• 2020年第20卷第28期文章目次
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    • >P天文学、地球科学
    • 基于无人机摄影测量技术的滑坡变形研究进展

      2020, 20(28):11391-11399.

      摘要 (1044) HTML (0) PDF 2.11 M (521) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文以滑坡变形研究为出发点,叙述了各种测量技术的优缺点,对无人机摄影测量技术的原理、组成和优势进行了简单介绍。详细说明了基于无人机摄影测量技术的滑坡变形观测这一热点研究方向的最新研究进展,并指出了该技术存在的问题及目前较好的解决办法。最后对无人机摄影测量在滑坡变形观测方面的应用进行了展望,为今后相关领域的研究者提供了最新的研究进展和思路。

    • >TE石油、天然气工业
    • 中国页岩气田地面工程技术研究进展

      2020, 20(28):11400-11412.

      摘要 (743) HTML (0) PDF 2.63 M (458) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前我国页岩气地面工程建设仍处于初级阶段,其关键地面工程技术不成熟。本文阐明了我国页岩气资源的分布、储量情况及开发特点,探析了我国页岩气地面工程技术的显著特点,综述了集输管网布局优化、集输与处理工艺、生产后期增压工艺、撬装化设备设计以及集输管道内腐蚀防控工艺等方面的研究成果和应用现状。同时也展望了我国页岩气地面工程技术逐步朝标准化设计、模块化建设、数字化运维、一体化集成和工艺技术创新等方向发展的总体趋势。

    • >TV水利工程
    • 氧化镁膨胀剂及其在混凝土中的应用

      2020, 20(28):11413-11420.

      摘要 (617) HTML (0) PDF 1.16 M (393) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文针对欲将MgO膨胀剂应用于非水工大体积混凝土的设想,通过分析MgO膨胀剂的由来、质量及其控制、掺量及在水工大体积混凝土中的应用情况后指出,现有的水工外掺MgO混凝土的研究与应用成果,为高坝混凝土应用MgO膨胀剂奠定了坚实基础,但在非水工大体积混凝土结构中应用MgO膨胀剂时,应慎之又慎,切忌盲目套用。

    • >O3力学
    • 固体推进剂/衬层粘接界面脱粘失效的数值模拟

      2020, 20(28):11421-11427.

      摘要 (684) HTML (0) PDF 6.15 M (463) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于SEM(scanning electron microscope)得到的细观形貌和颗粒分布建立了复合固体推进剂/衬层细观有限元模型。使用Cohesive单元来模拟复合固体推进剂基体/颗粒界面和复合固体推进剂/衬层界面的脱粘。计算分析了单轴准静态拉伸作用下复合固体推进剂/衬层界面处不同颗粒含量和不同强化/老化程度对脱粘过程的影响。计算结果表明,衬层界面的老化和颗粒数量的增加都会导致衬层界面更容易脱粘失效,失效应变随推进剂/衬层界面处颗粒含量的增加而增大,而峰值应力先减小而后增大。峰值应力和失效应变随衬层老化而减小,但对衬层界面强化不敏感。

    • >O6化学
    • 圆明园舍卫城遗址夯土崩解试验研究及保护建议

      2020, 20(28):11428-11433.

      摘要 (671) HTML (0) PDF 1.37 M (371) 评论 (0) 收藏

      摘要:夯土的工程特性与夯土的抗风化能力息息相关,尤其夯土的矿物构成、颗粒密度和耐崩解性能决定了夯土城墙的稳定性与抗风化能力。本文首先对圆明园舍卫城遗址夯土的矿物成分进行了分析,然后根据土工试验方法等国家标准,对舍卫城夯土含水率、块体密度、开孔孔隙率、颗粒密度、总孔隙率、颗粒粒径进行了测试实验,并并开展了夯土耐崩解性实验。研究结果表明,舍卫城夯土主要由石英、方解石、斜长石、微斜长石、绿泥石,云母等构成。夯土本身富含粘土矿物及夯土颗粒分布级配不良是夯土城墙破坏的重要内因,水是舍卫城夯土城墙破坏的重要外因,而水的来源主要有储存的地下水及毛细作用,以及明显降雨,至夯土墙体饱和,使土体内部产生不均匀应力,导致土体沿着孔隙、裂隙方向崩解。在此研究基础上给予相应的保护建议。

    • >P天文学、地球科学
    • 利用重力卫星监测尼泊尔Ms8.1地震前后重力变化

      2020, 20(28):11434-11441.

      摘要 (520) HTML (0) PDF 7.34 M (420) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用重力恢复与气候实验(Gravity Recovery and Climate Explorer, GRACE)卫星时变重力场数据获取尼泊尔地震震源区周缘震前震后重力变化。根据地震发生前后震源区及周边重力变化的时空分布特征,探求地震孕震机制及地表物质迁移情况,详细分析了震前5年和震后2年年际变化和季度变化,并提取了5个重力变化显著的特征点和震中点进行时间序列分析。结果表明:正负重力变化信号以震中为中心呈现出明显的出四象限分布特征,同时地震通常发生在重力变化的零值线处。通过对5个特征点及震中点重力变化时间序列的分析发现:每个点在震后1-2个月内均出现了较大的跃迁现象,其振幅有所不同,这可能是震后地球内部物质均衡调整造成的。

    • 一种改进的动态灰色GM(1,1)模型在深基坑形变监测中的预测分析

      2020, 20(28):11442-11446.

      摘要 (559) HTML (0) PDF 933.72 K (379) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统GM(1,1)模型在处理浮动较大数据时精度不高的问题,提出了一种基于背景值优化和残差改进的动态GM(1,1)模型。利用复化Simpson3/8求积公式取代传统的算数均值计算模式,再通过原始序列的新陈代谢来实现模型的动态更新,在此基础上联立残差GM(1,1)模型,得到改进后的GM(1,1)模型。结合某地铁深基坑沉降观测数据,并对比于传统GM(1,1)模型的预测结果,发现提出的改进后GM(1,1)模型具有更高的精度和更好的适用性。

    • 基于SMOTE算法和逻辑回归模型算法的江苏短时强降水潜势预报

      2020, 20(28):11447-11454.

      摘要 (602) HTML (0) PDF 5.85 M (418) 评论 (0) 收藏

      摘要:短时强降水是导致城市内涝和山洪、滑坡等灾害的重要原因,其突发性强,局地性明显,预报难度大,是强对流天气业务预报的重点和难点之一。本研究利用2011-2018年的江苏省国家气象观测的逐小时降水资料对江苏省短时强降水时空分布特征进行分析,江苏短时强降水频次分布为典型的南多北少,主要降水出现在早晨04-10时和午后15-19时,前半夜出现降水的概率则较低。基于ERA5再分析资料,选取了对于短时强降水有较强判断能力的气象要素,合成少数类过取样算法(SMOTE)和逻辑回归(LR)方法,构建短时强降水的预报模型,利用2019年的,欧洲中期天气预报中心(ECMWF)预报产品基于该模型进行短时强降水的确定性预报和概率预报,并使用同期实况数据进行系统性检验和天气过程检验。结果表明该模型总体性能较好,对短时强降水出现与否有较好的判别能力和预报指示意义。未来24h以内的6h时效预报,TS评分在0.23以上,未来60h以内的6h时效预报TS评分均在0.2以上,但也存在着一定程度的空报和漏报。基于SMOTE+LR短时强降水预报模型对短时强降水的潜势预报具有较好的指示作用,对气象防灾减灾具有重要意义。

    • 博格达山西缘三葛庄凸起多期构造变形及其对博格达山隆升的响应

      2020, 20(28):11455-11462.

