• 2020年第20卷第25期文章目次
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    • >P天文学、地球科学
    • 地球卫星重力场模型及其应用研究进展

      2020, 20(25):10117-10132.

      摘要 (544) HTML (0) PDF 4.36 M (499) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文在简述地球重力场模型发展历程的基础上,对地球卫星重力场模型及其应用的研究进展进行综述。第一,回顾了卫星重力测量技术的发展历程,并对CHAMP、GRACE、GOCE和GRACE-FO任务进行了详细介绍。第二,阐述了目前主要的卫星重力反演方法及其改进现状。第三,介绍了目前国际上主要机构反演的地球卫星重力模型,并分别对CHAMP-Only、GRACE-Only和GOCE-Only的系列模型进行对比分析。第四,综述了地球卫星时变重力场场模型的应用研究进展。第五,对钱学森空间技术实验室天空海一体化导航与探测团队在地球卫星重力场模型及其应用的研究进展进行了概述。最后,对未来地球卫星重力场模型研究进行了展望,提出了研究建议。

    • >O1-2数学
    • 主理想环上矩阵方程AX=B的对称解

      2020, 20(25):10133-10137.

      摘要 (651) HTML (0) PDF 617.44 K (392) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了主理想环R上的矩阵方程AX=B存在对称解的条件及解的结构,推出了其在R上有对称解的充分必要条件是它在R上有解且矩阵ABT对称.并在矩阵方程AX=B存在对称解的条件下,给出了其通解的构造方法.

    • >O3力学
    • 重力对压缩机气液分离器回油影响分析及数值模拟

      2020, 20(25):10138-10143.

      摘要 (405) HTML (0) PDF 2.87 M (427) 评论 (0) 收藏

      摘要:蒸汽压缩式热泵作为空间热控制系统对未来航天有着重大的意义,而蒸汽压缩式热泵的核心部件之一是压缩机。为了探究重力对压缩机气液分离器回油特性的影响,对常重力和微重力环境下回油进行分析并开展数值模拟。建立了气液分离器的数学模型,并利用Fluent软件对其内部的气-油混合物进行了数值模拟,探讨了重力对润滑油相分布的影响以及润滑油量和速度对在微重力下流场的影响。数值模拟的结果表明,当压缩机入口速度大于10m/s或重力加速度小于0.04m/s2时,制冷剂和润滑油的混合物可平稳回流。尽管微重力下气液分离器可以正常运行,但是会使大量润滑油进入压缩室,造成压缩恶化,严重影响压缩机的性能,后续会针对微重力下润滑油大量进入压缩室造成的压缩恶化对压缩机进行微重力适应性改造。

    • >P天文学、地球科学
    • 河北省承德地区大地热流

      2020, 20(25):10144-10150.

      摘要 (392) HTML (0) PDF 2.73 M (374) 评论 (0) 收藏

      摘要:地温监测孔长期地温监测资料显示,承德市地区恒温带深度是20m,恒温带温度是9.9℃。结合承德上板城镇CD-01地热地质勘探孔测温资料,本文利用恒温带温度、井底温度数据,通过回归分析方法,获取了钻孔真实地温分布信息。采集CD-01钻孔90块岩心样品,测试了岩石热物性参数。CD-01钻孔大地热流计算结果是46.4 mW/m2,高于早期承德地区大地热流研究成果(44.8 mW/m2和30.1 mW/m2),但都低于我国大陆地区平均热流值(60.4±12.3 mW/m2)和全球大陆地区平均热流值(65.0±1.6 mW/m2),为低热流值,反映了承德地区的低热流背景。

    • 北京平谷马坊Zk09钻孔新生代地层格架及其地质意义

      2020, 20(25):10151-10159.

      摘要 (414) HTML (0) PDF 5.42 M (446) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文基于北京平谷马坊地区Zk09钻孔新生代地层岩性岩相分析和沉积物古地磁等测试,建立了北京平原泃河水系中下游冲洪积区完整新生代地层格架。其中,0m~180m为中更新世-全新世陆相辫状河和曲流河沉积,180m~240.5m为中新世-上新世残坡积、湖积和三角洲前缘沉积。Zk09钻孔新生代不连续地层揭示了北京平原区两次重要的抬升构造事件:第一期构造事件发生于中新世,而不是前人研究认定的早更新世或上新世末,其最终结束了大渤海湾盆地古近纪盆-岭构造系统演化;第二次构造事件发生于中更新世早期,其可能是目前以走滑运动为主的最新构造变动形式起始时间。

    • 苏宏图白垩系粘土岩元素地球化学和粘土矿物特征及其古气候意义

      2020, 20(25):10160-10169.

