• 2020年第20卷第32期文章目次
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    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 社交媒体数据可视化分析综述

      2020, 20(32):13085-13090.

      摘要 (1152) HTML (0) PDF 1.88 M (658) 评论 (0) 收藏

      摘要:社交媒体的出现为人类提供了新的交流方式,同时也产生了大量的数据。这些数据蕴含着丰富的信息,也反映了人类的社会行为。利用可视化分析技术可以对社交媒体数据进行交互式分析,提高人类对抽象信息的理解和综合研判能力。本文首先介绍了可视化分析的步骤。在此基础上,阐述了社交网络可视化、时空信息可视化和文本可视化的实现方式。最后,对可视化分析过程中遇到的问题和挑战进行了讨论。

    • >O1-2数学
    • 具有多重休假和两阶段服务的MX/G/1重试排队系统

      2020, 20(32):13091-13098.

      摘要 (1028) HTML (0) PDF 1.03 M (560) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究具有服务多重休假和两阶段服务的重试排队系统, 其中休假结束后服台需要重新启动. 批次到达的顾客形成参数为的Poisson过程, 顾客进行两阶段的服务:必选服务和可选服务, 其中第二阶段的可选服务有多种服务可供选择. 首先通过嵌入马尔科夫链的方法得到了系统稳定性存在的条件, 然后通过引入补充变量求出系统稳定状态分布及相关指标. 最后在广义服务时间的定义下, 证明了系统随机分解性.

    • >O3力学
    • 非线性(时滞)动力学问题的一种新暂态时程积分解法

      2020, 20(32):13099-13106.

      摘要 (864) HTML (0) PDF 5.21 M (745) 评论 (0) 收藏

      摘要:非线性微分方程很难求得精确解析解,数值方法是求解非线性问题的一种有效手段。针对非线性微分方程,提出一种新的暂态时程积分方法。在暂态时程积分过程中,将非线性项看做非齐次项,在瞬态区间起始时刻处进行Taylor展开,并结合Romberg数值积分进行计算。Taylor展开时,将系统状态方程连续引入到非线性项导数的求解过程中,可简单有效地计算高阶导数。在此基础上,对含有时滞的非线性微分方程数值解法进行了研究,将时滞项同样看做非齐次项,利用线性插值处理后,结合Romberg积分进行计算。实例计算结果表明,该方法对有无时滞的非线性微分方程,均可求得较高精度的数值解。

    • 拉剪多轴载荷作用下的弹性梁弯曲变形

      2020, 20(32):13107-13112.

      摘要 (795) HTML (0) PDF 2.57 M (478) 评论 (0) 收藏

      摘要:为设计海洋柔性管缆装备多轴加载试验工况,通过建立解析模型和有限元数值模型研究了弹性梁在轴向拉伸载荷与横向多集中载荷共同作用下的弯曲变形,以及拉伸载荷、横向剪力、弯曲刚度等对变形的影响规律,拟合了弹性梁跨中曲率与多轴载荷的近似关系式。结果表明:解析模型结果与有限元结果吻合较好,可见解析模型的正确性。轴向拉力使得跨中区域曲率呈现“凹”形态;梁跨中曲率随拉力增大或剪力减小而迅速减小同时曲率分布更平滑,但随弯曲刚度的下降呈现先增大后减小;拟合的弹性梁跨中曲率与多轴载荷关系式满足工程精度要求。

    • >P天文学、地球科学
    • 云南大理复杂地形上风场的模拟研究

      2020, 20(32):13113-13122.

      摘要 (804) HTML (0) PDF 5.75 M (565) 评论 (0) 收藏

      摘要:大风是云南地区的主要灾害性天气现象之一,对当地的经济和农业生产以及日常出行都造成不利影响。本文运用三维大涡模式OpenFOAM研究云南大理白族自治州南部(100.24°N,24.83°E)微环境地形条件下风场的变化规律。结果表明:入口风速为南风时,由于迎风坡地形的强迫抬升使局部风速增大,最大值接近于入口风速的1.5倍。而同时由于山脉的阻碍作用,在山坡背面坡风速则会急剧减小,同时风向也会发生变化,产生尺度较小的涡旋以及不规则的回流。经计算,该地区刮北风时探测点风速相较于入口风速减小,东风时探测点风速略有增加,而西风入口风速条件下观测点风速变化最大,初始入口风速为西风30m/s时,7200秒后观测点风速在水平方向上的分量最大可达44.55m/s。

    • >R医药、卫生
    • 牛蒡子炮制前后质量标志物的网络药理学研究

      2020, 20(32):13123-13128.

      摘要 (628) HTML (0) PDF 2.61 M (502) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究牛蒡子炮制前后质量标志物的药效作用靶点,构建“成分-靶点-疾病”作用网络,解释牛蒡子炮制机理。 通过PharmMapper数据库筛选牛蒡子炮制前后6个质量标志物成分的潜在作用靶点,通过STRING数据库构建靶点蛋白相互作用网络;采用Cytoscape软件构建“成分-靶点-疾病”网络图。牛蒡子炮制前后质量标志物成分可通过多靶点作用,在抗肿瘤、抗炎、心脏损伤保护、抗高血压等方面发挥作用,且各个成分的相关作用靶点相互交联,共同发挥多靶点药效作用。通过网络药理学方法揭示了牛蒡子炮制前后质量标志物的主要药效作用,为进一步深入揭示其炮制机理提供了科学依据。

    • >S农业科学
    • 城市公园绿地质量对青少年体力活动影响——以哈尔滨市为例

      2020, 20(32):13129-13136.

      摘要 (701) HTML (0) PDF 2.30 M (501) 评论 (0) 收藏

      摘要:适当的体力活动对青少年身心健康具有良好促进作用。通过对城市公园绿地规划位置、环境质量和活动人群特征等因素与青少年体力活动的相互关系进行研究。在了解目前青少年体力活动情况的基础上,探讨促进青少年身心健康的环境设计方法。结果表明:公园绿地中青少年体力活动强度较低。受学业情况的限制,低年龄青少年体力活动频率更高。青少年PA频率与到访UGS的距离呈负相关,与时长呈正相关。距离公园近的青少年的访问频率高时间短、远距离的频率低但活动时间长。设计中开阔的水面、优美的建筑造型、完善的道路系统等环境因素能够增加青少年的活动频率,同时场地设计的趣味性、良好的设施维护与场地卫生情况对体力活动的开展具有重要促进作用。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 基于遗传-支持向量机的分布式光纤监测矿压时序预测

      2020, 20(32):13137-13142.

      摘要 (663) HTML (0) PDF 2.00 M (466) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了有效的掌握岩层内部变形,准确预测开采过程中的矿压显现规律。采用分布式光纤监测覆岩内部变形并结合支持向量机计算方法,将光纤频移变化度作为主要特征参数,构建混沌矿压数据相空间,采用遗传算法(GA)对支持向量机回归(SVR)超参数寻优。开展相似材料模型试验,模拟工作面开采,并引入光纤频移变化度概念,建立GA-SVR时序预测模型。预测结果与传统回归模型(SVR)和BP神经网络模型(BPNN)进行比较。结果表明,BPNN容易发生过拟合,传统SVR模型依赖超参数选取,GA-SVR模型在超参数选取上更科学,不容易发生过拟合,预测精度高于上述两种算法,为矿压时序预测定量化提供科学依据。

    • 深部软岩小角度斜交巷道综合控制技术及其应用

      2020, 20(32):13143-13147.

