• 2020年第20卷第6期文章目次
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    • >R医药、卫生
    • 芬太尼类新精神活性物质及其检验方法进展

      2020, 20(6):2105-2114.

      摘要 (1056) HTML (0) PDF 3.67 M (492) 评论 (0) 收藏

      摘要:毒品犯罪已成为世界各国重点关注的突出问题。在全球治理的非传统安全领域中,其已被定性为对国际安全构成挑战的威胁客体。芬太尼类新精神活性物质作为一种新型毒品,在全球范围内的制造、走私和滥用问题越来越突出。本文从芬太尼类新精神活性物质药理毒理学性质、体内代谢情况、检测方法、前处理方法4个方面展开了综述,并对芬太尼类新精神活性物质的检测等技术发展方面做了简要展望。(引用文献61篇)

    • >TB一般工业技术
    • 相变蓄冷技术在食品冷藏保鲜运输中的应用

      2020, 20(6):2115-2120.

      摘要 (789) HTML (0) PDF 3.06 M (397) 评论 (0) 收藏

      摘要:相变蓄冷技术在食品的冷藏保鲜运输有着广泛的应用,对食品的新鲜度保持有着重要作用,但仍需积极待探索与推广其在食品冷藏保鲜运输中的应用。首先对相变蓄冷材料进行了分析研究,然后对蓄冷板冷藏车和蓄冷运输箱等采用相变蓄冷技术的食品冷藏保鲜运输设备进行了论述,最后对基于相变蓄冷技术的食品冷藏保鲜运输服务的发展趋势进行了分析。 随着相变蓄冷技术和冷藏保鲜运输设备的深入发展必将推进我国食品冷藏保鲜运输的快速发展。

    • >TE石油、天然气工业
    • 碳酸盐岩地震沉积学研究进展

      2020, 20(6):2121-2130.

      摘要 (713) HTML (0) PDF 64.97 M (366) 评论 (0) 收藏

      摘要:碳酸盐岩地震沉积学是以碳酸盐岩沉积模式、沉积相为基础,以地震相、地震属性地层切片、可视化地貌分析等物探技术为手段,结合钻井、岩心录井、测井资料,综合开展碳酸盐岩地震沉积分析和地震地貌描述的研究。调研对比国内外碳酸盐岩地震沉积学研究现状,统计数据表明,国内碳酸盐岩地震沉积学研究的论文较少,主要重视碳酸盐岩沉积相与地震技术方法相结合的研究 ;国外碳酸盐岩地震沉积学主要集中在地震地貌学、三维可视化和定量研究。整体而言,国内外学者都重视地质历史时期的碳酸盐岩沉积同现代碳酸盐岩沉积进行类比分析,提升地下碳酸盐岩储层研究精度。

    • 孔隙型碳酸盐岩储层地质建模探讨

      2020, 20(6):2131-2412.

      摘要 (601) HTML (0) PDF 60.55 M (387) 评论 (0) 收藏

      摘要:以中东白垩系生物碎屑灰岩为例,基于多个油田的岩心资料、铸体薄片资料、分析化验资料及测井资料开展研究,从孔隙型碳酸盐岩储层特征入手,总结了孔隙型碳酸盐岩储层建模难点及建模方法。认为孔隙型碳酸盐岩储层成因要受沉积作用和成岩作用双重控制,构造作用影响弱,生物碎屑含量高;以铸模孔、生物体腔孔和残余体腔孔等次生孔隙为主;储层厚度大,纵向非均质性强。研究表明:孔隙型储层建模难点主要在构建储层格架模型、储层属性模型及建模约束方法三方面:物性隔夹层隐蔽性强,测井解释困难;“贼层”成因多样,静态资料难以识别;微裂缝随机展布,空间展布预测困难;复杂的孔渗关系制约了渗透率模型的建立;强烈的成岩改造降低了沉积相对储层物性的约束,不同类型储层地球物理响应区分性低,造成井间模拟约束效果差。孔隙型储层建模的方法主要有相控建模、成因建模和等时建模,其中相控建模中基于岩相的相控建模应用最为普遍。同时指出孔隙型储层建模存在问题和不足:建模方法和随机模拟算法比较局限;储层构型研究薄弱,地质知识库不健全;地震多级约束方法、虚拟井约束方法及水平井建模技术等研究不够深入;储层的穿时性和展布方向模糊化制约了变差函数分析的有效性。

    • >TU建筑科学
    • 筒仓-散体结构体系动力特性研究现状及发展趋势

      2020, 20(6):2143-2149.

      摘要 (641) HTML (0) PDF 7.65 M (348) 评论 (0) 收藏

      摘要:为确保筒仓-散体结构体系的长期安全储备和运行,系统的从散体参与地震响应的有效质量、散体与仓体的相互作用、地震作用下筒仓结构的力学特性三个方面纳总结了筒仓-散体结构体系的抗震研究发展历程和现状。并结合隔震减振技术在筒仓-散体结构体系的研究现状,指出进一步精确并系统确定地震作用下筒仓内部散体参与振动的有效质量应是今后研究的重点,建议加快推进筒仓-散体结构体系抗震减振研究,建立适用于筒仓-散体结构体系的隔震减振理论体系,并对其发展趋势和方向进行了展望。

    • >O3力学
    • 砖隔墙前爆炸泄漏空气冲击波工程算法

      2020, 20(6):2150-2154.

      摘要 (874) HTML (0) PDF 11.82 M (2229) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了评估砖隔墙毁伤后冲击波的破坏效应,依据砖隔墙前爆炸造成砖隔墙破坏后泄漏的冲击波效应试验研究结果,结合量纲分析建立泄漏冲击波效应具体工程算法,包括泄漏冲击波超压峰值、与无砖隔墙相比的药量等效系数及有无砖隔墙的冲击波超压折减系数等工程算法。结果表明:砖隔墙的合理设置可以消耗炸药的大部分能量,体现了一定的抗爆防护作用。

    • >P天文学、地球科学
    • 基于遥感技术的地表水源地植被覆盖度的动态变化

      2020, 20(6):2155-2160.

      摘要 (760) HTML (0) PDF 21.53 M (1991) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被覆盖及其动态变化可以有效地反映出区域环境变化特征,监测植被变化在评价区域生态环境质量中是不可缺少的一部分。本文数据源采用Landsat遥感影像,在运用归一化植被指数及像元二分模型的基础上,提取2002年、2009年及2018年珲春老龙口水库地表水源地植被覆盖度,并进行动态变化分析。结果表明:2002年到2018年珲春老龙口水库地表水源地区平均植被覆盖度值呈现先减少后增加的趋势,2009年至2018年间该研究区植被覆盖度处于相对良好的状态,中高度植被覆盖区与高度植被覆盖区占总面积的比重达到86.99%。从空间上来看,地表水源地的东北部分植被覆盖度较高,由东向西呈现降低趋势。高植被覆盖区变化明显,近20年内增加了1818.80km2。政府政策、生态恢复工程、人类活动等是影响珲春老龙口水库地表水源地植被覆盖度的主要因素。

    • 欧洲中期天气预报中心第五代全球再分析土壤湿度资料在内蒙古的适用性评估

      2020, 20(6):2161-2168.

