• 2022年第0卷第4期文章目次
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    • >O6化学
    • 铁酸铋的制备及其在废水中的应用研究进展

      2022, 22(4):1299-1307.

      摘要 (348) HTML (0) PDF 5.02 M (304) 评论 (0) 收藏

      摘要:有机污染是当今社会最主要的环境问题之一,光催化降解有机污染物是一种新型高效的处理方法。BiFeO3是目前唯一的一种在室温下具有铁电性和铁磁性的单相多铁材料,具有窄的带隙与良好的可见光吸收性能,可以将有机污染转换为无毒无害的形式,或完全降解为 CO2 和 H2O。BiFeO3的优良性能,使之在光催化领域有着广阔的应用前景,是研究者的重点关注方向。本文综述了近几年BiFeO3光催化材料常用的制备方法以及其在废水处理中的应用;概述了BiFeO3催化剂的改进(离子掺杂、半导体复合、贵金属沉积等)和反应条件的优化(光源、pH、催化剂浓度等)这两个方面在提高其光催化效果的研究进展;最后总结了BiFeO3材料在废水处理中存在的问题,并对今后的研究进行了展望。

    • >TU建筑科学
    • 高地温地下工程支护混凝土研究现状及进展

      2022, 22(4):1308-1320.

      摘要 (317) HTML (0) PDF 12.65 M (273) 评论 (0) 收藏

      摘要:在系统分析高温对混凝土水化硬化的影响机理、以及高温对混凝土结构带来的温度应力、强度和耐久性问题的基础上,针对高地温地下支护混凝土的研究和应用,总结了高温对围岩与喷射混凝土粘结强度、力学性能的作用机制,随后分别对矿物掺合料、轻质骨料、纤维等外掺料在提高混凝土的隔热性以及增强、阻裂等方面进行了综述,结果表明:矿物掺合料可降低体系早期的水化热,从而降低内外温差所产生的较大收缩以及温度附加应力诱导的微裂缝产生和扩展,以此改善混凝土后期强度和耐久性,并提高产生温度负效应的温度阈值;轻质多孔隔热材料引入混凝土可达到较好隔热效果,但往往导致力学性能降低;在掌握高地温对复合支护材料性能作用机理的基础上,通过添加轻质多孔材料、掺合料和纤维材料,充分发挥各组分的协同作用,以此达到高温环境中隔热与支护性能的均衡发展。介绍了目前在实验室模拟高地温环境及测试相关性能的实施方法,探讨了深入研究所需要关注和解决的问题,并对适用于高地温地下工程的支护材料进行了展望。

    • >X环境科学、安全科学
    • 青藏高原太阳紫外线辐射及其生物学效应研究现状

      2022, 22(4):1321-1328.

      摘要 (253) HTML (0) PDF 6.37 M (232) 评论 (0) 收藏

      摘要:青藏高原是世界上紫外辐射最强烈的地区之一,受臭氧层减薄及夏季臭氧低谷效应的影响,使得该地区紫外辐射更加强烈,这引起了人们对该地区紫外辐射研究的关注。紫外辐射具有强烈的生物学效应,能够对人体、动物、植物、微生物造成普遍的影响甚至伤害。青藏高原强烈的紫外辐射为研究紫外辐射的生物学效应提供了天然实验场地及材料,为寻求生物抗紫外辐射的遗传响应、相关生理生化机制提供了可能。通过对这一地区生物群落和生态系统开展紫外辐射相关研究,有可能在强紫外辐射生态学研究上取得突破性进展。

    • >O1-2数学
    • 概率犹豫模糊环境下基于前景理论和TOPSIS法的多属性群决策模型

      2022, 22(4):1329-1337.

      摘要 (210) HTML (0) PDF 2.03 M (173) 评论 (0) 收藏

      摘要:在研究多属性群决策问题的领域中,概率犹豫模糊术语集作为犹豫模糊集的一种扩展,正广受关注。针对目前在概率犹豫模糊语言环境下,考虑用主客观结合的方式来求解权重以及对方案排序的过程中存在的问题,本文提出了一种基于前景理论和逼近理想解排序法(TOPSIS)相结合的多属性群决策模型。首先根据已知的主观决策者权重,经过一致性调节运算得到决策者的综合权重;其次利用熵值法构建了属性权重的求解模型;在充分考虑决策者心理行为的前提下,求解出正、负理想解矩阵,并且基于TOPSIS方法实现多个备选方案之间的优劣排序;最后,通过实例验证了该模型的可行性和有效性。

    • >O3力学
    • 聚异氰氨酸脂噁唑烷弹性涂层钢筋混凝土板抗震塌机理

      2022, 22(4):1338-1343.

      摘要 (204) HTML (0) PDF 8.32 M (162) 评论 (0) 收藏

      摘要:提高工程结构的抗震塌能力始终备受防护工程界重视。为揭示POZD涂层钢筋混凝土复合结构板抗震塌动力学原理,针对四种试验模型,开展了不同TNT当量接触爆炸试验,结果表明:在高应变率强动载作用下,POZD涂层能够保持大变形、高塑性特性,起到吸收冲击波能量和约束混凝土碎片的性能,使复合结构板具备较好的抗震塌效果;钢筋混凝土板背爆面分别喷涂4mm、6mm、8mm和12mm厚POZD涂层后,TNT药量分别提高到裸板的1.5、4.5、5.0和7.5倍,涂层板无震塌,POZD涂层无破损,冲击波无泄入。

    • >P天文学、地球科学
    • 祁连山地区近60年气温时空变化特征

      2022, 22(4):1344-1353.

      摘要 (283) HTML (0) PDF 8.66 M (220) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于祁连山及其周边地区21个气象站点的1960-2019年的气温数据,利用Anusplin气温插值法对祁连山区域的气温进行插值,并借助滑动平均方法、一元线性回归分析、累计距平法等对祁连山地区的气温变化进行详细分析。结果表明:祁连山地区年及四季平均气温呈波动式变化,但总体变暖趋势明显,年均气温倾向率为0.319℃a-1。各季节气温变化差异明显,其中冬季气温转暖较早,且升温趋势高于其他季节,升温贡献率最大。气温增温幅度自东南向西北呈逐渐增加的趋势。

    • >R医药、卫生
    • 椎间孔镜技术联合选择性神经根阻滞治疗腰椎间盘突出症的疗效研究

      2022, 22(4):1354-1358.