      摘要 (548) HTML (0) PDF 2.70 M (471) 评论 (0) 收藏

      摘要:深部软岩巷道斜交主运大巷是矿山工程建设的技术难题之一,两巷交岔部位临空面积大、支护条件复杂,难以形成受力合理的承载体系,随着工作面推进中间岩柱的侧向约束逐渐缺失,常规支护无法达到控制巷道变形的目的。通过对小角度斜交巷道失稳机理的深入分析,提出采用钢桁架传递围岩压力、选用岩柱对穿锚索提供水平约束力的综合加固技术;依托潘四东矿1203下顺槽联络巷与主运大巷斜交工程,基于主、被动支护相协调的原则,提出了两种针对性的加强方案;通过建立数值仿真模型,分析了不同措施的巷道变形特性及加固效果,最终选择“锚网喷+U型棚+对穿锚索”的综合控制措施。通过实测数据表明,采用对穿锚索技术进行岩柱加固,能够有效改善围岩的受力状态,约束巷道的拱顶沉降及边墙位移,验证了新掘斜交巷道处理方案的可行性。得到的结论可为解决深部软弱地层小角度水平斜交巷道的支护问题提供一定理论指导。

    • >TE石油、天然气工业
    • 牛蹄塘与陡山沱组页岩孔隙发育差异性与主控因素分析——以鄂西某井为例

      2020, 20(32):13148-13157.

      摘要 (629) HTML (0) PDF 7.44 M (669) 评论 (0) 收藏

      摘要:鄂西地区是长江中下游地区页岩气勘探开发的重点区域,其中震旦系、寒武系等层系均获页岩气流,因此,对其储层微观孔隙结构特征及其影响因素进行研究具有十分重要的意义。通过对研究区页岩样品进行FE-SEM观察、TOC含量测定、全岩及粘土X-衍射分析及其岩石物性等的分析,明确了研究区储层孔渗特征及储集空间类型、有机质丰度及成熟度、矿物组成等。研究表明,牛蹄塘组页岩核磁总孔隙度及渗透率均大于陡山沱组页岩,陡山沱组页岩有机质孔隙发育较好且发育更多白云石晶间孔,部分层段发育方解石溶蚀晶锥及溶蚀坑洞;TOC含量及有机质热演化程度与有机质孔隙呈现负相关关系;矿物组分中,石英及长石含量与核磁总孔隙度呈现正相关关系,而白云石含量与其呈现负相关关系,黏土矿物与核磁总孔隙度的相关性并不明显;此外,核磁总孔隙度与深度呈负相关关系,表现在随深度的加深,核磁孔隙度总体呈波动下降趋势。分析认为:矿物组分、有机质丰度及热演化程度、埋藏深度是影响页岩储集能力的重要因素,有机质的富集有利于页岩气的生成与吸附,脆性矿物的存在提高了储层的脆性,有利于储层的增产改造;埋藏深度影响储集空间的保存条件优劣。

    • CO2与压裂地层置换规律实验研究

      2020, 20(32):13158-13162.

      摘要 (619) HTML (0) PDF 2.17 M (548) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对致密油藏注不进,采不出的开发难题和低产量、低效益的开发现实,基于国外对致密油藏CO2驱的成功案例,提出了CO2干法压裂以及CO2置换相结合的开发思路。模拟干法压裂地层,开展了CO2置换实验,研究了焖井时间、焖井压力、返排压差等因素对CO2置换效率的影响。并借助CT扫描技术,对比实验前后岩心内流体的分布推测置换实验反应情况。实验结果表明:最佳焖井时间为12~24 h;焖井压力大于最小混相压力(20.56 MPa)时焖井后能取得较高置换效率;返排压差在6 MPa以上开发效果最佳。在压裂的致密油藏内,离裂缝距离中等的岩心部位置换效果最好,其次为靠近裂缝的岩心部位,而距裂缝最远的岩心部位置换效果最差。

    • 高含水油藏深部调剖驱油机理实验研究

      2020, 20(32):13163-13167.

      摘要 (576) HTML (0) PDF 1.99 M (740) 评论 (0) 收藏

      摘要:为改善低渗油藏高含水期水驱开发效果,在室内应用CT扫描技术开展了岩心深部调剖驱替实验研究,获得了不同时刻岩心内油水分布状态信息,探索了深部调剖驱油机理。实验结果表明,一次水驱过程,注入水主要在高渗层内以活塞式向岩心深部推进,形成水驱优势通道,引起无效水循环;低渗层内水驱波及体积较小,仅波及到岩心第27个切片处。后续水驱过程,改性淀粉凝胶保持很好的完整性并有效封堵高渗层,注入水不仅启动了凝胶正上部的低渗层剩余油区域而且扩大了岩心入口端低渗层波及体积。高渗层采收率首先受驱替效率和波及效率共同影响,当波及效率不在增加,采收率的大小取决于驱替效率的大小;低渗层采收率一直受驱替效率和波及效率共同影响,且波及效率发挥主要作用。后续水驱过程低渗层起主导作用,采收率增加了15.1%。

    • 双壁钻杆反循环系统新型井下封阻导流器冲蚀与强度研究

      2020, 20(32):13168-13174.

      摘要 (538) HTML (0) PDF 5.22 M (647) 评论 (0) 收藏

      摘要:井下封阻导流器的设计与优选是双壁钻杆反循环钻井的关键,针对高流速、大循环压差的工作环境,设计了一种同一本体不同井眼的井下封阻器,并对不同入口质量流速与颗粒粒径条件下进行了流体流动与封阻器磨损建模研究,依据冲蚀模拟结果对封阻器进行了强度分析,设计并进行了封阻器气密性验证与返砂实验。可看出,封隔器壁面磨损程度随着入口流量的增大和颗粒粒径的减小而逐渐增大,且根据抗拉抗扭强度要求,封阻器最大安全扭矩为29 t/m,最大安全拉力约合270t。实验结果表明,新型井下封阻导流器符合双壁钻杆反循环要求。

    • >TH机械、仪表工业
    • 液黏离合器摩擦副对流换热系数数值模拟研究

      2020, 20(32):13175-13181.

      摘要 (640) HTML (0) PDF 3.52 M (451) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了预测液黏离合器的温度场分布及热负荷特性,通过数值模拟研究求得摩擦副散热面的对流换热系数。应用计算流体动力学软件CFX建立了摩擦副流固耦合有限元模型,获得了摩擦副的温度场分布,综合考虑换热表面形状、摩擦片转速、油液流速和入口压力、流体物理性质等因素,揭示了各因素与对流换热系数之间的内在联系。结果表明:摩擦副温度从内径到外径逐渐升高,菱形区域中心温度比四周高。摩擦片转速越大对流换热系数越大;油液黏度越小,入口压力越大,对流换热系数越大。可见,油液流速对换热系数的影响最为显著;摩擦片转速、油液的入口压力和黏度会改变流速及流体的运动状态,从而影响对流换热系数。

    • 核燃料组件氧化膜检测装置及其柔顺测量方法

      2020, 20(32):13182-13187.