      摘要 (731) HTML (0) PDF 8.80 M (904) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤湿度是研究陆-气耦合和陆面水循环过程中的重要参量,对大气环流、气候变化和干旱研究起着关键作用。由于土壤湿度观测资料较为缺乏,再分析土壤湿度资料在业务和研究扮演着重要角色。利用内蒙古自治区2018年5-10月37个气象台站逐日0-10cm观测土壤湿度资料,对再分析资料(欧洲中期天气预报中心第五代再分析资料ERA5、欧洲中期天气预报中心第四代再分析资料ERA-interim和美国全球陆面数据同化系统GLDAS2.1-NOAH)和基于多卫星反演融合的土壤湿度业务产品系统(SMOPS)土壤湿度资料验证评估,结果表明:1,四种土壤湿度资料均可以模拟出内蒙古区域土壤湿度的空间分布,但在数值上普遍高估了土壤湿度。2,从内蒙古三个研究分区土壤湿度时间序列统计特征来看,ERA5和GLDAS2.1-NOAH优于ERA-Interim和SMOPS资料,但ERA5高估较多。3,相对于ERA-interim土壤湿度资料,ERA5模拟的土壤湿度空间分布更为合理,有着最高的时间相关系数,但均方根误差较大。由此可见,ERA5模拟能力优于ERA-Interim,且再分析土壤湿度资料普遍好于卫星融合土壤湿度SMOPS资料。

    • 沁水盆地石炭-二叠系煤系页岩气储层特征及生烃潜力分析——以山西省临汾市Y1井为例

      2020, 20(6):2169-2178.

      摘要 (897) HTML (0) PDF 22.75 M (2087) 评论 (0) 收藏

      摘要:沁水盆地发育了多套煤系泥页岩,具备页岩气成藏的物质条件。为探讨沁水盆地石炭系、二叠系页岩气储层特征和勘探潜力,通过对山西临汾地区Y1井钻遇的富有机质页岩进行采样测试,利用X射线衍射、高压压汞、扫描电镜等测试方法,研究了山西省临汾地区Y1井岩芯样品的有机地球化学特征、储层物性特征和含气性特征,并对研究区页岩气的勘探潜力做了初步评价。结果表明:Y1井山西组和太原组地层基础地质条件优越,单层厚度大。页岩有机质丰度介于0.28%~16.87 %之间,平均2.15 %,多数大于1%;有机质类型混源,为Ⅱ~Ⅲ型,以腐殖质为主;有机质热演化程度高,镜质组反射率介于1.71%~2.10%之间,岩石热解峰值温度整体位于470℃左右,普遍达到高成熟阶段。页岩矿物组分以黏土矿物和石英为主,石英质量分数平均41.57%;粘土质量分数平均56.79%,主要为高岭石和伊利石。黑色页岩具有较高的含气量和吸附能力,含气量最高可达4.41 m3/t,甲烷占总气量的76%。通过烃源岩、储层和气含量等方面的结果,初步确定该区石炭系、二叠系页岩具备优质的勘探潜力。

    • >TB一般工业技术
    • 覆冰条件下旋转风力机叶片振动特性及其影响因素分析

      2020, 20(6):2179-2185.

      摘要 (782) HTML (0) PDF 15.88 M (1391) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究覆冰条件下旋转风力机叶片振动特性,分析温度、湿度、风速、运行时间四个因素对覆冰叶片振动特性的影响,以1:12.5比例建立的实体风力机模型为研究对象,搭建了旋转风力机叶片覆冰振动测试试验台,设计了四因素三水平正交试验,采用环境激励(风激励)和多点拾振的方法进行模态测试。试验研究了不同覆冰状态下旋转风力机叶片的振动特性及其变化规律;以最大振动频率为评价指标,分析了四个因素对覆冰风力机叶片振动特性的影响。试验结果表明:相同覆冰条件下,覆冰厚度不变,旋转风力机叶片振动频率由叶尖至叶根逐渐减小;覆冰位置不变,覆冰厚度增加,旋转风力机叶片振动频率逐渐降低;旋转风力机叶片运行环境温度和湿度变化对其振动频率的影响较大。为进一步分析覆冰条件下旋转风力机叶片的位移响应和振型变化,建立了风力机三维模型,利用ANSYS软件对其进行谐响应分析,分析结果显示不同覆冰状态下叶片振型变化无明显差异,覆冰厚度增加,叶片位移响应值明显增大。研究可为覆冰条件下风力机运维策略选择及叶片覆冰安全监测提供理论参考。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 基于GA-SVM算法的矿井多模无线信号调制识别

      2020, 20(6):2186-2191.

      摘要 (788) HTML (0) PDF 3.26 M (384) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >TE石油、天然气工业
    • 孔隙含气压力对不同孔隙结构砂岩声学属性的影响

      2020, 20(6):2192-2201.

      摘要 (487) HTML (0) PDF 9.10 M (349) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究孔隙含气压力对不同孔隙结构砂岩声学属性的影响,以大港油田3块不同孔隙结构砂岩为研究对象,利用自研的实验装置在多个含水饱和度点测量了砂岩纵波波形、幅度和速度随孔隙含气压力的变化。结果表明:随孔隙含气压力的增加,声波幅度下降,波形后移,中高孔渗砂岩在低含水饱和度下的声波波形甚至发生一定程度的畸变。声波幅度衰减变量I与含气压力呈线性负相关,且孔隙结构越好,含水饱和度越低,线性负相关关系越好,随着孔隙结构变差,含气压力降低,声波幅度的衰减减弱。砂岩的纵波速度随孔隙含气压力的增加而降低,在含气压力小于5MPa时,纵波速度随含气压力的增加缓慢下降,含气压力大于5MPa后,纵波速度随含气压力的增加而快速下降。岩心孔隙含气压力增大后,与声波幅度衰减相比,纵波速度变化不明显,纵波幅度的衰减对含气压力更敏感。砂岩孔隙含气压力增大所造成的声波衰减主要由粘滞性吸收衰减所引起,含气压力的增加对岩石体积模量和体积密度影响较小,纵波速度的变化主要是由有效应力减小造成岩石孔裂隙张开和颗粒接触刚度减小所引起。实验结果可为砂岩地层的含气性评价和孔隙含气压力预测提供借鉴。

    • 页岩气水平井暂堵球运移坐封机理

      2020, 20(6):2202-2208.

      摘要 (574) HTML (0) PDF 15.64 M (1265) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了确定页岩气水平井暂堵球运移坐封机理,研究了水平井筒和射孔炮眼处固液流态特征。为此,基于CFD、DEM和DDPM耦合压裂液与暂堵球运动特征,计算获取暂堵球在不同位置分布、运移和坐封规律,结合施工微地震监测数据分析投球前后微地震事件强度、平面及空间分布,探讨投球工艺参数与储层改造效果关联特征,进而总结了页岩气水平井采用暂堵球进行炮眼封堵的理论基础。研究结果表明:①管道中央流核是暂堵球和支撑剂运移主要区间,适当提高液相粘度可提高中心流核占比,低粘液体在炮眼处进液具有差异性,对上游炮眼进行部分封堵,不能有效提高下游深部炮眼处改造效果;②受限于流体阻力,暂堵球速度降低,沿管壁分散,空间分布差异,相互作用力可忽略,不同排量下暂堵球运移速度有相对稳定值,5m3/min排量是暂堵球有效坐封临界值;③投球后平均施工压力明显增大,表明暂堵球长时间有效坐封,采用6簇射孔微地震事件波及范围大于8簇射孔,投球后事件多集中于上游射孔段,下游射孔段改造效果较差;④采用6簇射孔投球前缝长延伸顺利,投球后以提高缝网复杂度为主,采用8簇射孔投球前近井带改造,投球后前4簇提升SRV为主,即增加簇数将导致缝长延伸不足,提高近井带改造体积。

    • 纯粘土矿物甲烷吸附研究及吸附模型评价

      2020, 20(6):2209-2215.

