• 2022年第22卷第27期文章目次
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    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 人工智能在康复辅助技术中的应用研究进展与趋势

      2022, 22(27):11751-11760.

      摘要 (296) HTML (0) PDF 458.49 K (270) 评论 (0) 收藏

      摘要:实现全面建成小康社会的目标,应关注特殊群体的生存需求,而康复辅助技术及设备可以有效改善残障群体的生活状况。近年来,辅助器具工作已纳入我国事业发展规划,其发展日益完善,尤其是人工智能技术的大范围应用为康复辅助引入新的活力。本文对康复辅助技术的现有成果进行了归纳总结;详细分析和讨论了将人工智能及5G技术引入康复辅助技术的先进性、实用性等;同时阐述了当前技术背景下康复辅助技术所存在的问题并提出可行性解决方案;最后,展望了5G时代智能化康复辅助技术的广阔前景。

    • >U交通运输
    • 锂离子动力电池传感器多故障诊断策略综述

      2022, 22(27):11761-11773.

      摘要 (179) HTML (0) PDF 8.03 M (1429) 评论 (0) 收藏

      摘要:锂离子电池作为新一代可充电电源,具有能量密度大、安全性能高等优点,显示出了广阔的市场前景。但锂离子电池在运行过程中会发生各种内、外部故障,所以锂离子电池安全问题一直备受关注。锂离子电池里的传感器正常运行是保证对电池系统实时监测的关键,但是传感器故障微小且不易察觉,并且故障具有关联性、并发性的特征,可能引起多故障的发生,进而触发热失控的风险。所以如何保证传感器精确、快速的进行锂离子电池故障检测与诊断是确保安全稳定运行的关键。本文首先从锂离子电池结构出发总结了锂离子故障的类型及成因,并详细分析了传感器故障和多故障产生的机理。然后,对锂离子电池从单体电池到电池包所涉及的传感器故障和多故障诊断策略进行全面的阐述,并且分析了可能成为未来发展趋势的传感器多故障协同诊断策略和电池新模式下的故障诊断方式(如气体检测等)。最后,以全文锂离子电池的传感器多故障研究的重难点,提出了传感器多故障诊断未来可能的研究方向。

    • 复杂水域船舶交通组织研究综述

      2022, 22(27):11774-11782.

      摘要 (305) HTML (0) PDF 2.19 M (393) 评论 (0) 收藏

      摘要:船舶大型化、日益增大的船舶交通流和受多种因素影响的通航水域的复杂性,对海上船舶交通管理提出了更高要求。相对于需要巨大投资的通航水域“硬件”条件的改善,科学合理的船舶交通组织管理是保证船舶安全、缓解拥塞、提高航道通航效率的一种性价比高且实用的途径。因此,研究复杂水域的船舶交通组织具有重要的意义。本文从研究对象、内容、方法等方面梳理了复杂水域船舶交通组织的研究现状、分析了现有文献研究的特点以及取得的成果,并在此基础上结合实际需求从五个方面为下一步复杂水域船舶交通组织的研究方向提供了参考。

    • >P天文学、地球科学
    • 基于多源资料的中国星载闪电探测数据质量控制技术

      2022, 22(27):11783-11791.

      摘要 (157) HTML (0) PDF 13.80 M (437) 评论 (0) 收藏

      摘要:静止卫星轨道星载闪电探测,因独特的平台优势,可以连续获取较大视场范围内全部闪电活动的观测信息,是未来闪电探测技术发展的新方向。闪电成像仪LMI(Lightning Mapping Imager)是我国首次星载的闪电光学成像观测仪器,在较少先验知识的基础上,自主研发,各项技术指标处于国际前列。然而,LMI独特的数据聚类处理方案,使得其在数据质量控制与真实性检验等方面依然面临着诸多挑战。本文针对其广泛应用的L2 级 1 分钟定量Group数据(LMIG),基于闪电活动与强天气过程间的耦合关系,提出了基于多源气象资料的多层次数据质量控制技术,并通过与第三方数据的比对,对质控效果评估与优化,有效剔除了误差数据,提升了LMI数据的质量。本文的工作,为LMI数据的应用奠定了更加坚实的基础,同时也有助于促进我国星载闪电观测技术的探索和仪器性能的提升。

    • 基于Mission Planner的无人机自主导航测量系统设计与实现

      2022, 22(27):11792-11800.

      摘要 (93) HTML (0) PDF 18.68 M (342) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前测量工具价格较为昂贵、测量手段多采用人工采集的方式,设计一款基于Mission Planner开源地面站和GNSS相结合的无人机自主导航测量系统。该系统由四旋翼无人机、APM控制器、Mission Planner地面站和PPK后差分系统构成,共设计手动和自动导航两种控制方式。自动导航模式中可通过Mission Planner地面测控系统的地图模块、数据交互模块,实现无人机按照设计预设航线进行飞行,并获取目标点的空间三维坐标。通过GNSS-BDS/GPS系统定位试验和自动导航对比试验得出,此套自动测量系统静态达到厘米级的定位精度,自动导航模式下的定位精度达到分米级。最终将其应用到点位坐标测量中,该系统所测得数据误差控制在10cm内,满足测量工作中的基本需求。本文可对今后开展全自主测量技术设备的研发提供理论基础和实践参考。

    • 鄂尔多斯盆地坪北地区长6段储层主控成岩作用类型及平面分布

      2022, 22(27):11801-11811.

      摘要 (124) HTML (0) PDF 34.07 M (1556) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示鄂尔多斯盆地坪北地区三叠系延长组第6段(简称长6)主控成岩作用类型及平面分布,根据铸体薄片、镜质体反射率、X射线衍射等分析化验资料,对长6段储层的成岩作用及其演化进行了研究。研究表明:长6段储层主要为长石砂岩,成分成熟度较高,结构成熟度中等;现阶段该储层砂岩成岩演化处于中成岩阶段A期;成岩序列为:早期压实→早期绿泥石薄膜形成→方解石胶结交代作用→石英次生加大开始→浊沸石胶结交代作用→有机流体注入→溶蚀作用。成岩体系主要为:凝灰质水解;基性斜长石碳酸盐化;中酸性斜长石浊沸石化;合铁矿物碳酸盐化;合铁矿物碳酸盐化;碳酸盐溶蚀体系五种。通过对微区的研究,发现沉积分异规律可造成微观碎屑组分的差异,因此,在成岩体系条件下,沉积分异可造成成岩分异。

    • 基于压缩感知的地震观测系统设计及数据重建

      2022, 22(27):11812-11819.

      摘要 (103) HTML (0) PDF 17.11 M (781) 评论 (0) 收藏

      摘要:在陆上油田,受地表障碍物限制,常规的基于规则采样理论的地震数据采集越来越难以实现,同时为了解决越来越复杂的地质问题,需要更密集的空间采样,造成地震勘探成本急剧上升。为了适应复杂的地表条件和节省勘探成本,本文研究基于压缩感知理论设计随机地震观测系统,利用高维空间低秩约束算法完成随机地震数据的高密度规则化重建,通过理论模型对方法进行了验证,结果表明在同样采样密度下,该方法能获得比规则采样更好的成像效果,为当前东部老油区的高效高密度地震勘探探索一条新途径。

    • 深层高陡地层零井源距垂直地震剖面初至波特征分析及拾取策略

      2022, 22(27):11820-11828.

