• 2020年第20卷第20期文章目次
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    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 掺杂铝合金激光选区熔化成形研究进展

      2020, 20(20):7977-7981.

      摘要 (1392) HTML (0) PDF 859.93 K (766) 评论 (0) 收藏

      摘要:激光选区熔化成形(Selective Laser Melting, SLM)是制造轻量化、一体化铝合金结构的潜在方法,其材料利用率高、生产周期短和成形精度高等优点使其在航空航天等领域受到广泛关注。目前实现工程应用的SLM成形铝合金种类少,且成形部件力学性能低,已成为制约其发展的主要问题。为进一步提高铝合金性能,掺杂铝合金SLM成形已成为国内外研究热点。本文对金属元素和陶瓷颗粒对SLM成形铝合金致密度、显微组织和力学性能的影响等方面的研究内容进行总结和分析,对掺杂铝合金SLM成形未来发展方向进行展望。

    • >TU建筑科学
    • 钢管混凝土嵌岩桩力学性能研究综述

      2020, 20(20):7982-7990.

      摘要 (1265) HTML (0) PDF 1.93 M (854) 评论 (0) 收藏

      摘要:钢管混凝土嵌岩桩在内河航运工程中的应用日趋广泛。钢管作为混凝土填充的模板和钢筋,实现了每种材料(混凝土和钢)的最佳性能,同时提供两种材料相互补充,以缓解不良的失效模式。填料增加了管道的抗压强度和刚度,延迟和抑制了管道的局部屈曲,并在复合作用下提高了管道的延性和阻力。本文从理论、数值和试验分析的角度阐述了钢管混凝土嵌岩桩研究现状,包括横向承载特性、纵向承载特和钢-砼截面力学特性。最后对钢管混凝土嵌岩桩尚待研究的问题进行了展望,研究分析认为钢-砼界面局部劣化和发展是未来钢管混凝土嵌岩桩力学性能研究重点。

    • >O3力学
    • 飞机发动机安装系统隔振设计及振动特性分析

      2020, 20(20):7991-7995.

      摘要 (1070) HTML (0) PDF 1.92 M (677) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对航空发动机振动值过大导致飞机总体振动水平过高等问题,以某型飞机涡扇发动机安装系统为研究对象,为提高其隔振性能,对安装系统进行六自由度隔振设计,并分析其振动特性。基于弹性中心理论及能量解耦原理,以发动机隔振器三轴静刚度为设计参数,对安装系统固有频率和解耦率进行优化配置,为隔振器的结构设计提供了参数输入,并研究了六自由度振动传递率,验证其隔振效果。结果表明:发动机安装系统前六阶固有频率均在50Hz以下,固有频率分配合理,各向解耦率均达到85%以上,在发动机一阶固有频率处(150Hz)处各向振动传递率均接近于0,发动机安装系统隔振设计满足系统技术要求,验证了设计方法的有效性。

    • 摆幅对仿金枪鱼尾鳍推进性能的影响

      2020, 20(20):7996-8001.

      摘要 (807) HTML (0) PDF 4.12 M (631) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对仿金枪鱼尾鳍,开展了摇摆幅度对其推进性能影响的研究。首先,基于浸入边界法实现对尾鳍数值模拟,通过与试验比对验证数值方法的有效性。然后,建立仿金枪鱼尾鳍的三维模型,数值模拟其不同摇摆幅度下推进性能的变化。最后,对仿真结果进行对比分析。结果表明,在大摇摆幅度下,随着摇摆幅度增大, 尾鳍受到平均推力系数缓慢增大, 推进效率快速下降。研究可为仿金枪鱼尾鳍类机器的设计和控制提供参考和指导。

    • >P天文学、地球科学
    • 基于主动学习的油气管道沿线地物变化检测

      2020, 20(20):8002-8007.

      摘要 (903) HTML (0) PDF 2.87 M (580) 评论 (0) 收藏

      摘要:油气管道在储运过程中,沿线区域地物变化对其安全具有较大影响,特别是道路的修建,沟壑的挖掘、滑坡等,由于油气管道分布范围广、周边环境复杂,传统的人工巡检的方式存在一定的局限性,因此论文研究了基于卫星遥感的油气管道沿线地物变化检测。论文在综合考虑空间信息和算法自动化程度的基础上提出了一种改进的基于多特征融合和主动学习的油气管道沿线地物变化检测算法。首先利用基于自适应阈值算法选择初始训练样本,然后利用梯度提升树、K近邻和极限随机树集成结构进行未标记样本的类别判定,并基于边缘采样的主动学习算法进行未标注样本增选。在样本增选过程中为了减少噪声对训练样本的影响并且减少冗余信息,通过两方面对增选样本进行优化,首先通过分割对象约束分类器集成变化检测结果,提高增选样本的准确性,然后利用边缘采样方法选择信息量较大的未标记样本进行标注。论文通过两景融合后的资源三号(ZY-3)影像进行实验,实验结果表明该算法可以有效检测地物变化情况,并且在提高变化检测结果精度的同时,可以有效减少训练样本的标注成本。

    • 1980—2018年银川平原土地利用变化时空格局分析

      2020, 20(20):8008-8018.

      摘要 (861) HTML (0) PDF 5.25 M (794) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究沿黄经济区工农业经济迅速发展所引起的土地利用变化特征,笔者基于GIS空间分析技术,通过转移矩阵,地学信息图谱、标准差椭圆、核密度和热点分析法,探究该区各地类数量结构演化和空间格局特征。结果表明:近38年,①建设用地和耕地大幅增长,其他地类均有减少,耕地流转为建设用地,主要来源为开垦草地和未利用地,水域林地略微减少,变化率低于1%;②空间分异上,图谱单元以水域向草地和耕地转化为主导,集中分布于平罗县、贺兰山脚和黄河以东,其次为耕地转为建设用地,主要发生在青铜峡市和利通区;③地类变化在空间上呈现东北-西南的集中分布趋势,覆盖范围逐渐趋于扩张;④沿黄城市群以耕地、居民点和建设用地为主,工农业快速发展加速了地类的转化,成为土地利用变化的热点和密集区。贺兰山自然保护区和白芨滩生态保护区,地类以林地和荒漠草原为主,是土地利用的冷点区。

    • 黔东南下古生界碳酸盐岩台地演化

      2020, 20(20):8019-8027.

      摘要 (790) HTML (0) PDF 10.47 M (715) 评论 (0) 收藏

      摘要:位于上扬子地块东南缘的黔东南石阡地区,下古生界地层连续发育,地质现象丰富,是研究扬子台地演化最有利的地区之一。根据野外勘查、实测剖面以及镜下薄片观察资料,识别出陆棚相、台地边缘相、台地相、潮坪相4种沉积相类型,并对扬子碳酸盐岩台地的演化过程进行了精细刻画,建立了其台地演化模式,研究了台地由出现至成熟至衰亡的发展过程。结果表明,黔东南地区下古生界碳酸盐岩台地演化经历过建设期、发展期、逆演化期三个明显阶段。第二世早期(清虚洞组沉积期)黔南地区开始出现碳酸盐岩沉积,晚期完整的台、坡、盆格局形成;特马豆克期,碳酸盐岩沉积累计厚度达千余米,为发展期的顶峰;早奥陶世大坪期,受郁南运动影响,黔东地区由局限台地向开阔台地转变,受郁南运动的持续影响,台地逐渐向缓坡相过渡,沉积了大套的碎屑岩以及碎屑岩与碳酸盐岩混积的缓坡相岩石组合,拉开了碳酸盐岩台地逆向的序幕。晚奥陶世末,黔中隆起、雪峰隆起相继形成,毕节-遵义-石阡-铜仁一线以南抬升遭受剥蚀,五峰组、龙马溪组地层缺失,中上扬子碳酸盐岩台地的演化迎来终结。

    • 2019年8月29日海南儋州台风雨带中夜间龙卷的多源资料分析

      2020, 20(20):8028-8042.

