• 2021年第21卷第8期文章目次
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    • >TB一般工业技术
    • 羰基铁吸波材料性能提升研究进展

      2021, 21(8):2989-2996.

      摘要 (1234) HTML (0) PDF 2.33 M (644) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前,为了研究提升羰基铁吸波材料吸波性能的目的,本文对大量研究羰基铁吸收剂的形貌控制、表面包覆材料以及与其他不同损耗吸收剂复配的文献进展进行了回顾和概括,并对今后羰基铁性能提升方面的研究走向进行了展望,研究结果表明羰基铁吸收剂仍将是今后隐身和电磁兼容领域研究和应用的主要方向。

    • >TE石油、天然气工业
    • 纳米材料改变岩石矿物润湿性的研究进展

      2021, 21(8):2997-3005.

      摘要 (943) HTML (0) PDF 1.18 M (597) 评论 (0) 收藏

      摘要:在油气开采过程中,储层岩石润湿性变化能显著提高油气产量,因而改变润湿性这一技术具有很大的发展潜力。将储集层岩石润湿状态转变为亲水状态的新方法和新化学剂引起了石油研究人员的高度重视。纳米材料在其他的科学领域已经有较广泛地应用,但其在石油开采中仍处在探索发展阶段。本文综述了不同种类纳米材料在改变油气藏岩石矿物润湿性方面的研究进展,同时讨论了两种岩石矿物类型(灰岩和砂岩),也总结了纳米粒子的种类、尺寸等因素对纳米材料性能的影响。此外,重点介绍了测量润湿性变化的两种方法,即:动态测量法和静态测量法。最后,通过将纳米材料和其他化学剂相组合,讨论了不同类型流体和不同注入过程的岩心驱替试验。展望了纳米材料在提高油气最终采收率方面的应用前景。

    • >O4-5物理学
    • 飞行器表面沉积静电分布仿真

      2021, 21(8):3006-3012.

      摘要 (953) HTML (0) PDF 2.96 M (592) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究飞行器表面沉积静电分布规律对于评估其在飞行过程中的静电安全性具有重要意义。本文结合某型实体飞机开展了1:1仿真建模与计算。通过仿真计算,得到了飞机在飞行状态下的电容,对比分析了模型结构、沉积电荷量对飞机表面电荷密度和电场分布的影响规律。结果显示,在飞行状态下飞机的电容约为460.5pF;模型结构对飞机机头处的静电场有影响,驾驶舱、机舱舷窗等结构使得机头处的静电场变化约20%,而对其他位置处的静电场影响较小;不同沉积电荷量下飞机各放电刷处的静电场强度呈线性变化规律,飞机各放电刷处静电场强度不同,其中放电刷静电场强度最高处比最低处高约97%。

    • 恒定磁场下的磁性液滴变形数值模拟

      2021, 21(8):3013-3017.

      摘要 (752) HTML (0) PDF 2.60 M (569) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用商业数值软件FLUENT模拟研究磁液滴在恒定磁场中的运动变形情况。模拟考查磁液滴在空气中处于悬浮状态时,受到水平方向的恒磁场的作用,进而发生运动变形行为。研究结果表明:(1)磁通密度越大,对液滴造成的影响越大,使液滴更加容易发生移动变形行为;另外,磁液滴尺寸越大,越容易受到磁场的影响发生变形;(2)磁液滴发生变形存在最低磁通密度,即临界磁通密度 ,该参数随液滴直径d的增加而减少;(3)当液滴尺寸无限小,无论施加何种强度的磁通密度均无法实现液滴的变形;当液滴直径达到5.4mm以上时,即便不存在磁场作用,在无外界能量维系的前提下,液滴本身也会发生变形,无法保持液滴球形的完整性。

    • >P天文学、地球科学
    • 新一代重力卫星时变重力场滤波方法分析

      2021, 21(8):3018-3022.

      摘要 (570) HTML (0) PDF 4.46 M (454) 评论 (0) 收藏

      摘要:新一代重力卫星的成功发射使连续监测全球陆地水储量变化成为现实。为了削弱高频误差和条带误差的影响,本文采用Level-2 RL06版本的时变重力场数据反演全球陆地水储量变化,并讨论了高斯滤波和Fan滤波的处理效果,并且利用水文模型数据进行验证。结果表明:采用滤波半径为250km的Fan滤波和P3M8去相关滤波的组合算法既能有效地削弱相关误差,还能尽可能减少真实信号的损失。

    • 二连盆地川井坳陷白垩系地层元素地球化学特征及地质意义

      2021, 21(8):3023-3031.

      摘要 (723) HTML (0) PDF 3.80 M (482) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘 要 为探究二连盆地川井坳陷白垩系地层元素地球化学特性及其地质意义,借助C3钻孔选取二连组到腾格尔组的20个白垩系地层样品进行研究,通过X射线荧光光谱(XRF)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)方法分析了样品的元素地球化学特征,据此探讨了其对源岩属性,构造背景及古沉积环境重建的意义,并通过元素垂向特征演化图的高度耦合性,证明了气候干湿变化与古盐度及氧化还原之间密不可分的关系。

    • 千枚岩饱水状态下软化效应试验分析

      2021, 21(8):3032-3038.

      摘要 (576) HTML (0) PDF 5.58 M (614) 评论 (0) 收藏

      摘要:陕西省汉中地区发育大量软变质岩,在雨水浸润的条件下极易软化造成边坡失稳破坏。以略阳县菜籽坝楔形块体的千枚岩为研究对象,设计了在不同浸水条件下的岩石直剪试验,揭示了千枚岩在水岩作用下的破裂形式及劣化效应。研究结果表明:在浸水条件下,岩石力学参数随浸水时间增加而降低,至14d时变化微弱,逐渐趋于稳定;浸水初期颗粒间相互摩擦导致产生较多岩粉,浸水中后期颗粒在水岩作用下产生磨圆效应,颗粒间滑动使得岩粉明显减少;水岩作用对千枚岩力学特性的影响顺序为黏聚力>峰值应力>内摩擦角;根据SEM观察,得出岩石浸水软化是由微变形逐渐量化至宏观破坏的过程;千枚岩结构面粗糙度受水岩作用影响严重,这是诱发陕南地区软变质岩滑坡灾变的重要因素。

    • >R医药、卫生
    • 沙疗温度及血液灌注对膝关节温度场和应力场的影响

      2021, 21(8):3039-3045.

      摘要 (603) HTML (0) PDF 2.78 M (482) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究沙疗过程中沙体温度及血液灌注率对于人体膝关节部位温度场分布以及骨骼热应力的影响,在生物传热学以及经典力学的理论基础上,通过运用将膝关节部位的CT影像数据导入3D逆向建模软件Mimics建立三维模型,并将模型导入Comsol软件并进行传热数值模拟的方法来研究了沙疗过程中膝关节温度场以及热应力的变化规律。结果表明,在45摄氏度沙体环境下沙疗30分钟,膝关节骨骼的温度和应力主要集中在髌骨和胫骨上,而在胫骨的长骨部位尤为集中。由骨骼热应力变化曲线可以知道骨骼平均热应力在沙疗20分钟时达到顶峰,在20到30分钟内出现下降趋势,然后在30分钟以后随着时间增加开始逐渐减退。可见合适的沙疗时间在20分钟左右为最佳,但最多不超过30分钟为宜。在整个沙疗过程中,血液灌注率对于人体的温度场以及应力场起着至关重要的调节作用。

    • 钡餐滞留延时摄片在成人顽固性便秘中的临床价值探讨

      2021, 21(8):3046-3050.

