• 2022年第0卷第17期文章目次
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    • >TU建筑科学
    • 抗拔桩在抗浮工程中的研究进展

      2022, 22(17):6781-6789.

      摘要 (346) HTML (0) PDF 3.47 M (562) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着城市地下空间的大规模开发,基础埋深不断增大,地下水的浮力也随之加大,易导致施工过程中基坑上浮或影响地下结构正常使用。抗拔桩因施工时对桩周岩土体扰动较小,工艺简单,施工便捷,抗浮效果好等优势,被广泛应用于抗浮工程中。目前,抗拔桩的力学特性、承载能力和变形特征等是现阶段抗拔桩在抗浮工程中的研究热点。本文主要从抗拔桩的作用机理、常见的破坏形式及极限承载力等方面进行了归纳分析,梳理了抗拔桩在数值模拟方面的研究进展,提出了抗拔桩在抗浮工程中存在的一些问题,并为抗拔桩在地下结构抗浮领域的未来发展提供了新的思路。

    • >U交通运输
    • 汽车制动舒适性控制研究综述

      2022, 22(17):6790-6801.

      摘要 (304) HTML (0) PDF 6.90 M (828) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着汽车自动化水平不断提高,悬架、制动等系统可以主动调节作用力,使汽车制动舒适性成为一个重要的研究课题。回顾了车辆乘坐舒适性问题,重点关注在制动工况下的乘坐舒适性。制动舒适性是指车辆在制动时因车辆纵向动力学变化所引起的驾乘人员的不适。从影响因素、控制结构、研究方法等方面对乘坐舒适性问题进行了综述和对比分析;悬架系统、制动系统是影响乘坐舒适性的关键因素,通过对制动过程的解构得出,频域有着十分重要的影响;结合自动驾驶技术的快速发展的背景,分析了典型工况下的乘坐舒适性;总结了现有研究存在的不足,最后对乘坐舒适性的发展趋势进行了展望。

    • >X环境科学、安全科学
    • 生物质电厂灰渣建材化应用

      2022, 22(17):6802-6811.

      摘要 (119) HTML (0) PDF 6.83 M (381) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决生物质电厂灰渣堆存量大,利用率低、利用过程二次污染严重等问题,本文首先通过利用XRD、XRF、TG-DTG、pH、粒度分析等常规分析方法对生物质电厂灰渣的理化特性进行了分析,其次对比分析了生物质电厂灰渣建材资源化利用的方式和方法;最后基于生命周期理论对生物质电厂灰渣建材资源化利用的环境效益和经济效益进行了分析。结果表明:生物质电厂灰渣富含SiO2、Al2O3和Fe2O3等矿物,具有良好的火山灰活性,可直接进行建材资源化利用;目前生物质电厂灰渣的建材资源化主要利用方式是建材掺合料,陶瓷、黏土砖添加剂和路基填充材料;环境和经济评估结果表明生物质电厂灰渣的建材资源化利用不仅可实现灰渣的大规模、无害化利用,还具有良好环境和经济效益。虽然生物质电厂灰渣的建材资源化利用具有广阔的前景,但实现高掺量和大规模应用仍需进一步的研究。

    • >O3力学
    • 爆炸载荷作用下埋地聚乙烯管的动力响应分析

      2022, 22(17):6812-6817.

      摘要 (132) HTML (0) PDF 5.74 M (1189) 评论 (0) 收藏

      摘要:爆炸载荷作用下埋地管线的动力响应研究对管道附近的爆破施工和管道安全防护设计具有重要意义。数值模拟研究了四种相同标准尺寸比(管外径与壁厚的比值)的埋地聚乙烯(PE)管在爆炸载荷作用下的动态响应,初步揭示了PE管的振速、应变、应力和压力等指标参数的动响应规律。研究表明:PE管正对爆心截面处受横向振动影响最大,而管道正对爆心截面两侧受轴向振动影响最大;管道受压应变影响程度比拉应变大,易受压损伤;在误差允许范围内,四种相同标准尺寸PE管的动态响应参数(峰值振速、峰值环向压应变和峰值压力)可采用考虑场地系数和衰减系数的拟合公式进行预测分析。

    • >P天文学、地球科学
    • 2003—2020年新疆北部积雪因子时空变化分析

      2022, 22(17):6818-6827.

      摘要 (133) HTML (0) PDF 18.73 M (2298) 评论 (0) 收藏

      摘要:积雪作为冰冻圈的活跃因子之一,对气候环境的敏感性使其能够快速反映出与气温、降水等气候因素的关系变化,并影响着全球水文变化。本文基于Google Earth Engine(GEE)云平台,对北疆地区2003年6月-2021年6月的MODIS逐日积雪数据进行去云处理,并基于像元计算了积雪覆盖比例(SCP)、积雪覆盖日数(SCD)、积雪开始时间(SOD)和积雪结束时间(SED)。实验结果如下:(1)基于GEE的去云处理方法使得积雪产品相对于气象站点数据的总精度达到91.47%,有利于提高对积雪因子的时空变化分析。(2)北疆地区SCD空间分布差异较大,SCD随海拔的升高而增加,SOD随海拔升高而提前,主要在11-12月出现;SED随海拔升高而推迟,主要在2-3月出现;夏季平均SCD最少,主要分布于天山中部以及阿尔泰山北部区域,约占3.35%,冬季平均SCD最为明显,大于60天的区域占46.3%;而SCP在1月达到最大,7、8月最小。(3)趋势变化上,SCD、SOD以及SED均无明显变化趋势,SCD整体西部呈弱上升趋势,占51.72%,东部呈弱下降趋势,占48.28%;北疆西部SOD呈提前趋势,东部SOD呈推迟趋势,SED整体呈提前趋势。(4)温度对SCD的影响大于降水量;春夏季,SCD与温度、降水量无明显相关性,仅准葛尔盆地东部春季平均SCD与温度呈强正相关;秋冬季,SCD与降水量、温度分别呈现较强的正负相关性。

    • 昼夜变化对FY-4A闪电成像仪探测性能的影响

      2022, 22(17):6828-6838.

      摘要 (148) HTML (0) PDF 17.36 M (2839) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究昼夜变化对卫星闪电成像仪探测性能的影响,利用低频磁天线闪电定位系统与FY-4A闪电成像仪(Lightning Mapping Imager,LMI)的闪电探测数据匹配方法,分析了2020年9月份于广东省及其周边地区发生的四次雷暴过程,并阐明昼夜变化因素对LMI探测性能的影响。研究发现:地基与星载闪电探测的空间分布特征、时间变化特征具有较好的一致性,但是地基探测的闪电数量更多,闪电分布更加密集。闪电匹配率与卫星探测率在日出后三至四小时内突然下降,于日落前2小时左右突然增加,匹配率与探测率的突然增加与减少是由昼夜交替时LMI探测闪电数量的快速变化引起的。昼夜变化对LMI的探测性能产生显著影响,夜晚的探测效率大约是白天的10倍。即使雷暴活动增强,白天匹配率和探测率依然相对较低。

    • 五峰-龙马溪组页岩有机质赋存特征及其对孔隙结构的影响

      2022, 22(17):6839-6846.