      摘要 (840) HTML (0) PDF 27.59 M (778) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究台风雨带在夜间发生的龙卷结构与演变,本文针对2019年8月29日凌晨海南儋州在台风“杨柳”的外围螺旋雨带发生的EF2级龙卷,利用micaps资料、海口双偏振天气雷达资料以及FY2G卫星等资料,对儋州龙卷从热力和动力因素分析夜间台风外围雨带龙卷的演变特征。分析表明:台风“杨柳”从28日20时到29日08时明显加强,夜间海南云顶亮温较周围低,云顶的辐射降温及云团合并,促进热力不稳定;夜间台风雨带登陆海南后,受地面摩擦影响,高低层垂直风切变加大,儋州附近山地地形促进了动力抬升。T-logP图上对流指数以及温度层结和湿度层结特征,均使对流加强。海口双偏振雷达回波显示了龙卷的典型特征,经过退速度模糊,凸显了中气旋、TVS和TDS特征,偏振参量Zdr、KdP和CC的特征也揭示了探测中气旋和龙卷的敏感性。研究结果为预警台风雨带中的夜间龙卷提供了参考依据。

    • 固原市原州区近60 a降水变化特征分析

      2020, 20(20):8043-8049.

      摘要 (671) HTML (0) PDF 2.89 M (591) 评论 (0) 收藏

      摘要:以固原市原州区1957年-2016年的降水资料为基础,采用线性回归、Mann-Kendall检验、累积距平曲线和滑动t检验的方法对原州区近60年的年际和年内各时段的降水量进行变化趋势和突变分析。对降水资料进行分析,得到各时段的降水基本特征:多年年均降水量为439.6 mm,汛期和夏季降水量占比较大,分别达到72.8%和57%;冬季降水变差系数最大,最不稳定。通过线性回归法和M-K趋势检验法对降水量进行趋势分析:年、汛期和夏季降水量均呈下降趋势,下降速率分别为0.17 mm/a,0.91 mm/a,0.69 mm/a;春、秋、冬三季降水量呈上升趋势,上升速率分别为0.21 mm/a,0.03 mm/a,0.29 mm/a;除冬季外,其他各时段的趋势变化均未通过0.05的显著性检验。运用M-K突变检验、累积距平曲线和滑动t检验对各时段降雨的突变年份进行综合分析,年降水和汛期、秋季降水突变点相近,春、夏和汛期均在1991年发生突变,冬季降水在1979年有较为显著的突变。

    • 四川宝兴志留系饰面用大理岩特征

      2020, 20(20):8050-8056.

      摘要 (719) HTML (0) PDF 3.13 M (681) 评论 (0) 收藏

      摘要:宝兴地区对奥陶系大理岩研究利用较多,对志留系大理岩关注不够。研究区饰面大理岩赋存于志留系茂县群中部,赋存标高2010-2544米。矿石以灰白色大理岩为主,少量褐紫红白云质大理岩。大理岩CaO含量25.96-55.58%,MgO含量0.31-25.34%,Fe2O3含量0.035~3.67%,天然密度为2.66-2.81g/cm3,天然吸水率0.14-0.56%,巴氏硬度在90-96,耐磨性在83-122mm3,光泽度在78-100°,白度85.1-88.2,饱和抗压强度在39.57-106.60MPa,抗折强度2.05-6.45MPa, IRa、Ir均低于检出下限,满足饰面石材用要求。饰面用大理岩矿质细腻,颜色纯正,花纹和谐,光泽度较高,有青花白、东方玉、紫罗兰三个品种,具有良好的装饰性能和耐久性。剩余荒料可综合用于水泥、钙粉、骨料等用途。为志留系大理岩资源的开发利用提供依据。

    • 沁水盆地山西组致密气成藏条件分析

      2020, 20(20):8057-8065.

      摘要 (668) HTML (0) PDF 5.79 M (759) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了评价沁水盆地山西组的致密气勘探潜力,本文应用地球化学、流体包裹体、稀有气体和生烃潜力计算等实验技术方法,综合分析了山西组致密气的成藏地质条件。研究结果表明,山西组泥岩和煤岩的TOC较大,有机质为Ⅲ型干酪根且达到高-过成熟阶段,以生气为主。泥岩和煤岩的生气潜力巨大,生气量分别达到为11.441012 m3、39.331012 m3,山西组致密气资源量为0.141012 m3。稀有气体Ar同位素比值表明泥岩是致密气的主力气源岩,其生成的天然气对致密气的贡献为70.1%,煤岩的贡献为29.9%。根据盆地的埋藏-热演化史和流体包裹体的均一温度测试结果,确定山西组致密气存在2个成藏期,对应的成藏时间分别为中-晚三叠世和晚侏罗世-早白垩世。此次研究定量评价了沁水盆地山西组致密气的成藏条件,可为该区致密气的勘探提供有利方向。

    • 基于遥感协同数据对岩性进行监督分类——以阿尔金西段江格勒萨依地区为例

      2020, 20(20):8066-8072.

      摘要 (647) HTML (0) PDF 3.86 M (700) 评论 (0) 收藏

      摘要:阿尔金西段高压变质带是地质科学研究热门地区,而江格勒萨依地区又是深入探索该地区的重要前沿基地之一,考虑到该区自然地理环境,无法实地进行细致调查,因此遥感地质调查成为重要手段。本次收集光谱分辨率居中的Landsat-8数据和空间分辨率相对较高的WorldView-2数据,并以Landsat-8数据光谱特征和WorldView-2数据纹理特征为主辅以WorldView-2数据光谱特征进行协同得到协同数据,通过对原始数据和协同数据进行最大似然法监督分类,得到该地区中生代沉积岩及变质岩分类结果,验证表明协同数据分类总体精度较高,监督分类方法在阿尔金西段地质调查过程中具有推广的可能性。

    • 泥石流堆积区粒度分布特征

      2020, 20(20):8073-8078.

      摘要 (650) HTML (0) PDF 4.68 M (683) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究泥石流堆积区单期和多期粒度分布及其关系,通过现场调查和颗粒分析试验,采用统计法分析泥石流堆积区形态特征、平面和垂向粒度分布特征。结果表明:泥石流堆积区呈中间高两侧低,横轴与纵轴长度基本一致;平面上纵向从沟口到堆积扇前缘粒径逐渐增大,曲线范围峰值粒径百分含量中轴线最大,向两侧逐渐减小,中轴线粒径集中性强;平面上横向从沟口到堆积扇前缘粒径呈增大的趋势,曲线范围峰值逐渐变大,曲线范围峰值粒径百分含量逐渐增加,堆积区中部粒径集中性强;垂向上自上而下厚度逐渐增大,粒径曲线范围峰值主要为10~20 mm,具有较好的集中性。研究成果为泥石流形成机理研究和泥石流防治规划等提供参考。

    • >R医药、卫生
    • 软体高压氧舱对高强度间歇运动后恢复效果应用研究

      2020, 20(20):8079-8085.

      摘要 (789) HTML (0) PDF 1.02 M (554) 评论 (0) 收藏

      摘要:目的:采用便携式软体高压氧舱作为恢复设备,对比高强间歇运动后软体高压氧舱恢复和传统恢复各项指标变化情况,分析软体高压氧舱恢复效果,为今后运动员参赛和训练后的快速恢复提供新的方法和依据。方法:选取某体育学院运动训练专业女学生,传统恢复组15 人(年龄21.15±2 yrs;身高165.75±4.27 cm;体重57.4±4.3 kg)和软体高压氧舱恢复组15 人(年龄20.85±1.02 yrs;身高166.25±3.56 cm;体重58.5±6.30 kg)为受试对象,二级运动员。两组受试者完成3 次30 s全力骑行的高强间歇训练后20 min分别进行传统恢复和软体高压氧舱恢复60 min。采集运动前、运动后即刻、进舱前和恢复后即刻HR、BLA指标,采集运动前、运动后即刻和恢复后即刻RPE和反应时指标,采集恢复当日晨和次日晨血压、CK、BUN、T和C等血液生理生化指标,分别测试恢复当日和次日运动成绩。使用SPSS21.0统计软件统计数据,不同时点测试指标的差异性检验、不同组别恢复指标的差异性检验采用重复测量的方差分析。结果:与传统恢复相比,软体高压氧舱恢复后BLA、RPE、反应时和运动成绩指标恢复有显著性差异(P<0.05);软体高压氧舱恢复后HR、BUN、CK、T和C、Hb、血压等指标与传统恢复无显著差异(P>0.05)。结论:软体高压氧舱恢复能加快机体血乳酸的清除,促进神经系统疲劳恢复,在心理上有良好的安慰剂效应,有利于运动员调整运动状态,取得优异运动成绩;软体高压氧舱可以作为一种安全有效的运动疲劳恢复设备,特别适用于赛间快速恢复阶段,值得实践进一步推广。

    • >S农业科学
    • 太仓市露天草莓种植的气候区划

      2020, 20(20):8086-8098.