      摘要 (621) HTML (0) PDF 2.02 M (533) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >TB一般工业技术
    • 非对称铺层T700复合材料层合板铺层顺序优化

      2021, 21(8):3051-3056.

      摘要 (772) HTML (0) PDF 3.98 M (4911) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文基于有限元优化设计软件,构建碳纤维复合材料层合板有限元模型,施加边界条件与轴向载荷,进行力学性能分析;以碳纤维复合材料层合板铺层顺序为设计变量,以层合板主应变、连续角度铺层不超过四层等为约束条件,最大承载能力为设计目标,对层合板进行优化;并对优化后的层合板基于强度理论进行校核,结合力学试验对比分析优化前后的层合板力学性能差异,结果表明:碳纤维复合材料层合板铺层顺序经过优化后,承载能力增强,试验结果与仿真结果具有一致性,优化方法是合理可靠的。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 基于富水性分布的矿井奥灰含水层涌水量动态预测

      2021, 21(8):3057-3062.

      摘要 (557) HTML (0) PDF 4.07 M (4644) 评论 (0) 收藏

      摘要:矿井涌水量数值预测的精度与虚拟疏放孔布设的位置与时间密切相关,为提高矿井涌水量预测的精度,本文以蔚州矿区某矿井为例,建立基于GIS多源信息的奥灰含水层富水性分区评价模型,并将该分区评价结果导入到涌水量数值模型当中,根据矿井工作面的采掘衔接计划,通过在强富水区分阶段布设虚拟疏放孔,从而预测出研究区涌水量的动态结果。实例应用表明:该方法提高了矿井涌水量预测的精度与实用性,对有效制订矿井疏排水方案,保障矿井安全生产具有重要的理论指导意义和实用价值。

    • 压入尺寸效应对AZ31镁合金应变率敏感性的影响

      2021, 21(8):3063-3067.

      摘要 (501) HTML (0) PDF 2.31 M (602) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文通过纳米压入测试方法研究了镁合金在不同应变率下的力学表现。压入测试结果表明:随着应变率的增加,压入硬度值逐渐增加,而接触刚度与弹性模量几乎保持恒定;同时,随着压入深度的增加硬度表现出明显的尺寸依赖性。然后,基于Nix-Gao理论获得了AZ31镁合金的尺度无关硬度,并对其应变率敏感指数m进行了深入探究。研究表明,压入尺寸效应对材料的率敏感指数影响显著,并获得了剔除尺度影响的率敏感指数m0。

    • >TE石油、天然气工业
    • 岩石物理相在砂砾岩储层分类评价中的应用——以M1井区上乌尔禾组为例

      2021, 21(8):3068-3075.

      摘要 (615) HTML (0) PDF 7.87 M (4981) 评论 (0) 收藏

      摘要:玛湖凹陷M1井区上乌尔禾组砂砾岩储层非均质性强,孔隙结构和试油产能差异大,主控因素不明。利用岩心、薄片、测录井及试油等资料,对M1井区上乌尔禾组的沉积相、成岩相、裂缝相以及储层综合分类展开研究。结果表明,扇三角洲砂砾岩储层主要为重力流及牵引流2种成因类型,对应扇面河道、水下分支河道、泥石流3种沉积微相。可识别出弱成岩作用相、溶蚀相、压实致密相、方解石胶结相4种成岩相。沉积相与成岩相是影响该区储层的主控因素,依此将储层分为水下分流河道—弱成岩作用相、水下分流河道—溶蚀相、扇面河道—弱成岩作用相、扇面河道—溶蚀相、泥石流—压实致密相、砂砾岩方解石胶结成岩相6种岩石物理相。依据沉积相和成岩相对于储层的影响,将6种岩石物理相归纳为三种类型储层,其中Ⅰ类和Ⅱ类储层最好,Ⅲ类储层最差,胶结致密。该区岩石物理相与试油结果匹配好,可有效的预测有利储层分布区。

    • 致密油藏CO2前置压裂流体相互作用机理

      2021, 21(8):3076-3081.

      摘要 (610) HTML (0) PDF 2.54 M (911) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 基于边界元法的压裂液返排数值模拟

      2021, 21(8):3082-3089.

      摘要 (605) HTML (0) PDF 4.45 M (557) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着水力压裂技术在油气开采、地热开采等方面的广泛运用,为研究水力压裂后压裂液的返排问题并设计出科学合理的返排方案,采用边界元方法,建立了压后返排数值模型,综合考虑了裂缝变形过程与流体滤失及流动过程,构建了流固耦合非线性方程组,并采用牛顿迭代法进行了求解,以实现对返排全程的定量化控制。研究表明:裂缝延伸越深,裂缝宽度越窄,且随着返排进行,裂缝逐渐发生闭合;返排初期流体压力下降较快,返排后期降速减低,当井口压力降为大气压时,返排停止;在返排后期合理调整喷嘴尺寸,可加快返排,会导致流量升高、流速加快,井口压降曲线斜率明显增大。可见本模型能准确刻画出压裂液回流过程中裂缝宽度的分布与变化过程,能准确反映出流体压力、流量流速的变化规律,对非常规能源的生产开发具有一定的借鉴意义。

    • 高含水后期非均质油藏W/O型表面活性剂调驱实验研究

      2021, 21(8):3090-3096.

      摘要 (500) HTML (0) PDF 3.43 M (690) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对常规低界面张力表面活性剂驱在非均质油藏易发生窜流、调驱效果差等问题,选用具有良好乳化增黏性能的W/O型表面活性剂调驱体系HC-2,促使油水两相在地层发生乳化,形成高黏度W/O型乳状液驱,有效驱替油藏低渗区域的残余油,改善高含水后期非均质油藏的开发效果。室内模拟高含水、非均质油藏条件,对W/O型表面活性剂调驱体系HC-2进行了基本性能评价及乳状液驱油研究。研究结果表明,HC-2的乳化增黏性能良好,在水油比小于7:3时,可促使油水两相完全乳化形成高黏度的W/O型乳状液,且乳化稳定系数SI均在66%以上;同时在X油藏条件下,HC-2可将油水界面张力降低至10-2mN/m。岩心驱油实验结果表明,在高含水及高含水后期,W/O型表面活性剂HC-2调驱体系可提高原油采收率23%~28.77%;HC-2调驱体系具有较强的非均质性调控能力,在渗透率级差小于7.5时,可有效地增大驱替相黏度,改善高、低渗层吸液剖面,提高原油采收率。

    • 利用应变模态差识别弯管内部损伤

      2021, 21(8):3097-3103.

