆盖层材料参数和空腔结构变化对弹性球壳声散射特性的影响,结果表明:空腔比、覆盖层厚度和损耗因子值越大,目标强度越小;与圆柱、圆台空腔相比,圆锥空腔的目标强度最低。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 对比度受限下直方图均衡化处理的木板纹路图像增强算法

      2020, 20(21):8629-8636.

      摘要 (607) HTML (0) PDF 5.76 M (554) 评论 (0) 收藏

      摘要:在木板纹路识别的工程应用中,光照不均匀等因素会产生对比度差的木板图像,将影响木纹的准确识别,本文针对此现象采用改进的对比度受限自适应直方图均衡化方法(CLAHE, contrast-limited adaptive histogram equalization)对木板纹路图像进行增强处理,首先借助加权平均灰度化对原始图像进行灰度处理,再利用CLAHE算法将灰度图像分割成若干个大小相等连续的子块,选取合适的阈值对每个子块的直方图进行截取,将超过阈值的像素均分到其它的灰度级中,使用双线性插值对图像进行插值运算,得到对比度受限下直方图均衡化图像,最后使用双边滤波器(bilateral filter)对均衡化图像进行降噪保边处理。 文中共用了600幅木板图像,其中450幅图像作为训练集图像,150幅作为验证集图像,通过平均绝对误差(MAE, mean absolute error),峰值信噪比(PSNR, peak signal to noise rate)以及最终实验结论对比CLAHE算法和其他一些常规算法,工程运行结果表明:CLAHE方法处理木板纹理图像具有较好的运行效果,为木板纹理的准确识别提供了理论依据。

    • 3D打印的两轮自平衡机器人的模糊自适应控制策略

      2020, 20(21):8637-8642.

      摘要 (506) HTML (0) PDF 2.00 M (483) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决3D打印制造的两轮自平衡机器人模型多样化的运动控制问题,本文研究了一种针对非特定模型的自平衡机器人的运动控制策略。该策略基于模糊自适应的控制理论,可在非人为参数调整的工况下,对于非特定模型的自平衡机器人的多种运动情景,进行快速准确的参数自调节和实时稳定的运动控制。可见该策略能够较好地解决3D打印制造的两轮自平衡机器人的模型多样化的自适应运动控制问题。

    • 基于K均值聚类的油气管道漏磁缺陷标记方法

      2020, 20(21):8643-8646.

      摘要 (569) HTML (0) PDF 2.27 M (560) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高漏磁数据缺陷区域标记能力,将聚类算法应用于漏磁检测数据分析中,提出了一种基于K均值聚类的管道漏磁缺陷信号标记方法,并进行了不同口径和不同壁厚管道检测试验验证。结果表明:该方法可有效识别出漏磁数据中的缺陷区域,识别准确度满足工程要求。由于该方法无需根据检测器和管道情况单独设置阈值,该方法具有较广泛的适应性。

    • 基于二叉树标记与码分复用的密文域图像可逆信息隐藏

      2020, 20(21):8647-8655.

      摘要 (656) HTML (0) PDF 4.78 M (556) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合码分复用的特性,提出了一种基于二叉树标记的密文域可逆信息隐藏优化方案,本方案首先利用梯度下降的预测方法在图像加密前获取冗余空间,然后借助参数二叉树标记的方法对像素进行分类,最后利用码分复用的正交特性将重要的辅助信息嵌入到密文图像中。经仿真实验验证:该算法同时具有可逆性与可分离性,嵌入率可高达到3.473 bpp (bit per pixel),与现有的基于二叉树标记的密文域可逆信息隐藏的方法相比,嵌入率提高10%以上。

    • 一种基于双窗口的NAND闪存缓冲区管理算法

      2020, 20(21):8656-8662.

      摘要 (487) HTML (0) PDF 2.40 M (461) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提升NAND闪存使用寿命和存储性能,提出了一种基于双窗口的NAND闪存区管理算法DW-LRU。DW-LRU算法利用4个LRU链表来捕获访问次数和冷热特征,且根据访问新近度将页面分为了6类:冷干净页面、冷脏页面、旧热干净页面、非旧热干净页面、旧热脏页面、非旧热脏页面。算法在冷干净LRU链表上设置了一个静态窗口,避免最近写入缓存区中的冷干净页面被频繁置换出;在热脏LRU链表上设置了一个动态窗口,用来处理长时间没被访问的热脏页面。实验结果表明,与LRU、LRU-WSR、PR-LRU算法相比,DW-LRU算法可以提高缓冲区命中率,减少闪存写操作次数和算法运行时间。

    • 改进ViBe算法与Meanshift结合的目标跟踪方法

      2020, 20(21):8663-8670.