      摘要 (500) HTML (0) PDF 6.21 M (373) 评论 (0) 收藏

      摘要:三葛庄凸起位于准噶尔盆地东南缘柴窝堡盆地,夹持于博格达构造带与伊连哈比尔尕构造带之间,因其地理位置特殊,三葛庄凸起的构造演化对区域构造的研究有积极作用。通过二维地震资料解释、演化剖面制作,结合前人研究成果,揭示了三葛庄凸起构造特征及演化过程。认为三葛庄凸起的形成经历了多期构造抬升,与前人对博格达山的多期隆升研究有较高的匹配。结果表明:三葛庄凸起经历三期构造运动,受构造运动控制,三葛庄凸起形成三个明显的角度不整合,包括三叠系底部不整合,侏罗系底部不整合以及古近系底部不整合。三葛庄凸起是博格达山向西的延伸段,其演化受到博格达山的控制。晚二叠世博格达山初次隆升,三葛庄凸起随之抬升,造成三叠系底部不整合。受到印支运动的影响,博格达地区晚三叠世又遭受了强烈的挤压运动,在三葛庄凸起表现为三叠系与侏罗系之间的角度不整合。新生代时期博格达山及北天山的持续隆升导致三葛庄凸起南部发生挤压沉降,沉积新生界将博格达山的西段掩盖。

    • 干旱半干旱荒漠化草原区降水-地表水-地下水同位素分布特征——以达尔罕茂明安联合旗为例

      2020, 20(28):11463-11471.

      摘要 (504) HTML (0) PDF 5.88 M (486) 评论 (0) 收藏

      摘要:为能揭示出研究尚处于初级阶段的干旱半干旱荒漠化草原区水循环机理,本文应用被视为水体“DNA”探索的同位素示踪方法,对以达尔罕茂明安联合旗为例的干旱半干旱荒漠化草原区所采集的降水、地表水和地下水中同位素含量的时空分布特征进行探究。根据降水氢氧同位素含量及其氘盈余(d)值的变化过程,发现研究区大气降水水汽在夏季主要受海洋季风的影响、冬季主要受蒙古高压影响,而且从时空变化来看研究区地表水和地下水同位素含量随时间变化不大但由于纬度和降水源区不同的影响随着自西向东的空间变化各水体同位素含量逐渐变大。此外,研究区地表水和地下水同位素含量均散落于当地大气降水方程线下方,说明研究区域内地表水和地下水的补给来源主要为降水,并且部分区域地表水与地下水同位素含量分布比较集中,属于交叉分布,说明这些区域还存在地表水和地下水转换互补。

    • 南京汤泉地下热水化学特征及其指示意义

      2020, 20(28):11472-11478.

      摘要 (612) HTML (0) PDF 3.16 M (442) 评论 (0) 收藏

      摘要:为确定南京汤泉地区地下热水补给来源,本次对比分析了区内20组不同水样的水化学、氘氧同位素及锶同位素比值的特征。结果表明,汤泉地下热水水化学类型为SO4- Ca型,热储温度为63℃~75℃;δD、δ18O值分别为 -42.89~-53.21‰、-7.11~-8.40‰,均位于当地大气降水线附近,指示其补给来源为雨水,补给高程为321 m~539 m;87Sr/86Sr同位素比值为0.708876~0.709299,表现为碳酸盐岩溶滤水特性。研究认为,地下热水的来源为碳酸盐岩岩溶出露区的大气降水补给,并主要流经碳酸盐岩地层,与浅层冷水和地表水水力联系微弱。

    • 基于物源特征的白龙江流域泥石流易发性评价

      2020, 20(28):11479-11490.

      摘要 (465) HTML (0) PDF 12.17 M (551) 评论 (0) 收藏

      摘要:白龙江流域是泥石流地质灾害的易发区和高发区,历史上曾发生过多次泥石流灾害。为探讨物源对泥石流的影响,对流域内泥石流物源数量、类型、分布进行了详细地调查分析,进而研究了物源转化泥石流的方式。在分析泥石流物源发育影响因素的基础上,采用确定性模型与灰色关联组合方法,筛选出物源敏感性、坡面侵蚀程度、沟床比降、沟壑密度四个因子,运用AHP模型进行区域泥石流易发性区划。得出以下认识:(1)白龙江流域泥石流物源分为重力侵蚀堆积型、坡面侵蚀汇集型、沟道侵蚀堆积型和弃渣侵蚀堆积型。其中物源量最多的为重力侵蚀堆积型,分布面积最广的是坡面侵蚀汇集型;(2)泥石流的物源多分布于坡度在15°~45°范围内的斜坡上,1 000~2 500 m的高程范围内,距离断裂500 m范围内,且物源量与植被覆盖率呈较好的负相关性;(3)流域内物源转化为泥石流的方式主要有崩落冲刷拉槽型、集中堵塞溃决型、沟道揭底铲刮型、坡面径流侵蚀溜滑型;(4)白龙江流域泥石流高易发区位于物源分布密集区,即泥石流流域中下游两岸。

    • 基于Fragstats的惠州市景观格局生态优化

      2020, 20(28):11491-11498.

      摘要 (527) HTML (0) PDF 2.35 M (367) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用景观格局指数及土地利用转移矩阵分析方法,研究从2000年至2018年惠州市土地利用景观格局特征及时空演变规律,并针对其景观生态发展突显的问题提出优化建议,为惠州市实现粤港澳大湾区生态担当的绿色城市定位提供规划参考。研究结果表明:(1)经历19年景观格局时空演变,惠州市土地利用类型丰富,其中林草地占景观总面积达64.21%,占据土地利用景观结构主导地位;(2)2000—2018年土地利用类型转化面积:未利用地>林草地>耕地>城乡工矿居民用地>水域,未利用地主要转化为林草地、耕地、城乡工矿居民用地而急剧减少,转化后三类用地面积显著增加,水域总体变化不明显;(3)惠州市2000—2018年各景观类型趋于均匀分布,存在多种优势种均衡发展。但与此同时城市化发展也导致其景观破碎化程度加剧,城镇用地边缘离散化,地类之间连接紧密性下降等问题出现。建议通过构建城市三生空间规划体系、生态廊道网络体系及优化城市发展空间布局等方式对惠州市景观格局进行生态优化。

    • >R医药、卫生
    • 脑电信号中独立分量特征提取与脑力负荷分类

      2020, 20(28):11499-11504.

      摘要 (544) HTML (0) PDF 1.79 M (413) 评论 (0) 收藏

      摘要:脑力负荷过高会造成作业绩效下降和人因事故,过低则会造成人力资源浪费,所以研究操作人员脑力负荷状态非常有意义。现有脑力负荷分类方法利用脑电(electroencephalogram, EEG)信号特征进行分类,准确率较低。所以,本文针对视觉和操作类脑力负荷提出一种基于脑电独立分量特征的分类方法,该方法采用独立分量分析(Independent Component Analysis, ICA)对脑电信号进行分离,直接对得到的独立分量提取四种不同频段的能量特征,最后将特征作为支持向量机(Support Vector Machine, SVM)的输入,对脑力负荷进行分类。由于直接使用脑电独立分量特征,所以分类精度高于现有方法,平均分类精度提高29.14%。本文还进一步发现脑电独立分量中存在的眼电伪迹对分类结果没有明显影响。本文提出的方法可以实现快速、准确、自动的脑力负荷分类。

    • >TB一般工业技术
    • 椭圆管道与连接器过盈装配应力有限元分析

      2020, 20(28):11505-11510.

      摘要 (443) HTML (0) PDF 3.98 M (351) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于组合厚壁圆筒理论和管道与连接器过盈装配有限元计算,分析了海底椭圆管道与机械连接器水下过盈装配的应力问题。采用数值模拟的方法分析过盈装配过程中的产生的极值有效应力并引入椭圆度应力系数大小衡量应力集中效应强弱。结果表明,管道接触应力与等效过盈量密切相关,而椭圆度影响过盈面接触应力分布的均匀性。椭圆度应力系数越大,管道应力集中效应越明显,承载的应力越大。随着椭圆度增大,通过适当增加等效过盈量的办法,即可增大过盈装配应力的承载能力。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 大流速渗透地层三管冻结稳态温度场解析解

      2020, 20(28):11511-11519.