      摘要 (52) HTML (0) PDF 22.44 M (213) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 岷江河谷深层倾倒形成演化特征及堵江灾害链效应

      2022, 22(27):11829-11841.

      摘要 (71) HTML (0) PDF 35.72 M (1383) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对仅距茂县新磨村倾倒10km的梯子槽高位特大型倾倒,采用地质测绘、钻探、物探、井探、监测、室内试验、数值模拟等多手段,探明了倾倒基本特征、分析了倾倒的成因机制,研究了灾害链效应。结果表明:①梯子槽倾倒规模达1388.2×104m3,倾倒结构复杂,其中倾倒上部为粉质粘土夹碎块石、下部为碎裂岩块,滑带为粉质粘土夹角砾,平均厚度4.5m,最大可达10m,擦痕清晰可见;②倾倒变形剧烈,坡体上裂缝随处可见,后缘贯通裂缝长约750m,下错高度5~10m;③倾倒经历了五个变形阶段,主要是反倾层状岩体倾倒折断,折断带风化成“土”,在后期降雨及地震作用下发生失稳破坏;④倾倒一旦失稳将堵塞岷江造成灾害链,据溃坝洪水灾害链演进预测分析:洪水将会淹没金龙潭水电站、两河口、飞虹乡以及沟口镇,淹没及影响G213国道20.2 km,总危害资产4.5亿,但对茂县县城影响较小。

    • >Q生物科学
    • 基于Q学习参数辨识的动物学习能力评价方法

      2022, 22(27):11842-11849.

      摘要 (66) HTML (0) PDF 9.34 M (229) 评论 (0) 收藏

      摘要:动物在特定环境下对行为决策的学习能力是其生存的重要基础,因此,如何准确地评价动物在马尔科夫决策任务中利用过去经验与重视未来奖励的学习能力,对于动物行为学与心理学研究至关重要。设置了含有状态转移概率的马尔科夫决策任务,训练家鸽在不同状态下从两个选项中做出选择,并考虑未来收益,以最大化累计奖励。实验结束后,对家鸽的行为决策进行Q-learning建模,用学习率α评估其利用过去积累经验做出选择的能力,用折扣因子γ评估其对未来奖励的重视程度。结果表明,家鸽在马尔科夫决策任务中利用过去经验与重视未来奖励的学习能力可以通过Q-learning模型参数进行评价。

    • >R医药、卫生
    • 经颅交流电刺激对运动技能学习与巩固的作用

      2022, 22(27):11850-11857.

      摘要 (71) HTML (0) PDF 2.78 M (308) 评论 (0) 收藏

      摘要:经颅交流刺激(transcranial alternating current Stimulation,tACS)是一种非侵入性的脑刺激方法,可调节电极下皮质区域的振荡神经活动。先前研究的结果表明,在运动学习任务中,对初级运动皮层(primAry motor cortex,M1)进行tACS可以增强运动学习记忆。已知tACS对运动表现有所改善,然而,对运动学习及巩固的影响研究还较少。因此,文章研究了应用于M1的tACS对运动学习技能和巩固的影响。一组年轻的健康成年人在tACS前后,用右手进行了序列反应时任务(serial reaction time task,SRTT)。每个参与者都接受了3次刺激,分别是:假刺激、β波段(20 Hz-tACS)和γ波段(70 Hz-tACS)刺激。研究测量了刺激对一般运动技能(general motor skill,GMS)和序列特异性技能(sequence-specific skill,SS)学习与巩固的影响。试验结果表明,β-tACS和γ-tACS均改善了GMS和SS的巩固。相比之下,两种技能巩固在γ-tACS中受益更多,与假刺激相比更显著。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 水射流-机械滚刀复合破岩影响因素

      2022, 22(27):11858-11863.

      摘要 (45) HTML (0) PDF 7.68 M (141) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对极硬岩、极端软硬不均等特殊地层,滚刀破岩效率低下,刀具磨损(损坏)严重,掘进机换刀频繁,作业效率低的问题,通过搭建水射流滚刀复合破岩实验系统,针对不花岗岩,采用不同的机械滚刀间距及水射流辅助破岩方式,开展了纯机械滚刀破岩、水射流切割岩石和水射流机械滚刀复合破岩实验研究,探明了水射流与机械滚刀复合破岩水射流破岩切缝深度、刀具三向力及破岩比能变化规律,为水射流破岩技术在隧道掘进机工程应用提供指导。

    • >TE石油、天然气工业
    • 鄂尔多斯盆地南部延长组长8油层组差异成藏过程

      2022, 22(27):11871-11879.

      摘要 (86) HTML (0) PDF 11.30 M (237) 评论 (0) 收藏

      摘要:鄂尔多斯盆地南部延长组长8油层组为岩性油藏,其在东部富县地区和西部庆阳地区勘探成果和成藏过程存在差异,究其原因,对长8油层组的沉积规模、储层特征、成藏年代进行了研究,总结出富县和庆阳两个地区在不同时期运聚成藏模式的差异性。结果表明:(1)富县地区和庆阳地区分别发育三角洲前缘沉积相和辫状河三角洲沉积相,庆阳地区沉积规模小于富县地区;(2)由于受到沉积作用和成岩作用的影响,总体上庆阳地区储层物性比富县地区差;(3)富县地区经历了2期油气充注,第1期油气充注为晚侏罗世-早白垩世,第2期油气充注为早白垩世中期,庆阳地区主要经历了1期油气充注,成藏时间为早白垩世中期;(4)东、西部运聚成藏存在差异:在晚侏罗世,富县地区长9作为主要的供烃来源,长9油气沿砂体向长8油层组进行运移,同时也可在其内部进行长距离的侧向运移,而庆阳地区此时长9源岩生烃强度不大,只有少量油气沿砂体进入长8储层,成藏组合为下生上储;在早白垩世,庆阳地区构造活动强烈,长7和长9作为主要的供烃来源,油气沿断裂带进行大量充注,成藏组合为下生上储和上生下储,而富县地区此时长7源岩有油气生成,但由于断裂带不发育,油气充注相对庆阳较弱。明确了盆地南部延长组长8油层组东、西部成藏差异,归纳了油气运聚成藏模式,其研究成果对指导盆地石油勘探部署提供重要依据。

    • 基于可靠度理论的井壁稳定性定量评价方法

      2022, 22(27):11880-11886.

      摘要 (107) HTML (0) PDF 2.25 M (353) 评论 (0) 收藏

      摘要:非常规深层油气资源勘探开发是目前的热点,由于钻井地质环境复杂、井壁稳定性差,导致钻井复杂及故障频发,严重制约了油气资源勘探的安全高效开发。针对该问题,本文开展了相关研究,建立了一种井壁稳定性定量评价方法。首先分析和完善了现有地层坍塌及破裂压力计算模型;在此基础之上,建立了地层坍塌及破裂压力不确定性定量表征方法;同时,综合考虑高温高压环境、井径不规则、排量不稳定等不确定性因素对ECD计算结果的影响,基于不确定度理论建立了ECD不确定性定量表征方法;在上述两方面研究的基础上,建立了定量评估井壁稳定性的分析模型,解决了井壁失稳的识别难题,实现了井壁稳定性的定量评价,可以有效降低井下复杂发生率、提高钻井效率、缩短钻井周期,为钻井施工降本提速提供技术支持。

    • 东胜气田致密砂岩储层渗流机理

      2022, 22(27):11887-11894.