      摘要 (642) HTML (0) PDF 3.87 M (660) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决视频监控系统中因光照变化、相似颜色干扰及快速动目标而导致的目标易丢失问题,提出一种改进ViBe算法与Meanshift结合的目标跟踪方法。该方法首先采用三帧差分和ViBe算法结合进行前景目标提取和检测,以消除鬼影的干扰,利用色度特征和梯度特征相结合的方法来抑制阴影;同时通过将边缘特征融入到Meanshift算法中,引入运动矢量在当前帧中预测下一帧运动目标的位置,实现场面监视环境中运动目标的持续、准确跟踪。通过在监控视频中行人、车辆及飞行器等不同场面目标做实验,验证了本文方法不仅能够持续、准确地跟踪运动目标,并且可适用于场面雾天低能见度条件。

    • 基于演化博弈模型的网络攻防策略

      2020, 20(21):8671-8675.

      摘要 (596) HTML (0) PDF 1.50 M (559) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于网络信息安全问题中攻防冲突行为的博弈现象。本文根据攻防双方冲突的实际背景,建立了攻防冲突博弈矩阵,对模型中双方的收益进行量化分析。将网络攻防对抗的动态过程,利用演化博弈理论的基本原理,并根据演化稳定策略的性质,分类分析了策略的稳定性。利用Matlab为实验平台,选取了满足不同情形下的参数,进行了稳定性分析,进而验证了模型的准确性,为现实社会中的网络信息安全问题提供了理论参考。

    • 基于全局语义学习的文本情感增强方法研究

      2020, 20(21):8676-8682.

      摘要 (500) HTML (0) PDF 2.41 M (518) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决弱情感倾向语料影响文本情感分类的问题,提出基于全局语义学习的文本情感增强方法。首先设计语料划分方法,将语料划分为强情感倾向语料与弱情感倾向语料,然后,从文本处理全过程及整体语义学习的角度出发,构造均值抽取与最大值抽取的语义提取方式以及文档信息向量,改进基于循环神经网络的变分自编码器的语义学习过程,并用于学习强情感倾向语料中文本的词语序列特征与语义特征。基于此,对弱情感倾向语料进行重构,实现情感增强目标,最后,将经过情感增强的语料替换掉原来的弱情感倾向语料,再进行情感分类模型的训练与测试。结果表明,本文提出的文本情感增强方法,能够提升情感分类效果。

    • 股市情感词典自动构建与优化

      2020, 20(21):8683-8689.

      摘要 (502) HTML (0) PDF 1.57 M (502) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更好挖掘投资者情绪,解决在股市文本情绪分析过程中,现有情感词典构建方法自动化程度低、行业特异性不足和精确度不足等问题。在构建基本情感词典的基础上,Word2vec对自动添加的高频情感词语进行极性判断与赋值,并将情感词典构建改为优化问题,采用改进模拟退火算法对情感词典的词语分值进行优化,提高股市情感词典性能。实验结果表明,该方法所构建的股市情感词典可以有效识别股市文本情绪,提升情绪分析准确性,可更好用于投资者情绪相关研究。

    • 基于小波变换与形态学的机场跑道异物检测算法

      2020, 20(21):8690-8695.

      摘要 (529) HTML (0) PDF 2.09 M (498) 评论 (0) 收藏

      摘要:机场跑道异物(FOD)检测的精准性和效率直接决定了民航运输业的安全。为了提高机场跑道异物的定位精度,研究中提出基于小波变换与数学形态学相结合的机场跑道异物边缘检测质心定位算法。此算法先对采集到的机场跑道图像进行小波分解,高频部分利用小波变换的尺度边缘检测,并进行小波阈值去噪;低频部分利用数学形态学算子进行形态学边缘检测,然后对得到的高频和低频图像进行融合,并对异物边缘轮廓进行增强,最后利用质心定位法求解异物像素坐标。实验结果表明,通过此算法提取的跑道异物边缘信息细腻且定位准确,能有效识别与机场跑道背景相似的异物并准确定位。

    • 基于双目视觉的正交函数局部拟合的工件定位方法

      2020, 20(21):8696-8701.