      摘要 (176) HTML (0) PDF 5.04 M (183) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的 研究椎间孔镜技术联合选择性神经根阻滞治疗腰椎间盘突出症的疗效。方法 回顾性分析本院2015年1月至2019年12月采用椎间孔镜技术联合选择性神经根阻滞治疗120例腰椎间盘突出症患者的临床资料。术后随访6个月,观察并记录术中情况、并发症发生情况及术后6个月采用Macnab量表评价手术疗效。结果 ①120例患者均顺利完成手术,平均术中出血量(32.34±12.45)mL、平均手术时间(64.14±16.42)min、术后卧床时间(1.23±0.82)d、平均住院时间(3.34±1.12)d;②120例患者均获得随访,术后6个月优良率为90.83%。③120例患者术后并发症总发生率为8.33%(10/120),其中术侧感觉迟钝与腰痛复发各3例、手术部位再突出与损伤血管丛各2例。结论 椎间孔镜技术联合选择性神经根阻滞治疗腰椎间盘突出症的近期疗效可靠,术后并发症发生率低,值得临床推广。

    • >TB一般工业技术
    • 黏接结构紧贴型缺陷超声斜入射法检测

      2022, 22(4):1359-1366.

      摘要 (197) HTML (0) PDF 10.93 M (177) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于超声斜入射法对粘接结构中存在的紧贴型缺陷进行检测研究,在研究过程中,基于单界面模型制作了板厚为5mm的“有机玻璃-胶层-有机玻璃”含紧贴型脱粘缺陷的试样,采用中心频率为5MHz的水浸聚焦探头对试样分别进行垂直法和斜入射法的C扫描检测试验,斜入射法入射角度在10°~40°范围内,分析了不同入射角度对紧贴型缺陷检测以及气泡缺陷的影响。试验结果表明,斜入射法相较于垂直入射法对紧贴型缺陷的检测有明显的优势,且以第一临界角作为入射角度检测时检测效果最佳,但是随着入射角度的增加,斜入射法对于气泡缺陷检测的效果越来越差。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 基于合成孔径雷达干涉测量的高速铁路下伏老采空区稳定性监测分析

      2022, 22(4):1367-1375.

      摘要 (196) HTML (0) PDF 37.30 M (187) 评论 (0) 收藏

      摘要:揭示老采空区现有变形规律是老采空区的稳定性分析的关键,而InSAR技术对于广域地表变形监测有着传统测量技术无法比拟的优势。针对贵南高铁穿越大盘井采煤沉陷区的地表监测,采用最新的PSP-InSAR测量技术,弥补了传统的二轨法和PS-InSAR算法的缺陷,获得了老采空区的沉降变形。并通过实地考察老采空区上方已有建筑和道路,对InSAR测量结果进行了验证。结果表明:2011年~2013年以及2014年~2015年期间,大盘井采空区大部分点年平均沉降速率介于-8~4mm/a。通过对采空沉陷区地面沉陷调查发现地面建筑物和道路未产生有沉陷特征的沉降和破坏。因此,认为大盘井煤矿采空区沉陷趋于稳定。

    • 爆破载荷作用下围岩裂隙发展特征试验研究

      2022, 22(4):1376-1382.

      摘要 (172) HTML (0) PDF 7.11 M (172) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究爆破载荷条件下围岩损伤范围与裂隙扩展行为问题,以云南红河州咪的隧道爆破开挖为背景,通过理论分析与室内模型试验分析方法,以Froude比例法建立爆破载荷作用下裂隙发展试验模型,分析爆破载荷作用下围岩试样的动态力学与裂隙发展趋势。结果表明:(1)通过对空气间隔装药孔壁压力计算得到应力波作用下裂隙范围计算公式,同时基于爆生气体进入爆生裂隙后发生二次扩展,得到爆破载荷作用下围岩损伤范围计算公式;(2)爆破冲击波会对模型产生压缩与拉伸作用,裂纹产生主要受压缩波和卸载波共同作用,裂纹主要沿空孔方向发展,与爆孔轴线方向垂直;(3)适当的空孔间距能控制爆破裂隙的扩展情况,对爆破裂隙发展具有导向作用。

    • 功率超声激励非线性振动测试装置设计与实验研究

      2022, 22(4):1383-1388.

      摘要 (152) HTML (0) PDF 7.84 M (167) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对超声热成像检测中非线性振动问题,设计了激光探头夹持装置,构建了一套非接触式激测振系统,开展了功率超声激励下变幅杆振动特性响应试验,验证激光测振系统的有效性。在此基础上,开展了功率超声激励下试件振动特性影响试验,重点研究了耦合剂和粗糙度对振动特性的影响,结果表明:耦合剂能增强缺陷生热是因为提高了超声能量的传递效率,增大试件的振动幅值,促进了试件的振动,这也为超声热成像检测时选用适宜的耦合剂提供了一种试验途径。同时,一定程度的粗糙度可以起到类似耦合剂的作用,增强超声的能量传递,促进试件的振动。

    • >TE石油、天然气工业
    • 四川盆地洗象池组颗粒滩沉积组合特征及沉积控储机理

      2022, 22(4):1389-1398.

      摘要 (181) HTML (0) PDF 25.74 M (202) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 复合式置换法压井参数计算研究

      2022, 22(4):1399-1407.

      摘要 (169) HTML (0) PDF 5.43 M (164) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于目前静/动态置换法压井研究中考虑最佳排气速度、排气流量、压井液最大泵入量、压井液下降时间等参数研究不完善,导致现场置换法压井作业缺乏一定理论指导从而压井失败等事故发生。通过结合静/动态置换法压井特点并基于泛流理论分析,优化了静/动态置换压井法基础计算模型,提出了复合式置换法并建立了相应计算模型,以压井时间为窗口,确定了气体排放流量以及最佳排气速度、压井液下降时间以及最大泵入量、压井套管压力等计算参数。结果表明:复合式置换法压井能明显提高压井效率,减少压井事故发生,在一定程度上可用于指导现场置换法压井作业。

    • 深水合成基钻井液高温高压流变特性

      2022, 22(4):1408-1415.

      摘要 (188) HTML (0) PDF 6.80 M (169) 评论 (0) 收藏

      摘要:合成基钻井液是用于海洋深水油气资源开发的重要工作流体,其高温高压流变特性直接影响着深水油气井建设及后续生产。本文以南海B气田群合成基钻井液为典型体系,系统检测了合成基钻井液高温高压流变参数,分析了体系高温高压流变特性,比较了在一定温压条件下常规流变模型适用性,并探索了温度/压力 (T/P) 因子修正法在高温高压流变关系构建中的应用。结果表明,在60~150℃、13.8~82.7 MPa范围内,3~6 r/min低剪切读数分布呈“袋”状,而100~600 r/min中高剪切读数分布呈“片”状;温度与压力对合成基钻井液流变性的影响相反,剪切应力 τ 随温度升高而减小,随压力上升而增大,且温度影响高于压力,高压增稠作用可以部分抵消高温对流变的影响;常规流变模型τ(γ) 的拟合结果为:宾汉模型 < 幂律模型 ? 卡森模型 < 赫巴模型 ? 罗斯模型,确定幂律模型为合成基钻井液的常规流变模型;通过Arrhenius 近似式引入T/P因子修正黏度和流变模型,建立了高温高压黏度模型 μav(T, P) 、μpv(T, P)与高温高压流变动力学方程 τ(T, P, γ) ,偏差异常点集中在低剪切速率,且平均偏差分别为0.83%±0.52%、1.44%±0.526和7.57%±7.17%,构建高温高压流变分析模型的预测精度高,满足了现场应用要求,可为深水钻进中合成基钻井液的流变调控提供重要数据支持。

    • 水平气井非均匀产剖储层-井筒压降耦合模型

      2022, 22(4):1416-1423.