      摘要 (93) HTML (0) PDF 18.11 M (1848) 评论 (0) 收藏

      摘要:有机质是页岩气富集成藏的物质基础,是选区评价的重要参数。本文选择上扬子地台东南缘的YY-1井五峰-龙马溪组为研究对象,基于岩心观察、扫描电镜观测(自然断面及氩离子剖光面)、低温氮气吸附等测试手段,研究了五峰-龙马溪组有机质赋存特征(显微组分、形态、孔隙)及其对页岩气储层储集能力(孔隙度、孔隙结构参数)的影响。结果表明:五峰-龙马溪组有机质以菌藻体和固体沥青为主,呈现四种形态,发育四种类型的有机质孔隙。有机质丰度是影响页岩储层储集能力的关键因素。在适宜的有机质丰度范围内,孔隙度随着有机碳含量的增加而逐渐增大,孔隙结构的非均质性逐渐增强。

    • 基于地震波形分类的三角洲储层刻画与应用——以西湖凹陷J气田为例

      2022, 22(17):6847-6856.

      摘要 (106) HTML (0) PDF 32.81 M (2664) 评论 (0) 收藏

      摘要:西湖凹陷J气田是东海主要产量贡献的油气田之一,随着开发生产的深入,主力气井E开始见水,逐渐停产,对气田油气产量带来了较大影响,急需对储层展布范围及水体能量大小进行分析。以精细岩心观察描述为基础,根据岩石类型、沉积构造、沉积旋回及测录井资料,对研究区内平湖组沉积环境及相类型进行了分析,在此基础上对研究区主力层P7开展了基于地震波形分类的精细地震解释,识别并统计了3类地震波形分类标志,通过地震正演技术,初步验证了解释成果的可靠性;结合现代沉积模式,对P7层储层平面展布进行了刻画,认为研究区主要发育3个三角洲朵叶体,据此计算P7气藏的水体倍数约20倍,主要来水方向为北偏东方向,更新后的油藏数值拟合效果较好,对研究区出水井治理及下步挖潜具有重要指导意义。

    • 靖西地区马家沟组高阻水层影响因素分析与识别方法

      2022, 22(17):6857-6868.

      摘要 (85) HTML (0) PDF 38.78 M (2239) 评论 (0) 收藏

      摘要:靖西地区马家沟组气水关系复杂,不同流体间的地球物理测井响应差异微弱,给传统测井解释工作带来了困难。本文以地球物理测井、薄片、扫描电镜、压汞等资料为基础,探究了储集空间结构以及地层特征对高阻水层响应特征的影响,深入分析了高阻水层成因,建立了常规地球物理测井与电成像测井资料相结合的随机森林流体识别模型。结果表明,靖西地区马家沟组储层复杂的孔隙结构和广泛发育的薄互层是致使水层地球物理测井响应表现为高阻特征的主要因素;建立的随机森林流体识别模型能有效地解决高阻水层问题,判别精度达到84 %并在验证盲井中表现稳定。研究结果有效地提高了该地区的测井解释符合率,为后期油藏评价与勘探开发奠定了基础。

    • 黄土高原淤地坝溃决型泥石流易发性评价

      2022, 22(17):6869-6879.

      摘要 (115) HTML (0) PDF 10.25 M (645) 评论 (0) 收藏

      摘要:生态环境脆弱,极端气候频发,黄土高原淤地坝溃决形成的泥石流灾害事件增多,对当地人民生命财产安全带来巨大危害,有效的开展淤地坝溃决型泥石流灾害易发性评价对国土规划、防灾减灾具有重要意义。本文以黄土高原淤地坝溃决型泥石流为研究对象,从工程地质条件和降水量入手,基于产流模型、产沙模型,建立了淤地坝溃决型泥石流易发性评价模型及其计算方法,定义了库水位坝高比概念,并开展了考虑坝系结构的淤地坝溃决型泥石流易发性评价。研究结果表明,当降雨频率为5%、降雨时长4.5h以上时,大型淤地坝溃决形成泥石流易发性等级达到了高易发,一般降水情况下均为不易发和低易发;当降雨频率为20%、降雨时长4.5h以上时,中型淤地坝溃决形成泥石流易发性等级达到了高易发,一般降水情况下均为不易发和低易发;而当降雨时长1h以上时,小型淤地坝溃决形成泥石流易发性等级均达到高易发以上。此外,坝系的结构对淤地坝溃决型泥石流易发性也有一定的影响。

    • 喜德县“6.4”山火泥石流灾害特征与防治建议

      2022, 22(17):6880-6887.

      摘要 (120) HTML (0) PDF 24.57 M (1541) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,四川省凉山州森林火灾频发,促进滑坡和泥石流等次生山地灾害的发生。本研究选择中坝村山火泥石流为对象,结合无人机技术、实地调查、室内分析试验等方法,分析了中坝村拉达沟泥石流的灾害特征、运动学参数及形成机制等。结果表明:①拉达沟泥石流容重为1.74 t/m3,属于稀性泥石流;②拉达沟泥石流中较大石块的冲击力为284.596 KN,泥石流的流量为89.3 ~ 107.16 m3/s,平均流速为8.93 m/s;③采用单沟泥石流危险度评价方法求得其危险度为0.218。据此预测了拉达沟在未来爆发泥石流的可能性较小,并提出了几点减灾建议,以期为山区森林火灾及次生灾害的综合防治提供借鉴。

    • 三维Boussinesq型水波方程的改进

      2022, 22(17):6888-6893.

      摘要 (125) HTML (0) PDF 3.79 M (293) 评论 (0) 收藏

      摘要:良好的色散性和变浅性是Boussinesq水波数值模型能够精确模拟水波问题的重要前提,针对一组最高空间导数为2的三维Boussinesq型水波方程(Liu等,2018)在色散性和变浅性的不足,重新引入带有不同色散参数和变浅参数的计算速度表达式,得到了新的三维Boussinesq型方程。对该方程进行理论分析,以相关解析解为参考,分析了新参数下方程的相速度、和差频和变浅梯度等方面性能。理论分析结果表明:方程的综合性能有了较大改善,验证了改进的理论有效性。进一步,为验证改进方程的数值有效性,建立了基于混合4阶Adams-Bashforth-Moulton格式的时间差分数值模型。数值模拟了波浪在潜堤上的传播变形过程,将计算波面位移与Luth等(1994)的试验数据进行了比较,结果表明,与改进前相比,改进后计算结果与试验结果的吻合程度更高。

    • >Q生物科学
    • 热水河小流域香薷根系力学性能分析

      2022, 22(17):6894-6903.