      摘要 (587) HTML (0) PDF 4.13 M (339) 评论 (0) 收藏

      摘要:粘土矿物在页岩储层无机矿物中占有重要的比例,其是页岩气吸附的重要场所。由于不同页岩储层成藏条件差异,粘土矿物相对含量有较大差异,因此也影响页岩气的吸附能力。以XRD,低压氮气吸附实验以及甲烷等温吸附实验为主要研究手段。XRD结果表明四种样品(伊利石,蒙脱石,绿泥石,高岭石)纯度较高,均大于94%。低压氮气吸附结果表明:蒙脱石以微孔与中孔为主,孔隙形态主要为四边都开口的平行板状、狭缝状等,含有墨水瓶状的孔;伊利石主要发育有中孔与大孔,绿泥石主要发育有微孔和大孔,高岭石主要发育有中孔和大孔,它们的孔隙形态同样都平行板状、狭缝状等为主;比表面积与孔隙体积的大小顺序为:高岭石>伊利石>蒙脱石>绿泥石,两者呈正相关。在61 ℃,压力为0~25 MPa条件下进行五组甲烷等温吸附试验,包括四组纯粘土矿物及一组由四种纯矿物等质量混合的矿物。纯粘土矿物甲烷吸附量大小顺序为:高岭石>伊利石>蒙脱石>绿泥石,粘土矿物的比表面积越大,其甲烷吸附量也越大。对等温吸附实验数据进行拟合发现:Langmuir, Toth以及Langmuir-Freundlich吸附模型对于不同矿物总体拟合效果都极好,对粘土矿物吸附模型精确选择具有一定意义。

    • 致密油藏二氧化碳吞吐有效作用半径计算方法

      2020, 20(6):2216-2222.

      摘要 (567) HTML (0) PDF 3.51 M (319) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,大量研究表明二氧化碳在油藏中的波及范围是评价致密油藏二氧化碳吞吐采收率的关键参数。如何计算吞吐过程中二氧化碳的波及范围已成为新的研究热点。本文基于二氧化碳对流扩散机理,建立了二氧化碳吞吐的理论模型,通过Laplace变换方法得到了理论模型的解析解,绘制了二氧化碳浓度分布图版,形成了一种合理计算吞吐过程中二氧化碳波及范围的新方法。在此基础上,定义了二氧化碳极限作用浓度,提出了二氧化碳有效作用半径的概念,并分析了弥散度、分子扩散系数和注入速度对有效作用半径的影响。研究结果表明:影响致密油藏二氧化碳吞吐有效作用半径的主要因素是注入速度和分子扩散系数,弥散度对有效作用半径的影响很小。

    • 元坝气田超深层高含硫气井硫沉积预测

      2020, 20(6):2223-2230.

      摘要 (528) HTML (0) PDF 6.94 M (325) 评论 (0) 收藏

      摘要:准确预测高含硫气井井筒硫沉积规律与沉积位置,避免管道堵塞、腐蚀穿孔等影响气井正常生产,无疑具有重要的意义。本文深入硫沉积机理研究,结合元坝气田元素硫的溶解度含量实验,建立硫溶解度预测模型;基于瞬时热传导、能量守恒定律以及多相流理论,分别建立了超深高含硫气井温度场和压力场数学模型;进行多场耦合求解,获得超深高含硫气井井筒元素硫沉积预测模型,并对元坝气田气井进行了实例分析。研究结果表明:元素硫溶解度随温度、压力的增加而增大;建立的井筒温度压力模型计算的压力误差小于1%,温度误差小于5%,精度较高;元素硫溶解度在井筒内呈非线性递减,井底最大,井口最小。研究成果不但可用于预测井筒硫溶解度分布以及硫析出井段,还可用于同类型气井井筒多相流压力计算,为含硫气井安全稳定生产奠定基础。

    • 低渗碳酸盐岩气藏提高采收率技术对策

      2020, 20(6):2231-2236.

      摘要 (581) HTML (0) PDF 3.55 M (334) 评论 (0) 收藏

      摘要:系统的提高采收率技术对策是改善低渗碳酸盐岩气藏进入开发中后期效果的重要技术手段。针对该类气藏进入开发中后期地质、生产动态以及开发方式上相对于早期的变化,围绕气田挖潜与提高采收率,梳理了该类气藏在面临侵蚀沟槽发育、储层低渗非均质性强、低压低产井多等特征时,剩余储量挖潜、提高储量动用程度和井网完整性评价中的关键技术问题。并在复杂岩溶储层描述、低渗气藏精细动态评价技术的基础上,提出了以“沟槽挖潜、井网优化、增压开采、排水采气”为核心的提高采收率技术思路与对策。通过将研究成果应用于鄂尔多斯盆地M气田,结果表明:M气田可新增动用储量220.3×108m3,增产气量303.4×108m3,提高气田采收率6.8%,研究内容对国内同类气藏的开发与实践具有指导意义。

    • 特低渗油藏CO2混相驱注采压力系统保压设计方法

      2020, 20(6):2237-2245.

      摘要 (494) HTML (0) PDF 11.76 M (415) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现特低渗油藏注CO2后形成混相驱,通过渗流力学和油藏工程方法研究了特低渗油藏CO2混相驱注采压力系统保压设计方法。首先,利用等值渗流阻力法,考虑特低渗油藏压裂后储层渗透率分布的“四台阶”特性,建立特低渗油藏CO2混相驱渗流阻力数学模型。其次,考虑CO2注入地层后溶解于原油所引起的驱替滞后效应,引入CO2驱迟滞因子,对传统前缘推进方程进行修正。在此基础上,建立特低渗油藏CO2混相驱注采压力系统保压设计方法,并从注采压差、注采井距、水井近井渗透率、油井近井渗透率四个方面进行单因素影响程度分析。结果表明:注采压差对各项保压设计参数影响最大;纯油相区渗流阻力与混相区渗流阻力的比值仅与注采压差有关,与其它因素和驱替前缘位置无关;注入速度是CO2混相驱保压设计的关键,在合理施工参数范围内,注CO2无法实现全程混相驱,驱替前缘极限位置约在油水井距的3/4位置处。最后,绘制M油藏在不同注采压差条件下注入速度与CO2混相驱驱替前缘位置的关系图版,为特低渗油藏CO2混相驱注采压力系统保压设计提供理论依据和技术指导。

    • 降压增注剂固液界面修饰实验

      2020, 20(6):2246-2250.

      摘要 (446) HTML (0) PDF 12.01 M (439) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决文33块沙三上油藏开发中存在的高压欠注问题。室内优选出低浓度(有效浓度0.05%)降压增注剂XH207B,进行岩心薄片微观形貌修饰实验,反转近井地带亲水岩石的润湿性,在岩心中注入降压增注剂XH207B溶液,观察润湿反转前后岩心微观形貌的变化特征,揭示降压增注剂的工作原理,并通过油水两相的岩心驱替实验观察亲水储层油水两相相对渗透率变化的渗流规律,为现场施工提供指导意义,达到降压增注目的。室内实验结果表明:在较低浓度0.05%时,XH207B溶液可使亲水岩石达到中间润湿状态(接触角接近90°),并且在岩石孔喉中主要以“水膜”形式附着在孔喉壁面,防止亲水岩石中黏土矿物膨胀运移,改变近井地带油水界面特征,同时,降压增注剂溶液以“微小水珠”形式包裹在油相中促进了油水乳化作用,提高亲水储层油水两相相对渗透率,最终使注入压差发生了一定幅度的下降,下降幅度范围为1.22%~6.18%,达到降压增注的效果。

    • 鄂尔多斯盆地长7致密油储层二氧化碳驱油实验

      2020, 20(6):2251-2257.