      摘要 (174) HTML (0) PDF 4.46 M (190) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了准确得到水平气井井筒内压力分布情况,基于水平井筒变质量流的压降公式、裂缝渗流的产能公式和产剖测试分析,将非均质储层通过微元法转化为均质储层,建立了水平气井非均匀产剖储层-井筒压降耦合模型。该模型将井筒水平段压降分为环空回流段和套管变质量流段两部分压降进行计算,同时考虑了摩擦压降、加速度压降和重力压降的影响,通过模型得出油管鞋为井筒水平段压力最低点,从油管鞋位置向水平段两端压力逐渐增加,随着油管下深和产气产水量的增加,水平段油管内压力逐渐增加,环空及无油管段压力也随之增加,即生产所需的最低压力逐渐升高。利用F页岩气田气井真实数据进行实例计算验证了模型的正确性,可以用于指导现场实际开发。

    • 基于小扰动理论的低频脉冲压力波在井筒内传播规律分析

      2022, 22(4):1424-1431.

      摘要 (152) HTML (0) PDF 7.38 M (169) 评论 (0) 收藏

      摘要:脉冲压力可以提高驱油效果,为了研究低频脉冲压力波在注入井筒中的传播衰减规律及影响因素。本文基于线性小扰动理论,建立脉冲压力波动在井筒中传播的数学模型,通过数学模型找到影响低频脉冲驱油的关键因素,用Fluent的UDF(user define fumction)接口模拟脉冲压力波在井筒中传播的过程,采用因素分析方法进行岩心实验,结合低频脉冲器—井筒—地层的一体化实验验证方法。结果表明:频率为0.03~0.04Hz,波长45~60m,振幅为0.8MPa为适合井筒和地层的最佳驱油参数。

    • >TH机械、仪表工业
    • 基于椭球凸模型的结构模糊可靠性分析

      2022, 22(4):1432-1440.

      摘要 (142) HTML (0) PDF 3.73 M (151) 评论 (0) 收藏

      摘要:结构工程中不仅存在随机不确定性,还存在模糊不确定性。针对结构模糊可靠性问题,本文提出了一种基于模糊分解定理的超椭球凸模型响应面法,适用于隐式结构功能函数的模糊可靠性求解问题。首先,通过在置信水平[0,1]內遍历隶属度值确定结构可靠度的可能性分布函数,将模糊变量转化成在置信水平[0,1]下的区间变量;其次,建立超椭球凸集模型,同时将超椭球转换为单位超球体,得到非概率可靠度指标——表示为从原点到极限状态曲面的最短距离;最后,利用响应面法求解结构非概率可靠度,采用中心复合设计生成试验点,通过多次迭代找到原点到极限状态曲面的最短距离点求得可靠度指标,得到遍历置信水平的结构模糊可靠度。算例仿真表明了本文方法的有效性和精确性,为结构模糊可靠性分析与计算提供了一种可行途经。

    • 考虑滚动轴承故障位置与损伤程度的双分支卷积神经网络故障诊断方法

      2022, 22(4):1441-1448.

      摘要 (180) HTML (0) PDF 5.24 M (177) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有深度学习方法对非平稳的滚动轴承故障诊断过程中,先验故障信息利用不充分和故障样本不完备,导致诊断精度不高甚至无法诊断的问题,充分发掘轴承故障位置和损伤程度与振动数据特征间的映射关系,提出一种考虑滚动轴承故障位置与损伤程度的双分支卷积神经网络故障诊断方法。该方法首先将原始振动信号矩阵化,构建二维灰度图像数据集,然后建立双分支的改进VGGNet深度卷积网络,将故障位置与损伤程度进行双标签二值化,每个分支独立提取深层特征,实现故障位置和损伤程度特征与标签的自适应。仿真实验结果表明,相较其他深度学习方法,所提方法能够在部分先验知识缺失条件下,实现滚动轴承潜在的不同故障位置及损伤程度的多状态分类,获得较高准确率的同时兼具良好的抗噪性能。

    • >TM电工技术
    • 基于自适应限流电流互感器取能电源设计方法

      2022, 22(4):1449-1455.

      摘要 (193) HTML (0) PDF 3.92 M (166) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对输电线路电流大小大范围波动导致在线取能装置能量溢出的问题,通过在电流互感器直流侧增添泄能电路,利用泄能电路的电流值对取能负载进行限流。首先在分析电流互感器取能原理的基础上建立取能负载模型,推导出负载电压与电流互感器母线电流的关系。通过引入开关电路,由脉冲信号与电流比较器结合产生的信号控制晶体管的导通与关断,从而解决电流过大时能量溢出的问题,给出了稳压电路的实现形式,建立整个装置的等效模型。同时建造试验平台,证明了该方法能够在母线电流变换的条件下达到自动调节取能负载电压的效果,从而有效地改善取能装置在大输入电流下的能量溢出状况,可见所提方法的可行性。

    • 基于多层CatBoost的电力系统暂态稳定评估

      2022, 22(4):1456-1464.

      摘要 (184) HTML (0) PDF 5.69 M (170) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着大规模新能源并网以及新装置的不断应用,电力系统暂态稳定问题日益复杂,为进一步提升暂态稳定评估(TSA)的精确性和可靠性,提出一种基于多层CatBoost的TSA方法。首先,以电力系统故障前的稳态运行变量作为输入特征,采用一种最大相关最小冗余(mRMR)集成方案,从输入特征中筛选出多组不同的关键特征集。然后,利用这些关键特征分别单独训练多个CatBoost模型,建立多个CatBoost驱动的TSA模型,并结合多个训练好的CatBoost模型构建TSA综合模型。在暂态稳定分析时,综合多个CatBoost模型的分析,通过多数投票表决方式判定最终评估结果。最后,在IEEE 39节点系统上进行性能测试实验,测试结果表明,所提出的TSA综合模型不仅具有极高的预测精度,而且拥有良好的泛化能力和鲁棒性。

    • 基于改进卷积神经网络的变电站异物入侵识别

      2022, 22(4):1465-1471.