      摘要 (542) HTML (0) PDF 3.74 M (363) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文采用“分段等效”的方法对水热耦合作用下三管冻结稳态温度场的冻结锋面进行简化,通过定义“调节系数”,利用势函数叠加原理推导了三管冻结温度场解析解。结合三管冻结大型物理模型试验,将解析解计算结果与试验结果进行比较。结果表明,解析解计算结果与试验结果较为吻合。当渗流速度由0 m/d增加至6 m/d时,渗流场的存在使得三管冻结温度场进入稳定阶段的时间延长了1000分钟,是无渗流速度时的1.57倍;同时,上游区域冻结锋面的扩展范围减小,下游区域的扩展范围增大,两侧区域的扩展范围基本相等。由解析解可以得出,渗流场使得上游/两侧/下游轴线上的平均温度由-9.15℃/-7.76℃/-9.10℃降低为-9.71℃/-10.02℃/-9.10℃,说明渗流场的存在对三管冻结稳态温度场分布规律影响较大,为大流速渗透地层人工冻结设计提供参考。

    • 基于微震监测的金属矿山地压演化规律分析

      2020, 20(28):11520-11525.

      摘要 (438) HTML (0) PDF 2.61 M (324) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究金属矿山采矿活动中地应力、微震活动与地压演化的关系,采用高精度微震监测系统对矿山开采过程中微震活动的时空分布特征进行分析,通过对同一时间轴下的微震的活动性、微震累积视体、能量指数等参数的变化特征研究,分析了矿山采矿过程微震活动的时空演化规律及矩震级分布,揭示了矿山地压演化规律及趋势。并成功的在内蒙古某金矿工程采矿中应用,研究结果验证了高精度微震监测系统用于矿山地压演化规律分析的可行性,可为微震监测系统在此类工程的应用提供参考。

    • 废液晶屏玻璃基板浮选分离与微晶化利用

      2020, 20(28):11526-11531.

      摘要 (468) HTML (0) PDF 2.68 M (364) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对废液晶屏玻璃基板分离困难与后续资源化利用的问题 ,提出热处理-浮选高效分离玻璃颗粒,后进一步采用烧结法制备微晶玻璃材料。发现当热处理温度为200℃时,液晶屏释放气态挥发物较少,同时热处理后浮选效率达到了93%。将得到的高纯度玻璃基板颗粒和普通废玻璃作为原料制备微晶玻璃,在最佳原料配比(废液晶显示屏玻璃基板30%,废玻璃26%),烧结温度1140℃,时间120 min条件下,烧结出的微晶玻璃具有致密度高、抗弯强度好、耐侵蚀性强的特点。

    • >TE石油、天然气工业
    • 页岩气钻井岩屑运移规律仿真分析

      2020, 20(28):11532-11538.

      摘要 (590) HTML (0) PDF 5.57 M (497) 评论 (0) 收藏

      摘要:页岩气水平井钻井过程中岩屑在重力作用下极易在斜井段及水平段中沉积形成岩屑床,清洁难度大,进而导致井底高摩阻、高扭矩和阻卡,严重时造成卡钻、钻具断落井下安全事故。基于液固两相流理论,建立了三维井眼环空岩屑运移模型,通过控制变量法分别分析了钻杆转速、排量、岩屑粒径、偏心度、井斜角度等因素变化对环空井筒岩屑体积分数及运移轴向速度的影响规律。研究结果表明:随着转速和钻偏心度增大,岩屑体积分数降低及轴向速度增大;随着岩屑粒径增大,岩屑体积分数增加及轴向速度降低;随着井斜角降低,岩屑体积分数降低及轴向速度增加。可见提高转速、钻井液排量和控制钻头破坏岩屑粒径大小有利于提高井眼清洁,降低井下安全事故。

    • 固井界面接触热阻对井筒温度场预测的影响

      2020, 20(28):11539-11547.

      摘要 (533) HTML (0) PDF 4.39 M (421) 评论 (0) 收藏

      摘要:固体界面不完整接触会产生接触热阻。为研究固井界面微环隙对井筒温度场预测的影响,本文设计并制作了空气条件下测试固体界面接触热阻的实验设备,验证了所推导的接触热阻理论计算方法,研究了忽略固井界面接触热阻对井筒温度场预测精度的影响。结果表明:303~573K空气条件下实验设备测试结果的相对误差不超过9.28%;接触热阻理论计算方法与表面间距和温度有相关性;固井界面微环隙增大(5×10-5m~1×10-3m)、注蒸汽时间增加(2d~40d)、地层温度升高(305K~400K)等情况下,预测井筒温度场时不考虑固井界面充填气体的微环隙接触热阻,将使计算的水泥环外壁温度有较小的偏低(约3K),而水泥环内壁温度和地层内壁温度有较大的偏高(约14K)。考虑固井界面微环隙的接触热阻可以提高井筒温度场预测的精度。

    • 细管长度对烃类气-原油最小混相压力的影响及其改进预测模型

      2020, 20(28):11548-11554.

      摘要 (464) HTML (0) PDF 2.05 M (342) 评论 (0) 收藏

      摘要:低渗透油藏烃类气-原油最小混相压力(MMP)确定及影响因素评价一般多采用数值模拟方法,缺乏烃类气驱室内物理模拟实验。细管法是一种快速、准确确定最小混相压力及油藏采出程度的实验方法,本文以塔里木深层碎屑岩油藏注烃类气混相驱替为例,通过采用15 m、30 m、45 m不同长度的细管作为实验变量,探究细管长度对最小混相压力以及油藏采出程度的影响并进行对比分析,实验结果表明:随着细管长度的增加,最小混相压力由60.4 MPa降低至56.3 MPa,油藏最终采出程度由91.51%提高至92.88%,即注采井距越长,注入气与原油混相相率越高。最后,基于遗传优化算法(GA),提出了一种考虑细管长度的MMP预测改进模型,该模型选取油藏温度、原油中间组分摩尔分数、原油挥发组分摩尔分数、原油C7+分子量、注入气临界温度为自变量。结果表明:针对本次3组实验数据,改进的MMP模型精度较高,预测误差分别为0.08%、0.24%、0.34%,具有良好的预测能力。该研究为细管参数对烃类气驱最小混相压力影响因素分析以及最小混相压力计算,提供了一种参考方法。

    • 大斜度井多簇水力压裂裂缝扩展数值模拟

      2020, 20(28):11555-11561.

      摘要 (617) HTML (0) PDF 4.33 M (556) 评论 (0) 收藏

      摘要:大斜度井多簇水力压裂技术是开发低渗透油气田的有效手段,但压裂过程中出现的裂缝转向、应力干扰问题使得裂缝扩展形态十分复杂。本文基于全局粘聚区模型建立大斜度井3条裂缝同时扩展的有限元数值模拟,对不同井斜角、原位应力差条件下的裂缝注入点压力、裂缝形态进行研究。研究表明:当井斜角由20°增大至80°时,裂缝起裂逐渐变难,起裂压力增幅达47.38%,且中缝受边缝的干扰程度降低;裂缝形态由初始沿射孔方向延伸逐渐转向至沿垂向应力方向,且当井斜角等于60°时3条裂缝合并成一条主裂缝。当地应力差由0 MPa增大至5 MPa时,3簇裂缝的起裂压力逐渐降低,且中缝受边缝应力干扰程度增加;裂缝形态由沿着3条初始射孔方向延伸不发生明显裂缝转向,到起裂于初始损伤区之后迅速发生裂缝转向。该有限元计算模型可对现场大斜度井多簇水力压裂施工提供一定参考。

    • 致密-低渗透油藏两相启动压力梯度变化规律

      2020, 20(28):11562-11567.

