• 2021年第0卷第14期文章目次
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    • >O6化学
    • 无机膜在脱盐应用中的研究

      2021, 21(14):5607-5620.

      摘要 (371) HTML (0) PDF 5.60 M (401) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前,水资源短缺问题已成为全球共同关注的问题。无机膜化学稳定性好、耐腐蚀性、较高的机械强度以及可在高温等苛刻条件下使用等优点,使其在脱盐领域具有广阔的应用前景。有机膜除了传统的陶瓷膜外,碳基材料等由于其可调的纳米结构以及优异的性能,逐渐成为无机膜领域的研究热点。为了更好地了解不同种类无机膜的特性,拓展无机膜材料在脱盐的应用,本文首先对无机膜的分类、理化性质、制备方法、盐滞留机理进行了阐述;其次重点对无机膜在脱盐应用中的进展进行了综述;最后对其未来在水处理领域的发展趋势做了展望。

    • >P天文学、地球科学
    • 中国工程地质评价现状分析

      2021, 21(14):5621-5629.

      摘要 (421) HTML (0) PDF 1.27 M (510) 评论 (0) 收藏

      摘要:文章以我国工程地质调查工作任务的转变作为切入点,归纳了工程地质评价、工程地质条件评价、工程地质适宜性评价以及工程地质环境质量评价四种常见评价的概念,创新性提出了广义工程地质评价的含义。通过分析近几十年来的相关文献,列举出工程地质评价常用的三类方法:利用指标权重的评价法、聚类分析法以及BP神经网络法,分析了各类方法的适用条件与优缺点。此外,梳理了冻土地区、黄土地区、红层地区以及岩溶地区四类特殊地区工程地质评价特点、评价内容以及评价方法。在此基础,总结出了工程地质评价尚未形成完成的科学体系、评价结果量化程度不高、评价的创新性不强以及评价过程中过于依赖计算机技术的问题。最终提出了工程地质评价工作应突出综合性、加强融合性、提升实用性的合理化建议。

    • >TE石油、天然气工业
    • 天然气管网系统性能评价指标及方法研究进展

      2021, 21(14):5630-5640.

      摘要 (405) HTML (0) PDF 1.14 M (473) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前我国对天然气的需求与消费扩大,天然气管网建设势必要加快。天然气管网系统在服役过程中的事故率和安全风险难以得到有效控制,从而会极大影响天然气管网供应格局的形成以及我国天然气工业的综合效益。近年来,国内外对天然气管网系统的性能评价指标及方法已经取得了大量的研究成果,但是在我国油气管道领域的应用实例仍然较少,未形成一套完整、全面的天然气管网系统性能评价指标及方法体系。通过总结现有研究成果可以发现,管网可靠性评价主要是基于概率理论,并采用模拟软件来预测用气量,从而分析管网的供气能力;管网经济性评价主要侧重于投资估算和财务评价;管网适应性评价主要是通过模拟软件建立管网水力计算模型,从而分析管网在不同工况下的输送效率。同时也指明了建立管网综合评价模型、划分评价指标等级,以及结合可靠性、经济性和适应性等单一指标来优化管网系统的整体运行方案是未来的重点难题和研究方向。以上综述内容对于深入开展天然气管网系统性能评价指标及方法的理论研究与现场应用具有显著的借鉴价值。

    • >TU建筑科学
    • 复合盐溶液侵蚀与环境因素影响下混凝土耐久性研究进展

      2021, 21(14):5641-5649.

      摘要 (244) HTML (0) PDF 1.07 M (453) 评论 (0) 收藏

      摘要:混凝土结构遭受各种盐离子侵蚀后,在远未达到其服役寿命时就破坏,位于恶劣环境下的混凝土还要同时遭到干湿循环、冻融、荷载等多重因素的影响,进一步加剧混凝土的损伤劣化。开展在复杂环境下受复合盐侵蚀的混凝土损伤劣化机理研究非常迫切,当前混凝土耐久性研究已逐渐转移到多因素共同作用所造成的耐久性损伤领域。针对复合盐溶液侵蚀作用下混凝土的耐久性能,对近年国内外相关研究成果进行回顾与分析。重点介绍了近年来关于混凝土在复合盐溶液与干湿循环、冻融、荷载等因素耦合作用下破坏机理和耐久性能试验研究成果,并对多因素耦合作用下混凝土耐久性研究进行了展望。

    • >N自然科学总论
    • 面向全方案空间的装备体系任务现状分析方法研究

      2021, 21(14):5650-5657.

      摘要 (345) HTML (0) PDF 2.09 M (365) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对国内装备体系战斗力评估以典型场景样式下的典型装备体系方案为基础,但装备体系方案的典型标准缺乏的问题,本文面向任务全方案空间,研究典型装备方案集的快速生成和筛选方法,为更加全面客观地评估装备体系战斗力缺口和新装备的体系贡献率提供方法支撑。

    • >O6化学
    • 利用基质辅助激光解吸电离质谱成像技术研究斑马鱼响应富营养化污染水质内源性脂质分子变化

      2021, 21(14):5658-5667.

      摘要 (370) HTML (0) PDF 3.41 M (438) 评论 (0) 收藏

      摘要:斑马鱼作为一种常见的模式物种,体内易富集水中污染物,常用于农药、有机物等污染水质监测与评估,但其响应富营养化水质污染的分子机制尚不明确。基质辅助激光解吸电离质谱成像(matrix assisted laser desorption ionization mass spectrometry imaging, MALDI-MSI)能有效检测和反映分子空间分布及原位含量信息,已被广泛应用于动植物学、基础医学、药学、微生物等诸多研究领域。本研究采用MALDI-MSI技术,针对富营养化污染水质环境下斑马鱼内源性脂质代谢分子开展原位分析表征;利用多元统计学方法和相关性分析整合数据并进一步挖掘有效关键信息,旨在从脂质分子层面上初步揭示斑马鱼响应富营养化污染水质的相关分子变化规律。研究结果显示:在m/z 500-1000的质量检测范围内,富营养化水质处理组和未处理组斑马鱼有超过50%原位检测的脂质分子存在明显表达与空间分布差异。主成分分析(principal component analysis, PCA)、偏最小二乘法判别分析(partial least squares discriminant analysis, PLS-DA)及皮尔逊相关聚类热图分析(pearson correlation cluster heatmap analysis)进一步证实了上述差异结果,且统计发现磷脂分子的表达受富营养化污染水质的干扰尤为突出,主要包括PC(32:0),PC(34:1),PC(34:2),PC(36:0),PC(38:6),PC(40:6),PE(36:8),PE(36:0),PE(38:0),PE(40:9)十种脂质分子。本研究的开展为进一步深度探究斑马鱼响应富营养化污染水质体内脂质代谢分子机制奠定了一定的实验基础,也证实了MALDI-MSI作为一种新型分子影像技术应用于生态/环境毒理学监测、评估研究的潜在价值。

    • >P天文学、地球科学
    • 川东南志留系小河坝组致密砂岩储层粒度特征及其环境指示意义

      2021, 21(14):5668-5676.

      摘要 (198) HTML (0) PDF 6.73 M (408) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要 粒度是沉积物的重要特征之一,通过粒度资料可以判别沉积物的搬运方式、水动力条件等,是分析沉积环境的重要依据。基于川东南志留系小河坝组小河、浩口、回龙场、双流坝四条实测剖面78个样品的粒度分析研究表明:小河坝组搬运方式为跳跃、悬浮搬运,频率曲线以双峰态为主,平均粒径均值为4.49、标准偏差均值为1.14、偏度均值为2.40、峰度均值9.42,整体水体动能较低,频率曲线以双峰态为主,概率累积曲线以一跳一悬夹过渡式为主;粒度参数C-M图显示为牵引流沉积、sahu函数计算结果表明沉积环境为河流—三角洲沉积。根据粒度概率累积曲线纵向变化辅以C—M图等综合判断川东南志留系小河坝组沉积环境为三角洲前缘沉积环境,其中小河、浩口地区经历了水下分流河道—河口坝—席状砂的沉积过程;回龙场、双流坝地区经历了河口坝—席状砂—河口坝—席状砂的沉积旋回。

    • 松辽盆地西缘泰康地区四方台组铀成矿特征

      2021, 21(14):5677-5687.