      摘要 (361) HTML (0) PDF 6.14 M (442) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究苏宏图地区白垩系苏红图组的古气候环境,应用X射线荧光光谱(XRF) 和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS) 方法研究了粘土岩样品的元素地球化学特征,结果表明:P、Mn、Sr/Cu、Mg/Ca、SiO2/Al2O3等元素特征指示白垩系苏红图组总体呈现极度干燥的沉积环境,不同亚相之间沉积环境稍有干湿变化,且扇三角洲相对湿暖;通过XRD和SEM方法研究了全岩矿物组成和粘土矿物类型和组合特征,结果表明:伊利石为主要的粘土矿物,其次为绿泥石、高岭石,粘土矿物的组合类型为伊利石、绿泥石的组合,且绿泥石和高岭石呈现此消彼长的现象,反映了干燥寒冷的沉积环境,并伴随着干湿的气候变化。

    • 塔木素预选区第四纪构造活动性的光释光测年分析

      2020, 20(25):10170-10176.

      摘要 (431) HTML (0) PDF 4.62 M (413) 评论 (0) 收藏

      摘要:内蒙古塔木素地区地处中蒙边境,位于阿拉善右旗,是高放废物粘土岩处置库的预选场址。预选区内大部分地区被第四系地层覆盖,发育多条断裂构造,断裂构造第四纪以来的活动性对于预选区有利地段的最终确定具有重要的科学和现实意义。本文以塔木素地区北部靠近控盆断裂的塔木素断裂为研究对象,利用光释光定年技术研究该断裂晚第四纪的活动性。通过野外地质调查和高分辨率卫星遥感影像发现塔木素断裂东段错段一条干枯的河流,我们对河流阶地采集光释光样品,测得光释光年龄为56.8±5.2ka,结合河流阶地的高程曲线可以看出塔木素断裂晚第四纪以来活动性弱。

    • 基于混沌蚁群优化小波阈值法地磁信号噪声压制

      2020, 20(25):10177-10181.

      摘要 (440) HTML (0) PDF 2.76 M (507) 评论 (0) 收藏

      摘要:地磁信号测量广泛应用于资源勘探、地质勘查和管线探测等领域。由于实际测量地磁信号易受到外界环境因素干扰,影响后期地磁数据资料解释。针对常规去噪算法需要获取噪声信号的统计特性,难以达到较好的去噪效果,本文研究基于混沌蚁群优化的小波阈值方法,将信号小波分解后,使用GCV函数选取阈值,结合混沌蚁群算法迭代寻优,确定最优阈值,进而实现地磁信号的噪声压制。通过对合成正弦信号和实测地磁信号进行去噪处理,与常用方法去噪法对比,本文方法去噪效果明显提升。

    • 加载速率对白云岩力学特性影响的颗粒流数值试验研究

      2020, 20(25):10182-10189.

      摘要 (370) HTML (0) PDF 5.37 M (505) 评论 (0) 收藏

      摘要:青川县东河口滑坡是2008年汶川地震诱发的一处典型深层岩质滑坡,体积约1500×104m3。地震过后,针对该滑坡的形成机制展开了不少研究,但在考虑组成该滑坡体材料的力学参数时,均尚未考虑到岩体在动荷载条件下的力学特性,导致研究结果与实际有出入。为了获得滑坡岩体在不同加载速率下的力学行为,同时借助于颗粒流程序(Particle Flow Code, PFC)在模拟岩体微细观损伤演化过程上的优势,本研究首先对从滑坡现场取得的白云岩试样开展了室内常规单轴压缩试验,以试验结果作为拟合依据确定了白云岩试样的PFC数值模型以及细观参数,进而开展了白云岩在不同加载速率下的力学特性、宏观破裂形态、裂隙扩展规律等的研究。结果表明:在0.5 m/s和1 m/s的较高速率加载时,白云岩力学性能出现 “伪增强”现象,岩体表现为延性破坏,最终的破坏形态为粉碎状。当加载速率≤0.05 m/s时,岩体表现为脆性破坏,破坏形态较为完整,主要在端部发生局部剪切破坏,裂纹并未在整个岩样内发育,并且,高加载速率下破坏时的裂隙总数明显多于低加载速率下的裂隙总数,在峰值强度后微裂隙的产生速率明显较大。尽管本研究只是对组成该滑坡的其中一类岩体开展了研究,暂无法用于准确解释该滑坡的地震诱发机制,但研究结果预示了在实际地震过程中,由于加载速率时刻在变化,岩体在高、低加载速率交替变化的荷载作用下将变得更加破碎,从而为滑坡的形成创造了先决条件。

    • 地质构造控制边坡平面旋扭式滑移特征及对策 —以高陂水利枢纽尾水渠右岸边坡为例

      2020, 20(25):10190-10197.