      摘要 (461) HTML (0) PDF 2.97 M (350) 评论 (0) 收藏

      摘要:致密-低渗油藏油水两相渗流时存在启动压力梯度,导致基质中剩余油和残余油的驱动非常困难,水驱开采效果普遍较差。为了确定致密-低渗储层两相启动压力梯度变化规律,通过物理模拟方法研究了一维水驱油过程中两相启动压力梯度与平均含水饱和度之间的关系,并分析了两相启动压力梯度的形成原因。结果表明,两相启动压力梯度随平均含水饱和度增大先升高后降低,在油水前缘位于出口端附近时达到最大值;两相启动压力梯度最大值与岩心气测渗透率呈良好的幂函数关系,渗透率越低两相启动压力梯度最大值上升速度越快;同一岩心中两相启动压力梯度远大于原油启动压力梯度。可见致密-低渗油藏水驱过程中两相启动压力梯度随着油水前缘运移先增大后减小,同时油水间毛管力是两相启动压力梯度形成的主要原因。

    • 致密气藏中防水锁剂的筛选方法及其微观机理

      2020, 20(28):11568-11573.

      摘要 (464) HTML (0) PDF 2.57 M (353) 评论 (0) 收藏

      摘要:致密气藏物性差,只有通过水力压裂才能获得工业产能。在压裂过程中,水相压裂液侵入储层后会产生水锁现象,对储层造成伤害,严重影响致密气藏的产量。在压裂液中添加防水锁剂可以有效降低水锁带来的伤害。为了揭示防水锁剂降低水锁提高产量的机理,本文以DME稀释微乳液为例,首先通过表面张力实验,测试了DME稀释微乳液的表面张力随浓度的变化关系,并得到最佳的添加浓度;然后通过接触角实验评价了DME稀释微乳液的改变润湿性作用;之后结合自发渗吸和渗透率恢复率实验证明了DME稀释微乳液的降水锁功能;同时借助核磁共振研究了渗吸过程中水相进入不同大小孔喉的顺序以及渗吸采收率。本文还建立了一种有效评价防水锁剂的方法,为现场施工筛选此类添加剂提供了指导。

    • 大起伏角度下V形管道段塞流流型特性

      2020, 20(28):11574-11579.

      摘要 (441) HTML (0) PDF 3.99 M (359) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用室内实验装置,对大起伏角度条件下V型管道气液流型特性进行实验研究。实验中观测到7种流型,得到了不同流型的持液率波动信号,以实验数据为基础,对改进的Taitel-Dukler判别法、B?e准则、修正B?e准则的流型判别效果进行了验证。实验结果表明:严重段塞流I、II、III周期性明显,具有较大的功率谱密度(PSD)峰值,其峰值由大到小排列依次为I> II> III;环状流PSD幅值最小;V型管道前后倾角变化对严重段塞流范围影响较为明显,当V型管道下倾管倾角或者上倾管倾角增大时,管道底部下凹区域积液量增多,严重段塞流 I区域增大,环状流生成区域减小;改进的Taitel-Dukler流型判别准则计算结果与不同倾角下的实验数据基本吻合,实验观察气团流区域小于准则计算结果,准则计算环状流区域大于实验观测结果;修正B?e准则对于严重段塞流I、II流型判别效果要优于B?e准则;本实验拟合大起伏角度条件下B?e准则的修正系数为3。

    • 旋转导向钻井工具试验台主轴驱动液压系统的稳定性

      2020, 20(28):11580-11585.

      摘要 (463) HTML (0) PDF 2.03 M (350) 评论 (0) 收藏

      摘要:旋转导向钻井工具试验台的研究与应用对旋转导向钻井工具的研制和开发具有重要意义。为实现旋转导向钻井工具试验台主轴的精确稳定旋转,设计了一种试验台主轴驱动液压系统。根据液压系统工作原理建立了该系统的数学模型,得到了输入电压与液压马达输出转速之间的传递函数;利用Routh判据和Bode图判定该系统不稳定,当给系统加入动压反馈回路适当增加系统阻尼后,系统达到了稳定性要求;通过Matlab/Simulink对该系统进行了仿真分析,分析结果表明:该系统在PID控制下,当无负载干扰时,试验台主轴转速度能被精确控制;当对系统加入0~1 500 N.m的随机负载干扰时,该系统也能快速达到稳定状态。可见该系统的控制精度达到了试验台主轴稳定旋转的设计要求,可以作为试验台主轴驱动液压系统的指导参数。

    • >TK能源与动力工程
    • 一种机械增压器的逆向改型设计

      2020, 20(28):11586-11590.

      摘要 (459) HTML (0) PDF 3.12 M (331) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文为了增加某高原重载车采用的机械增压器流量,提出了一种叶轮改型设计方法。该方法将叶轮叶片型线沿流动方向分为两段,靠进口的一段保持不变,靠出口的一段则根据叶片出口角度,将叶片扭转角度作为均布载荷,保证在叶轮径向方向上,叶轮型线的几何角度增加速度相等。利用该方法,本文完成了不同叶片出口角的叶轮设计,并建立了有限元计算模型。计算结果表明,当增大叶片出口角度,机械增压器流量会显著提高,但是当出口角度大于90°,流量增加不明显,且压比对流量变化很敏感,叶片载荷增加。

    • >TM电工技术
    • 换流站典型金具典型发热因素的试验研究

      2020, 20(28):11591-11597.

      摘要 (534) HTML (0) PDF 3.55 M (328) 评论 (0) 收藏

      摘要:换流站金具发热是影响换流站正常稳定运行的重要原因,造成换流站金具发热的因素很多,但大多数因素本质上都是因为影响了金具接头的回路电阻而导致金具的发热。本文从试验角度出发,选取换流站中常用的典型的六分裂线夹作为研究对象,采用直流电源作为试验电源,通过测量金具接头两侧的电压,依据欧姆定律计算金具接头的回路电阻。针对回路电阻测量电流、温升效应、螺栓力矩、分接头通流不均衡4方面因素设计试验,通过分析试验结果,研究各因素对金具接头回路电阻的影响。最后,限于本试验中直流电源输出电流无法达到金具接头实际运行电流大小,故本试验选取大型交流电源向金具注入有效值达到金具设计电流的交流电流模拟金具处于大电流运行时的发热情况,试验结果表明金具发热明显的点位于金具汇流排和金具接头与导线的连接处,与实际运行过程中金具发热位置情况相符。因此,本文的验证试验可为现阶段研究换流站金具接头发热问题提供借鉴。

    • 基于电压耐受曲线区域划分的可调速驱动器电压暂降耐受能力分析

      2020, 20(28):11598-11604.

      摘要 (457) HTML (0) PDF 5.24 M (349) 评论 (0) 收藏

      摘要:为准确评估可调速驱动器受电压暂降影响的变化情况,弥补现有可调速.。驱动器电压暂降耐受能力研究的不足,对可调速驱动器的电压暂降耐受能力进行测试。本文在现有研究的基础上,制定了相应的测试计划,搭建了实测平台对三台不同型号的设备进行测试。将测试获得数据进行极值化处理,得到可调速驱动器电压耐受曲线不确定性区域。为更精确地分析可调速驱动器受暂降影响动作机理,本文提出一种基于电压耐受曲线区域划分的可调速驱动器电压暂降耐受能力分析方法。着重分析电压暂降发生在故障区域时,不同影响因素下可调速驱动器直流侧电压、输出端电流、电机转矩、转速的波形变化情况。揭示了输入暂降信号与设备工作特性之间的响应规律。

    • 基于改进灰狼算法的并网交流微电网经济优化调度

      2020, 20(28):11605-11611.