      摘要 (82) HTML (0) PDF 6.41 M (147) 评论 (0) 收藏

      摘要:致密砂岩气藏渗流阻力大,废弃压力高,采收率低,含水饱和度影响显著,明确致密砂岩储层气体的渗流机理对于气藏的有效开发具有重要意义。选取东胜气田致密砂岩储层样品100余块,开展了孔渗测试及其相互关系与分布特征分析;进行了致密砂岩储层在不同含水饱和度下的气体渗流特征实验,计算了单相气体及不同含水饱和度下气体渗流的滑脱因子;测试了样品在不同驱替压力下的气水两相相对渗透率曲线。实验研究结果表明:东胜气田致密砂岩储层覆压渗透率约为常压下测得的标准渗透率的1/10,且普遍低于0.1mD,孔隙度偏低;滑脱效应受渗透率、孔隙压力、含水饱和度影响明显;干岩心气体临界流态特征明显,小于0.1mD岩样渗流特征曲线为线性,大于0.1mD岩样非线性特征明显;含水饱和度对于渗流特征曲线影响显著,随着含水饱和度增加,气体渗流由气态渗流过渡到液态渗流,气相渗流滑脱效应逐渐变弱;驱替压差对残余水饱和度影响大,控制气藏生产压差,防止大压差驱动储层水,导致气井大量产水。渗流机理研究对于东胜致密砂岩含水气藏的合理、有效开发具有重要的基础理论支撑作用。

    • 玛湖井区上乌尔禾组砂砾岩水敏伤害机理实验研究

      2022, 22(27):11895-11903.

      摘要 (83) HTML (0) PDF 22.40 M (351) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 考虑渗透率时变及启动压力梯度的特低渗油藏CO2吞吐裂缝参数优化

      2022, 22(27):11904-11910.

      摘要 (83) HTML (0) PDF 8.73 M (254) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于冀东G5区块特低渗偏致密油藏的地质特点,注CO2吞吐开发是一种很有效的开发方式,其中压裂裂缝参数是其中的关键问题。而考虑到特低渗的非线性渗流特点,本文中首次考虑了CO2吞吐过程的启动压力梯度问题以及注采中地层压力交替变化引起的渗透率时变的耦合性影响,在此基础上研究水平井裂缝级数、分布方式、长度、导流能力等参数对CO2扩散以及吞吐效果的影响,并进行了优化,结果表明穷压力梯度和渗透率都会减弱CO2吞吐的效果,其中启动压力梯度的影响大于渗透率时变,同时在考虑启动压力和渗透率时变情况下,交错布缝效果更佳,最优裂缝条数8条,裂缝长度150m,裂缝导流能力20μm2.cm。

    • >TK能源与动力工程
    • 内置翅片参数对封闭腔内流体流动与传热性能的影响

      2022, 22(27):11911-11917.

      摘要 (113) HTML (0) PDF 10.87 M (289) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究内置翅片参数对封闭腔内湍流自然对流换热的影响,采用RNG k-ε模型数值分析了翅片位置、翅片高度和翅片数量对封闭腔内温度场和流场的综合影响。结果表明:在热壁面上布置1个翅片,热壁面竖向边界层厚度随翅片高度的增大而变厚,但腔体顶部水平边界层结构变化微弱;本文所研究的短翅片高度对热壁面上远离翅片位置处局部传热特性影响很小;在热壁面上距底面2H/6处布置高度为1.5cm的翅片能使得热壁面上平均Nu数获得最大值,在热、冷壁面上距底面及顶面分别为2H/6处各布置1个高度为1.5cm的翅片能达到同样的强化传热效果。但在热、冷壁面上距底面及顶面分别为H/6处各布置1个翅片时,翅片高度过大或过小均会抑制热壁面与腔内气流之间的对流换热过程。本文研究结果对于指导工业工程中封闭空间内流体的冷却或加热具有一定的理论参考价值。

    • 基于文丘里的预混气体多孔介质燃烧特性

      2022, 22(27):11918-11923.

      摘要 (109) HTML (0) PDF 4.65 M (338) 评论 (0) 收藏

      摘要:多孔介质燃烧因其燃烧稳定性好而具有广泛的应用前景。结合工业预混领域应用广泛的文丘里混合器,采用预混不均匀度(SMD)对经文丘里混合的CH4/air预混气体的非均匀性进行评估。在入口速度为0.8 m/s,过量空气系数1.4条件下,研究了预混不均匀度SMD对多孔介质燃烧稳定性的影响。结果表明: SMD小于2.5%对多孔介质燃烧火焰的稳定性影响较小;随着SMD的增大,燃烧高温区域面积进一步变大,最高温度随着SMD的增加呈线性增加;稳燃范围随着SMD的增大逐渐减小。

    • 六棱柱滚筒冷渣机传热效率影响研究

      2022, 22(27):11924-11932.

      摘要 (52) HTML (0) PDF 8.22 M (203) 评论 (0) 收藏

      摘要:冷渣机是CFB(circulating fluidized bed)锅炉的重要辅机,其传热效率对CFB锅炉的连续稳定运行发挥着重要作用,为了进一步分析颗粒传热效率的关系。以一种多管式六棱柱滚筒冷渣机为研究载体,冷渣管内高温灰渣颗粒为研究对象,基于离散元方法及其数值模型,运用商用软件EDEM(extended discrete element method)来模拟分析高温灰渣颗粒在冷渣管内的传热过程。将颗粒温度T规范化处理为量纲温度T?,以平均温度、温度概率密度函数T-PDF和颗粒运动规律为指标定量分析滚筒转速和颗粒直径对灰渣颗粒传热过程的影响。其中,六棱柱冷渣管边长L=200 mm,长500 mm,壁厚10 mm,管初始温度360 K,颗粒初始温度1200 K。结果表明:颗粒的传热效率随着转速的增加而增加,n=10 r/min相对于n=4 r/min的散热效率增加了61.1%;颗粒的传热效率随着粒径的增大而减小,d=5 mm相对于d=3 mm散热效率的下降了30.7%。转速是通过翻转次数来影响传热效率,粒径是影响接触点碰撞次数来影响传热效率。

    • >TM电工技术
    • 换流阀触发光纤故障分析与电场仿真

      2022, 22(27):11933-11942.

      摘要 (55) HTML (0) PDF 20.25 M (179) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于光纤具有抗电磁干扰,高带宽,高绝缘等特性,在换流阀通讯和晶闸管触发中,占据重要的地位。针对换流阀触发光纤故障的现场实例,本文首先通过对光纤故障点处宏观及微观的形貌分析,确定了光纤故障类型为局部放电,随后利用有限元法对换流阀屏蔽罩及光纤进行了等比例建模及电场计算,分析了光纤故障点处出现局部放电的原因。结果表明,当光纤轴向电阻率分布不均匀时,易与相邻光纤发生局部放电;当光纤在安装过程中,没有被光纤盖板钳制电位时,光纤与盖板之间极易发生局部放电。本文结果可为换流阀触发光纤的安装提供一定的技术支持。

    • 基于VMD-TEO的多分支小电流接地系统行波故障定位

      2022, 22(27):11943-11950.