      摘要 (598) HTML (0) PDF 5.92 M (473) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要 为研究利用应变模态差识别弯管内部损伤的方法,以损伤前、后的应变模态差作为弯管损伤识别的损伤指标对其展开研究。首先,基于位移模态和应变模态的模态叠加特性和正交性推导了应变模态差公式;其次,利用有限元软件ABAQUS建立不同工况的弯管简化模型进行数值模拟。处理分析得到应变模态差曲线,以此判断损伤的存在和位置以及损伤程度。结果表明,通过该损伤指标能很好识别弯管损伤的存在和位置,并能有效的反映其损伤的程度;改变弯管的径厚比和弯曲形式,该指标对弯管损伤识别仍然适用。证明了基于应变模态差的弯管内部损伤识别的可行性。

    • >TH机械、仪表工业
    • 基于扩展卡尔曼滤波和希尔伯特-黄变换瞬时频率的齿轮啮合刚度辨识算法

      2021, 21(8):3104-3111.

      摘要 (675) HTML (0) PDF 2.93 M (582) 评论 (0) 收藏

      摘要:齿轮副是传动系统中的重要部件,齿轮在啮合过程中会出现单、双齿交替参与啮合的情况,造成齿轮啮合刚度周期变化,引起系统振动。齿轮的啮合刚度与齿轮的状态有关,当齿轮出现故障时,齿轮啮合刚度会发生变化,因此通过监测齿轮的啮合刚度就能够估计齿轮副的工作状态。本文根据齿轮副的动力学模型建立了齿轮啮合刚度的离散辨识模型,提出了基于扩展卡尔曼滤波器和希尔伯特-黄变换(HHT)瞬时频率,利用振动信号对齿轮啮合刚度进行估计的动态辨识算法。仿真和实测结果表明,所提出的方法能够跟踪辨识齿轮的啮合刚度,具有较高的辨识精度。

    • >TK能源与动力工程
    • 小波分层阈值风机故障信号降噪

      2021, 21(8):3112-3117.

      摘要 (620) HTML (0) PDF 2.14 M (499) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决风力发电机故障信号易受到噪声干扰的问题,提出了一种小波分层阈值降噪方法。通过构建一种在阈值处连续且可导的小波分层阈值函数,在MATLAB中采用仿真信号进行验证,采用不同的降噪方法与本文所用方法进行对比分析,仿真实验结果表明,该方法比较适合于风力发电机故障信号的降噪处理。

    • 基于模拟退火算法的垂直轴风机翼型优化设计

      2021, 21(8):3118-3123.

      摘要 (773) HTML (0) PDF 2.24 M (548) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现智能优化垂直轴风机翼型的气动特性,提高垂直轴风机的功率系数,通过模拟退火算法作为寻优方法,用气动性能计算工具XFOIL与MATLAB程序下的失速修正模型相结合用来计算翼型优化前后的气动特性,通过CST翼型建模法构建控制翼型曲线的翼型数学模型,选取翼型的控制参数为设计变量,翼型最大相对厚度以及最大相对厚度所处位置为约束条件,以翼型的最大升阻比为目标函数,建立翼型智能优化算法,并完成了对NACA0018翼型的优化设计。结果表明,优化后翼型的气动性能得到提高;最大升力系数提高了2%,升阻比的峰值提高了5.22%,最大切向力系数提高了6.77%。可见优化后翼型的失速性能得到了有效改善。

    • >TM电工技术
    • 环形行波超声电机非工作模态的影响及检测

      2021, 21(8):3124-3134.

      摘要 (487) HTML (0) PDF 5.39 M (485) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究非工作模态振型对环形行波超声波电机运行性能的影响,本文在参考理想环形行波超声波电机接触模型的基础上,将相邻高阶模态振型与工作模态振型相结合,构建新的接触模型,并采用解析法推导了非工作模态影响下的环形行波超声波电机的输出特性。结果表明:电源频率距离工作模态频率越远,非工作模态振型占比越高;相同预压力和负载情况下,非工作模态振型占比越高,转矩转速波动越厉害;轻载时预压力越大,转速转矩波动越大,重载时情况与轻载时相反。由理论和实验分析可知非工作模态振型对电机输出的影响较大且比较复杂,本文的结论有助于为环形行波超声波电机的控制方案设计提供有价值的参考。

    • 基于模块化多电平换流器电容均压控制的环流抑制策略

      2021, 21(8):3135-3140.

      摘要 (449) HTML (0) PDF 2.21 M (627) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘 要:针对模块化多电平换流器(MMC)子模块电压波动导致相间环流过大的问题,本文在设计MMC子模块均压的基础上,提出了一种将低通滤波器与并联的多个准比例谐振控制器(ZPR)结合的新型环流抑制器。本文首先介绍了MMC基本拓扑结构及分析了MMC桥臂子模块电压波动与桥臂环流的机理关系,然后提出了基于MMC电容均压控制的环流抑制策略,最后在Matlab/Simulink中验证了该方案的有效性与可行性,仿真结果表明MMC子模块电容电压波动幅度较小并且MMC中高频与低频环流均在合理范围之内。

    • 基于混合储能系统的双馈风力发电系统直流电压控制策略

      2021, 21(8):3141-3146.

      摘要 (555) HTML (0) PDF 2.68 M (518) 评论 (0) 收藏

      摘要:风电系统故障及其处理过程中,双馈电机双变流器间会产生不平衡有功功率,导致直流母线电压变化引发电容击穿。基于变流器和直流电容的模型提出混合储能装置中超级电容器和蓄电池的协调控制策略,依据经验模态分解法提取直流侧功率幅值变化的高、低频分量控制DC/DC变换器,进一步计算了混合储能装置的容量约束方法,并通过MATLAB搭建模型验证上述策略,仿真结果表明,该方法能减少故障期间电机直流侧不平衡功率,稳定直流侧电压,提高系统的高-低电压穿越能力。所提方法易于工程实现,可为风电机组配备故障全程穿越控制技术提供参考。

    • >TN电子技术、通信技术
    • 基于船舶运动的微波多普勒海面回波模拟与分析

      2021, 21(8):3147-3152.

      摘要 (615) HTML (0) PDF 3.01 M (471) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据船载雷达探测海面时的工作特点,深入研究走航状态下微波段电磁波与海表面的作用机理。根据线性波浪理论和船舶运动规律,建立了基于时变海面的船舶运动模型,并通过与实测数据对比验证了模型的有效性。采用小斜率近似法计算海面的电磁散射,仿真得到走航状态下微波段海面散射回波,并分析了不同船舶运动方式对回波多普勒谱的影响。通过采用空间海浪反演算法验证仿真结果,证明了回波模拟算法的正确性。结果表明船舶运动导致回波统计特征发生明显变化,该结论为船载平台下海面后向散射回波研究与海浪反演算法改进提供了先验信息与理论模型。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 基于主成分分析和支持向量机分类模型的滚动轴承故障诊断

      2021, 21(8):3153-3158.

      摘要 (623) HTML (0) PDF 2.12 M (574) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文提出了一种基于主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)模型的滚动轴承故障诊断研究。首先,通过不同公式计算标准差比较法和拉依达准则对数据进行误差分析。其次,利用MATLAB软件中的pca函数对数据进行主成分分析,将8个原始变量降维成3个综合变量。最后,分别从降维前和降维后的输入属性数据中随机选取70%的数据作为训练集来建立SVM分类模型和PCA-SVM分类模型,而把剩余的30%作为测试集来对模型的性能进行仿真测试。MATLAB仿真测试的结果表明,PCA-SVM模型的分类效果更好,其预测正确率对于绝大多数故障诊断来说是可以接受的,即这种方法是可以作为一种故障诊断的评价标准的。

    • 基于EtherCAT和TwinCAT3的协作机器人控制系统设计

      2021, 21(8):3159-3168.