      摘要 (508) HTML (0) PDF 27.47 M (427) 评论 (0) 收藏

      摘要:鄂尔多斯盆地长7致密油储层具有致密和低压的特征,采用常规注水开发存在采收率低的问题,从而制约了致密油的开发效果。针对鄂尔多斯盆地长7致密油储层注水开发采收率低的问题,基于CO2驱油细管实验、原油流变性测试实验、CO2浸泡岩心实验以及岩心驱替实验,并结合润湿接触角测试方法和核磁共振成像技术,研究了长7致密油储层CO2驱油的增产机理。研究结果表明,长7致密油最小混相压力为23.9 MPa,在长7致密油储层CO2驱过程中,注采井间CO2非混相驱占主导,在注入井附近局部区域可能出现混相驱;在地层温度压力(75 ℃,18 MPa)条件下,未溶解CO2原油的粘度为8.87 mPa.s,溶解CO2的原油粘度为7.99 mPa.s,其粘度降低幅度为9.9%;CO2水溶液浸泡24 h后,长7致密砂岩的润湿接触角从66.1°降低到54.0°,亲水性增强;水驱致密砂岩岩心的驱油效率为47.2%,CO2的驱油效率为71.5%,较水驱提高驱油效率24.3%,且致密砂岩渗透率越高CO2驱油效果越好。实验证明CO2驱可以显著提高长7致密油储层的驱油效率,是长7致密油高效开发的重要技术。

    • 基于分相能量守恒研究产水气井携液能力

      2020, 20(6):2258-2264.

      摘要 (603) HTML (0) PDF 4.69 M (759) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究产水气井井筒中的携液流动规律,正确预测气井产液量,指导排水采气方案设计与实施和构建井筒/油藏耦合模型,采用分相能量守恒方程建立一套专门用于计算气井携液能力计算的管流模型,并设计一套灵活的求解方法,能够在已知两端压力和气相流量的前提下对产液量进行直接求解。经与实测管流资料进行对比计算发现,在计算大产气量的两相管流时,所用模型的计算精度高于经典的多相管流模型。使用该模型对气井携液能力进行敏感性分析,表明产液气井存在携液能力最强的产气量点,在制定气井生产方案或进行排水采气优化设计等工作时应当给予充分的注意。

    • >TH机械、仪表工业
    • 基于实测载荷特性的玉米联合收获机车架疲劳特性分析

      2020, 20(6):2265-2271.

      摘要 (719) HTML (0) PDF 10.54 M (4458) 评论 (0) 收藏

      摘要:智慧农机的发展需要丰富的技术储备,为了解玉米联合收获机车架的疲劳寿命情况,基于实测载荷特性完成了玉米收获机车架复杂工况下疲劳特性分析。通过理论及仿真分析,并充分考虑实践经验确定测点,采集有效载荷信号,并完成信号分析。基于有限元方法对车架进行相关特性分析,并利用实测载荷完成随机振动分析,得到的危险节点的应力功率谱,结合材料S-N曲线及疲劳累计损伤原则对车架进行了时域及频域疲劳寿命分析。利用随机振动分析得到不同车速下最大应力功率谱曲线和实测应力功率谱,基于Drilik经验公式对车架危险部位进行了寿命计算。结果表明,疲劳薄弱的位置出现在纵梁之间的连接处、驾驶室支座与车架连接处及后桥与尾部车架连接处,这些位置的疲劳寿命一般处于106上,车架其余位置寿命均在107以上,为车架的设计及优化提供参考。

    • >TK能源与动力工程
    • 太阳能增压喷射制冷系统能量分析与㶲分析

      2020, 20(6):2272-2278.

      摘要 (775) HTML (0) PDF 3.64 M (415) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探索太阳能增压喷射制冷系统性能进一步提高的方向和方法,本文建立了系统的能量模型与?模型,对系统的热力学性能进行了计算分析。本文采用R245fa为工质进行计算分析,结果表明:系统机械性能系数随着压缩机压比的增大先增大后减小,压比为1.45时达到最优值,热性能系数与?效率随着压比增大而增大;系统的机械性能系数随着发生温度的升高,先增大后减小,当发生温度为79 ℃时,达到最优值9.13,热性能系数与?效率随着发生温度升高而增大;冷凝温度升高时,机械性能系数、热性能系数与?效率均减小;蒸发温度升高时,机械性能系数和热性能增大,而?效率减小。系统中?损失最大的部件是集热器和喷射器。因此,采用合理的运行参数、提高集热效率和喷射器性能是提升系统性能的关键。

    • >TM电工技术
    • 基于无差拍的永磁同步电机无传感器控制策略

      2020, 20(6):2279-2284.

      摘要 (659) HTML (0) PDF 4.10 M (384) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对永磁同步电机直接转矩控制系统中存在转速和转子位置观测精度不高、转矩脉动较大等问题,提出一种基于无差拍的永磁同步电机无传感器控制策略。设计基于变指数趋近律和锁相环技术相结合的新型滑模观测器,采用变指数趋近律提高反电动势观测精度并证明其稳定性,用连续函数取代符号函数降低抖振,结合锁相环技术提取转速及转子位置信息。在此基础上,建立电机离散化模型推导出磁链、转矩无差拍控制律,设计无差拍控制器进一步削弱抖振,提高系统控制性能。仿真结果表明,该策略能准确观测转速和转子位置,有效抑制磁链、转矩的脉动,提高系统动态性能。

    • 基于卡尔曼滤波的电力电子变压器直流电压平衡控制

      2020, 20(6):2285-2291.

      摘要 (664) HTML (0) PDF 3.69 M (330) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文针对级联型电力电子变压器整流级AC/DC变换直流侧电容电压不平衡问题,以单相级联H桥整流器为研究对象,提出一种基于卡尔曼滤波(KF)的直流侧电容电压平衡控制策略。该控制策略结合了DQ电流解耦控制和比例式脉冲补偿控制,利用卡尔曼滤波的滤波和预估特性实现了电容电压平衡、降低了系统的总谐波失真(THD)和增强了系统的鲁棒性。本文首先推导证明了系统的稳定性,然后对负载不均衡和负载突变两种的情况进行仿真,从而验证了该控制系统鲁棒性强、动态性能优异、具有良好谐波特性和稳态性能的特点。

    • 可再生能源配额制下电力市场多主体交易决策优化模型

      2020, 20(6):2292-2298.

      摘要 (583) HTML (0) PDF 3.38 M (354) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着可再生能源配额制(RPS)的正式实施,可再生能源参与电力市场的交易规模不断扩大,电力市场上各交易主体在市场中的相互竞争关系将发生重大变化。考虑可再生能源配额制和绿证市场对电力市场的影响,本文建立了电力市场各交易主体最优决策模型,并利用逆向归纳法求出了各市场主体最优交易电量和交易价格。最后,算例分析了配额义务不断变化对电力市场交易价格,常规能源发电商、可再生能源发电商和售电商的电力交易量、利润产生的影响。结果表明,随着配额义务的不断增加,常规能源发电商和售电商的收益呈下降趋势,而随着可再生能源发电商的市场占比不断扩大,将导致电力市场的交易价格上升。

    • 基于自回归各态历经模型参数辨识的模糊双卡尔曼滤波算法的储能电池荷电状态估算

      2020, 20(6):2299-2304.

      摘要 (688) HTML (0) PDF 3.73 M (405) 评论 (0) 收藏

      摘要:扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter, EKF)算法在电池荷电状态(state of charge, SOC)估算领域广泛应用。但作为一种基于模型的算法,电池模型误差影响SOC估算的精度。为了抑制电流的幅值与阶跃电流因素对模型误差的影响,提出了一种动态修正观测噪声协方差的模糊双卡尔曼滤波(fuzzy dual Kalman filter, FDKF)算法。该算法首先将一阶电阻—电容(Resistor-Capacitance, RC)等效模型转换为自回归各态历经(autoregressive exogenous, ARX)模型的形式,用卡尔曼滤波(Kalman filter, KF)算法更新转换后模型的参数。且在SOC估算的过程中获取电流与电流变化量的数据,并通过建立模糊控制系统调整观测噪声的协方差值来抵消模型误差。结果表明,FDKF算法在某储能工况下估算误差的最大值为0.39%,要小于EKF算法的3.92%和双卡尔曼滤波(dual Kalman filter, DKF)算法的1.12%,可见该算法有效地提升SOC估算的精度。

    • >TN电子技术、通信技术
    • 排水管道堵塞试验及影响因素分析

      2020, 20(6):2305-2311.

