• 2022年第22卷第20期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >TU建筑科学
    • 环氧沥青混合料施工质量控制研究进展

      2022, 22(20):8577-8587.

      摘要 (172) HTML (0) PDF 4.04 M (169) 评论 (0) 收藏

      摘要:环氧沥青各组分按比例混合后,不可逆的交联反应随即发生,且组分反应活性受温度影响较大,混合料需在容许时间内完成施工,对温度控制要求严格,施工条件苛刻。环氧沥青的材料性能研究逐年增多,但对人机配置、过程控制的研究仍有较大空间,缺乏材料改性机理与全过程控制紧密结合的综合研究来指导施工。以环氧沥青的材料改性机理、混合料的施工质量控制要点为基础,通过分析环氧沥青材料固化特点与生产工艺控制之间的关联,介绍了环氧沥青新材料工程应用领域的研究现状及存在的问题,从人机配置、施工组织、工艺过程控制等角度,总结环氧沥青混合料施工质量控制的成果和不足,进一步阐述了该材料施工应用的发展方向,可为后续环氧沥青混合料施工质量控制研究及工程实践提供参考和建议。

    • >O1-2数学
    • 瞬态热传导问题的精细积分边界元法

      2022, 22(20):8588-8596.

      摘要 (71) HTML (0) PDF 5.36 M (558) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于三维瞬态热传导问题,在考虑内部热源的情况下,采用双重互易边界元法(DRBEM)结合精细积分法(PIM)进行求解。该方法根据含有内部热源的各向同性介质瞬态常系数热传导问题的控制方程,通过加权余量法推导出相应的边界积分方程,然后用双互易法(DRM)处理得到的边界积分方程,将热源项和温度关于时间导数项引起的域积分通过径向基函数(RBF)逼近后转化为边界积分。之后将边界积分方程离散,得到与时间相关的一阶常系数微分方程组,最后,在获得解析解的过程中,通过PIM处理其中的矩阵指数函数(MEF)。通过三个数值算例来验证该方法的准确性和稳定性。

    • >P天文学、地球科学
    • 西宁北山山前崩塌形成机理及防治

      2022, 22(20):8597-8605.

      摘要 (86) HTML (0) PDF 28.02 M (1617) 评论 (0) 收藏

      摘要:北山山前崩塌群是西宁市最典型的地质灾害之一,近年来,发灾数量明显上升,为研究其影响因素及形成机理,提出切实可行的防治措施,积极应对崩塌地质灾害。本文在收集前人资料及研究成果的基础上,通过Google影像和实际调查对研究区地质构造、地形地貌、地层岩性等做了详细研究,深入剖析了崩塌成因、形成机理及变形破坏模式。认为崩塌的形成是多方面作用的结果,古近纪沉积的泥岩石膏岩及砂岩互层岩组是崩塌发育的物质基础,构造运动为崩塌的形成提供了地质条件,风化作用加剧了崩塌的形成;此外,研究区崩塌属高位岩质崩塌,防治难度大,且出露的泥岩石膏岩与砂岩互层岩组属丹霞地貌景观,防治时应在尽量保护的前提下,采用主动和被动防护相结合的方式进行防治。本研究成果对类似碎屑岩崩塌防灾减灾具有指导和借鉴意义。

    • 基于新样本的滑坡坝溃决洪峰流量预测模型修正与对比

      2022, 22(20):8606-8615.

      摘要 (42) HTML (0) PDF 8.54 M (1420) 评论 (0) 收藏

      摘要:受极端天气(强降雨)及高烈度地震的影响,高山峡谷区常发生滑坡堵江事件,形成具有明显“多漫顶,短寿命”特征的堰塞坝。堰塞坝溃决后,将形成具有强大破坏力的溃决洪水。溃决洪峰流量作为一个重要的水力参数,直接决定了下游灾害的影响程度。本文广泛收集了来自全球具有完整资料记载的67例滑坡坝溃决案例,扩充了已有的滑坡坝数据库,增加了数据样本区间,进而基于新数据库对已有滑坡坝溃决洪峰流量的参数预测模型进行了修正,并采用均方根误差(RMSE)和相关系数(R2)两个度量指标对比分析了各模型的预测效果,最后采用2018年在西藏江达县与四川省白玉县交界处发生的两次(10月10日和11月3日各一次)白格滑坡堰塞坝溃决事件对修正后的模型进行应用并对比。结果表明,修正模型的整体计算效果较修正前均有不同程度的提升,适用范围更广,但大部分模型因选取指标单一,未全面考虑水土耦合作用下复杂溃坝问题中的关键影响因子;经对比,Costa (1985)坝高Hd单参数模型(修正后RMSE和R2分别为61231.95 m3/s、0.0746)的计算自效果较差,建议优先选用Peng M模型(修正后RMSE和R2分别为6070.52 m3/s、0.9909)进行滑坡坝的溃决洪峰流量计算,其它模型可作为参考使用;该结论与白格堰塞湖溃决案例应用对比结果一致。研究成果可为滑坡坝的防灾减灾和应急抢险提供重要的理论依据。

    • 西南省会城市扩展时空变化及驱动因素分析

      2022, 22(20):8616-8622.

      摘要 (55) HTML (0) PDF 3.98 M (98) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国西南地区的城市发展起步晚、水平低,研究西南地区的城市扩展的时空变化并进行定量驱动分析可为山地城市的未来发展提供参考。选取云贵川三省的省会城市为研究对象,使用1990-2020年的Landsat影像数据并结合城市总体规划提取成都、昆明、贵阳三个城市的建成区,采用多种空间测度分析指标,分析三座城市的建成区时空变化特征;基于结构方程模型,并结合多项社会经济数据分析推动城市发展的驱动因素。结果表明:1)1990-2020年内,三座城市的扩展速率持续增快、扩展强度先增后减,城市边界不断加长、紧凑度持续降低,城市空间质心迁移距离持续增大,城市空间扩展过程较为粗糙;2)1990-2020年内,扩展模式以“条带状”和“星状填充”为主,城市扩展方向多顺延山脉走向,多山的地形影响了城市建设进程;3)社会因素驱动城市空间扩展的总效应最大,人口因素与经济因素次之,按各因素驱动城市扩展的总效应可排序为:社会因素(1.294)>人口因素(0.863)>经济因素(0.742)。研究结果可为山区城市的发展规划提供科学建议。

    • >Q生物科学
    • 高产IAA绿色木霉工程菌株的构建及其应用

      2022, 22(20):8623-8631.

      摘要 (41) HTML (0) PDF 6.90 M (76) 评论 (0) 收藏

      摘要:农药和化肥的滥用,对人类健康及生存环境构成极大威胁,研制出能够降低化肥用量的的新型肥料十分必要,符合农业可持续发展的新型肥料十分必要。木霉作为新型肥料的常用功能微生物,在农业领域有着广泛的用途。在众多的促生防病机制中,通过产生吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)来促进植株生长是木霉发挥作用的重要方式。为了进一步增强木霉的促生抗病能力,我们在绿色木霉Tv-1511中鉴定并克隆了IAA生物合成途径关键酶色氨酸合成酶(tryptophan synthase,TRPS)的编码基因TvTRPS以及色氨酸脱羧酶(L-Tryptophan decarboxylase,TDC)的编码基因TvTDC,构建了TvTRPS基因和TvTDC基因过表达的绿色木霉工程菌,并研究了其对木霉耐胁迫能力,产IAA能力,植物促生能力等的影响。结果表明,过表达TvTRPS基因和TvTDC基因的木霉工程菌合成IAA的能力显著提高,并且具有更强的耐胁迫能力和促生能力,为绿色木霉在农业生产上的进一步应用奠定了基础。

    • 喀斯特湿地空心莲子草入侵迹地水质时空变化特征

      2022, 22(20):8632-8639.