      摘要 (365) HTML (0) PDF 9.61 M (752) 评论 (0) 收藏

      摘要:与一般圈椅状倾向直线式滑坡形态不同,受断层控制滑坡呈侧缘结构差异明显的平面旋扭式滑移,难以划出连续滑面且向临空面单向变形量不突出,给边坡破坏模式判识和稳定性分析带来困难。以梅州市大埔韩江高陂水利枢纽尾水渠右岸边坡为例,据工程地质勘察和变形监测数据,分析该风化花岗岩边坡地质结构特征及不同开挖阶段监测点位移,发现2019年 2月24日该边坡出现裂缝以来滑动受构造控制:断裂控制后缘拉裂缝、节理密集带控制东侧缘沟谷、与斑状花岗岩伴生的辉绿岩脉控制西边界。断层与岩脉联合控制边坡发生顺时针右旋滑移破坏:滑体东边界上拉下压,上部拉剪使厚重挡墙破坏,上部压剪和下部扩容使边缘裂缝近直立且光滑平直,平面上呈右列式断续分布,在公路内侧和下部坡脚出现集中线状排泄泥流;西边界上压下拉,内侧界限不明显,公路内侧坡厚重钢筋砼挡墙拉剪破坏。整个斜坡和沟谷呈“S”形地貌形态,说明历史上曾发生过此类侧旋滑移而使坡体倾角异常变缓、滑体堆积物变密实。基于上述科学认识采取封闭中部公路、裂缝覆盖充填、补充边坡地质勘探、加强变形体监测、滑体中上部快速削方卸载等抢险措施;随后采取保护西缘辉绿岩脉之下起抗剪支撑作用的块状斑状花岗岩体、减少西侧缘坡脚开挖范围并及早回填砼挡土墙、滑坡前缘从两边向中间(西侧剪出口)合拢而逐步加固的跳槽式开挖等加固处理措施,取得预期效果,保证了坡脚尾水渠挡土墙下挖期间施工安全,为工程按期完工赢得时间。变形监测结果显示该边坡总体变形已趋稳定。多方论证后该路段2019年7月20日开始通车。

    • 震后滑坡地表时空演化过程与规律——以汶川地震滑坡银洞子滑坡为例

      2020, 20(25):10198-10206.

      摘要 (353) HTML (0) PDF 7.46 M (921) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示地震效应下震区松散滑坡堆积体地表演化过程的时间变异和空间分布规律,本文以5·12汶川地震极震区—白沙河流域的银洞子滑坡为例,通过野外取样调查、无人机航拍以及多时相卫星遥感影像差分,分析了该滑坡堆积体在震后10年的空间及地表演化过程。结果表明:滑坡活动频率呈震荡式衰减,震后5年内为滑坡极度活跃期;滑坡失稳地表过程首先是降雨条件下表层较松散的土体随地表径流发生运移,随后地表侵蚀作用下逐渐形成坡面侵蚀拉槽,最后发展为以堆积体前缘的牵引式浅层滑坡为主。通过定量分析堆积体失稳区土体级配组成,发现粗颗粒(≥2mm)百分含量增加,具有明显的粗化现象。最后结合灾害事件的触发降雨量初步提出了触发日降雨量演化模型。四次典型滑坡事件特征与研究区震后10年地表时空演化过程基本一致。本研究旨在为汶川震区震后地质灾害的长期防控提供参考和基础。

    • 不同精度下地表稳定性模型的评价

      2020, 20(25):10207-10213.

      摘要 (397) HTML (0) PDF 3.37 M (401) 评论 (0) 收藏

      摘要:地质灾害易发性评价是地质灾害调查评价的重要内容之一。SINMAP模型耦合了无限斜坡模型和稳态水文模型,是应用最广泛的地质灾害易发性评价模型之一。该模型的输入参数包括地形数据、岩土物理力学参数、降雨量数据,其中DEM的精度对地形参数影响较大。为了探明不同DEM解像度对模型评价结果的影响,以浙江省温州市文成县玉壶流域作为研究对象,利用5 m、12.5 m和30 m三种不同精度DEM分别进行了SINMAP模型的地质灾害评价计算,并对结果进行了统计分析与比较。分析结果表明,DEM精度对SINMAP模型下地质灾害易发性评价结果呈现明显的非线性,5 m精度条件下的无条件不稳定区域接近12.5 m精度的两倍,30 m精度的三倍。日最大降雨量超过100 mm情况下降雨量对模型输出值的影响并不大。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • La-Mg-Ni系储氢合金的容量衰减与其组织结构

      2020, 20(25):10214-10218.