      摘要 (83) HTML (0) PDF 3.08 M (179) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对小电流接地故障行波波头难以检测、行波波速不确定和多分支线路难以精确定位等问题,提出一种新的行波定位方法。首先,对故障电流进行相模变换得到线模信号,并对线模信号进行变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD),利用Teager能量算子(Teager Energy Operator, TEO)提取IMF分量的故障特征实现故障测距;然后,根据故障距离构建故障分支判断矩阵,将多分支线路故障定位简化为单分支线路故障定位,进而转换为双端故障测距;最后,利用双端行波测距方法实现精确故障定位。使用暂态仿真软件ATP建立小电流接地系统模型并进行故障测距仿真,仿真结果表明此方法在多分支小电流接地系统中可以实现准确故障定位。该方法利用有限的行波检测装置实现多分支复杂电网的精确故障定位。

    • 山区大高差500 kV输电线路脱冰跳跃高度的计算方法

      2022, 22(27):11951-11957.

      摘要 (74) HTML (0) PDF 3.63 M (192) 评论 (0) 收藏

      摘要:超特高压输电线路不可避免地经过高海拔和重覆冰的山区,大高差输电线路脱冰造成的不平衡张力和导线跳跃会对其电气及机械性能产生重要的影响。本文针对爬坡、翻山和跨谷等三种典型的山区500kV输电线路,建立了5档导线-绝缘子脱冰跳跃模型,通过附加力法得到了高差形式和高差角对导线跳跃高度幅值和不平衡张力的影响规律。结果表明:脱冰档存在高差时高侧绝缘子挂点受到的不平衡张力比低侧大,随着高差角的增大,低侧绝缘子挂点受到的不平衡张力加速减小,在30°时较高侧悬挂点受到的不平衡张力可达较低侧的3.06倍;相较于跨谷型,翻山型脱冰档两侧受到的不平衡张力更大,随着高差角的增大,翻山型与跨谷型的不平衡张力与跳跃高度均呈相反的变化趋势,在30°时翻山型不平衡张力达到最大值为30454.6N,跳跃高度达到最小值为10.02m,此时跨谷型不平衡张力达到最小值,跳跃高度达到最大值;通过分析弧垂差、跳跃高度幅值及线路高差角之间的关系,拟合得到大高差输电线路导线脱冰跳跃高度的计算公式,对线路设计和运维具有重要的工程价值。

    • 电动汽车负荷聚类及参与电网一次调频控制策略

      2022, 22(27):11958-11965.

      摘要 (100) HTML (0) PDF 5.05 M (250) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决风力发电、光伏发电等分布式电源出力波动和大规模负荷入网造成的频率波动问题,电动汽车在(The electric car)热备用条件下基于V2G技术,以电动汽车作为调频手段,研究电动汽车负荷聚类参与电网一次调频控制策略。根据电动汽车快速响应性能对电动汽车负荷聚类,采用聚类算法将电动汽车负荷分组对不同调频容量分配。当系统频率发生变化时,以实现电动汽车参与电网一次调频响应。仿真结果表明:当电网频率波动时,电动汽车参与电网一次调频,使得电网频率能够很快向稳定状态恢复。本文所提电动汽车负荷聚类参与调频控制策略是有效的。

    • 计及碳交易的某天然气处理厂含光伏光热的综合能源系统优化运行

      2022, 22(27):11966-11974.

      摘要 (95) HTML (0) PDF 5.57 M (190) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着“双碳”目标的提出,以光伏光热(PV/T)等为主的综合能源系统快速发展,为提高用能单位的经济效益和系统低碳性,考虑碳排放约束条件下多种能源发电的厂区供用能系统优化运行问题亟待研究。首先,在经济调度模型中,引入碳交易机制,构建阶梯型碳交易成本模型,对厂区的碳排放进行约束。然后,建立以系统运行成本和碳交易成本之和最小为目标的规划模型,利用马尔科夫决策过程(MDP)对基于成本最小的经济调度进行建模,并采用近端策略优化算法(DPPO)进行求解,利用经济节约指数(CSR)和二氧化碳减排指数(ERR),对拟题方案进行经济性和碳减排分析。结果表明:1)训练后的模型在无需重新计算的情况下能够处理四个随机变量变动所代表的各种运营场景;2)光伏光热子系统与热电联产系统具有削峰填谷效应,能提高系统稳定运行能力;3)所设计计及碳交易下联产系统有利于优化厂区能源结构,促进清洁能源消纳。

    • 750 kV同塔四回输电工程中不同类型导线电晕损失的对比分析

      2022, 22(27):11975-11982.

      摘要 (58) HTML (0) PDF 4.03 M (158) 评论 (0) 收藏

      摘要:在750kV架空输电线路设计时,导线型号的选择决定初期投资成本、电阻损耗和电晕损失,从而影响架空输电线路的经济效益。本文以沙尘暴多发的高海拔地区750kV同塔四回输电线路为例,对比分析了两种典型导线的输电线路电晕损失及运行总成本。采用电晕损失等效原理计算导线型号为LGJ-400/50的输电线路在不同布置方式下电晕损失,通过电晕损失等效系数及海拔修正计算得到输电线路年平均电晕损失Pavg,并结合不同天气对应的小时数计算得到线路全年电晕损失总量。与采用LGJ-500/45导线时的投资成本、电阻损耗、电晕损失及总成本进行了对比。研究表明:750kV同塔四回输电线路最优布置方式为四层横担第Ⅱ相序布置,导线型号为LGJ-500/45输电线路单位公里年运行总成本为LGJ-400/50的75.8%,从经济性选型角度,推荐采用LGJ-500/45导线。

    • 计及风光时空集群效应的储能容量配置

      2022, 22(27):11983-11992.

      摘要 (61) HTML (0) PDF 5.37 M (184) 评论 (0) 收藏

      摘要:解决区域内风光资源大规模并网对电力系统的稳定性和灵活性造成威胁的问题,关键在于对储能容量的合理配置。为此本文构造了计及风光时空集群效应的储能鲁棒模型。在描述风光集群发电系统出力的多面体不确定集中加入时间平滑约束和空间集群约束以缩小集合边界,降低模型的保守性;把不确定性问题利用数学推理转换为确定性问题,并且讨论了违反概率约束与不确定性置信度关系;基于碳交易对系统的经济性进行分析。提出利用双种群伪并行SSA-DE(sparrow search algorithm-diffferential evolution)算法来求解模型。验证结果表明,考虑时空集群效应得到的储能配置方案可以更好的均衡系统的经济性和鲁棒性;将碳交易纳入考虑因素将降低系统的成本;不确定度置信概率与违反安全约束概率呈负相关性,与系统经济性呈正相关性。

    • >TN电子技术、通信技术
    • 基于压缩采样匹配追踪算法的混合场信道估计方案

      2022, 22(27):11993-11999.

      摘要 (129) HTML (0) PDF 3.53 M (260) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有的远场和近场信道估计方案不能直接用于精确估计混合场信道状态信息的问题,提出了一种有效的基于压缩采样匹配追踪(Compression Sampling Matching Pursuit,CoSaMP)算法的混合场信道估计方案。通过精确建模混合场信道模型来捕捉其远场和近场区域可能存在不同的散射体这一特征,分别对其远场和近场路径分量进行估计。结果表明,所提方案与现有其它信道估计方案相比,在相同低导频开销情况下,该方案能获得更高的归一化均方误差性能和更高的系统和速率,计算复杂度较低。可见,所提出的方案具有很好的参考价值。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 基于注塑过程数据的制品尺寸合格性判定

      2022, 22(27):12000-12005.