      摘要 (631) HTML (0) PDF 6.96 M (4181) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了降低机器人控制系统的研发周期和方便操作人员使用操作,通过对TA6-R5型协作机器人的研究,设计了基于EtherCAT和TwinCAT3的协作机器人控制系统。采用D-H法建立运动学模型,求出正运动学解析解,根据各关节转动角度绝对值之和最小的原则求解出最优逆解,利用MATLAB的Robotics Toolbox验证运动学。利用TwinCAT3搭建控制系统,实现编程控制以及HMI,通过EtherCAT总线的高实时性实现数据控制与反馈。最后,利用同步周期位置模式进行笛卡尔空间轨迹规划,结合TwinCAT Measurement的Scope View图形化工具可观测和验证系统执行情况,结果表明基于EtherCAT和TwinCAT3的协作机器人控制系统可降低控制系统研发周期,提高研发效率。

    • 多平台数据融合系统的航迹关联技术

      2021, 21(8):3169-3173.

      摘要 (488) HTML (0) PDF 1.19 M (492) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于多平台数据融合模式下的航迹关联问题,使用了聚类关联的方法进行解决。采用基于地心坐标系的最小二乘方法对航迹数据进行配准,对航迹间的距离使用Hausdorff距离进行衡量。使用了K均值方法对各平台侦测的航迹进行关联,并将初始聚类中心设定为相距最远的航迹,有效降低了经典K均值算法过于依赖初始聚类点带来的错误。仿真数据证实,能在目标密度大且航迹存在交错的场景下保持较高的关联正确率,具有较好的可用性。

    • 基于领域词典的留园构成要素情感分析

      2021, 21(8):3174-3179.

      摘要 (543) HTML (0) PDF 2.15 M (577) 评论 (0) 收藏

      摘要:在对旅游景点的评论挖掘中常以多景点横向对比为研究切入点,为景点间的横向比较及游人选择景点服务,而较少针对单一景点深入分析,为景点单要素精准提升服务。本文以留园为例,按照构成元素构建聚类,并基于领域词典的进行整体与分要素聚类的情感分析。结果表明留园中“山石”要素相关的正面情感占比66%,低于分要素平均正面情感78.3%。可见基于园林构成要素聚类分析对可帮助精准提取互联网评论情感分析,该方法对园林等旅游景点管理方优化、品牌形象提升提供了一种易于操作的、更精准的理论与方法。

    • 云服务器中基于同态加密的关键词检索方案

      2021, 21(8):3180-3185.

      摘要 (560) HTML (0) PDF 1.75 M (670) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对云服务器中海量密文文件的存储与检索需求,本文基于LWE (Learning with errors)问题以及AGCD (Approximate-gcd)问题设计了一种新型全同态加密方案,并通过建立加密关键词索引提出了新的检索方案。安全性分析与实验测试表明,本文方案可有效保护用户数据在存储与检索阶段的隐私,与传统的密文检索方案相比,具有较高的检索效率及准确性。

    • 基于灰狼粒子群混合算法的相机标定优化方法

      2021, 21(8):3186-3191.

      摘要 (575) HTML (0) PDF 1.31 M (481) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统标定方法参数考虑较少,标定精度不高的缺点,本文将群智能算法思想应用其中,并在现有的粒子群算法和灰狼算法基础上进行优化,取长补短,提出一种混合算法。首先,基于张正友方法获得标定的参数范围,在该范围内随机生成参数作为初始值,然后以最小平均误差为准则,利用灰狼粒子群优化混合算法,建立了目标函数,进一步求解相机的内外参数。研究结果表明,此方法求解结果准确,稳定,可重复操作。此算法可以有效地提高标定的精度,结果好于其他几种方法。

    • 改进YOLOv3的行人车辆目标检测算法

      2021, 21(8):3192-3198.

      摘要 (611) HTML (0) PDF 3.69 M (622) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对YOLOv3对中小目标检测效果不理想的问题,提出改进算法DX-YOLO。首先对YOLOv3的特征提取网络Darknet-53进行改进,使用ResneXt残差模块替换原有残差模块,优化了卷积网络结构;受DenseNet的启发,在Darknet-53中引入密集连接,实现了特征重用,提高了提取特征的效率;根据数据集的特点,利用K-means算法对数据集进行维度聚类,获得合适的预选框。在行人车辆数据集Udacity上进行实验,结果表明DX-YOLO算法与YOLOv3相比,mAP提升了3.42%;特别地,在中等目标和小目标上的AP值分别提升了2.74%和5.98%。

    • 改进主成分和K-均值聚类的行驶工况

      2021, 21(8):3199-3205.

      摘要 (505) HTML (0) PDF 4.14 M (489) 评论 (0) 收藏

      摘要:为构建行驶工况,消除K-均值算法对初始聚类中心的敏感性及噪声点的干扰,本文提出一种改进主成分分析和基于密度的改进K-均值聚类组合方法。结合距离优化法和密度法,构建了一种数据集密度度量方法。本文选取距离较大、密度较高的数据点作为初始聚类中心与候选集,优化聚类结果的同时剔除了孤立点,采用较大贡献因子的特征值进行工况合成,最后对行驶工况油耗分析。结果表明:所提方法构建行驶工况的速度-加速度联合分布差异值为1.17%,特征参数平均相对误差较小。可见,合成的行驶工况能够很好地反映某地实际交通道路特征,拟合度较高。

    • 基于DBSCAN算法的恐怖主义风险评估模型——以铁路系统为例

      2021, 21(8):3206-3213.

      摘要 (526) HTML (0) PDF 1.80 M (452) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了对铁路系统涉恐事件进行风险管理,遏制铁路系统恐怖袭击事件的发生,提出基于DBSCAN算法的铁路系统恐怖袭击风险评估方法。该方法首先对1970年至2017年发生的铁路系统恐怖袭击案件进行统计分析,然后采用DBSCAN算法对恐怖袭击发生次数、死亡人数和受伤人数三项风险评价指标进行聚类分析,最终客观计算出几类袭击方式、袭击目标和86个国家的风险。实验结果表明,该方法的分析过程避免了人工赋值和专家打分策略,评估结果更具客观性和真实性,适用于反恐情报工作的风险评估领域。

    • 基于DSCNN-BiLSTM的入侵检测方法

      2021, 21(8):3214-3222.

      摘要 (562) HTML (0) PDF 2.49 M (579) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统的入侵检测方法无法有效提取网络流量数据特征的问题,提出了一种基于DSCNN-BiLSTM的入侵检测方法,该方法引入了深度可分离卷积代替标准卷积从而减少了模型参数,降低了计算量,并应用双向长短期记忆网络(BiLSTM)提取长距离依赖信息的特征,充分考虑了前后特征之间的影响。首先,通过主成分分析法(PCA)对网络流量数据进行特征降维,并创新性的将一维网络流量数据转化为三维图像数据;然后,分别运用深度可分离卷积神经网络(DSCNN)和双向长短期记忆网络(BiLSTM)提取网络流量数据的空间特征和时间特征;最后,利用KDDCUP99数据集进行训练、验证和测试。实验结果表明,与其他传统的入侵检测方法相比,该方法具有更高的准确率和更低的漏报率。

    • 融合合成孔径雷达和光学影像的植被覆盖区土壤湿度反演

      2021, 21(8):3223-3230.