      摘要 (126) HTML (0) PDF 14.53 M (1035) 评论 (0) 收藏

      摘要:探究植被根系力学性能,对于山区小流域滑坡、泥石流等地质灾害防治过程中如何评估植被护坡性能具有重要意义。以四川省凉山彝族自治州喜德县境内热水河小流域的常见植物香薷为研究对象,对其进行原位拉拔试验与室内单根拉伸试验以获取其根系力学性能指标,并采用灰色关联分析法研究了香薷根幅、根长、地径、冠幅、株高与其原位抗拔力的关联性,分析了香薷单根根径、根长、根系含水条件对其室内单根抗拉力的影响。结果表明:(1)香薷不同生长量指标与其原位抗拔力的关联度由大到小依次为根幅、根长、地径、冠幅和株高,换言之,由香薷地下生长量指标(根幅与根长)表征香薷原位抗拔力效果更好;(2)香薷室内单根抗拉力与根径之间关系呈现正相关;香薷自然根系和浸泡根系的平均抗拉强度随根长增长总体呈现降低趋势,而干燥根系情况正好相反;香薷根系平均抗拉强度随根系含水率降低总体呈现增大趋势。上述研究结果可为热水河等山区小流域植被生态护坡和水土保持研究提供一定参考。

    • >R医药、卫生
    • 基于气相色谱-质谱联用代谢组学技术研究保元汤对血虚证小鼠的影响

      2022, 22(17):6904-6910.

      摘要 (98) HTML (0) PDF 4.67 M (277) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用基于气相色谱-质谱联用(GC-MS)的代谢组学方法考察了保元汤治疗血虚证小鼠的作用机制;对昆明种小鼠腹腔注射环磷酰胺(CTX),建立了以白细胞减少为特征的血虚证小鼠模型,设立空白对照组、模型组、阳性对照组以及保元汤低、中、高三个剂量的给药组,连续给药14天。采用GC-MS技术对各实验组小鼠的血清进行分析,获取差异性代谢物信息;采用主成分分析( PCA) 对空白对照组和模型组的代谢物进行分类,寻找并发现保元汤作用于血虚证模型小鼠后差异性代谢物的含量变化,同时检测各组小鼠血液生化指标,计算脾指数与胸腺指数。结果表明,保元汤能显著提升血虚证小鼠的白细胞数量,修复胸腺和脾脏的损伤,给药组小鼠代谢轮廓趋近空白对照组;血清中有10种差异性代谢物与CTX致免疫低下型血虚证相关,主要涉及亚油酸代谢等三条代谢通路,推测保元汤对血虚证的治疗作用可能通过调控脂肪酸类物质而实现。

    • >S农业科学
    • 基于平均影响值算法和BP神经网络的根区土壤湿度估算

      2022, 22(17):6911-6919.

      摘要 (81) HTML (0) PDF 4.23 M (1101) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨基于地表特征信息应用人工神经网络计算根区土壤湿度的可行性,本研究利用中国境内四个典型区域的农田生态系统野外台站的地表和根区土壤水分实测数据,结合6种气象数据和2种植被指数数据构建了不同深度根区土壤湿度的BP神经网络计算模型,采用决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)三个指标来评估四个站点不同土层深度的模型性能,并使用平均影响值算法(MIV)得到9个地表特征变量的重要性。结果表明:在20~90/100cm深度,模型的平均R2值分别为0.79、0.69、0.66、0.56、0.51和0.47;RMSE为1.91%、2.17%、2.51%、2.71%、2.82%和3.08%;MAE为1.44%、1.61%、1.75%、1.89%、2.04%和2.35%,表明BP神经网络模型能够较好地拟合不同气候和土壤类型区域站点的根区土壤湿度,但模型性能和对土壤湿度的估算精度随土壤深度的增加而降低。地表特征信息的重要性计算结果表明,表层土壤湿度是根区土壤湿度计算模型中最为重要的特征,多个地面特征之间的相互作用为辅助条件,且不同特征在不同气候区和土壤类型区对RZSM的影响情况也不一致。

    • 烟叶烘烤试验箱内流热场数值模拟与导流板参数优化

      2022, 22(17):6920-6926.

      摘要 (61) HTML (0) PDF 6.42 M (1236) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高烟叶烘烤试验箱内流热场分布的均匀性,采用计算流体力学(Computational fluid dynamics, CFD)方法模拟了试验箱内挂满烟叶情况下的气流场和温度场,结合正交试验法探究了箱内导流板结构和布置位置对气流均匀性和温度均匀性的影响。结果表明:考虑交互作用下导流板角度(A)、导流板高度比(B)和导流板距离差(C)三个因子对试验箱内总均匀性影响的主次顺序为A×B>B>A×C>C>A>B×C,交互作用明显。使箱内总均匀性效果最佳的导流板参数组合为A2B1C2。加装最佳组合导流板的温度不均匀度相比无导流板的温度不均匀度降低了62%,速度不均匀度相比无导流板的速度不均匀度降低了68%,改善效果明显。研究成果在改善烟叶烘烤试验箱烘烤质量,提高烟叶烘烤效率以及保证良好烟叶烘烤工艺数据库的建立上具有重要意义。

    • 北京奥森公园侧柏林空气颗粒物不同季节变化规律

      2022, 22(17):6927-6936.

      摘要 (96) HTML (0) PDF 3.16 M (250) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文通过对北京市奥森公园侧柏林内外,一年四季4种粒径空气颗粒物浓度全天24h监测、并同步观测空气温湿度、风速、光照等气象因子,分析了林内外不同粒径颗粒物浓度的四季变化、日变化和小粒径颗粒物所占比例日变化规律,并对各粒径颗粒物与小气候因子之间的相关性和显著性进行分析,结果表明:1)侧柏林内外空气颗粒物浓度虽然在不同季节表现出不同的变化规律,但总体来说,林缘的均值高于林内均值,且夜间浓度高于白天,且四季均在5:00-7:00时间段不同程度达到峰值;2)从不同粒径颗粒物浓度的四季变化来看,林内TSP、PM10和PM2.5浓度的高低排序为:冬季>秋季>夏季>春季,PM1.0颗粒物浓度的排序为:冬季>夏季>秋季>春季;林缘TSP、PM10和 PM1.0浓度的高低排序与林内一致,而PM2.5浓度的高低排序为:冬季>夏季>秋季>春季;3)林内外小粒径颗粒物所占比例的四季变化:与颗粒物浓度的季节变化相似均是冬季最大,夏季次之,秋季、春季最小;4)在一定范围内,林内外空气颗粒物浓度与相对湿度、光照均呈正相关,温度和风速呈负相关,且林缘的颗粒物浓度与风速呈显著负相关,随着粒径的减小,相关性变大。说明侧柏林内较林缘相比有较好的滞尘效果,适合保健型园林的开发和建设。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 铁素体球墨铸铁低温冲击韧性

      2022, 22(17):6937-6941.