      摘要 (30) HTML (0) PDF 3.24 M (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解威宁草海湿地空心莲子草入侵迹地水质时空变化特征,于2018年1月(冬)、2018年4月(春)、2018年7月(夏)及2018年10月(秋),在草海湿地空心莲子草入侵迹地,根据空心莲子草入侵状态分别采集水体样品,测定pH值、总氮(TN)、氨氮(NH4+-N) 、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn )和叶绿素a(Chl.a)等水质指标,对空心莲子草入侵迹地水体富营养化状态及水质时空变化特征进行分析。结果表明:(1)草海湿地空心莲子草入侵迹地水质pH、TN、NH4+-N、TP、CODMn、Chl.a季节性差异显著(p<0.05),TN、NH4+-N、TP、CODMn和Chl.a随水域变化从上游至下游呈降低趋势。TN、NH4+-N、TP、Chl.a随入侵程度的增加呈显著降低趋势(p<0.05);(2)空心莲子草入侵迹地水体综合营养指数随季节变化呈下降趋势,春季水质最差。随水域变化综合营养指数沿上游到下游呈降低趋势,上游水质最差。草海湿地空心莲子草入侵迹地水体总体处于中度富营养化状态;(3)草海湿地空心莲子草入侵迹地属于磷限制型,通过限制磷元素的输入可有效降低水体富营养化程度。

    • >S农业科学
    • 农田荒漠过渡带包气带土壤水盐运移规律研究

      2022, 22(20):8640-8645.

      摘要 (40) HTML (0) PDF 2.86 M (107) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现农田区和荒漠保护区植被协同发展,通过石羊河流域下游某试验场原位试验研究农田荒漠过渡带包气带土壤水盐运移规律。结果表明:农田荒漠过渡带上,荒漠区土壤包气带水盐运移与农田区灌溉息息相关。灌溉后,农田区土壤盐分随灌溉水进入地下水中,继而流向荒漠区,引起荒漠区表层土壤盐分大幅升高。水位调控后,灌溉对农田区表层土壤脱盐效果更好,盐分随灌溉水向下运移更深。同时,不仅农田区侧向流入荒漠区盐分减少,而且减少了浅层咸水进入荒漠区包气带土壤中的盐分,有效缓解了荒漠区表层土壤聚盐效应。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 导管长度和通径对粉尘爆炸泄放火焰的影响

      2022, 22(20):8646-8651.

      摘要 (38) HTML (0) PDF 6.71 M (72) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究高开启压力条件下泄爆导管对粉尘爆炸泄放火焰传播的影响,采用FLACS软件模拟了20 L球形装置粉尘泄爆过程,研究了不同导管长度(0~10 m)和导管通径(50~130 mm)对粉尘爆炸泄放过程中火焰形态、温度、长度的影响规律。结果表明,增加泄爆导管长度可降低泄放火焰的温度;加装泄爆导管后,粉尘爆炸泄放火焰锋面形态由“半弧形”转变为“刀锋状”,且对最大泄放火焰长度影响显著;导管通径较小时,导管长度越长,泄放火焰长度越短;导管通径较大时,泄放火焰长度随导管长度的增加先增大后减小。

    • 基于MetCal计算模型双底吹连续炼铜工艺关键参数影响规律分析

      2022, 22(20):8652-8659.

      摘要 (30) HTML (0) PDF 4.20 M (66) 评论 (0) 收藏

      摘要:双底吹连续炼铜工艺具有连续性、瞬时性的特点,其生产操作参数控制相对于其他炼铜工艺更为复杂,为确保产品质量稳定、炉况处于优化状态,需对双底吹连续炼铜工艺关键控制参数及其影响规律进行研究。本论文利用MetCal desk计算平台,通过物质流、能量流守恒的原理建立了双底吹连续炼铜工艺冶金计算模型,并在此基础上,通过单一调整富氧空气量、石英石配量、电解残极配加量等参数,分别考察其对双底吹连续炼铜工艺熔炼关键参数“铜锍品位、熔炼渣铁硅比及温度”和吹炼关键参数“粗铜品位、吹炼渣铁硅比及温度”的影响规律。结果表明:铜锍品位与熔炼石英石量、富氧空气量呈正相关,与配煤量呈负相关;熔炼渣铁硅比与熔炼石英石量、配煤量呈负相关;熔炼渣温度与熔炼富氧空气量、配煤量呈正相关;粗铜品位与吹炼富氧空气量、电解残极量呈正相关;吹炼渣铁硅比与电解残极量呈正相关,与吹炼石英石量呈负相关;吹炼渣温度与吹炼富氧空气量、电解残极量呈正相关。

    • >TE石油、天然气工业
    • 基于不规则颗粒的砾岩力学性能数值模拟研究

      2022, 22(20):8660-8665.

      摘要 (57) HTML (0) PDF 8.35 M (93) 评论 (0) 收藏

      摘要:砾岩非均质性强,力学性质复杂。本文基于离散元方法,使用三维激光扫描技术获取了真实砾石的颗粒形态,建立了含不同粒径颗粒的砾岩三维数值模型。基于此数值模型开展单轴抗压模拟实验,将实验结果与均质数值岩心对比,分析了砾岩破坏形式和规律,讨论了颗粒粒径大小和颗粒形态对砾岩力学性质的影响。结果表明:在加载过程中,由于砾石颗粒的阻碍,裂缝需绕过砾石颗粒逐步贯通,从而导致岩样的位移和破坏形式较为复杂,没有形成与均质岩心类似的剪切带。在加载初期裂纹数目少、增加缓慢,在应力峰值附近裂纹数量迅速增加,岩样瞬间破坏,表现出较为明显的“鼓涨”效应。砾石颗粒粒径对砾岩的破坏机理和形式影响不明显,但随着粒径的增加,砾岩单轴抗压强度和弹性模量降低。相对于圆形颗粒,基于真实砾石颗粒形态的数值模型,能够模拟砾石间的摩擦力,拥有更高的强度,能更好的反应砾岩力学性质。

    • 透明摇晃-流动反应釜内水合物防聚剂性能测评研究

      2022, 22(20):8666-8672.

      摘要 (23) HTML (0) PDF 10.30 M (1064) 评论 (0) 收藏

      摘要:水合物容易在深水油气输送管道内形成并对管道流动安全构成极大威胁。向管道内加注水合物防聚剂,以此抑制水合物颗粒间的聚集并进而形成流动性良好的水合物浆,是防治水合物问题的一种常用措施。为了对道达尔公司提供的名为AA-D的水合物防聚剂进行性能测评,使用透明摇晃-流动反应釜在不同晃动工况及AA-D浓度下开展了一系列水合物的生成及流动实验。实验中,使用网络摄像头分别记录水合物生成前、生成中及生成后的实验现象。同时,根据温度和压力曲线的变化计算出不同工况下水的转化率。根据实验结果,系统分析了防聚剂AA-D及晃动工况(摇晃角度和摇晃速率)对实验现象和水转化率的影响。综合实验结果可知,防聚剂AA-D在本文实验条件下具有良好的水合物防治效果。本文的结果及结论可为水合物的防聚剂防治提供理论基础和借鉴。

    • 基于参数优化神经网络的海底油气管道腐蚀泄漏预测

      2022, 22(20):8673-8682.