      摘要 (590) HTML (0) PDF 3.17 M (465) 评论 (0) 收藏

      摘要:核燃料组件由于长期处于高温、高压、高辐照等复杂多变环境中,变形燃料棒的锆合金包壳表面极易发生氧化现象。因此,研究组件氧化膜高精度检测装置与柔顺测量方法对核电站的安全运营至关重要。为此,通过借鉴胡克铰构型机理,研制出一款核燃料组件氧化膜检测装置,配合其搭载的膜厚测量探头,实现组件氧化膜厚度的高精度检测。同时,基于装置自身结构及各传感检测信息,建立装置检测过程中力控模型,并提出柔顺测量方法,以解决高危核燃料组件的柔顺检测问题。实验结果表明,装置能够满足组件氧化膜厚度检测精度要求,且其柔顺检测性能具备核电领域安全应用技术条件。

    • >TK能源与动力工程
    • 重力驱动自然对流-相变耦合散热系统数值模拟

      2020, 20(32):13188-13196.

      摘要 (586) HTML (0) PDF 3.58 M (467) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现大功率电力设备在自然对流下的有效散热,设计了重力驱动的自然对流-相变耦合散热系统。冷凝板表面安装的翅片增大了系统散热面积。系统内部具有两相回路,通过工质在回路中的相变换热,实现热量的有效传递。通过建立重力驱动自然对流-相变耦合散热系统的流动与传热模型,模拟研究系统内部的两相流动与传热传质过程。模拟研究结果表明,系统在热量输入后能够迅速启动,充液率为40%且总功率为3600 W时,系统最高温度为350.24 K。可见该系统能够对大功率电力设备进行及时有效的散热。

    • 基于Simulink仿真模拟的智慧能源管理系统分析

      2020, 20(32):13197-13205.

      摘要 (567) HTML (0) PDF 4.33 M (599) 评论 (0) 收藏

      摘要:智慧多能源系统被认为是未来能源领域的发展方向,是以通讯信息技术为基础、集成多能源提高能源利用效率、降低能源供应成本的有效模式。华南现代中医药城园区现主要以外购电、锅炉供热的传统供能方式来分别满足用户的电能、蒸汽热能需求,为了提高中药城园区能源的综合使用效率及促进药渣的综合使用,提出了药渣气化、生物质气体热电联产工艺。进一步,为了仿真模拟中药城园区药渣废弃物资源化利用情况,建立了相应的智慧多能源系统模型、多目标函数和约束条件,并采用MATLAB/Simulink进行仿真模拟求解,最后与中药城园区的传统供能方式进行对比分析。仿真模拟结果表明:生物质热电联产供能方式与传统供能方式相比,生物质热电联产供能方式的年总成本下降11.78%,主要体现在运行维护费用、污染物排放惩罚费用、能量过剩惩罚费用减少方面。

    • >TM电工技术
    • 多尺度法与平均法对新月形覆冰导线舞动特性的影响

      2020, 20(32):13206-13212.

      摘要 (529) HTML (0) PDF 3.05 M (435) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究多尺度法与平均法对新月形覆冰导线舞动特性的影响,首先进行了覆冰单导线风洞试验,得到了覆冰单导线的气动力系数,接着建立了单档覆冰导线数学模型,推导了覆冰导线的舞动方程,再结合风洞试验所得的气动系数研究了覆冰导线的舞动特性。应用多尺度法研究导线的舞动特性,接着再应用平均法研究导线的舞动特性,最后对比两种定量分析方法对导线舞动特性的影响。结果表明:多尺度法与平均法所得的位移时程曲线基本吻合,相平面图基本重合;多尺度法计算过程繁杂,平均法计算过程简单。可见对于单自由度覆冰导线的舞动特性研究平均法应首选。

    • 经皮无线供能系统多物理场仿真技术

      2020, 20(32):13213-13219.

      摘要 (469) HTML (0) PDF 2.56 M (459) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究人工心脏经皮无线供能系统各电路电量与物理场场量之间的相互关系以及系统生物安全性,提出了一种多物理场仿真研究方法。该方法基于COMSOL仿真软件建立了经皮无线供能系统的电-磁-热多物理场耦合模型,模型包括电路模型和几何模型,电路模型主要包括逆变电路、补偿电路和整流滤波电路,几何模型主要包括发射线圈、接收线圈以及人体皮肤生物组织模型。通过仿真计算获得经皮无线供能系统在谐振和非谐振状态下各电路的电流、电压波形以及生物组织安全性指标比吸收率、场强和温度的数值,并参照国际人体电磁安全和人体生理学标准进行安全性评估,该研究为人工心脏经皮无线供能系统的设计和优化提供了有力的分析工具。

    • 基于广义回归神经网络的风电机组性能预测模型及状态预警

      2020, 20(32):13220-13228.

      摘要 (565) HTML (0) PDF 7.28 M (500) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种基于广义回归神经网络(GRNN)的风力发电机组性能预测及异常状态预警方法。通过分析运行中影响风机主轴转速和发电功率的主要因素,确定了性能预测模型的输入和输出参数。运用SCADA系统的真实历史数据,采用广义回归神经网络(GRNN)建立了风电机组的性能预测模型,通过比较模型的预测精度对GRNN的平滑因子进行了优选。以此模型为基础,采用滑动数据窗方法实时计算风电机组转速和功率的残差评价指标,当评价指标连续超过预先设定的阈值时,则可判断风电机组状态异常。采用某实际风电机组若干历史故障发生前后的真实SCADA数据进行模拟,验证了方法的有效性。

    • 基于健康因子驱动的风力发电变桨系统自适应容错控制

      2020, 20(32):13229-13234.

      摘要 (503) HTML (0) PDF 1.68 M (451) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对双馈式风电机组存在的故障情况下,通过健康因子函数描述系统健康情况,在此基础上,提出了模型参考自适应的鲁棒容错控制方法。提出的方法可以解决系统同时存在执行器故障、外界干扰和模型不确定性的自适应控制问题。通过李雅普诺夫稳定性定理保证了系统的稳定性和跟踪特性。最后,通过一个双馈风电变桨系统的自适应容错控制证明所提出方法的有效性。

    • 基于鲁棒控制的光伏并网系统中抽水蓄能参与电网调频控制策略

      2020, 20(32):13235-13239.

      摘要 (553) HTML (0) PDF 1.49 M (487) 评论 (0) 收藏

      摘要:抽水蓄能作为技术发展较为成熟的储能型式,主要参与系统的调峰、调频、调相等运行。本文针对抽水蓄能电站参与含大规模光伏电力系统中的调频运行进行研究,同时兼顾了火力发电的经济性与系统偏差调节速率,建立以综合考虑最大限度发挥抽水蓄能电站调节能力以及快速实现区域控制偏差为目标函数,以库容上下限、机组出力上下限等为约束条件的决策模型。同时提出将鲁棒控制应用于抽水蓄能参与电网调频的应用控制中,建立了火电-抽蓄联合调节的发电控制系统模型。最后,以以IEEE39节点系统为例,通过matlab仿真验证了本文提出的模型的有效性及可行性。

    • 基于行波衰减理论的多端直流网络故障定位

      2020, 20(32):13240-13248.