      摘要 (332) HTML (0) PDF 3.15 M (379) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究AB2型La-Mg-Ni系储氢合金的容量衰减以及循环前后合金的组织结构,采用Sieverts法测试了LaSmMgNi4.1快淬态合金的吸放氢量,用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)分别测试和观察了循环前后合金的相结构、颗粒形貌以及原子排列。结果表明,合金的吸放氢量随着循环次数增加发生衰减,合金的吸放氢衰减速率与循环阶段有关。合金由不同生长方向、不同尺寸的柱状晶组成,成分基本均匀,主要由(LaSm)MgNi4主相和LaNi5相组成,相组成的组织为晶态。经过吸放氢循环后,合金由大量非晶和少量晶态组成。随着循环次数增加,合金颗粒粉化与蓬松严重。

    • >TE石油、天然气工业
    • 含H2S天然气井溢流过程动态模拟

      2020, 20(25):10219-10224.

      摘要 (399) HTML (0) PDF 2.75 M (483) 评论 (0) 收藏

      摘要:考虑H2S在井筒中的相态变化,建立了含H2S气井井筒动态溢流模型,同时采用有限差分法对模型进行求解,结合四川某含H2S天然气井现场数据模拟含H2S天然气井溢流过程,并将模拟结果与不含H2S气井进行对比分析。研究结果表明:随着温度和压力的降低,H2S在上部地层井段发生相变并直接引起气体体积的膨胀。含气率的突增使钻井液池增量迅速增加,且在相同的溢流时间内,关井时刻钻井液池增量增加更明显。含H2S气井井筒内气体膨胀更迅速,导致环空压力下降更快,环空流型转化更加迅速。此外,井底压力下降更快,关井套压迅速增加,进一步加剧了溢流程度。因此,含H2S气井井喷预警时间急剧缩短,井控难度和井喷危险大大增加。

    • 页岩气压裂水平井不稳定流动模型

      2020, 20(25):10225-10234.

      摘要 (356) HTML (0) PDF 3.34 M (360) 评论 (0) 收藏

      摘要:水平井多级压裂技术已经成为目前开发页岩气藏的主要手段。针对气体在页岩流动过程中存在的吸附解吸、扩散、滑脱、启动压力梯度和应力敏感等效应,基于三线性渗流方程的基础上,推导出五线性渗流方程,建立了页岩气藏压裂水平井渗流数学模型。运用Laplace变换和Duhamel原理,求解出考虎井筒储集效应和表皮效应的页岩气藏压裂水平井Laplace空间的无因次井底拟压力解。通过Stefest数值反演,绘制了无因次拟压力曲线和拟压力导数曲线。依据特征曲线划分了流动阶段,并分析了不同影响因素对气井压力特征曲线的影响。研究结果表明:压裂水平井泄流范围可划分为五个流动区域,气井的压力特征曲线可划分为六个流动阶段。裂缝导流能力对水平井压力特征曲线的影响主要在过渡阶段、双线性流阶段;吸附系数主要影响过渡段、双线性流段、线性流段以及拟稳定流阶段;视渗透率系数主要影响双线性流动阶段、过渡阶段、窜流扩散阶段、地层线性阶段和拟稳定流阶段;导压系数影响窜流扩散阶段、地层线性流阶段和拟稳定流阶段;压裂改造区宽度主要影响地层线性流和系统拟稳态流动段。模型可以正确认识页岩储层复杂渗流规律,判别页岩气藏压裂水平井流动阶段,为预测单井产能和优化压裂设计参数提供了科学依据。

    • 吉木萨尔致密储层压裂多缝干扰产能分析

      2020, 20(25):10235-10241.