      摘要 (214) HTML (0) PDF 9.07 M (530) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,松辽盆地西缘泰康地区四方台组发现了多处铀矿化点,显示该地区具有砂岩型铀矿找矿潜力。通过结合岩心观察、钻孔取样和室内镜下鉴定等方法,对该地区四方台组沉积相特征和构造活动等铀成矿控制条件进行分析。结果表明四方台组沉积相类型主要为三角洲平原和滨浅湖相,砂岩具有砂体厚度较薄和砂泥比值较低的特征;盆地构造活动控制了区内铀矿化异常孔位的发育范围,铀矿化部位大多位于烃类等还原性流体渗出改造后的砂岩中。可见该区铀富集作用主要与深部烃类流体上移浅层位发生还原作用有关,受四方台组所发育沉积相类型控制因素较小。

    • 分子动力学模拟中的钠基蒙脱石尺寸参数选取及其影响

      2021, 21(14):5688-5694.

      摘要 (329) HTML (0) PDF 3.41 M (392) 评论 (0) 收藏

      摘要:蒙脱石作为主要的亲水性粘土矿物,因其特殊性质对岩土体工程性质有重要影响。分子动力学模拟为深入探究蒙脱石特性提供了有效手段,而分子模型的尺寸直接影响其模拟结果。基于LAMMPS软件及Paracloud超算云平台,从蒙脱石晶胞的力学特征的角度,通过分子动力学模拟研究了不同尺寸效应对蒙脱石性质的影响规律。研究结果表明:(1)当晶胞形态不变时,蒙脱石晶胞的体积模量、剪切模量及弹性模量都在扩大2倍时达到最小值;(2)当扩胞倍数相同时,蒙脱石晶胞在晶体延伸方向上的扩展尺寸对其力学性质影响较大,而在晶体堆叠方向上的扩展尺寸影响较小;(3)蒙脱石的剪切模量、泊松比、弹性模量等受晶胞尺寸的影响较大,而体积模量则受晶胞形态的影响较大。

    • 准噶尔盆地西北缘吐孜阿克内沟八道湾组露头沉积特征及模式

      2021, 21(14):5695-5709.

      摘要 (221) HTML (0) PDF 20.00 M (1084) 评论 (0) 收藏

      摘要:以准噶尔盆地西北缘吐孜阿克内沟八道湾组野外露头追踪实测资料为基础,利用露头直观性识别厘定了中下侏罗统吐孜阿克内沟八道湾组层序地层界面。通过对岩性特征、沉积构造等相标志分析,对准噶尔盆地西北缘吐孜阿克内沟八道湾组沉积相特征进行解剖,识别出研究区共发育9种岩相和5种典型砾石质辫状河岩相序列组合,并判断出古气候经历了干旱向温带潮湿气候的转变。在此基础上,依据典型岩相标志分析,在吐孜阿克内沟八道湾组沉积中划分出辫状河道和河漫滩两种沉积相,进一步识别出河床滞留、心滩、泛滥平原、河漫沼泽和河漫湖泊等沉积微相,最终建立吐孜阿克内沟八道湾组的沉积序列,探讨了基准面不断上升的砾石质辫状河沉积体系模式。该研究成果可为准噶尔盆地勘探目标的优选提供地质依据,也可为该区油气勘探开发提供一定的指导。

    • 柴北缘陆相页岩压裂返排液水化学和同位素特征

      2021, 21(14):5710-5718.

      摘要 (191) HTML (0) PDF 3.75 M (358) 评论 (0) 收藏

      摘要:为陆相页岩压裂返排液污染含水层的精准识别,本论文依托柴北缘第一口陆相页岩气勘探井—柴页1井,对比分析页岩气开发区背景地下水、压裂返排液和常规油田卤水(COB)的水化学和同位素特征,探讨压裂返排液污染含水层的标识。研究结果表明:①柴北缘地区极度干旱的气候条件、含水层矿物组成以及陆相页岩的沉积环境,导致海相页岩气田常用的返排液识别指标,如氯离子、溶解性总固体、水化学类型、主要离子比值和氢氧同位素等均不适用于该区陆相页岩返排液的识别标识;②柴北缘地区常规和非常规油气的共同开采现状,使C1/C1~5比值、δ13C-CH4等气化学和同位素指标不适用于页岩压裂返排液的溯源标识;③返排液中δ11B值和87Sr/86Sr比值的分布范围与浅层地下水和COB均不重叠,有较大的可区分空间,是返排液污染浅层地下水的潜在识别指标。研究成果可为我国北方页岩气开发的环境影响评价及相关环境立法提供指导建议,促进我国北方页岩气勘查开发工作的环境友好进行。

    • 三明市后山冲沟泥石流易发性评价及预报

      2021, 21(14):5719-5725.

      摘要 (210) HTML (0) PDF 2.99 M (362) 评论 (0) 收藏

      摘要:2019年5月15-17日和6月7-10日三明市区持续强降雨,其中5月16日24小时降雨量为50年一遇,受强降雨影响,市区东侧后山产生大量浅层滑坡,冲沟内松散固体物源增加,后山冲沟山洪暴发;若在100年一遇甚至200年一遇暴雨作用下,冲沟内产生的浅层滑坡数量及能够参与泥石流活动的松散固体物源量都将会大幅度提高,很可能暴发由浅层滑坡诱发的沟谷泥石流。本文根据直接指标评价法对三明市区后山20条冲沟的泥石流易发程度进行评价:除了碧桂园后山冲沟为不易发外,其余19条冲沟的泥石流易发程度均为轻度易发;通过19条轻度易发泥石流冲沟的地形数据和2019年5-6月两次降雨过程数据,对浅层滑坡诱发沟谷泥石流降雨预报模型进行验证,结果表明模型预报结果与实际相符;并利用该预报模型给出三明后山冲沟泥石流预报临界降雨值,为该区泥石流预测预报和监测预警指标选取提供参考。

    • 水位变化对砌石坡岸遗址稳定性的影响

      2021, 21(14):5726-5732.

      摘要 (224) HTML (0) PDF 4.57 M (637) 评论 (0) 收藏

      摘要:水库、河流等水位的变化是影响坡岸稳定性的重要因素,特别对于遗址中的河堤、护坡等,在水位发生变化时,极易发生崩塌、滑移等事故,严重威胁了文物及人员财产安全。针对贵州镇远青龙洞古建筑群中湘黔古驿道进行流固耦合数值模拟研究,分析了不同水位涨落工况下古驿道堡坎的位移及安全系数的变化,并结合现场情况进行了对比研究。结果表明:堡坎的最大位移处于坡岸的中下部区域,与现场鼓胀病害位置一致;常水位状态下,古驿道处于基本稳定状态,但安全储备不足,水位上升阶段,浮力作用造成整个滑坡体的抵抗力变小、稳定性降低;当水位急剧下降时,坡岸中产生渗透水压力,造成稳定性降低,容易诱发崩塌,7m高坡岸在水位4至5m处,6m高坡岸在水位1m和3.5至5m处,安全系数较低,容易发生垮塌事故,与之前的垮塌情况相吻合。本文的研究可为此类砌石坡岸遗址的保护提供参考,也为相关加固工程提供理论依据。

    • >R医药、卫生
    • 基于负温度系数热敏电阻多通道高精度可穿戴式体温采集系统的设计

      2021, 21(14):5733-5741.

      摘要 (345) HTML (0) PDF 3.30 M (519) 评论 (0) 收藏

      摘要:体温通常用于筛查传染病,监测治疗。为了确定皮肤表面温度。本文通过恒压式测温电路测电阻的方法研究设计了可穿戴式多点体温监测系统,以STM32F103C8T6芯片为核心处理器,负温度系数热敏电阻(Negative Temperature Coefficient,NTC)作为感温元器件,ADS1256芯片为温度信号调理器,蓝牙模块为无线传输单元,用LABVIEW设计上位机界面。热敏电阻及分压电阻构成的恒压式电桥电路进行8路温度数据的采集,24位超高精度模数转换模块配置差分输入对模拟信号进行放大、滤波以及模数转换,转换后的数据在单片机中处理和运算,最终通过蓝牙将数据传至上位机。采用Stein-hart方程的四阶公式对热敏电阻作线性补偿。从软件和硬件上减少环境干扰和体温分布不均的影响。分析了温传感器的温度测量误差。实验结果表明,测量系统分辨率达0.01 ℃,测温准确度可达±0.02 ℃。此设计方案,具有较高的稳定性和精确性,并且该电路结构简单、体积小、低功耗,可用于需要精密测体温场合。

    • >S农业科学
    • 茉莉酸处理对木本油料植物小桐子早期花序芽基因表达的影响

      2021, 21(14):5742-5751.