      摘要 (178) HTML (0) PDF 11.75 M (164) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对无人值守变电站异物如鸟巢、风飘物入侵的情况,本文提出一种基于改进卷积神经网络的异物图像识别方法,利用K-means算法对异物图像尺寸聚类以设定锚框尺寸,增添上采样模块以加强特征融合,采用深度可分离卷积方式以减少计算量,同时修正损失函数以提升对重叠目标的识别能力。最后对福建某变电站的监控图像进行异物识别,准确率为91.9%,证明了方法的有效性。

    • 基于改进动态惯性权重粒子群算法的冷热电联供型微网运行优化

      2022, 22(4):1472-1479.

      摘要 (175) HTML (0) PDF 5.14 M (155) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过多种能源优势互补的冷热电联供型微网,能够促进可再生能源的使用,实现资源的阶梯利用。针对区域内由电、热、冷多种能源耦合形成的微网系统运行优化问题,文章基于不同季节典型日风光出力和负荷需求特性曲线,构建了含燃气轮机、余热锅炉、吸收式制冷机等机组设备,采用改进的动态惯性权重粒子群算法求解方法,综合考虑系统的燃料成本、环境治理成本、电网交互成本和运行维护成本进行优化求解。最后,通过算例分析验证本模型和方法的有效性,为冷热电联供型微网系统的规划设计提供参考和依据。

    • 基于重构相图相似性检测的单相接地故障选相方法

      2022, 22(4):1480-1486.

      摘要 (188) HTML (0) PDF 5.99 M (176) 评论 (0) 收藏

      摘要:配电线路在发生单相高阻接地故障时,由于故障特征微弱导致传统以求解电气参量为依据的选相方法存在困难。本文依据故障支路附加状态的三相电流中健全相与故障相存在幅值相角不一的差异,提出一种利用相空间重构方法对故障附加状态的三相电流进行升维重构,然后依据重构相轨迹图的差异作为故障特征进行单相接地故障选相的新方法。该方法可通过重构相轨迹图的差异量化指标就可以实现故障相别的准确选择,无需精确计算幅值相角。选相结果不受系统中性点运行方式、过渡电阻、故障初始相角以及负荷电流的影响。Matlab仿真及实验结果验证了方法的可行性。

    • 基于低频无功的柔性直流输电线路纵联保护方案

      2022, 22(4):1487-1494.

      摘要 (174) HTML (0) PDF 4.06 M (163) 评论 (0) 收藏

      摘要:柔性直流输电技术发展迅速,但其线路保护还存在一些不足。传统的电流差动保护易受线路分布式电容影响的问题尚未完全解决。为解决柔性直流线路保护存在的问题,本文提出一种基于低频无功方向的柔性直流输电线路后备保护原理。该原理利用直流无功刻画线路分布参数的频率特性,并根据故障时直流低频无功方向识别区内、外故障。仿真结果表明所提保护原理不受分布电容电流的影响、不需要严格的通讯同步且具备较强的耐受故障电阻和噪声干扰的能力。

    • >TN电子技术、通信技术
    • 基于蝙蝠算法-随机森林分类算法和脉搏波的精神疲劳检测算法

      2022, 22(4):1495-1501.

      摘要 (194) HTML (0) PDF 2.10 M (161) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对精神疲劳易诱发慢性病和癌症但却难以精准量化评估的问题,提出了一种基于BA-RFC的光电容积脉搏波信号(Photoplethysmographic,PPG)人体精神疲劳检测方法。模拟脑力工作者的疲劳状况,以被试者脉搏波信号为元数据,以蝙蝠算法(BatAlgorithm,BA)和随机森林分类算法(Random forest classification,RFC)相结合,建立疲劳检测模型。首先使用蝙蝠算法对随机森林分类算法中的决策树和分类特性等参数进行优化,通过迭代选取最优的决策树树数和分类特征数,然后根据最优决策树和分类特征进行疲劳识别。仿真结果表明,BA-RFC算法能筛选出与疲劳相关性较高的特征,利用筛选后的特征进行疲劳识别,该方法优化了参数,降低了维度灾难,提高了疲劳检测精度。识别准确率从93.3%提高到96.7%。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 四旋翼无人机固定时间姿态输出反馈控制

      2022, 22(4):1502-1509.

      摘要 (183) HTML (0) PDF 5.45 M (175) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现角度不可测的四旋翼无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)姿态跟踪,提出一种新的输出反馈控制方案。首先,将外界干扰与系统模型中的不确定作为综合扰动整体估计,设计了固定时间扩张状态观测器来估计未知角速度和综合扰动,保证估计误差能够在固定时间内收敛到原点,且收敛时间不依赖于系统的初始条件。同时为了提升控制精度和速度,设计基于齐次性理论的固定时间控制器,能够保证系统的跟踪误差在固定时间内收敛至零,且收敛时间与四旋翼无人机的初始状态无关。最后,通过仿真研究,验证本文所提方案的有效性。

    • 基于5G通信和图像增强算法的交通监控系统设计

      2022, 22(4):1510-1516.

      摘要 (192) HTML (0) PDF 9.06 M (182) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前我国交通监控系统存在着传输速率低、低稳定性差,丢包率高,并且系统成像易受雾霾和低照度的外部因素影响使监控视频关键信息丢失,导致识别算法准确率下降的问题。针对上述的问题,设计一种结合5G无线通信技术和图像增强算法的交通监控系统。该系统在硬件方面利用5G通信设备传输视频数据,并在服务器端采用改进的单尺度Retinex算法对交通监控图像进行去雾。引入反转图像通过大气散射模型对图像亮度进行增强解决低照度对系统成像的影响。通过理论分析与实验仿真,该监控系统能够保证监控视频传输的稳定性,并且对受雾霾和低照度影响的交通监控图像具有一定的增强效果,有效的提高了识别算法的准确性。

    • 基于卷积神经网络-双向长短期记忆网络的人体活动识别方法

      2022, 22(4):1517-1525.

      摘要 (194) HTML (0) PDF 12.22 M (179) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对人体活动传感器数据的时序性特点,以及当前机器学习算法过度依赖手工特征提取的问题,提出了一种融合卷积神经网络和双向长短期记忆网络的深度学习模型(CNN-BiLSTM)进行人体活动识别(HAR)。首先对人体活动数据进行样本分割,然后采用卷积神经网络(CNN)自动提取人体活动数据的特征,再通过双向长短期记忆网络(BiLSTM)学习人体活动数据特征在时间序列上前后两个方向的相关性,最后利用softmax分类器实现对人体活动分类。DaLiAc公开数据集上的仿真实验结果表明,基于CNN-BiLSTM网络的人体活动识别方法对13种人体活动的识别准确率达到了97.7%,与仅具备时间特征学习的LSTM网络和BiLSTM网络相比,具有更好的识别分类效果。

    • 基于注意力机制与多尺度特征融合的行人重识别方法

      2022, 22(4):1526-1533.