      摘要 (67) HTML (0) PDF 15.42 M (2137) 评论 (0) 收藏

      摘要:为有效预测海底管道因腐蚀导致的泄漏风险,提出了一种海底管道腐蚀泄漏预测模型,首先采用斯皮尔曼相关系数分析各影响因素间的相关性,随后基于随机森林袋外数据进行各因素的重要性排序,剔除掉相关性较高且重要性较小的因素,利用筛选出的数据建立前馈神经网络和随机森林回归预测模型,并利用粒子群算法对神经网络预测模型的权值、阈值进行了优化,构建粒子群优化下的神经网络预测模型。经分析结果表明:神经网络预测模型在5组随机模型训练中平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)的平均值分别为1.59、 3.37,均高于随机森林回归预测模型,说明该模型误差较大,但决定系数(R2)较随机森林回归预测模型高0.13,因决定系数越接近于1,模型拟合越好,故随机森林回归预测模型较神经网络预测模型拟合度较差,长期预测误差较高,因此可采用粒子群算法对神经网络进行优化,优化后的模型MAE为0.79,MSE为0.7293,R2为0.9151,可见优化后的神经网络预测模型在保证精度的基础上提高了稳定性,预测效果更优。最后编制了集随机森林回归、神经网络及粒子群优化下的神经网络为一体的多模型管道腐蚀预测软件。为海底管道泄漏风险的精准预测以及高效控制提供了依据,在海洋油气运输安全方面具有重要意义。

    • >TK能源与动力工程
    • 基于试验数据反馈的稳态考验回路换热系统传热性能再评价

      2022, 22(20):8683-8690.

      摘要 (34) HTML (0) PDF 10.60 M (915) 评论 (0) 收藏

      摘要:准确衡量稳态考验回路换热系统的换热能力以及评估该能力与燃料组件辐照参数的匹配性,是保障稳态辐照考验安全有效实施的前提。本文主要针对燃料组件稳态辐照考验,结合高温高压辐照试验回路历史运行数据,建立一种面向再生式换热器传热性能的再评价方法,以准确预测试验回路应用于不同辐照考验参数的有效性。研究表明,消除运行换热器试验数据中的散热影响以及在计算中将再生段以及冷却段的换热面积裕量计算接近于0是有效开展稳态考验回路换热系统传热特性再评价的前置条件。采用同时对再生式换热器的再生段及冷却段的传热系数进行修正并开展换热能力再评价对换热器的换热功率预测准确有效,通过再评价方法在整体上获得的再评价功率相较于试验功率的平均偏差约为1.8%,远优于传统方法计算中20.7%~26.0%的偏差。传统计算功率普遍高于再评价功率,且高出的幅度与一次水流量密切相关,而受一次水的入口温度影响较弱。

    • 坡度对三维山丘风场特性及绕流机理分析

      2022, 22(20):8691-8700.

      摘要 (34) HTML (0) PDF 20.58 M (1689) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究坡度对山丘地形风场特性的影响,采用基于空间平均的大涡模拟方法进行了非定常绕流数值模拟研究。首先,通过与试验结果的对比,验证了模拟方法及参数的有效性;然后,研究了15°、21.8°、30°和45°四种坡度对山丘的近地绕流平均和脉动风速场的影响,着重从时均和瞬态流场角度进行了影响机理分析;最后,分析了坡度对地形加速效应的影响,并与不同国家规范结果进行了对比。结果表明:大涡模拟方法可以较有效地模拟不同坡度山丘的平均和脉动风速特性;不同坡度山丘迎风面处的平均和脉动风速场的变化规律基本一致,差异主要在山顶和背风面处。在山顶位置,随着坡度的增加,脉动风逐渐增大,以坡度30°为界,山顶处的流向平均风速呈现先减小后增大的趋势,背风面流动分离点逐渐向下游移动,引起涡旋中心位置逐渐向下游移动且远离山丘壁面。在背风面山腰近壁区,以坡度30°为界,当坡度较低时,随着坡度增大旋涡尺度不断增大,旋涡尾迹变宽,能量逐渐集中,流向平均风速逐渐减小,脉动风速逐渐增大;坡度大于该值时变化趋势则相反。不同坡度的地形加速效应趋势基本类似,主要差异在近壁区,结合各国规范本文给出了不同坡度地形加速效应的最大值曲线。

    • >TM电工技术
    • 紫外老化对双酚A型环氧树脂综合性能影响

      2022, 22(20):8701-8707.

      摘要 (25) HTML (0) PDF 2.76 M (70) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究紫外线对以环氧树脂及其复合材料的影响,本文以双酚A型环氧树脂为研究对象,利用氙灯老化箱对双酚A型环氧树脂进行加速老化试验,研究了紫外老化对其电气、力学及热学性能的影响。实验结果表明,经28天紫外老化后,热分解后的质量残余减少,这是由于紫外及热的作用使得部分区域的环氧树脂由原先的致密网络结构转换为游离的自由基,形成了局部的缺陷。对力学性能的测试结果显示样品的弯曲强度下降至原有强度的74%,拉伸强度下降至原有强度的79%,说明老化后的双酚A型环氧树脂出现了局部的微观缺陷导致其承受外力破坏的能力有所减弱,但仍保持有较高的力学强度;对电气性能的测试结果显示样品的击穿电压下降14.8%,介质损耗因数上升12.7%。经紫外老化后,环氧树脂的热学、力学及电气性能均有一定程度的下降,但整体上性能下降程度不大,说明双酚A型环氧树脂具有一定的耐紫外老化性能。

    • 计及需求侧资源主动响应的含风电互联系统负荷频率控制

      2022, 22(20):8708-8717.

      摘要 (39) HTML (0) PDF 6.63 M (74) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国正在构建以新能源为主体的新型电力系统,该系统相较于传统电力系统在电源侧和负荷侧具有双随机波动特性,挖掘并提升系统中灵活资源的主动响应能力是保障新型电力系统安全稳定运行的重要手段。本文以空调类需求侧资源为例,建立了计及需求侧资源主动响应的含风电互联系统负荷频率控制模型;并综合考虑系统电源侧和负荷侧的双随机特性,设计了可最大化需求侧主动响应能力的线性自抗扰控制策略;最后,以某区域电力系统为例,仿真测试了不同风电渗透率下风电场功率波动、负载扰动等多组场景下的控制效果,结果表明:所提策略显著提升了含风电互联系统的负荷频率控制性能,为大规模新能源电力并网提供了有力支撑。

    • 考虑源网荷不确定性的电力系统概率暂态稳定预防控制

      2022, 22(20):8718-8726.

      摘要 (43) HTML (0) PDF 3.52 M (72) 评论 (0) 收藏

      摘要:波动性新能源的高比例接入为电力系统运行引入了随机性,对系统安全稳定运行造成影响。为提高系统安全稳定运行水平,本文计及了风电功率多点随机耦合注入为代表的源不确定性、节点负荷不确定性,以及故障类型、故障位置和切除时间为代表的网不确定性,提出了考虑源网荷不确定性的电力系统概率暂态稳定预防控制模型(PC-PTS),以及基于粒子群方法(PSO)和2m+1点估计 (PE)的PSO-PE综合求解方法。最后通过多点耦合注入风电功率的New England 10机39节点系统对本文提出的PC-PTS模型和求解方法进行验证。仿真结果表明:所提出的PC-PTS模型合理,PSO-PE综合优化方法快速有效,两者结合可提高考虑源网荷不确定性的电力系统概率暂态稳定水平。

    • 基于氢储能的含大规模风电电力系统经济调度

      2022, 22(20):8727-8733.

      摘要 (32) HTML (0) PDF 3.31 M (138) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对由大规模风力发电并网带来的消纳困难问题,文章利用由碱式电解槽、储氢罐、氢氧燃料电池构成的氢储能系统将弃风转换成氢气储存起来,用以满足外界氢气负荷需求或于负荷高峰期发电补充上网。文章先对风电出力的不确定性和氢储能系统进行建模。为了降低传统鲁棒优化求解的保守度,利用考虑保守度可调的鲁棒优化盒式集合描述风电出力。在此基础上,以降低弃风和提高系统总体的经济性为目标,建立了基于氢储能的含大规模风电电力系统经济调度模型。算例表明,文章所建立的优化调度模型兼顾求解的鲁棒性和经济性,并且可以显著减少弃风、降低系统的总成本。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 基于稠密连接和非局部运算的烟雾识别方法

      2022, 22(20):8734-8738.