      摘要 (708) HTML (0) PDF 4.12 M (921) 评论 (0) 收藏

      摘要:小桐子 (Jatropha curcas) 是大戟科多年生木本油料植物,其种子含油率较高 (30-40%),是一种潜在的可再生能源植物。然而小桐子雌花较少,种子产量较低,严重限制其推广应用。茉莉酸是一种重要的植物激素,在花发育过程中起着重要作用。为了解茉莉酸在小桐子花发育过程中的作用,应用第二代高通量测序方法,对1.0 mM茉莉酸处理24小时后的小桐子早期花序芽进行转录组测序分析,观测茉莉酸对花发育及相关基因转录的影响。结果显示,外源茉莉酸处理导致早期花序芽中1259个基因上调表达,695个基因下调表达;其中,10个与成花转变相关,8个与花器官发育相关以及18个与茉莉酸合成和信号转导途径相关的拟南芥同源基因表达发生了显著变化,但是花器官表型并未有显著的改变。差异表达基因的GO注释显示,“响应茉莉酸”功能分类基因在上调表达基因群中富集,表明在小桐子中存在可以响应外源茉莉酸处理的信号途径。茉莉酸处理后,与拟南芥花器官发育相关的同源基因JcFUL、JcSRS、JcSEP1、JcAGL61、JcWOX1、JcTPR4和JcSEU下调表达,然而小桐子花器官表型没有明显改变,说明在小桐子中这些基因的变化不足以改变小桐子花器官表型。实验结果对解析茉莉酸在小桐子花发育调控过程中的作用有一定的参考价值。

    • 太行低山区荆条土壤水分动态及其对不同降雨量的响应

      2021, 21(14):5752-5758.

      摘要 (344) HTML (0) PDF 2.49 M (456) 评论 (0) 收藏

      摘要:为掌握半干旱地区常见灌木的土壤水分季节变化、当地植被恢复与重建提供理论依据。采用土壤水分自动观测系统,结合自动气象站的方法,对太行低山区乡土灌木荆条的土壤水分及气象要素进行观测,研究了荆条土壤水分时空动态变化及其对不同降雨量的响应。结果表明:研究区生长季总降雨量526.6mm,季节分布不均,5-7月份降雨少,8-10月降雨较多,分别占总降雨量的26.5%和73.5%。5-10月共出现24次降雨事件,其中<25.0mm、>25.1mm的降雨事件分别有16次和8次,累计降雨量分别为127.9mm和398.7mm,占总降雨量的24.3%和75.7%;荆条土壤水分日变化在降雨前期变化平缓,在降雨季节呈骤升缓降的趋势,土壤水分月变化与降雨量分布具有较好的一致性,即土壤水分和降雨量最大值均出现在8月。垂直空间土壤水分分布呈反“S”形,即随土壤深度增加土壤水分呈先增加(10-20cm层)、后减少(20-40cm层)、再增加(40-80cm层)的趋势;降雨是该地区土壤水分的主要来源,降雨量是补给土壤水分深度的决定因素。0-10.0mm、10.1-25.0mm、25.1-50.0mm及>50.0mm级别降雨量对荆条土壤水分的补给深度分别为10cm、20cm、60cm及80cm土层。研究区以<25.0mm的降雨事件为主,可能会导致60cm以下土壤水分供给不足。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 双马煤矿废弃油井周围煤层H2S分布特征及其采掘影响范围划分

      2021, 21(14):5759-5766.

      摘要 (227) HTML (0) PDF 5.10 M (962) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对废弃油井周围煤层H2S分布规律不清楚,采掘过程中影响范围不明确给煤矿安全开采造成严重威胁的难题,以煤油重叠区的双马煤矿为研究区,首先采用数值模拟方法研究了煤层内H2S气体的渗流规律,然后结合数值模拟结果通过气体成分测试获得了H2S气体的分布规律,最后根据采掘过程中H2S气体的涌出规律对其影响范围进行了确定。结果表明:废弃油井周围H2S气体浓度随距离废弃油井增加呈递减分布,废弃油井内气体压力越高,H2S气体渗透范围越大;工作面过废弃油井过程中H2S气体浓度呈现出较高—降低—平稳—降低—急剧下降的变化规律;双马煤矿废弃油井影响区煤层H2S气体的渗透半径为500m,采掘影响范围为700m,为工作面H2S气体的治理提供指导。

    • >TE石油、天然气工业
    • 东营凹陷沙三中亚段沉积特征及复合砂体沉积过程——以牛庄洼陷南坡为例

      2021, 21(14):5767-5776.

      摘要 (234) HTML (0) PDF 9.84 M (1055) 评论 (0) 收藏

      摘要:东营凹陷沙三中亚段整体处于湖泊扩张至收缩过渡期,湖平面变化震荡频繁,砂体发育类型多样,沉积相类型及连片砂体分布成因有待明确。综合区域地质、测井和岩心等资料,系统开展了沉积相厘定及复合砂体沉积过程重建研究。研究表明:牛庄洼陷南坡沙三中亚段发育三角洲和半深湖滩坝两种主要沉积环境,滩坝多为孤立分布,河道及河口坝多期复合使得砂体呈连片分布;目的层d小层自下而上对应湖平面上升又下降的完整旋回,由三角洲前缘-前三角洲沉积过渡为半深湖,而后又演化为三角洲前缘,砂体展布由d4单层条带状过渡为d3单层孤立状,而后过渡为d2和d1单层近连片状;d2单层近连片砂体由4期沉积过程各异的河口坝叠置而成,第1期为两分流河道携沉积物进入研究区东南部形成初期河口坝,第2期分流河道及河口坝进一步前积向湖盆发展,同时侧向扩展,第3期分流河道大幅度前积,使得河口坝发育范围亦大幅度扩展,同时分流河道进一步分叉并控制形成4个河口坝;至第4期分流河道前积有所减弱,形成三个次级河口坝,最终使得河口坝连片分布,分流河道呈镶嵌状分布其上。

    • 玛湖1井区乌尔禾组致密砂砾岩储层物性特征研究

      2021, 21(14):5777-5783.

      摘要 (255) HTML (0) PDF 3.77 M (409) 评论 (0) 收藏

      摘要:新疆油田玛湖凹陷现为世界储量最大的砾岩油藏,玛湖1井区乌尔禾组是其开发的主力层位之一。致密砾岩油藏孔喉结构复杂,基础物性特征不同于常规储层,需要深入研究。通过岩石薄片、激光衍射、高压压汞、压差-流量法驱替等方法研究了该储层孔隙、粒度、启动压力梯度等物性特征。结果表明:致密砂砾岩储层粒度以2mm-10mm为主,粘土矿物以伊蒙混层为主,具有潜在的强水敏性;孔隙类型主要为剩余粒间孔、粒内溶孔,含有微裂缝,按照压汞曲线可分为三类储层,Ⅰ类排驱压力较低,存在集中分布的微米级孔喉,Ⅱ类排驱压力中等,微米级与纳米级孔喉均有分布,Ⅲ类排驱压力较高,主要发育纳米级孔喉;拟启动压力梯度和渗透率呈现良好幂函数关系,相同渗透率下致密砾岩储层较砂岩储层启动压力更高,且随渗透率增加其差异有减小趋势。研究结果对该储层物性与启动压力有了清晰的认识,为玛湖致密储集层合理、高效开发提供了理论依据。

    • >TH机械、仪表工业
    • 上下料机器人关节速度规划

      2021, 21(14):5784-5788.

      摘要 (397) HTML (0) PDF 2.61 M (367) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文设计了一种4R上下料机器人并提出了一种新型的S形加减速控制算法来提高其运动平稳性。首先建立梯形、7段S曲线加减速控制算法,通过分析这两种算法对机器人运动平稳性的影响,提出了一种新型的S形加减速控制算法。利用ADAMS对三种算法进行仿真分析,结果表明新型的S形加减速控制算法在提高4R上下料机器人的运动平稳性方面更具优势并为4R上下料机器人后续的运动控制分析和优化奠定了基础。

    • >TJ武器技术
    • 炮射导弹系统的故障树分析

      2021, 21(14):5789-5795.

