• 2022年第22卷第2期文章目次
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    • >P天文学、地球科学
    • 地表典型铁锰沉积物岩石漆的研究历程与展望

      2022, 22(2):439-446.

      摘要 (376) HTML (0) PDF 16.30 M (893) 评论 (0) 收藏

      摘要:岩石漆是地表风化环境中最具代表性的铁锰质沉积物,一直以来在学界广受关注。近几十年来,随着表征技术的不断发展,岩石漆的研究也取得了显著成果。本文简述了岩石漆的研究历程,着重介绍了岩石漆的形貌特征、地球化学特征、矿物组成和成因机制。产于地表暴露环境中的岩石漆是地表关键带的重要组成部分,是各种物质发生交互作用的关键性场所。因此,岩石漆具有记录环境、影响环境和改变环境的能力,在反演环境气候变化、定年上古遗迹、参与地表物质演化、探索地外生命等方面具有重要的研究意义。

    • >TK能源与动力工程
    • 离子风强化散热技术研究进展

      2022, 22(2):447-454.

      摘要 (246) HTML (0) PDF 3.99 M (381) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >TQ化学工业
    • 高聚物粘接炸药失效机理与寿命评估研究综述

      2022, 22(2):455-462.

      摘要 (346) HTML (0) PDF 5.43 M (447) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:了解PBX(polymer bonded explosive)失效机理对改善PBX老化性能、准确评估PBX寿命具有重要意义。讨论了PBX中炸药晶体、粘接剂和粘接剂-晶体界面等对PBX性能的影响,以及常见的PBX寿命预测方法。结论表明,PBX炸药晶体粒径分布影响炸药的性能释放和感度,晶体越小,分布越均匀,性能释放越好,感度越小。老化过程中由于多种作用的综合影响,感度变化不大,但炸药晶体分解深度仍是评价炸药性能的重要因素。粘接剂作为炸药的基体对PBX性能有着重要影响。粘接剂在老化过程中会发生氧化交联和降解断链,粘接剂的交联和断链是PBX力学性能变化的根本原因,氧化交联占主导时PBX变硬,变脆,降解断链占主导时,PBX变软,变粘。界面脱粘是PBX损伤的重要形式,是PBX力学性能变化的直接原因,可以通过在炸药基体中添加功能助剂可改变界面的力学性能从而提升PBX的强度。

    • >U交通运输
    • 智能轮胎状态信息估算研究综述与展望

      2022, 22(2):463-470.

      摘要 (396) HTML (0) PDF 6.96 M (523) 评论 (0) 收藏

      摘要:智能轮胎技术能够将轮胎与路面的相互作用信息第一时间反馈到汽车的控制系统,对汽车的行驶安全性、经济性以及舒适性等起着至关重要的作用。本文主要从轮胎力估算、路面条件识别、轮胎滑水监测、轮胎磨损监测以及状态信息控制应用等角度梳理了智能轮胎状态信息估算的国内外研究进展,并展望了智能轮胎技术的未来发展趋势及可能面临的挑战。

    • >O3力学
    • 汽车动力总成非线性能量阱参数设计方法

      2022, 22(2):471-480.

      摘要 (208) HTML (0) PDF 15.61 M (433) 评论 (0) 收藏

      摘要:为控制汽车动力总成的垂向振动,建立了动力总成-NES(Nonlinear energy sink,非线性能量阱)二自由度振动模型,考虑动力总成激励力主要为简谐激励和冲击激励。在动力总成简谐激励下,利用复变量-平均法推导了系统慢变方程,得到稳态响应方程,并判断解的稳定性。以平均能量耗散率最大为优化目标,对NES刚度进行优化,优化后的NES减振效果得到明显改善。利用时程曲线、相轨迹和Poincaré映射对系统响应机制进行分析,得到系统响应机制对减振效果的影响规律,给出NES阻尼的优化原则。最后,在动力总成冲击激励下,计算分析了系统各参数对减振性能的影响规律,给出NES刚度和阻尼的优化方法,结果表明优化后的NES能够有效的抑制动力总成在冲击激励下的振动。

    • >P天文学、地球科学
    • 不同空间方位异常体的直流电阻率法分析

      2022, 22(2):481-487.

      摘要 (323) HTML (0) PDF 7.23 M (232) 评论 (0) 收藏

      摘要:在运用电流电阻率法进行勘探时,对异常构造的实际位置准确定位以及位置偏差的校准,都能够提高其勘探效果。为了研究直流电阻率法对低阻板状异常体在空间方位上的变化,利用COMSOL软件进行三维半空间的直流电阻率法模拟研究。首先采用点电源对COMSOL软件模拟的数值解与解析解进行误差分析;然后采用单极-偶极和偶极-偶极装置对板状异常体沿不同方向旋转的电阻率变化,以及分析不同旋转方向的横向电阻率变化。正演结果表明低阻板状体绕Y轴旋转其极值两侧双峰的高低与旋转方向有很大关系,但是在沿Z轴旋转时,需旋转角度较大才有明显变化;两种旋转都随着旋转角度的增大,异常幅值也在增大;而在横向上的变化,随着绕Y旋转角度增加,低阻异常位置相对于真实位置有所提前,且异常范围增大;绕Z轴旋转,异常范围变化较小,位置有所提前。

    • 电成像孔隙度谱在砂砾岩有效储层识别的应用

      2022, 22(2):488-495.

      摘要 (217) HTML (0) PDF 13.78 M (1254) 评论 (0) 收藏

      摘要:砂砾岩体储层非均值性强、孔隙结构复杂,测井识别储层有效性难度大。以红车断裂带佳木河组砂砾岩地层为研究对象,综合运用物性、岩石薄片、压汞等资料,将研究区储层孔隙结构划分为三种类型。鉴于中基性母岩顺磁矿物的影响,核磁共振测井对孔隙结构及储层有效性反映不灵敏,因此,充分利用成像资料反映井壁砂砾岩体非均质性的优势,根据FMI电阻率值转化的孔隙度谱的形态特征,将研究区孔隙度谱归为多峰宽谱型、变峰中谱型和单峰窄谱型,并提取出孔隙度谱几何平均值(Pgm),方差(φv2),局部最大、最小孔隙度(φmax、φmin),变异系数(VKφ)等参数,明确了各个参数与压汞孔隙结构参数存在确定的关系后,建立了基于孔隙度谱参数的渗透率计算公式及储层分类综合评价指数,并结合试油资料,建立了适合本研究区的砂砾岩储层评价标准。最终将该方法应用至井筒剖面中,有效划分了有利储层,也为研究区砂砾岩油藏的高效开发提供了依据。

    • 成都五家坟滑坡变形破坏特征和复活机制分析

      2022, 22(2):496-503.