      摘要 (579) HTML (0) PDF 3.05 M (588) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘 要 多端环型直流系统中,线路发生故障时,故障行波传播到故障线路端点的行波记录仪存在多种路径。若故障行波到达故障线路两端行波记录仪的最短路径不是沿着故障线路向两端传播的,而是经过相邻线路向端点传播的,传统上利用初始行波进行故障定位的方法不再适用,存在盲区问题。为解决盲区问题,研究了行波的衰减特性。故障行波经相邻线路到达故障线路的行波记录仪时,受线路分支的影响,行波的波头幅值发生衰减,而沿故障线路直接传播时,未经过分支行波波头幅值变化大。因此,提出了基于行波衰减理论的多端直流网络故障定位方法。另外,根据波速随频率变化特性,提出参考波速的想法和在线测量波速的方法。在PSCAD中搭建四端直流输电线路模型,调整故障类型以及故障位置进行仿真分析,结果表明此方法可以实现快速在线定位,可见所提方法解决盲区问题的适用性及准确性。

    • >TN电子技术、通信技术
    • 基于改进天牛群算法优化的BP神经网络的入侵检测

      2020, 20(32):13249-13257.

      摘要 (681) HTML (0) PDF 2.12 M (439) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统BP神经网络的入侵检测中,BP神经网络模型存在容易陷入局部最优、收敛速度慢、初始值随机性较大等缺点,本文提出改进天牛群算法(Beetle Swarm Optimization,BSO)用于优化BP神经网络的权值与阈值,并采用可变的感知因子及导向性的学习策略,以增强算法跳出局部最优的能力,提升算法全局寻优能力。利用天牛群算法群体智能的特点,提高BP神经网络的收敛速度。并将天牛群优化的BP神经网络模型应用于入侵检测,仿真实验结果表明优化后的BP神经网络模型能够显著提高模型的收敛速率和对入侵数据的检测率,降低误报率。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 基于改进粒子群优化的多无人机协同航迹规划

      2020, 20(32):13258-13264.

      摘要 (696) HTML (0) PDF 4.00 M (1338) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于航迹规划可以为多无人机飞行控制提供参考指令,且当前粒子群航迹规划算法存在收敛速度慢,成功率不高的缺点,故提出了一种综合改进粒子群的多无人机协同航迹规划算法,考虑了无人机性能约束、障碍与威胁约束、空间协同与时间协同约束。首先,通过对学习因子线性化调整,实现了粒子惯性和最优行为的平衡;其次,引入混沌初始化,改善了粒子分布质量;然后,基于遗传变异思想设计了取代策略,同时提出了调速机制,提升了算法收敛速度。最后,将综合改进粒子群算法进行仿真验证,规划结果成功率高、收敛速度快且航迹代价小,可见改进算法的有效性。

    • 电机驱动系统电流传感器故障诊断与容错控制

      2020, 20(32):13265-13272.

      摘要 (590) HTML (0) PDF 7.93 M (1281) 评论 (0) 收藏

      摘要:为有效解决电机驱动系统中的常见的电机电流传感器故障诊断与容错控制问题,结合Luenberger状态观测器与修正Bayes分类算法,提出了一种有效的传感器故障诊断与容错控制方法。该方法以一种可调增益矩阵的Luenberger状态观测器模型为基础,实现各种工况下电流值的实时估计。基于残差生成单元和修正的Bayes分类算法对故障传感器进行实时检测与定位,并在传感器故障工况下用观测器估计值代替电流传感器信号实现电机驱动系统的容错控制。仿真结果表明,本文所提算法能快速诊断出故障传感器并具有容错控制功能,可有效提高电机驱动系统可用性。

    • 基于虚拟现实的纹理烘焙技术在动画模型建立中的应用

      2020, 20(32):13273-13277.

      摘要 (537) HTML (0) PDF 2.04 M (445) 评论 (0) 收藏

      摘要:在虚拟现实技术的研究中,纹理烘焙技术可以对虚拟现实的场景模型进行预处理,将阴影信息渲染成引擎中的地图,提高动画的逼真度,但由于其计算量较大以及应用开发较少的原因,目前对于该技术在动画制作中的应用研究较匮乏。本文针纹理烘焙在动画制作方面的应用,主要研究了该技术在动画制作方面的实时阴影生成以及法向映射等具体实施的过程及效果,这一技术不仅能够节省系统资源,提高系统的性能,也可以提高在动画制作过程中的操作效率,进一步增强显示效果。

    • 基于随机森林算法的函数缺陷定位

      2020, 20(32):13278-13284.

      摘要 (540) HTML (0) PDF 1.88 M (633) 评论 (0) 收藏

      摘要:缺陷定位是软件调试过程中的重要阶段,通过挖掘程序执行过程中的动态信息与执行结果之间的关系,可以有效定位缺陷位置。由此提出了一种基于随机森林算法的函数缺陷定位方法(Function Defect Location based on Random Forest,简称FDLRF)。其具体思想是:首先动态执行测试用例获取函数的动态调用图并生成DOT文件,解析该文件获取各个函数的轨迹信息,建立特征矩阵,同时利用合成少数类过采样技术(Synthetic Minority Over-sampling Technique,简称SMOTE)得到均衡样本,运用随机森林算法对数据进行训练,从而获得每个属性的贡献度信息,即函数缺陷概率。实验结果表明,该方法较传统算法在定位准确率有了一定程度的提升。

    • 基于NTRU的密文域可逆信息隐藏算法

      2020, 20(32):13285-13294.

      摘要 (616) HTML (0) PDF 5.88 M (489) 评论 (0) 收藏

      摘要:NTRU (number theory research unit)具有抗量子计算攻击、加解密速度快、安全性高的特点,非常适合用于无线保密数据网、认证系统等业务。结合可逆信息隐藏技术,提出了一种基于NTRU的密文域可逆信息隐藏算法。首先利用差值扩展算法完成对图像像素的预处理;然后使用NTRU算法对图像像素进行加密,利用NTRU算法的加法同态性质在密文中嵌入信息,嵌入的信息得到NTRU算法加密的安全性理论保证;解密与信息提取后,利用差值扩展算法的特点可逆恢复出图像像素。采用图像的直方图及方差、信息熵、相邻像素的相关性等统计学方法,论证了在密文中嵌入信息的不可感知性。仿真实验结果表明:该算法既能实现嵌入信息后密文的正确解密,又能无损提取秘密信息,平均嵌入率可达到0.5 bpp (bit per pixel)。

    • 基于双显微视觉的光刻版位姿定位算法

      2020, 20(32):13295-13301.

      摘要 (458) HTML (0) PDF 3.53 M (481) 评论 (0) 收藏

      摘要:光刻版工件移动位姿的精确定位及调整是完成其视觉对位的关键。本文针对光刻版工件跨尺度级高精度对位的难点,搭建了双显微视觉对位系统,通过双显微视觉的局部位姿检测,解决了工件尺寸与定位精度之间的矛盾。具体方法为:首先采用双显微视觉获取工件两端局部图像;接着提出改进Canny算法并基于多项式插值的边缘细分完成亚像素级边缘轮廓提取;然后基于RANSAC算法拟合边缘轮廓,获得左右相机图像中“Mark”标志中心点位置坐标及偏转角度;最后通过推导局部位姿间数学关系完成光刻版工件的精确位姿定位。实验结果表明:所设计的视觉算法对于0.5 mm平行线的距离检测精度达1.93 μm、角度提取精度达0.018°;对于光刻版的移动位姿的定位精度达0.64 μm,能满足视觉对位过程中高速高精度的定位需求。

    • 基于机器学习的电网信息通信服务器智能优化

      2020, 20(32):13302-13308.