      摘要 (704) HTML (0) PDF 15.66 M (622) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着智慧城市信息集成化的发展应用,对排水管道内水位、流量等主要运行参数的实时监控与自动采集需求越来越强,本研究利用参数采集系统对排水管道堵塞进行定位监测,基于水力相似原理,建立变态相似模型,按照原型长度比例缩小20倍建立试验装置,并针对排水管道试验模型重力流、压力流不同工况进行堵塞试验及堵塞影响因素研究,结果表明:1)在重力流中,堵塞前水位和堵塞强度呈正相关分布,堰上水头最低点出现在堵塞高度为管径的50%时,且过流损失均随着坡度的增加而增加;堵塞强度在0.5时,过流损失减少值最小;2)在压力流中,堵塞程度越大,堵塞点前后管道水位高度变化越大;3)在同一堵塞强度条件下,过流损失随着堵塞长度的增加而增加;随着坡度增加,过流损失增加差额减少;堵塞长度越大,坡度对过流损失的影响越小。本试验研究分析了排水管道堵塞状况的变化规律,为排水堵塞故障识别提供基本依据。

    • 一种基于树莓派的无线WiFi视频采集传输方法

      2020, 20(6):2312-2316.

      摘要 (970) HTML (0) PDF 11.27 M (476) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统的基于树莓派的无线WiFi视频采集传输方法存在的问题,本文提出了一种改进后的基于Picamera的视频流采集传输方法,该方法使用Picamera采集视频流,首先使用并行线程来处理采集到的视频流,然后将其压缩成JPEG格式的网络视频流,最后向接收端发送JPEG格式的网络视频流。实验结果表明:提出的方法与基于SD卡转存的视频采集传输方法相比,具有更好的实时性,且解决了存储空间占据较大的问题;与基于OpenCV的视频采集传输方法相比,画质更为清晰;与基于Picamera的视频流采集传输方法相比,数据传输的速率比改进前提高接近1.5倍。

    • 基于字典学习的77GHz雷达人体动作识别

      2020, 20(6):2317-2324.

      摘要 (796) HTML (0) PDF 22.06 M (722) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于视觉的人体动作识别方法对光线和视距环境较高,并且存在侵犯隐私的问题,在应用中有局限性。为了解决这个问题,提出一种基于毫米波雷达和字典学习的人体动作识别方法。首先对人体动作的雷达回波信号进行时频分析得到时频图,再使用两种特征提取方法对时频图进行降维描述,将两种降维后的数据融合,通过LC-KSVD字典学习算法同时学习多特征字典和一个线性分类器,最后根据稀疏系数和线性分类器来识别动作。在此基础上,设计77GHz毫米波雷达动作识别实验系统,结果表明,算法在10种人体动作数据集上达到了97.7%的识别准确率,可见所提方法实现了对人体动作的准确识别。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 一种基于结构化环境的线性距离特征提取算法

      2020, 20(6):2325-2331.

      摘要 (574) HTML (0) PDF 6.26 M (357) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决室内环境中移动机器人的自主导航问题,本文提出了一种基于结构化环境的线性距离特征提取算法。首先建立机器人运动模型,对激光雷达获得的点云数据进行预处理。然后采用聚类算法对预处理后的数据进行分割和合并。采用正交拟合算法,估算特征线段的最大角度公差,并提取竖直和水平特征线进行误差纠正。仿真实验结果表明,本算法可有效提取室内环境特征线段并建立特征地图。同时调用数据集与icp算法进行对比测试,结果显示使用该算法构建环境地图,可降低建图时间复杂度,同时提高地图匹配精度。

    • 含一弹性索的二索并联机构动力学系统的Brunovsky正则形式

      2020, 20(6):2332-2337.

      摘要 (525) HTML (0) PDF 3.24 M (353) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种含一弹性索的二索牵引并联机构,推导该机构的动力学系统。用微分代数及为经准静态线性化反馈来线性化的一般性控制器形式这两种不同方法推导获得了与原机构系统动力学状态方程等价的拥有Brunovsky正则形式的线性系统。这两种方法本质上是一致的,侧重点都是在寻找原系统的一个微分k-同胚,然后在其基础上获得用新的状态坐标表示的与原系统对等的Brunovsky类型正则形式;差异的是在于研究工具和具体推导过程的相异:第一种方法用微分域扩张表示机构动力学系统而用代数闭合及微分闭合一致来获得与原系统对等的Brunovsky类型正则形式,第二种方法是用无限维微分几何将机构系统的状态方程限制成呈块三角结构的带有一般化的控制系数非线性控制器形式,通过对该非线性控制器采用一种特殊的准静态反馈就可获得与原状态方程等价的拥有Brunovsky正则形式的线性系统。可在拥有Brunovsky正则形式的线性系统上开展该机构的末端轨迹跟踪控制问题,设计合适的反馈控制器。

    • 基于专家内模的氩氧精炼低碳铬铁的碳含量终点控制系统

      2020, 20(6):2338-2343.

      摘要 (526) HTML (0) PDF 3.37 M (331) 评论 (0) 收藏

      摘要:为保证氩氧精炼低碳铬铁这一极为复杂过程的稳定性不受到外界不可测扰动的影响,且进一步提高动态响应能力。本文通过融合了内模控制方法与专家控制系统,研究了基于专家内模的氩氧精炼低碳铬铁的碳含量终点控制系统。结果表明这一系统能够实现内模控制器中滤波时间常数的自动调节。可见在系统稳定性得到保障的同时,系统的动态响应获得了进一步提高。

    • 基于矿热炉外磁场信号的三相电极位置检测系统设计

      2020, 20(6):2344-2351.

      摘要 (487) HTML (0) PDF 18.66 M (463) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对矿热炉三相电极位置精确测量、节能降耗和安全生产的需求,设计了一种基于矿热炉外磁场信号的三相电极位置检测系统。首先根据矿热炉的实际构造,结合COMSOL Multiphysics软件,建立矿热炉仿真模型,并对矿热炉磁场进行分析,选取外磁场信号采样点。在选取的采样点,采集具有不同电极位置的矿热炉模型的外磁场信号,建立矿热炉外磁场信号样本集。根据该样本集,应用偏最小二乘(PLS)多元回归分析、RBF神经网络(RBFNN)和粒子群优化RBF神经网络(PSO-RBFNN)分别建立矿热炉三相电极位置检测模型,并结合MATLAB GUI建立基于矿热炉外磁场信号的三相电极位置检测系统。实验结果表明,检测系统的三种模型都可以实现对电极位置的检测,其中PSO-RBFNN模型的效果最优,三相电极位置检测准确率达到94.98%(训练集),90.21%(测试集),均方根误差为0.053 5(训练集),0.131 1(测试集)。提出的检测系统能够较精确地测量三相电极在矿热炉内的位置,实现非接触式检测,具有较好的实用价值和应用前景。

    • 基于本体的通信设备维修案例知识表示与管理

      2020, 20(6):2352-2360.

      摘要 (562) HTML (0) PDF 11.44 M (533) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对通信设备故障维修领域知识表示规范性差、结构性不强、案例利用率低等问题,结合设备维修案例知识多样、异构、经验性强等特点,提出了一种基于本体的三层设备故障维修案例知识管理框架。构建了由领域本体、案例表示本体、特征属性、故障逻辑和真实案例五要素组成的通信设备维修案例本体,并基于关系数据库设计了相应的OWL本体存储模型及转换算法,实现了维修案例的结构化表示和精细化管理,提高了案例检索的准确率。最后以通信电源交流接触器故障案例验证了所提方法的可行性和有效性。

    • 基于图像处理技术的混凝土表面构造仿真

      2020, 20(6):2361-2368.