      摘要 (280) HTML (0) PDF 21.16 M (1474) 评论 (0) 收藏

      摘要:龙泉山东翼五家坟“8.8”滑坡是长历时、强降雨诱发的中型滑坡,规模达5.0×105m3。滑坡直接威胁到下方丹景镇张家沟村安置小区45户195人,并造成在建丹景乡一期安置小区停工。该滑坡为缓倾角-中厚层-岩质-顺层滑坡,边界清晰。根据滑坡变形破坏方式、运动速度、破坏强度及滑坡结构差异,将滑坡从上至下划分为三个区域:后缘拉裂沉陷变形区、中部拉裂破坏变形区、前缘滑动解体及滑覆变形区。滑坡的形成和发展主要受龙泉山背斜地层构造、地形地貌、人类活动和降雨激发等条件控制,各因素共同导致老滑坡复活。前期降雨是本次滑坡复活的主要诱发原因,滑坡剧烈滑动时间与最大日降雨发生时间滞后约2天,滑坡的发生与最大降雨在时序上具有明显滞后性。滑坡的形成演化模式为老滑坡后缘拉陷槽内充水后形成静水压力,并在底面扬压力、滑坡自重及滑带土泥岩泥化软弱夹层膨胀力共同作用下,作用于滑面(带)的有效应力降低,剪应力超过其抗剪强度,整个滑坡体复活发生失稳滑动,产生平推式滑移-弯曲破坏模式。此类滑坡在四川红层地区具有代表性,通过对该类滑坡的变形破坏特征和形成机制的研究可以为预防和治理此类滑坡灾害提供科学支撑。同时对具备相似地貌和地质环境条件的斜坡应引起相当重视,注意加强古(老)滑坡的判识。

    • >Q生物科学
    • 人源OR51E2基因家族全基因组进化和功能分析

      2022, 22(2):504-510.

      摘要 (342) HTML (0) PDF 9.52 M (580) 评论 (0) 收藏

      摘要:短链脂肪酸(SCFAs)是膳食纤维在肠道细菌发酵过程中的代谢产物,主要包括乙酸、丙酸和丁酸。SCFAs可通过结合SCFAs受体影响宿主健康。OR51E2为一种新发现的SCFAs受体,关于OR51E2的系统发育及其功能研究相对缺乏。本研究利用生物信息学方法分析人源OR51E2基因家族基因的氨基酸组成、保守基序、蛋白结构、理化特性和系统进化关系,利用geneMANIA软件分析OR51E2相互作用蛋白的关系, GEPIA2分析OR51E2在直肠腺癌患者的表达和预后分析。结果表明,人源OR51E2基因家族包含OR51E1、OR51E2两种基因,OR51E1、OR51E2在氨基酸组成、开放阅读框保守基序、蛋白结构整体上基本保守,亮氨酸和色氨酸含量分别为最高和最低的氨基酸,包含三个保守基序,皆为单链氨基酸,但也存在部分差异。系统进化树表明,OR51E2基因家族分为三类,OR51E1、OR51E2、OR51E2_,进化关系呈水生动物到陆生动物功能结构复杂化。OR51E2在直肠腺癌患者显著性低表达,预后分析显示OR51E2高表达与低表达直肠腺癌患者风险比值为1.5,logrankP=0.38。本研究对OR51E2基因家族全基因组进化和功能分析,为进一步研究OR51E2肠道代谢和疾病调控机制奠定了基础。

    • >TB一般工业技术
    • 穿孔板空气薄膜阻尼结构隔声特性

      2022, 22(2):511-517.

      摘要 (242) HTML (0) PDF 9.12 M (1082) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高空气薄膜阻尼结构中低频段隔声性能,本文提出采用复合穿孔结构的空气薄膜阻尼结构,即穿孔板空气薄膜阻尼结构。首先,利用FE-SEA混合法构建了空气薄膜阻尼结构的数值模型,并与实验结果进行了对比验证了模型的有效性。在此基础上,研究了穿孔板空气薄膜阻尼结构孔的位置、穿孔率、孔径及孔的形状和排布方式等结构参数对其隔声性能的影响。研究结果表明,在附加板上穿孔使空气薄膜阻尼的隔声性能有明显提升,而基板上穿孔其隔声性能改善效果不佳。并且穿孔率和孔径是影响隔声性能的重要因素,而孔的形状和排列对隔声性能影响不大。本文研究为中低频段空气薄膜阻尼隔声结构设计提供了依据,具有重要的工程应用价值。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 布尔台4-2煤综放工作面矿压显现及防控技术

      2022, 22(2):518-523.

      摘要 (179) HTML (0) PDF 7.26 M (1493) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了进一步研究厚硬顶板临空巷道强矿压显现规律,以神东布尔台42107综放工作面为工程背景,通过理论分析、数值模拟和现场实测相结合的方式,系统的研究了42107综放工作面超前段矿压显现规律,并提出了“超前支架+顶板补强+煤帮补强+水力压裂”的具体防护措施,结果表明:42107综放工作面顶板周期来压步距变化范围为17.3-34.0m,均值为23.8m;机头来压步距6.4-35.6m,均值为20.0m;机尾来压步距8.7-60.9m,均值为28.7m;中部来压步距8.4-44.2m,均值为25.5m,防治效果良好。

    • >TE石油、天然气工业
    • 断块油藏水平井提液参数优化

      2022, 22(2):524-531.

      摘要 (258) HTML (0) PDF 9.55 M (295) 评论 (0) 收藏

      摘要:在断块油藏开发中水平井具有改善断块油藏连通能力的特点,并且提液作为一种重要的剩余油挖潜手段,具有降本增效的特点。为研究水平井提液参数优化,本文采用数理统计的方法,针对典型断块油藏的水淹模式进行总结,运用多元线性回归方法对水平井提液效果主控因素进行分析,并针对提液效果开展三参数的响应曲面研究。研究结果表明三个参数中注采比对提液效果的影响最大;快速水淹井晚期提液总体效果明显,并且提液时机越早,采出单位的水带出的油越少,水的处理费用越高;缓慢水淹井早期提液总体效果明显,其提液规律与快速类表现基本类似,不同之处在于,提液时机越晚,采出单位水带出来的油越少,水的处理费用越高;经过优化后,快速水淹井提液后累产油提高12.64×104m3,缓慢水淹井提液后累产油提高7.24×104m3。

    • >TM电工技术
    • 基于特征工程的集成学习短期光伏功率预测

      2022, 22(2):532-539.

      摘要 (300) HTML (0) PDF 3.22 M (360) 评论 (0) 收藏

      摘要:短期光伏功率预测对于电网稳定运行具有重要意义。为了解决单一模型预测精度不佳的情况,文章提出一种在Stacking集成学习框架下融合Bagging和Boosting算法的短期光伏功率预测模型。首先,引入Copula函数的相关性分析和轻量级梯度提升机的特征贡献度计算来进行特征筛选,然后,选取泛化性能较优的模型作为基学习器,并采用贝叶斯优化算法来对基学习器模型参数进行优化,最后,定义一个超级学习器,采用5折交叉验证,将基学习器与元学习器封装到超级学习器中训练。算例结果表明,在不同季节和不同天气条件下,Stacking模型相较于单一模型有着更高的预测精度。

    • 基于天牛须搜索算法的短期风电功率组合预测

      2022, 22(2):540-546.