      摘要 (536) HTML (0) PDF 2.21 M (441) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着我国电网向智能化、网络化、自动化发展,电网信息通信服务器承载着电网信息网络信息传输中的核心业务。信通服务器一般采用线程池技术来应对逐渐增多的用户请求,而选择合适的线程池尺寸成为了决定服务器性能的关键因素。本文提出一种基于支持向量机的信通服务器动态线程池智能优化模型,来动态减少用户的响应时间。首先,通过大量的信通服务器性能实验数据构造原始训练样本集,然后经过改进的流体优化算法搜索支持向量机的最优超参数,最后通过训练好的支持向量机预测不同电网用户场景下的最优线程池尺寸,从而实现对信通服务器的智能优化。通过辽宁省电网信通服务器的实验表明,基于改进流体优化算法的支持向量机智能线程池技术获得了更高的预测精度,减少了服务器的用户响应时间。

    • 一种用于彩色图像分割的GA-K-Means方法

      2020, 20(32):13309-13316.

      摘要 (562) HTML (0) PDF 8.09 M (668) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 基于实测值的Landsat 8水面温度反演算法对比——以太湖为例

      2020, 20(32):13317-13326.

      摘要 (603) HTML (0) PDF 4.64 M (533) 评论 (0) 收藏

      摘要:水面温度是影响湖泊物理、化学、生物和生态过程的关键因素,遥感反演可以扩展获取水面温度的空间尺度,现有研究多选择表层水温或其他温度产品而非实际水面温度来验证遥感反演结果。为获取太湖水面温度的最佳反演算法,首先量化水面温度与水下20 cm和50 cm水温的差异,再基于太湖四季典型日期的Landsat 8热红外数据,利用辐射传输方程法(radiative transfer equation, RTE算法)、覃志豪单窗算法(mono-window algorithm, MW算法)、Offer Rozenstein劈窗算法(split window, SW1算法)和Jiménez-Mu?oz劈窗算法(SW2)反演水面温度,以实测值验证反演结果。结果表明:太湖水面温度与表层水温存在显著差异,白天水面温度分别比20 cm和50 cm深处水温高3.6 K和5.6 K,Landsat 8过境时刻水面温度分别比20 cm和50 cm深处水温高2.7 K和2.9 K;以实测值为准,SW2算法对太湖水面温度的反演效果最佳,绝对误差范围为0.1~1.4 K,MW和RTE算法次之,SW1算法反演效果最差,在低温/高温时的反演值较实测值偏低/高2.0~3.0 K;四种算法均能反演出太湖水面温度的时间变化,但难以量化其空间格局。

    • >TQ化学工业
    • 焦炉装平煤过程的离散元模拟优化

      2020, 20(32):13327-13332.

      摘要 (626) HTML (0) PDF 3.07 M (460) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前炼焦煤的供应日趋紧张,在现有设备下提高焦炉的单孔装煤量成为了研究重点。由于物理试验研究不仅耗费劳动力且有很大的不确定性,本文建立了以离散元为基础的仿真模型,研究了焦炉炭化室的装平煤过程。结果表明,由于炭化室结构造成的壁面效应,不同区域的煤料配位数和散密度相差明显,导致了机侧和焦侧缺角严重,装煤不满的现象。针对这个问题,通过改变不同落煤口的装煤顺序,发现在靠近焦侧和机侧的落煤口先落煤时,煤料能够为两侧减少缺角提供支持,从而有效地提高了总装煤量。关于平煤过程,研究确定了一种两次长平煤和两次短平煤相结合的方式,对炭化室内煤料起到了压实、压匀的作用,并明显改善了焦侧缺角的问题。

    • >TU建筑科学
    • 城市老旧小区老年人户外活动休息点分布量化研究

      2020, 20(32):13333-13341.

      摘要 (526) HTML (0) PDF 4.02 M (553) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决城市老旧小区内老年人户外活动休息点建设中易受主观因素影响,且未能真实反映老年人群体需求,无法快速评估和预测休息点的分布问题,通过跟踪记录与问卷访谈的方法,研究了南京市鼓楼区9个老旧小区老年人户外步行活动的特征,提出最优步行距离的概念及其计算方法用于描述特定老年人群体户外活动的水平,对老年人群体的户外活动步行距离进行量化,并以此为基础建立社区老年人户外活动休息点的分布模型,对9个小区休息点的理想分布进行计算,结果表明,该模型有利于客观地评价城市老旧小区中老年人户外活动休息空间的建设状况,有利于快速发现建成小区中休息点分布的不足,有利于直观预测规划设计中的老年人户外休息空间配置水平。

    • 箍筋不同配置钢筋混凝土柱的力学性能分析

      2020, 20(32):13342-13347.

      摘要 (560) HTML (0) PDF 3.02 M (461) 评论 (0) 收藏

      摘要:为进一步明确柱箍筋配置对钢筋混凝土(RC)柱的力学性能影响,以柱箍筋不同配置形式为主要研究参量,浇注4根RC柱试件。对各试件进行反复加载试验,研究各试件的滞回曲线、剪切变形、轴向变形、刚度退化及能量耗散系数等。结果表明:对柱箍筋进行加密,有增大试件的最大承载力和控制试件破坏之前的剪切变形和轴向变形的作用;随着箍筋加密区的增大,试件的延性和耗能性能提升。而柱箍筋加密对试件的屈服荷载、初始刚度、第二刚度及刚度退化等没有明显的影响。

    • 循环荷载下结构性黏土的动力特性试验研究

      2020, 20(32):13348-13354.

      摘要 (535) HTML (0) PDF 3.35 M (495) 评论 (0) 收藏

      摘要:天然沉积黏土大多具有结构性,我国沿海地区广泛分布着深厚的软黏土层,沿海地区的机场、高速公路、地铁等大型交通工程都建在软黏土地基上。天然软黏土由于结构性表现出与重塑土不同的工程性状,通过开展湛江原状黏土和重塑黏土的循环三轴试验,对循环荷载作用下湛江黏土的动变形、动强度和动孔压特性进行系统性的试验研究。结果表明,结构性黏土在循环荷载作用具有脆性破坏特征,固结压力增长造成的土体结构破坏对天然黏土动力特性的影响较大,随着固结压力增大,原状黏土的动力变形特性逐渐趋于重塑土,原状土和重塑土在不同围压下的动强度曲线差异性十分明显,且结构性某种程度上抑制了原状土的动孔压发展。

    • 珊瑚礁地层桥梁基础钢管打入桩承载特性

      2020, 20(32):13355-13361.