      摘要 (52) HTML (0) PDF 3.30 M (171) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对注塑生产过程中人工质量检测存在的效率低、成本高等问题,提出了一种基于注塑加工过程数据对产品尺寸是否合格进行预测判定的方法,首先对于清洗后的数据集采用5折交叉验证筛选出LR模型、SVM模型等5个分类模型,然后以ROC曲线和AUC值作为性能评估指标,综合比较和分析了5个分类模型在不同特征选取方法下的分类性能。结果表明:基于树模型特征选取与LR算法组合对本文的数据集表现出优良的分类性能,准确率可达96.42%,具有一定的工程应用价值。

    • 含储热装置的热电联产系统改进人工蜂群优化调度方法

      2022, 22(27):12006-12015.

      摘要 (45) HTML (0) PDF 7.36 M (192) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于冬季供暖的需要,我国北方地区的机组大多数采用工作模式为“以热定电”的热电联产机组。在夜间,热电机组的电功率会维持在较高的水平,大量的风能得不到有效地利用,弃风现象十分严峻。传统的解决方法是在系统中单一地加入储热装置或电锅炉来减少弃风现象的发生,但消纳风电的能力有限。本文采用电锅炉和储热装置来协调供热,以提高风电的利用率。首先分析了发生弃风的原因;其次构建了含储热装置与电锅炉的热电联产系统调度模型;然后设计了基于概率的交叉变异算子,并将其应用于人工蜂群邻域搜索过程,给出了基于概率交叉操作的改进人工蜂群求解算法,基于我国北方某一区域的数据进行了仿真验证,证明了所提方案的可行性;最后对风电消纳进行了经济性分析,仿真结果表明加入电锅炉后具有更低的煤耗成本,更好的经济效益。

    • 多分裂输电导线接续管探伤检测机器人系统设计及探测空间分析

      2022, 22(27):12016-12024.

      摘要 (104) HTML (0) PDF 11.20 M (372) 评论 (0) 收藏

      摘要:输电线路是电能传输的重要通道,多分裂输电线路是电能传输的主力,接续管是多分裂输电线路上的重要金具,其压接质量和内部结构的好坏属于隐性工程且直接影响到输电线路的正常稳定运行,基于此,本文提出了一种适用于多分裂输电线路接续管探伤检测的机器人机构构型,设计了探伤检测机器人的虚拟样机模型,并进行了探伤装置的探伤检测作业运动规划,建立了探伤装置的D-H坐标系,基于此推导了探伤检测机器人的运动学方程并对其运动学特性进行了分析,最后,基于所建立的运动学模型,基于蒙特卡洛法在MATLAB软件中利用机器人工具箱ROBOT TOOLBOX进行了仿真实验,通过选取合适的点云数得到了探伤检测机器人末端在四分裂导线狭小空间内三个空间方向上的可达空间点云图,同时搭建机器人的机械臂模型,通过设置合理的运动参数得到了机器人探伤检测的轨迹规划仿真结果,通过仿真结果可知,机器人末端在四分裂导线所构成的狭小作业空间内可以实现无盲区的探伤检测,同时机械臂运动轨迹稳定、平滑,可以无碰避障的实现多分裂导线上的接续管探伤检测,本文的研究对于输电线路接续管探伤装置的系统设计和开发及输电网智能运维管理具有重要理论意义和实际应用价值。

    • 基于订单整零分批的医药电商配送中心拣货效率

      2022, 22(27):12025-12029.

      摘要 (70) HTML (0) PDF 3.69 M (219) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高医药电商物流企业的拣货效率,本文根据拣货过程中存在的信息偏差问题,提出拣选订单整零分批拣选方式。引入医药品整箱规格和中包装规格作为拣选订单分批依据,设计带有箱规约束的三阶段订单分批程序实现订单分批,并构建基于修正系数(Modified Coefficient)和宽裕时间(Slack Time)的最小拣选标准时间模型,对比分析订单分批前后的时效性,验证订单整零拆分的必要性和模型的有效性和可行性。结合某公司的实际数据验证了拣选订单整零分批的优越性。研究发现,订单实现整零分批后拣货路程缩短,拣货效率由原来的48.8% 提高到65.6%,拣选时间由5.6h 缩短到3.8h ,整体上提升了医药电商物流企业配送中心的运作效率。

    • 改进的YOLOv3交通标志识别算法

      2022, 22(27):12030-12037.

      摘要 (127) HTML (0) PDF 13.68 M (231) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对复杂场景下交通标志检测存在精度低、检测速度慢等问题,提出一种基于YOLOv3改进的S-YOLO交通标志算法。首先,合并批归一化层到卷积层,以提升模型前向推理速度;其次,采用二分K-means聚类算法,确定适合交通标志的先验框;然后引入空间金字塔池化模块,提取特征图深度特征;最后引入CIoU回归损失函数,提升模型检测精度。实验结果表明,在重制的CTSDB交通标志数据集下,所提算法与YOLOv3相比,平均准确率和检测速度分别提升了4.26%和15.19%,同时相较YOLOv4以及其他算法对交通标志识别有更优的精度和速度,具有良好的鲁棒性,满足复杂场景高效实时检测。

    • 基于YOLOv5l和ViT的交通标志检测识别方法

      2022, 22(27):12038-12044.

      摘要 (306) HTML (0) PDF 8.61 M (242) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着交通行业的发展,交通标志检测识别成为了辅助驾驶系统中最热门的研究方向之一。在实际行车道路中,交通标志具有目标小且类别繁多的特点,针对现有检测与识别算法难以同时兼顾准确度和速率的问题,提出一种YOLOv5l(you only look once version 5l)与视觉转换器(vision transformer,ViT)结合的检测与识别方法。首先采用YOLOv5l对目标进行检测,得出交通标志的位置信息,再将其输入ViT进行分类识别,其中特征连接部分引入DenseNet网络模块,来实现原始特征和卷积后特征映射的密集连接,加强特征的传递性,提高识别率。结果表明:在GTSDB和GTSRB数据集上实验效果更佳,交通标志检测速率达到200 ms,准确率达到98.78%,相比全连接层识别准确率提高了约4%。

    • 基于改进SRResNet深度学习网络的低照度图像超分辨率重建方法

      2022, 22(27):12045-12052.

      摘要 (104) HTML (0) PDF 10.87 M (251) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决低照度条件下低分辨率图像的超分辨率重建问题,提出一种基于改进SRResNet(super-resolution residual networks,超分辨率残差网络)深度学习网络的低照度图像超分辨率重建方法。通过将读取的图像下采样、亮度降低等处理生成低照度低分辨率图像,并将该图像与高分辨率图像作为数据对输入学习模型,以便改进SRResNet的训练数据对的生成方式,优化训练过程,从而构建面向单帧低照度彩色图像的基于改进SRResNet训练的超分辨率重建方法。实验结果表明:与现有流行的图像超分辨率重建方法相比,该方法的峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)、结构相似性(structural similarity,SSIM)指标整体为最优,低照度环境下的超分辨率重建图像更为清晰明亮、细节更丰富,该方法训练出的深度学习网络的重建效果更好。

    • 树结构组套索人脑超网络构建与分类

      2022, 22(27):12053-12060.