      摘要 (431) HTML (0) PDF 2.56 M (361) 评论 (0) 收藏

      摘要:炮射导弹是我国近年来新研发的新型武器装备,为了解决炮射导弹在使用过程中出现的各种问题,通过收集该产品在发射周期前、发射周期、飞行过程、作用过程等过程中曾经出现的失效现象,采用故障树分析法,以七类重大故障模式为顶事件绘制故障树,对故障树进行定性分析,确定各中间事件和底事件并找出故障树的最小割集,确定各底事件发生故障的概率并定量计算出概率重要度和关键重要度,通过专家打分及层次分析法算出失效因素综合权重,并表明需要重点控制的底事件。该系统的故障树分析可以为炮射导弹发生故障时的故障排查、故障分析以及故障解决提供合理化建议,提高故障归零效率,同时为同类别其他系统的设计及故障诊断提供参考。

    • >TM电工技术
    • 区块链下计及用户价格响应的电力市场定价机制

      2021, 21(14):5796-5803.

      摘要 (282) HTML (0) PDF 2.07 M (376) 评论 (0) 收藏

      摘要:如何制定电价是电价体制改革的关键。2020年起,现行燃煤发电标杆上网电价机制改为“基准价+上下浮动”的市场化价格机制,浮动部分可由售电公司、电力用户等协商或竞价确定。电价制定不当会增加电力营销过程中的风险,降低用户消费激励。由于电力市场定价与用户的用电行为息息相关,本文通过引入电力用户竞价的方式设计市场定价机制。对用户来说,竞价考虑电费和舒适性之间的折中,从自身利益出发确定竞拍策略。对电力市场来说,将电价制定者视为竞拍系统的参与者,以增加市场交易量和额度为目标。通过分析电力市场定价与用户竞价行为的关系,构成与用电需求相关的电力市场定价机制,得到最优市场定价,与此同时,每个用户依据最优价格可以得到最优用电策略,形成最优市场交易。然而,用户的利己性会促使用户无视市场规则,推翻进入市场的承诺,造成定价机制和市场的崩溃,为此,本文采用区块链技术保障市场规则的正常运行以及用户的个人利益,进而保障交易的安全性。数值模拟验证了本文的研究成果。

    • 配电网资产综合绩效影响因素分析及评价方法

      2021, 21(14):5804-5812.

      摘要 (212) HTML (0) PDF 3.39 M (351) 评论 (0) 收藏

      摘要:国家电网公司提出建设具有中国特色国际领先能源互联网企业的新战略目标及新型基础设施建设的基本方向,对配电网的精准投资、高效运行、精细管理提出了新的要求。为了提升配电网高质量水平,推进技术创新成果转化,其发展属性有待进一步厘清和界定。基于此,为了分析不同区域配电网发展水平,本文综合考虑配电网的经济效益、服务效益和社会效益,从成本投入、投资产出、运行效率、安全可靠、用户满意、环境保护等多个维度分析配电网资产综合绩效影响因素。然后,通过最小二乘原理优化主观评价与客观评价的权重,构建改进的物元可拓模型确定配电网资产综合绩效所属等级。最后,以某城市的三个区域为例,确定配电网资产综合绩效评估等级分别为较差、良好和适中,根据各个维度隶属等级提出针对性管理措施,对于电网“新基建”的高质、快速推进具有重要意义。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 基于聚类分析的个性化异构数据发布

      2021, 21(14):5813-5821.

      摘要 (226) HTML (0) PDF 4.08 M (383) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对异构数据发布的隐私保护以及数据挖掘泛化性问题,提出了一种用于聚类分析的异构数据差分隐私发布方案。为了解决处理隐私信息后缺乏正确引导的问题,将原始数据分组为集群,并利用集群标签对数据的集群结构进行编码,还为异构数据定制了一个同时考虑关系属性和集值属性的距离度量集群。然后,在保留集群结构的同时迭代地概括原始数据。进一步在原始数据中加入噪声从而满足-差分隐私的要求。在满足差分隐私原则的前提下,提出了一种同时处理关系数据和集值数据的不确定性算法,不同类型的数据以类似的方式进行匿名化。通过实验验证了该方法能够有效解决异构数据发布问题。

    • 基于误差分级迭代法的基坑变形预测

      2021, 21(14):5822-5827.

      摘要 (246) HTML (0) PDF 1.62 M (330) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对BP神经网络算法在变形预测方面表现出收敛速度慢、学习效率低、而且容易陷入局部最小值等问题,直接影响预测结果的精准性,利用误差分级迭代法优化的神经网络能够更好地降低误差,提升预测性能。通过对比分析误差分级迭代法与BP神经网络的优势,建立误差分级迭代法模型并编制误差分级迭代法变形预测程序。采用基坑工程实测数据,经过误差分级迭代法优化后神经网络的最大误差为1.15%,与径向基神经网络预测精度相比提高2.61%,利用误差分级迭代法预测基坑变形结果其精准性较高,具有一定的实用价值。

    • 吊重摆长对起重机PID防摇控制的影响

      2021, 21(14):5828-5832.

      摘要 (283) HTML (0) PDF 2.47 M (426) 评论 (0) 收藏

      摘要:起重机的摆动会极大的影响工作效率,降低运行时的安全性。吊重摆动问题仍然是当前需要解决的问题,其中摆长的不断变化是防摇的难题。本文主要通过MATLAB及试验研究吊重摆长对起重机PID防摇的影响。首先建立起重机吊重摆动的数学模型,并设计PID控制算法。本文采用MATLAB进行动力学仿真分析,得出起重机自由停摆及防摇停摆时的仿真结果,分析不同吊重摆长对系统防摇结果的影响,最后通过试验进行验证。仿真分析及试验结果表明,防摇控制器对起重机停摆有较大影响;起重机吊重摆长越长,系统达到稳定状态的时间越长,但是最大摆角会减小。

    • 基于机器视觉技术的电梯空间超载检测方法

      2021, 21(14):5833-5839.

      摘要 (332) HTML (0) PDF 2.97 M (522) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统电梯轿厢通常采用称重式方法来检测其超载状况,导致电梯运行过程中存在不必要的停靠,从而增加电梯能耗、降低运行效率。基于机器视觉技术改进传统的电梯超载检测方法,提出了一种新型的空间超载检测方法。首先,采用中值滤波消除电梯视频图像噪声;然后,运用最大类间方差法(又称OTSU算法)进行图像前背景分离,并采用改良的形态学方法将其处理为二值图像;最后,计算空间占有率。通过仿真实验对所提方法进行验证,结果表明该方法能更准确地判断电梯是否超载,减少电梯不必要的停靠次数,进而节约能源、提高效率。

    • 基于DSO算法的印刷电路板焊点测试路径优化

      2021, 21(14):5840-5846.

      摘要 (255) HTML (0) PDF 6.28 M (386) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对印刷电路板焊点测试中的测试时长、测试效率等路径优化问题,本文提出了一种用于电路板自动测试的基于DSO算法的路径优化方法,通过PCB板上焊点坐标信息,编写DSO的优化程序,与蚁群算法、遗传算法进行算法有效性的比较与分析,并将其对实际PCB焊点测试路径进行仿真验证。结果表明:该算法能够有效优化PCB焊点测试路径,缩短测试时间,为解决PCB自动测试中的路径优化问题,提供了有效理论依据和解决办法。

    • 考虑评论感知情感和宏观经济指标的汽车销量预测

      2021, 21(14):5847-5854.

      摘要 (222) HTML (0) PDF 3.34 M (438) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高汽车销量的预测精度,从而为企业估算销售收入、制定生产计划和进行发展战略决策提供有效支撑,本文提出了一种考虑评论感知情感和宏观经济指标的汽车销量预测方法。首先通过构建领域专有情感词典,对口碑评论进行情感分数提取,其后基于前景理论和归因理论对评论情感的影响机理进行研究,获得评论感知情感指数,最后结合经济指标和历史销量,通过线性回归模型对真实汽车车型销量进行预测。结果表明,与仅使用历史销量数据相比,模型中加入评论感知情感和宏观经济指标有效提升了销量预测精度。

    • 融合深度学习和视觉文本的视频描述方法

      2021, 21(14):5855-5861.