      摘要 (466) HTML (0) PDF 4.06 M (464) 评论 (0) 收藏

      摘要:钢管桩基础作为桥梁、港口码头、海上风机、近海钻井平台等领域广泛应用的基础型式之一,单桩竖向承载力是钢管桩基础设计的关键内容之一。但由于珊瑚礁地质条件复杂性,珊瑚礁地质钢管桩承载特性尚未明确。对中马友谊大桥28根钢管桩基础开展试验研究与数值计算,结果表明中等-强胶结的礁灰岩地层取芯岩样具较高抗压强度,能提供一定桩端承载力,可作为临时结构打入桩基础的持力层。揭示了珊瑚礁地质钢管桩承载机理,提出了改进的钢管桩竖向承载力设计方法,为珊瑚礁地质区域的工程建设提供有力支撑。

    • 单向冻结条件下兰州地区黄土的温度场变化规律

      2020, 20(32):13362-13368.

      摘要 (482) HTML (0) PDF 4.29 M (425) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究不同含水率黄土在单向冻结融化过程中温度场的变化规律,选取兰州地区黄土进行了封闭系统下的单向冻结融化试验。研究了在单向冻结过程中土体温度的变化规律,给出了土体温度的变化曲线。研究结果表明:土体的降温过程分为三个阶段,降温冻结初期各深度处土体温度的下降速率较快;土体温度下降至-0.4℃时降温曲线出现转折点,土层各深度降温曲线出现近乎平行于横坐标的平稳段;冻结后期各深度处土体的温度下降速率相对较慢。对比分析了模型试验中不同深度处各点温度的实测值与数值模拟值,结果表明:数值模拟的各点温度曲线与实测温度曲线变化规律基本一致,冻结阶段模拟的降温速度稍大于实测降温速度,融化阶段则相反。研究结果可为冻土地区工程建设提供参考。

    • 基坑支护结构的综合选型及受力与变形特性

      2020, 20(32):13369-13378.

      摘要 (511) HTML (0) PDF 5.81 M (443) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文以京沪高速改扩建工程莱芜至临沂段一标段3#钢筋加工场深基坑工程为依托,采用多目标层次分析和模糊综合评判法选出适合本工程的支护形式。结合现场监测和数值模拟,分析了在本支护形式下,基坑施工过程中的土体和支护结构力学及变形特征,研究结果表明:(1)采用基于多目标AHP的模糊综合评判方法建立多指标评价体系,确定了基坑支护采用上部1:1放坡+土钉支护,下部咬合桩+钢筋混凝土内支撑的方案;(2)土体地表沉降随距基坑的距离呈先减小后增大的趋势,咬合桩能较好的控制边坡变形;(3)咬合桩桩身最大位移位置随开挖的进行逐渐下移,且两次竖直位移的增量比约为相邻土层厚度比。受自重影响,咬合桩桩身弯矩对称,每条边中点附近弯矩值偏大;(4)将现场监测结果有限元分析数据结果进行对比,验证了数值模拟和多指标评价体系的可靠性。

    • 北京地区厚卵石潜水层现场回灌试验研究

      2020, 20(32):13379-13385.

      摘要 (472) HTML (0) PDF 3.66 M (468) 评论 (0) 收藏

      摘要:深基坑工程中的地下水回灌根据应用目的分为环境控制型和水资源保护型两类,其中环境控制型已经进行了大量的试验和理论研究,而水资源保护型研究较少。本文以北京地铁丰益桥南至终点区间降水工程为背景开展回灌试验,日均回灌量达到94 627.1 m3,实现了抽水量的等量回灌,证明了在厚卵石潜水层中进行水资源保护型回灌的可行性。试验结果表明:单井设计回灌量应以现场试验为准,应用Dupuit理论计算的单井最大自然回灌量18 285 m3/d,远远大于现场试验值1 920 m3/d。抽灌流量相同的条件下,基坑水位降深7 m,回灌池水位抬升6 m,含水层的回灌能力高于抽水能力。回灌水体主要渗流至基坑区域,导致基坑靠近回灌池一侧的地下水位高于另一侧2.5~3.5 m,基坑涌水量较未开始回灌时增加了30.9%。得到的结论为相似地层条件下水资源保护型回灌的研究与应用提供参考。

    • 临河富水砂卵石层深基坑降水方案分析

      2020, 20(32):13386-13393.

      摘要 (556) HTML (0) PDF 4.78 M (487) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于临河深基坑,临河侧地下水控制是基坑设计的关键问题。本文针对某临河富水砂卵石层深基坑工程,分别采用《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-2012)、《管井技术规范》(GB50296-2014)和临河基坑涌水的理论公式进行降水方案设计,并采用地下水渗流数值方法辅助计算,优化了临河基坑降水的设计方案。根据《建筑基坑支护技术规程》、《管井技术规范》降水计算结果,基坑管井间距为20m,然而工程实践中发现基坑靠近河流侧出现了积水。结合临河基坑的理论公式和典型管井段的数值模拟结果,优化靠近河流侧的基坑降水方案,确定基坑靠河流侧的管井井距在9m-10m之间,并据此成果在沿河侧新增了13个降水管井,解决了本项目临河侧基坑积水问题。

    • 玻璃纤维锚杆在基坑支护中的应力分布规律

      2020, 20(32):13394-13401.

      摘要 (488) HTML (0) PDF 4.64 M (448) 评论 (0) 收藏

      摘要:为深入研究玻璃纤维锚杆(GFRP锚杆)代替传统钢筋锚杆作为支护结构应用于基坑工程的可行性,本文通过现场拉拔试验探究了GFRP锚杆应力沿杆体的分布规律,通过有限元分析研究了不同参数的影响规律,并为提高GFRP锚杆在基坑工程应用的可行性,进一步探讨了常见锚具失效的机理,开发设计了新型锚杆锚具。结果表明:GFRP锚杆在拉拔过程中,轴力沿锚杆杆体呈指数型衰减,最后趋近于零,存在一个临界锚固深度,大部分轴力作用范围为0~4m左右;剪应力分布具有峰值点,大致位于离端口0.5m处,最大剪应力峰值为2.27MPa,剪应力发挥的主要区间在0.5m~3.5m范围内;轴力分布范围扩大的速率远小于拉拔荷载增加的速率,当荷载增加到极限荷载的50%时,应力分布范围趋近于最大传递距离;上覆压力变化对锚杆轴力传递范围没有明显影响;当粘聚力和内摩擦角增加到一定值时,对锚杆轴力影响开始下降;新型GFRP锚具能有助于GFRP锚杆发挥出其强抗拉特性,具有良好的工程应用价值。

    • 桩土复合路基静载试验的改进方法

      2020, 20(32):13402-13409.

      摘要 (580) HTML (0) PDF 3.42 M (475) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了克服现有复合路基静载试验的不足,通过引进能模拟实际垫层作用的弹性垫层,提出了一种改进的桩土复合路基静载试验方法。首先,通过数值模拟对不同工况下的静载试验进行分析,论证了引入弹性垫层的合理性;然后,对比不同工况下的桩土应力比以确定弹性垫层参数;最后,通过现场CFG桩复合路基试验,分析改进后静载试验在沉降及桩土应力比的变化规律。试验表明弹性垫层具有明显的应力调节作用,更能体现实际工程垫层的作用,为桩土复合路基的质量检测提供了一种新方法。

    • >TV水利工程
    • 运动监测装置对柔性立管整体性能的影响

      2020, 20(32):13410-13416.