      摘要 (175) HTML (0) PDF 12.49 M (276) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对行人重识别中因遮挡、姿态变化使模型特征无法充分表达行人信息的问题,提出了基于注意力机制与多尺度特征融合的行人重识别方法。该方法首先使用改进的骨干网络(R-ResNet50)提取图像特征;其次,抽取网络不同尺度的特征层嵌入注意力机制(DANet),使模型更关注于重点信息;最后,对提取出的关键特征进行多尺度特征融合,实现特征间的优势互补,并使用联合交叉熵损失、难样本采样三元组损失和中心损失的多损失函数策略对网络模型进行训练。实验结果表明,本文所提方法在Market1501、DukeMTMC-ReID数据集上的首位命中率(Rank-1)和平均精度均值(mAP)分别达到了92.7%、80.4%和86.4%、71.0%,模型提取的特征更具有判别性,识别率更高。

    • >TU建筑科学
    • 传统民居中斜向门道空间营造智慧

      2022, 22(4):1534-1541.

      摘要 (186) HTML (0) PDF 11.84 M (194) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国传统民居的营造与自然环境融洽度高,对应生成了诸多以调适居住环境为目的的设计方法与营造经验。文章以一种斜向门道空间为例,从空间营造与使用角度出发,遴选室内、院落和巷道三种代表性空间形态,对其进行风环境模拟分析。结果表明:斜向门道空间对民居建筑微环境能够起到有效调节作用,改善场域风环境,提升活动空间整体舒适度。将传统营造经验通过现代科学方法进行分析,以期能够更加客观地认知传统建筑自身所蕴含的绿色营造智慧,为传统民居在当下的新发展提供多样性的参考。

    • 可调节活动式破风圈减振机制与效果分析

      2022, 22(4):1542-1548.

      摘要 (136) HTML (0) PDF 9.57 M (158) 评论 (0) 收藏

      摘要:钢烟囱作为圆截面高耸结构的形式之一,有着高度高,横截面积小的特点,风荷载是其控制荷载,在产生顺风向响应的同时横风向也会产生很大的动力作用,比较典型的是发生横风共振现象,其对结构带来的影响是不可忽视的。本文根据高耸薄壁钢烟囱的特点,采用有限元软件ADINA,通过对结构进行动力时程响应分析及圆柱绕流分析,提出一种可调节活动式破风圈,从而减小风致响应,计算了有无该措施结构的动力响应,并将两种结果进行对比研究,结果表明,安装该种减振措施后结构的动力响应有一定程度降低,减振效果明显,且当调节板长度为直径的2倍时,减振效果最佳,可为工程设计提供参考。

    • 震损情景下人员疏散可视化模拟

      2022, 22(4):1549-1557.

      摘要 (145) HTML (0) PDF 9.14 M (153) 评论 (0) 收藏

      摘要:地震发生时,其引发的下落碎片会影响人员疏散速度甚至造成人员伤亡,但现有的研究通常未考虑地震诱发的下落碎片和倒塌对人员逃生的影响。因此,本文综合考虑地震作用下人员恐慌心理和下落碎片覆盖率等因素,对传统社会力模型的参数进行修正,并对云南大学力行楼进行人员疏散可视化模拟,提出一种“先避难,后疏散”的疏散方案。模拟结果表明:在考虑这些因素的情况下,其结果更加符合现实中地震场景的人员疏散活动,本文所提的疏散方案可以为灾害疏散演习和疏散路径提供一定的指导和帮助。

    • 冻融循环作用下黄土边坡的浅层滑动探讨

      2022, 22(4):1558-1565.

      摘要 (176) HTML (0) PDF 5.03 M (169) 评论 (0) 收藏

      摘要:季节性冻土地区的黄土边坡在春融期往往会发生浅层滑塌,这给工程和人们的生命财产带来了巨大的安全隐患。本文对不同含水率的重塑黄土进行反复冻融后,采用直剪试验测定其抗剪强度,研究了含水率(w)和冻融次数(n)对黄土抗剪强度特性的影响。试验结果表明:在一维冻融条件下,土体内部水分发生了迁移并产生了最大含水层,最大含水层所处位置及其抗剪强度参数受冻融次数和初始含水率的共同影响。其次,根据试验结果及黄土边坡浅层滑塌的特点,采用Janbu法计算了反复冻融作用下黄土边坡浅层土体各层的安全系数并进行对比分析。分析结果表明:在反复冻融作用下,黄土边坡浅层土体最大含水层的位置及其抗剪强度是影响边坡浅层土体稳定性的重要因素。

    • 不同碳酸钙掺量压实黄土的力学性能试验研究

      2022, 22(4):1566-1573.

      摘要 (148) HTML (0) PDF 10.58 M (165) 评论 (0) 收藏

      摘要:本着倡导“绿色环保”新时代新型生产的生态理念,本文为了探讨碳酸钙改良黄土强度和湿陷性的可行性,针对陕西洛川黄土抗剪强度和湿陷特性,采用0%、5%、10%、20%和25%质量比的碳酸钙粉末掺入黄土的方式,进行固结慢剪试验和湿陷性试验。结果表明:改良黄土试样的脆性随碳酸钙掺量增加而增大,当碳酸钙含量较低时,试样剪应力-剪切位移曲线为应变硬化型,碳酸钙掺量达到20%时应力-应变曲线呈软化型;在81%、87%、93%压实度下,不同掺量碳酸钙改良黄土的抗剪强度均显著提高,粘聚力和内摩擦角均随着碳酸钙掺量的增加而增大;而对黄土湿陷性的改良效果与压实程度有关,湿陷系数随压实度的增大显著减小,达93%压实度时碳酸钙改良黄土试样的湿陷性全部消除。因此,使用碳酸钙进行黄土的改良,能够取得填筑黄土抗剪强度增大、湿陷性降低的显著效果,而且“绿色环保”。

    • 基坑抢险斜撑撑脚稳定性模型实验及数值分析

      2022, 22(4):1574-1580.

      摘要 (164) HTML (0) PDF 10.60 M (250) 评论 (0) 收藏

      摘要:在既有基坑工程实践中经常采用钢管斜撑对变形达到预警值的基坑侧壁进行抢险支护,能够获得较好的加固效果。但其支护的承载能力往往受到斜撑撑脚地基土体的稳定性所控制。本文针对基坑抢险工程中最为常用的无基座斜撑撑脚稳定性问题开展了室内物理模型试验研究。并对不同埋置深度的斜撑撑脚地基进行了试验加载和数值分析研究,获得了荷载位移曲线和地基土变形特征,并据此讨论了斜撑撑脚地基承载机理及破坏模式。当撑脚埋置深度较浅时,撑脚地基土体容易发生被动土压力破坏;当撑脚埋置大于一定深度时,撑脚地基承载力才能得到有效发挥。研究结果建议在实际工程应用中要确保斜撑撑脚有2倍管径以上的埋置深度。

    • 考虑地下水浮力分布规律某工程地下底板抗浮性能分析

      2022, 22(4):1581-1587.