      摘要 (664) HTML (0) PDF 5.52 M (556) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了合理地安排露天草莓的种植布局、有效利用自然资源,从而提高草莓的产量和品质,获得更好的经济效益,以苏州太仓站及其周边6个气象站1971~2010年气温、降水和日照资料为数据源,根据草莓生长对气象条件的需求以及太仓的农业气候资源,确定草莓种植的气候区划指标,并利用普通克里金空间插值和几何分级法,对太仓市露天草莓种植进行了气候区划。结果表明:璜泾镇和浮桥镇北部地区不适宜种植草莓,沙溪镇中部、浮桥镇南部、浏河镇中部和西部地区是草莓种植的一般适宜区,而经济开发区、城厢镇、双凤镇、沙溪镇南部是草莓种植的最适宜区。太仓市的农业气候资源总体上适宜种植草莓,最终的区划结果可以为草莓的种植布局和品质的提升提供科学依据。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 大采高浅埋煤层工作面矿压显现特征模拟及试验分析

      2020, 20(20):8099-8106.

      摘要 (632) HTML (0) PDF 5.26 M (616) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对浅埋煤层在大采高条件下顶板运移规律及矿压显现特征,通过构建数值模型研究了3m~7m采高条件下的顶板破断过程及来压规律,并构建物理模型分析了顶板垮落及支架工作阻力变化特征。研究结果表明:随着采高的增大,顶板回转角度不断增大,且出现了明显的台阶下沉现象,采高从3m增大到7m地表沉降量增加了3.5m,顶板的初次来压及周期来压步距整体呈增大趋势;煤壁支承压力峰值随采高增大往工作面前方迁移,影响范围也不断增大,在采高5m时达到了最大值10.53MPa,之后回落并趋于稳定,证明支承压力值并非随采高增大而持续增大;随着采高的增大顶板卸荷损伤区域迅速向上扩展,使上覆岩层裂隙充分发育,诱发顶板的大范围切落,大采高形成了“悬臂梁-砌体梁”结构,形成了工作面的剧烈来压。物理模拟结果表明,切顶发生时支架工作阻力提升到了4180kN,较周期来压时增大了16.1%,比普通采高时有了较大的提升。因此,选取合理的采高对于保证采空区稳定减少顶板灾害事故至关重要。

    • 电压对低碳钢表面液相等离子体电解碳氮共渗层的摩擦学性能影响

      2020, 20(20):8107-8112.

      摘要 (638) HTML (0) PDF 4.63 M (557) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高低碳钢的耐磨性,成功地采用等离子体电解碳氮共渗技术在不同电压下对低碳钢进行表面处理。使用往复式摩擦磨损测试仪分析改性表面的摩擦磨损性能;SEM和EDS分析渗透层的表面,截面形态和组成;使用3D共聚焦显微镜分析渗透层的磨痕;使用XRD研究渗透层的相组成。结果表明:共渗层的厚度和显微硬度均随着施加电压的增加呈现出先升高后降低的趋势,在电压为350V时,共渗层厚度最厚,硬度最大,分别为130.24μm和846.7HV;此时共渗层的摩擦系数最小,约为0.65,磨痕轮廓深度仅为14.79μm。液相等离子体电解渗技术在共渗层形成的铁碳化合物和铁氮化合物是其耐磨的主要原因。

    • >TE石油、天然气工业
    • 川中地区南充构造成因机制探讨

      2020, 20(20):8113-8121.

      摘要 (671) HTML (0) PDF 8.56 M (562) 评论 (0) 收藏

      摘要:南充构造处于川中隆起斜坡位置,又是龙门山构造带、大巴山构造带和华蓥山构造带等不同方向不同时期构造交汇叠置地区,因此对川中地区南充构造研究分析,具有重要的现实意义和理论意义。本文基于区域地质资料、地震资料及物理模拟实验对南充构造成因机制进行分析。研究表明,南充构造形成于燕山晚期,在喜马拉雅期改造定型,通过设计实施构造物理模拟实验,验证了在隆升作用下南充构造形成的可能性。

    • 鄂尔多斯盆地延长组陆相页岩孔隙演化模式与影响因素

      2020, 20(20):8122-8132.

      摘要 (1164) HTML (0) PDF 7.72 M (572) 评论 (0) 收藏

      摘要:储层孔隙对页岩气赋存状态和流动机制具有关键控制作用。页岩孔隙演化模式研究能够深化页岩成储机理的认识,但目前相关研究仍然薄弱。本文以鄂尔多斯延长组陆相低熟页岩(境质体反射率Ro=0.73%)为研究对象,开展热模拟实验,结合X射线衍射分析(XRD)、低压N2吸附、高压压汞(MIP)测试,分析了不同成熟度页岩的孔隙特征,深入探讨了陆相页岩孔隙演化模式及其影响因素。结果表明,随热演化程度升高,页岩孔隙经历先增加后减小的趋势,孔隙演化受控于有机质生烃、矿物转化和压实作用。有机质生烃能大幅促进总比表面积和总孔体积的增加,矿物转化能促进溶蚀孔和微裂隙的形成,压实作用对中孔和宏孔比表面积和孔隙体积的增长有明显的抑制作用。建立了鄂尔多斯盆地延长组陆相页岩孔隙演化模式:0.73%≤Ro≤1.37%,有机质大量生烃,孔隙比表面积和体积快速增加;1.37%≤Ro≤3.84%,由于压实作用及铁方解石充填孔隙,孔隙?比表面积和体积减小;Ro>3.48%,有机质的芳构化堵塞微孔,孔隙之间的合并使得中孔和大孔体积增加。

    • 高凝油油藏微观剩余油分布影响因素分析——以大民屯凹陷S84-A12块为例

      2020, 20(20):8133-8138.

      摘要 (688) HTML (0) PDF 4.65 M (2763) 评论 (0) 收藏

      摘要:高凝油藏剩余油分布状态决定了油藏的开发调整方式,但前人针对剩余油动态变化影响分析较少。由于油品的特殊性,含蜡量及开采驱替方式均会对储层孔隙结构进行改造从而影响微观剩余油的分布。基于此,利用高精度CT扫描技术建立数字岩心模型,恢复微观孔隙结构,实验分析得出微观剩余油动态变化主要受含蜡量及驱替程度影响。随温度降低蜡滴析出加快,含蜡量增加从而分割孔隙中剩余油。驱替倍数提高,储层孔吼连通性提高,剩余油分布样式由块状、网络状向孤滴状变化。

    • 川东地区龙潭组页岩气成藏地质条件与有利区评价

      2020, 20(20):8139-8145.