      摘要 (524) HTML (0) PDF 2.39 M (661) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对自动化生产线中工件定位,提出了一种基于双目视觉的正交函数局部拟合的工件定位方法。工件定位之前,采集一张拟合板的图像,获得位置信息作为拟合的样本点。工件的定位首先要采集待定位的工件图像,进行图像预处理,通过特征提取获得工件形心的像素值,然后利用样本点进行正交函数局部最小二乘拟合,获得工件形心的平面坐标,最后通过双目重构,获得工件形心的空间坐标。实验结果表明:基于双目视觉的正交函数局部拟合的工件定位方法在精度上比传统的相机标定、三维重建的定位方法有明显提高,同时避免了标定环节,具有较好的应用价值。

    • 地震救灾初期应急物资智能调度问题的研究

      2020, 20(21):8702-8708.

      摘要 (586) HTML (0) PDF 2.17 M (501) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究大规模灾害救援初期物资不足、运输能力有限情况下的应急物资调度问题,本文引入需求迫切度和满意度的概念,构建了多储备点、多受灾点的多种物资的调度模型,以最大化受灾点平均满意度和最小化运输路径长度为目标,并采用双蚁群算法对模型求解。案例仿真实验表明,该模型在保障受灾点的基本物资需求,且优先供给需求迫切度高的受灾点的前提下,得到了有效的物资调度方案,为决策者制定救灾策略提供了参考。

    • 基于时空显著性检测的3D视频生成方法

      2020, 20(21):8709-8715.

      摘要 (511) HTML (0) PDF 3.04 M (650) 评论 (0) 收藏

      摘要:3D视频生成方法在获取深度线索(depth cue)方面还存在诸多困难。为了解决这个难题,本文使用显著图(saliency map)代替传统方法中的深度图(depth map)进行3D视频生成。虽然显著图和深度图在性质上有所不同,但是显著图是通过视觉注意力分析得到的,因此也可以给予人眼良好的感官体验。为了得到更适合进行视频内容转换的显著图,本文将时间信息融入到了深度学习模型当中。通过实验证明了本文方法在两个广泛使用的视频显著性数据集上拥有很好的表现力,所生成的3D内容也具有良好的视觉效果。

    • >TQ化学工业
    • 故宫南薰殿琉璃瓦脱釉原因研究

      2020, 20(21):8716-8723.

      摘要 (623) HTML (0) PDF 3.86 M (513) 评论 (0) 收藏

      摘要:琉璃构件作为中国古建筑文化的组成部分,具有历史、艺术和科学价值。故宫南薰殿多处琉璃构件发生病变,已起不到应有的装饰效果和有效的防水功能,其主要病害为釉面剥落,故对釉面剥落的原因进行探究。采用体视显微镜、X射线荧光能谱仪、X射线衍射仪等仪器分析方法,对南薰殿琉璃瓦表观形貌、胎釉的元素组成及热膨胀系数等进行了观察和测量。在此基础上,分析了琉璃瓦烧制工艺、胎釉热膨胀系数的匹配关系、胎体烧结程度及外部环境等因素对琉璃瓦釉面剥落的影响,试图揭示出南薰殿琉璃瓦的脱釉原因,同时为生产古代琉璃建筑所需的琉璃构件提供科学依据。

    • >TU建筑科学
    • 地下隧道施工盾构端头土体加固三维有限元参数化分析——以天津地铁6号线宜宾道站—鞍山西道站区间隧道开挖工程为例

      2020, 20(21):8724-8731.

      摘要 (545) HTML (0) PDF 7.26 M (759) 评论 (0) 收藏

      摘要:为确定盾构隧道端头加固所需范围,本文以天津地铁6号线宜宾道站~鞍山西道站区间隧道工程为背景,基于大型通用有限元程序ABAQUS进行三维建模,土体采用Mohr-Coulomb本构模型,对破除封门及开挖状态下的盾构施工进行了参数化数值分析。研究表明:(1) 盾构破除封门状态下,纵向土体最佳的加固长度为9m。考虑到地下水的影响,端头土体纵向加固长度宜为盾构主机长度加上1.5~2.0m止水厚度,最后的纵向加固长度宜取12 m;(2) 盾构处于开挖状态下,纵向土体加固长度为12m,盾构机尾即将离开加固区时,盾构机机头与机尾的最大竖向位移为15.5mm,倾斜角度为0.1°,故此工况下盾构机不会产生“磕头”现象。

    • 千枚岩土掺入红黏土微观结构与压缩特性试验研究

      2020, 20(21):8732-8738.