      摘要 (119) HTML (0) PDF 4.15 M (184) 评论 (0) 收藏

      摘要:已有研究证明,基于连接多个节点的静息态脑功能超网络已成功应用于脑部精神疾病的诊断和分类研究。然而大多数超网络通过套索方法进行建模,但该方法不能解决脑部功能协同合作的问题。因而提出基于分组的超网络构建方法,但仍存在局限性:一方面它们多是基于自动分组,忽视了人脑中复杂的先验组结构;另一方面它们方法虽然组级上实现了预设组的考虑,但组间仍然是自动选择,导致缺乏先验知识的解释。考虑到该问题,本文提出树结构组套索方法进一步改善超网络的构建。首先使用树结构组套索方法来构建脑功能超网络。其次,对构建成的超网络进行局部聚类属性计算。然后对从超网络提取的特征中选取最具判别性的特征。最后,对选择出来的差异特征进行分类。实验结果表明,树结构组套索方法得到较好的分类性能,其分类准确率达到87.25%。

    • 基于模糊均差的低照度图像平滑去噪方法

      2022, 22(27):12061-12067.

      摘要 (52) HTML (0) PDF 3.54 M (181) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高低照度图像去噪处理的整体效果,本次研究提出了基于模糊均差的低照度图像平滑去噪方法。采用Sobel梯度检测图像边缘信息,采用OTSU(Nobuyuki otsu 大津展之)阈值分割法分割图像为平坦区域和细节区域;通过模糊均差方法分别估计两个区域图像的噪声标准差;采用小波域方法对图像进行平滑软阈值去噪,实现低照度图像的平滑去噪。实验结果显示,本文方法可以在不同噪声水平下获取接近真实值噪声标准差,在噪声水平最大时信噪比大小达到了27.97dB,去噪效果达到92.1%,质量很好的图像数量占比达到了80.58%,图像信息损失较小,去噪效果较好,具有极大的应用价值。

    • >TQ化学工业
    • 伊曲茶碱溶析结晶工艺研究

      2022, 22(27):12068-12076.

      摘要 (78) HTML (0) PDF 21.36 M (206) 评论 (0) 收藏

      摘要:药物结晶工艺是药物工业生产流程中至关重要的环节。通过单因素实验,以伊曲茶碱晶体收率、粒度分布作为评价标准,考察结晶液初始浓度、溶析剂用量、结晶温度、陈化时间、溶析剂滴加速率等因素的影响。通过分析各种影响因素,得到伊曲茶碱较佳结晶条件:结晶液初始浓度12 mg/ml,水和DMF体积分数比3:1,滴加速率2 ml/min,结晶温度20 ℃、陈化时间60 min。通过该方案获得伊曲茶碱晶体呈短针状,收率、平均粒径(MS)、变异系数(CV)分别为93.7 %、12.6 μm、4.25,为工业上制备高质量的伊曲茶碱产品提供基础依据和参考。

    • >TU建筑科学
    • 落锤冲击作用下钢筋混凝土梁的动态响应

      2022, 22(27):12077-12083.

      摘要 (81) HTML (0) PDF 7.65 M (195) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究钢筋混凝土梁在不同冲击速度下的动态变形规律,利用落锤冲击试验装置和二维数字图像相关系统,对12根钢筋混凝土梁的冲击力时程、平均跨中位移变化过程、跨中钢筋的平均应变时程以及裂缝的形成与扩展过程进行分析,重点讨论了梁的变形破坏模式及动态响应过程。研究发现:不同于静态三点弯曲试验的弯曲型破坏,钢筋混凝土梁的动态破坏形态主要表现为弯剪型破坏;冲击力峰值明显大于静态加载的承载力峰值,在恒定冲击质量的条件下与冲击高度正相关;钢筋混凝土梁的位移响应过程明显滞后于冲击力的响应时程,挠曲变形所持续的时长约为冲击力作用时长的40~60倍,位移响应表现出明显的滞后性;钢筋是否进入屈服阶段以及维持时长显著影响梁的最大位移以及残余位移。

    • 考虑砾石颗粒形状及含量影响的砂-砾石混合物离散元模拟直剪试验

      2022, 22(27):12084-12093.

      摘要 (68) HTML (0) PDF 28.44 M (260) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 硫酸盐渍土在单向升温时的室内融沉试验研究

      2022, 22(27):12094-12099.

      摘要 (83) HTML (0) PDF 4.55 M (202) 评论 (0) 收藏

      摘要:硫酸盐渍土的融沉是造成地基二次破坏的主要原因。为了探究不同含盐量和含水率在单向升温条件下硫酸盐渍土的融沉规律,以宁夏地区硫酸盐渍土为研究对象开展室内融沉试验。结果表明:(1)硫酸盐渍土的融沉可根据环境温度的不同分为三个阶段:升温初期(-24℃~5℃),融沉率增长较缓;升温中期(5℃~20℃),融沉率增长速率显著;升温后期(20℃~24℃),在含盐量较低时融沉率趋于稳定,含盐量较高时增长幅度渐缓;(2)含水率低于最优含水率时,2%含盐量土体在升温中期融沉率达到最大,而含水率高于最优含水率时,5%含盐量土体在升温后期融沉率达到最大;(3)含盐量较低(<2%)时,最大融沉率随含盐量增大而增大;含盐量较高(>2%)时,融沉率因含水率的高低呈现两种不同的变化趋势:含水率小于最优含水率的土体最大融沉率开始下降并趋向于稳定,而大于最优含水率的土体最大融沉率继续缓慢增加;(4)建立的最大融沉率预测模型与试验值有较好的拟合效果,可用于硫酸盐渍土融沉率的预测和评价。

    • 岩石与类岩石单轴压缩过程中力学及声发射特性对比研究

      2022, 22(27):12100-12106.

      摘要 (65) HTML (0) PDF 6.57 M (185) 评论 (0) 收藏

      摘要:开展石灰岩、砂岩与类岩石的单轴压缩声发射实验,从力学参数、破坏形态及声发射时域参数、频谱特征等多角度对比分析其破裂过程的异同。研究结果表明:石灰岩、砂岩在达到峰值应力后瞬间破坏,为脆性破坏;而类岩石在峰值应力后依然有残余强度,为塑性破坏;前者在临近破坏前会出现标志破坏前兆的声发射低事件率缺失现象,后者不明显。岩石声发射事件率呈现前低后高特征,类岩石则为‘高-低-高’,相应的声发射能率表现出高度的一致性;不同变形阶段两者的声发射频带分布不同,反映出两者内部破裂演化的差异性。

    • 基于三轴强度预测白垩系冻结砂岩的长期强度

      2022, 22(27):12107-12116.

      摘要 (47) HTML (0) PDF 9.69 M (155) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 液氮泄漏对超导电缆管线槽混凝土物理力学性质的影响

      2022, 22(27):12117-12123.