      摘要 (287) HTML (0) PDF 4.65 M (242) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高风电功率预测精度,提出了一种完全集成经验模态分解(CEEMDAN)、极限学习机(ELM)和改进天牛须搜索算法(IBAS)的组合预测模型来预测风电功率。引入动态惯性权重改进天牛的位置更新方式,提高天牛须搜索算法的寻优能力。在预测过程中,首先通过CEEMDAN对原始风电功率数据进行预处理,将非平稳信号分解为一组按照频率和振幅大小排列的序列分量,减少数据波动带来的预测误差。然后利用IBAS优化ELM构建预测模型,分别预测每个序列分量,最后叠加每个序列分量的预测值得到最终预测值。仿真结果表明,与其他预测模型相比,本预测模型预测精度最高,评价指标MAE、RMSE、MAPE均为最小,具有广阔的实际应用前景。

    • 基于长短期记忆法的换流站阀冷系统参数预测

      2022, 22(2):547-555.

      摘要 (174) HTML (0) PDF 6.94 M (260) 评论 (0) 收藏

      摘要:在对换流站阀冷系统的内冷水流量、进出阀温度、主泵及回水压力等参数进行采样时,时常发生数据缺失或异常的情况;同时,由于阀冷系统的上述运行参数具有时序性,对内冷水系统的入水温度等关键参数完善并进行有效预测可以更准确地评估阀冷系统冷却能力。提出了一种基于均值填补的采样值处理方法,使样本集更完善、更贴合换流站阀冷系统的实际运行情况;分析了阀冷系统运行参数的时序属性,提出一种基于主成分分析的长短期记忆网络模型的时间序列预测方法,通过对换流阀关键运行参数的预测实现对系统冷却能力的有效判断。经实例验证,所建立的预测模型的平均绝对百分比误差约为4.96%,证明了所建模型的有效性。

    • 光伏电站机电暂态实用化等值建模方法

      2022, 22(2):556-562.

      摘要 (231) HTML (0) PDF 4.80 M (532) 评论 (0) 收藏

      摘要:为兼顾光伏电站实际运行特性及大电网全域仿真压力,同时考虑场站级建模实际成本及工程推广,提出一种光伏电站机电暂态实用化等值建模方法。首先基于光伏电站有功功率控制及逆变器低电压穿越试验实测数据,利用最小二乘估计法辨识得到符合实际特性的光伏发电单元关键参数,并在此基础上考虑集电线路等对光伏电站暂态特性的影响,依据光伏电站整场实际运行情况搭建完成场站级详细机电暂态模型;然后基于综合距离指标实现扰动情况下对各光伏方阵的分群聚类,并根据分群结果利用等值前后并网点输出功率不变原则求取集电线路等值参数,由此完成场站级等值模型搭建。最后仿真对比某实际光伏电站等值模型及详细模型运行特性,结果表明所提机电暂态等值建模方法具有较好的准确性和工程实用性。

    • 基于铁塔等效的交叉跨越架空线安全距离分析

      2022, 22(2):563-569.

      摘要 (185) HTML (0) PDF 12.40 M (635) 评论 (0) 收藏

      摘要:精细化塔线体系有限元模型动态响应计算需要耗费大量计算成本,不适应于重要交叉跨越线路动态安全距离的实时计算。本文给出了一种输电铁塔等效刚度的计算方法,并使用等效铁塔模型建立了交叉跨越塔线体系模型。针对一220kV交叉跨越线路架空线动态安全距离实例分析,发现等效模型在静力特性、振型和固有频率方面与桁梁模型具有良好的一致性。在此基础上本文分别对桁梁模型和等效模型建立的塔线体系进行了600s的动态响应模拟。结果显示,等效模型塔线体系中架空线节点的位移时程曲线与桁梁模型结果相似度高,在进行交叉跨越线路的动态响应分析时,使用等效模型代替桁梁模型能显著减少模型中的单元数量,节省计算耗时。经计算,在31m/s大风条件下该交叉跨越的架空线距离能保持在安全距离以上。

    • 应用YOLOv4-tiny算法实现保护压板智能校核

      2022, 22(2):570-576.

      摘要 (192) HTML (0) PDF 9.36 M (243) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前继电保护压板的巡检校核仍以人工为主,为提高其工作的效率,提出一种智能实时校核方法。该方法首先使用YOLOv4-tiny算法对压板的投退状态进行预测,然后使用腾讯开源的NCNN前向推理框架,对YOLO模型进行优化,最后将模型移植到移动端,使用APP完成压板校核。经测试,模型的均值平均精度达到99.13%,平均预测速度达到30FPS,并可以有效解决反光、遮挡等环境因素的影响,可以显著提升巡检工作的效率。

    • 考虑饱和特性的电动汽车双向变换器控制策略

      2022, 22(2):577-584.

      摘要 (181) HTML (0) PDF 6.96 M (264) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着电动汽车日益普及,充放电流越来越大,传统的电感解耦控制在大电流情况下会造成电感饱和,引起解耦不充分,影响控制精度。针对这一问题,文章提出一种改进型无电感解耦控制策略。首先,采用SOGI生成正交信号取代传统延时构造法,提高相应速度;然后采用积分模块进行改进型无电感解耦控制,避免电感饱和造成解耦不充分;最后利用Matlab/Simulink平台对该控制策略进行仿真验证,同时基于TMS320F28335 DSP开发板为实验平台对无电感解耦的控制进行验证,实验结果表明无电感解耦控制策略具有解耦充分,控制精度高,响应速度快的特点。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 基于机器学习的运营商客户行为分析

      2022, 22(2):585-592.

      摘要 (253) HTML (0) PDF 3.38 M (289) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了有效处理企业越来越多的业务数据,为企业业务提升和用户价值挖掘提供积极帮助,本文将机器学习方法应用于某运营商客户业务数据处理过程。首先对原始数据进行预处理,去除重复值、缺失值、异常值,并进行标准化处理,然后对不平衡数据采用SMOTE技术进行过采样,减少了预测的偏差。对处理后数据分别建立传统神经网络模型、优化神经网络模型和随机森林模型,并通过结构调优和参数调优等进行模型优化,对运营商客户进行预测与分析。实验结果表明,优化后的模型预测准确率可达96%,有良好的客户预测与分析效果,可见优化模型的有效性。最后为运营商挽留流失客户、维系非流失客户提供了解决方案,为运营商实施精准营销、节省运营商营销成本和创造更多利润提供了技术支持。

    • 脉冲涡流阵列探头与铝合金缺陷定量检测

      2022, 22(2):593-599.