      摘要 (79) HTML (0) PDF 15.16 M (411) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了优化生产工艺,探究化学成分对低温冲击韧性影响规律,通过夏比冲击试验方法研究了三组铸态全铁素体球墨铸铁低温冲击韧性,分析了硅碳含量对低温冲击韧性影响及断口形貌。结果表明:三组试样中,冲击韧性随碳含量增多和硅含量降低而升高;冲击韧度值随着温度的降低而下降,-20 ℃下可以达到15.20 J,冲击韧度值在温度低于-40 ℃后变化不大,韧脆转变温度在-40 ℃以上。冲击断口形貌表明,随温度降低,球墨铸铁的断裂机制由韧性断裂转为韧脆混合断裂,最后变为脆性断裂。可见碳硅含量会对低温冲击韧性造成一定影响。

    • >TE石油、天然气工业
    • 纳米-滑溜水在致密砂岩中的滞留及其对微观孔隙结构的影响

      2022, 22(17):6942-6950.

      摘要 (114) HTML (0) PDF 8.09 M (1864) 评论 (0) 收藏

      摘要:纳米材料已被证明可以提高非常规油气采收率,但其在储层孔隙中的吸附与滞留机理尚未明确。本文以大庆油田上白垩统青山口组致密砂岩为研究对象,采用低温液氮吸附、润湿角测定、扫描电镜、核磁共振及离心实验方法,研究了纳米-滑溜水压裂液在孔隙中的吸附与滞留,以及其对微观孔隙结构参数的影响。结果表明,纳米滑溜水压裂液处理后,扫描电镜观察到纳米颗粒在孔隙中滞留,岩石润湿角降低30.28%~58.17%;孔隙结构由平板孔向墨水瓶孔过渡,比表面积及吸附量显著增加;微孔占比减小20%~25%,过渡孔占比增大21%~26%,总孔体积增大;分形维数变小更接近2,孔隙结构变简单。纳米颗粒在储层孔隙中的吸附与滞留,导致微观孔隙结构发生变化。实验结果与认识对纳米-滑溜水压裂液在致密砂岩储层中的应用具有重要意义。

    • 陕北油田X联合站复合清垢技术研究与应用

      2022, 22(17):6951-6957.

      摘要 (77) HTML (0) PDF 10.40 M (2433) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于地形与成本制约,陕北油田X联合站接收多层系来液,不同层位地层水不相配伍导致联合站内管线结垢严重、阻垢困难、成本攀升等一系列问题,严重影响联合站的正常运转。本文通过对采出水进行水质分析与垢样的组成分析,进一步通过配伍性实验明确不同层位采出水配伍性、结垢物成分和结垢量,通过化学阻垢与模拟计算定点机械清垢相结合的复合式清垢工艺有针对性地解决了现场混层集输的实际问题。结果表明:不同层位采出液中CO32-、SO42-、Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+成垢离子含量均较高,延8、延10层位与长2、长6层位地层不配伍并具有较强的结垢趋势;100mg/L的YS-1阻垢剂可有效改变晶体结构,使其不易黏附在管壁上,通过FLUENT软件模拟计算选择X联合站流速最慢、结垢物最易沉积管段安装清管器将松散的垢进行定期清除,解决了由于多层位采出液集输管线相遇的严重结垢而产生的频繁堵塞问题,在低成本、高效开发中、老油田具有广阔的应用前景。

    • >TH机械、仪表工业
    • 基于连杆机构的手指外骨骼设计

      2022, 22(17):6958-6965.

      摘要 (121) HTML (0) PDF 8.27 M (295) 评论 (0) 收藏

      摘要:手指在人类生活中发挥着重要作用,它们的健康直接影响着人们的生活质量。如果由于疾病或者意外导致单个或多个手指功能性损伤,就需要对手指进行康复训练。为了降低康复师的工作强度,提高康复效率,利用外骨骼进行康复训练是很好的选择。本文结合人体工程学相关知识,根据手指弯曲与伸直时的运动特性和规律,基于连杆机构设计了一款面向手指康复的外骨骼机构。该机构具有三个自由度,各关节之间的距离可以根据不同手指的长短进行调节,具有广泛的适用性,不会对手指造成二次损伤。采用3D打印技术制作该外骨骼,总体质量小,制作成本低,符合绿色制造的理念。最后,通过穿戴实验验证了所设计的手指外骨骼能够满足康复训练的需求,并且适用于不同的手指。

    • >TK能源与动力工程
    • 不同环境下光伏组件自然积灰特性模拟

      2022, 22(17):6966-6972.

      摘要 (137) HTML (0) PDF 4.80 M (448) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究光伏组件自然积灰特性,可为光伏组件清灰提供理论指导。以本校光伏组件系统为研究对象,利用COMSOL软件对其积灰物理模型进行了数值模拟,其模拟与试验结果对比表明:二者变化趋势一致、数量级相同且相对误差在允许范围内,验证了模拟方法的合理性。籍此,模拟分析了湿度、污秽浓度、颗粒粒径、风速等因素对光伏组件积灰特性的影响。结果表明:湿度变化对光伏组件表面积灰影响较小;在其它条件相同时,光伏组件表面积灰量与污秽浓度呈正相关变化;粒径对污秽颗粒沉积的影响大于风速对污秽颗粒沉积的影响;小风速时加剧光伏组件表面积灰,大风速时则有一定的清洁作用。

    • 温室蔬菜大棚生物质能火墙供暖系统

      2022, 22(17):6973-6983.

      摘要 (85) HTML (0) PDF 9.31 M (262) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统温室大棚受气候条件限制,难以在恶劣条件下满足作物生长对热环境的需求。因此,作者提出一种以玉米秸秆等生物质为一次能源输入的温室大棚火墙供暖系统。该系统由烟气发生装置、烟气处理装置、末端换热装置、烟气输送管网和动力机组成。该系统通过燃烧秸秆等农林废弃物制备一定温度烟气并将烟气滤后通过火墙散热末端满足温室大棚热环境条件的需求。其中,火墙散热末端为系统关键组成部分,是作者主要研究对象。作者基于CFD数值模拟平台,分析与优化散热火墙关键设计参数,并分析不同工况下系统性能,搭建全尺寸实验平台,验证该系统的热力性能,并与传统无供暖的温室大棚进行对比。 研究结果表明,生物质能供热火墙最优物理结构参数为:烟气流通孔道左右两侧对称排布、管径为63 mm。当烟气温度高于130 ℃、烟气流速超过3 m/s时,该系统能满足温室大棚热环境条件的需求。从能耗和经济性方面考虑,最优运行参数为:烟气温度130 ℃、烟气流速3 m/s。在夜间最不利工况下,生物质能供暖火墙系统作用下的温室空气平均温度提高了4.3 ℃。在其他工况下,温度提升幅度最大为5.8 ℃,最小为3.3 ℃。该研究对于科学应用秸秆等生物质,改善温室大棚热环境具有十分重要的意义。研究所得到的示范系统设计参数可以直接用于实践,为其他类似系统设计提供有效参考。

    • >TM电工技术
    • 相空间重构与差分进化算法-烟花算法-支持向量机结合的高压开关机械故障诊断方法

      2022, 22(17):6984-6991.