      摘要 (733) HTML (0) PDF 2.53 M (587) 评论 (0) 收藏

      摘要:为查明川东地区龙潭组泥页岩成藏地质条件,通过对泥页岩沉积环境、有机质丰度、泥页岩厚度、有机质热演化程度、储集空间类型及孔渗性分析。结果表明:川东地区龙潭组富有机质泥页岩形成于浅水陆棚及深水陆棚还原性沉积水体,泥页岩厚度以宣汉-开江-云阳地区为中心向四周减薄,泥页岩平均厚度在50m以上,有机质丰度介于0.47%~12.3%,平均含量为3.86%,宣汉-开江-云阳一带有机质平均含量最高。有机质显微组分主要为镜质组及惰质组,干酪根δ13Cker介于-25.4‰~-22.1‰,表明干酪根类型为Ⅲ型,有机质来源主要为高等植物。有机质成熟度呈现区域性差异变化,华蓥山地区有机质镜质体反射率介于0.84%~1.46%,平均为1.09%,处于低成熟阶段,其它地区有机质镜质体发射率介于2.23%~3.14%之间,平均为2.73%,处于过高-成熟阶段,生烃强度大,显示了良好的生烃条件。储层粘土矿物含量普遍较高,主要储积空间为无机质孔隙及微裂缝,有机质孔少量发育,龙潭组泥页岩总孔体积及比表面积相对较高,其中中孔对总孔体积及比表面积的贡献最大,渗透率适中,裂缝的存在有效改善储层渗透性。综合生烃条件及储积条件认为川东地区东北部的宣汉-开江-云阳地区为龙潭组泥页岩为勘探的最有利区。

    • 深层碳酸盐岩储层有机酸深穿透酸压工艺

      2020, 20(20):8146-8151.

      摘要 (617) HTML (0) PDF 2.65 M (619) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用常规酸液体系对深层碳酸盐岩储层进行酸压改造时面临着酸蚀缝长短、导流能力递减快的等问题。为实现这类储层的高效改造,对有机酸、胶凝酸等不同的酸液体系获得的有效作用距离及长期导流能力进行实验研究。对比不同酸液体系的酸岩反应动力学方程,可知相较于胶凝酸,有机酸有效作用距离能提高10倍以上,但有机酸在低闭合应力(10MPa)和高闭合应力(60MPa)下长期导流能力均低于胶凝酸液体系。为在实现酸蚀裂缝长有效缝长及高导流能力,提出了“有机酸+胶凝酸”注入方式,先用有机酸进行远端刻蚀,再用胶凝酸提高近井导流能力。并对典型井优化,得到施工排量8~10m3/min,施工液量850~950m3,施工段塞在2~3段能取得较好的酸压施工效果。

    • 疏水缔合聚合物溶液性能及其驱油效果

      2020, 20(20):8152-8156.

      摘要 (593) HTML (0) PDF 1.44 M (552) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对胜利油田高温高盐的油藏环境,设计合成了一种具有梳型结构的疏水缔合聚合物,系统考察了该聚合物溶液的增粘性、耐温抗盐性、长期稳定性、注入性和驱油效果。实验结果表明,随着浓度的增加,溶液粘度呈指数增长,增粘性强。在高温高盐条件下,该疏水缔合聚合物溶液粘度均比常规聚丙烯酰胺溶液高,表现出优异的耐温抗盐性能。在90℃条件下,随老化时间增加,溶液粘度先增加后降低,60天后溶液粘度值大于40mPa.s,表现出优异的长期稳定性。随注入量增加,压力先增加后趋于平衡,达到0.5Mpa,表明其注入性良好。当注入浓度一定时,随着注入倍数的增加,提高原油采收率幅度先增大后趋于稳定;当注入倍数一定时,随疏水缔合聚合物浓度的增加,提高采收率幅度增大。

    • 低渗透砂岩气藏渗流特征及渗透率下限研究

      2020, 20(20):8157-8162.

      摘要 (819) HTML (0) PDF 3.24 M (598) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对川中须家河组低渗气藏含水饱和度高、气井单井产能低、稳产困难的现状,急需优化调整生产方案,提高产能。为此,通过CT扫描的方式分析不同类型储层的孔渗物性特征;其次,在地层条件下进行不同类型岩心的气-水两相、气相单相的渗流特征实验。研究表明,与孔隙度、孔喉半径相比,岩心类型对渗透率的影响程度更高;随着含水饱和度的提高,气相流动能力大幅降低;束缚水条件下,孔隙型岩心内的气相流动存在启动压力梯度,当生产压差低于16MPa时,气相流动处于低速非达西阶段,该压差下对应的渗透率下限为0.32 mD。实际生产过程中,可以通过控制含水饱和度、提高储层导流能力或是增大生产压差的方式提高气井产能。该研究为掌握低渗气藏的气相流动特征、优化调整生产方案具有借鉴意义。

    • >TH机械、仪表工业
    • 基于5M1E的组批卫星总装集成测试过程流水化管理

      2020, 20(20):8163-8167.

      摘要 (700) HTML (0) PDF 1.59 M (641) 评论 (0) 收藏

      摘要:组批卫星生产具有研制周期短,成本低,产品保证要求高的特点,特别是在总装集成测试(assembly, integration and test, AIT)研制阶段存在多组星并行研制,资源需求巨大,计划质量保证难度大的风险,需要在管理上建立体系,重构流程,加强控制,识别风险。根据整星AIT工作流程,将AIT工作切割成桌面测试、总装、各种试验等11个任务岛,各任务岛之间界面清晰,内部流程固化,生命周期固定,资源相对独立。基于5M1E分析法对任务岛管理进行了探索,通过任务岛流水化衔接,动态调整人力资源和大型设备,创建同质量集成环境,创新测试任务调配机制,全面有序完成批产AIT研制工作。

    • >TK能源与动力工程
    • 低NOx旋流燃烧器燃烧特性数值模拟

      2020, 20(20):8168-8174.

      摘要 (680) HTML (0) PDF 5.60 M (728) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析DBC-OPCC型低NOx旋流燃烧器的燃烧性能与NOx释放特性,通过数值模拟的方法研究燃烧室内燃料粒子的射流轨迹,温度分布,速度分布及各组分分布之间的规律。结果表明:温度分布表现为中央高两边低,氧量分布与温度分布规律相反,一次风喷口处温度分布、氧量分布与回流区的形状、大小以及煤粉颗粒密度密切相关。出口流域CO2整体上沿中轴线呈对称分布即中央高两边低,其变化趋势与氧量分布规律相反与温度分布规律相近。喷口处CO含量极高,浓厚的还原性氛围对削减NOx排放具有积极作用,在一次风喷口处煤粉形成外浓内淡的分布形态以及“三高一低”区,强化加热、析出挥发分、着火以及高温火焰内的NOx还原,降低NOx排放,提升稳燃能力。气流呈风包粉结构,可防范水冷壁结焦与高温腐蚀现象。

    • 高温复杂疲劳工况下10%Cr钢寿命特性

      2020, 20(20):8175-8179.

      摘要 (604) HTML (0) PDF 1.76 M (481) 评论 (0) 收藏

      摘要:汽轮机转子等高温零部件在工作环境下经常受到高低周复合疲劳载荷,高低周疲劳交互作用时,机组寿命会大幅下降。为评价高温复杂疲劳工况下转子钢的寿命特性,分别进行了低周疲劳实验、高周疲劳实验及高低周复合疲劳实验,并分析了各实验工况下的寿命特性。通过对应变与寿命的关系进行分析,发现高低周复合疲劳应变幅比与寿命比在双对数坐标下呈幂函数关系,并以此提出一种研究高低周复合疲劳寿命的新方法。

    • >TM电工技术
    • 基于Bagging集成策略和多元状态估计的风电机组齿轮箱状态监测

      2020, 20(20):8180-8186.

      摘要 (717) HTML (0) PDF 2.07 M (663) 评论 (0) 收藏

      摘要:风电机组齿轮箱的故障率和维护成本相对较高,有必要对其运行状态进行实时监测。多元状态估计(MSET)是一种常用的状态监测方法,但在记忆矩阵规模较大时,MSET在线计算的实时性较差。为此,提出了一种基于Bagging集成策略和MSET的新方法:首先基于Bagging集成策略,对训练数据进行多次随机抽样,构造多个记忆矩阵规模较小的MSET子模型,最终将子模型的结果平均后作为集成模型的输出。以某2 MW风电机组的运行数据为算例,对集成MSET的性能进行了对比实验,结果表明:在精度相当的前提下,集成方法的计算时间仅为常规方法的60%;结合统计过程控制(SPC)技术设计了预警阈值和滑动窗口异常率,并对集成MSET的故障预警能力进行验证,结果表明:集成方法能够提前约10天预警齿轮箱的实际故障。

    • SBH15型非晶合金变压器短路电动力分析及优化措施

      2020, 20(20):8187-8192.