      摘要 (258) HTML (0) PDF 9.88 M (1533) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对航空铝合金试件体积较大的问题,建立了阵列式PEC探头有限元仿真模型,根据脉冲涡流趋肤效应及能量分布原理,设计了MAX038仿真模型产生激励信号并加载于阵列线圈上,通过优化线圈参数实现了试件缺陷的定量检测。实验结果表明,仿真模型激励信号加载于线圈上生成的磁场分布,与模拟激励相似但更接近实际情况。优化后的线圈提高了缺陷识别灵敏度和分辨率,在缺陷检测中表面缺陷宽度与特征信号峰值成正比,缺陷深度与特征信号峰值成指数关系。

    • 基于上下文特征的视网膜血管分割算法

      2022, 22(2):600-605.

      摘要 (163) HTML (0) PDF 6.74 M (228) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对视网膜血管分布复杂且多变,提出一种基于上下文特征提取的视网膜血管分割算法。首先通过K-L变换生成灰度图并经过预处理增强对比度。然后经过局部信息熵进行采样。该网络编码部分的多感受野残差编码模块在兼顾速度的同时对特征进行充分的提取。同时底部的特征融合模块由非对称融合非局部模块和非对称金字塔非局部模块两部分组成,用于融合图片的上下文特征。而解码部分由多个微型U型网络组成,保证将底层特征和高层映射特征有效融合并进行深层次的再提取。本文算法在DRIVE进行仿真,准确率为96.45%,特异性为98.37%,敏感度82.7%,AUC为98.64%,其实验结果表明能有效地分割视网膜血管。

    • 基于规则的身体动作快速识别方法

      2022, 22(2):606-613.

      摘要 (203) HTML (0) PDF 6.00 M (279) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提升身体动作的识别效率,减少身体动作中整体位移对识别效果的影响,提出了一种基于规则的动作快速识别方法。首先,建立简化的关节点模型,并以髋关节中心点建立投影坐标系;其次,定义身体关节夹角和中心参数,设计动作判别函数,基于实验数据建立判别规则库与动作分类库;最后,将实时采集的关键帧数据与规则进行匹配,实现动作的快速识别。通过开展多数据集、多方法的比较实验,得到的平均识别准确率为90.72%,识别时间为0.996s,识别效率优于其他方法。

    • 基于面部表情和双流网络的驾驶员疲劳检测

      2022, 22(2):614-619.

      摘要 (182) HTML (0) PDF 8.04 M (340) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种基于面部表情的驾驶员疲劳检测方法,该方法结合了传统特征提取和双流卷积神经网络。首先,对采集的驾驶员图片进行预处理,使用Dlib进行人脸检测以及人脸特征点定位。然后,根据人脸特征点获取人脸表情感兴趣区域以及嘴部区域,并分别提取Gabor特征和局部二值模式(local binary patterns,LBP)特征。最后,利用设计的疲劳表情识别网络对获取的两种传统特征进行信息融合以及疲劳表情识别。实验表明,提出的方法具有较高准确率,能够适应驾驶室内不同光照条件的场景,具有较强的鲁棒性。

    • 基于改进U-Net的透明件划痕检测方法

      2022, 22(2):620-627.

      摘要 (230) HTML (0) PDF 6.57 M (382) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了满足透明件表面质量和市场竞争的需求,实现产品表面缺陷的自动化检测至关重要。本文针对透明件表面划痕快速检测问题,提出了一种基于改进U^2-Net的缺陷检测方法。首先,论述直接应用U^2-Net网络进行透明件表面划痕检测的数据集准备、网络搭建、损失函数、评估指标;其次,初始化网络进行训练,分析产生误检漏检及低效的原因;最后,优化损失函数,加入正则化技术,并给出在输入数据前加入Mosaic数据增强,在解码阶段融入深层可分离卷积以及加入Attention机制的改进方案。结果表明:本文提出的改进方案能够有效分割出不同情况下的划痕,准确率达到0.987,漏检率为0.006,并在检测速度上有19%的提升。可见改进U^2-Net的透明件划痕检测方法能够很好满足工业流水线准确检测缺陷的实际需求。

    • >TQ化学工业
    • 超声波对CO2水合物生成过程的影响

      2022, 22(2):628-634.

      摘要 (256) HTML (0) PDF 2.89 M (291) 评论 (0) 收藏

      摘要:CO2捕集、利用与封存(carbon capture utilization and storage, CCUS)是控制温室气体排放的重要途径之一,是实现碳达峰、碳中和目标的重要举措。为研究超声波对水合物法捕集CO2的作用效果,搭建了一套高压条件下超声波作用于CO2水合物生成实验装置。实验过程中超声参数设置为功率比70%、总作用时间8 min、每次作用时间8.0 s、间隙时间4.5 s。结果表明:超声可以大大促进CO2水合物的生成,其原因可能是超声能够增大气液界面传质系数、溶液过饱和度以及对溶液产生扰动并不断更新反应面积;在超声作用下,CO2水合物生长前期存在一个快速反应阶段,该阶段持续时间与驱动力成正比;此外,CO2水合物生成量和生长速率都与驱动力成正相关。

    • >TU建筑科学
    • 校园声景观认识——以华北水利水电大学龙子湖校区核心区域为例

      2022, 22(2):635-647.

      摘要 (236) HTML (0) PDF 22.72 M (733) 评论 (0) 收藏

      摘要:声景观评价是校园声景观营建的前提,对优化校园环境,满足师生生活学习需求有重要意义。当前声景观的评价研究多集中在公园、居住区等空间,针对高校校园的声景应用研究几乎没有。本文在场地实测和问卷调查的基础上,构建主客观结合的评价方法,对华北水利水电大学龙子湖校区核心区域进行了声景观舒适度评价,并在ArcGis平台支持下,模拟了当前和理想状态下的校园声景观分布,明确了校园声景观的游览和营建模式。本文对校园声景观优化及营建有着重要的理论和参考价值。

    • 含水率及夹层厚度对软弱夹层强度影响分析

      2022, 22(2):648-659.

      摘要 (266) HTML (0) PDF 30.59 M (790) 评论 (0) 收藏

      摘要:软弱夹层对斜坡及围岩稳定性影响较大,对其剪切力学特性的研究具有实际工程意义。巴东组第三段(T2b3)特殊岩体特性使风化后的软弱夹层和地下水中含有较多CaCO3,使软弱夹层力学性质发生改变。基于此,以三峡库区巴东组第三段泥灰岩和层间软弱夹层为研究对象,对土-岩剪切试样进行室内直剪试验及微计算机断层扫描试验、电镜扫描试验,从宏微观角度重点研究含水率、夹层厚度及CaCO3含量对软弱夹层抗剪强度的影响规律及动态特性。研究表明:CaCO3通过降低土体孔隙率和改变土颗粒形态提升内摩擦角,通过增强土体胶结能力提升内聚力,从而增大其抗剪强度。低CaCO3含量下,试样抗剪强度随含水率的增大而减小;高CaCO3含量下,18%含水率以下时,抗剪强度随含水率的增大而增大,而到22%时抗剪强度突降。低轴向应力下,试样抗剪强度受夹层厚度影响较小且随CaCO3含量的增大而增大;高轴向应力下,从高夹层厚度低CaCO3含量到低夹层厚度高CaCO3含量,试样抗剪强度逐渐变大。

    • 描述砂性土宏细观力学关系的数学模型

      2022, 22(2):660-665.