      摘要 (67) HTML (0) PDF 8.02 M (180) 评论 (0) 收藏

      摘要:高温超导输电技术利用液氮冷却辅助系统将超导电缆本体冷却至超导临界温度,实现导电体的大电流传输,具有低损耗、高效率、大容量输电的优点。针对高温超导电缆管线槽面临的极低温冻融作用问题,对不同冻融次数的C25混凝土开展超声波检测试验、单轴抗压强度试验与核磁共振试验。试验结果表明,冻融循环作用导致的混凝土超声波波速下降与抗压强度恶化集中在冻融初期,且混凝土超声波波速与单轴抗压强度均随着混凝土冻融次数的增加而逐渐降低;混凝土在经历4次液氮冻融后,超声波波速最大下降比例超过13.6%,之后趋于稳定;混凝土的抗压强度等级最大降幅超过28%,不同冻融循环次数的混凝土破坏形态基本同常温;最后结合核磁共振试验,从微观结构分析了C25混凝土孔隙特征随冻融次数的变化规律,随着冻融次数的增加,造成混凝土内孔隙比以及大孔数量的增加,使得混凝土内的密实度降低,造成混凝土冻融初期超声波波速与混凝土单轴抗压强度的降低。

    • 建筑冷负荷对综合能源系统运行优化的影响

      2022, 22(27):12124-12130.

      摘要 (84) HTML (0) PDF 2.99 M (246) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决现有综合能源系统运行优化研究对建筑冷负荷的影响考虑不充分(多以“典型日负荷”或“预测负荷”代替空调期冷负荷)的问题,首先应用EnergyPlus软件对北京某园区进行建模和负荷分析,再以经济性为优化目标,基于园区的电、冷负荷供需平衡和综合能源系统设备的典型模型建立运行约束模型,在空调期对多能源耦合的综合能源系统建立运行优化模型。对优化模型使用Yalmip建模和编程,使用Cplex求解器求解问题,得到不同负荷条件下的综合能源系统空调期的运行优化方案,并分析其统一性和差异性。结果表明:本文构建的以经济性为目标的优化模型,可以使多能耦合的综合能源系统在目标下运行更加优化;不同建筑冷负荷条件下运行优化方案具有较大差异性;不同负荷条件下运行优化方案具有一定规律性。可见综合能源系统的运行优化研究应该全面考虑冷负荷的影响,本文提出的规律性运行优化方案为综合能源系统提升运行经济性提供了依据。

    • >TV水利工程
    • 高水位软弱地层条件下大直径钢顶管稳定性

      2022, 22(27):12131-12138.

      摘要 (60) HTML (0) PDF 7.80 M (219) 评论 (0) 收藏

      摘要:顶管在顶进过程中发生的失稳破坏已严重威胁工程的安全施工。本文以中交二公局第四工程有限公司承担的石岩北清污分流钢顶管工程项目为依托,基于薄壁圆柱壳屈曲理论,通过改变长细比、径厚比和埋深等影响因素对大直径钢顶管应力、屈曲模态和屈曲荷载进行分析。分析结果表明:钢顶管稳定性随长细比的增加而减小,长细比(L/D)<30(短顶管),易发生局部屈曲破坏,长细比(L/D)>30(长顶管),易发生整体失稳破坏;在均布围压作用下,钢顶管屈曲模态以局部屈曲为主,其稳定性随径厚比的增加而减小;钢顶管实际稳定系数随埋深变化由管周围压和椭圆化变形共同决定。基于以上分析结果,提出了大直径钢顶管稳定性系数经验公式,结合工程实例进行验证,具有良好的指导意义。

    • 水电工程库水响应下滑坡时空演化特征分析

      2022, 22(27):12139-12149.

      摘要 (92) HTML (0) PDF 47.54 M (328) 评论 (0) 收藏

      摘要:伴随西部地区水电工程的蓬勃建设,水电站建成投运改变了岸坡原始的地质条件,库水位变化引起岸坡内动水压力与静水压力的变化,从而影响岸坡的稳定性。以往水库蓄水对岸坡作用往往通过野外地质调查及相应的工程地质分析进行,缺乏蓄水前与蓄水后的定量对比分析。本文采用多源信息观测手段,分析大渡河流域黄草坪变形体蓄水前、初蓄期及正常运行期各阶段斜坡变形破坏特征,研究成果表明:(1)黄草坪变形体为一处砂页岩倾倒变形体,并将变形体区域分为强变形Ⅰ区、弱变形Ⅱ、Ⅲ区;(2)黄草坪变形体于2015年10月水库蓄水后开始变形,Ⅰ区变形显著,每年汛期加剧变形,而汛期后监测点曲线变形速率减小,且库水位下降的历时曲线与变形曲线的波峰基本对应,但由于地下水相对库水下降滞后性,变形曲线的波峰相对汛期库水位下降的历时曲线有所延后。(3)黄草坪变形体的形成可概括为①岩体卸荷—倾倒变形发展阶段;②垂直层面的张裂隙扩展阶段;③蓄水过程坡前水位抬升,局部裂隙贯通破坏阶段;④水库运行过程中坡体宏观变形破坏阶段。本文研究成果可对类似水电工程地质灾害防治具有指导意义。

    • >U交通运输
    • 基于空铁联运的延误旅客行程恢复方法

      2022, 22(27):12150-12155.

      摘要 (57) HTML (0) PDF 3.35 M (222) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了在航班延误后给旅客提供更灵活的恢复方案,满足其对准点率愈加严格的要求,从联运网络的角度出发,对空铁联运恢复旅客行程的方法进行研究。首先将航线网络与高铁网络耦合,构建空铁联运时空拓扑网络。在此基础上以直接经济损失与旅客主观损失之和最小为目标建立旅客行程恢复模型,并依托联运网络设计旅客行程搜索算法。设置算例与传统恢复方案进行对比,结果表明:求解算法能够实现可行行程的高效搜索,提出的恢复方法能够兼顾航空公司与旅客利益,同时降低双方的延误损失。

    • 浸水条件对浅埋湿陷黄土隧道受力性状影响的大型模型试验研究

      2022, 22(27):12156-12166.

      摘要 (46) HTML (0) PDF 15.01 M (220) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄土隧道基底岩含水率发生变化会导致拱脚和墙脚失稳甚至坍塌,因此,黄土隧道尤其是整体处于湿陷性黄土地层中的隧道受力性状特性研究已经引起工程技术人员高度重视。为了研究湿陷性黄土地层隧道基底承载力及其湿陷变形问题,通过室内大型模型试验方法,研究了天然基底浸水和不浸水工况下基底受力变形性状,研究结果表明:隧道基底压力径向表现为非均匀分布,在仰拱中间位置处最小,墙脚位置处最大;隧道周边切向应力变化规律与径向应力变化规律基本类似,但变化幅度较小;隧道切向压力与径向压力基本一致,浸水完成后各测点应力值都有所增大。

    • 基于双目视觉的轨道纵向位移测量方法

      2022, 22(27):12167-12174.

      摘要 (63) HTML (0) PDF 9.39 M (267) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 非圆形隧洞解析应力空间分布特征

      2022, 22(27):12175-12182.

      摘要 (46) HTML (0) PDF 8.30 M (156) 评论 (0) 收藏

      摘要:隧洞开挖过程中快速获取掌子面附近围岩空间应力分布信息对其灾变防控至关重要。基于收敛约束法,将非圆形隧洞围岩解析解与可视化软件Tecplot相结合,提出一种高效、直观的隧洞解析应力空间分布呈现方法,利用该方法对引汉济渭岭北深埋隧洞掌子面附近的空间应力分布特征进行了分析,并在基础上探究了初始主应力场水平倾角对隧洞空间应力分布特征的影响。结果表明:沿隧洞纵向逐渐远离掌子面时,隧洞环向应力集中分布呈现出应力集中大小增长区、应力集中区域扩展区与应力集中区域稳定区三阶段特征。对于深埋硬岩隧洞,沿隧洞纵向远离掌子面的三阶段分布区间分别为0.5D (D为隧洞最大洞径)范围内,0.5~2.0D范围之间,2.0D范围外。此外,初始主应力场水平倾角对隧洞应力分布影响主要体现在环向分布方位,而对其纵向分布影响较小。

    • 季冻区隧道冻胀力影响因素交互性及敏感性正交试验分析

      2022, 22(27):12183-12191.