      摘要 (617) HTML (0) PDF 3.26 M (490) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决非晶合金变压器矩形绕组抗短路能力问题突出的现状,本文基于三维场-路耦合的多物理场对绕组短路电动力的分布特性进行研究。以一台SBH15型非晶合金变压器为研究对象,采用COMSOL仿真建模对其短路状态下电流、漏磁以及电动力分布进行分析研究,揭示了短路电动力沿绕组的分布规律,并确定了承力薄弱点。研究表明,矩形绕组长轴所受短路电动力大于短轴,且在长轴转角处尤其明显。最后,对其承力不足之处提出了优化措施建议。研究成果对进一步提高非晶合金变压器抗短路能力具有工程实用价值。

    • 大型风电机组关键承载部件主动阻尼降载优化控制

      2020, 20(20):8193-8201.

      摘要 (551) HTML (0) PDF 4.07 M (2926) 评论 (0) 收藏

      摘要:为降低大型风电机组关键承载部件的载荷和疲劳损伤,研究通过施加主动阻尼控制来进行降载,从而延长机组关键承载部件寿命。首先从理论上分析了主动阻尼控制的基本原理与其关键控制参数,并应用FAST与MATLAB的联合仿真平台分别对叶片、塔架、传动链施加主动阻尼控制进行仿真,根据仿真结果分析了5MW风电机组关键承载部件主动阻尼控制的有效性。然后设计了在现有变桨功率控制环上加入主动阻尼控制环的独立变桨控制策略,同时建立了一种适用于载荷控制效果评估的疲劳损伤计算方法,利用遗传算法以风机关键承载部件疲劳经济损失最小为目标进行各主动阻尼控制器与独立变桨控制器参数的联合优化。最后对算例机组进行了独立变桨载荷控制仿真,仿真结果分析数据表明了所设计的独立主动阻尼控制策略与参数优化方法在不影响功率控制的同时能够降低关键部位的疲劳载荷,并且能够取得最优化控制效果。

    • 基于零序电压小波包能量比的配网单相高阻接地故障辨识分析

      2020, 20(20):8202-8209.

      摘要 (604) HTML (0) PDF 2.64 M (570) 评论 (0) 收藏

      摘要:配网高阻故障大多是架空线接触高阻抗物体引起的单相高阻接地故障,难以通过稳态特征进行识别。本文基于等值网络分析故障产生高频分量的原因并考虑了正常状态对辨识的影响,提出了一种基于零序电压小波包能量比的配网单相高阻接地故障辨识方法。利用小波包频段分解对零序电压进行能量特征提取,提取出低频段能量与高频段能量的比值作为高阻故障的识别特征量。基于某10 kV配电网对本文方法进行测试,通过BP神经网络的辨识对比结果,证实了方法的有效性;通过中性点接地方式、拓扑结构及故障条件变化等多种因素的分析及仿真,验证了方法的适用性。

    • 风荷载作用下输电线路数值模拟及金具失效分析

      2020, 20(20):8210-8217.

      摘要 (963) HTML (0) PDF 6.14 M (580) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了缓解风荷载作用下输电线路动力响应造成电力金具断裂失效等问题,本文通过建立整体输电线路有限元模型,利用随高度变化的Kaimal风速谱和Davenport互相关谱,用谐波叠加法模拟沿输电线路方向多点互相关的随机风风速时程曲线,利用模拟的随机风荷载进行输电线路动力响应分析,提取导线单元的应力并换算为传递给线夹的集中力,对比稳定风荷载计算方法,建立随机风荷载和稳定风荷载两种典型的荷载工况,再通过ABAQUS建立整体连接金具有限元模型,研究了输电线路整体结构中连接金具及复合绝缘子的应力情况。结果表明,风荷载对金具应力有显著影响;在整体模型中,球头挂环较其他金具容易发生断裂破坏,其次是线夹和直角挂板;复合绝缘子杆部连接处采用球头球窝连接方式,容易产生较大弯曲应力而造成杆部过渡处断裂。

    • >TN电子技术、通信技术
    • 基于基波纹波比的大功率本安Buck变换器的设计

      2020, 20(20):8218-8223.

      摘要 (608) HTML (0) PDF 1.86 M (497) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对具有LC滤波的本安Buck变换器输出纹波电压难以精确计算的问题,本文提出一种可快速、准确计算其输出纹波电压大小的方法。通过构建该变换器在电感电流连续模式下的等效电路模型,分析其频率特性,得出了该变换器的输出稳态响应。进一步的纹波理论计算及仿真分析表明可用基波电压纹波比近似全纹波比来求解该变换器输出纹波电压的结论。同时,为了给设计者提供理论指导,得出了满足输出纹波电压指标要求的电感、电容参数设计方法。并与典型Buck变换器参数对比,发现在同样的电气性能指标要求下,采用LC滤波的Buck变换器仅需很小的电感、电容。表明该变换器更容易满足本安性能要求。最后,通过实验样机验证了输出纹波电压计算方法的准确性及元件参数设计思路的可行性。

    • 高性能模数变换器测试平台设计

      2020, 20(20):8224-8232.

      摘要 (536) HTML (0) PDF 3.44 M (536) 评论 (0) 收藏

      摘要:雷达和通信系统中使用的模数变换器(analog-to-digital converter, ADC)的带宽和采样率越来越高,接口形式从并口向JESD204B发展。为了满足ADC芯片在开发、生产、评估和应用中进行性能测试的需求,在研究ADC性能指标及其测试方法的基础上,采用高性能可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array, FPGA)结合DSP(digital signal processor)的架构,设计了通用的高性能模数变换器性能测试平台,开发了数据采集和性能分析软件,并且针对多款不同接口形式且采样率从240 MSPS(million samples per second)到5 GSPS(gigabit samples per second)的ADC进行了性能测试实验。结果表明,该平台能够满足最新ADC的性能测试需求,具有接口灵活、运算能力强、实时性高等特点。

    • 基于先验知识的降维自适应时域滤波器

      2020, 20(20):8233-8238.

      摘要 (630) HTML (0) PDF 2.58 M (558) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了灵活调节时域滤波器各频率处能量以及利用先验知识提高机载雷达抑制杂波、干扰信号的性能,本文提出一种基于先验知识的降维自适应时域滤波器设计算法。首先结合先验知识和常规测向、测距方法,分别估算出杂波功率谱和干扰的空时信息;再通过这些信息,设计降维处理中时域滤波器各频率区域的增益;最后利用凸优化思想设计最优时域滤波器。结果表明:本文设计的时域滤波器通过分配不同区域的能量,保证在地杂波和干扰的多普勒区域处形成深宽凹口,不仅抑制了地杂波,还能够改善位于主杂波区域的压制性干扰,极大提高了机载雷达在复杂环境中检测目标的能力。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 基于SimMechanics的直线二级倒立摆仿真研究

      2020, 20(20):8239-8244.

      摘要 (663) HTML (0) PDF 2.94 M (526) 评论 (0) 收藏

      摘要:倒立摆是一个非线性、高阶次和绝对不稳定系统,广泛用于测试各种控制算法。本文目的是对直线二级倒立摆进行建模、控制和仿真,首先讨论了倒立摆数学模型并利用MATLAB中第二代SimMechanics工具箱进行三维建模。此外,实现了两种控制算法的稳定性控制并进行了对比,针对比例积分微分(Proportional Integral Derivative,PID)控制,提出了采用主导极点配置方法进行参数整定,而模糊控制采用了基于线性二次型(Linear Quadratic Regulator,LQR)融合的模糊控制器设计。结果表明,两种控制方法均取得较好控制效果,且模糊控制在快速性,超调量及抗干扰能力上都比PID控制性能优越。

    • 基于域间相似度序数的迁移学习源领域的选择

      2020, 20(20):8245-8251.