      摘要 (17) HTML (0) PDF 2.91 M (49) 评论 (0) 收藏

      摘要:烟雾图像检测已经成为早期火灾预警的主要技术手段之一,为了提升烟雾识别准确率和运算效率,提出基于稠密连接和非局部运算的深度卷积神经网络用于烟雾识别。首先,设计深度网络中卷积层间的稠密连接机制,构建稠密基本块,增强信息流通和特征重利用,同时也减少模型参数量。然后,为了进一步考虑烟雾图像的全局信息,将非局部运算与稠密基本块中的卷积运算相结合,构建稠密和非局部基本卷积块。最后,利用已经构建的若干个稠密和非局部基本卷积块搭建用于烟雾识别的深度卷积神经网络。在已经公开的烟雾图像数据库上进行性能评估,实验结果表明,提出的基于稠密连接和非局部运算的烟雾识别方法以不到1M的模型参数量取得了更令人满意的性能。

    • 基于“眼动+面部表情”的航空公司官网用户体验分析与预测

      2022, 22(20):8739-8747.

      摘要 (31) HTML (0) PDF 19.83 M (1258) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对低成本航空公司官网建设和优化需求,提出一种基于眼动和面部表情(AU)的用户体验分析与预测方法。首先,选择了6个具有代表性的低成本航空公司官网开展体验实验以采集体验过程中的眼动和AU数据。然后,从网页体验过程的眼动行为和情感角度分析官网的用户体验,并与用户的主观评价对比。最后,基于相关性分析提取与用户体验显著相关的眼动和面部表情指标。基于该指标组成的特征向量模式,利用支持向量机方法构建了用户体验的分类预测模型。研究结果表明低成本航空公司官网的建设应该在文字内容、功能区布局、色彩和操作性方面取得平衡才能获得好的用户体验,基于 “眼动+AU”的预测模型能支持用户体验的实时监测和动态评价。

    • 基于计算机视觉的幕墙开启窗检测方法

      2022, 22(20):8748-8754.

      摘要 (44) HTML (0) PDF 8.54 M (792) 评论 (0) 收藏

      摘要:在强风天气来临时,未关闭的建筑幕墙开启窗极易被吹落,严重危害了人身与财产安全。为了及时准确地发现未关闭的开启窗,提出了一种基于计算机视觉的幕墙开启窗检测方法。广角摄像头从建筑底部仰角拍摄幕墙外立面全景影像,采用语义分割模型U-Net提取外立面掩码图像,并从掩码图像提取用于透视变换的参考点,透视变换法将因仰角拍摄产生的畸变进行校正,校正后的开启窗位置分布规则,可直接按照预设区域准确裁剪出开启窗区域图像,然后采用ResNet-18卷积神经网络分类模型判断开启窗开闭状态。该方法在某高层建筑进行了测试,结果表明该方法可以在不同光照条件下有效检测到未关闭的开启窗,检测时间优于2s。可见,该方法在准确性与及时性上满足实际应用需求。

    • 基于多阈值判断的单线激光雷达草丛识别方法

      2022, 22(20):8755-8760.

      摘要 (13) HTML (0) PDF 8.78 M (63) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文基于单线激光雷达提出了一种对于草丛障碍物的识别方法。首先对草丛特征进行分析,阐述了草丛障碍物与其他连续体障碍物的特征区别,由特征分析提出了一种多阈值草丛特征识别算法,通过候选框对单线激光雷达点云识别保留,最后通过试验进行验证该多阈值草丛识别方法。试验结果表明该算法能够充分利用单线激光雷达点云数据量小、计算时间短、鲁棒性强等优点,弥补了特殊环境下视觉识别适应性差、识别失效等问题,更好地发挥了单线激光雷达的作用。

    • 融合情感词典的改进BiLSTM-CNN+Attention情感分类算法

      2022, 22(20):8761-8770.

      摘要 (55) HTML (0) PDF 4.05 M (99) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统机器学习和深度学习模型在处理情感分类任务时会忽略情感特征词的强度,情感语义关系单薄,造成情感分类的精准度不高。本文提出一种融合情感词典的改进型BiLSTM-CNN+Attention情感分类算法。首先,该算法通过融合情感词典优化特征词的权重;其次,利用卷积神经网络(CNN)提取局部特征,利用双向长短时记忆网络(BiLSTM)高效提取上下文语义特征和长距离依赖关系;再结合注意力机制对情感特征加成;最后由Softmax分类器实现文本情感预测。实验结果表明,本文提出的情感分类算法在精确率、召回率和F值上均有较大提升。相较于TextCNN、BiLSTM、LSTM、CNN和随机森林模型,本文方法的F值分别提高2.35%、3.63%、4.36%、2.72%和6.35%。这表明该方法能够充分融合情感特征词的权重,利用上下文语义特征,提高情感分类性能。该方法具有一定的学术价值和应用前景。

    • >TS轻工业、手工业、生活服务业
    • 碳纤维角联织机经纱张力的H∞网络化控制

      2022, 22(20):8771-8780.

      摘要 (12) HTML (0) PDF 5.97 M (58) 评论 (0) 收藏

      摘要:碳纤维作为一种基础性原材料被广泛应用于航空航天、新能源汽车等高尖端领域。为实现CANbus网络环境下碳纤维角联织机的经纱恒张力控制,提升碳纤维织物性能,本文提出了一种H∞网络化经纱张力控制策略。首先,进行了织机分区域的动力学分析,深入研究了基于Kelvin模型的经纱张力动态模型建立;其次,在建立双向通道数据丢包和网络时延依赖的网络化模型基础上,给出了闭环系统均方指数稳定及H∞稳定的充分条件,并用Lyapunov泛函、锥补线性化迭代(CCL)算法,给出了带有观测器的最优H∞控制器的设计步骤;最终,仿真表明所提出的控制器可有效地提高经纱张力控制系统对网络因素及开口扰动的鲁棒性。

    • >TU建筑科学
    • 冬冷干燥地区整体建筑热湿耦合传递对室内温湿度的影响

      2022, 22(20):8781-8788.

      摘要 (68) HTML (0) PDF 7.96 M (63) 评论 (0) 收藏

      摘要:为准确预测冬冷干燥地区多层墙体保护下室内温湿度分布和动态变化,研究整体建筑的热湿耦合瞬态传递规律。本文基于Dancy定律,傅里叶定律,Fick定律等基础传递理论,采用热湿空气在墙体内部的非稳态耦合传递控制方程,以温度和相对湿度为驱动势,建立了整体建筑多孔介质墙体热湿耦合传递非稳态模型。通过重点研究两种保温建筑材料:石墨聚苯板和EPS保温板,对分别采用两种墙体下整体建筑的热湿耦合传递和对室内温湿度的调节进行模拟分析。结果表明,在冬冷干燥地区EPS的保温性能优于石墨聚苯板;经过24h的封闭模拟,两种情况下的室内的平均相对湿度分别为38.00%和36.50%,室内的平均温度分别为3.75℃和4.20℃;靠近墙壁处的相对湿度与室中央的温度之间的变化存在非线性关系。研究结果可以为冬冷干燥地区建筑外围护结构的设计提供参考。

    • 钢筋钢丝网砂浆加固钢筋混凝土方柱耗能特性数值分析

      2022, 22(20):8789-8796.