      摘要 (639) HTML (0) PDF 5.44 M (504) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)卫星可对土壤湿度实现大面积、时间连续的反演。针对此过程中难以消除植被遮挡的问题,本文提出融合SAR微波数据和光学数据,利用修正水云模型消除植被影响,求解纯粹地表后向散射系数,代入裸土区土壤湿度反演算法进行土壤湿度反演,并在武汉豹澥区域设置实测站点记录实测数据进行比对。结果分析表明,经过植被消除后,实测站点垂直极化后向散射系数平均衰减量与植被覆盖度之间时间序列上相关系数达到0.83;土壤湿度反演值与实测值趋势相关性平均提升0.08,且提升程度与植被覆盖度相关系数也达到0.8以上,表明本算法针对植被覆盖度越大区域反演效果越好。该方法通过SAR影像和光学影像融合反演长时间序列土壤湿度具有良好可信度。

    • >TU建筑科学
    • 基于山地环境的尾流分布特征的风洞试验

      2021, 21(8):3231-3236.

      摘要 (495) HTML (0) PDF 3.35 M (498) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对复杂山地环境开展了缩尺模型风洞试验,研究气流越过山体后背风面尾流的分布特征。分析了不同坡度下山体背风面平均风剖面以及脉动风速功率谱随测点位置的变化规律,研究了山体的山顶加速效应和遮挡效应影响以及背风面涡旋发展情况。当背风面坡度为25°时,山顶出现加速效应,山体遮挡效应不明显,尾流中涡旋不充分;当背风面坡度为50°时,山体遮挡效应明显,尾流中涡旋发展充分,至少在山体背风面1.7H(高度)和6H(长度)的范围内存在涡旋并影响风场频域分布,距离山脚6H范围外遮挡效应仍未消失。比较了中美规范中关于山顶加速比的计算差异,结果表明规范计算值较风洞试验值偏大。

    • 材料和构造各向异性耦合下内置波纹圆筒空心楼盖的刚度理论

      2021, 21(8):3237-3243.

      摘要 (424) HTML (0) PDF 3.38 M (431) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究内置波纹管空心楼盖的刚度,综合考虑了材料和构造的各向异性,对内置波纹圆筒空心楼盖的刚度理论公式进行修正及改进,并建立数值模型,分析了在不同荷载作用下四边简支边界条件下内置波纹圆筒空心楼盖的挠度。有限元模拟结果证明,基于本文提出的刚度公式计算出的内置波纹圆筒空心楼盖的挠度最大误差为2.82%,精度得到了大幅度的提高,且形式较简单,为研究内置波纹圆筒空心楼盖的力学性能奠定了理论基础。

    • 基于耦合概率法的空间杆系结构失效概率分析

      2021, 21(8):3244-3251.

      摘要 (458) HTML (0) PDF 4.96 M (442) 评论 (0) 收藏

      摘要:结构失效概率的量化计算是预测结构剩余寿命的重要途径之一。本文以结构三阶耦合失效理论为基础,通过应力变化率法和杆件移除法相结合评价单元杆件失效模态的相关系数,建立了一种空间杆系结构失效概率计算的新方法。首先采用耦合概率法分析得到了结构在不同子系统破坏模式下失效概率上界与下界的表达式,并与泰勒展开法进行验证比较分析。同时进行了六角星型穹顶结构破坏实验,最后通过应力变化率法分析了结构加载破坏全过程的杆件内力时程曲线,总结了六角星型穹顶结构破坏与耦合失效概率区间的变化规律。结果表明,耦合概率法能够很好地展示多子系统间的组合失效结果,将多维积分转化为一维积分,具有较高的计算精度的同时仍具有很好地适用性,可用于计算空间杆系结构失效概率区间,预测结构破坏模态并量化评价结构可靠性。

    • 基于邓肯-张模型的低液限粉质黏土-砂的强度规律

      2021, 21(8):3252-3257.

      摘要 (447) HTML (0) PDF 3.02 M (433) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前研究中着重研究单一类型土体的力学特性,忽略了对各类型土体共存条件下的相互作用,各类土体间协调性研究仍有较大空白。根据现场实际工程状况以及对低液限粉质黏土-砂地层的研究需要,通过标准三轴实验研究低液限粉质黏土和砂大量共存地层,含砂率和含水率因素对该地层强度变化的作用规律以及邓肯-张模型的适用性。试验研究表明:与粉质黏土层相比,低液限粉质黏土-砂层土体强度较小;低液限粉质黏土-砂层中含砂率对土体强度的影响存在明显的分界;低液限粉质黏土-砂地层含水率对土体强度的影响与含砂率和地应力有关;低液限粉质黏土-砂层较好的符合邓肯-张双曲线增量弹性模型。

    • 水分迁移对高山草甸区非冻结路基土的影响

      2021, 21(8):3258-3264.

      摘要 (460) HTML (0) PDF 3.71 M (594) 评论 (0) 收藏

      摘要:高山草甸区域内道路冻胀、翻浆等病害大量发生,水分迁移是产生冻胀翻浆病害的主要原因。为了研究初始含水率、细颗粒含量及入流通量对非冻结路基土中水分迁移的影响。本文依托拉妥至芒康公路改建工程,进行室内试验。结果表明:当土体处于最佳含水率时,不同细颗粒含量的土样毛细水上升高度不同;在一定细颗粒含量范围内,土体总入流量及入流通量随细颗粒含量的增加而增大;当初始含水率为11%时,细颗粒含量为19%的土样总入流量随时间变化曲线表现为“S”形,而细颗粒含量为22%的土样却表现为拱形,说明土样总入流量随时间变化曲线随着细颗粒含量的增加,土样同样出现滞后现象。土体总入流量及入流通量与初始含水率成反比,总入流量随时间变化曲线由拱形变化为“S”形。结果表明高山草甸区的最低路基填筑高度控制在1.5 m以上,能有效防治路基冻胀翻浆。研究成果可对西藏高山草甸区公路建设与养护提供科学的依据和指导意义。

    • 粉煤灰-石灰改良黄土与压实黄土强度特性对比分析

      2021, 21(8):3265-3273.

      摘要 (557) HTML (0) PDF 4.74 M (501) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于TSZ-3型应变控制式三轴剪切仪,在不同固结围压条件下对不同压实度粉煤灰-石灰改良黄土和压实黄土进行了常规三轴加载试验,研究了竖向加载条件下改良黄土和压实黄土的应力-应变演化关系、强度特性及其破坏方式的差异。研究结果表明:改良黄土的应力应变曲线以软化型为主,屈服即意味着破坏;压实黄土全部为应变硬化型,可用双曲线描述,属于渐进屈服破坏。固结围压和压实度均会对压实和改良黄土的强度产生较大影响,两者之间的耦合关系共同决定黄土的强度。改良黄土的粘聚力值均远大于压实黄土,内摩擦角略微大于压实黄土;改良黄土在剪切前期强度增长较大,压实黄土的强度随着剪切变形的发展逐步发挥。三轴竖向加载条件下,改良黄土呈脆性滑移破坏形式,压实黄土呈剪缩侧胀破坏。

    • 土体含盐量对长江口地区软黏土特性的影响

      2021, 21(8):3274-3280.