      摘要 (269) HTML (0) PDF 2.54 M (364) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决当前视频描述任务中,生成描述视频的文本整体质量不高的问题,提出一种融合深度网络和视觉文本的视频描述模型。首先在编码阶段,将注意力机制引入3D残差模块,通过一维通道注意力与二维空间注意力增强视频特征映射,降低无关目标与噪声的影响;其次,解码阶段利用双层LSTM深度网络的时序性特征,输出表述视频高层语义的文本描述;最后,为有效利用视觉文本信息丰富视频生成的语义描述,利用基于神经网络的主题模型提取出视频中的主题作为视觉文本融合进模型中。实验结果表明,本文所提方法在不同性能指标方面具有较好的准确性,能够更加准确的利用自然语言描述视频高层语义信息。

    • >TU建筑科学
    • 基于小波包样本熵和支持向量机的框架结构损伤识别

      2021, 21(14):5862-5869.

      摘要 (298) HTML (0) PDF 4.50 M (1033) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于小波包样本熵和支持向量机原理,研究了钢框架结构的损伤定位识别方法。分析在冲击载荷作用下框架结构的动力响应,对加速度信号进行小波包分解,建立小波包样本熵的损伤指标,采用支持向量机原理,识别结构损伤位置以及损伤程度。研究表明,该方法能够利用单一的传感器,实现理想的识别效果,且具有一定的适用性和鲁棒性,在60dB的噪声水平环境中损伤定位识别结果在90%以上,在40dB的噪声水平环境中,损伤程度识别结果在90%以上,框架实验模型研究表明,柱的损伤识别精度要高于梁的损伤识别精度。

    • 套筒水平灌浆缺陷复灌前后对套筒钢筋受拉性能的影响

      2021, 21(14):5870-5876.

      摘要 (251) HTML (0) PDF 3.33 M (523) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了检测灌浆套筒由于灌浆不密实对套筒钢筋的受力影响,设计制作了灌浆率为100%、80%、70%、60%的4组不同的套筒进行了拉伸受力试验来验证缺陷对受力的影响程度。结果表明:无缺陷灌浆套筒连接的屈服强度和抗拉强度均满足标准要求,和钢筋力学性质完全一直。对灌浆率为80%灌浆套筒连接的屈服强度能够满足标准要求,但时最大应力只相当于钢筋的屈服强度。对灌浆率为70%灌浆套筒连接未达到屈服强度就被拔出,最大强度仅为钢筋标准屈服强度的33%。对灌浆率为60%灌浆套筒钢筋加载初期就被拔出,最大强度仅为钢筋标准屈服强度的9%。采用高强无收缩灌浆料(GWL)和套筒高强灌浆料(TGL)进行复灌对比试验,采用高强无收缩灌浆料(GWL)的套筒不能满足受力要求,其原因时流动性不能满足要求,采用套筒高强灌浆料(TGL)的套筒的力学性能满足规范要求,在工程检测中如发现灌浆缺陷,采用复灌方法是可以解决的,其中灌浆料的选择尤为重要。

    • 方钢管约束钢筋混凝土柱拟静力有限元分析

      2021, 21(14):5877-5885.

      摘要 (299) HTML (0) PDF 7.31 M (415) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用ABAQUS软件建立5根方钢管约束钢筋混凝土(STRC)柱的三维实体精细有限元模型并进行拟静力分析,模型考虑了混凝土的塑性损伤性质和钢材的弹塑性混合强化性质以及钢管、钢筋对核心混凝土的约束作用。在破坏形态、荷载-位移滞回曲线、荷载-位移骨架曲线和刚度退化-位移曲线的有限元结果与已有拟静力试验结果吻合较好的基础上,进一步分析了各部件的应力-应变和塑性耗能特征。结果表明:(1)高轴压比0.8作用下,钢管的约束作用可显著减小核心混凝土、纵筋和箍筋的应变峰值,提高柱的总塑性耗能值而降低核心混凝土的塑性耗能占比,延缓核心混凝土压碎破坏,提高承载力和延性;(2)当轴压比由0.34增大为0.65、0.8,各部件的压应变峰值以及总塑性耗能值都增大,核心混凝土的耗能占比增大而更易压碎;(3)当混凝土强度等级降低,钢管作为延性材料承担了更大比例的塑性耗能,提高了柱的延性。

    • 多层工业厂房火灾后加固设计与抗震性能分析

      2021, 21(14):5886-5897.

      摘要 (275) HTML (0) PDF 8.83 M (350) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文围绕火灾后多层工业厂房的加固设计和抗震性能分析展开研究。首先,建立多层钢筋混凝土框架结构火灾后抗震性能的有限元分析方法;随后,介绍某多层工业厂房结构特点和火灾后结构损伤情况,据此综合利用增大截面、粘贴钢板和粘贴FRP等方法对结构进行了加固设计;进而,建立了结构三维有限元模型,开展了结构动力特性和弹性地震响应分析;最后,进行了结构的动力弹塑性分析,探究了火灾前、后结构整体的抗震性能和加固措施对火灾后结构抗震性能的改善,并探讨了不同地震动特性对多层钢筋混凝土框架抗震性能的影响。研究表明:火灾后,整体结构地震响应明显大于火灾前,层间位移角最大增加了143%,且不同楼层层间位移角的增大幅度与楼层受火情况密切相关;近场地震作用下的结构响应大于远场地震,罕遇地震作用下底层层间位移角在近场地震作用下可达远场地震作用的2.71倍;所提出的加固方案有效提升了结构抗震性能,罕遇地震作用下底层层间位移角平均减少115.7%。研究成果可为多层工业厂房火灾安全性评估和加固设计提供参考。

    • 带梁式转换层框支剪力墙结构抗连续倒塌分析

      2021, 21(14):5898-5906.

      摘要 (204) HTML (0) PDF 5.57 M (371) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究带梁式转换层框支剪力墙结构的抗连续倒塌能力及变形程度,通过有限元软件建立本结构的三维模型,基于备用荷载路径法,以某带梁式转换层的框支剪力墙结构为研究对象,选取不同失效工况分别进行非线性分析,研究初始破坏后剩余结构的节点位移、内力机制及内力重分布过程。结果表明:根据各个工况下对失效点变形情况可得底层位移大于转换层位移;同层不同位置柱的对应位移大小依次为角柱、内柱、长边中柱、短边中柱;承重柱失效后其相邻构件的不平衡内力分担情况遵循“就近原则”。

    • 基于光照不变特征的数字散斑相关方法

      2021, 21(14):5907-5912.

      摘要 (186) HTML (0) PDF 4.48 M (525) 评论 (0) 收藏

      摘要:边坡问题是国内外工程建设中的首要工程地质问题之一,准确、可靠的边坡变形监测方法对预防滑坡灾害起着至关重要的作用。将数字散斑相关方法应用在边坡变形监测中,可以快速得到准确的边坡位移场信息,具有操作简单、非接触式等优点。但是在野外测量环境下,光照变化对图像的灰度唯一性产生了较大影响,从而导致测量精度的下降。本文在数字散斑相关方法求解边坡变形场的基础上,使用局部敏感直方图替换原始图像对应位置的灰度值,作为图像的光照不变特征,克服了光照变化的对图像灰度信息的影响,并通过数值模拟实验对算法精度进行验证,实验结果表明,该方法大幅提高了边坡变形计算精度,为研究边坡破坏机理和发展过程,提供了一种经济有效的监测方法。

    • 不同压实度花岗岩残积土的渗流模拟

      2021, 21(14):5913-5921.

      摘要 (335) HTML (0) PDF 7.52 M (363) 评论 (0) 收藏

      摘要:以桂东南地区不同压实度的花岗岩残积土为研究对象,结合显微CT扫描试验与AVIZO软件中先进的数字图像处理技术提取孔隙空间结构模型。然后基于流体力学的传统方法(CFD),将模型导入COMSOL进行微观尺度的渗流模拟,从微观角度研究水在不同压实度花岗岩残积土孔隙中的渗流特性,并与实测渗透率对比,检验孔隙空间结构模型准确性、代表性。研究结果表明:花岗岩残积土渗流过程中,最大速度出现在连通性好的孔隙中心区域,且远超其它部位,沿着孔隙中心向外壁的方向,渗流速度逐渐减小;在连通性差的区域,流速近乎为0。随着压实度的增加,花岗岩残积土的孔隙连通性变差,各个截面上的孔隙结构发生变化,且各截面的平均渗流速度逐渐减小,这表明压实度对花岗岩残积土的渗流特性有重要影响。压实度为90%、100%、110%花岗岩残积土的平均渗透率模拟值分别是实测值0.9、1.35、0.77倍,该孔隙空间模型能较准确地代表压实土体内部真实的孔隙渗流特征。

    • 木质素对红黏土物理力学特性的影响

      2021, 21(14):5922-5928.