      摘要 (102) HTML (0) PDF 6.55 M (302) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提升钢筋混凝土柱抗震加固效率,采取钢筋钢丝网砂浆加固方法,同时研究加固后的耗能特性。本文结合3根钢筋混凝土方柱拟静力反复加载试验,依据Mander模型建立了钢筋钢丝网约束混凝土的应力-应变关系,并与试验相互对比验证。在此基础上进行了不同因素条件下72个钢筋混凝土试件的数值分析研究,主要因素包括剪跨比、纵筋配筋率、配箍率、混凝土强度等级和轴压比。结果表明:建立的钢筋钢丝网砂浆加固RC方柱数值模型耗能计算结果与试验值吻合良好;结合灰色关联度参数分析,影响试件耗能的因素依次为剪跨比、纵筋配筋率、配箍率、混凝土强度等级和轴压比。

    • 风速对浇筑期轻质泡沫混凝土性能的影响

      2022, 22(20):8797-8803.

      摘要 (21) HTML (0) PDF 8.81 M (189) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究风速在浇筑期对轻质泡沫混凝土(lightweight cellular concrete,LCC)性能的影响规律,设计模拟风速的室内试验研究了LCC宏观性能和微观结构的演变规律,并揭示了微孔结构参数与宏观性能参数之间的相互关系。结果表明:当风速在4级风以下和持续时间在6 h以内,LCC干密度和抗压强度均与风速呈正相关,吸水率与风速呈负相关;等效孔径和平均孔圆周度与风速呈负相关,孔径分布符合对数正态分布,气孔逐渐趋于有利于受力特性的圆形;风速对孔隙分布分维影响不大,但总体趋势也是与孔分布分维呈负相关。可见,在4级风以下和持续时间较短(6 h以内)时,风速增长、时间延长总体上对LCC各项性能起优化作用。

    • 裂隙白云岩流固耦合力学特性研究

      2022, 22(20):8804-8811.

      摘要 (19) HTML (0) PDF 4.46 M (62) 评论 (0) 收藏

      摘要:In order to research the mechanical properties of fractured dolomite under fluid-solid coupling, a coupled stress-seepage analysis model is established, based on the Double Effective Stress Principle and Darcy"s law,the Controlled Variable Method is used to analyze the interaction law among time (t) , fluid density (ρ) and stress (σ).The results show : when 0.01d

    • 全风化花岗岩地层膨润土-超细水泥浆液滤失特性研究

      2022, 22(20):8812-8820.

      摘要 (23) HTML (0) PDF 12.20 M (390) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对全风化花岗岩地层注浆加固时,遇到微小孔隙时的浆液失水问题,开展不同膨润土-超细水泥浆液配方的滤失试验,并对滤失泥饼进行微观结构对比分析研究。结果表明,膨润土含量及其水化胶体的形态与分布决定浆液滤失性能;适量加入超细水泥,增加细颗粒含量,胶结体更易填充颗粒间隙,滤失量相比不加超细水泥试验组减小;超量加入超细水泥导致胶体被细颗粒包裹,则无法阻止失水,滤失量反而最大。采用有限元方法进行多孔介质内渗流的数值模拟研究,探究了胶体形态、分布对泥饼内渗流影响,发现分散块状和大、小孔隙状抗滤失性极差,完整膜状抗滤失性最佳。

    • 碳化硅混凝土微波加热效率及抗冻性

      2022, 22(20):8821-8827.

      摘要 (7) HTML (0) PDF 11.35 M (543) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过微波加热试验、冻融循环试验、SEM试验及MIP试验,对碳化硅混凝土的微波加热效率、抗冻性及冻融循环前后的微观结构进行研究。结果表明:掺加碳化硅能够提高混凝土的微波加热效率和抗冻性。随着碳化硅掺量的增加,混凝土的温升速率逐渐增大,微波加热效率提高,有效除冰范围增大。当碳化硅掺量为10%时,混凝土相对动弹性模量最大,质量损失率最小,抗冻性最佳。掺加碳化硅使混凝土内部孔隙增大,冻融循环使混凝土孔隙孔径增大,少害孔以及有害孔增多。

    • 碳纤维粉改性水泥砂浆压阻特性分析

      2022, 22(20):8828-8833.

      摘要 (32) HTML (0) PDF 4.32 M (164) 评论 (0) 收藏

      摘要:为改善压阻特性,对砂浆掺加CF(Carbon Fiber,碳纤维)粉、硅粉进行改性,开展了试件的压阻测试,并对应变-电阻率曲线进行了分析。结果表明:试件的电阻率随压应变的增加而下降;应力-电阻率曲线可分为接触、承载和破坏阶段;CF掺量为2%时,其灵敏度最高,线性区间最大; CF掺量为2%时,单掺、复掺试件的线性相关系数分别为99.92%和99.45%;CF掺量为4%时,单掺、复掺试件的线性相关系数分别为98.39%和98.33%;CF掺量为6%时,CF粉会出现团聚现象,试件应力-电阻率符合指数关系;在单掺和复掺试件中,4%接近CF粉掺量的逾渗阀值;复掺试件的强度高于单掺试件,Si4/CF4的抗压强度达到52.4 MPa。可见,Si4/CF4试件具有较高的强度、压阻线性度和区间,但其灵敏度、线性区间不及Si2/CF4。

    • 光热耦合条件下木质素改性沥青界面行为研究

      2022, 22(20):8834-8839.

      摘要 (21) HTML (0) PDF 7.42 M (149) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究工业造纸废料在道路工程实际中的应用,基于动态剪切流变试验研究了木质素改性沥青在光热耦合条件下微观界面的粘结性,通过高分辨率的光学显微镜从宏观角度分析了沥青胶浆体系表观界面的相容性。结果表明:木质素改性沥青胶浆体系的界面行为在一定程度上反映沥青整体材料的固结能力,基于Ashida.M-α与Ziegel.K-β值随粉胶比及温度的变化关系可知,二者均随木质素掺量的增加出现了先上升后下降的趋势,意味着高粉胶比的改性沥青虽体现出良好的抗老化性能,但却带来较弱的界面粘结性能。高粉胶比的改性沥青容易在光热耦合条件下出现界面相的分离与破坏。在中高温范围内,沥青混合料的粘结力受温度变化影响较大。由Cole-cole图可知各沥青胶浆体系的相容性良好,高温时表现出较强的粘弹性及抗变形能力。

    • 高性能高黏改性沥青高低温性能研究

      2022, 22(20):8840-8847.

      摘要 (36) HTML (0) PDF 8.56 M (88) 评论 (0) 收藏

      摘要:为进一步提升材料的黏结能力与耐久性,特研发HVA-H高黏改性剂,使用此种改性剂与SBS改性沥青在合理剪切工艺下,制备出一种高黏改性沥青。通过荧光显微镜观察HVA-H高黏改性剂掺量分别为4%、6%、8%、10%时高黏改性沥青的分散性,确定最佳掺量,并将其与试验室原有的高黏改剂和其它厂家高黏改性剂进行对比分析研究。结果表明:HVA-H高黏改性剂最佳掺量为8%,HVA-H高黏改性沥青高低温性能优于HVA高黏改性沥青和其它厂家高黏改性沥青;且拉伸柔量指标与BBR试验结果之间存在相关性,可精确评价改性沥青的低温性能;Carreau模型比Cross模型拟合精度更高,在实际应用中可通过Carreau模型拟合零剪切黏度,对研究改性沥青高温性能有较好的指导作用。

    • >U交通运输
    • 新型中低速磁浮车辆振动传递特性研究

      2022, 22(20):8848-8855.