      摘要 (139) HTML (0) PDF 8.24 M (157) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着城市建设过程中地下结构的兴起,地下车库可以有助解决交通拥挤,但地下水浮力问题的忽视则会造成地下结构上浮、破坏、倒塌。本文基于位移变化量现场实测与ANSYS APDL数值仿真,对江苏镇江某单建式地下车库底板对比分析,研究其在有无折减工况下的应力与位移情况,计算底板抗浮能力。结果表明,地下车库工程采用大面积地下底板时,计算工况需要考虑地下水浮力的折减效应,且底板中间折减系数大,四周依次递减;而且该规律亦可反映底板的应力、位移分布规律。位移实测结果与地下水浮力折减工况下位移分布规律较为吻合。

    • 基于认知地图的行人地铁站空间认知分析

      2022, 22(4):1588-1594.

      摘要 (144) HTML (0) PDF 2.06 M (126) 评论 (0) 收藏

      摘要:为使应急疏散研究中引入的行人空间认知水平更符合实际情况,本研究运用认知地图法和二元Logistic模型对行人的地铁站空间认知水平进行深度探究,不仅量化分析了样本总体对空间各要素的认知水平差异,也量化分析了样本个体的空间认知水平与个人属性间的关系。研究结果表明样本总体对乘车必须通过要素的认知水平较高,对乘车非必须通过要素的认知水平较低;家庭年收入与到该站频率对样本个体的空间认知水平具有显著正影响。可见,本研究不仅能为地铁站内设计提供理论依据,也能为地铁应急疏散行为决策研究提供新的研究视角。

    • >TV水利工程
    • 白鹤滩库区小江碎石土岸坡库水作用稳定性规律分析

      2022, 22(4):1595-1600.

      摘要 (191) HTML (0) PDF 19.41 M (184) 评论 (0) 收藏

      摘要:水库蓄水是导致山区水库的地质灾害频发的主要原因之一。通过现场调查、物理力学性质试验和数值模拟分析对白鹤滩库区小江碎石土岸坡的蓄水稳定性进行了研究。研究结果表明:在库水上升阶段坡体内浸润线呈“内凹”状,库水快速下降阶段坡体浸润线呈“外凸”状,坡体内部渗流场始终处于不断调整状态,但浸润线变化始终滞后于库水位的变化。在库水上升阶段,岸坡受到向坡内的渗透压力、容重增加及土体浸泡软化等因素影响,岸坡稳定性相比于天然状态略有降低。在水位下降阶段,土体因受到长时间的浸泡软化作用,抗剪强度已经降低,而坡体因渗流作用产生的指向坡外的渗透压力又会增加岸坡的下滑力,降低岸坡的稳定性,使岸坡失稳破坏。

    • >U交通运输
    • 特长隧道群出入口段驾驶员瞳孔大小变化规律

      2022, 22(4):1601-1609.

      摘要 (182) HTML (0) PDF 8.81 M (154) 评论 (0) 收藏

      摘要:山区高速公路特长隧道群出入口段是行车风险较高的路段,隧道出入口段的“黑白洞效应”对驾驶员的视觉影响显著,为了研究该路段的驾驶员瞳孔大小随着与隧道洞口距离的变化情况,本文通过实车试验采集了10名男性驾驶员在雅康高速公路喇叭河隧道群路段行驶的瞳孔直径数据,分析了该隧道群路段各个隧道出入口的驾驶员瞳孔直径大小变化数据,采用统计检验和多元线性模型的方法得到了隧道群路段隧道出入口的驾驶员瞳孔直径预测模型。试验表明:在隧道群不同隧道的入口段,驾驶员瞳孔直径呈现后倾向“W形”波动趋势,在出口段则呈现后倾向“M形”波动趋势,在隧道前后的基本路段,驾驶员瞳孔直径处于2.8~3.5mm之间,适应隧道内暗环境后驾驶员瞳孔直径则维持在4.0mm~5.0mm之间。全覆盖设置遮光棚洞时,有利于短间距相邻隧道的平稳过渡,减小驾驶员明暗适应过程中心理负荷波动程度。

    • 基于谱图量化的能源相关路面研究热点分析

      2022, 22(4):1610-1616.

      摘要 (169) HTML (0) PDF 7.14 M (168) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着资源短缺以及环境问题的日益加剧,道路工程逐渐由单一交通属性向多功能性转变,将能源与路面相结合的“能源相关路面”逐渐成为交通运输领域研究的热点。为快捷有效的掌握能源相关路面的研究进展及存在的问题,采用Citespace文献可视化计量分析软件,以Web of Science 数据库为基础,以energy pavement为主题词,检索得到1997-2020年内的2337篇文献为分析对象,分别从文献共被引、作者合作网络及机构合作网络三个维度进行研究,分析能源相关路面的学科分布特点及各学科间联系,梳理并对比各作者和机构的研究趋势。研究表明,与能源相关路面主题相关的研究主要集中在中国和美国。从2009年开始,研究论文数量急剧增加。现阶段研究侧重点主要集中在能源路面领域,即对全寿命周期评估、热岛效应、温拌沥青和水损害等主题进行研究;对路面能源这一新型领域的研究还处于初级探索阶段,涉及能源收集、沥青太阳能集热器等研究主题。围绕以上两个维度的热点开展研究,并相互渗透与融合是加深能源相关路面研究的有效途径。

    • 基于改扩建工程的路面温度场对沥青混合料动态模量影响规律

      2022, 22(4):1617-1626.

      摘要 (188) HTML (0) PDF 13.56 M (151) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究沥青路面温度场与材料模量的关系,通过实测高速公路改扩建工程旧路与拓宽段路面温度场,分析了沥青路面各结构层的温度变化规律,进而研究了路面结构温度场对沥青混合料动态模量的影响规律。结果表明,沥青路面温度的全年分布呈现双驼峰曲线,分别在5~10°C和25~30°C区间存在两个峰值;路面材料动态模量与温度累积天数之间,随着温度的增加,动态模量呈减小趋势;上、中面层材料存在部分40°C以上的累积天数,此时的材料模量较低。而其他更深结构层次的材料则基本不受40°C以上的影响;随着路面材料模量的变化,早上路面各结构层内温度全天最低,计算出的沥青层底拉应变也最小;下午温度全天最高,计算得到的拉应变也越大。

    • 考虑端部效应的钢筋锈蚀自发漏磁检测试验与仿真

      2022, 22(4):1627-1633.