      摘要 (523) HTML (0) PDF 16.63 M (1497) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究桥面铺装的层间性能,从混凝土的表面构造入手,通过图像处理技术获取混凝土的表面构造信息。对灰度值影响因素的分析确定光照强度和拍摄距离,并提出“构造深度模拟值”的概念.利用基于Python的Abaqus参数化建模,建立混凝土桥面铺装模拟模型,并进行拉拔试验和直剪试验的仿真,比对模拟值与实测值。结果表明,无论是拉毛还是喷砂打毛随着精度的上升,构造深度模拟值也在上升。当取点精度为400时,实测构造深度和模拟的构造深度模拟值相对误差平均值最小。仿真试验的模拟值总是大于实测值,整体变化趋势保持一致,说明存在系统误差。灰色关联度分别为0.91和0.83,可见模型具有正确性。并通过仿真模拟分析了层间处理方式对拉拔强度以及剪切强度的影响。

    • 基于脑机接口竞赛脑电数据集的运动想象识别影响因素分析

      2020, 20(6):2369-2375.

      摘要 (606) HTML (0) PDF 10.43 M (519) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对两个常用的BCI竞赛运动想象任务脑电数据集——2003 III和2005 IIIa,分类识别率差异较大的问题,结合运动想象脑电信号的生理基础,从信号噪声、受试者反应程度和C3C4通道信号能量差异三个方面对两个数据集的数据进行了分析比较。分析结果表明,与2005 IIIa数据集相比,2003 III数据集信噪比较高,受试者对运动想象任务的反应更明显,并且C3C4通道的信号能量差异趋势更标准。研究结果解释了对2003 III数据集的识别率普遍高于2005 IIIa数据集这一现象,说明这三个因素是影响识别率的主要因素。本文研究为运动想象脑电数据有效性分析、以及提高基于脑电的运动想象识别率提供了新的思路。

    • 基于地表裸露度和地表反照率影响的喀斯特地区热环境变化分析

      2020, 20(6):2376-2383.

      摘要 (532) HTML (0) PDF 17.65 M (434) 评论 (0) 收藏

      摘要:在自然和人为因素的影响下,喀斯特地区地表覆盖受到破坏,导致大面积地表裸露,同时影响着地表反照率的变化,进而引起周围地表温度发生改变。以典型喀斯特区域安顺市为例,基于大气校正法反演2006-2017年地表温度,并结合同时期的地表裸露度和地表反照率变化情况分析喀斯特地区热环境变化特征。结果表明:地表裸露度、地表反照率与地表温度在空间上整体变化趋势相一致,是影响地表温度的因素之一;在时间上呈持续下降趋势,地表裸露度总体下降了53%,地表反照率和地表温度分别下降了37.1%和2.4%,表明热环境得到有效改善;地表裸露度与地表反照率和地表温度均呈线性正相关关系,地表温度随着地表裸露度和地表反照率的增加而上升,反之,地表温度则会降低。

    • >TU建筑科学
    • 内置减压管的筒仓侧壁卸料动态侧压力

      2020, 20(6):2384-2389.

      摘要 (569) HTML (0) PDF 12.18 M (403) 评论 (0) 收藏

      摘要:以试验结果为依据,利用离散元程序(PFC3D),分析了普通筒仓单侧壁卸料的动态侧压力和安装减压管时筒仓单侧壁卸料的动态侧压力。分析结果表明:普通筒仓单侧壁卸料最大超压系数为1.30,安装减压管的筒仓单侧壁卸料在最大超压系数为1.10;减压管的存在使得贮料流动形式发生改变,从而使贮料在卸料时仓壁受到的动态侧压力明显降低,超压系数及其分布范围显著减小;减压管能够减小筒仓单侧壁卸料时的偏心距,从而减小卸料时贮料对仓壁的冲击,能够提高卸料时筒仓的稳定性。通过观察贮料流动形式和理论分析,进一步阐释减压管减小卸料时超压系数的原因。

    • 地震现场建筑物整体震损影响因素权重的确定

      2020, 20(6):2390-2396.

      摘要 (527) HTML (0) PDF 16.25 M (412) 评论 (0) 收藏

      摘要:为合理确定震后地震现场安全鉴定时建筑物整体震损各影响因素的重要程度,通过层次分析方法研究了各影响因素的权重系数。详细介绍了层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)AHP法 的计算步骤,并举例计算出了单层钢筋混凝土柱厂房震损各影响因素的权重。结果表明:AHP法计算过程简洁、计算结果精确;AHP法处理复杂系统问题时,每个影响因素的影响都是可以定量化的,非常清晰、明确;AHP法能把定性方法与定量方法有机地结合起来,使复杂系统分解。可见应用AHP法来确定单层钢筋混凝土柱厂房震损各影响因素的权重系数是非常合理和准确的。因此,在确定其他类型结构整体震损各影响因素权重系数时,也可以参考应用AHP法。

    • 单舱地下综合管廊地震动力响应振动台模型试验研究

      2020, 20(6):2397-2404.

      摘要 (472) HTML (0) PDF 15.44 M (387) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用振动台模型试验方法,对EL-Centro地震波作用下单舱地下综合管廊结构动力响应、土体动力响应以及土-结构相互作用机理开展研究。本模型试验依托某实际工程为原型,按照1:15的比例尺缩,设计振动台模型试验,输入不同峰值加速度地震波,以此获得管廊结构以及周边土体的动力响应规律。试验结果表明:土体与管廊结构在振动过程中相互制约,存在明显的土-结构相互作用,在强震作用下管廊侧壁和土体出现脱离的情况,单舱管廊结构的运动始终保持了较好的整体性;管廊周边土体由于受到管廊侧壁的约束作用,土体发生不均匀位移或相对位移,动土压力分布形式错综复杂,土拱效应明显;在横向一致地震作用下,管廊结构横向应变随着地震波输入峰值加速度的增强而增大,其中管廊结构中部截面变形最为明显,各截面角点处的变形位移最大,是管廊抗震设计中需要重视的关键部位。

    • 基于现场监测数据的岩质高边坡加固有限元分析——以贵州某岩质高边坡为例

      2020, 20(6):2405-2410.

      摘要 (512) HTML (0) PDF 14.38 M (504) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文以贵州省某岩质高边坡为例,首先分析了边坡三级平台排桩加固前后八个月的深孔监测数据,得到加固后深部监测孔位移仍在增加,边坡仍然处于不稳定状态。其次,利用FLAC3D有限元差分软件反演分析三级平台加固后坡体状况,并建立变换抗滑桩位置的加固模型,分析滑坡体的位移、剪应变增量和滑带位置的变化和分布情况,获得相应的边坡稳定系数,提出最优加固方案。第三,通过对该最优加固方案模拟计算,结果表明:二级平台处加桩坡体达到的稳定系数值最高,为1.25,加固后最大位移减小了22.5%,桩后滑带剪应变增量减小了20.69%,为指导该滑坡的后续加固治理工程提供了理论分析与基础。

    • 冲击荷载作用下地基土变形及动力特性

      2020, 20(6):2411-2416.

      摘要 (518) HTML (0) PDF 6.77 M (339) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究冲击荷载作用下地基土变形及动力特性,在ABAQUS框架内,采用Mohr-Coulomb模型、刚体冲击荷载、非线性大变形有限元算法及ALE自适应技术,计算了变形、应力和加速度。计算与现场试验结果基本一致,验证了模型的合理性。以该模型为基础,研究了不同能级、不同冲击次数、不同土体弹模对地基土体变形、应力、速度及加速度的影响。结果表明:夯沉量、隆起高度与夯击能呈线性关系,夯沉量和弹性模量近似呈线性关系 ;冲击荷载作用下土体呈弹塑性变形→弹性变形逐渐恢复→仅剩塑性沉降变形;冲击能量沿40~45°角向下传递且不断衰减,在施工过程宜合理确定夯间距,分遍错位夯实,确保土体得以有效处理;竖向应力时程曲线呈近似三角形形状,仅出现一次峰值应力。

    • 基于随机介质理论基坑降水引起地表沉降计算

      2020, 20(6):2417-2420.