      摘要 (515) HTML (0) PDF 2.92 M (474) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对服务于我国南海某FPSO采油平台的9.25英寸柔性立管,根据南海海域实测的海洋环境条件,基于专业的海洋工程软件orcaflex,对该柔性立管进行了整体性能有限元计算,分析了不同波浪方向下,立管运动监测装置质量以及安装位置对立管整体性能的影响。结果表明,波浪方向、立管运动监测装置的质量及其安装位置对立管的整体性能均具有一定的影响,其中,波浪方向主要对立管最大张力值影响较大,而立管运动监测装置的质量及安装位置对立管最小曲率半径和最大张力值影响均比较明显。

    • >U交通运输
    • 基于内聚力模型的沥青混凝土-无机结合料层间剪切试验数值模拟

      2020, 20(32):13417-13424.

      摘要 (541) HTML (0) PDF 3.63 M (631) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于一种本文提出的考虑摩擦的PPR内聚力模型,采用试验与数值模拟方法,针对无机结合料稳定基层沥青路面层间连接薄弱,引起的层间滑移、拥包等病害的问题进行研究。首先,通过直接剪切试验测试沥青面层和无机结合料稳定类基层之间的连接特性,包括:抗剪强度、摩擦系数、剪切位移-剪切应力关系。然后,对层间连接效果进行数值模拟仿真分析,并与试验结果进行比对。结果表明:在法向荷载作用下,层间剪切应力随位移的增大分为三个阶段:剪切应力强化阶段、软化阶段、残余阶段,数值分析结果与试验数据吻合程度较高,证明PPR内聚力模型能够准确的描述半刚性基层沥青路面的剪切行为,也能准确的预测法向荷载作用下复合试件的抗剪强度,在涉及层间行为的路面结构计算中此模型具有应用价值。

    • 减速带路面工况下线性和非线性模型悬架的最优阻尼比

      2020, 20(32):13425-13430.

      摘要 (577) HTML (0) PDF 1.61 M (447) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究减速带路面工况下悬架最优阻尼比,搭建了二自由度汽车悬架线性及非线性模型,并采用Matlab/Simulink软件建立正弦截面减速带路面时域模型以通过仿真验证路面模型准确性。在此基础上,根据ISO标准中频率加权系数设计频率加权滤波网格;探讨脉冲输入下悬架线性模型的局限性,提出考虑车轮离地、撞击限位块场景下的二自由度悬架非线性模型;最后采用振动剂量值VDV和轮荷冲击系数k作为减速带路面工况下平顺性评价指标,仿真比较线性和非线性模型在考虑车轮离地、不同悬架限位块刚度以及不同行驶速度情况下的悬架最优阻尼比。研究表明仅考虑车轮离地非线性情况不会影响最优阻尼比,考虑撞击限位块时,不同限位块刚度以及不同车速均影响最优阻尼比. 该项研究结果为车辆悬架阻尼优化及控制提供了依据。

    • 基于工况识别的安全距离模型

      2020, 20(32):13431-13438.

      摘要 (572) HTML (0) PDF 3.22 M (477) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统自适应巡航控制系统安全距离模型缺乏对车辆驾驶工况变化考虑的问题,提出一种基于驾驶工况识别的安全距离模型。依据城市驾驶工况特点构建了4种典型城市工况,引入人工神经网络对车辆实时驾驶工况进行识别与预测,然后以现有安全距离模型为基础,结合工况识别结果,完成对该模型的优化。通过CarSim和Simulink联合仿真验证,结果表明:基于驾驶工况识别的安全距离模型可以更好地实现与前车的速度跟随与距离控制,提高了乘坐安全性与道路利用率。

    • 基于预见性巡航的重型卡车质量估计系统设计

      2020, 20(32):13439-13446.

      摘要 (587) HTML (0) PDF 5.01 M (632) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了满足预见性巡航控制(Predictive Cruise Control, PCC)系统对重型卡车质量的精度要求,针对传统重型卡车质量估计算法的不足,设计了重型卡车的质量估计系统。开发了基于车辆纵向动力学和基于高精度地图的卡车质量估算策略,采用归一化最小均方算法(Normalized Least Mean Square, NLMS)对估计质量进行了平滑性处理;完成了质量估计系统的硬件设计;搭建了质量估计算法的Simulink模型,采用基于模型设计的方法进行了系统软件的开发;实车验证了整个系统的可靠性以及质量估计算法的精确性。试验结果表明:与实际的卡车质量相比,质量估计系统计算得到的卡车质量的误差在9%以内。

    • 基于虚拟传递路径分析的商用车加速通过噪声优化控制

      2020, 20(32):13447-13453.

      摘要 (551) HTML (0) PDF 5.23 M (491) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现商用车加速通过噪声的精准降噪,需要确定各噪声源对通过噪声的贡献量及主要噪声源。针对传统商用车噪声源贡献量分析实验方法效率低、测量成本大等问题,提出一种商用车加速通过噪声虚拟传递路径分析方法。利用有限元仿真模型求解噪声源与响应点之间的传递函数,依据实测声源数据求解各噪声源在响应点处的贡献量。并采用麦克风阵列声源定位技术,定位主要噪声源,验证该方法的正确性。最后依据虚拟传递路径分析结果进行了降噪方案设计及仿真,可达到2~6 dB(A)的降噪效果。

    • 基于IPA-Kano模型的地面公交服务质量优化对策——以哈尔滨市为例

      2020, 20(32):13454-13459.

      摘要 (566) HTML (0) PDF 1.90 M (551) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前IPA-Kano模型在交通服务质量评价方面应用较少,为进一步完善IPA-Kano模型在公交服务质量评价方面的应用,且改善城市地面公交服务质量,提高城市地面公交吸引力。本文以哈尔滨市为例,通过设计调查问卷,并运用IPA-Kano模型对哈尔滨市地面公交进行服务质量评价,以提升公交整体服务水平。文章通过构建哈尔滨市地面公交服务要素的“隐性重要性—显性重要性”矩阵,对哈尔滨市公交服务要素进行归类,确定了哈尔滨市地面公交亟需改善的服务要素,并提出了哈尔滨市公交服务优化策略。研究结果表明:公交车首末车发车时间、公交车运行准点率、行驶速度和车内安全应优先改善。本文进一步完善了公共交通服务质量评价方法,为城市公共交通运营管理提供理论依据。

    • >V航空、航天
    • 低温风洞防护结构设计与强度校核

      2020, 20(32):13460-13465.

      摘要 (498) HTML (0) PDF 4.22 M (475) 评论 (0) 收藏

      摘要:防护结构作为低温风洞内绝热系统的一个重要的子系统,具有隔绝绝热单元与低温介质,降低冷量损耗,形成气流通道的作用。然而,其在风洞运行过程中不断承受着风洞运行的低温载荷和交变压力载荷,为此,本文重点开展了防护结构设计和强度校核研究。首先,对防护结构进行了总体设计,明确了各部件尺寸和材料;然后,建立了防护结构三维有限元模型,根据低温风洞运行的最恶劣工况对防护结构进行了强度分析;最后,对防护结构进行了低温环境下的交变压力冲击试验。结果表明:设计的防护结构满足风洞运行工况下的强度要求,但在支撑件附近存在冷量损耗,这对我国将来自主开展大型低温风洞的设计建设具有重要的借鉴意义。

    • 含升力偏置的共轴刚性旋翼配平与响应分析

      2020, 20(32):13466-13471.