      摘要 (175) HTML (0) PDF 4.77 M (360) 评论 (0) 收藏

      摘要:土体等颗粒材料的接触力网络特征可采用组构张量进行量化,另一方面,其宏观应力张量可由粒间接触力的大小和相互接触的两个颗粒形心的距离确定。根据已有的理论研究成果,基于Hertz接触理论,采用颗粒流离散元程序PFC3D模拟了粒状土的单轴压缩试验,用于辅助分析和验证,基于此,推导了一种描述砂性土宏细观应力关系的数学模型。研究成果为构建宏观力学和颗粒层面细观力学之间的联系提供了新途径。

    • 临河基坑有限成层土体主动土压力计算

      2022, 22(2):666-675.

      摘要 (229) HTML (0) PDF 3.96 M (272) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究临河基坑有限成层土体主动土压力的大小,以开挖基坑与河流之间的有限土体为研究对象,通过研究有限土体滑裂面的不同情况,得出了不同情形下的主动土压力表达式。通过算例分析,验证了公式的准确性。结果表明:均布荷载并不会对有限成层土体主动土压力的变化趋势产生影响,改变的只是数量的大小;开挖基坑临河距离对于较浅的开挖基坑影响较小,而随着基坑深度的增加,不同临河距离对应的有限土体主动土压力合力之间的差距逐渐加大,但最终趋于稳定;分层土条件下的主动土压力合力与嵌固深度呈正比例关系,同增同减。同时,随着基坑开挖深度的增加,嵌固深度对于主动土压力合力的影响也越来越显著,在开挖基坑较浅时,嵌固深度对于主动土压力合力的影响相对较小。

    • 基于西原体模型的非定常岩石蠕变模型

      2022, 22(2):676-682.

      摘要 (234) HTML (0) PDF 4.14 M (289) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了能反映岩石稳定蠕变阶段力学参数的非线性和准确模拟岩石加速蠕变变形,通过将非线性函数引入到Kelvin模型和构建一个关于蠕变破坏时间的损伤黏性元件进而得到一个非线性损伤西原体模型;基于塑性力学理论,推导了该模型的本构方程、一维和三维蠕变方程;引入蠕变试验数据验证该模型并对模型参数进行分析。结果表明该模型对不同形式的岩石蠕变曲线都能较好的模拟,模型参数可以表征岩石蠕变的非线性特征,可为蠕变模型的研究提供一定的参考。

    • 承压水地层地铁宽基坑围护结构的变形特征

      2022, 22(2):683-691.

      摘要 (204) HTML (0) PDF 11.37 M (421) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对地铁宽基坑施工变形过大的问题,基于北京上清桥站基坑工程,采用数值模拟、现场实测分析和概率统计的方法研究围护墙变形过大原因及概率分布特征。研究结果表明:支撑的拆除是造成基坑围护结构变形过大原因。基坑围护墙水平变形模式呈“抛物形”,拆除钢支撑和施作主体结构期间,大部分测点超过变形控制值,基坑由安全进入危险状态。δhm/He概率密度较大区间为[0.05,0.15],可将样本均值0.13%作为该基坑指示值,判断基坑随开挖围护结构最大变形值。Hhm/He概率分布较大区间为[0.6,1.0],Hhm/He的分布符合正态分布函数,拟合函数的样本均值为0.71,标准差为0.12,确定了围护墙最大水平位移和最大水平位移位置的概率分布特征。

    • 钢管插入式基础抗拔承载性能数值模拟

      2022, 22(2):692-699.

      摘要 (238) HTML (0) PDF 11.80 M (648) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究输电线路杆塔三角锚固盘钢管插入式基础在承受上拔荷载时锚固盘的受力性能,使用有限元分析软件对钢管插入式基础进行数值模拟分析,研究锚固件尺寸、混凝土强度、钢管截面和混凝土柱截面对试件抗拔承载性能的影响。结果表明:使用三角锚固盘能够改善锚固盘与钢管焊接部分的应力集中情况,显著提升钢管插入式基础的抗拔承载能力,且混凝土强度越高优势越明显;在一定范围内增加锚固盘尺寸可以提高基础抗拔承载力,提高初始刚度和延性系数,超出范围则影响不明显,最佳的锚固盘尺寸由基础混凝土强度决定;增加混凝土强度、钢管截面尺寸和混凝土柱截面尺寸都可以提高基础的抗拔承载力和初始刚度,延性系数则随混凝土强度的提高先减小后增大,随钢管截面尺寸的提高而减小。

    • 基坑降水引起地表沉降计算系数Ms的修正

      2022, 22(2):700-706.

      摘要 (247) HTML (0) PDF 5.52 M (336) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合武汉市Ⅰ级阶地工程地质特性,为更准确预测基坑降水引起的地面某点沉降量,通过运用有效应力原理及土体沉降理论,改进了基坑降水引起地表沉降的计算方法。根据地下水渗流特点,结合分层沉降监测数据曲线,探讨了各土层在降水过程中的分层沉降规律,验证了导致地表沉降的主要压缩层为交互层(黏土夹粉砂、粉土)。通过工程实例,仅计算交互层的沉降量并与地表沉降对比,分析经验系数Ms的影响因素,从压缩模量E和降水时间t两个角度分别修正经验系数M1、M2,参数M1取值范围0.4~0.5,参数M2取值范围0~1.0,修正后误差减小了18.9%~57.6%,更贴近接近实际。

    • 填海地层深基坑支护参数优选与基坑变形分析

      2022, 22(2):707-714.

      摘要 (209) HTML (0) PDF 13.57 M (521) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对复杂填海地层深基坑支护难度大,基坑变形严重的问题,以深圳地铁13号线深登明挖区间基坑工程为例,利用弹性分析法和FLAC3D数值模拟对该基坑工程的支护结构设计和基坑变形规律进行了分析。结果表明:随着桩径和咬合量的增大,桩身水平位移减小,弯矩增大,而位移和弯矩沿桩身的分布规律基本不变,最大水平位移和最大弯矩分别发生在距桩顶17.5 m和18 m左右;在保证基坑安全和降低造价的前提下,该工程支护结构参数的最优选择是桩径1200 mm,咬合量300 mm;在最优支护结构参数下,开挖完成后基坑土体最大沉降为16.99 mm,满足要求,但土层回弹值达到110.45 mm,因此基坑的施工过程中应密切注意防止坑底隆起。本研究对复杂填海地层支护及监测方案的选择有借鉴意义。

    • 纤维素纤维混凝土抗冻耐久性劣化规律

      2022, 22(2):715-720.