      摘要 (360) HTML (0) PDF 3.95 M (440) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对吉木萨尔区块致密油薄互层储层的细分切割多簇压裂改造工艺措施,使用斯伦贝谢地质工程一体化软件Mangrove进行了缝间干扰压裂模拟,探究了在两种不同工况条件下簇间距、单段射孔簇数及加砂强度对裂缝发育形态、储层改造效率、裂缝规模和施工压力的影响,并对各种施工方式的经济性进行了对比评价。研究发现,簇间距是影响缝间干扰的主要因素,单段射孔簇数的影响较弱。缝间干扰越严重,裂缝形态越复杂,施工压力越高,储层整体改造效果越好,但也有出现裂缝无法起裂的情况,具体施工设计要依据现场实际情况调整。

    • 提高含硫气田水汽提效率技术研究与应用

      2020, 20(25):10242-10247.

      摘要 (319) HTML (0) PDF 2.92 M (361) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前元坝气田汽提塔工艺参数不合理、汽提效率远低于设计要求、存在极大优化空间的现象,开展了含硫气田水汽提效率影响因素分析研究,确定出主控因素为气液比、进液量、进液pH值和填料比表面积,以此指导汽提塔汽提效率优化。现场应用表明,优化后汽提塔汽提效率达到76.6%,比优化前提高29.2%,年节约成本280.97万元,降本增效效果显著,也为同类海相高含硫气田的现场应用提供一定的参考。

    • 裂缝型致密油藏气水交替采油机理定量研究

      2020, 20(25):10248-10254.

      摘要 (315) HTML (0) PDF 2.80 M (626) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了揭示不同渗透率储层岩心气驱动用规律及气水交替采油机理,开展基于华北潜山致密油储集层岩样,不同条件下的常规气驱和气水交替实验,并结合核磁共振技术,分析实验不同阶段T2谱的变化,定量计算孔隙内的油水分布变化情况。研究表明:含裂缝岩心低驱替压力下,采出油量较多,增加驱替压力后,新增采油量很少,增加驱替压力对驱油效率的提高作用不明显;不含裂缝的均质岩心低驱替压力下,采出油量较多,增加驱替压力后,采油量有所提高,增加驱替压力对驱油效率的提高有一定作用;对于裂缝发育岩心,气水交替采油机理主要为水的渗吸作用,从而采出小孔喉内的油,5块岩心气水交替采出油百分数介于5.04%~8.15%,平均为6.58%,其中水的“封堵”作用不明显。

    • 渤海稠油油藏多元热流体开发全过程参数优化

      2020, 20(25):10255-10261.

      摘要 (348) HTML (0) PDF 3.50 M (372) 评论 (0) 收藏

      摘要:多元热流体技术是海上稠油高效开发的关键技术,在渤海油田开发中得到了广泛应用,但目前该技术还存在注入参数不合理、转驱时机及井网不确定等问题。为了提高多元热流体技术在油藏开发全过程中的效果,以渤海A稠油油田区块的油藏参数建立数值模型,通过数值模拟方法对多元热流体吞吐阶段主要注入参数、转驱时机及井网、多元热流体驱阶段主要注采参数进行优化研究。结果表明,多元热流体技术在稠油油藏开发过程中,先以吞吐形式进行,当地层压力降至5 MPa左右时再转驱;多元热流体吞吐阶段,随地层压力减小,最佳注水强度先增大后减小,气水比先保持较低水平后大幅增大,气体中CO2比例逐渐减小;多元热流体驱阶段,随含水率上升,最佳注水速度先减小后保持较低水平,最佳气水比的变化规律与注水速度基本相反。

    • 页岩气藏注CO2渗透率界限及开发参数优化研究

      2020, 20(25):10262-10267.

      摘要 (337) HTML (0) PDF 2.72 M (549) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据页岩气井的现场生产情况,压裂水平井产量会迅速下降,注CO2技术是改造储层提高产量的有效手段。连续驱替与吞吐式注入作为注CO2提高页岩气采收率的两种常见方式,却在相同页岩气藏中驱替效果存在差异。为了对不同储层条件下注CO2开发方式进行优选,本文基于现场页岩气藏实际情况建立了双孔介质气藏机理模型,并通过建立采收率影响因素的正交试验,分析了渗透率、孔隙度、储层厚度、CH4和CO2最大吸附量以及Langmuir压力等的影响规律。将渗透率作为主控因素,划分了五个不同渗透率条件,进行直接驱替与吞吐注CO2模拟,并针对不同CO2注入驱替开发方式进行了布缝模式、井位排列、闷井时间等开发参数优化。结果表明:不同渗透率条件下两种开发方式驱替效果不同,以0.001mD为界限,渗透率低于0.001mD时,直接驱替效果更优;渗透率高于0.001mD时,选择吞吐式注CO2为宜;针对连续注气,交叉布缝模式具有更高的采收率,在多井同产同注时,应将生产井置于内部;另外,吞吐式注气应该选择较短的焖井时间来节约成本获得更好的经济效益。

    • 清水配置冻胶在盐水中稳定性的变化研究

      2020, 20(25):10268-10274.