      摘要 (522) HTML (0) PDF 2.42 M (578) 评论 (0) 收藏

      摘要:千枚岩土和红粘土均为高液限土且为D组填料,不宜直接作为路基填料。为充分利用两种特殊土,通过在千枚岩土中掺入0%,20%,40%,60%,80%,100%红粘土配制混合土,研究混合土的液塑限、微观结构与固结试验。试验结果表明:混合土的液限随掺合比的变化规律可以用三次函数表达,当掺合比为13-52%时混合土的液限低于40%,填料为C组填料,符合该工程基床底层及以下层的应用标准。电镜试验结果表明,千枚岩土颗粒较均匀,红粘土颗粒较小且可以有效的嵌入千枚岩土空隙而改变原有的土的级配,因此混合土干密度较千枚岩土大。固结试验表明,混合土压缩系数随压实度的增加而减小,随红粘土掺合比呈二次函数减小,加入红粘土可以有效降低千枚岩土的压缩性。

    • 基于随机地震响应的大跨隔震结构性态设计方法

      2020, 20(21):8739-8745.

      摘要 (505) HTML (0) PDF 3.21 M (555) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现基于性态的抗震设计理论在被动控制结构中的应用,本文以大跨度隔震结构为研究对象,提出了基于随机地震反应的结构设计框架。框架包括定义结构的性能水平、确定并量化性能目标、基于位移指标设计隔震层、计算结构随机地震响应、评估大跨度隔震结构可靠度这五部分内容;并通过算例表明:提出的基于性能的抗震设计方法与可靠度理论相结合,能在给定的性能目标下有效地保证大跨隔震结构的安全,对指导大跨结构抗震设计实践具有一定的指导意义。

    • 冻融循环作用下土的性质对纤维水泥土力学性质的影响

      2020, 20(21):8746-8749.

      摘要 (593) HTML (0) PDF 3.31 M (657) 评论 (0) 收藏

      摘要:纤维水泥土是一种将分散的纤维随机均匀地掺入水泥土而形成一种全新的复合材料,具有强度大、韧性高的特点。本文以玄武岩纤维和水泥为加固材料,选取两种不同类型的土体进行无侧限抗压强度试验和冻融循环试验,通过研究发现,玄武岩纤维的加入未必能提高水泥土的强度,土体的性质是影响水泥土无侧限抗压强度的主要因素之一。冻融循环作用下土的性质对水泥土力学性质及破坏状态具有重要的影响。随着冻融循环次数的增加,水泥土的无侧限抗压强度逐渐减低,而纤维的添加可以有效地降低水泥土强度损失,提高水泥土抵抗冻融循环的能力。本文的研究可为冻融循环作用下玄武岩纤维水泥土力学机理的研究提供一定的理论基础,可为纤维水泥土在季节性冻土区的应用提供一定的借鉴和参考。

    • 高架桥下基坑开挖次序对桥墩变形的影响分析

      2020, 20(21):8750-8756.

      摘要 (567) HTML (0) PDF 4.39 M (517) 评论 (0) 收藏

      摘要:以某市双地道基坑开挖对既有高架桥桥墩变形影响为研究背景,采用简化模型、三维数值模拟以及实时监测等手段,来分析轻轨高架桥正常运营情况下不同施工方案对高架桥桥墩的位移变形影响。运用MIDAS-GTS建立三维整体计算模型来模拟地道基坑施工开挖次序,进而动态预测基坑支护结构及高架桥桥墩的位移变形状态,分析了双地道开挖在两种不同施工方案下的数据,得出更有利于施工安全建设的方案。计算结果表明:地道基坑开挖高架桥桥墩水平位移最大值为-3.68mm,竖向位移最大值为2.14mm;地道基坑支护结构水平位移最大值为11.89mm。数值模拟结果与主要监测数据对比分析表明,地道基坑开挖在各个阶段对高架桥桥墩的变形影响均在规范限值以内并与实际监测数据走向基本一致,不但能较好地反应实际施工情况,也可以确保轻轨高架桥正常运营的安全性。

    • 青岛大鲍岛历史街区公共空间活力特征与提升策略

      2020, 20(21):8757-8765.