      摘要 (86) HTML (0) PDF 6.61 M (289) 评论 (0) 收藏

      摘要:振动信号特征识别是一种有效地非侵入式高压开关机械故障诊断方法。提出采用互补集合经验模态分解(CEEMD)结合相空间重构提取有效特征,输入到差分进化算法(DE)和烟花算法(FWA)优化支持向量机(SVM)核函数参数的分类器,实现DE-FWA-SVM对机械故障诊断的准确识别。首先,通过CEEMD将振动信号分解成一系列固有模态函数(IMF),对相关系数较大的IMF分量进行相空间重构,提取表征混合特征的最大李雅普诺夫指数和关联维数构造特征向量;引入DE算法优化FWA算法的求解精度和收敛速度,再以DE-FWA对SVM参数寻优,解决SVM参数选择敏感问题;最后根据模拟四种典工况进行试验分析,结果表明:该振动提取方法能准确提取特征,DE-FWA-SVM表现出更优分类性能。

    • 基于机器学习算法的输电线路工程投资预测

      2022, 22(17):6992-7001.

      摘要 (114) HTML (0) PDF 7.11 M (299) 评论 (0) 收藏

      摘要:技术方案深度的不足导致依据定额概预算来确定输电线路工程投资的方法准确性低、工作量大,因此,研究基于机器学习的投资预测模型需求迫切。针对输电线路投资的高维数、非线性等特点,提出了基于XGBoost算法的输电线路工程投资预测方法。通过采用实际输电线路工程数据对模型进行训练和测试,预测结果显示XGBoost模型在预测精度、结果偏差方面相较于神经网络和支持向量机模型(SVM)都具有较大的优势,且能输出指标重要性排序,能为决策者提供有效的投资额和控制指标参考,模型的可靠性和可解释性较高。

    • 基于置信度机会约束规划的风电场无功优化技术

      2022, 22(17):7002-7012.

      摘要 (79) HTML (0) PDF 9.54 M (300) 评论 (0) 收藏

      摘要:风电不确定性给其功率预测带来一定困难,功率预测误差过大容易引发电压越限问题。为了保证电压安全并兼顾运行经济性,本文以网损最小为目标函数并考虑控制电压越限风险,对系统进行无功优化,通过一定置信度下的电压约束将随机优化模型转变成机会约束规划模型,再用内点法求解。提出了三种考虑电压安全裕度的优化方法,分析了它们各自特点和适用工况,制定了根据不同风电预测精度来灵活选用的综合方法。本文利用解析化梯度矩阵和海森矩阵的改进算法来求解无功优化模型,与以往采用差分近似梯度的算法相比大幅提升了计算效率,减少了一半以上的迭代次数和计算时间。最后在含风电场的IEEE-39节点系统和我国内陆某实际风场中验证了所提方法的有效性和优越性。

    • 计及分时电价的微能源网源荷储协同优化调度

      2022, 22(17):7013-7020.

      摘要 (131) HTML (0) PDF 7.31 M (292) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对并网型小容量微能源网,提出一种改进储能-分时电价调度策略,考虑需求侧管理,从源荷储三方面对系统进行协同规划,降低系统的经济成本和碳排放量。利用网格搜索法确定储能系统的最优出力参数,将免疫机制引入粒子群算法以提升其寻优能力,并用于求解微能源网日前调度方案。从储能系统出力、微能源网运行的经济性和环保性以及算法的寻优效果等方面进行仿真分析,结果表明:所提策略和算法能够求得更优的设备出力方案,在不同季节均能够有效减少微能源网的经济成本和碳排放量。

    • 基于深度强化学习的分布式能源系统运行优化

      2022, 22(17):7021-7030.

      摘要 (185) HTML (0) PDF 8.82 M (537) 评论 (0) 收藏

      摘要:分布式能源系统凭借其高效、环保、经济、可靠、和灵活等特点成为我国能源未来发展的重要方向。目前我国的很多分布式能源系统经济效益较差,主要原因是能源系统没有良好的运行策略。本文提出一种基于深度强化学习的分布式能源系统运行优化方法。首先,对分布式能源系统的各个设备进行数学建模。深入阐述了强化学习的基本原理、深度学习对强化学习的结合原理及一种基于演员评论家算法的分布式近端策略优化(Distributed Proximal Policy Optimization, DPPO)算法流程,将分布式能源系统运行优化问题转化为马尔可夫决策过程(Markov decision process,MDP)。最后采用历史的数据对智能体进行训练,训练完成的模型可以实现对本文的分布式能源系统的实时优化,并对比了深度Q网络(Deep Q Network, DQN)算法和LINGO获得的调度策略。结果表明,本文提出的基于DPPO算法的能源系统调度优化方法较DQN算法和LINGO得到的结果运行费用分别降低了7.12%和2.27%,可以实现能源系统的经济性调度。

    • 基于数据驱动的交直流电网分层鲁棒日前优化调度

      2022, 22(17):7031-7041.

      摘要 (97) HTML (0) PDF 9.20 M (360) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于风电并网下基于VSC-MTDC的多区域互联电网日前优化调度问题,提出了基于目标分析级联的分层鲁棒调度模型。为降低风电出力的保守性,采用基于数据驱动的高维椭球(MVEE)多面体集合。为充分发挥VSC-MTDC输电方式的灵活调度能力,以VSC换流站为节点对交直流电网进行分层解构,将跨区域交直流电网的日前调度问题分为了高层直流电网多时段联络线协调优化的主问题和低层区域交流电网两阶段鲁棒优化的子问题,并且各个区域交流电网子问题独立并行求解。通过4区域-6节点互联测试网络的仿真求解,证明所提模型的有助于风电消纳。

    • 基于信息熵的电力信息耦合网络重要节点评估

      2022, 22(17):7042-7049.

      摘要 (97) HTML (0) PDF 6.53 M (328) 评论 (0) 收藏

      摘要:重要节点对网络的影响非常之大,极少数的重要节点就能使网络崩溃,在电力信息耦合网络中,不仅可以根据重要节点的顺序对其进行保护来减小网络的损失,还能在电力信息耦合网络崩溃后通过重要节点的顺序对网络进行恢复,所以识别重要节点有着非常重要的意义。针对此问题,结合电力信息耦合网络中两网络不同的特性,考虑电力网和通信网的互相影响,借鉴复杂网络理论,提出一种基于信息熵的重要节点识别方法,以网络效率相对值、网络受损程度为衡量指标,在静态和动态攻击下对重要节点方法进行验证,并用渗流理论对级联失效过程进行分析。以IEEE30、IEEE118节点系统对应的电力信息耦合网络为例,验证了该方法的有效性及优越性,为研究不同节点之间的相互作用提供了思路。

    • >TN电子技术、通信技术
    • 分布式天波雷达电离层短波信道预测软件开发

      2022, 22(17):7050-7055.