      摘要 (200) HTML (0) PDF 2.73 M (224) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 土压平衡盾构改良渣土屈服应力分析

      2022, 22(2):721-726.

      摘要 (242) HTML (0) PDF 7.03 M (208) 评论 (0) 收藏

      摘要:屈服应力是反映材料和易性的重要特征参数之一。依托武汉地铁6号线老关村出入段盾构隧道工程,开展室内盾构渣土塌落度试验,推导考虑塌落度桶形状效应的渣土屈服应力改进预测模型,进而分析不同含水率、不同掺入比和不同角砾含量条件下渣土屈服应力变化规律。结果表明:角砾粘土的塌落度试验值与含水率、泡沫剂掺入比和角砾含量呈正相关关系;通过与实验结果及其他理论模型计算结果对比分析,验证了本文改进模型的有效性;角砾粘土屈服应力与角砾含量呈现负相关,与含水率呈现非线性负相关,与泡沫剂掺入比呈现线性负相关。相关研究成果可望为土压平衡盾构隧道渣土的合理改良施工提供理论基础,具有一定的理论价值和工程意义。

    • 双层车站零距离下穿既有车站变形控制技术

      2022, 22(2):727-733.

      摘要 (156) HTML (0) PDF 10.45 M (416) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文依托北京地铁6号线苹果园站零距离下穿既有地铁1号线苹果园站工程,介绍新建大体量(两层三跨结构)零距离下穿既有车站结构施工方案,指出了导洞开挖、相邻导洞间土体开挖、扣拱浇筑混凝土硬化等三个容易引起既有结构产生较大变形的关键阶段。并针对这三个阶段,提出了深孔注浆、抬升注浆、丝杠支顶以及高压回填注浆四个既有结构变形控制关键技术。采用数值模拟方法预测了既有结构变形情况,优化了丝杠参数。结合现场监测结果,以上工程措施保证了新建结构下穿施工过程既有结构的正常运营。通过以上研究,可为类似新建大体量开挖工程中既有结构变形控制措施提供技术支撑。

    • 盾构切削复合地基对既有房屋的影响

      2022, 22(2):734-739.

      摘要 (172) HTML (0) PDF 6.39 M (211) 评论 (0) 收藏

      摘要:截止目前,国内外尚无盾构切群桩复合地基斜向下穿条形基础砌体房屋的实际工程,为了探究整个切桩过程房屋沉降分布特征及变化规律,并为今后越来越多的类似工程的理论分析、设计计算和施工参数调整提供依据,本文依托郑州地铁5号线隧道工程,对盾构切群桩复合地基全过程中的房屋沉降数据和施工参数进行了分析,并给出了相应变形控制措施与建议。研究初步表明,在距离开始切桩位置约3.9倍隧道外径,以及盾尾脱离复合地基加固后约5.8倍隧道外径的范围内,盾构施工会对房屋沉降产生较大影响。房屋累计沉降最大值会出现在房屋与隧道轴线交叉点附近。盾构切桩下穿时,稳定土仓压力、增大同步注浆量、提高刀盘转速,盾尾脱离房屋后,不应大幅度调整施工参数,适当增大刀盘压力和千斤顶推力,保持刀盘扭矩、刀盘转速、同步注浆量和掘进速度不变,更有利于控制房屋沉降。

    • >TV水利工程
    • 2000—2019年青海湖面积时序特征分析及预测

      2022, 22(2):740-748.

      摘要 (267) HTML (0) PDF 8.99 M (325) 评论 (0) 收藏

      摘要:深入了解湖泊时空变化特征及其驱动力因素,有助于提高对地球水资源循环、利用的认识,加深对生态环境的理解。为了研究青海湖面积的时序特征,选取了2000-2019年Landsat影像,利用归一化水指数进行面积提取;结合青海湖湖区气象数据,分析青海湖面积变化与入湖径流量、降水量、蒸发量、温度的响应关系;基于时间序列,利用ARIMA模型对青海湖未来三年面积进行预测。得出结论:青海湖面积呈现先上升后下降的趋势,2004年面积为20年最低;青海湖湖区东岸面积变化明显;青海湖面积变化与降水量变化关系密切且呈现滞后性,与温度和蒸发量相关性不大;预测2020、2021、2022年青海湖面积呈上升趋势。

    • 考虑颗粒破碎的堆石料大型三轴试验

      2022, 22(2):749-756.

      摘要 (190) HTML (0) PDF 7.91 M (250) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过高应力下的三轴剪切试验,分析堆石料在不同孔隙率、级配及应力状态下的颗粒破碎情况,研究峰值点处颗粒破碎与其剪胀性、软化性及强度特性的关系。结果表明:颗粒破碎以60mm~20mm粒径含量降低、小于5mm粒径含量增加为主,20mm~5mm中等颗粒含量变化较小;颗粒破碎率与塑性功之间存在良好的双曲线关系,在当前试验范围内存在极限颗粒破碎率;应力-应变曲线中峰值点对应的剪胀率与颗粒破碎率在倒数轴坐标中近似线性相关,与对应的最大主应力比呈线性关系;峰值内摩擦角与对应处颗粒破碎率存在良好的线性关系。

    • 基于PFC2D隧洞注浆混凝土三点弯曲梁破坏模拟

      2022, 22(2):757-764.

      摘要 (187) HTML (0) PDF 17.05 M (849) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究输水隧洞回填灌浆层混凝土在上部围岩压力的作用下的破坏模式,建立PFC2D隧洞模型分析沉降,利用PFC2D颗粒流程序及该程序自带平行粘结模型,将回填灌浆层混凝土简化为一个三点弯曲梁模型,通过改变给上部圆形加载墙施加不同加载速度和赋予颗粒的平行粘结模量这两个关键因素,研究模型应力,力链,胶结破坏能,以及从微观角度研究加载时颗粒内部位移变化。结果表明:隧洞上部围岩沉降约3.6cm,试件受压使裂纹发展,导致试件内部应力状态发生改变,不同加载速度下产生拉伸裂纹和剪切裂纹,两种类型的裂纹产生时间和数量有较大差别,同时内部力链在裂纹初现时出现集中现象,强、弱力链所代表的接触力减小。裂纹处胶结状态破坏,在不同加载速度和平行粘结模量下胶结破坏能大小各不相同。

    • >U交通运输
    • 中小机场航线网络结构及连接特性分析

      2022, 22(2):765-772.