      摘要 (718) HTML (0) PDF 1.66 M (725) 评论 (0) 收藏

      摘要:现有迁移学习研究大多数都建立在源领域和目标领域的相似度较高的这一全局约束下,对如何选择合适的源领域缺乏研究。为了确定如何自适应地从候选源领域集合中选择合适源领域,提升迁移效率,避免“负迁移”现象,本文基于最大均值差异(MMD)提出一种叫做域间相似度序数(MMD-SR)的度量方法,用于度量候选源领域与目标领域间的相似度。同时,基于MMD-SR,提出一种迁移学习源域自适应选择策略MMD-SR_SDSS。在人工数据集和真实数据集中的实验结果表明了度量方法MMD-SR和源领域选择策略MMD-SR_SDSS的有效性和可行性。

    • 双舵轮自动导引车轨迹追踪控制算法

      2020, 20(20):8252-8260.

      摘要 (644) HTML (0) PDF 3.03 M (567) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高双舵轮自动导引车(automated guided vehicle, AGV)轨迹跟踪控制性能,设计了基于模型预测控制的轨迹跟踪控制器。以双舵轮自动导引车为研究对象,首先建立自动导引车运动学模型,求得车体转弯半径, 并重点分析双舵轮自动导引车转向优势;然后,对双舵轮导引车建立了基于模型预测控制的轨迹跟踪模型,并考虑车体运动性能指标及各类约束,最后通过仿真实验验证了模型预测控制算法用于双舵轮自动导引车的可行性,且分析了控制时域权重和预测时域长度两项模型参数对系统性能的影响;与基于比例-积分-微分轨迹跟踪控制器的自动导引车进行轨迹跟踪对比仿真实验。最终实验表明,采用该模型预测控制器可以满足各类约束条件,高效精准完成对连续大曲率目标路径的有效跟踪,同时具有较高的实时性和鲁棒性。

    • 基于ARM和FPGA的软体机器人的CAN总线运动控制器的设计

      2020, 20(20):8261-8267.

      摘要 (793) HTML (0) PDF 3.55 M (549) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对在软体机器人控制时,多电机协同控制过程中难度大、通用性差、协同性差等缺点,设计了基于ARM(Adanced RISC Machines)和FPGA(Field-Programmable Gate Array)的软体机器人的CAN (Controller Area Network)总线运动控制器。采用ARM Cortex-M4为内核的STM32F407开发板和AX7102 FPGA开发板设计一种基于CAN总线的软体机器人运动控制器;主要包括该系统的体系架构、硬件设计和软件设计等;该控制器利用STM32作为控制核心和FPGA的高速处理能力来实现控制算法的运算,并用CAN总线技术来实现与上位机通信;经过试验操作,该控制器可以满足预定要求。

    • 连续搅拌反应釜的自适应模糊辨识与预测控制

      2020, 20(20):8268-8275.

      摘要 (589) HTML (0) PDF 2.87 M (553) 评论 (0) 收藏

      摘要:化工领域为保证生产安全,对温度、压强、浓度等工艺指标有严格的要求。连续搅拌反应釜属于典型的化工设备,存在较强的非线性和时滞性,传统的建模与控制方法无法满足其精度要求。本文针对连续搅拌反应釜系统提出一种自适应模糊辨识与预测控制的方法。首先根据模糊划分C均值聚类算法得到模糊隶属度和初始聚类中心,在此基础上采用分层遗传算法进一步优化连续搅拌反应釜T-S模糊模型的参数。其次,采用自适应机制遗忘因子递推最小二乘法来估计T-S模糊模型的后件参数。最后,基于得到的T-S模糊模型,对连续搅拌反应釜进行自适应模糊广义预测控制,仿真结果验证了该算法的有效性。

    • 基于物联网云平台的矿热炉电极运行监控系统设计

      2020, 20(20):8276-8284.

      摘要 (735) HTML (0) PDF 11.38 M (1137) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了远程监控矿热炉三相电极的电压、电流、移动距离等冶炼参数,对电极运行数据进行深入分析,及时对设备故障进行报警,满足安全生产、节能降耗的需要,本文设计实现了一种基于物联网云平台(WISE-PaaS云平台)的矿热炉电极运行监控系统。首先在现场底层使用ADAM 5510M作为控制器,结合ADAM系列模块、罗氏线圈、磁阻传感器、编码器等设备,实现对矿热炉电极运行数据的采集,并在网际组态软件WebAccess上建立工程节点和设定MQTT协议,将采集数据上传至云端。通过WISE-PaaS云平台中的Dashboard、Composer、APM、AFS等功能,整合矿热炉电极运行数据,采用云计算技术,开发了电极运行实时监控、电极状态报警、电极具体参数显示、移动终端人机交互、能耗预测、电极位置预测等一系列功能。实验结果表明,本文设计的监控系统实现了对矿热炉电极运行状态的实时监测和故障报警,为预测性维护和诊断提供数据支撑,具有较好的实际应用潜力。

    • 基于双目视觉的物体识别定位与抓取

      2020, 20(20):8285-8291.

      摘要 (737) HTML (0) PDF 2.37 M (650) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决目标识别精度低,定位与抓取配合困难,通过对算法的改进研究了物体的识别定位与抓取。分为四个方面:第一识别目标物体;第二对于目标物体形心的位置三维重建;第三对于目标物体的姿态估计;第四对于手眼标定后的抓取。在目标识别中,首先通过SURF算法结合Grabcut算法提取出目标。在位置求解中利用模板匹配求取目标物体形心的世界坐标。在姿态估计中,算法的流程为,利用匹配点对求取左图中物体母线斜率,再随机取斜率等于左图母线斜率的两点,通过两点的世界坐标求出目标物体的姿态。在抓取中,采用的眼在手上,先建立工件坐标系,再进行坐标转换,通过机器人参数求得逆解。研究结果表明:误差均在较小范围内且机器人可在有效工作范围实现抓取。可见算法的可靠以及整体实验的正确性。

    • 基于眼睛状态识别的疲劳驾驶检测

      2020, 20(20):8292-8299.

      摘要 (656) HTML (0) PDF 4.35 M (634) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于光照变化、头部姿态等因素,现有的疲劳驾驶检测精度仍有待提高。针对该问题,提出一种基于迁移学习的眼睛状态识别网络GL-CNN(Gabor and LBP-Convolutional Neral Networks),该网络是由Gabor特征和LBP特征通过迁移学习加入卷积神经网络CNN(Convolutional Neral Networks)调制组成的。首先用多任务级联卷积神经网络MTCNN(Multi-Task Convolutional Neral Networks)检测出驾驶员的人脸和双眼,然后经过眼睛筛选机制获取待检测的单只眼睛,通过GL-CNN识别眼睛的睁闭状态,最后根据PERCLOSE准则判断驾驶员的疲劳状态。实验结果表明,该算法具有较高准确率,可以检测多种姿态眼睛的状态,同时满足实时性的要求。

    • 基于Hive的海量公交客流起讫点挖掘方法

      2020, 20(20):8300-8309.

      摘要 (578) HTML (0) PDF 3.17 M (522) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前OD挖掘方法普遍存在无法并行分析多条线路、低效率、预测率不足的问题。考虑到Hive在海量数据上的查询性能优势,基于Hive实现了OD挖掘,克服了上述问题。基于时间阈值匹配上车站点,失配记录基于站点上客数再次匹配。基于表连接的出行链算法预测下车站点,预测失败的记录基于概率进行两次预测。以石家庄2018年1月1日至2018年3月27日的IC卡刷卡数据和调度数据进行OD挖掘,在清洗后的11,312,505条出行记录中挖掘出11,270,037条OD记录,预测率达到99.6%,出行与吸引校验质量较高,Hive并行调优开启后耗时17829.04s。可见该方法满足生产环境中离线挖掘OD的业务需求。

    • 使用测地线活动轮廓模型的合成孔径雷达图像分割方法

      2020, 20(20):8310-8315.