      摘要 (29) HTML (0) PDF 9.01 M (65) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着磁悬浮技术的飞速发展,一系列问题随之而来,其中磁悬浮车辆的振动问题是无法忽视。为了优化某新型中低速磁悬浮车辆的振动传递问题,本文建立了新型中低速磁悬浮车辆刚柔耦合模型;考虑车体弹性模态,采用扫频激励法,研究了磁浮车辆在不同激励模式下,在不同的振动传递路径下,车辆悬挂参数以及车下设备悬挂参数对振动传递的影响,以及有源设备振动对车体振动的影响,并分析了新型中低速磁浮车辆的动力学表现;结果表明,新型中低速磁悬浮车辆主要振动频率有2.6 Hz, 9.2 Hz、12.1 Hz和17.4 Hz等;优化垂向减振器阻尼等悬挂参数能够较好地抑制车体振动以及获得更好的动力学性能表现,减小车下设备悬挂刚度可以抑制车下有源设备的振动传递。

    • 基于介电性质的沥青抗疲劳性能试验研究

      2022, 22(20):8856-8861.

      摘要 (26) HTML (0) PDF 4.50 M (69) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究不同老化阶段沥青疲劳性能,通过对热、氧、紫外线、水耦合老化前后的90#基质沥青、SBS改性沥青进行线性振幅扫描(LAS)和介电常数测试,从损伤累积和相位角变化两个角度讨论了不同老化阶段沥青疲劳性能变化情况,并分析了基于介电性质的沥青组分与疲劳应变曲线斜率绝对值B、基于损伤的疲劳破坏参数、基于相位角的疲劳破坏参数之间的关联性。结果表明:老化程度越深,沥青疲劳寿命越短,且沥青基于抗疲劳性能的应变敏感性越大;采用基于损伤的疲劳破坏准则所定义的破坏应变和疲劳寿命评价沥青的抗疲劳性能是合理可行的,且与基于相位角的疲劳破坏准则所定义的破坏应变和疲劳寿命的分析结果一致;可见基于介电性质对沥青组分进行划分的方法合理可行,并可与沥青路用性能进行关联,进一步指导沥青改性工艺。

    • 老化玄武岩纤维沥青混合料冻融劈裂试验研究

      2022, 22(20):8862-8868.

      摘要 (28) HTML (0) PDF 6.16 M (90) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究不同条件下玄武岩纤维沥青混合料的冻融劈裂性能,通过向沥青混合料中掺加玄武岩纤维制备试验试件,并测试分析不同条件处理试件的冻融劈裂性能。研究结果表明:玄武岩纤维可改善沥青混合料的冻融劈裂性能,同时还可增强紫外老化和冻融循环、热氧老化和冻融循环下沥青混合料的韧性。玄武岩纤维掺量为0.6%时,4次冻融和未老化下,沥青混合料的劈裂强度较未冻融未老化及未掺玄武岩纤维下分别减小0.52%、14.47%、21.45%、31.78%;4次冻融和紫外老化下,0.6%玄武岩纤维掺量沥青混合料的劈裂强度较未冻融老化及未掺玄武岩纤维下分别减小5.94%、19.64%、27.65%、39.28%;紫外老化和未冻融下,0.6%玄武岩纤维掺量沥青混合料的劈裂强度较未老化未冻融及未掺玄武岩纤维时增大3.88%。热氧老化未冻融下,0.6%玄武岩纤维掺量沥青混合料的劈裂强度较未老化未冻融及未掺玄武岩纤维时增大1.29%。紫外老化、热氧老化及未冻融下,0.6%玄武岩纤维掺量沥青混合料的劲度模量较未老化未冻融时分别增大1.01%和10.23%。

    • 冻融作用下固化盐渍土的强度劣化及微观机理研究

      2022, 22(20):8869-8876.

      摘要 (20) HTML (0) PDF 13.42 M (2041) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨固化硫酸盐渍土在冻融循环作用下的强度劣化机理,采用室内正交试验,考虑冻融循环周期、固化剂掺量、含盐量等影响因素,借助三轴试验、XRD衍射试验及电镜扫描试验。对粉煤灰、氯化钙固化硫酸盐渍土在不同冻融循环周期作用下的强度劣化指标及微观结构演化规律进行了研究。结果表明:(1)冻融循环作用对固化硫酸盐渍土强度劣化影响较大,且对黏聚力影响相较内摩擦角更显著。(2)衍射分析表明固化效果越好,固化剂反应物的低矮峰越多,同时电镜扫描分析也表明土体结构越紧密,强度更优。(3)在处理盐渍土地基时,从抑制盐胀及提高土体耐久性效果来看,单掺氯化钙优于单掺粉煤灰,且复掺优于单掺。不同含盐量的最佳配合比:含盐量为2%时,10%粉煤灰+4%氯化钙;含盐量为5%时,10%粉煤灰+6%氯化钙;含盐量为8%时,15%的粉煤灰+6%的氯化钙。固化后土体的强度指标劣化程度较低。本文从微观角度出发对冻融循环下硫酸盐渍土的强度劣化进行研究,旨在为长期冻融的硫酸盐渍土提出理论依据,以减少不必要的经济损失。

    • 水泥粉煤灰碎石桩复合地基对于软基的加固效果研究

      2022, 22(20):8877-8883.

      摘要 (41) HTML (0) PDF 8.95 M (110) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于福州市一个路桥过渡段CFG桩复合地基工程,运用MIDAS GTS/NX建立纵断面模型,分别建立天然地基与CFG桩复合地基模型,进行静力固结分析。提取相同位置的沉降值,与横断面模拟沉降值以及现场沉降监测数据进行对比分析,结果显示:CFG桩复合地基的沉降比天然地基减小了13.6cm,且纵断面模型模拟沉降结果与横断面模拟沉降值以及现场监测结果基本一致,沉降变化趋势也相近,说明CFG桩复合地基加固软基的有效性以及有限元模拟的可靠性。研究结果可为软土地基的加固工程提供一定的理论参考与借鉴。

    • 基于等时距处理和IOWHA算子的路基沉降预测

      2022, 22(20):8884-8892.

      摘要 (14) HTML (0) PDF 4.72 M (55) 评论 (0) 收藏

      摘要:为避免随机因素对单一预测模型影响,建立更符合软土路基沉降规律的模型和方法以提高预测模型的精度和可靠性,分别以原始沉降数据、经三次样条插值和经分段三次Hermite插值处理的数据为样本值建立Gompertz模型、Logistic模型和灰色Verhulst模型3种预测模型,将每种模型的3种情况的预测值同实测值进行对比分析,选出每种模型对样本处理的优势方法。以每种模型的优势方法为单一模型,建立基于IOWHA算子的组合模型,该组合模型按照每个时刻单一模型的预测精度的高低对最优权系数进行求解。研究结果表明:在沉降速率发生明显变化时刻的数据作为最后一组样本值进行预测时,Gompertz模型和Logistic模型以分段三次Hermite插值等时距处理的数据为样本值预测效果更好,灰色Verhulst模型以原始沉降数据为样本值预测结果精度更高。求解基于IOWHA算子的组合预测模型的赋权系数时,GA比使用MATLAB的非线性优化的工具箱的求解方法更为可靠,得到的组合模型预测精度更高。

    • 高纬度林区多年冻土片块石路基降温效果及变形特征

      2022, 22(20):8893-8900.