      摘要 (285) HTML (0) PDF 4.31 M (481) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究木质素对于红黏土特性的影响,对不同掺量下的木质素改性土进行界限含水率试验、pH实验,探究pH值和改性土稠度界限的关系。对不同掺量,不同养护龄期下的改性土进行无侧限抗压强度试验,得到其不同掺量下的抗压强度、不同龄期下的抗压强度及其应力-应变曲线关系。试验结果表明:界限含水率、pH值随着掺量的增加而增大,并且和掺量之间存在相应的曲线关系。无侧限抗压强度则随着掺量和龄期的增加而增大,当养护28天,掺入量为8%时,相对于素土抗压强度提高2.93倍,并且养护龄期下的抗压强度和木质素的掺量存在线性关系,改性红黏土的破坏形态也由脆性破坏向塑性破坏发展。

    • 节理岩体对P波传播的影响

      2021, 21(14):5929-5933.

      摘要 (177) HTML (0) PDF 2.45 M (348) 评论 (0) 收藏

      摘要:应力波在节理岩体中的传播规律是十分复杂的,不仅会受到岩石物理力学参数的影响,还会受到节理性质及分布特征的影响。以含平行双节理的岩体作为研究对象,采用数值模拟的方式探讨了平面P波在节理岩体中传播规律。首先,对含平行双节理的岩体进行了分析,探讨了节理刚度、等效节理间距、节理倾角、节理刚度比对质点振速缩放系数VSF在节理前、节理间和节理后分布特征的影响。结果表明:对于节理岩体,节理刚度越大,平面P波的透射性越好,能量衰减的越少;在一定范围内,等效节理间距越大,能量衰减的越多;节理倾角对不同位置的监测点的影响各不相同;不同刚度比下,对节理2附近的监测点影响较大,其余监测点基本上没有影响。

    • 基于岩体波速的强度参数预测与边坡稳定性评价

      2021, 21(14):5934-5942.

      摘要 (188) HTML (0) PDF 4.76 M (364) 评论 (0) 收藏

      摘要:为有效利用岩体波速信息快速确定边坡稳定性问题,首先根据国标BQ法提供的岩土体物理力学参数表,建立了由岩体波速估算强度参数的数学关系式,并根据工程实验数据验证了强度参数预测公式的适用性;然后通过数值模拟实验,构建了基于岩体波速的新型岩质边坡稳定性图表;研究发现坡角和坡高等坡形参数对坡体稳定性的影响几乎与岩体质量无关,进而提出坡形影响因子δ来量化坡形对边坡稳定性的影响程度。分析了标准坡形条件下(坡高25m,坡角45°),波速与边坡安全系数的关系,发现安全系数随岩体波速的增大而增大,近似呈“S”形变化趋势,通过回归分析建立了标准坡形条件下波速与安全系数的关系式,最终结合坡形影响因子δ提出一种基于岩体波速预测边坡稳定性的方法,并且通过算例验证了该方法的可行性。

    • 考虑局部超载下的桩锚支护结构变形分析

      2021, 21(14):5943-5950.

      摘要 (247) HTML (0) PDF 3.36 M (354) 评论 (0) 收藏

      摘要:深基坑桩锚支护结构中,关于局部荷载作用影响下的支护结构变形没有固定的分析方法。故引入非线性水平附加应力分布来考虑局部荷载附加作用,结合土体与桩共同变形的挠曲线方程,套用Excel内置函数导出支护桩的水平位移。通过实例的数值模拟结果与附加应力方法计算结果的对比分析,验证了考虑局部荷载下桩锚支护结构的变形计算方法的合理性。超载影响分析表明,相关因素主要影响区域为支护结构开挖面以上的范围,超载作用距离坑边距离的控制与超载值的取值大小对支护结构安全尤为重要。

    • 玄武岩纤维增强轻骨料混凝土力学性能试验

      2021, 21(14):5951-5956.

      摘要 (231) HTML (0) PDF 2.32 M (350) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究玄武岩纤维在增强轻骨料混凝土力学性能方面的影响,以不同玄武岩纤维体积率、陶砂代砂子率和陶粒代石子率为影响因素,应用正交试验法设计9组玄武岩纤维轻骨料混凝土(BF-LWC),进行抗压、劈裂抗拉及抗折强度试验。结果表明:当玄武岩体积率为0.3%、陶砂代砂子率为7%、陶粒代石子率为8%时,BF-LWC的力学性能表现最佳。玄武岩纤维掺入轻骨料混凝土中能显著提升其强度,抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的最大增幅分别为23.11%、20.64%和24.17%;玄武岩纤维是影响BF-LWC强度的显著性因素且对抗压强度的影响表现为特别显著;最后对纤维增强轻骨料混凝土的机理进行了分析并建立了BF-LWC强度与三因素之间的预测模型。

    • 深部煤层伴生废热新模式开发及适用性分析

      2021, 21(14):5957-5962.

      摘要 (212) HTML (0) PDF 3.01 M (352) 评论 (0) 收藏

      摘要:现阶段深部煤层的开发过程中,煤层埋藏深、温度高,开发初期伴生地层水携高温废热开采至地面造成了部分能源浪费。基于资源综合利用角度上,为了使深部煤层开发中携带的废热用于热泵技术热源加以利用,提出废井改造地热井以降低钻井成本,以此设立深部煤层地热开发的工艺及热泵技术适用条件,从经济性及安全性两方面去分析深部煤层地热开发的可行性,给出了利用热泵系统进行煤层伴生废热开发的条件。最终建立出相关热泵系统模型,通过具体的示例环境参数进行计算。得出鄂尔多斯东缘神府地区某区块深部煤层伴生废热的单井制热量可达14.8 kW,热泵系统的制热性能系数(COP)可达到4.33-7.31。同时,煤层气井出口混合产物温降将近10℃。表明煤层伴生废热开发在提高了井上采收作业安全性的同时拥有较好的采热开发环境,扩展了废热可利用的经济性,提出一种深部煤层综合性开发的新型模式。

    • 竖流式沉淀池内流动与污泥沉积特性模拟

      2021, 21(14):5963-5968.

      摘要 (217) HTML (0) PDF 3.63 M (325) 评论 (0) 收藏

      摘要:竖流式沉淀池内的流动特性和泥水分布规律是结构、工艺设计的关键,然而其内部的流场难以通过常规的实验手段获得,且物理模型花费较大。因此本文建立了竖流式沉淀池内泥水分离的混合物模型,应用CFD软件对其流场和浓度场进行三维数值模拟。竖流式沉淀池内存在流动漩涡,造成靠近进水管外侧和沉降筒体内侧的流速相对较高。在高度z=2 m处的沉降筒体中部流场较好,是泥水重要的沉降分离区域。随着入口流速的增大,沉淀池内受到的扰动增大,导致处理效果变差,当流速从0.01m/s增加到0.03m/s的过程中,水出口的污泥去除率从96.35%下降到89.17%。大粒径的污泥颗粒在泥斗中产生了更好的沉积效果,当污泥粒径从50 μm增加到200 μm的过程中,污泥去除率从31.93%升高到99.92%。 由此可知,采用数值模拟方法能够很好的计算得到不同工艺参数下沉淀池内的泥水分布情况和流场规律,从而为工程设计提供参数依据。

    • >U交通运输
    • 运输通道内客运方式的替代性模型研究

      2021, 21(14):5969-5974.

      摘要 (228) HTML (0) PDF 1.15 M (352) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了定量的测定综合运输通道内客运方式之间的替代性,引入vague集的概念,将一种交通方式对另外一种交通方式的替代性定义为vague值,分别表示可替代程度,不可替代程度和不确定程度三部分。从交通方式的快速性、经济性、安全性、舒适性和方便性等5个指标入手,基于出行全过程的理念建立了各个指标值的计算方法。引入区间数结合vague的概念建立了单指标vague值替代性计算方法。应用熵权法计算各个指标的客观权重,通过问卷调查法获取指标主观权重,综合主客观权重得到综合权重。在综合权重和单指标替代值基础上,计算得到交通方式的替代性。最后,通过算例说明模型的计算过程。

    • 考虑客流约束的出租车服务台多目标优化模型

      2021, 21(14):5975-5980.