      摘要 (342) HTML (0) PDF 3.48 M (433) 评论 (0) 收藏

      摘要:以中小机场航线网络为研究对象,基于2019年夏秋航季航班计划时刻表数据,通过复杂网络指标分析中小机场及其航线的网络结构与分布特征,并从邻接机场类型、介数等视角,分析了四类中小机场的偏好连接特点。研究发现:中小机场的平均度值为大型机场的1/6,机场度值对航距的影响较客运量更大,高介数的机场并不对应存在高客运量或远航距特征,簇系数高于0.6的中小机场客运量与航距加权分布表现出一定的集聚性;经客运量或航距加权的低介数航线网络聚集性较强,东部沿海地区航线在客运量、航距加权下均缺乏高介数航线;中小机场与大型机场的连接规模远高于中小机场之间的相互连接规模,低介数的中小机场倾向于选择介数较高的中小机场连接。

    • 矿物掺合料对水泥-水玻璃注浆材料性能的影响

      2022, 22(2):773-780.

      摘要 (201) HTML (0) PDF 18.20 M (436) 评论 (0) 收藏

      摘要:为保证道路工程注浆材料具有良好的工作性、抗水分散性和较少的泌水率,采用粉煤灰和矿渣微粉为矿物掺合料、膨润土为浆体稳定剂以及水玻璃为促凝剂,研究了矿物掺和料种类及含量对水泥基-水玻璃双液注浆材料性能的影响规律。结果表明,适量的粉煤灰可以提高水泥基浆液的流动性,而且可以有效增加水泥基浆液的有效水胶比;矿渣微粉对水泥基浆液的流动性无明显影响,但可有效提升水泥基浆液结石体后期抗压强度;以粉煤灰为矿物掺合料的水泥基-水玻璃双浆材料力学性能优于矿渣微粉,但矿渣微粉对浆液结石体的孔结构改善效果更好。

    • 曲线匝道箱梁桥现浇施工中支架布置形式分析

      2022, 22(2):781-787.

      摘要 (244) HTML (0) PDF 3.81 M (295) 评论 (0) 收藏

      摘要:支架现浇施工在桥梁工程中运用广泛,但在曲线匝道箱梁桥支架现浇施工中仍存在施工难点,导致支架安全事故频发。针对曲线匝道箱梁桥固定支架整体就地浇筑施工过程中支架受力不均匀问题,总结了三种曲线箱梁桥支架布置方式,以不同支架布置方式、不同桥宽、不同曲率的MIDAS/Civil曲线匝道箱梁桥有限元模型为对象,通过对比分析不同模型计算所得内外两侧支架反力差数据的方式,比较了不同支架布置形式的优缺性,并研究了三种布架方式中轴线平行式布架方式下支架受力的影响因素,在此基础上探讨如何选取合适的支架布置方案以满足支架系统受力要求与施工便捷性要求。研究发现:轴线平行式布架方式在支架受力方面安全性能较高、施工可行性强。轴线平行式布架方式下内外侧支架反力差受桥宽及分段数量影响。提出了轴线平行式布架方式在不同桥宽下的合理分段范围。

    • 寒冷地区钢箱组合梁桥温度梯度模式

      2022, 22(2):788-794.

      摘要 (131) HTML (0) PDF 6.23 M (208) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究寒冷地区钢箱组合梁桥温度梯度模式,选取山东枣木高速公路某钢箱组合梁桥开展温度监测,共获取12个月的温度监测数据,基于概率统计方法确定了寒冷地区钢箱组合梁桥温度梯度模式标准值。研究结果表明:(1)钢箱组合梁桥正、负温度梯度模式的双折线模型能够合理反映截面温度分布情况,其中负温度梯度在混凝土层内沿竖向方向先减小、后增大,在钢主梁上先增大、后保持不变;(2)荷载重现期50年时,正、负温度梯度模式的标准值分别为15.4℃、6.1℃、-1.9℃、-9.2℃;荷载重现期100年时,正、负温度梯度模式的标准值分别为15.8℃、6.2℃、-2.1℃、-9.5℃;(3)提出的寒冷地区温度梯度模式标准值高于现行规范中取值,在设计计算时应根据当地气象资料及结构类型等因素进一步确定。

    • 双工字钢-混组合连续弯梁桥有效宽度

      2022, 22(2):795-803.

      摘要 (175) HTML (0) PDF 12.30 M (349) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于国内外现行设计规范缺乏针对钢-混组合连续弯梁桥桥面板有效宽度的规定,本文以小半径双工字钢-混组合连续弯梁桥为研究背景,首先对比分析了国内外典型规范对钢-混组合连续直梁桥有效宽度的计算结果,然后基于数值模拟,分析研究了小半径双工字钢-混组合连续弯梁桥的剪力滞效应和有效宽度,探讨了曲率半径和布载方式的影响规律,最后考虑内、外侧主梁对应的桥面板剪力滞差异,提出了有效宽度的简化计算方法。研究结果表明:桥面板横断面正应力分布受弯扭耦合效应的影响较大,导致内、外侧主梁对应的桥面板正应力分布失去对称性,曲率半径越小,这种不对称性也越大,而车道外偏布置也会导致这种不对称性变大,工程设计计算中宜分别计算内、外侧主梁所对应的桥面板有效宽度;本文所提的简化计算方法能较好地包络有限元分析结果,且计算结果偏保守,可为同类桥梁的设计计算提供参考。

    • 考虑开挖过程的瓦斯隧道施工通风影响机制——以鸡鸣隧道为例

      2022, 22(2):804-811.

      摘要 (191) HTML (0) PDF 3.72 M (212) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究瓦斯隧道开挖过程中通风设备布置对通风效果的影响机制,以城开高速鸡鸣隧道为研究对象,考虑风筒直径、出风口与掌子面距离、风筒高度三个因素,基于数值模拟方法,进行三因素三水平正交试验;以瓦斯平均浓度数据为基础,研究了瓦斯浓度在施工通风影响下的分布特点,通过极差分析和方差分析研究了9种布置方案下三个因素对三种施工情况下通风效果的影响。研究结果表明:上掌子面顶角、底角及下掌子面底角处,瓦斯分布较为集中,实际施工过程中应加强对该区域的监测;回风侧瓦斯浓度高于进风侧。不同的施工情况下,三个因素对通风效果的影响程度存在差异;即在整体掌子面或仅有上掌子面施工的情况下,三个因素对通风效果的影响程度从大到小依次为:风筒高度、风筒直径、出风口与掌子面距离;仅有下掌子面施工时则依次为:风筒直径、风筒高度、出风口与掌子面距离。在本文研究结论的基础上,提出针对台阶开挖过程中可能出现的不同工况下的以提高通风效率为目的的通风设备布置建议。

    • 中洞法连拱隧道施工稳定性分析及优化

      2022, 22(2):812-820.