      摘要 (468) HTML (0) PDF 2.64 M (461) 评论 (0) 收藏

      摘要:长江口地区广泛分布的软黏土是一种不良地质土,具有压缩性高、强度低、灵敏度高的特点。土体含盐量在不同的季节下会受河流、潮汐、降雨等因素的影响会发生波动,这就使得软黏土的特性发生较大的变化。对长江口沿岸软黏土进行采样并测定其含盐量,并通过对原状样的直剪试验、侧限压缩试验、渗透试验,得到了土体含盐量对软黏土抗剪特性、压缩特性、渗透特性的影响规律;结果表明在原状软黏土的含盐量的变化范围内,土体含盐量越高,土体的内摩擦角与黏聚力越低,土体压缩性越强。根据对渗滤过得原状土进行试验,黏土颗粒中的盐分、孔隙水中的盐分共同影响软黏土的特性。黏土颗粒中的盐分对软黏土的特性影响更大。根据试验结果可以对软黏土全年物理变化特性进行预测,以弥补现场勘察结果所带来的不足,从而提高工程建设的安全性。长江口沿岸地区土体冬季的力学性能较差,应该更加注重冬季工程地质灾害的防治。

    • 相变材料对家用水箱性能的影响及相变层厚度优化

      2021, 21(8):3281-3289.

      摘要 (484) HTML (0) PDF 3.86 M (507) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于相变蓄热水箱的发展现状,结合家用生活热水系统相关设计规范及标准,对相变水箱的结构进行了设计,并采用有限元软件对相变水箱的性能进行了模拟研究。首先建立了相变水箱的数值计算模型并利用实验数据验证模型的准确性;在此基础上,通过蓄放热阶段水温响应特性、相变材料温度及液相比等参数,对相变水箱的蓄放热特性进行了研究;另外,比较分析了不同相变层厚度参数对相变水箱蓄放热过程的影响,并对相变材料的用量进行了优化。结果表明,对于家用水箱,增设相变材料层可以延长水箱蓄热过程;在水箱放热过程中,放热时间随着相变层厚度的增加呈现先延长后缩短的变化趋势;与其他相变厚度的模拟工况相比,相变层厚度为30 mm时,水箱的释热性能最佳,放热时间较普通水箱增加10%左右,且维持水温处于较高温度的时间有所延长。可见相变材料的蓄放热特性直接影响着家用水箱的性能,寻求相变材料的最优用量可为相变水箱的设计及实际应用提供参考。

    • 基于压力-状态-响应模型的历史街区防火韧性评估体系构建及应用——以福州市三坊七巷为例

      2021, 21(8):3290-3296.

      摘要 (474) HTML (0) PDF 1.95 M (523) 评论 (0) 收藏

      摘要:在韧性城市的建设背景下,历史街区的防火韧性被解释为:在降低火灾风险和维持自身稳定性的同时具备抵抗力、适应力和恢复力。基于PSR(压力-状态-响应)模型,结合专家打分法和层次分析法,构建由33个指标层组成的历史街区防火韧性评估体系。以福州市三坊七巷为例开展的评估结果表明,该街区压力层潜在的刺激性较大、状态层暴露出的敏感性较高,但同时响应层表现出的适应性较强。针对研究结果,分别从建筑性能、街区空间和管理机制3个方面提出优化策略。研究既可为定量评估历史街区的消防能力提供参考依据,亦可为推进我国历史街区的保护和开发提供决策支持。

    • >TV水利工程
    • 分汊河道近底水流特性试验研究

      2021, 21(8):3297-3303.

      摘要 (616) HTML (0) PDF 3.86 M (672) 评论 (0) 收藏

      摘要:近底水流结构是影响泥沙起动、床面变形以及航道整治建筑物稳定性的直接因素。以长江中游武汉天兴洲段这一典型分汊河道为原型,开展物理概化模型试验,通过对比纵横向测点的流速差异,分析了分汊河道近底流速分布特性以及近底水流脉动变化规律。结果表明:河床地形对近底水流时均流速有一定的影响,分流区内时均流速沿横向分布较为均匀,而汊道段时均流速沿横向和纵向上分布均有波动,总体上河床高的地方流速大,且与测点处的水深呈负相关;脉动强度与该点处时均流速之比称为相对脉动强度,江心洲逆坡段的滩槽交界区域水流结构复杂,相对脉动强度大,在平直的滩顶段则是滩面处的相对脉动强度最大。

    • >U交通运输
    • 基于系统因素作用理论的轨道加氢站Fine Kinney风险评估方法

      2021, 21(8):3304-3309.

      摘要 (513) HTML (0) PDF 1.35 M (493) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于液态氢能源燃料具有高能量密度优势,在轨道交通运输中有望得到广泛应用。考虑到液态氢能源在加注或运输环节具有潜在风险性,本文提出了轨道交通加氢站风险评估模型,在Fine Kinney框架中应用因素相互作用理论,对风险指数进行多层次评估。在案例分析中,对佛山市某加氢站的风险指数进行科学评估,确保加氢站全过程全态势的运行安全。结果表明,氢能不稳定特性与周边较为频繁流动车辆和人员,给轨道交通加氢站带来一定的安全风险,在加氢站运营过程中应高度关注。

    • 路基冻胀对高速列车-轨道耦合系统动力特性的影响

      2021, 21(8):3310-3317.

      摘要 (453) HTML (0) PDF 4.06 M (1598) 评论 (0) 收藏

      摘要:在车轨耦合动力学理论的基础上,通过对高速列车-无砟轨道-路基耦合系统模型有限元分析,研究了高速铁路路基不均匀冻胀对列车、轨道的动力学影响,分析了不同条件下冻胀变形引起的系统振动响应规律,进而提出相关改善措施以利于系统良性发展。结果表明,路基不均匀冻胀会引起列车与轨道产生互相影响的动态响应,降低了轨道结构的服役性能,同时不利于行车安全。在典型冻胀情况下,列车进入冻胀区域后,在起始位置受到振动所造成的影响比较大;随着路基冻胀波长的增加,对车体的振动影响相继减少,而冻胀峰值的影响则相反。对冻胀波长25m范围内,特别是10m到15m路基冻胀进行整治,可增强行车安全性和乘坐的舒适性。同时,重点控制路基高冻胀峰值能有效减少轨道结构的疲劳损伤。

    • 水泥稳定碎石基床冻融劣化试验及模型研究

      2021, 21(8):3318-3324.

      摘要 (545) HTML (0) PDF 3.51 M (1717) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究季节性冻土地区高铁路基水泥稳定碎石基床长期冻融循环耐久性。将宏观试验与结构内部微元体的损伤发展相结合,建立了基于Morgan-Mers-Flodin模型的高铁路基水泥稳定碎石基床冻融耐久性劣化模型,室内长期冻融循环试验以无侧限抗压强度和抗折强度作为评估水泥稳定碎石材料冻融耐久性的指标。研究结果表明:首先,无侧限抗压强度和抗折强度可表征水泥稳定碎石的冻融耐久性劣化规律;其次,以无侧限抗压强度损失率为控制指标,建立的冻融耐久性预测模型与室内试验保持一致;最后,水泥含量由3%增加至5%时,材料内部抗冻融损伤能力明显提高,建议高铁路基水泥稳定碎石基床水泥掺量为5%。研究结果以期为高铁路基水泥稳定碎石基床强度标准的制定,以及施工和安全运营提供理论支撑。

    • 列车变坡点地段平稳操纵研究

      2021, 21(8):3325-3332.