      摘要 (164) HTML (0) PDF 6.18 M (159) 评论 (0) 收藏

      摘要:自发漏磁检测技术可以对钢筋锈蚀缺陷进行诊断,但是当锈蚀区域距离钢筋端部较接近时,该区域漏磁信号会受到端部退磁场信号的影响。本文针对端部效应较明显的钢筋进行加速锈蚀试验,采集钢筋空间自发漏磁信号,通过试验和COMSOL仿真分析,提出了基于切向磁感应强度梯度峰值间距的钢筋锈蚀宽度判别方法,构建了考虑端部效应的钢筋锈蚀度评价指标。结果表明:当提离高度为6cm时锈蚀宽度判别方法的最小相对误差为4%,平均相对误差为27.9%;通过有限元仿真分析验证,该方法同样适用于锈蚀区域不对称时锈蚀宽度的判断;该钢筋锈蚀度评价指标能有效的排除磁参数差异造成的端部效应影响,且该指标数值出现异常下降时,表示钢筋的锈蚀程度已经处于严重阶段。

    • 浅埋隧道拱顶土石混合体围岩沉降预测

      2022, 22(4):1634-1640.

      摘要 (143) HTML (0) PDF 6.89 M (163) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于地层风化、水土流失等原因,隧道围岩极易形成风化土层,对浅埋隧道开挖沉降产生严重影响。本文将利用连续-非连续数值模拟方法,对这类土石混合体围岩的拱顶沉降因素进行具体研究。结果表明:在相同工况下随着岩石含量、岩石最小粒径和最大粒径的增大,拱顶沉降量逐渐降低;随着土和岩石参数的下降,拱顶沉降量明显增加,进而得出拱顶沉降值的范围。最后结合隧道的实际工程情况,验证了该预测范围的有效性。本文对拱顶沉降的因素进行了进一步的比较,结果可为土石混合体围岩拱顶沉降预测设计提供参考。

    • 隧道竖井出渣孔孔径的确定及其稳定性分析

      2022, 22(4):1641-1648.

      摘要 (153) HTML (0) PDF 12.77 M (165) 评论 (0) 收藏

      摘要:公路隧道竖井普遍采用反井法开挖,出渣孔孔径的确定及其稳定性对整个竖井工程至关重要。云南省墨江至临沧高速公路泰和隧道竖井为大直径深竖井反井开挖工程,围岩情况复杂,其出渣孔是否可以采用无支护的形式以及孔径的大小是决策的一个难题。本文采用理论分析以及有限元数值模拟等方法对竖井无支护出渣孔的孔径的选择及其稳定性进行了分析,确定了出渣孔合理经济的孔径。研究结果为施工中能够采用无支护的出渣孔及其孔径确定提供了依据。现场观察表明出渣孔变形较小,能够正常使用。研究结果对设计和施工具有较好的指导作用。

    • 水平软硬交互地层中浅埋偏压隧道围岩压力计算方法

      2022, 22(4):1649-1655.

      摘要 (148) HTML (0) PDF 4.00 M (159) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究浅埋偏压隧道软硬交互水平层状围岩压力的分布情况。本文依托四川省某高速公路建设项目,结合公路隧道设计规范引入软硬互层围岩参数简化方法,改进现有的均质围岩压力计算理论,得到了基于极限平衡法的水平软硬互层隧道围岩压力解析解。并将计算结果与数值模拟结果、规范法计算结果进行对比验证了其正确性。分析了硬岩与软岩层厚比p值对隧道围岩压力分布的影响规律,对水平软硬交互围岩浅埋偏压隧道的支护提出建议。

    • 基于优化随机森林算法的浮动车GPS数据插补模型

      2022, 22(4):1656-1661.

      摘要 (172) HTML (0) PDF 3.99 M (150) 评论 (0) 收藏

      摘要:为改善浮动车GPS数据因采集过程中受到干扰造成数据缺失问题,通过分析法研究了浮动车GPS数据与交通流状态和道路线形之间的关联性,提出一种基于优化随机森林算法的浮动车GPS数据插补模型,本模型针对随机森林算法插补过程中,因自身的随机性而引起插补结果具有波动性问题,在结果输出部分引入权重因子,通过线性优化算法,调节权重因子大小使输出结果波动性降低的同时满足道路线形特征。实验对6名志愿者21天的出行轨迹数据进行插补,结果表明:本文所构建的模型平均误差12.3m,相较于随机森林模型、决策树模型和线性回归模型分别减少14.9m、24.3m和239.3m,可见采用优化随机森林算法建立的插补模型有效提升了浮动车GPS数据插补精度,为交通状态分析、地图匹配等应用提供数据基础。

    • 基于分解算法的动态大规模合乘匹配-路径规划

      2022, 22(4):1662-1668.

      摘要 (163) HTML (0) PDF 8.43 M (146) 评论 (0) 收藏

      摘要:动态合乘是出行路线相似的出行者共用一辆车的交通方式,能够有效利用现有资源,最大化社会效益。当前合乘研究存在司机-乘客匹配质量不高,算法实时性差等局限。本文提出了考虑订单匹配数量、司机旅行时间、乘客等待时间与乘客延误时间的司机-乘客合乘匹配模型。针对模型特点,设计了基于分解方法的司机-乘客合乘匹配与路径规划算法。通过选择贪心随机自适应搜索算法、粒子群算法与本文的算法对比,成都市网约车数据验证,结果表明:分解算法下司机与乘客不方便成本低于贪心与粒子群算法;分解算法订单匹配率在90%以上,高于贪心与粒子群算法的80%-90%匹配率。通过对比证明,本文提出的模型与算法,能够在保证高匹配率的前提下,降低出行不方便成本,提高算法实时性,在实际工程中有较好的应用效果。

    • 基于实车路试的迂回式立交匝道小客车行驶速度特征研究

      2022, 22(4):1669-1677.

      摘要 (149) HTML (0) PDF 12.52 M (162) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确迂回式立交匝道内行驶速度变化模式以及特征,通过开展实车路试获取了自然驾驶状态下的车辆运行数据,使用mobileye 630采集了33名驾驶员在4条迂回式立交匝道的连续行驶速度,分析了迂回式匝道的速度变化模式、分位值特性以及不同性别、不同风格驾驶员之间行驶速度的差异性,明确了迂回式匝道的速度特征。结果表明:(1)小客车在迂回式匝道的行驶速度变化模式表现为入弯减速、稳定行驶、出弯加速三个阶段,运行速度的离散性随着道路曲率半径增大而增大;(2)速度最低点分布在整个圆曲线段,减速长度与减速终点距离成正相关关系;(3)男性驾驶员在小半径匝道的行驶速度明显高于女性驾驶员;驾驶风格对行驶速度的影响与迂回式匝道线形组合有关;(4)行驶速度值随着匝道半径增大而增加。研究结果可以为匝道几何线形设计和交通运行管理提供科学依据。

    • >V航空、航天
    • 垂直旋转圆盘边缘液体滑移率及液柱形态

      2022, 22(4):1678-1685.