      摘要 (521) HTML (0) PDF 3.13 M (313) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了计算基坑降水引发地表沉降量,利用降水漏斗曲线划分降水区域为饱和区和渗流区,考虑饱和区含水率的变化引起土体重度的变化进而导致其有效自重应力变化,及渗流区考虑渗流力的作用,基于两者的应力变化计算降水区域土单元体的压缩量,并通过随机介质理论计算基坑周边土层沉降量。工程实践表明:该计算值与实测值整体上较为接近,实测值偏大15%,在基坑开挖深度1.5倍范围内降水影响较大。研究内容可为估算基坑降水引起地表沉降量提供参考依据。

    • GPS测量系统和全站仪对在建超高层建筑动力特性的识别

      2020, 20(6):2421-2428.

      摘要 (523) HTML (0) PDF 10.12 M (536) 评论 (0) 收藏

      摘要:超高层建筑在施工过程中,随着施工高度的逐渐增加,在风荷载、温差和塔吊动荷载的作用下主体结构在施工期的水平位移和结构动力特性会不断发生变化。为了识别超高层建筑在施工过程中,其结构水平位移和结构的动力特性变化情况,本文应用GPS定位测量系统结合全自动测量机器人--全站仪,实测得到结构在施工期在两主轴方向的位移时程。并且应用HHT变换将GPS数据经过经验模态分解(EMD)后,再把瞬时频率与施工期间塔楼自振频率接近的部分IMF分量进行叠加,得到结构在施工期间的动位移时程,然后再将EMD分解后的GPS和全站仪测试数据进行功率谱(PSD)分析,从而得到结构的自振频率。从而识别超高层建筑在施工过程中的结构动力特性,上述分析结果对超高层建筑施工安全评估具有较为重要意义。

    • >TV水利工程
    • 大尺度粗糙床面水流特性试验与数值仿真分析

      2020, 20(6):2429-2433.

      摘要 (745) HTML (0) PDF 22.58 M (452) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对山区常见的大尺度粗糙床面河流中的水流运动特性问题,采用模型试验、数值计算和统计分析相结合的方法,研究了边长50mm混凝土方块在不同布置密度下,对浅水流动的自由表面形态、流速分布以及沿程阻力系数的影响。在此基础上,本文进一步提出了修正后的粗糙床面的沿程阻力计算公式,并采用非线性多元回归法基于试验与计算数据对公式系数进行回归。本文所修正的公式具更广的适用性,且计算分析结果与模型试验结果较为吻合,对于航道整治与船舶航行具有较强的工程参考意义。

    • >TU建筑科学
    • 港珠澳大桥浇注式沥青混合料GMA性能优化试验研究

      2020, 20(6):2434-2440.

      摘要 (509) HTML (0) PDF 5.37 M (756) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了进一步提高浇注式沥青混合料的高温承载能力,开展浇注式沥青混合料配合比优化设计研究,对粗集料/沥青砂胶、沥青用量、矿粉用量三个主要影响因素,确定了三个水平,采用正交试验方法,分析了三因素、三水平条件下的对浇注式沥青混合料的硬度、贯入度及增量、动稳定度、抗击韧性等性能指标及影响程度。结果表明:粗集料/沥青砂胶、沥青用量对高温稳定性影响较大,矿粉用量对疲劳抗裂性影响显著,通过综合评定,确定了浇注式沥青混合料的最佳配合比为粗集料∶沥青砂胶=53∶47、沥青用量为10.7%、矿粉用量为25%。

    • >U交通运输
    • 低温环境下水泥稳定碎石基层施工车辆轴载控制

      2020, 20(6):2441-2447.

      摘要 (448) HTML (0) PDF 3.31 M (309) 评论 (0) 收藏

      摘要:低温环境下半刚性基层强度形成缓慢,造成养护时间增加,进而使工期大大延长,工程成本增加。为尽早开放交通,本文研究了低温环境下水泥稳定碎石基层施工期间车辆轴载对基层结构的影响,并得到了施工期间车辆的控制轴载。首先对低温养护环境下掺加早强剂的水泥稳定碎石材料进行室内力学性能试验,得到养护温度、早强剂掺量以及养护龄期等因素对劈裂强度与压缩模量的影响,其次通过使用KENPAVE软件对材料进行力学分析,比较层底最大拉应力与抗弯拉强度,最后得出施工车辆轴载控制。研究结果表明:在低温养护环境下,早强剂掺量越大,水泥稳定碎石材料的劈裂强度与压缩模量越大;在低温条件下,对于分层不连续摊铺施工方案,底基层养护7d与14d后,施工车辆对底基层产生的层底拉应力均大于抗拉弯强度;对于连续摊铺施工方案,通过数据计算得出回归方程,为施工过程中施工车辆轴载的控制提供了依据。

    • 紧贴桥梁桩底某暗挖区间施工对桥桩的影响分析

      2020, 20(6):2448-2456.

      摘要 (883) HTML (0) PDF 19.42 M (399) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究紧贴桥梁桩底某暗挖区间施工对桥桩的影响,以下穿小月河桥的北京地铁27号线(昌平线南延)盾构区间隧道工程为背景,对下穿小月河桥段区间盾构隧道进行了设计,并用MADIS/GTS有限元软件对盾构区间近距离下穿小月河桥进行有限元分析。研究了大断面盾构区间下穿小月河桥施工过程中桥面、盖梁及桥桩位移变化规律特征;总结了盾构区间近距离下穿桥桩施工过程中桥桩附加应力变化规律;揭示了盾构区间近距离下穿小月河桥施工过程中桥桩差异沉降变化规律。

    • 钢筋混凝土梁梁在冲击作用初期的惯性力分布

      2020, 20(6):2457-2463.

      摘要 (566) HTML (0) PDF 11.99 M (498) 评论 (0) 收藏

      摘要:冲击荷载会对钢筋混凝土梁产生严重损伤,冲击破坏往往是冲击初期造成的。冲击初期(冲击力到达支座前)冲击力完全由惯性力抵抗,不同时刻的内力分布与惯性力的分布情况密切相关。对冲击荷载下的RC梁(Reinforced Concrete Beam)进行有限元模拟(ANSYS/LS-DYNA),分析了冲击初期RC梁的惯性力与内力分布情况。结果表明:冲击初期,冲击力以应力波的形式逐渐向支点传递,冲击力由静止点内梁的惯性力平衡;梁体的冲击力传导可分为三个阶段,即应力波沿梁高方向传导、沿梁长度方向传导与冲击力到达支座后;不同阶段的惯性力分布情况不同,且惯性力的分布影响梁体的剪力和弯矩以及梁的破坏形态。

    • 道吾山三车道特长公路隧道洞口浅埋段施工方法

      2020, 20(6):2464-2469.

      摘要 (571) HTML (0) PDF 24.73 M (548) 评论 (0) 收藏

      摘要:在建的道吾山隧道为单洞三车道特长一级公路隧道,洞口Ⅴ级围岩浅埋段开挖跨径16.85m,开挖面积163.55m2,原设计采用双侧壁导坑法施工,变更后采用三台阶七部法施工。本文通过三维数值模拟分析,通过施工过程中对隧道拱顶下沉、净空收敛,初期支护结构受力状况进行分析,判断围岩稳定性、初期支护结构安全。数值计算结果表明,三台阶七部法施工运用在三车道隧道Ⅴ级洞口浅埋段是安全的。研究结果可为类似工程设计和施工提供依据和参考。

    • 大断面浅埋黄土隧道大变形控制技术及效果分析

      2020, 20(6):2470-2477.