      摘要 (16) HTML (0) PDF 18.86 M (1998) 评论 (0) 收藏

      摘要:在边坡滑塌、不均匀沉陷等路基病害极易发生的多年冻土区,片块石路基是一种常见的路基结构,而其在高纬度林区的应用研究还相对较少。本文针对高纬度林区多年冻土体积含冰率高、对温度变化敏感等特征,以高纬度林区某段公路多年冻土片块石路基工程为例,建立冻融循环热力耦合数值模型,分析了片块石路基温度场和应力-应变场的变化规律,研究了路基冻胀融沉的热力学机制。结果表明:高纬度林区多年冻土片块石路基的温度场,在地下2 m内受地表温度影响显著,而地下2 m以下受影响较小,温度稳定在-1.5 ℃。多年冻土片块石路基的变形以融沉为主,在11月达到最大值,为13.5 mm;而冻胀量在4月达到最大值,为7.5 mm。路基融沉主要归因于冻土的融化,而路基冻胀是由于路基结构本身的冻胀变形引起的。因此,在高纬度林区多年冻土路基采用片块石冲压层和填筑层的结构是可行的,对路基下冻土起到良好降温效果的同时,路基的变形量也控制在了规范要求范围内。

    • 混凝土简支斜交箱型梁桥受力特性分析

      2022, 22(20):8901-8907.

      摘要 (24) HTML (0) PDF 7.12 M (64) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了深入分析简支斜交箱型梁桥的力学性质,研究其空间受力特点,以斜交角度为30°的简支斜交箱梁桥为背景,基于梁格法,建立了直桥有限元模型和斜桥有限元模型,对比分析了直桥与斜桥的支座反力、变形和主梁内力。研究结果表明:斜桥锐角处的支反力小于直桥,钝角处的支反力远大于直桥;斜桥出现明显的平面转动现象,表现为桥面整体在支承边处钝角方向往锐角方向转动;斜桥边梁的最大扭矩是直桥的2.06倍,增加斜桥箱梁腹板厚度和加密受扭箍筋对其抗扭能力有较大的提升作用。本文研究成果可为简支斜交箱型梁桥的受力性能研究和同类工程设计提供参考。

    • 地面堆载诱发下盾构管片变形分析

      2022, 22(20):8908-8915.

      摘要 (22) HTML (0) PDF 9.53 M (902) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文依托苏州地铁S1线某区间盾构隧道,针对后期沿线可能出现的堆载问题,采用地层-结构法建立精细化三维数值分析模型,系统地探究了堆载条件下,隧道上覆、穿越和下卧软土地层对盾构管片变形的影响规律。结果表明:在地面堆载作用下,上覆荷载经过土层扩散,使管片变形沿纵向呈“正态分布”,竖向变形最大处位于堆载位置正下方的拱顶处;隧道最大水平位移发生在荷载作用位置正下方管片的左右拱腰处,并且左右拱腰同时产生向外的水平位移;当堆载中心在隧道正上方时,隧道下卧软土层时隧道变形量最大,其次是隧道穿越软土层时,隧道上覆软土层时对隧道竖向变形影响最小;隧道下卧土层的弹性模量对隧道结构变形影响最大,且弹性模量越小,结构变形越明显。

    • 基于复杂地质岩机作用的多维度隧道掘进机适应性评价方法

      2022, 22(20):8916-8920.

      摘要 (21) HTML (0) PDF 2.44 M (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决高强度高磨蚀硬岩地层TBM掘进“低效高耗”、断层破碎带地层“刀盘受困”、高地应力挤压性地层“护盾被卡”等隧道施工难题,基于TBM滚刀、刀盘、护盾与隧道围岩的相互作用,通过多个TBM法隧道工程数据统计分析,揭示了滚刀贯入度指数与岩体特性指标、滚刀破碎体积磨损速率与岩体特性指标、TBM设备利用率与断层宽度、围岩相对变形量与强度应力比的函数关系,建立了基于滚刀可掘性和耐磨性、刀盘受困和护盾被卡风险的多维度TBM适应性评价方法,为复杂地质隧道修建TBM工法选择、装备设计及施工难题的解决提供了量化依据。

    • 地铁暗挖隧道密贴下穿污水箱涵变形特征研究

      2022, 22(20):8921-8929.

      摘要 (30) HTML (0) PDF 15.66 M (1074) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决地铁暗挖隧道密贴下穿大断面污水箱涵变形控制的工程难题,通过Midas GTS NX模拟分析了不同污水流量下暗挖隧道施工引起的既有箱涵的结构变形规律,通过现场监测对施工效果进行评价,主要取得以下认识:污水荷载的变化对箱涵的沉降值影响较大,箱涵内充满污水时的最大沉降值是箱涵内没有污水的1.75倍;当污水高度控制在箱涵管径的0.754m高度以下时,可以保证箱涵结构的安全性;在距离箱涵的间距约13m范围内进行降水以及开挖施工对箱涵扰动较大,沉降最大值为16.86mm,该阶段箱涵的最大沉降值占总沉降值的74%;采用叠加法修正Peck公式能够描述下穿段箱涵结构沉降曲线,暗挖隧道施工时箱涵的沉降槽宽度取值范围为6.32~6.9m,沉降曲线最终呈“U”形。

    • 事故接管场景下L3自动驾驶换道轨迹的评价和分类

      2022, 22(20):8930-8937.

      摘要 (27) HTML (0) PDF 7.32 M (906) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究L3自动驾驶事故场景下人工接管后换道轨迹的评价和分类问题,通过驾驶模拟实验采集换道轨迹数据;从舒适性、高效性、生态性、安全性四个方面选取9个评价指标;采用熵权TOPSIS模型对换道轨迹进行评价并完成标签标定;用标定后的数据训练得到SVM分类器模型,并将其应用于换道轨迹的分类中,该模型在测试集的平均准确率为79.55%,平均精确率为79.52%,平均召回率为79.51%,平均F1值为77.43%。结果表明:应用熵权TOPSIS模型得到的评分最高的换道轨迹在舒适性、高效性、生态性和安全性上综合表现优秀;SVM分类器能以较为稳定的准确率完成换道轨迹的分类。得到的最优换道轨迹可为驾驶员的换道提供指导,也可为自动驾驶车辆的轨迹遵循提供参考。

    • 既有公路服务区设施配置适宜性评价模型

      2022, 22(20):8938-8946.

      摘要 (20) HTML (0) PDF 4.33 M (70) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着社会的进步和发展,既有公路服务区设施配置逐渐难以满足司乘人员多元化的功能需求,为实现提高既有公路服务区设施配置适宜性的目的,本文围绕适用于既有公路服务区设施配置适宜性评价指标体系与评价模型展开研究。首先,从设施状况、服务水平、用户体验三方面,构建了涵盖设施完备率、平均拥堵程度、价格满意度等11项的评价指标体系;其次,在采用AHP法、序关系分析法、熵权法、DEMATEL法等单一赋权法获取了各指标主客观权重的基础上,引入最小二乘法最小化组合权重与主客观权重偏差的平方和,确定了各指标的最优组合权重,由此建立了改进云模型;最后,将研究模型应用于四川省某服务区R中,结合正向与逆向云发生器,计算出该服务区的综合评估云,进而确定评价等级为“良”。结果表明,运用改进云模型对既有公路服务区设施配置适宜性进行评价的方法是可行的。

    • 竖井工法开挖深基坑对下卧既有隧道上浮变形的控制

      2022, 22(20):8947-8953.

      摘要 (37) HTML (0) PDF 8.74 M (91) 评论 (0) 收藏

      摘要:基坑开挖卸荷将改变地应力平衡状态,位于基坑正下方的地铁隧道将随基底一定深度范围内土层回弹而发生上浮变形。本文结合深圳地铁11号线正上方某采用竖井工法开挖的基坑工程为例,通过建立三维有限元模型分析下卧地铁隧道随竖井开挖过程的变形规律及竖井工法保护机制。结果表明:基坑开挖对下卧地铁隧道竖向卸荷作用显著,采用竖井工法能有效减缓隧道上浮趋势,减小最终上浮量;隧道纵向变形呈双峰形态,纵向变形曲率半径未超过规定值;隧道横截面随开挖过程而发生两侧拱腰压缩、拱顶与拱底之间拉伸的变形趋势,附加弯矩随开挖卸载率增大而逐渐减小,最大附加弯矩位于拱顶附近;竖井工法能减小基底土层的扰动程度,有效抑制基底土体以及隧道围土塑性区发展深度和面积,从而有效控制下卧地铁隧道的隆起量。

    • 基于LightGBM-SVR-LSTM的停车区车位预测

      2022, 22(20):8954-8959.