      摘要 (450) HTML (0) PDF 5.66 M (1590) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究列车变坡点地段的车钩力分布规律,减少铁道车辆在变坡点地段的断钩事故,制定变坡点地段平稳操纵方案。本文采用多质点建模理论对西康线上某次货运列车进行纵向动力学建模,仿真分析列车牵引力、电制力、坡道阻力并对四种典型变坡点地段的车钩力变化规律展开研究。仿真与试验结果对比表明:本文所建立的模型能够再现列车牵引力、电制动力和坡道阻力;上坡道变坡点地段,在上坡前提前增大牵引手柄级位能防止因位能变化而引起的纵向冲动;下坡道变坡点地段,在列车部分进入下坡道时进行牵引工况到惰行工况的转换能避免因牵引力卸载而引起的纵向冲动;鱼背式变坡点地段,在列车全部进入上坡道后进行惰行工况到牵引工况的转换能最大程度减小车钩力变化率;锅底式变坡点地段,在列车全部进入上坡道后进行惰行工况到牵引工况的转换能最大程度减小车钩力变化率。

    • 开孔板加劲型压型钢板加固混凝土界面黏结-滑移机理

      2021, 21(8):3333-3338.

      摘要 (410) HTML (0) PDF 2.29 M (537) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究开孔板(Perfobond Leiste ,PBL)加劲型压型钢板加固混凝土界面粘结黏结-滑移机理,首先设计了3组试件进行推出试验,分析了其破坏形态、极限荷载值和滑移量,然后在试验基础上建立了有限元模型,分析了PBL连接件极限荷载值的影响参数。研究结果表明:PBL连接件破坏分为弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段3个阶段,试件破坏时混凝土出现贯通裂缝,底部混凝土剥落,试件为混凝土剪切破坏,且为延性破坏,。影响PBL连接件极限承载力的参数主要有贯穿钢筋、黏结摩擦力、混凝土强度、开孔直径和PBL厚度,其中贯穿钢筋影响最明显,有贯穿钢筋的试件比无贯穿钢筋的试件极限承载力提高了约73.8%,贯穿钢筋也可以提高极限滑移量,增加延性。黏结摩擦力通常作为安全储备,混凝土强度和开孔直径的增加也可显著提高极限承载力,而PBL厚度影响不显著,开孔钢板强度对极限承载力基本无影响。

    • 陶瓷废料在水泥混凝土路面中的应用可行性分析

      2021, 21(8):3339-3345.

      摘要 (408) HTML (0) PDF 2.21 M (469) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决我国陶瓷产业中的陶瓷废料再生利用这一问题,通过以梧州市陶瓷产业园的陶瓷废料作为研究对象,对其在水泥混凝土路面中的性能进行研究。利用陶瓷废料的表观密度比,线性替换碎石集料进行陶瓷水泥混凝土的配合比设计;系统研究了不同掺量的陶瓷骨料水泥混凝土力学强度、干缩性能、耐磨性能、抗渗性能影响规律和界面性能。结果表明,陶瓷掺量在50%-70%时,其力学性能比普通水泥混凝土更好;抗渗性能和坍落度较差,最佳陶瓷掺量在50%-70%之间;陶瓷与水泥砂浆的界面强度大于水泥碎石的界面强度,与水泥结合性能良好。

    • 强震作用下城市连续高架桥倒塌失效模式

      2021, 21(8):3346-3352.

      摘要 (414) HTML (0) PDF 2.31 M (498) 评论 (0) 收藏

      摘要:高架桥或者其构件发生损伤导致自身不能发挥正常的使用功能时认为桥梁失效。以某六跨连续梁高架桥为工程背景,采用OpenSees软件建立了三维非线性有限元计算模型,基于IDA分析方法和加权秩和比法来判别在强震作用下该高架桥在的连续倒塌失效模式。计算过程中考虑支座的摩擦滑移,根据损伤值的变化来判断构件的状态,对连续梁桥各个构件的失效次序进行统计,给出具有统计意义的地震倒塌失效模式和最弱失效模式。结果表明:根据加权秩和比法得到的倒塌失效规律和最弱失效模式基本一致,首先是起到摩擦减震的滑动支座失效,其次是固定墩和固定支座失效,最后非固定墩失效,本文的研究方法和结论可为类似连续梁高架桥的抗震分析和地震失效倒塌模拟提供一定的参考和借鉴。

    • 混合动力重卡标定参数工况适应性

      2021, 21(8):3353-3358.

      摘要 (417) HTML (0) PDF 1.80 M (434) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决混合动力重卡整车控制器标定流程繁琐、标定结果无法满足不同行驶工况需求等问题,提出一种标定参数工况适应性规律,可以针对不同行驶工况快速进行控制参数标定。基于运煤线工况和省道工况合成100个新行驶工况,并筛选出代表行驶工况的24个工况特征参数,在电量平衡的条件下,以系统总损失能量最小为标定目标来求解最优功率门限值,通过回归分析寻找最优功率门限值与工况特征参数之间的关系,并确定该车型下最优功率门限值与工况特征参数之间的线性回归方程,该研究揭示了标定参数与行驶工况之间的本质关系,缩短了不同工况下混合动力重卡整车控制器的研发周期。

    • 电动特种车辆超低速电机控制策略

      2021, 21(8):3359-3364.

      摘要 (508) HTML (0) PDF 2.72 M (421) 评论 (0) 收藏

      摘要:为满足机场地面电动特种车辆超低速行驶的特殊工况要求,以内置永磁同步电机作为研究对象,对传统以转矩为控制目标的矢量控制策略加以改进,提出一种基于恒转速控制下结合电压前馈补偿的双闭环模糊控制策略,运用Simulink搭建双闭环模糊矢量仿真模型,并对样车平台实车测试。仿真结果与实验数据表明,改进控制策略在超低速工况下可有效提高电机转速响应速度与稳定性;减弱电流波动与峰值电流;提高扰动情况下的转矩输出能力与稳定性。

    • 高铁提速情景下出行者“空铁抉择”的动态演化博弈

      2021, 21(8):3365-3371.

      摘要 (436) HTML (0) PDF 2.04 M (515) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究高铁提速情况下用户出行选择高铁和民航动态适应过程,基于效用理论构建了出行方式博弈收益矩阵,建立了基于Logit动态的交通方式选择演化博弈模型,并对模型的平衡点和演化稳定性以及参数取值进行了分析。以京沪OD点对间的高铁、民航行程时耗与票价作为参照基准,将收益函数进行了时间均一化转换,设定了两种高铁提速情形,并对其价值收益进行对比分析。基于数值仿真探讨了出行者“空铁抉择”的动态演化过程以及提速背景下竞争区间的变化。结果表明:高铁提速会吸引更多出行者,在400公里/h和600公里/h两种提速情形下其分担率上升至58.31%和72.73%,同时高铁运行速度提高会使空铁激烈竞争区间向更远的出行距离扩展。

    • 基于改进天牛须算法优化的确定性跳跃循环状态网络的交通流预测

      2021, 21(8):3372-3378.