      摘要 (214) HTML (0) PDF 1.89 M (321) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高客运枢纽场站服务、管理水平,本文归纳总结出租车蓄车场上客区服务台布局类型,以旅客体验(旅客排队长度、时间、最大走行距离)及组织方管理难易程度(上客区面积)为目标,通过排队理论、数学规划方法研究了考虑服务台布局、规模的多阶段多目标整数优化模型。以南京南站到达客流量为基础数据,验证所提方法可行性。数值仿真结果表明: 该模型可进一步使蓄车场指标优化42%,可见:相较单一布局下的规模优化,综合考虑布局和规模的优化效果更好。

    • 制动工况关门车位置对全列空车安全性影响

      2021, 21(14):5981-5987.

      摘要 (201) HTML (0) PDF 4.11 M (431) 评论 (0) 收藏

      摘要:在既有线货物列车提速背景下,为了研究关门车编组位置对全空货物列车安全性的影响,根据车辆系统动力学理论和车辆-轨道耦合动力学理论,建立了列车-轨道耦合系统动力学模型,分析了制动初速从80 km/h 提到90 km/h时,关门车编组在全空货物列车的前、中、后三部分时,货物列车的轮轴横向力、脱轨系数、轮重减载率等安全性指标,并与无关门车时的动力学安全性指标进行了对比,结果表明:在常用制动工况下列车中有无关门车时,安全性相差不大,且均满足GB/T 5599-2019《机车车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》标准要求;关门车的安全性能与正常车辆相比,差异不明显;关门车位于列车头部时,轮轴横向力和脱轨系数略大于位于其他部位时的情况;关门车位于列车中部、后部时,动力学性能相差不大。

    • 基于多层次灰色综合评价的口岸国际道路运输便利化测度

      2021, 21(14):5988-5996.

      摘要 (221) HTML (0) PDF 1.04 M (349) 评论 (0) 收藏

      摘要:便利的国际道路运输对促进同周边国家经贸往来和沿边地区经济社会发展有重要的现实意义。从货物及人员跨境运输的双重视角,聚焦口岸跨境运输,基于国际道路运输流程的解构,构建了包含跨境手续、人员跨境运输、货物跨境运输、道路车辆入境要求、商业交通权的交换、基础设施和标准、组织机构、其他因素8个一级指标和37个二级指标的国际道路运输便利化评价指标体系,提出了基于多层次灰色综合评价的国际道路运输便利化测度模型。以云南省国际道路运输为典型案例,验证测度方法体系的有效性,并提出了国际道路运输便利化的优化对策。结果显示:所建立的测度指标能够表征云南国际道路运输便利化发展水平;云南省基础设施和标准、法律法规、组织机构和商业通行权等方面便利程度较高;云南省在跨境手续的便利化、道路车辆入境要求的便利化以及货物、人员的跨境运输便利化方面仍然存在提升的空间。

    • 基于力学性能和各向异性的排水性沥青磨耗层优化

      2021, 21(14):5997-6003.

      摘要 (323) HTML (0) PDF 3.58 M (376) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究排水性沥青混合料的各向异性和力学性能,对排水性沥青磨耗层进行优化,自行改装设计了车辙板渗水系数测试仪。该装置能够模拟实际雨水在路面中渗流的过程。研究对10种级配的沥青混合料进行了力学性能试验以及利用自行制作的渗水试验仪进行了渗水特性试验研究。研究结果表明,排水性沥青磨耗层的力学性能与排水性能呈负相关关系;对于同一最大公称粒径的不同级配沥青混合料,随着空隙率的增大,力学性能逐渐减小而排水性能增强;增大集料公称最大粒径,其力学性能和排水性能均有所增强。各向渗水差异性主要发生在横向渗水过程中,竖向渗水差异不大;增大排水性沥青混合料的空隙率和公称最大粒径可减小其各向异性。本研究得出的最佳空隙率为18%-21%,坡度设置为1.2%-1.5%可增强其排水性能。研究成果对排水功能性沥青路面的应用具有一定的理论与实用价值。

    • 预应力混凝土T梁桥锚下有效预应力检测方法

      2021, 21(14):6004-6009.

      摘要 (236) HTML (0) PDF 5.00 M (341) 评论 (0) 收藏

      摘要:为确定预应力混凝土T梁桥在张拉阶段,结构锚下有效预应力值的大小,基于梁挠曲变形理论,推导结构典型截面竖向位移、应变与主梁静刚度计算公式,以某40m预制T梁桥为依托工程,采用仿真建模和实梁试验相结合,回归了静刚度比与实测竖向位移、应变间的经验公式,从而推得出锚固端有效预应力值,并通过同批次另一片实梁试验,验证经验公式的正确性。结果表明:经验公式得出的锚下有效预应力计算值与验证实梁测试值误差在10%以内,满足工程需求,其研究成果可为混凝土梁桥有效预应力的预测与评估提供参考。

    • 热位差以及洞口净压差影响的寒区隧道温度场研究

      2021, 21(14):6010-6017.

      摘要 (184) HTML (0) PDF 4.63 M (364) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究寒区隧道温度场分布规律,对国内26座已建成寒区隧道温度场实测数据进行了统计。在考虑隧道进出口高程差引起的超净压差和洞内外温差导致的热位差时,寒区隧道洞内纵向温度场呈不对称分布规律明显。通过理论分析和数值计算发现超净压差以及热位差越大,隧道纵向温度场不对称性分布越明显,且当低洞口端存在大气自然风时隧道纵向温度场不对称性更加突出。

    • 湿式离合器冷却油路温度场特性仿真分析

      2021, 21(14):6018-6025.

      摘要 (239) HTML (0) PDF 4.35 M (334) 评论 (0) 收藏

      摘要:为改善滑摩工况下湿式离合器油路冷却效果,考虑气液两相混合效应的影响,对离合器接合过程中油路的散热特性进行数值模拟。基于k-Epsilon两层湍流模型和欧拉方法中VOF模型,采用STAR-CCM+软件建立含径向槽的离合器内油路模型,进行稳态计算,研究了入口流量及相对转速对摩擦副流域温度场的影响规律。改变出油孔的布置形式,研究其对摩擦副片间流体油液占比的影响。结果表明:入口流量的增加主要改善滑摩面的热传递情况;转速差的提高不利于摩擦片壁面热传递;出油孔采用中间分布的形式更利于摩擦片外径处的油液占比。另外,通过正交法建立多因素正交仿真方案计算得到各因素影响程度的主次关系,以及给定条件下各个因素的最佳水平搭配。

    • 基于深度优先搜索算法的交通流向供需失衡路径辨识

      2021, 21(14):6026-6031.

      摘要 (287) HTML (0) PDF 2.80 M (363) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对城市路网中的交通流向供需失衡问题,本文首先分析了交叉口、路段的流向失衡特征和解决对策,进而提出了网络层交通流向供需失衡的表征模型及变向交通组合管控策略;其次,基于图论的思想定义了基础路网,并结合深度优化搜索算法(DFS)构建了网络层交通流向失衡路径辨识模型;最后,通过一个包含16节点的4×4路网对模型进行了验证,结果显示,该模型能够对路网中的交通流向供需失衡路径进行快速准确辨识,为变向交通智能管控的实施提供决策支持。

    • 交叉口快速公交车道共享策略及延误时间研究

      2021, 21(14):6032-6037.

      摘要 (238) HTML (0) PDF 2.30 M (400) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了缓解因交叉口公交优先策略引起的社会车辆延误加剧,在设置有BRT专用道的交叉口提出一种借道系统。首先提出社会车辆在一定条件下可以借用BRT道通过交叉口,通过动态控制BRT车道的使用权限,可以显著提高BRT道利用率。然后在借道系统的基础上,根据BRT车到达时间的不同,利用三角形法对社会车辆进行延误分析。最后利用Lingo求解软件进行算例分析,对比启用借道系统前后的社会车辆延误,结果表明启用借道系统后交叉口社会车辆延误平均值明显小于启用前;BRT车辆在一定时间内到达交叉口,借道系统效果最好,社会车辆延误最低;随着社会车辆到达率的增加,借道系统共享优化率升高,优化幅度变大。借道系统并没有影响BRT优先,交叉口整体延误降低。

    • 基于结构方程模型的公交驾驶员负性情绪驾驶下工作状态的影响因素分析

      2021, 21(14):6038-6043.