      摘要 (160) HTML (0) PDF 11.07 M (860) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对中洞法连拱隧道暗挖施工的稳定性问题,依托广州大道中站工程实例,综合分析了开挖过程拱顶沉降、底部变形、洞周收敛、初支结构应力、中隔墙应力以及地表沉降等指标的动态响应特征,总结了不同工艺参数下隧道变形规律,结果表明:拱顶沉降最大值和最大沉降速率以及底部隆起最大值均在后行洞,而先行洞洞周收敛值最大,为1.59 mm;侧洞靠近中洞上台阶支护结构受拉而远离中洞上台阶受压;中隔墙中部主要承受压应力,而顶纵梁和底纵梁则同时承受拉应力和压应力;地表沉降最大值位于隧道中心,为7.20 mm,隧道施工影响区域半径约为25 m;隧道稳定性随中洞上下台阶错距及侧洞相邻台阶错距的增大而减弱,随侧洞拉开距离增大而增强。

    • 漂石地层土压平衡盾构刀具磨损特性

      2022, 22(2):821-827.

      摘要 (159) HTML (0) PDF 10.33 M (506) 评论 (0) 收藏

      摘要:漂石地层是典型的非均质土层,具有强度高、磨蚀性强的特点,盾构在漂石地层中掘进时刀具磨损十分严重。本文以北京地铁16号线榆树庄站~宛平城站盾构工程为背景,研究盾构在漂石地层掘进的刀具磨损规律,得出以下结论:1)撕裂刀的磨损量随轨迹半径的增大而增大,刀盘大圆环附近的撕裂刀由于刀盘开口的减小,其平均磨损量远高于相邻轨迹上的刀具;2)由于大粒径漂石的碰撞作用,约有55%的刮刀出现合金块破损,刀盘大圆环附近所有刮刀均出现合金块破损的现象;3)不同轨迹上刮刀的平均磨损量变化趋势与出现合金块磕破的刮刀占比的变化趋势一致。本研究成果可为类似地层条件下的刀盘结构选择、刀具布置提供参考。

    • 基于回归分析法的电机控制器散热翅片优化

      2022, 22(2):828-834.

      摘要 (150) HTML (0) PDF 13.25 M (478) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提升增程器电机控制器的散热性能,保证其工作的稳定性,本文采用数值仿真手段,对其散热翅片结构进行了数值优化研究。首先,基于电机控制器的结构与工作参数,利用SOLIDWORKS FLOW SIMULATION模块,搭建准确可靠的散热系统仿真模型。其次,基于上述模型,详细研究散热系统中翅片长度、厚度、宽度对IGBT结点温度以及进出口压降的影响规律。最后,利用回归分析法对翅片长度、厚度及宽度进行优化设计。研究结果表明,采用回归分析法可有效优化散热系统翅片尺寸,提升系统散热性能,优化后,翅片长度L=7.23 mm,厚度T=1.00 mm,宽度W=7.09 mm,在保持进出口压降相同的情况下,IGBT结点温度由72.29 ℃降低为71.76 ℃。

    • >V航空、航天
    • 多级轴流压气机嵌入级的试验与数值模拟

      2022, 22(2):835-840.

      摘要 (177) HTML (0) PDF 10.90 M (464) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对多级轴流压气机中复杂流场在数值模拟时存在计算精度的问题,以四级低速大尺寸轴流压气机为试验平台开展测试研究,并选取第三级带悬臂静叶的嵌入级,进行了与试验同一设计流量工况点的多通道定常和非定常数值模拟。试验与数值模拟结果对比研究表明,气流经过转静交接面时由于掺混损失造成总压降低;转静交接面对非定常计算得到的绝对气流角的影响可达2°,所以非定常计算的交接面位置的选取应在试验测量平面之后,以保证数值模拟的后处理截面与试验测量面一致。在叶中附近定常计算结果相较于非定常结果更接近于试验测量值,而在悬臂静叶近轮毂区域则反之,这表明非定常数值模拟方法相较定常方法可以更准确地模拟悬臂静叶轮毂附近的非定常流动。

    • 基于Petri网军民共用停机坪运行仿真与分析

      2022, 22(2):841-849.

      摘要 (234) HTML (0) PDF 12.68 M (464) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决军民用停机坪运行冲突问题,通过分析军用飞机与民用飞机共同使用机坪及其附近区域的滑行规则,基于模块化建模思想,建立基于停机坪区域的分层赋时着色petri网模型。提出冲突点选择避让机制,设计运行模型控制器,将场面运行控制知识与模块的库所和变迁集成,增强模型的智能决策能力,基于CPN Tools软件平台实现模块化建模。结果表明,采用规则的算法模型能有效减少军用飞机与民用飞机冲突,实现冲突解脱控制,验证了模型的有效性,保证军民用飞机高效、有序运行。

    • >X环境科学、安全科学
    • 白鹤滩库区王家山滑坡蓄水涌浪风险评价

      2022, 22(2):850-856.

      摘要 (296) HTML (0) PDF 13.90 M (546) 评论 (0) 收藏

      摘要:水库滑坡引发涌浪是山区水库的重要灾害风险源之一。通过岩土工程勘察和InSAR形变分析,查明了白鹤滩库区王家山滑坡基本特征。采用数值模拟分析研究了王家山滑坡的稳定性,定量分析了王家山滑坡失稳涌浪风险。分析结果表明:王家山滑坡天然工况处于基本稳定状态,暴雨工况处于欠稳定状态,蓄水825m或地震工况以及蓄水+暴雨工况下处于不稳定状态,有发生整体滑动破坏的可能;当水库蓄水至785m时,王家山滑坡可能会发生整体失稳破坏,但产生涌浪对象鼻岭移民安置点基本无影响。在暴雨+蓄水825m工况下失稳破坏,最大入水速度约7.44m/s,将在象鼻岭移民安置点处产生高度约3.52m涌浪;蓄水+地震工况下,移民安置点的涌浪高度还会更大。可见,王家山滑坡在825m水位发生整体失稳破坏时,移民安置点遭受涌浪危害影响问题是存在的。应对象鼻岭移民安置点采取相应的防浪措施,或对王家山滑坡进行工程治理,以消除涌浪影响,保证移民安置点安全。

    • 人体静电分布特性仿真分析

      2022, 22(2):857-862.

      摘要 (240) HTML (0) PDF 8.65 M (270) 评论 (0) 收藏

      摘要:人体静电是静电防护工程领域和静电应用领域的重要内容,人体静电带电规律的研究具有基础性作用。利用有限元法对人体静电相关规律进行了仿真研究,通过用MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)(微机电系统)静电传感器测量人体模型周围静电的实验对仿真进行了验证。在人的手、脚和头等曲率大的地方,电势衰减快,场强大,同时场强的衰减也快,这些位置的场强会在10厘米范围内快速减小;人体电容是重要的静电参数,它会随着体型增大或所穿鞋的介电常数增大而增加;人体表面的场强随电位增加而增大,在不同部位处,二者有不同的线性关系。研究结果可为静电危险场所的人体静电安全防护提供参考,对基于人体静电的人机交互技术研究具有参考价值。

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