      摘要 (35) HTML (0) PDF 4.29 M (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:停车难和交通拥堵现象愈演愈烈,提前告知驾驶员未来一段时间空车位数量,可以减少其寻找有效车位的时间,进而够缓解拥堵情况。基于此,本文提出了一种基于LightGBM-SVR-LSTM的停车区剩余车位预测模型。首先,通过数据预处理,尽可能保留原始数据特征的基础上,修复部分噪声数据;其次,将修复的数据放入轻量级梯度提升机(LightGBM),提取叶子节点的值作为新的特征,并将其放入支持向量回归模型(SVR)进行预测;然后,利用长短时记忆神经网络(LSTM)进行误差修复。最后,选取某停车区数据,利用均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、平均百分比误差(MAPE)进行预测效果验证。结果表明,在正常条件和节假日期间,所提出的组合模型精度均有提升,具有一定的鲁棒性。

    • >V航空、航天
    • 过冷大水滴粒径分布的欧拉-拉格朗日混合抽样算法及对冰型影响

      2022, 22(20):8960-8971.

      摘要 (33) HTML (0) PDF 12.68 M (373) 评论 (0) 收藏

      摘要:过冷大水滴(supercooled large droplet,SLD)云雾环境不同于常规粒径范围的过冷水滴,具有更大的粒径范围和复杂的水滴粒径分布形式,使得结冰的冰型异常复杂,从而给飞行器的飞行安全带来了前所未有的挑战。现有结冰数值模拟方法仅能模拟单一粒径的水滴,无法准确模拟真实SLD云雾环境“双峰分布”的粒径分布特性和相应的冰型。为了准确高效模拟SLD这种粒径分布特性,本文提出了一种基于Rosin-Rammler 分布函数进行欧拉-拉格朗日混合抽样的水滴轨迹模拟算法。通过该方法收集水滴,再利用结冰模型与水膜模型计算表面溢流传热和冰高,从而实现了准确高效的SLD粒径分布的结冰数值模拟,并通过2.5维算例研究了SLD粒径分布对机翼结冰的冰型特征以及冰型空间随机性的影响。结果表明SLD的粒径分布对冰型有较大的影响,冰型特征和冰型随机性与MVD和粒径分布方差紧密关联。

    • >X环境科学、安全科学
    • 钨掺杂对MnCeTiOx催化剂脱硝性能的影响及其机理

      2022, 22(20):8972-8979.

      摘要 (38) HTML (0) PDF 8.48 M (76) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用共沉淀法制备了一系列W掺杂的MnCeTiOx催化剂,考察了W掺杂对催化剂脱硝性能和抗硫中毒性能的影响。采用X射线衍射、X射线光电子能谱、原位漫反射傅里叶变换红外光谱等表征手段对MnCeTiOx和W0.15MnCeTiOx催化剂的晶体结构、表面元素价态和表面反应活性物种进行了表征分析。探讨了W掺杂提高MnCeTiOx催化剂脱硝性能和抗硫性能的反应机理。结果表明,W掺杂一方面有利于提高催化剂表面Ce3+和Mn3+物种的相对含量,另一方面使催化剂表面参与SCR反应的活性物种更加丰富,从而提高了催化剂脱硝性能和N2选择性。W掺杂也有利于抑制硫酸盐物种在催化剂表面的生成和沉积,从而提高了催化剂的抗硫中毒性能。

    • 重金属砷在饱和土壤中迁移过程模拟

      2022, 22(20):8980-8985.

      摘要 (14) HTML (0) PDF 4.45 M (89) 评论 (0) 收藏

      摘要:重金属污染预测和评估是土壤与地下水修复的重点与难点,土壤中重金属迁移过程模拟能够为污染防治和水资源保护提供科学指导。本文基于有限元方法,建立了三维地下水重金属溶质运移模型,考察南京某化工场地重金属As(V)的迁移运动规律。数值模拟通过改变渗透系数、弥散度、分配系数、孔隙率,对比分析不同参数条件下,重金属As(V)溶质在土壤中的迁移规律。引入敏感性指数作为量化指标,比较各参数对重金属砷迁移的影响。数值分析结果表明:污染晕中心砷质量浓度随污染物持续通入逐渐增加到7.12 mg/L,污染范围不断扩大,纵向迁移距离远大于横向;七年后污染物不再注入,污染范围在水流的作用下整体往下游迁移,污染晕中心浓度不断下降,第40年污染晕中心往下游迁移6.5 m,浓度已下降为0.33 mg/L。连续注入污染物10年情况下,增加渗透系数与弥散度都会导致污染晕中心As(V)浓度下降,纵向迁移距离增加;分配系数增加则出现污染晕中心浓度与纵向迁移距离都减少的情况;由于土壤对重金属As(V)的吸附较强,在参数±50%的变化中,分配系数对重金属的迁移距离影响较大,与渗透系数、弥散度的影响程度相当,敏感性指数分别为18.0%、18.0%与16.3%;孔隙率敏感性指数为0.006%,在本文模型下对重金属As(V)迁移的影响几乎可忽略。

    • 基于改进云物元的山东省城市生态安全评价及贡献度分析

      2022, 22(20):8986-8994.

      摘要 (20) HTML (0) PDF 4.20 M (69) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于压力(Pressure)-状态(State)-响应(Response)模型建立城市生态安全评价体系,提出一种改进的云物元模型,利用云模型的双重不确定性和物元可拓理论相结合定性定量分析,对山东省2009-2019年城市生态安全进行综合评价,并重点研究济南市生态安全及指标贡献度。结果表明:该模型所给出的生态安全指数既能描述生态安全状况,亦可对不同城市进行比较。济南市虽一直处于临界安全状态,但生态安全指数稳步上升,受生态系统压力和状态影响较大。山东省16个地级市生态安全状况存在明显差异,整体呈上升趋势,但总体处于临界安全级别,威海、青岛、济南处于排名前列,德州、枣庄、菏泽处于较不安全。建议山东省政府注意区域发展的不平衡性,制定相关政策方案来缩小各城市间的差距。

    • 基于社会网络分析法的建筑施工高处作业风险传递及管控措施

      2022, 22(20):8995-9003.

      摘要 (24) HTML (0) PDF 4.50 M (84) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确高处作业风险传递过程,以期对高处作业风险因素间的有向传递关系进行定量分析。基于分解原理将高处作业划分为施工操作、作业条件、安全监督和组织管理四个层级,运用扎根理论识别出24个高处作业风险因素,应用社会网络分析法(SNA)构建有向高处作业风险因素关系网络模型,并对各节点在网络中的中心性、位置及影响程度进行分析。研究表明:高处作业风险因素关系网络中节点关系较为紧密,依据风险因素之间的有向关系,存在安全投入不足→安全监管责任落实不到位→安全防护设施不到位和安全教育培训不充分→安全意识薄弱→违规操作2条关键风险传递链;同时,违规操作、安全知识和经验缺乏及安全监管责任落实不到位是决定高处作业风险因素关系网络风险密度的关键因素;最后根据分析结果制定风险管控措施,从而切断网络中风险因素之间的联系,为高处作业风险管控提供科学依据。

当期目录


年第卷第

文章目录

过刊浏览

年份

刊期

点击排行

引用排行

下载排行

×
《科学技术与工程》影响力指数稳步提升
亟待确认的版面费信息