      摘要 (104) HTML (0) PDF 2.54 M (230) 评论 (0) 收藏

      摘要:分布式MIMO天波雷达探测是基于电离层对短波电磁波的折射作用,因此,在进行正式探测前需预测出电离层短波信道性能,选取合适的探测频率,以保证探测过程的高效可靠。本文针对此需求开发了分布式MIMO天波雷达电离层短波信道预测软件,首先提出了软件总体模块架构,然后介绍了信道预测关键技术和最佳频率排序算法,最后基于微软基础类框架完成了软件开发。仿真实验表明,该软件可快速预测分布式天波雷达各探测信道并选取最佳探测频率,同时具有良好的扩展性。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 车辆轨迹的预瞄与模糊分数阶比例-积分-微分控制

      2022, 22(17):7056-7063.

      摘要 (77) HTML (0) PDF 6.95 M (279) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高无人车辆轨迹控制的精度,提出了一种基于预瞄误差建模和优化模糊分数阶PID控制的车辆路径跟踪方法。根据车辆动力学特性,引入预瞄横向误差模型,以预瞄横向误差为输入,车辆前轮转角为输出,调整转角角度减小偏差实现轨迹跟踪,设计模糊分数阶PID跟踪控制器。该控制器在PID的基础上结合分数阶理论,同时利用粒子群算法优化的模糊控制器对参数进行在线调整。在CarSim/Simulink联合仿真平台进行仿真研究。研究结果表明,本文所设计的控制器可行有效,为轨迹控制的研究提供了参考。

    • >TU建筑科学
    • 预应力钢绞线钢筋混凝土框架柱抗震加固设计

      2022, 22(17):7064-7070.

      摘要 (80) HTML (0) PDF 2.22 M (304) 评论 (0) 收藏

      摘要:框架结构中框架柱是主要承重构件之一,框架柱自身性能对框架整体的抗震性能有着重要影响。研究表明,预应力钢绞线加固RC柱能够抑制早期RC柱显著提高柱的正、斜截面承载力,抗震方面也能够有效地提高柱的延性以及耗能能力。目前研究中乏有预应力钢绞线的加固设计研究,因此限制了该项技术在实际工程中的使用。本文对课题组相关研究成果及各其他相关研究成果和设计规范,从该项技术加固RC框架柱正、斜截面承载力出发,研究了其框架柱抗震加固设计和控制其最终破坏形态的方法。

    • 干湿循环作用下陕北Q2黄土强度及水土特性试验研究

      2022, 22(17):7071-7079.

      摘要 (77) HTML (0) PDF 8.87 M (336) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究不同干湿循环次数下陕北Q2黄土水土特性及其强度的变化规律,利用真空饱和仪制备不同干湿循环次数的土样,采用直剪试验、滤纸法测定其非饱和抗剪强度参数及土水特征参数。研究表明:随着干湿循环次数的增加,陕北Q2黄土的脱湿速率与进气值不断减小,持水能力逐渐增强,且脱湿速率与进气值降低速率逐渐减小,第二次脱湿时最大脱湿速率降幅约30%,进气值约降低1/3;剪应力-剪切位移曲线峰值越发明显,应变软化特性逐渐增强;得到土水特征参数、非饱和抗剪强度参数随干湿循环次数变化的预测拟合公式,且较为精确的预测了第4次干湿循环次数下土样的土水特征参数。

    • 地铁车站结构上穿可液化土层地震响应分析

      2022, 22(17):7080-7088.

      摘要 (56) HTML (0) PDF 11.83 M (430) 评论 (0) 收藏

      摘要:地基液化是导致地下结构在地震中发生严重震害的重要威胁之一。以北京某箱型框架式地铁车站上穿一定厚度的可液化土层为工程背景,基于有限差分软件FLAC3D建立了含有可液化土层的场地土-地下结构相互作用数值模型,分析了场地液化分布特征、周围场地位移沉降及矢量特征、地下结构动力反应及上浮特征等。结果表明,地下结构的存在加大了可液化场地的地层变形,但会显著降低结构上方一定范围内地表土体的地震响应;可液化土层中的孔压发展表现为“起始缓慢增长、最后急速增加至峰值并保持一定时间,最后缓慢消散”的规律,孔压达到峰值的时刻与输入地震动的峰值时刻接近;结构的竖向位移变化表现出“起始少量下沉,然后振荡上升,随后急剧上浮,最后缓慢下降”的发展阶段;液化场地中,地铁车站结构附近的土体部分上浮、部分沉陷是造成地表土体开裂的内因;下部可液化土层对上穿的地下结构的地震响应具有一定的隔震效果。

    • 偏高岭土基地聚物改良土最优配比及固化效果分析

      2022, 22(17):7089-7098.

      摘要 (64) HTML (0) PDF 16.30 M (614) 评论 (0) 收藏

      摘要:地聚物是一种具有快硬、高强、低收缩等特点的新型绿色胶凝材料,对于改善软弱土体的坚固性、稳定性和耐久性十分有利。通过对偏高岭土基地聚物改良土开展不同配比下的强度特性试验及扫描电镜试验,探讨了地聚物改良土的最佳配比,分析了地聚物材料组分对改良土力学特性及固化效果的影响,结果表明:地聚物改良土抗压强度随偏高岭土和碱激发剂掺量的增加呈现先增后减趋势,偏高岭土和碱激发剂掺量最优配比为2:1,且二者在土中的最经济掺入比为12%;相同掺比下的地聚物改良土和普通硅酸盐水泥土、以及纯黏土的抗压、抗剪、抗劈裂强度及电镜扫描结果则表明,地聚物改良土强度性能均优于其他两者,团聚固化效应依次减弱;地聚物改良土破坏现象表明,随着地聚物掺量增加,其破坏模式由塑性剪切破坏向脆性劈裂破坏发展。本文成果可为偏高岭土基地聚物改良土的应用推广提供参数设计依据。

    • 再生混凝土骨料包裹桩复合地基承载特性及计算理论

      2022, 22(17):7099-7108.

      摘要 (95) HTML (0) PDF 7.92 M (499) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究再生混凝土骨料包裹桩复合地基的承载性能,开展了复合地基承载特性的模型试验.试验结果表明:再生混凝土骨料包裹桩复合地基能明显提高被加固土体的承载特性;在进行再生混凝土骨料包裹桩复合地基设计时单桩长径比宜为6~8,桩径宜为800~1200 mm,土工材料包裹长度宜为5~6倍桩径,包裹材料刚度宜为1000~4500 kN/m,在设计桩间距时,最优置换率宜选取在10%~20%之间;桩体底端与顶端应力之比随承压板顶面位移的增大逐渐稳定在15%~20%左右;再生混凝土骨料包裹桩侧土压力由桩顶向下呈先增大后减小的现象,最大应力出现在距桩顶约300 mm(3d)深度处;根据再生混凝土骨料包裹桩复合地基桩、土和土工包裹材料的变形协调原理,及桩体的鼓胀变形特性对再生混凝土骨料包裹桩复合地基承载力计算公式进行了推导,所得结论可为新型复合地基的设计提供依据。

    • 横观各向同性土中大直径桩的纵向振动分析

      2022, 22(17):7109-7118.