      摘要 (274) HTML (0) PDF 1.89 M (485) 评论 (0) 收藏

      摘要:为减少公交驾驶员负性情绪下消极驾驶造成的交通事故,本文基于结构方程理论,选取了工作环境、个人属性、心理特性、综合压力以及感知水平五个指标,构建了影响公交驾驶员负性情绪驾驶下工作状态的结构方程模型,并定量分析了各影响因素之间的关系以及对驾驶员工作状态的作用大小。结果表明:工作环境、个人属性、心理特性以及感知水平对驾驶员负性情绪驾驶下的工作状态具有正向影响,综合压力具有反向影响,其中工作环境的总影响效应最大(0.97)。

    • 基于变量分析和粒子群优化加权随机森林的交通事件检测方法

      2021, 21(14):6044-6049.

      摘要 (218) HTML (0) PDF 2.56 M (343) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高高速公路交通事件检测的效果,首先从交通流基本参数、交通流组合参数、不同区间交通流参数对交通事件参数的变化进行全面的分析,构建交通事件初始特征变量集,并利用AdaBoost算法、梯度提升树(GBDT)算法、随机森林(RF)算法对初始特征变量进行筛选,通过三种方法综合比较分析得出最终的重要变量。对随机森林中的决策树进行加权计算,构建加权随机森林,并利用粒子群(PSO)算法优化加权随机森林模型。通过采集的高速公路交通事件数据进行对比分析,实验结果表明,在交通事件初始特征变量中筛选出重要变量,对检测的精度有所提高,加权随机森林的检测性能也要优于传统的支持向量机(SVM)和随机森林。

    • >V航空、航天
    • 基于危险值分布流模型的飞机时间间隔计算方法

      2021, 21(14):6050-6056.

      摘要 (256) HTML (0) PDF 2.04 M (371) 评论 (0) 收藏

      摘要:前后两架飞机的间隔是影响进近航路容量的关键因素,使用一种改进的Lighthill-Whitham-Richards的交通流量模型,改进后的LWR模型将进场着陆的飞机发生碰撞冲突的概率视为与飞机数量相关的连续分布,称为危险值分布,通过危险值分布预测发生冲突的概率,使用速度平差法计算不同机型组合的安全间隔。基于危险值分布流模型对进近航路上不满足间隔的飞机提出速度调整方法,使飞机之间保持所需的最小间隔时间,以便能够最佳地利用进场着陆空域的容量。

    • 柔性起落架间隙型摆振动力学分析

      2021, 21(14):6057-6062.

      摘要 (296) HTML (0) PDF 2.97 M (411) 评论 (0) 收藏

      摘要:起落架间隙型摆振会造成运动副长期损耗,减少使用寿命,还会引起飞机其余结构的共振,危害性很高。针对此问题,本文基于起落架柔性多体动力学模型,采用L-N接触理论建立含间隙旋转副、球副起落架动力学模型;研究了间隙位置、运动副副元素刚度、恢复系数、运动副间隙大小以及飞机滑跑速度对起落架间隙型摆振的影响。结果表明:转环与上扭力臂处和支柱与下扭力臂处间隙对机轮低频摆振影响要比扭力臂间间隙影响大,但对起落架摆振影响都属于第一类。轮毂轮轴间间隙影响机轮高频摆振,对起落架摆振的影响属于第二类;运动副间隙大小、飞机滑跑速度对机轮摆振有影响。间隙越大,摆角越大。滑跑速度越大,机轮摆角越小;在设计范围内,运动副副元素弹性模量对机轮摆角有影响、恢复系数对机轮摆角无影响。运动副副元素弹性模量越小,机轮摆角、运动副间碰撞接触力越小。

    • 某超燃冲压发动机尾喷管的三维流场特性

      2021, 21(14):6063-6068.

      摘要 (259) HTML (0) PDF 4.88 M (511) 评论 (0) 收藏

      摘要:超燃冲压发动机结构简单,推重比大,应用前景广阔。但其流场结构十分复杂,研究超燃冲压发动机三维流场结构具有重要的意义。采用计算流体力学软件对某超燃冲压发动机尾喷管的三维流场进行数值模拟,先后得到了流场的密度、马赫数、涡量及速度矢量的分布情况。结果表明喷管内及侧壁面出口处存在膨胀波。各个壁面出口处附近的流场存在羽流激波和剪切层,内喷管出口周围的羽流激波和剪切层呈环状分布在流场周围,上壁面尾部存在边界层分离并产生的斜激波。内喷管出口及上壁面尾部各自处的气流受到各自处羽流的影响,气流方向发生向内转折,导致气流在剪切层附近处形成涡流。

    • 基于邻域粗糙集和灰狼算法优化Elman的民航发动机滑油量预测

      2021, 21(14):6069-6074.

      摘要 (227) HTML (0) PDF 2.50 M (348) 评论 (0) 收藏

      摘要:实时预测发动机滑油量可以在滑油消耗量超过正常值时及时发现问题。针对滑油量受发动机多个工作状态的多个参数影响,具有影响参数多,提取方法不确定等问题;提出了一种基于邻域粗糙集和灰狼优化Elman相结合的方法预测滑油量。首先通过邻域粗糙集提取对滑油量重要度高的发动机工作阶段,将提取后的工作阶段有关参数作为特征向量输入到灰狼优化Elman的网络模型中,灰狼算法通过计算和比较个体的适应度来优化Elman网络中的权值和阈值,保证Elman网络中的权值和阈值达到全局最优。预测结果表明,精度达到98.44%,满足工程应用的精度要求。本研究为及时监测民航发动机滑油系统的健康状况提供理论依据。

    • >X环境科学、安全科学
    • 冻融作用下水泥固化煤化工废水污染土的强度特性及微观结构

      2021, 21(14):6075-6080.

      摘要 (267) HTML (0) PDF 2.37 M (348) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解水泥固化煤化工废水污染土的强度特性及微观结构,以凹凸棒土为外掺剂,通过室内试验的方法研究了冻融循环作用下固化土的无侧限抗压强度、质量损失率及T2谱分布曲线。结果表明:养护28 d后,随外掺剂掺量增加,固化土的强度逐渐降低;随冻融循环次数增加,固化土的强度先增长后降低;掺加外掺剂固化土相比无外掺剂固化土,其强度明显降低;掺加外掺剂、无外掺剂和无苯酚无外掺剂三类固化污染土的累计质量损失率随循环次数的增加而增大,且呈相似的变化规律;在冻融循环3次时,固化土的孔隙减小且孔径变小,冻融循环5次和10次时,固化土的孔隙增加且孔径变大。由此可见,凹凸棒土虽使固化土强度降低,但因特殊的性质,对污染物的固化稳定化效果增强;固化土的强度变化与其内部孔隙和孔径有关。

    • 基于能值生态足迹的丘陵区生态安全变化态势分析——以江西省九江市为例

      2021, 21(14):6081-6088.

      摘要 (301) HTML (0) PDF 1.28 M (461) 评论 (0) 收藏

      摘要:准确测度区域生态安全态势对于社会经济可持续发展、实现生态文明具有重要的现实意义。以江西省九江市为例,采用能值生态模型计算了九江市2007~2018年的能值生态足迹和生态承载力,结果表明九江市人均能值生态足迹从2007年的5.00hm2·cap-1上升到2018年的7.27 hm2·cap-1,且生态赤字呈上升趋势;采用灰色模型预测九江市2023年的人均生态赤字将达到8.31 hm2·cap-1,持续存在的生态赤字表明九江市生态压力处于超负荷状态。为实现区域生态安全,迫切需要落实生态文明,发展清洁能源,提升资源利用效率,保护生物多样性,以实现区域可持续发展。

    • 基于序关系分析法和自适应噪声完备集合经验模态分解法的直升机飞行培训安全风险评估指标权重分析

      2021, 21(14):6089-6096.

      摘要 (275) HTML (0) PDF 1.66 M (379) 评论 (0) 收藏

      摘要:为有效管控直升机飞行培训的安全风险,依据“人-机-环-管”(man-machine-environment- management, MMEM)理论构建直升机飞行培训安全风险评估指标体系,并提出基于序关系分析法(order relation analysis method,G1)和自适应噪声完备集合经验模态分解法(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)的权重确定方法。利用G1确定指标的主观权重,利用CEEMDAN确定指标的客观权重,然后利用最小相对信息熵原理最终确定直升机飞行培训安全风险评估指标的组合权重。以典型直升机飞行培训机构为例进行分析。结果表明不良天气对系统安全的影响最大,同时验证了该方法的简便实用,可以有效帮助机构有针对性地实施安全风险控制和管理。

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