      摘要 (150) HTML (0) PDF 8.58 M (149) 评论 (0) 收藏

      摘要:旋转圆盘表面液体与壁面之间存在切向相对滑移,液体的转速并不等于圆盘转速。利用高速摄影拍摄圆盘边缘液体形态,用软件Image J测量了液体的滑移率及液体头液滴与液柱的直径比。分析发现,垂直旋转圆盘不同区域的液体滑移率不同,随转速增加,各区域滑移率趋向相同,约为10%~13%。圆盘表面的波动、边缘液体的形态会影响液体滑移率的大小,当液体形态为液膜时,滑移率大大增加,可达70%。头液滴与液柱的直径比随转速增加而下降,当转速达到3 500 r/min后,直径比不再明显变化,保持在1.5左右。头液滴直径与流量关系不大,随转速增加而减小,当转速达到4 000 r/min后,不再明显变化,约为0.25mm.

    • 险情下机组沟通对进近着陆绩效影响的中介机制分析

      2022, 22(4):1686-1692.

      摘要 (139) HTML (0) PDF 2.01 M (160) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高进近着陆绩效,结合航空事故调查分析,确定出机组成员间的有效沟通是确保安全飞行的基本要素之一。以机组成员的情境意识和机组的团队共享心智为中介变量,构建机组沟通对进近着陆的影响机制理论模型。采用Flight Simulator飞行软件,模拟单发失效应急情境,利用情境意识评定技术和团队共享心智测量量表,测量机组沟通对进近着陆阶段绩效的影响。实验结果表明:机组沟通、机组成员的情境意识及团队共享心智与进近着陆绩效间均存在显著的相关;在多重中介模型中,机组沟通主要通过三条路径的间接作用影响进近着陆绩效:机组成员情境意识的中介作用、机组团队共享心智的中介作用及情境意识和团队共享心智的链式中介作用。因此,通过提高机组沟通质量,进一步提高其机组成员的情境意识及团队共享心智水平,从而可以提高进近着陆安全水平。

    • 基于态势感知的滑行路径优化算法

      2022, 22(4):1693-1698.

      摘要 (158) HTML (0) PDF 3.00 M (186) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高繁忙机场场面运行效率,以优化航空器滑行路径、减少航空器滑行延误时间为目标,通过分析滑行道的运行态势,构建了机场滑行路径优化模型,并提出基于态势感知的滑行路径优化模型求解算法。算例结果表明:基于态势感知的滑行路径优化算法与传统的先到先服务优化算法相比,航空器在整个滑行过程中的总运行时间下降了5%。可见基于态势感知的滑行路径优化算法可以提升滑行道的整体运行效率。

    • >X环境科学、安全科学
    • 空气前端净化技术Warp Air Clean对柴油车尾气的减排效果

      2022, 22(4):1699-1706.

      摘要 (166) HTML (0) PDF 7.32 M (146) 评论 (0) 收藏

      摘要:柴油车是城市氮氧化物和颗粒物污染的主要来源之一。本研究以一种新型的发动机前端空气净化技术Warp Air Clean(WAC)为研究对象,研究其对7辆柴油货车在怠速和自由加速阶段的减排效果。结果表明,WAC对柴油货车一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)和固体颗粒物(PN)的平均减排率分别为12.2%、2.9%、3.9%和11.3%;不同排放标准下,WAC对国Ⅲ车辆的净化效果更佳。同一排放标准下,轻型柴油车的减排效果要优于重型柴油车;怠速(空挡)阶段,WAC对使用年限长、排放标准低的车辆净化效果更佳;自由加速阶段,WAC对CO、NOx和HC的净化作用主要表现为降低车辆加速过程中气体污染物排放的峰值,最高分别可达70.6%、50.0%和38.6%。

    • 炼铝赤泥污染物淋滤试验研究

      2022, 22(4):1707-1713.

      摘要 (167) HTML (0) PDF 5.09 M (156) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究与防控炼铝固废赤泥堆放造成的地下水污染,从山东省某炼铝固废堆厂采集了赤泥样本,首先通过室内污染物浸泡试验,研究了赤泥在不同浸泡时间和不同比例条件下污染物的浓度变化;然后,运用去离子水进行了土柱淋滤试验,模拟了降雨条件下赤泥堆土淋滤液在下渗过程中污染物的迁移情况。结果表明,浸泡液中F-的浓度最高可达54.1mg/L,超标53倍;SO42-的浓度可达259.57mg/L,已超出III类水标准,Al3+可达29.20mg/L,超标57倍;浸泡水量相较于浸泡时间对赤泥中组分的浸出影响更显著;淋滤液中F-、Na+、Al3+和TDS的浓度整体呈现先增大后逐渐减小的趋势,其原因主要是发生了离子交换反应以及生成了CaF2和MgF2。在自然降雨条件下赤泥中的Mg2+和Fe3+不易随淋滤液迁移进入包气带造成污染,因此赤泥污染防控时,应将F-、Al3+、SO42-等污染成分作为主要防控对象。

    • 基于改良剂复配的离子型稀土矿渣生态修复试验研究

      2022, 22(4):1714-1718.

      摘要 (152) HTML (0) PDF 3.56 M (144) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对离子型稀土浸矿废渣结构松散,难以生长植被,酸化加剧的问题,从增强保水渗透性、提高有机质含量和pH值中和三方面对矿渣进行改良。通过添加聚丙烯酰胺(PAM)、腐植酸或腐熟鸡粪、生物质电厂灰三种材料来实现上述目的。盆栽试验表明,改良后矿渣上种植黑麦草的平均干重和株高,矿渣pH均得到了不同程度的提高,腐熟鸡粪相较腐植酸更有优势,生物质电厂灰可将原酸性矿渣改良至接近中性。通过研磨物理改性后,矿渣粒径从150微米降低至100微米左右,但研磨实验组黑麦草的平均鲜重和株高均低于原矿渣试验组,其中鲜重降低18.52%,株高降低3.90%。改良剂复配正交试验中,黑麦草生长状况均优于对照组,试验所得黑麦草的最佳生长条件下的改良剂及其添加水平为:0.01%PAM,1%腐熟鸡粪和1%生物质电厂灰。以此为离子型稀土矿渣生态修复治理基质改良提供参考。

    • 不同热处理次数对软包锂离子电池热安全性影响

      2022, 22(4):1719-1724.

      摘要 (188) HTML (0) PDF 5.90 M (162) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文通过对三元软包锂电池进行80 ℃高温热处理,模拟研究高温环境对三元软包锂电池热安全性能的影响。对比分析了高温对软包锂电池热失控温度、电压和dV/dQ曲线等的影响。实验发现,随着热处理次数增加,电池充放电容量依次降低,其中第三次热处理对电池容量影响最显著。电池内部结构受损程度逐渐增加,电池内部结构变得脆弱,热失控时间逐渐提前。热失控危害性降低,热失控时电池最高温度依次下降。

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