      摘要 (634) HTML (0) PDF 6.58 M (647) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决经典的测地线活动轮廓(GAC)模型在SAR图像上不适用的问题,在原GAC模型的基础上提出了一种新的分割方法。首先,在ROEWA算子进行边缘检测的同时使用Frost滤波器对图像进行负指数加权,形成边滤波边检测的模式,提高了算子的边缘检测与定位能力;然后,使用经验阈值对ROEWA强度进行二值化,提高了曲线演化的速度与精确度。最终使用二值化的改进后ROEWA算子替代原GAC模型中的全局梯度项作为边缘指示函数引导图像分割。实验结果表明,针对仿真SAR图像及真实河流SAR图像,分割效果与参数指标都有明显提升。

    • >TQ化学工业
    • 宛平城墙病害勘测及保护材料试验研究

      2020, 20(20):8316-8324.

      摘要 (691) HTML (0) PDF 6.18 M (681) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文采用红外成像仪、内窥镜等无损检测方法对宛平城墙进行现场勘测,确定宛平城墙的病害类型和规模。针对城墙出现的裂缝、缺损、空鼓病害,分别确定3种修复材料配方,对其流动性、收缩性、力学性能及耐久性能进行测试,从而筛选出与城墙原材料相匹配,适合宛平城墙修复的补缝材料、补缺材料和灌浆材料。试验结果显示,在28d的养护条件下,碳纳米管改性的补缝石灰材料可满足修复要求,而人造水硬性石灰和天然水硬性石灰分别在灌浆和补缺修复中表现出较好的性能。

    • >TU建筑科学
    • 过渡平板支座节点在超低周疲劳试验中锚栓的损伤累积试验研究

      2020, 20(20):8325-8330.

      摘要 (580) HTML (0) PDF 3.48 M (547) 评论 (0) 收藏

      摘要:灾难地震作用下网格结构的支座节点由于损伤累积导致节点软化,对整体结构性能影响很大。为研究过渡平板支座节点在超低周疲劳试验过程中的破坏形式,设计了支座节点的双向加载试验装置,对支座节点进行超低周疲劳试验,研究支座锚栓的破坏过程,得到锚栓在加载过程中的倾角变化规律以及支座整体转角变化规律。结果表明:过渡平板支座节点在试验过程的破坏形式均为锚栓断裂,锚栓断口有明显的超低周疲劳破坏特征,锚栓倾角和支座节点整体转角的变化可以反映支座节点中锚栓损伤程度,可为震后评定支座节点的状态提供参考。

    • 黄土掺入聚丙烯纤维后的无侧限抗压强度和变形试验研究

      2020, 20(20):8337-8343.

      摘要 (631) HTML (0) PDF 2.67 M (532) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高西咸新区空港新城地区地基黄土强度指标,设计正交试验方案L9(34),研究含水率、聚丙烯纤维长度、聚丙烯纤维掺量三种因素对黄土的抗压强度和变形的影响,通过对加筋黄土的无侧限抗压强度,变形模量进行极差和方差分析,获得三种因素的影响程度和显著水平,同时设置了各含水率水平下不掺加纤维的空白对照。结果表明不同含水率下的纤维加筋土无侧限抗压强度改良效果不同,在19.5%含水率时最高,强度提升了2.1倍;聚丙烯纤维加筋黄土无侧限抗压强度的最优掺和长度为12mm,最优掺量为0.5%;聚丙烯纤维的加入对变形模量的影响并不显著,变形模量变化受含水率影响较大;聚丙烯纤维长度取12mm,掺量取0.3%时变形模量最优。

    • 基于长短期记忆神经网络模型的共享单车短时需求量预测

      2020, 20(20):8344-8349.

      摘要 (775) HTML (0) PDF 2.70 M (803) 评论 (0) 收藏

      摘要:共享单车具有很强的流动性和高随机性,为了更加正确地预测出某区域内每小时的单车使用数量,通过爬取纽约市Citi Bike共享单车的天气特征数据信息,并分析时间因子、气象因子等对单车需求量的影响;采用长短期记(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络模型对共享单车预测共享单车的短期需求量,并与传统的循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)和BP神经网络(Back-Propagation Network,BP)模型预测结果进行比较。实验结果表明,影响单车需求量的主要因素包括温度、节假日、季节以及早晚高峰时间段等因素;经过与传统BP神经网络算法和循环神经网络RNN算法相比,LSTM鲁棒性高,泛化能力强;且预测结果曲线与真实结果曲线相吻合;预测精度高(Acurracy=0.860)均方根误差最小(RMSE=0.090),误差小;可见LSTM模型可以用来对共享单车的短时需求量进行预测。

    • 海上风机复合单桩基础水平承载力数值分析

      2020, 20(20):8350-8355.

      摘要 (650) HTML (0) PDF 2.28 M (545) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来海上风电发展迅速,装机容量不断增大,传统单桩基础受荷负担加重,故以单桩基础和安装在桩体外围的桶型基础(摩擦轮)组合而成的复合桩基础被逐渐采用,以保证风机服役期间的安全稳定。为研究复合桩基础承载性能,通过ABAQUS有限元软件开展复合桩基础水平承载性能的研究,分析其相较于传统单桩基础的承载力优势,并进一步进行优化设计。结果表明:相同受荷情况下,复合桩基础由于摩擦轮的存在,桩身泥面处位移和桩身弯矩均大幅减小,水平承载能力明显优于单桩基础;复合桩基础中摩擦轮直径和高度对其水平承载能力影响较明显,但其厚度对复合桩基础水平承载能力影响有限。可见复合桩基础承载能力明显优于单桩。

    • >U交通运输
    • 富水深基坑降水引起的地表沉降预测

      2020, 20(20):8356-8361.

      摘要 (644) HTML (0) PDF 1.50 M (556) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着城市轨道交通的发展,富水地区地铁深基坑降水引发的工程问题时有发生,引起广泛关注。传统算法计算地基沉降只考虑降水前后土体自重应力的变化,本文在此基础上进一步考虑渗流动水压力引起的有效应力变化和止水帷幕对土体沉降的约束影响,提出一种简化的计算降水引起基坑外地表沉降的方法。并结合实际工程对该方法进行验证。结果表明:考虑地下水渗透力的影响使降水后土体有效应力较不考虑渗流时增加5%左右,地下水渗流对土体有效应力的影响不可忽略。止水帷幕对土体沉降的约束影响在距支护结构一倍降水深度范围内,计算该范围内土体沉降需将止水帷幕影响考虑在内。同时考虑降水前后自重应力变化、渗透力影响、止水帷幕约束这三者的共同作用,得出的理论计算结果与实测值误差在12%以内,验证了计算方法的有效性。

    • 重金属离子污染粉砂土力学性能试验研究

      2020, 20(20):8362-8366.

      摘要 (538) HTML (0) PDF 1.73 M (510) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究重金属离子对粉砂土力学性能的影响程度和机理,设计两种不同含量重金属离子的污染土样,借助无侧限抗压试验、直剪试验和X射线衍射分析试验。试验表明:铬离子渗入会增大土体抗压强度,而铜离子加入会导致土体抗压强度减小;铬离子和铜离子掺入量的提升均会引起土体抗剪强度下降;借助X射线衍射分析,发现铜、铬离子的渗入会改变土体内SiO2化合物的含量及形态。综合分析表明,铬离子、铜离子会改变土中SiO2的含量从而影响土的力学性能。

    • 车辆悬架系统时滞速度反馈控制

      2020, 20(20):8367-8372.