      摘要 (100) HTML (0) PDF 8.32 M (996) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究影响季冻区隧道衬砌冻胀力各个因素的交互性及敏感性,依托承担冬奥会人员转运工作的延崇高速主线翠云山隧道,通过建立ANSYS数值模型,对冻胀率、冻融圈厚度、衬砌弹模等冻胀力影响因素进行了正交试验。研究结果表明:(1)考虑各个因素对冻胀力的影响时可只考虑其主效应。(2)融圈厚度、冻胀率、衬砌弹模、冻结围岩弹模以及未冻结围岩弹模均对冻胀力的影响较为显著;各因素敏感性排序为:冻结围岩弹模>冻胀率>未冻结围岩弹模>冻融圈厚度>衬砌弹模。(3)相比于原始参数,实验最优参数各部位冻胀力均有所减小且降幅均超过30%,最小降幅发生在拱顶为34.20%,并据此提出了控制冻胀力的措施,为河北地区季冻区隧道建设提供指导。??

    • 非机动车干扰下信号交叉口的通行能力计算

      2022, 22(27):12192-12200.

      摘要 (50) HTML (0) PDF 4.76 M (210) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对城市信号交叉口非机动车干扰机动车行驶的问题,通过调查分析各进口道机动车运行特性,对直行和直左的进口道机动车饱和车头时距及通行能力计算方法进行研究。首先,从进口道停车线出现4种不同跟驰模型的概率出发,构建车辆起始阶段混合车头时距模型,结合实际数据得到车头时距的修正系数;然后,分析采集数据得到非机动车数量对驶入信号交叉口的机动车混合车头时距的影响,采用回归分析法构建对应的特征模型;最后结合交叉口实际信号灯时间计算通行能力。研究结果表明:本文采用的通行能力计算方法与实测值的误差为2.5%,较《城市道路设计规范》法及HCM通行能力计算法的误差小,提高了信号交叉口通行能力计算结果的精准度。

    • 考虑脆弱性的离散交通网络设计

      2022, 22(27):12201-12207.

      摘要 (47) HTML (0) PDF 4.14 M (156) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对交通网络中的脆弱单位进行优化是保证路网稳定运行的前提。为此,选择改进后能从多方面综合反映路网脆弱性的评价指标,分析了脆弱性指标和路段数、交通量之间的关系,并利用双层规划模型来描述考虑脆弱性的离散交通网络设计,其中上层模型以路网脆弱度最小化为优化目标,下层模型为用户均衡配流模型,通过设计遗传算法并结合Frank-Wolfe算法进行求解。算例结果表明,投资金额为300万元时,与以单一路段脆弱性为优化目标的方案相比,从路网整体角度出发提出的优化方案可将13条路段的脆弱度降低到理想值,而前者只有仅仅7条,并且此时该方案可将路网脆弱度降低38.5%,相比于前者多降低9.1%;分析还发现在OD(Origin-Destination,起讫点)需求越大的情况下,需投入更多的建设资金才能将路网脆弱度降低到理想值。

    • >V航空、航天
    • 民用大涵道比涡扇发动机性能分析

      2022, 22(27):12208-12216.

      摘要 (173) HTML (0) PDF 8.31 M (297) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更加深入的了解民用大涵道比涡扇发动机的非设计点性能和引起性能参数变化的原因,文章通过模型民用大涵道比涡扇发动机为载体,采用部件法对其建模,然后对该模型进行仿真计算,研究了大涵道比涡扇发动机在给定控制规律下的转速特性、温度特性、速度特性和高度特性。结果表明,保持其他条件不变,增加发动机低压转子转速,耗油率先减小后增加,先减小主要因为单位推力增加,后增加主要由于油气比增加和涵道比减小,推力则不断增大;保持其他飞行条件不变,增加大气温度,在0 m高度尾喷管中的气体都能完全膨胀,由于单位推力变化量较小,内外涵道空气流量减少较多,因此推力减小;研究速度特性时发现,随着飞行速度增加,单位推力减小是使耗油率增大的主要原因,马赫数小于0.8时,单位推力减小主导了推力减小,马赫数大于0.8时,空气流量增加较大最终导致推力增加;研究高度特性,对采取低雷诺数修正的高度特性进行研究;在高度大于11000 m后,耗油率增加主要是由于低雷诺数导致部件效率降低进而引起油气比的升高,就压气机而言,高压压气机效率的下降大于低压压气机。

    • 压气机动应力测试的叶-盘耦合分析方法

      2022, 22(27):12217-12222.

      摘要 (60) HTML (0) PDF 5.55 M (146) 评论 (0) 收藏

      摘要:为评估发动机压气机转子叶片的振动特性和工作可靠性,基于循环对称结构模态分析基本理论,建立了大叶片在轮盘装配条件下的耦合振动特性分析方法。以压气机某级为研究对象通过循环对称建立叶-盘耦合结构有限元模型,得到叶-盘系统在静态和工作转速下的模态及应力分布,并通过与实验结果的对比验证了该方法的可靠性。利用Campbell图确定了叶片的危险转速,并评估特定转速下系统频率裕度,为压气机工作叶片动应力测量提供数值仿真技术支撑。

    • >X环境科学、安全科学
    • 基于耦合模型的广东省生态系统健康时空动态变化

      2022, 22(27):12223-12232.

      摘要 (83) HTML (0) PDF 14.73 M (355) 评论 (0) 收藏

      摘要:探究广东省2009-2019年的生态系统健康时空动态变化特征,可为广东省社会经济与生态系统健康可持续发展提供数据支持与理论参考。本文基于VOR模型耦合生态服务系统价值并采用最小二乘法优化组合赋权方法构建新的多指标评价体系,对广东省2009-2019年的生态系统健康状况进行评价与分析。结果表明:(1)广东省近11年来生态系统健康状况整体处于二级亚健康及以下水平,呈现北部内陆地区优于南部沿海地区的空间分布特征;(2) )广东省近11年来生态系统健康等级变化主要在二级和三级之间相互转化,生态系统健康等级为二级的区域面积占比呈现起伏状态。处于二级亚健康水平的区域面积占比在2015年、2016年和2018年高达50%以上,生态系统健康状况最好;而2009-2011年以及2019年处于二级亚健康水平的区域面积占比不到30%,生态系统健康状况有变差的趋势。(3)广东省在2009-2019年间生态系统健康状况处于改善的区域面积比退化的区域高4.79%,但2014-2019年间相较于2009-2014年间生态系统健康等级退化的区域面积占比上升23.05%,生态系统健康状况在2014-2019年间出现明显恶化,呈现由二级亚健康水平向三级一般健康水平转化趋势。研究结果从时间和空间上定量分析 2009-2019 年广东省生态系统健康状况,根据南北地区生态系统健康状况差异提出相应政策建议,对推动广东省生态文明建设协调发展具有实际意义。

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