      摘要 (615) HTML (0) PDF 3.06 M (492) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立考虑升力偏置的共轴刚性旋翼气弹配平计算方法。在单旋翼气弹计算方法基础上,引入考虑双旋翼气动干扰的入流模型,针对大反流区气动力计算和大前进旋翼气弹配平计算进行相应修正,最终集成考虑升力偏置的共轴刚性旋翼气弹配平计算方法,并开展考虑升力偏置的共轴双旋翼气弹配平分析。分析提前操纵角、升力偏置、前进比因素对双旋翼配平和响应的影响,研究表明在中等前进比时,下旋翼拉力略大于上旋翼,气动效率优于上旋翼。大前进比下桨尖响应曲线呈现2阶特性而增加升力偏置使得响应曲线逐渐为1阶曲线变化,且提前操纵角对双旋翼操纵和桨尖间距均无影响。

    • 后屈曲预压缩技术在飞机舵机系统中的应用

      2020, 20(32):13472-13476.

      摘要 (526) HTML (0) PDF 2.54 M (432) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文采用有限单元法建立了飞机舵机系统的刚柔耦合动力学模型,对舵机的负载输出特性进行了分析,同时利用Fluent软件对某翼型在低速下的气动参数进行仿真计算,并将计算结果导入舵机模型中,对舵机在特定马赫数下由舵偏角变化导致的负载力矩改变时的输出特性进行分析。结果表明,气动载荷的作用会减小舵机的静态输出能力,但轴向力的增加可以显著提高舵机系统的机电耦合效率,从而弥补当舵面发生较大转角时铰链力矩对舵机输出特性产生的负面影响,也进一步验证了该舵机系统完全可以满足小型飞机的应用需求。

    • 涡扇发动机外涵流道一体化精细设计

      2020, 20(32):13477-13481.

      摘要 (646) HTML (0) PDF 3.80 M (446) 评论 (0) 收藏

      摘要:外涵流道气流是发动机推力主要来源之一,外涵流道设计对整机性能有着重要的影响。外涵流道主要由中介机匣、外涵机匣、核心机外机匣、调节机构以及燃滑油管路等部件形成。其中,中介机匣分流环与核心机外机匣连接处的突扩结构以及管路等各种突兀结构,产生了外涵流道的大量损失。为了解决上述问题,本文基于外涵流道一体化评估系统,系统分析了外涵流道中突兀结构的流动损失特性。为了降低中介机匣与外涵连接结构的突扩程度,提出了中介机匣分流环尾缘下偏的改进措施,精细设计了2°、4°和6°三种下偏角,以及直线型、上凸型两种下偏型面,并且对比分析了各工况下的收益评估,结果表明上凸型分流环尾缘下偏结构能够有效的降低中介机匣的突扩损失,提升了外涵流道的性能。

    • 轴流压气机串列静子叶片弯掠设计优化

      2020, 20(32):13482-13486.

      摘要 (548) HTML (0) PDF 2.52 M (542) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高轴流压气机的串列静子在不同工况下的静压比与总压恢复系数,采用高自由度的复合弯掠三维叶片造型设计方法,对其前后排叶片进行协同双目标优化设计。设计优化研究表明:弯掠优化设计显著抑制了正攻角工况下串列静子叶片流道内的气流分离,缓解了负攻角工况下串列静子叶片缝隙通道内的气流堵塞。最后优化的弯掠叶型在正和负攻角工况下,静压比分别提升了0.99%和0.71%,总压恢复系数分别提升了0.89%和0.72%。

    • 基于飞行计划集中处理的多航空器无冲突航迹规划

      2020, 20(32):13487-13492.

      摘要 (533) HTML (0) PDF 1.87 M (682) 评论 (0) 收藏

      摘要:为增大空域容量,提高飞行安全,降低管制员的工作负荷,4D航迹预测与规划是国内新一代空管自动化系统中最为重要地一项核心技术。首先在预战术流量管理阶段,通过飞行计划集中处理得到的航空器飞行计划信息,将航线划分成若干航段。然后利用航空器在不同航段间的离散型模型和单个航段中运动的连续型模型建立混杂模型,通过全飞行剖面混杂模型进行航迹预测;在相对运动法中采用调整速度来规避航路交叉点冲突以实现冲突解脱。最后提出航迹规划方法并对航空器进行无冲突航迹规划。仿真算例表明:在飞行计划集中处理与混杂模型下预测的水平航迹与垂直航迹能够准确地反映航空器飞行状态变化;调速法或调整时刻能有效地规避飞行冲突,所以提出的无冲突4D航迹规划方法是切实可行的。

    • >X环境科学、安全科学
    • 植物对重金属污染土壤的生态修复

      2020, 20(32):13493-13496.

      摘要 (611) HTML (0) PDF 1.25 M (654) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了有效修复和美化污染的土壤环境,降低重金属的污染,筛选4种植物,通过重金属含量检测法、抗性菌检测、微生物群落分析法和土壤酶活性等研究方法,提取菌根孢子;分离重金属抗性菌;检测土壤中菌脲酶、过氧化氢酶、脱氢酶、碱性磷酸酶含量和土壤微生物数量;酶活性显著变化、重金属抗性菌抗性降低、生态多样性增加。研究结果表明所筛选是植物对重金属污染的土壤有较好的修复作用,为营建景观技术研究的提供了科学的依据。

    • 采坑型滑坡涌浪参数计算——以贵州小坝滑坡为例

      2020, 20(32):13497-13501.

      摘要 (586) HTML (0) PDF 4.09 M (480) 评论 (0) 收藏

      摘要:采坑型滑坡高速入水激起的涌浪能量巨大,涌浪运动的初始速度极快,运动距离长。本文采用美国土木工程学会建议的推算法计算最大初始涌浪值,运动学公式计算涌浪向前的最大运动速度和最大传播距离,并结合泥石流防治规范计算运动过程中的冲击能量。以贵州小坝滑坡为例对涌浪的初始浪高和传播距离以及传播过程中所产生的冲击能量进行计算。得出涌浪的初始浪高为33.8 m,涌浪最大初始水平运动速度为60 m/s,涌浪最大运动距离为180 m,在运动过程中产生的能量对距涌浪发生点160 m内的建筑物均造成破坏。该计算结果可为采坑型滑坡涌浪预测及其风险评价提供参考。

    • 基于快速存取记录器数据的飞机废气排放计算与分析

      2020, 20(32):13502-13507.

      摘要 (566) HTML (0) PDF 1.54 M (472) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,我国大力推行民航绿色发展,飞机废气排放问题逐渐引起重视。本文基于快速存取记录器提供的实际运行数据,参考BFFM2,对ICAO标准排放计算模型加以修正,并利用该模型计算了实际运行航班的废气排放数据。随后从机型/发动机型号、飞行时间以及燃油流量3个影响因素入手,分析其对废气排放的具体影响。最后对民航减排提出了几点建议:改善机队组合;优化场面运行程序;调整航路和巡航模式。本文的研究结果对有关航班全程废气排放和缓解飞机废气排放的研究具有一定的参考价值。

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