      摘要 (466) HTML (0) PDF 1.75 M (361) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高微电网的日运转经济效益,本文构建了并网模式下交流微电网运转结构图,建立了并网模式下交流微电网日优化经济调度数学模型,该模型包含有多个子目标函数、多个约束条件。针对传统灰狼优化算法无法很好均衡算法的全局寻优能力和局部寻优能力,寻优精度差的问题,引进一种基于非线性变化的收敛因子均衡算法的全局寻优能力和局部寻优能力,从而提高灰狼算法的寻优精度。采用改进的灰狼算法和原始灰狼算法对四个基准测试函数进行仿真,实验结果表明改进灰狼算法相较于原始灰狼算法能够获得更优解,初步证实了改进灰狼算法的可行性及优越性,再将改进灰狼算法和原始灰狼算法分别应用于并网模式下交流微电网日优化数学模型求解,通过对仿真结果对比分析,证实了改进灰狼算法的确能够更好的提高并网模式下交流微电网的日运转经济效益。

    • 基于网络传输增益-匹配经济指数的配电物联网载波通信匹配优化方法

      2020, 20(28):11612-11619.

      摘要 (453) HTML (0) PDF 3.84 M (445) 评论 (0) 收藏

      摘要:在配电物联网的主从网络传输模式下,结合配电物联网的实际拓扑结构,提出一种基于WP-NMEI(网络传输增益-匹配经济指数)的配电物联网载波通信匹配优化方法。首先利用传输线理论及局部反射理论,推导主从网络模式下各载波设备间的匹配关系,验证了各从载波机间功率的可协调性;然后综合考虑网络传输增益与匹配经济指数之间的协调平衡,将配电物联网区域划分方法建模为非线性多约束条件下,基于WP-NMEI的0-1 整数规划问题;利用改进遗传算法求得配电物联网中继节点设立的最优解,将一个大的复杂配电物联网划分为若干个小的阻抗匹配区域网;最后在每个阻抗匹配区域网内使用粒子群智能算法进行匹配协调,避免网络模式下多通信节点间的功率浪费和阻抗失配问题。该方法匹配优化速度快,可移植性强,理论推导、仿真验证及实验室测试结果表明了该方法的可行性与有效性。

    • >TN电子技术、通信技术
    • 一种新的四元阵列融合声源识别方法

      2020, 20(28):11620-11625.

      摘要 (446) HTML (0) PDF 2.42 M (345) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对声源识别中观测模型线性化误差,信号特征参数提取依赖于经验分析阈值判断而造成信息丢失的问题,本文从信号观测模型、预处理、特征提取与分类识别、半实物仿真试验等方面,提出了一种新的四元阵列融合声源识别方法。首先在系统坐标系下建立了四元阵列有色噪声环境下的观测模型;其次基于EMD理论,给出了四元阵列EMD融合算法,有效抑制了高频信号的干扰;再次基于MFCC-DTW方法,设计了阵列信号特征提取与分类识别算法;最后通过半实物仿真试验,并与相关研究基础对比,分别验证了本文提出的EMD融合算法及阵列信号特征提取与分类识别算法的有效性。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 基于Halcon的蒸汽发生器堵板操作机器人视觉定位算法

      2020, 20(28):11626-11631.

      摘要 (446) HTML (0) PDF 2.99 M (419) 评论 (0) 收藏

      摘要:蒸汽发生器的工作环境复杂、危险,施工人员在完成堵板螺栓紧固时存在一定的风险。介绍了一种基于图像识别的螺栓紧固方法。机器人自主作业平台主要包括机器人系统和图像采集系统两个部分,采用图像处理软件Halcon,实现基于灰度值的图像阈值分割,利用圆形曲线算法得到圆后,最终得到圆的几何中心。此外,还显示了采用扭矩和时间控制方法的紧固螺栓方法。最后通过螺栓实验和精度验证了图像识别和螺栓紧固的过程。结果表明针对堵板机器人螺栓定位问题采用的基于阈值分割的定位算法识别率为100%,定位最大误差为1.10mm,最小误差为0.92mm,满足堵板机器人螺栓自主定位的精度要求。

    • 融合速度估计与里程计位姿的扫描匹配改进算法

      2020, 20(28):11632-11638.

      摘要 (436) HTML (0) PDF 2.98 M (342) 评论 (0) 收藏

      摘要:为改进低帧率激光雷达在扫描匹配中的扫描畸变问题,提出了融合速度估计与里程计位姿估计的扫描匹配改进算法。首先以迭代最邻近点匹配为基础算法,分析了现有算法的问题所在。其次对扫描畸变问题展开分析,运用里程计位姿估计对激光位姿进行分段位姿估计。通过对分段内激光点进行速度估计,进一步确定激光点位姿。给出了具体的算法原理,并进行了仿真实验和具体的对比实验。仿真结果与实际试验结果表明,本文算法在匹配精度上优于ICP算法及VICP算法。

    • 含饱和特性的双采样率数据Hammerstein系统辨识

      2020, 20(28):11639-11646.

      摘要 (405) HTML (0) PDF 3.11 M (349) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对含有饱和特性的双采样率数据Hammerstein系统提出了一种新的辨识方法。首先,将含有饱和特性的静态非线性环节和线性动态环节的串联,整理成一个非线性基函数和线性动态环节的串联。在此基础上,利用辅助模型辨识原理解决数据缺失、中间未知变量、被辨识参数之间存在耦合的问题, 通过递推辨识算法利用双率采样数据辨识单率Hammerstein模型中的参数。最后,以一个含饱和特性非线性系统实例的建模来验证提出辨识算法的有效性。

    • 基于人工智能的社交网络用户行为数据周期推荐算法

      2020, 20(28):11647-11652.

      摘要 (513) HTML (0) PDF 1.33 M (367) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高社交网络个性化服务质量,研究数据周期推荐算法的重大意义,针对传统推荐算法相似度计算准确率不高,导致推荐结果精度低、召回率低和耗时长等问题,提出一种基于人工智能的社交网络用户行为数据周期推荐算法。首先依据用户行为建立评分矩阵,利用皮尔逊相关系数计算评分矩阵评分值与网络行为数据相似度,依据计算得出的相似度以协同过滤为核心来检出需要推荐的社交网络用户数据内容,其次利用Top-N法生成用户邻居集,最后实现社交网络用户行为数据内容周期推荐。实验测试结果表明,所提算法的相似度计算准确率较高,网络用户行为数据周期推荐结果精度可高达97.2%,且推荐结果召回率高、耗时低,提高了社交网络个性化服务质量。

    • 基于轻量化卷积神经网络的改进模型与验证

      2020, 20(28):11653-11658.

      摘要 (487) HTML (0) PDF 2.05 M (375) 评论 (0) 收藏

      摘要:卷积神经网络随着深度和结果复杂度的不断增加,其参数量和计算量大大制约了它的应用场景,本文在SueezeNet网络结构基础上引用分组卷积并采用Channel-shuffel来解决分组卷积后的信息不流通问题。以减少原有网络结构的的参数量提高网络运行效率。在ORL数据集的验证表现也表明,在网络参数减少的情况下分类精度和收敛效率并不会有降低甚至略有提高。可以体现分组卷积在结构轻量化上的有效性。

    • 基于惯性传感器的空中运动轨迹识别与实现

      2020, 20(28):11659-11665.

      摘要 (474) HTML (0) PDF 2.80 M (346) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现在空中手写的人机交互方式,给用户带来一种新型的人机交互体验,设计了一种基于惯性传感器的空中手写轨迹识别系统。系统主要包括数据采集滤波模块、四元数法坐标系转换模块、积分获取测量轨迹模块和神经网络识别模块四部分。本文在原始数据采集和积分获取轨迹两个环节采用卡尔曼滤波算法。为了验证系统的准确性,以在空中书写数字8为例,经卡尔曼滤波后在空间范围内的轨迹完整、清晰,对数字0-9轨迹的捕捉也验证了这一点。设计了AlexNet神经网络迁移学习模块进行轨迹识别,实验结果表明,识别准确率为87.3%,轨迹识别度较高,达到了预期效果。

    • 基于分形理论的水泥混凝土路面坑槽破损程度判别

      2020, 20(28):11666-11671.