      摘要 (50) HTML (0) PDF 12.07 M (488) 评论 (0) 收藏

      摘要:桩-土动力特性研究一直是桩基工程领域的重要问题,针对受纵向振动荷载下的横观各向同性土中大直径桩动力特性进行研究。基于横观各向同性材料本构方程,忽略土体径向位移建立轴对称条件下土体的动力平衡方程,结合边界条件求解方程,得到土体的位移和剪切力表达式。根据Rayleigh-Love杆模型建立大直径桩的纵向振动平衡方程,结合边界条件求解得到大直径桩在横观各向同性土中纵向振动的解析解,随后分析了桩土参数对土体、桩顶动力响应的影响。将理论解进行退化分析以及将理论解与数值模拟解进行对比进而验证了该理论解的正确性。

    • 基于响应面法的地聚合物预混料制备工艺优化

      2022, 22(17):7119-7126.

      摘要 (116) HTML (0) PDF 16.81 M (904) 评论 (0) 收藏

      摘要:为有效解决地聚合物预混料制备参数的优化问题,试验通过响应面试验设计构建二次项回归方程并对配合比设计进行优化,结合宏观性能与微观形貌探讨地聚合物预混料机理。研究结果表明,满足28d抗压强度及28d抗折强度最大目标值时的地聚合物预混料最优配合设计比为:矿渣掺量为19.9%,水灰比为0.36,固体激发剂掺量为16%时,最优目标值为28d抗压强度29.2MPa,28d抗折强度7.1MPa,满足施工条件。预测值和试验值误差较小,表明响应面法用于地聚合物实验设计与优化的合理性,可为地聚合物制备参数优化及实际应用提供理论参考。

    • 考虑土体空间变异性的管廊基坑开挖过程中变形及能量演化特征分析

      2022, 22(17):7127-7134.

      摘要 (66) HTML (0) PDF 8.42 M (312) 评论 (0) 收藏

      摘要:基坑开挖工程的稳定性受所在区域土体参数的空间变异性影响较大,其施工过程伴随着基坑内部能量的相互转化,为研究复杂多层土基坑开挖过程中土体参数的空间变异性影响及能量演化特征,本文依托佛山市某综合管廊基坑项目,基于中心点法建立了多层土的杨氏模量随机场模型,结合FLAC软件构建了复杂多层土的随机场-有限差分耦合计算基坑开挖的数值模型。研究结果表明:基于随机场参数的统计分析及位移实测对比分析验证了所建立模型的准确性;基于均质模型与随机场模型的测点变形趋势一致,但不同测点处位移的变异性存在显著差别,基坑总体变形可控;基坑开挖过程中,弹性应变能的一部分转化为塑性应变能,开挖完成后基坑处于稳定状态。

    • >U交通运输
    • 水泥-沥青粉复合稳定粉土的强度及渗透特性

      2022, 22(17):7135-7141.

      摘要 (123) HTML (0) PDF 4.99 M (233) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决黄河冲积粉土强度低、路用性能差等工程应用问题。本文以水泥和沥青粉作为改性剂,对黄河冲积粉土进行复合稳定。基于无侧限抗压强度试验、核磁共振试验和渗透试验,探究了水泥-沥青粉复合稳定粉土在标准养护条件下的龄期强度、孔隙分布及渗透系数的演化规律。结果表明:水泥-沥青粉稳定粉土具有良好的力学性能,7d龄期的无侧限抗压强度为976 kPa,且试样饱和后的强度损失较小;稳定粉土的孔隙特征是其力学强度及渗透性能的重要影响因素,饱和稳定粉土的核磁共振试验结果表明,随着养护龄期的增加,稳定粉土的孔隙率减小,稳定粉土的渗透系数随龄期的增加呈指数函数关系减小,同时稳定粉土的无侧限抗压强度对含水状态的敏感性降低。

    • 桥梁运营监测数据相关性分析及温度效应剔除

      2022, 22(17):7142-7147.

      摘要 (125) HTML (0) PDF 8.02 M (245) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对某重载铁路桥梁运营监测数据,获取了温度、应变及挠度的基本特征,分析了结构温度与环境温度、结构应力以及结构挠度之间的相关性。进而将运营监测数据的组成分为荷载高频段和长波低频段,采用小波变换,将二者进行分离,分别得到了由温度效应和外部荷载所引起的桥梁应力及挠度数据,结果表明:桥梁结构温度变化主要依赖于其所处的环境温度;主梁截面温度较桥墩截面温度在趋势上更符合环境温度的变化;主梁在纵桥方向上的不同位置具有一致的温度分布形式;温度对桥梁应力和挠度均具有较强的相关性;剔除温度效应得到的列车活荷载作用下桥梁结构的响应结果更为精确,可为后续桥梁运营安全分析与评估提供科学数据和参考。

    • 双薄壁墩刚构矮塔斜拉桥地震时程响应分析

      2022, 22(17):7148-7154.

      摘要 (62) HTML (0) PDF 4.60 M (255) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究双薄壁墩墩高和壁厚组合的厚高比对双薄壁墩矮塔刚构斜拉桥地震反应的影响,以甘肃天水国际陆港市政道路工程渭河五号桥(75+126+75)m连续刚构矮塔斜拉桥为研究对象,依托Midas Civil软件建立全桥空间有限元分析模型,利用非线性时程分析法,对五种不同工况组合的厚高比形式下的建模结构的地震响应进行对比。对比结果表明,墩高相比壁厚更能影响墩顶纵向弯矩,厚高比越大,对纵向弯矩的贡献值越小。各厚高比的塔身最高处索鞍横向剪力小于最低处索鞍横向剪力,工况厚高比越大,墩顶横向剪力越小。塔墩梁固结附近的横向剪力明显大于其他各关键位置的横向剪力。除主跨跨中位置处竖向外移需要注意外,梁端竖向位移突出,由于刚构斜拉桥的特殊性,在实际工程中应在此种结构的边墩处设置合适的减隔震装置或支座以减小地震响应影响。

    • 负泊松比锚索超大断面隧道围岩大变形控制体系

      2022, 22(17):7155-7164.

      摘要 (89) HTML (0) PDF 15.68 M (1292) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决传统吸能锚索不能解决超大断面隧道软弱围岩隧道大变形的问题,首次提出将NPR锚网索支护体系应用于超大断面隧道支护措施中。本文依托侨城东路隧道东线标准段为工程背景,通过实地勘察,室内试验和理论分析的方法,从围岩岩性,物理力学特性以及水文地质条件方面,揭示了侨城东路隧道围岩大变形机理;通过室内试验得到NPR锚索物理力学特性并构建本构模型;再利用Rhino软件建立隧道以及初期支护模型、FLAC3D软件进行模拟计算,对比分析无锚索、PR锚索、不同排距NPR锚索4种方案围岩应力、位移、变形破坏规律。基于以上研究成果,进行室内相似比物理模型试验进行对比验证。结果表明,NPR 锚网索支护体系相比普通锚网索支护能够有效的控制超大断面隧道软弱围岩大变形,不仅为侨城东路北延通道工程的施工及初期支护提供了数据支撑,也为类似条件隧道的围岩变形控制奠定了理论基础。

    • 斜交隧道-土体相互作用体系振动台试验设计

      2022, 22(17):7165-7173.