      摘要 (518) HTML (0) PDF 8.29 M (556) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对历史街区活力衰退的现象,基于POI数据与PSPL传统调研法,运用大数据的点密度分析与传统调研数据的定性、定量分析方法,从宏观与微观两个层面深入地研究青岛市大鲍岛历史街区公共空间的活力特征。研究发现,公共空间的衰败、现代生活元素的缺失、与周边活力空间不协调是大鲍岛历史街区活力衰退的主要原因。结合案例分析与自身历史文化属性,从大鲍岛历史街区的物质文化空间、文化功能空间和文化服务空间三大方面提出具体的活力提升策略。

    • 基于环境容量的入湖污染负荷削减分析

      2020, 20(21):8766-8771.

      摘要 (556) HTML (0) PDF 4.30 M (595) 评论 (0) 收藏

      摘要:水环境污染是困扰城市发展和影响人居生活的重要因子。本文以武汉市南湖为例,探讨典型城市公园型湖泊的水质提升问题。通过对南湖汇水范围内污染物来源的进行精细化定量解析,结果显示南湖入湖总氮(TN)和总磷(TP)负荷分别为835.6t/a和92.56t/a;污染负荷空间分布有三个典型峰值区域,其面积仅占汇水范围的10.7%,而其TN产污负荷占25.18%,总磷产污负荷占23.97%。采用狄龙模型计算得出南湖水域TN环境容量为315.2t/a,TP环境容量为21.01t/a。在完成城镇生活污水和底泥释放中60%TN去除和75%TP去除的基础上,同时地表径流中TN控制率达到67%、TP控制率达到87%,即TN和TP排放量控制在环境容量限值以内,可使TN浓度达到1.5mg/L,TP浓度达到0.1mg/L,南湖水质总体达到地表水IV类要求。

    • >U交通运输
    • 半刚性及复合基层沥青路面破损指标演变规律研究

      2020, 20(21):8772-8778.

      摘要 (541) HTML (0) PDF 2.88 M (666) 评论 (0) 收藏

      摘要:对半刚性基层、复合基层沥青路面破损数据进行汇总分析,提出沥青路面病害平均种类、病害覆盖率及贡献率等路面破损衍生指标。分析结果表明,复合基层、半刚性基层路面不同时期平均病害种类基本一致,病害覆盖率、贡献率最大均是横裂修补、纵裂修补、纵向裂缝(轻)、横向裂缝(轻)等4种病害;半刚性基层早期微裂缝的扩展速度明显高于复合基层路面,两种基层路面的纵向裂缝(重)病害发展最迅速阶段出现于同一阶段;相较于半刚性基层,复合基层将横向裂缝(重)、块状裂缝发展最迅速阶段延后,复合基层路面比半刚性基层路面拥有更好的养护弹性。

    • 击实次数对双层功能性沥青混合料稳定性的影响

      2020, 20(21):8779-8784.

      摘要 (524) HTML (0) PDF 3.19 M (478) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究在目前现有的单层沥青混合料及单层功能性沥青混合料的基础上,设计了一种上层OGFC沥青混合料与下层AC沥青混合料组合的双层沥青混合料,该种沥青混合料除了保留原有OGFC的功能特性外,又具有较好的力学性能。在针对双层沥青混合料马歇尔试件击实制作成型的基础上,考虑双层沥青混合料的强度与功能性等问题,研究采用50×50、60×60、75×75、50×75、60×75五种不同击实次数组合的击实形式,分别在25℃和60℃条件下对不同击实次数组合下的试件进行了马歇尔试验,以此来初步验证双层沥青混合料稳定性与击实次数组合之间的关系。同时研究基于数据拟合分析对不同击实次数组合下混合料的稳定性进行分析。研究表明:在不同击实次数组合下,双层功能性沥青混合料的密度、空隙率符合与击实次数的一般规律,试件的密度随着击实次数的增加逐渐增大,试件的空隙率随着击实次数的增加逐渐减小。此外,随着击实次数的增加双层功能性沥青混合料两层间层间连接逐渐密实、层间连接效果更好,所测得的稳定度随着击实次数的增加而逐渐增大。

    • 塔底铰接型独塔斜拉桥施工阶段力学特性分析

      2020, 20(21):8785-8790.