      摘要 (403) HTML (0) PDF 3.59 M (330) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高水泥混凝土路面坑槽破损程度的判别效率,提出使用分形维数D和破损率DR评价坑槽破损状况的方法。通过路况检测车采集具有典型病害的水泥混凝土道路图像,基于纹理和灰度相结合的方法,提取出坑槽区域的二值图像,根据每幅图像对应的路面状况指数PCI及DR,确定不同破损程度的分形维数范围。研究表明,当1.26≤D<1.57 & 1.39<DR≤9.71,坑槽为轻度破损;当1.57≤D<1.77 & 9.83<DR≤18.09,坑槽为中度破损;当D≥1.77 & DR≥18.43,坑槽为重度破损;提出的分形理论方法对坑槽破损程度判别的总体准确率为97.22%。采用分形维数D与破损率DR相结合的评价方法可实现对水泥混凝土路面坑槽破损程度的高效准确判别。

    • 基于生成对抗网络的宫颈细胞图像数据增强

      2020, 20(28):11672-11677.

      摘要 (530) HTML (0) PDF 3.01 M (439) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了在数据集过小时更好的训练卷积神经网络,本文提出一种方法通过训练GAN(生成对抗网络)生成新的样本进行图像数据增强。扩充后的数据集应用于训练图像分类模型,得到了不错的效果。针对Herlev宫颈细胞数据集的二分类问题,本文首先使用原始训练集训练GAN,生成了大量高质量的高分辨率细胞图像,将每类训练集扩充到24 000例。然后使用扩充后的训练集进行分类网络训练,在Resnet迁移学习的验证集准确率高达97%,高于仿射变换扩充的数据集的训练结果93%,可见本文方法可以有效地实现图像的数据增强。本文方法也可用于其他领域的图像数据增强。

    • 中国煤矿安全评价知识图谱——基于CiteSpace V的可视化分析

      2020, 20(28):11678-11684.

      摘要 (568) HTML (0) PDF 2.96 M (400) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决煤矿安全生产过程中的危害问题,了解煤矿安全评价领域的发展趋势,借助Cite Space V软件对1998—2018年期间CNKI收录的“煤矿”“安全评价”领域的相关文献进行可视化知识图谱分析。结果表明:该领域的研究主要集中于安全领域贡献较为突出的高校机构,作者间合作以小范围团队合作为主;安全评价、指标体系、风险评价以及评价模型等是未来该领域内重点研究的几个方面;人为因素导致的矿工不安全行为而引发的煤矿安全风险是未来该领域研究的热点。

    • 基于深度学习的岩石铸体薄片图像孔隙自动提取

      2020, 20(28):11685-11692.

      摘要 (443) HTML (0) PDF 6.22 M (375) 评论 (0) 收藏

      摘要:岩石铸体薄片图像中孔隙区域的准确提取是分析评估工作的前提。但目前传统的孔隙提取方法主要是通过颜色特征进行阈值分割,精度较低,需加入大量的人工交互操作才能提高精度。因此提出一种新的基于深度学习的孔隙区域自动提取算法,该算法基于U-net搭建网络基本框架。首先,网络在编码阶段加入残差块来提升网络的深度。其次,针对残差块进行优化并引入空洞卷积,提取更全局、语义层次更深的特征。最后,在解码阶段加入网络模块间的短连接,提出新的融合特征方法,更好地将浅层特征与深层语义特征相结合,得到更加精细的孔隙区域。实验结果表明,该方法优于传统的孔隙提取方法,具有更高的分割精度且无需人工操作,与主流卷积神经网络相比也具有更高的精度和平均交并比。

    • 城市轨道交通网络鲁棒性分析

      2020, 20(28):11693-11697.

      摘要 (438) HTML (0) PDF 1.54 M (364) 评论 (0) 收藏

      摘要:为保障城市轨道交通运输网络的安全运营,使城市轨道交通网络改、扩、建优化策略更具有针对性,提升网络抗毁能力。通过复杂网络理论构建城市轨道交通网络路网模型,该模型引入虚拟换乘边概念,便于准确地描述网络中边的权重,并通过提出改进的边权函数以及交通流动态分配原则,建立了网络级联失效模型。以郑州市城市轨道交通网络进行了实证分析,结果表明:改进后的城市轨道交通网络级联失效模型能更为准确地仿真网络级联失效过程;网络在选择性攻击和随机性攻击下选择性攻击网络所呈现的鲁棒性较差。可见对于城市轨道交通网络优化时,应该重视提升关键节点的鲁棒性,实现网络高效运转。

    • 时间触发以太网时钟同步协议攻击行为的性能评估方法

      2020, 20(28):11698-11705.

      摘要 (459) HTML (0) PDF 2.93 M (350) 评论 (0) 收藏

      摘要:时间触发以太网时钟同步协议的PCF帧(Protocal Control Frames)是决定该网络能否正常工作的核心要素,一旦发生针对PCF帧的攻击行为,可能会导致整个时间触发以太网的时序错乱和瘫痪。为了更好的深入分析这种攻击行为,本文提出一种针对PCF帧的攻击行为的性能评估方法,可对攻击者能力和攻击造成的影响进行有效评估。首先以不同阶段的时钟同步过程为考量依据,对攻击行为的实施过程和造成的影响进行详细分析,建立针对PCF帧的攻击行为分类框架。然后对攻击行为的要素进行分析提取,并结合量化参数,推导出攻击行为性能量化的数学表述。最后通过典型示例,对提出的方法进行应用说明,结果表明,本文的方法可以较为合理的对攻击效能进行评估。

    • >TQ化学工业
    • 热电厂烟道气中CO2分离无机膜的制备

      2020, 20(28):11706-11710.

      摘要 (570) HTML (0) PDF 1.90 M (370) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用溶胶凝胶法制备氧化物粉体前驱体,然后高温焙烧得到具有钙钛矿结构的粉体,利用相转化-烧结技术制备中空纤维膜。将碳酸盐按照一定比例混合制得低共熔体,在高温熔融条件浸渍制备双相膜。该膜具有氧化物相和碳酸盐相,在高温下碳酸盐相可以通过碳酸根离子进行传导,而阳离子则通过钙钛矿相进行传递,从而完成对CO2的分离。把双相膜安装在自制反应器中,在膜内外分别通入氦气作为吹扫气和烟道气,并将尾气通过气相色谱在线监测气体中的组成,然后通过计算得出CO2的高温透过量,实验结果表明在850℃的透量最高为1.221 mL/( cm2.min),为热电厂烟道气的处理提供了一种新的思路。

    • >TU建筑科学
    • 南京典型段地铁工程对地下水流动态的影响

      2020, 20(28):11711-11717.

      摘要 (490) HTML (0) PDF 6.35 M (349) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文以“南京典型段地铁工程”为研究对象,利用FEFLOW数值模拟软件建立非稳定流数值模型,预测了地铁开挖涌水量大小以及研究了在施工期、运营期和服务期满后区域地下水流场动态变化;分析了地铁建设对仙鹤门水源地流场的影响以及可能引发的环境水文地质问题。结果表明:由于地铁施工开挖导致的隧道涌水以及需要疏干降水,在施工站点和区间隧道地下水位大幅度下降,运营期和服务期满后地下水流场逐渐恢复到初始状态;地铁工程对仙鹤门水源地影响较大的区段主要是龙王山段,其他区段对水源地影响轻微。而研究区内桦墅站至龙王山区段灰岩埋藏浅,岩溶发育强烈,地铁工程可能导致局部地区径流条件发生变化,诱发岩溶地面塌陷灾害。

    • 考虑颗粒级配影响的高聚物改良钙质砂抗剪强度特性试验研究

      2020, 20(28):11718-11724.