      摘要 (39) HTML (0) PDF 7.59 M (235) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究复杂斜交地铁隧道-土体相互作用体系的地震响应规律,系统阐述了交地铁隧道-土体相互作用体系振动台试验中方案设计的关键问题并进行了分析,详细介绍了地震模拟振动台系统、相似比设计原则、模型体系整体布置、传感器布设、试验工况加载方案等试验设备与技术,重点说明了模型土的配制、刚性模型箱的设计及其边界合理性的验证,同时根据远离隧道的中远场测点的加速度响应结果评价配制的模型土的合理性。本次振动台试验可为今后空间交叉地铁隧道-土体相互作用体系的大型振动台试验设计提供借鉴与参考。

    • 外后视镜内侧夹角对气动噪声的影响

      2022, 22(17):7174-7182.

      摘要 (110) HTML (0) PDF 13.91 M (402) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究外后视镜内侧夹角对气动噪声的影响,本文使用某SUV模型进行研究,对后视镜内侧夹角进行等角度参数化设计,采用Realizable k-ε和基于WMLES亚格子应力模型的大涡模拟(LES)进行气动噪声数值计算,通过风洞试验验证了仿真计算结果的正确性。通过对比前侧窗表面的平均声压级,得出最佳夹角优化方案。对原模型和最优夹角方案的流场分布云图和声压级频谱曲线进行分析,结果表明:与原模型相比,后视镜内侧夹角为5°时,后视镜尾部流场得到较好地改善,涡流强度较小,有利于降低后视镜气动噪声,最大降幅为6.8dB。

    • 基于熵权-逼近理想解排序法-多群体问询的山区农村公路无信号交叉口安全风险评估模型

      2022, 22(17):7183-7190.

      摘要 (125) HTML (0) PDF 6.22 M (402) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于交通事故统计数据,发现山区农村公路无信号交叉口事故总量大、危险性高的特点。目前为止,山区农村无信号交叉口安全风险暂且没有量化、配套的安全风险评估方法,导致无信号交叉口设计时,评估风险依据不足,故存在很大安全隐患。基于上述问题,采用文献查阅和实地勘察的方法,建立了涵盖交通特性、山区农村道路条件、交通安全设施三大板块以及九大特征的山区农村公路无信号交叉口安全风险模型。采用多元化、多渠道、多群体问询的调查问卷方法,综合不同人群关于交叉口安全风险的评价,对特征指标进行赋值与量化。为避免人为主观因素对特征指标权重的影响,本文运用熵权TOPSIS法确定指标权重,使权重的确定摆脱主观干扰从而更加准确科学。其次,采用加权广义马氏距离与欧式距离贴近度进行对比,数据较为贴合,验证了模型的可行性。最终,结合工程实例,依据指标熵权大小,对安全风险较大的无信号交叉口提出改善措施。研究结果表明,山区农村公路无信号交叉口安全风险指标中线形、视距、坡度占据前三位,权重分别为0.123、0.119、0.114,与交通事故实际调查主要致因排序相近,自从执行改善措施以来,暂无发生交通事故,为定量评估山区农村公路无信号交叉口安全风险提供了新思路。

    • 喷水推进器转舵装置的模糊自适应比例-积分-微分控制

      2022, 22(17):7191-7196.

      摘要 (65) HTML (0) PDF 4.68 M (281) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决喷水推进器在复杂海况下转舵装置难以控制的问题,在常规PID控制的基础上引入模糊自适应控制,并建立了转舵装置控制系统仿真模型,以实验室现有喷水推进装置为基础,设计搭建了以施耐德PLC为控制核心的试验平台,仿真和试验表明相对于常规PID控制方法,模糊自适应PID控制策略具有动态响应速度快、超调量较小和抗干扰性能强的优势。

    • >V航空、航天
    • 固体火箭冲压发动机一体化燃烧特性数值分析

      2022, 22(17):7197-7205.

      摘要 (78) HTML (0) PDF 17.63 M (4613) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究固体火箭冲压发动机性能,采用计算流体力学方法对包含进气道及补燃室的一体化燃烧流场进行数值分析,研究可燃燃气进口条件、飞行攻角以及进气道与补燃室过渡连接方案对补燃室掺混燃烧的影响。研究结果表明:燃气流量为0.08Kg/s时,燃气射流出现偏移,补燃室两侧壁面温度相差较大,燃气流量为0.3Kg/s时,燃气偏移现象基本消失;随着燃气流量增大,发动机推力增加;攻角增大使得进气道流量系数增大,强化空气与燃气混合燃烧效果,并最终提升发动机推力。进气道与补燃室的过渡连接方式影响进气角度,本课题通过改变过渡连接方式将进气角度从50°增加至90°后,燃气流量为0.3Kg/s时,发动机推力提高10%,但会导致补燃室总压损失增大,发动机比冲降低2%。

    • 民用大涵道比涡扇发动机风扇机匣声衬设计

      2022, 22(17):7206-7211.

      摘要 (107) HTML (0) PDF 4.65 M (249) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究民用大涵道比涡扇发动机风扇机匣声衬的降噪效果,基于Wiener-Hopf管道声传播预测方法和声阻抗模型,形成了风扇机匣声衬设计流程和方法,对某民用大涵道比涡扇发动机风扇机匣开展声衬设计研究,包括风扇前和风扇/OGV之间两段声衬的设计。首先选择边线和飞越两个适航工况的管道可传播声模态作为降噪目标声源,以工程要求为设计边界,获得最优声阻抗和声衬结构参数,然后在真实流道形状下,对所设计声衬在目标声源和其他频带声源的消声量进行评估。结果表明,所设计的两段风扇机匣声衬在目标声源和低阶BPF其他声源处的消声量可观,达到声衬降噪的目的。

    • 大型无人机机场选址方法

      2022, 22(17):7212-7219.

      摘要 (147) HTML (0) PDF 5.44 M (429) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着大型无人机系统的技术发展越来越成熟,针对大型无人机专用机场的选址研究已然成为极具前瞻性的课题。本研究根据大型无人机的运行特点,将大型无人机机场选址的复杂影响因素按其重要性和选址阶段性归纳为限制性因素、风险性因素、经济性因素三个等级,在此基础上,提出一种地理信息系统(Geographic Information System,GIS)、熵权-TOPSIS模型、p-中值模型相集成的的综合选址方法。首先,利用GIS的空间分析功能获取出多个满足限制性因素的初选址区域;其次,利用熵权-TOPSIS模型从初选址区域中筛选出风险较小的预选址区域;然后,利用p-中值模型从预选址区域中确定经济性较好的终选址区域。通过对面向支线物流的大型无人机机场选址的案例分析,验证了该方法的有效性和可行性,极大地提高了选址的时间效率。

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