      摘要 (588) HTML (0) PDF 2.35 M (538) 评论 (0) 收藏

      摘要:在车辆悬架系统中引入时滞速度反馈控制,采用理论与数值相结合的方法研究控制系统的稳定性和控制特性。首先,建立了含控制输入时滞的悬架系统模型。然后采用多项式判别定理与全时滞稳定性判定定理研究系统的稳定性,获得满足全时滞稳定性的系统结构参数范围,并得到数值结果的验证。最后,在一定的系统固有时滞下,采用遗传算法对结构参数和控制增益进行优化,结果显示优化后的簧载质量加速度比优化前降低了22.7%,表明时滞速度反馈控制律可以有效改善悬架性能,为悬架结构参数的设计及控制策略的选择提供了理论依据,具有重要的工程应用价值。

    • 基于三维扫描的预应力混凝土梁预应力储备无损评估方法

      2020, 20(20):8373-8379.

      摘要 (665) HTML (0) PDF 4.21 M (559) 评论 (0) 收藏

      摘要:大型预制构件是大型基建项目必不可少的基础构件,而其中预制构件的预应力储备是否满足要求又直接关系到预制构件的健康程度和生命周期。以新疆葫芦沟特大桥某跨预制箱梁为依托,针对目前预应力混凝土构件预应力张拉控制指标的单一性以及由于内部应力集中导致的数据不可靠性等问题,提出了一种基于三维扫描的预应力储备检测评估新方法,通过算法获取实测连续变形曲线,并与有限元理论变形值对比分析,以变形反向评估各部位预应力储备状态。结果表明:该实验研究对于提高预制构件预应力检测的准确性以及可靠性提供了一种新方法、新思路,对于预制构件出厂检验以及新建混凝土桥梁预应力检测评估具有重要意义。

    • 基于性能的高烈度地区高桩码头结构设计方法

      2020, 20(20):8380-8388.

      摘要 (570) HTML (0) PDF 6.21 M (2612) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对高烈度地区高桩码头结构抗震计算的问题,本文依托某高烈度地区高桩码头,首先,采用传统的承载力计算方法对该码头进行计算;其次,运用基于性能的抗震理论,针对不同的码头性能水平,对高桩码头进行抗震计算。结果表明:在高烈度震区,采用传统的承载力计算方法,计算过于保守,不能满足结构稳定性、钢管屈曲校核等要求;按照基于性能的设计方法,结构的抗震性能可以满足相应的地震作用要求,能够较好的反映地震对高桩码头结构的作用。因此,基于性能的计算方法更符合性能化抗震设计的发展趋势,为我国高桩码头抗震设计规范的修订提供了参考和借鉴。

    • >V航空、航天
    • 基于对飞行员工效影响的旋翼螺旋桨流动及噪声分析

      2020, 20(20):8389-8393.

      摘要 (676) HTML (0) PDF 3.45 M (943) 评论 (0) 收藏

      摘要:倾转旋翼飞机的主要噪音来源于螺旋桨,而噪声对飞行员工效具有非常大的影响。本文在分析噪音对飞行员工效影响的基础上,使用计算流体力学(CFD)方法对优化设计的旋翼螺旋桨流场进行了计算分析。通过数值计算得到了旋翼螺旋桨的拉力特性、功率特性等气动性能参数。螺旋桨的拉力系数CT、功率系数CP都随着进速比J的增大而减小,螺旋桨的推进效率随着进速比的增大,先增大后减小,在设计点附近,螺旋桨推进效率达到0.87以上。采用Lowson方法对螺旋桨的辐射噪声进行了初步分析,随着螺旋桨转速的提高,各方位总声压级指向性一致,并有所提高。

    • 基于启发式搜索算法的无人机航迹快速规划

      2020, 20(20):8394-8399.

      摘要 (672) HTML (0) PDF 1.88 M (554) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于无人机导航系统的自身特点,无人机在导航过程中会出现无法精确定位的情况,从而产生定位误差。如果不能及时校正随时间累积的定位误差,会使无人机无法到达预定目的地,从而导致飞行任务失败。为避免这种情况的发生,本文研究了考虑定位误差的无人机航迹快速规划问题。以航迹距离最短为目标,考虑定位误差校正约束与航迹约束,建立了混合整数规划模型。根据深度优先搜索算法与回溯算法的特点,设计了启发式深度优先搜索+回溯算法来求解问题,并在此算法基础上加入模拟退火机制对解的质量进行优化。以某飞行区域的数据为例进行仿真实验,结果表明启发式深度优先搜索+回溯算法可以快速有效地求解考虑定位误差的无人机航迹规划问题。

    • >X环境科学、安全科学
    • 高原公路不同天气状况对驾驶人工作负荷的影响

      2020, 20(20):8400-8406.

      摘要 (733) HTML (0) PDF 3.06 M (576) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究高原公路不同天气状况对驾驶人工作负荷的影响,共选定了32名被试驾驶人,包括7名外地驾驶员和25名本地驾驶员,在选定的试验路线上进行了实车试验。在晴天、雨天、雪天、雪天+大雾(能见度5米)的4种不同天气状况下,选取心率变异性RMSSD、SDNN和PNN50值和心率增长率作为驾驶人工作负荷表征指标,研究在高原公路不同天气状况下被试驾驶人工作负荷变化规律。研究结果表明:高原公路不同天气状况对驾驶人的工作负荷有显著的影响,驾驶人工作负荷因天气条件的恶劣程度和海拔高度而增加,道路的天气状况、能见度及海拔高度的共同作用对驾驶员工作负荷影响最大。

    • 草原公路交通标志信息量对驾驶员脑电信号的影响分析

      2020, 20(20):8407-8412.

      摘要 (604) HTML (0) PDF 1.88 M (572) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究草原公路交通标志信息量对驾驶员脑电特性的影响,确定最佳信息量水平。本文依据草原公路交通标志现状,利用雷诺六自由度实车模拟驾驶系统模拟典型的草原公路,设计了5个信息量水平(Z1、Z2、Z3、Z4、Z5)的交通标志,其中Z1是草原公路交通标志的主要存在形式。利用MP150多通道生理仪采集驾驶员行驶过程中的脑电信号,探索模拟驾驶环境下驾驶员的脑电信号特征。结果表明:交通标志信息量对驾驶员脑电信号有显著影响,在Z1水平下驾驶员的β波、(α+θ)/β指标表现较差,不利于安全行车;在Z3水平下驾驶员的β波、(α+θ)/β指标表现最佳,最利于安全驾驶;通过对比经验组与非经验组驾驶员,发现经验组驾驶员更放松,经验组驾驶员处理信息的能力要强于非经验组,获取的更多的是有效信息。

    • 民机客舱中部应急出口对人员疏散的影响

      2020, 20(20):8413-8417.

      摘要 (716) HTML (0) PDF 1.64 M (717) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究中部应急出口的布置方式对飞机人员应急疏散的影响,使用Pathfinder软件进行分析研究。以波音737-800飞机为例,提出3种中部应急出口布置方式对现有布置进行改进。结果表明,客舱拥堵问题和各应急出口利用率不均匀是影响疏散效率的首要因素,将中部两组出口布置在客舱中心偏后位置能够有效缩短疏散时间,但无法解决拥堵问题;采取中部两组出口均匀分布在整个客舱的布置方式疏散时间最短且有效改善了拥堵问题,研究结果可为飞机应急出口的位置设计提供指导。

    • 热处理对锂离子电池热安全特性的影响

      2020, 20(20):8418-8422.

      摘要 (600) HTML (0) PDF 2.04 M (639) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究锂离子电池在遭受不同温度的外部刺激后其行为的差异性,实验对同一荷电状态的锂离子电池进行了不同温度的热处理,并考察了其被热处理后的热失控行为。研究通过分析锂离子电池热失控时间、热失控温度以及热失控时的电压变化,考察了不同热处理温度对同一荷电状态下的锂离子电池热失控特性的影响。研究表明,不同热处理温度对同一荷电状态下的锂离子电池的热失控最高温度及热失控时的电压变化有明显影响。热处理至80℃的锂离子电池热失控时的最高温度高于热处理至60℃及100℃时的锂离子电池。100℃热处理过的锂离子电池热失控时电压最先下降,80℃及60℃热处理过的锂离子紧随其后。实验结果可为高温环境中锂离子电池的安全应用提供理论参考。

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