      摘要 (518) HTML (0) PDF 3.99 M (361) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于南海某岛礁典型回填工程面临的钙质砂问题,提出采用环保固化剂高聚物对钙质砂地基进行加固。制作不同级配、不同高聚物含量的固化钙质砂试样,开展一系列直剪试验和SEM微观结构试验,研究高聚物固化钙质砂的抗剪强度、粘聚力、内摩擦角等参数随着高聚物掺量和颗粒级配变化的演变规律,以及高聚物改良钙质砂力学性能的微观机理。试验结果表明,随着高聚物掺量的增加,高聚物改良钙质砂的抗剪强度明显增大,试样的剪应力-位移曲线由硬化特征逐渐呈现为软化特征;高聚物主要通过影响钙质砂的粘聚力来改变其抗剪强度,对内摩擦角的影响十分有限;钙质砂中粗颗粒含量越多,其孔隙越大,高聚物改良钙质砂的反应越明显,对其强度的提升作用也越明显; 高聚物主要包裹在钙质砂颗粒表面或填充于颗粒之间,从而改变钙质砂材料原本的力学性质,使得土体的抗剪强度明显增长。

    • 山区风电临坡圆形基础倾覆失稳对坡体变形的影响

      2020, 20(28):11725-11729.

      摘要 (409) HTML (0) PDF 2.78 M (351) 评论 (0) 收藏

      摘要:山区风电塔架均修建于山区丘陵坡顶。若风电基础倾覆失稳,将对边坡稳定性造成影响。通过数值模拟方法,研究了临坡圆形基础倾覆失稳引起的边坡土体变形,讨论了基础直径、边坡角对坡体变形的影响。结果表明:坡面隆起随基础直径增大使坡面隆起量增大,随临坡距增大而减小,临坡距e/D=3(e为基础边缘距离边坡距离,D为基础直径)较e/D=5时最大隆起值增大了143%。此外,边坡角增大不仅使坡面隆起增加,而且边坡土体变形范围增大。讨论了基础转动点与基础临坡距离之间的关系,发现圆形基础的转动点位置随临坡距增加呈先上升后下降的趋势。

    • 生活垃圾焚烧底灰基墙体材料的活化胶凝性能

      2020, 20(28):11730-11734.

      摘要 (427) HTML (0) PDF 1.60 M (351) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 磨细循环流化床粉煤灰-石灰的水化特性

      2020, 20(28):11735-11739.

      摘要 (415) HTML (0) PDF 3.56 M (485) 评论 (0) 收藏

      摘要:为直观准确分析循环流化床(CFB)粉煤灰的火山灰反应活性,本文通过设计CFB粉煤灰-石灰(8:2)二元体系,采用水化热、XRD和SEM-EDS等测试手段,探讨不同磨细CFB粉煤灰的水化特性及力学性能变化规律。结果表明:粉磨细化有利于CFB粉煤灰火山灰反应的进行,促进其水化产物生成、微结构的优化,从而提高其胶凝材料的力学性能,且粉磨细化程度越高,效果越明显。超细循环流化床粉煤灰具有较快的火山灰反应速率,水化产物以棒状钙钒石(AFt)、无定形C-S-H凝胶和Ca(OH)2等为主,浆体结构较为致密,其早、后期强度比未经磨细的CFB粉煤灰高出2.4 MPa、3.0 MPa,超细化处理的CFB粉煤灰表现出优异的火山灰活性及水化反应能力。

    • Na/Al对赤泥-煤系偏高岭土地聚合物电化学响应的影响

      2020, 20(28):11740-11745.

      摘要 (434) HTML (0) PDF 2.08 M (390) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文对养护28d龄期不同Na/Al条件下的赤泥-煤系偏高岭土地聚合物的单轴抗压强度和电化学阻抗响应进行了系列测试和分析。根据地聚合物中离子扩散的特点,建立了基本等效电路模型,利用ZSimDemo3.30d软件拟合与解析等效电路,分析各电路元件参数与Na/Al的关系。结果表明,赤泥-煤系偏高岭土地聚合物的抗压强度随着Na/Al的增大呈先增大后减小的趋势。电化学阻抗谱测试结果显示,Nyquist图均呈现高频区扁平容抗弧和低频区不明显的扩散曲线;等效电路模型为R(Q(RW)),且随着Na/Al的增大,地聚合物体系的总电阻和硅铝酸盐凝胶中的双电层电容均呈先增大后减小的趋势,而电荷转移电阻随着Na/Al的增大呈减小趋势。本研究运用电化学阻抗谱技术对地聚合物的电化学阻抗特征进行分析,揭示了赤泥-煤系偏高岭土地聚合物抗压强度随Na/Al的变化规律,同时也证明了电化学阻抗谱技术运用于地聚合物强度测试的可行性,为地聚合物无损检测技术提供新思路、新手段。

    • 管桩预应力自动张拉机张拉部件的优化设计与疲劳寿命分析

      2020, 20(28):11746-11754.

      摘要 (426) HTML (0) PDF 5.09 M (367) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有管桩预应力张拉机的张拉部件因疲劳强度不足而引起断裂问题,设计了合抱式张拉部件,并结合实际生产工况进行了疲劳寿命分析和结构优化。以提高系统的响应速度为目标对张拉部件进行了轻量化的结构优化设计;考虑到其受到的变幅载荷是随机的,得到的疲劳寿命具有较大的离散性,且在前期优化设计中变幅载荷曲线难以准确获取,故对张拉部件进行了寿命预测和疲劳强度评估,将变幅载荷转化为峰值的恒幅载荷条件分析了其疲劳寿命。通过结合改善变截面处应力集中等方法,结果表明:重量减轻了3.5%,疲劳寿命提升了15.5%。本研究对优化设计方案的疲劳寿命预测与评估有工程实用价值,可为张拉机的设计与工程化提供参考。

    • 内蒙古中西部农牧民居住建筑冬季室内热舒适度

      2020, 20(28):11755-11760.

      摘要 (497) HTML (0) PDF 1.65 M (356) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对内蒙古中西部农牧民居住建筑和生活情况实地调研,并对冬季室内温度和热舒适进行现场实测,统计分析得出:农牧民居住建筑冬季室内温度主要分布在10 ℃~16 ℃,温度普遍偏低,大多数农牧民感觉偏冷,这对保障农牧民的健康舒适,提升他们的生活品质还有一定差距。通过深入研究热感觉与室内温度、服装热阻、新陈代谢率及年龄之间的相互关系,得出内蒙古中西部农牧民居住建筑冬季室内可接受温度范围为13.63 ℃~21.66 ℃,期望温度为19.38 ℃,热中性温度为16.09 ℃。这一结论对深入研究农牧民居住建筑冬季室内热舒适度、为农牧民住宅冬季供暖温度提供依据及对提升农牧民生活品质具有重要意义。

    • >U交通运输
    • 北京地铁导向标志可用性评测

      2020, 20(28):11761-11766.

      摘要 (456) HTML (0) PDF 1.53 M (362) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高北京地铁导向标志的可用性,对其进行可用性评测。本文选取北京地铁站内25个导向标志,从区分性、可读性、兼容性三个因素出发,应用问卷调查法对120名被试进行研究。实验结果表明:①售票标志、网络取票标志、自助售票标志的区分性更差;在北京居住不同时长的人群对于标志区分性判断的正确率上具有显著差异;②折叠箭头状的导向标志相比单向箭头标志的可读性更差;③出口标志最能引起人们的重视,其次为功能区文字描述标志,功能区图片描述最不能引起重视。得出:售票、网络取票、自助售票标志需要提高区分性;折叠箭头状导向标志容易引起误解,应使用单向箭头导向标志;导向标志的兼容性按照出口→功能区的文字→箭头→功能区的图片依次降低。

    • 基于土工网的公路土石边坡固土性能

      2020, 20(28):11767-11774.