      摘要 (455) HTML (0) PDF 39.39 M (904) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究超大断面浅埋黄土隧道大变形控制技术及效果,依托隧道大变形事故案例,对隧道围岩变形破坏特征及原因进行分析,结合隧道地质条件及围岩特性,提出了合理有效的围岩变形控制技术及施工工艺,并应用数值模拟和现场测试对3种加固措施工况下的变形及应力进行分析。研究结果表明:超大断面浅埋黄土隧道围岩变形主要表现为前期变形速率大,变形持续时间长,累计变形量大,拱顶最大累计沉降为124.3cm,围岩变形受开挖扰动和持续降雨影响显著;采取临时套拱加固有效抑制变形的持续发展,避免塌方事故的发生,而径向注浆加固和强化支护参数为后续顺利完成大变形段换拱施工提供安全保障;浅埋偏压地段采用地表超前预注浆技术,有效地改善上覆围岩特性,后续施工累计变形均在预留变形量范围内,确保了施工安全和进度。

    • >V航空、航天
    • 飞机稳态失速螺旋特点仿真

      2020, 20(6):2478-2482.

      摘要 (468) HTML (0) PDF 5.84 M (309) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有飞机失速螺旋动力学本质和失速特点研究不足的现状,分析了飞机失速和失速螺旋产生的原因,从失速螺旋的进入、定常、改出三个阶段分析了失速螺旋的运动学特点,用力的平衡法推导出失速螺旋运动中的速度、半径、损失高度和时间的计算式及六自由度运动学方程,并运用MATLAB/Simulink平台搭建仿真模型对稳态平螺旋进行实时仿真计算,通过仿真可以直接观察失速螺旋过程中机体的实时姿态及运动轨迹,解决了飞机稳态尾旋过程状态获取困难的问题,仿真结果表明,构建的模型和使用的方法真实可靠,具有一定的实用性,相关方法也可以运用到其他机型稳态失速螺旋的研究过程中,研究结果可为相关飞行人员提供参考,为安全飞行,避免尾旋奠定理论基础。

    • 风扇叶片外物撞击瞬间转子振动响应分析

      2020, 20(6):2483-2487.

      摘要 (414) HTML (0) PDF 6.59 M (302) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究风扇叶片外物撞击对转子振动的影响,参照某发动机设计搭建了风扇转子试验器,并结合有限元计算和锤击法试验获得了叶片的动静频。开展了撞击位置、风扇转速等因素对转子振动特性影响试验,通过分析得出:风扇叶片遭遇外物撞击瞬间,转子振动频谱中叶片动频附近频率成分幅值变化明显;相比转子轴向位置振动,径向位置振动对外物撞击的响应很敏感且幅值变化明显;随风扇转速升高,转子振动中叶片动频成分幅值会突增,但转子振动幅值并不一定会增大,振动幅值还与撞击叶片编号、撞击位置等因素密切相关。

    • 四旋翼动力学建模及非线性PID轨迹跟踪控制

      2020, 20(6):2489-2493.

      摘要 (463) HTML (0) PDF 3.86 M (327) 评论 (0) 收藏

      摘要:四旋翼无人机因其简单易用性被应用于航空摄影、天气监测、交通监控、军事监视和地球科学等领域,可以配备摄像头和各种传感器按照既定轨迹飞行,来准确执行许多复杂的任务。本文通过四旋翼飞行器系统刚体运动学建模及模型线性化处理,针对速度和姿态角较小时的轨迹跟踪问题,设计了级联双闭环PID控制器。利用Simulink对所设计模型进行仿真分析,验证了定点悬停和平面正弦轨迹跟踪性能。仿真结果表明:基于小角度假设条件下,所设计PID控制系统可以有效地完成四旋翼飞行器的既定轨迹跟踪。

    • >X环境科学、安全科学
    • 美国空军气象局冻雨预报系统对三次冻雨事件及电线积冰厚度的模拟

      2020, 20(6):2494-2499.

      摘要 (553) HTML (0) PDF 15.90 M (953) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘 要 电线积冰是电网正常运行中最大的气象灾害之一,而冻雨是造成电线积冰事故的主要灾害性天气。本文利用耦合了中尺度WRF模式的AWFA冻雨预报系统,对发生在中国南方的3次冻雨事件进行预报,通过TS评分对AWFA系统在中国地区的冻雨预报能力进行了评估,并根据其输出的冻雨参数,用覆冰增长模型对三次冻雨过程中,电线积冰厚度进行了模拟,得到了如下结论:1)冻雨事件的发生必须同时满足:逆温层、空中高液态含水量和地温低于0℃这三个气象条件;2)AFWA冻雨预报系统对中国冻雨也有一定的预报能力,但预测范围较实际观测的区域偏大,三次冻雨事件预报TS评分在0.30~0.63,平均为0.45;3)模拟电线积冰厚度的范围与观测的冻雨密集区相当吻合,它对明显的冻雨过程有较好的预报能力且能够获得电线积冰厚度的精细化分布。该研究结果对中国南方冻雨预报、电线积冰预报有重大的参考价值,并为电网的防灾减灾提供了坚实的理论支撑。

    • 脱水污泥堆肥过程中温室气体释放与检测及其减控措施

      2020, 20(6):2500-2506.

      摘要 (441) HTML (0) PDF 3.61 M (336) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究保氮剂过磷酸钙(CS)对脱水污泥好氧堆肥过程中温室气体的减排影响,本研究选取脱水污泥和小麦秸秆为原材料,探究了高温下不同剂量外添加剂CS对脱水污泥堆肥过程中温度,温室气体(甲烷和N2O),NH3释放,铵态氮与硝态氮转化,和腐熟指标的影响。实验结果表明CS的存在能够有效减少甲烷,NH3及N2O的排放,并当CS剂量为3%时,甲烷,NH3的最大排放速率分别为0.05 和0.52g/(Kg.d),显著低于空白组。CS存在提高了种子发芽率,并且当CS剂量为3%,GI达到最大值123.6%。CS有效减少污泥堆肥过程中氮元素损失并提高了磷元素含量,从而提高堆肥样品的肥效品质。

    • 中国部分林地土壤重金属含量特征及污染评价

      2020, 20(6):2507-2514.

      摘要 (620) HTML (0) PDF 3.54 M (341) 评论 (0) 收藏

      摘要:为掌握我国林地土壤重金属污染状况,选取全国13个具有代表性林地土壤,结合经典的重金属污染评价方法,分析土壤中重金属(铅、镉、铜、锌)的含量分布特征和污染程度,通过相关和回归分析,研究了土壤理化性质对土壤重金属全量及有效态含量的影响。结果表明,不同地区林地土壤重金属含量波动较大,绝大部分位点土壤重金属含量均未超过GB15618-2018中筛选值。以筛选值作为评价标准时,绝大部分土壤重金属单因子指数小于1,说明供试土壤重金属处于清洁与尚清洁状态;内梅罗综合指数评价结果显示,除武夷山、卧龙自然保护区土壤重金属处于警戒线等级外,其他地区均处于清洁。以管制值为评价标准时,土壤重金属污染指数以及内梅罗综合污染指数均处于小于0.7。潜在生态风险指数评价结果表明,研究区域大部分位点土壤中Cd存在中等或较高的潜在生态风险,土壤中重金属呈轻微等级的综合潜在生态风险。地质累积指数表明,大部分土壤重金属均存在不同程度的累积,其中部分样点Cd、Zn达到中度污染水平,累积效应更加显著。相关性与回归性分析显示,土壤pH值与有效态Cu呈显著正相关性,基于土壤理化性质的多元回归方程可以较好的预测土壤中有效态Pb和Cu的含量,相关系数R2分别达到了0.962和0.895。

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