      摘要 (526) HTML (0) PDF 2.38 M (505) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究塔底铰接型独塔斜拉桥施工阶段的力学行为,通过有限元软件进行建立空间梁格的数值模型,研究得到该结构在各个施工阶段桥塔、主梁的位移、内力和应力变化情况,并对两种塔底铰接和固结两种设计方案的整体力学行为进行对比分析。结果表明:桥塔最大弯矩位置随着施工阶段不同斜拉索的张拉而发生改变;张拉主梁拉索时,主梁曲率半径外侧受拉,内侧受压;塔底铰接对结构整体受力更加有利。可见塔底铰接型独塔斜拉桥与常规斜拉桥施工阶段的力学行为不同,相关研究结论可以为未来类似结构的设计、施工和监控提供宝贵的参考。

    • 非均匀应力场下圆形隧洞围岩弹性应力分析

      2020, 20(21):8791-8797.

      摘要 (652) HTML (0) PDF 3.45 M (942) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了能更好的研究隧洞围岩在非均匀应力场下开挖过程中整体的稳定性,根据隧洞围岩在非均匀应力场下的模型特点,将隧洞围岩周围应力划分为两部分进行叠加。基于D-P准则与理想弹塑性本构关系,采用双调和方程和半逆解法,推导出非均匀应力场下圆形隧洞弹性区围岩应力的解析表达式,并通过Flac3D数值模拟对理论分析结果加以验证。结果表明:考虑中间主应力系数的影响时,中间主应力系数越大与之对应的侧压系数范围越小;侧压系数越大隧洞帮部集中应力降低,拱顶的集中应力增大;同时理论分析结果与数值模拟结果基本一致。在考虑非均匀应力场分布的力学模型更为准确地反映了隧洞围岩应力分布特点,对隧洞围岩的支护方案具有一定的意义。

    • 不同平顺性评价指标对悬架最优阻尼比的影响

      2020, 20(21):8798-8803.

      摘要 (542) HTML (0) PDF 1.48 M (495) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究不同汽车平顺性评价指标对悬架最优阻尼比的影响,以1/4汽车悬架线性模型为研究对象,采用MATLAB/Simulink软件建立路面不平度时域模型及悬架二自由度模型。首先仿真验证路面不平度时域模型的准确性;接着分别采用加速度均方根值和频率加权加速度均方根值作为平顺性评价指标计算最优阻尼比并进行比较,研究表明考虑加权作为评价指标的最优阻尼比小于未考虑加权作为评价指标的最优阻尼比,且两个评价指标下的最优阻尼比均与路面等级和车速无关;最后提出了同时考虑加权加速度均方根值、动挠度均方根值、车轮动载均方根值的综合平顺性评价指标,研究了基于该指标下不同路面不同车速的最优阻尼比,结果表明,采用综合平顺性评价指标时的最优阻尼比与路面等级和车速相关。研究结论为车辆悬架阻尼优化及控制提供了依据。

    • 结合车道线检测的智能车辆位姿估计方法

      2020, 20(21):8804-8809.

      摘要 (605) HTML (0) PDF 2.52 M (803) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于视觉的智能车辆定位问题是自动驾驶领域研究的一大热点。在某些有效近景特征不显著的场景中,由于参与计算的特征数量不足,会导致位姿估计精度下降甚至失效。为此,本文提出一种结合车道线检测的相机位姿估计方法来提高位姿估计精度。首先,设计了一套基于自适应感兴趣区域和几何结构筛选法的车道线检测算法,精确检测到了左右车道线的内、外侧线;其次,对车道线区域内的点进行帧间匹配,得到新的匹配点对,并根据V视差图拟合出地面视差方程,求解出属于车道线匹配点对的准确视差值;最后,将这些匹配点对与ORB方法提取得到的匹配点对融合,共同参与相机的位姿计算。经实验验证,本文提出的算法提高了位姿估计结果的精度,解决了某些场景中有效特征点不足导致的位姿估计失效问题,具有良好的环境适应性。

    • 基于层次分析法的商业区路内停车管理水平评价

      2020, 20(21):8810-8816.

      摘要 (563) HTML (0) PDF 1.65 M (548) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究采用层次分析法对商业区路内停车管理水平进行量化研究。首先建立了商业区路内停车管理水平指标评价体系。其次,构建了基于层次分析法及模糊综合评价法的商业区路内停车管理水平评价模型。最后,采用仿真案例对构建模型的可靠性进行了仿真分析,研究结果表明:建立的评价指标体系和采用的评价方法都具有可行性,能够对商业区路内停车管理水平进行综合评价。进一步地,通过分析得出:①不论是指标变化还是隶属度元素的改变都会引起评价分值的变化;②评价分值变化率大小仅与三级指标权重有关。

    • >V航空、航天
    • 微型涡喷发动机推力测量的新方法与验证

      2020, 20(21):8817-8822.