      摘要 (498) HTML (0) PDF 5.31 M (492) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高公路土石边坡的稳定性,拓展土工网新型材料的应用领域,采用室内模拟降雨冲刷装置,分别对公路土石边坡复合毯、三维网、单层网防护的不同坡度边坡进行了大量雨水模拟冲刷试验。分析在不同坡度、不同土工网防护下降雨量、水土流失面积、流失量、侵蚀模量值、抗冲刷时间之间相互关系。结果表明:得到了三种土工网的固土性能;建立了一定坡度下土体累积流失面积与时间关系模型;不同土工网应用于不同的使用条件。可见,不同土工网边坡防护的使用条件为土石边坡土体流失的防护提供了一种新的研究思路。

    • 考虑初始几何缺陷对拱桥变形分布识别的影响

      2020, 20(28):11775-11781.

      摘要 (449) HTML (0) PDF 3.96 M (400) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更精准地识别拱桥的变形分布,本文提出了考虑初始几何缺陷的拱桥变形分布识别方法。基于应变与拱肋曲率变化间的推导关系,本文利用采集的应变响应去有效识别拱肋的变形分布。进而,确定不同类型的初始几何缺陷的呈现形式,并将它们分别融入到公式中去分析变形曲线间的不同。为了验证本文提出方法的可行性和有效性,对一座系杆拱桥的变形分布进行估计,结果表明初始几何缺陷对拱桥变形分布具有较大的影响,本文所提出的方法能够有效识别含有初始缺陷结构的变形分布。

    • 基于最小覆盖圆时空聚类算法的出行轨迹停驻点识别

      2020, 20(28):11782-11788.

      摘要 (524) HTML (0) PDF 3.32 M (386) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文面向出行GPS轨迹中停驻点的识别问题,提出一种基于最小覆盖圆的时空聚类方法。使用停驻范围阈值对轨迹点进行聚类,使用停驻时间阈值对聚类类簇进行初步过滤,使用类簇近邻距离与类簇近邻时间两个阈值对预过滤类簇进行合并,继而使用停驻时间阈值进行最终过滤得到停驻时段与停驻点。该算法改进了已有时空聚类算法中初始类簇的确定方法,提高了计算效率。由于现有的查全率与查准率无法准确衡量停驻点识别结果的精度,基于停驻时段精确度对查全率与查准率计算计算方法进行修改。使用包含9 923个轨迹点的轨迹进行算法有效性检验,轨迹中包含的三个停驻时段均得到有效识别,查准率与查全率均为0.82,实验结果表明,该算法在轨迹重合度高以及轨迹漂移等情形下具有较高的准确性。

    • 基于博弈TOPSIS的高速公路交通安全评价模型

      2020, 20(28):11789-11793.

      摘要 (500) HTML (0) PDF 1006.15 K (396) 评论 (0) 收藏

      摘要:高速公路交通安全评价是各级单位对于交通管理和事故预防的基础。为确定高速公路在运营时的交通安全等级,由博弈论思想将FAHP法与熵权法所求权重优化重组,得出组合权重;并且通过TOPSIS法求得贴近度矩阵,结合组合权重建立评价混合模型。以洛阳某高速公路为例,进行交通安全等级综合评价,并将结果与单一权重计算模型:熵权-TOPSIS、FAHP-TOPSIE模型进行比较。结果表明博弈组合赋权的TOPSIS法所得结果更具有效性、准确性,且与实际交通安全状况基本相符,可见该混合模型能合理的反应高速公路交通安全等级。

    • >V航空、航天
    • 高速列车半主动悬挂系统的振动及主动控制

      2020, 20(28):11794-11802.

      摘要 (528) HTML (0) PDF 3.05 M (368) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文对两自由度高速列车半主动悬挂系统的垂向振动进行研究,考虑了二系悬挂中的刚度三次非线性。采用模态设解法、多尺度法得到了振动系统的二次近似解析解及振动系统的平均方程。振动系统的二阶模态振幅远远大于一阶模态的振幅,重点讨论了外激励频率趋近振动系统二阶模态频率时的振动控制情况。对线性系统的时滞反馈控制表明,存下一个最佳的反馈增益系数,无论时滞量如何取值,当反馈增益系数取得该值时,车体的振幅达到最小。对非线性时滞反馈控制,针对某一反馈增益系数,存在时滞的某些减振区间,当时滞量在该区间取值时能够抑制车体的振动。并且存在一些时滞的最佳值,车体的振幅达到最小。研究结果表明,能够利用时滞反馈控制改善悬挂系统的振动特性,达到抑制车体振动的目的。

    • 某航空发动机舱电子设备热设计

      2020, 20(28):11803-11808.

      摘要 (467) HTML (0) PDF 2.20 M (351) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了满足航空发动机舱电子设备热防护和热管理系统设计需要,本文对发动机舱内部热量产生和传递过程进行分析,得出了电子设备达到热平衡时的平衡方程,给出了与电子设备相关各部分热量的计算方法,建立了发动机舱电子设备传热计算模型。针对某航空发动机和电子设备的具体参数和工况,利用建立的传热模型进行迭代求解和分析。结果表明:与发动机舱空气温度相比,发动机机匣温度对于传入电子设备内部的热量值影响较大。隔热材料表面发射率越高,隔热材料表面的平衡温度也越高,传入电子设备内部的热量越多。

    • 民航不安全因素联动对空难事故的影响——基于45起案例的清晰集定性比较分析

      2020, 20(28):11809-11817.

      摘要 (484) HTML (0) PDF 1.51 M (401) 评论 (0) 收藏

      摘要:航空事故的发生并非由单一不安全因素造成,一般是可变因素的联动效应。以45起民航空难事故及事故征候为案例对象,以Reason理论模型为基础,应用定性比较分析方法,从环境、机器、人因及管理四个维度,甄别空难事故的关键因素,探索空难事故致因的联动效应。研究结果表明:“维修差错”、“机组协调不当”是民航空难事故的关键因素,“恶劣天气”和“驾驶员生理心理缺陷”更容易造成重大空难;通过组态分析得出事故致因的4种解以及导致重大空难的3条路径,区别于一般事故,“机组人为差错”是重大空难发生的核心因素。通过变量整合,从主客观及制度层面提出了避免事故的建议,为保证飞行安全提供新的思路和方法。

    • >X环境科学、安全科学
    • 超低排放燃煤电站SO3生成及全流程分布特性

      2020, 20(28):11818-11824.

      摘要 (499) HTML (0) PDF 3.82 M (368) 评论 (0) 收藏

      摘要:对多个电厂省煤器出口和SCR出口烟气中SO3浓度进行了测试,并对两个典型超低排放1000MW机组50%、75%和100%负荷烟气中SO3浓度进行了全流程现场实验,主要研究典型燃煤电站中三氧化硫的生成和全流程分布特性。结果表明,三氧化硫炉内生成率一般在0.145%-0.785%之间,SCR装置内SO3生成率为0.165-0.86%。空预器后SO3浓度降低,降低幅度为18.3-28.1%;传统静电除尘器和低低温静电除尘器对三氧化硫的脱除率分别9999为7.5-10%和20.2-31.4%。传统湿法脱硫装置和高效脱硫除尘一体化装置对SO3的脱除率分别为22.2-29.5%和26.2-36.7%。采用湿法脱硫+湿式静电除尘器的组合方式实现超低排放的燃煤电站对SO3的总脱除效率为61.2-76.4%,最终排放浓度为2.48-3.36mg/Nm3。采用高效脱硫除尘一体化装置的燃煤电站三氧化硫总脱除效率为59.3-62%,最终排放浓度为6.8-8.6mg/Nm3。

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