      摘要 (596) HTML (0) PDF 2.41 M (474) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高短时交通流速度预测的精度,提出了一种基于相空间重构和改进BAS-CRJ的短时交通流速度预测模型。首先对交通流速度序列进行浑沌性分析,重构序列的相空间,将对交通流速度序列的研究映射到其所在的相空间中进行;然后引入变步长因子和模拟退火技术对天牛须算法(BAS)进行改进,并以改进天牛须算法优化确定性跳跃循环神经网络(CRJ)的参数,构建预测模型;最后通过实例对比分析了模型的有效性。结果表明,通过相空间重构对交通流速度序列处理,能够挖掘序列内部的动态特性,使之更加适用于网络的建模;所提模型的预测结果同对比模型相比,平均绝对百分比误差下降了1.05%~6.04%,有效地提高了短时交通流速度的预测精度。

    • >V航空、航天
    • 降落伞拉直过程的动力学仿真与试验

      2021, 21(8):3379-3386.

      摘要 (569) HTML (0) PDF 4.08 M (466) 评论 (0) 收藏

      摘要:伞降回收是无人机回收的常用方式,降落伞的拉直过程作为伞降回收过程的第一步,具有至关重要的作用。降落伞拉直是通过火箭发动机燃烧产生的持续拉力牵引连接带,从而带动降落伞和伞绳,将降落伞从伞舱内拉出。文章基于非线性有限元理论,通过ABAQUS有限元仿真软件,实现了降落伞拉直过程的动力学模型的建立,研究了火箭在-50℃、+20℃和+55℃状态下对拉直过程的影响。结果表明随着温度的升高,拉直时间变短,伞衣和伞绳的拉直长度变化不大,连接带和伞绳受到的最大拉力变大。并将仿真结果与+55℃状态下的试验进行验证对比,试验结果与仿真结果比较吻合,可见该动力学模型适用于降落伞的拉直过程仿真研究。

    • 典型飞行状态桨榖交变载荷和机体振动水平预估

      2021, 21(8):3387-3392.

      摘要 (499) HTML (0) PDF 3.86 M (419) 评论 (0) 收藏

      摘要:预估机体振动响应需要桨毂振动载荷,以某型直升机为算例,采用综合气弹分析方法对其典型飞行状态下进行桨毂振动载荷计算;通过模块化方法建立某型直升机有限元模型,以计算一阶通过频率下的桨毂振动载荷为输入,预估了机体驾驶员座椅处的振动响应,并与相同飞行状态实测振动水平做了对比分析,分析结果表明,机体响应预测结果与飞行实测结果一致性较好,计算结果符合该型机机体振动随飞行速度变化的规律。

    • 集成综合评价法的终端区管制运行效率评估

      2021, 21(8):3393-3398.

      摘要 (416) HTML (0) PDF 1.00 M (411) 评论 (0) 收藏

      摘要:终端区管制运行效率评估中指标信息间具有差异性且量纲不统一的特点。针对传统的主成分分析法对数据做标准化处理时会消除指标间差异性的不足,基于改进的主成分分析法并结合熵值法的客观性提出了一种终端区管制运行效率的集成综合评估模型。该模型运用均值化代替标准化处理指标数据,借助SPSS23软件分别得出改进的主成分分析法和熵值法评估排序结果。将两种评估结果通过一致性检验得到最终的终端区管制运行效率集成综合评估值及排序结果。算例结果表明,所建立的评估模型可以更高效的评估终端区管制运行效率。

    • >X环境科学、安全科学
    • 基于优势流效应的填埋场渗沥液回灌过程预测

      2021, 21(8):3399-3406.

      摘要 (484) HTML (0) PDF 4.92 M (451) 评论 (0) 收藏

      摘要:渗滤液回灌对于补充垃圾堆体水分及加速降解稳定化具有重要的促进作用,垃圾堆体的非均质性和大孔隙特征造成了渗沥液流动过程出现显著的优势流效应。本文以双渗透率模型为基础,开展了典型回灌工艺条件下垃圾堆体中渗沥液的分布规律预测研究。预测结果表明:一定限度内增大回灌速率、回灌频率、回灌量、初始含水量等因素可提高渗滤液的影响深度、入渗量和贮水率;优势流模型较传统的单域模型,区分了具有高导水性的裂隙域和高持水性的基质域,渗滤液可以更快地通过裂隙入渗、流动和排出,更符合垃圾堆体内水分多域流动行为模式;裂隙域和基质域的水分质量交换项是动态平衡的,随深度而减小。

    • 基于表面肌电信号的绝缘手套法带电作业人员上肢肌肉疲劳分析

      2021, 21(8):3407-3413.

      摘要 (573) HTML (0) PDF 2.60 M (448) 评论 (0) 收藏

      摘要:绝缘手套法是配网带电作业的主要作业方式,为获取穿戴绝缘手套的带电作业人员上肢肌肉的疲劳特性及其诱发的肌肉骨骼系统疾患(work-related musculoskeletal disorders,WMSDs)的风险,开展了基于表面肌电信号(surface electromyography,sEMG)的绝缘手套法带电作业人员上肢肌肉疲劳评估研究。针对配网绝缘手套法的典型作业工况,搭建了绝缘手套法带电作业上肢的sEMG试验平台,采集受试者上肢(右手)各目标肌肉在是否穿戴绝缘手套下的sEMG信号;基于时域特征参数积分肌电值(integrated electromyography,IEMG)、均方根值(root mean square,RMS)及频域特征参数平均功率频率(mean power frequency,MPF)、中位频率(median frequency,MDF)对绝缘手套的上肢肌肉疲劳特征进行评估;基于支持向量机(support vector machine,SVM)构建了带电作业人员上肢肱桡肌疲劳状态识别模型。结果表明:穿戴绝缘手套作业时各目标肌肉更容易进入疲劳状态;穿戴绝缘手套作业时,作业人员上肢部位的肱桡肌、肱二头肌、肱三头肌、三角肌的疲劳程度依次递减,与仿真计算的分析结果一致;sEMG时域特征参数IEMG、RMS对作业人员上肢肌肉疲劳的表征效果要优于频域特征参数MPF和MDF;带电作业人员上肢肱桡肌疲劳状态识别模型总体平均准确率为 86.56%,能有效识别上肢肱桡肌肌肉疲劳状态。

    • 电子电器触电风险评估模型

      2021, 21(8):3414-3419.

      摘要 (519) HTML (0) PDF 2.58 M (443) 评论 (0) 收藏

      摘要:电子电器在使用过程中,因元器件失效等导致的触电伤害在总伤害类型中占比高达59.6%。为了分析其触电伤害模式,评估风险程度,本文将熵权法和反向传播(back propagation, BP)神经网络法相结合,从电能意外释放角度分析触电风险的传递路径,构建了电子电器触电风险评估模型。通过对168组电子电器触电风险样本数据的训练及仿真模拟,结果表明该模型在低、中、高风险水平评估过程中的相对误差百分比分别为2.80%、4.97%、3.06%,准确率较高,评估结果与产品的实际风险程度具有良好的符合性。通过随机取样评估结果的对比分析,该模型评估的精准度比传统熵权法提高了。

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