      摘要 (543) HTML (0) PDF 3.25 M (626) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了一种适用于微型涡喷发动机推力测量的摆架式测力装置,通过台架试车试验测量了发动机推力、转速等工作性能参数,以及发动机尾喷管进口总温、总压等热力状态参数,再利用一维气动理论和试车数据计算得出理论推力。结果显示实测推力与理论推力基本吻合,验证了推力测量方法的合理性。在此基础上进一步分析了发动机的单位推力、推重比、单位迎面推力等指标,研究表明该发动机高速性能优于低速性能,满负荷工况下发动机推重比为7.4,并且在结构紧凑性方面具有优化设计空间。

    • 引射模态总压比对气动壅塞影响

      2020, 20(21):8823-8828.

      摘要 (509) HTML (0) PDF 2.54 M (530) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了获得高亚音速飞行条件下引射模态射流壅塞情况、提高引射模态火箭射流引射抽吸能力和发动机性能,本文利用全流道一体化数值模拟方法,针对Ma=0.8飞行状态,研究了在无二次燃烧组织的条件下,主次流总压比对引射空气流量、Fabri壅塞的影响规律,结果表明:在低总压比条件下,提高主次流总压比,可提高火箭射流的引射抽吸能力,引射空气流量增大;随着总压比的进一步提高,欠膨胀的火箭射流超声速势核区会挤压引射空气流道,冲压燃烧室反压前传导致引射空气流量降低;主次流总压比高于350,火箭射流会将引射空气流道堵塞,产生Fabri壅塞,引射空气流量降低为零。

    • 空间同位素热源故障再入极端环境条件分析

      2020, 20(21):8829-8834.

      摘要 (519) HTML (0) PDF 3.40 M (687) 评论 (0) 收藏

      摘要:空间核动力源是支撑人类探索宇宙空间的关键技术,但安全问题始终是空间核动力源设计和应用的重要部分。文章以我国未来月球探测任务为背景,针对可能发生的典型的事故场景,建立三自由度动力学模型,并引入基于化学非平衡方程、完全气体方程的计算流体力学方法,开展空间同位素热源故障再入情况下的极端环境条件分析,分析空间同位素热源故障再入情况下气动力/热环境、海平面高度飞行速度和弹道倾角等极端环境条件。研究结果表明:同位素热源阻力系数为1.6左右,无量纲纵向压心系数约为0.5,再入过程0攻角驻点热流密度峰值约为8.1 MW/m2,总加热量约为101.55 MJ/m2;从80 km开始经178.3 s到达海平面高度,此时同位素热源的飞行速度为86.5 m/s,弹道倾角为-89.9°。

    • >X环境科学、安全科学
    • γ辐照和热老化对高庙子膨润土自由基的影响

      2020, 20(21):8835-8842.

      摘要 (531) HTML (0) PDF 3.22 M (488) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了了解 γ 辐照和热老化对高庙子天然钠基膨润土中自由基的影响,拓展高放地质处置缓冲材料性能评价范围,以内蒙古高庙子天然钠基膨润土和北山地下水为研究对象,利用电子自旋共振波谱仪、红外光谱仪和穆斯堡尔谱仪分析了不同γ 辐照剂量(500、1000、1500、2000、2500和3000 kGy)照射、不同老化温度(90、150、170、190和210℃)和老化时间(2、4、6、8、10和12个月)热老化以及γ 辐照3.0MGy后,开展不同老化温度(90、150、170、190和210℃)和老化时间(2、4、6、8、10和12个月)热老化的后的高庙子天然钠基膨润土中自由基浓度、官能团和Fe的赋存状态以及含量的变化,并对其机理进行了初步分析。结果表明:随着累积辐照剂量和老化温度(时间)的增加,膨润土中自由基含量先增大后减小,且辐照和老化作用存在明显的叠加效应;老化后膨润土中Fe(Ⅱ)含量减小,Fe(Ⅲ)含量增大,老化过程发生了结构Fe(II)向Fe(III)的转变,而这种转变在黑暗条件下可以活化O2产生?OH,且?OH 的生成与 Fe(II)的氧化趋势一致,因此试验条件下 Fe(II)活化O2产生?OH对膨润土中自由基含量的影响是非常重要的,建议进行深入研究。

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