      摘要 (288) HTML (0) PDF 4.92 M (383) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文以水溶性酚醛树脂为交联剂,以纳米颗粒为稳定剂,以HPAM以及不同AMPS含量的聚合物为成胶剂,在低盐含量的模拟注入水中制备了稳定的冻胶。研究发现,相同交联剂和聚合物用量下,AM-AMPS共聚物成胶时间比HPAM长,但成胶后强度高。评价了制备的冻胶在不同盐含量模拟水中的脱水情况,结果表明,当模拟水盐含量为10000mg/L、30000mg/L时,冻胶会吸水膨胀、强度降低;但当模拟水盐含量高于50000mg/L时,冻胶则脱水,冻胶强度提高。模拟水盐含量越高,脱水幅度越大。提高冻胶中纳米颗粒的含量或用AMPS含量高的共聚物做成胶剂,可明显降低冻胶在高盐含量中的脱水幅度。研究结果对红河油田裂缝封堵剂的开发有指导意义。

    • >TJ武器技术
    • 毫米级光滑圆管内爆轰波起爆距离实验研究

      2020, 20(25):10275-10279.

      摘要 (552) HTML (0) PDF 2.20 M (542) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于在脉冲爆轰发动机进口端设置微孔可有效促进爆轰起爆,故通过高速相机拍摄在初始压力为10–100kPa下等当量比丙烷/氧气的火焰传播过程研究了毫米级圆管中缓燃向爆轰转捩(deflagration to detonation transition,DDT)距离,实验在长为1930mm,管径分别为0.5、1、2、4mm的管道中进行。实验结果表明:面积发散(ξ)效应导致DDT距离与管径和初始压力不同的变化关系,当初压低于60kPa以下时,DDT距离与管径呈线性关系,而当初压在60kPa以上时,DDT距离大致在100-200mm,随管径的变化并不明显。而在同一管径下,DDT距离随初始压力的增大而减小且呈现反比关系,这与大尺度下DDT距离与初压的关系相似。最后,通过讨论边界层厚度对DDT距离的影响得到区分大小尺度DDT模式的临界值。

    • >TK能源与动力工程
    • 基于融合模型的柴油机空气管理系统故障诊断

      2020, 20(25):10280-10286.

      摘要 (354) HTML (0) PDF 5.10 M (742) 评论 (0) 收藏

      摘要:柴油机作为重要的动力机械,其性能监测和故障诊断得到重视。而柴油机空气管理系统故障包括进气系统漏气、堵塞和EGR阀卡涩等故障将会导致恶化和经济性下降。针对空气管理系统具有较强的非线性,无法建立精确地数学模型等问题,建立了基于数学模型和数据驱动模型的融合模型,针对进气歧管漏气、中冷器堵塞,EGR阀卡滞等故障进行诊断研究。采用机理建模的方法建立EGR流量模型、充气系数模型和基于数据驱动建模的方法建立充气系数模型、进气压力波动幅值模型,利用奇偶方程法进行残差生成器的设计并生成三个残差信号,通过仿真分析可得到故障和残差值之间的映射矩阵,最后,采用模糊推理的方法进行故障诊断。研究结果表明:所构建的故障诊断系统能准确的诊断出空气管理系统的漏气直径为5mm、堵塞至进气流量减少10%和EGR阀卡滞故障在关闭状态。

    • >TM电工技术
    • XLPE电缆接头典型缺陷老化寿命评估研究

      2020, 20(25):10287-10292.

      摘要 (406) HTML (0) PDF 2.19 M (369) 评论 (0) 收藏

      摘要:为评估具有典型接头缺陷的交联聚乙烯(XLPE)电缆的老化寿命,对10kV电缆制作了三种常见典型电缆接头缺陷模型,分别为划痕缺陷、气隙缺陷和爬电缺陷。首先采用常规法,基于老化过程中XLPE断裂伸长率的变化,结合Arrhenius方程推算出电缆特定条件下的老化寿命,然后将逐级耐压实验数据与该寿命结果比对,得到选用电缆的寿命指数,最后采用工程经验公式计算得到具有接头缺陷电缆的老化寿命,在电压10kV,温度85℃下三种缺陷类型的老化寿命依次为18.1年、23.2年和25.1年,同时对不同缺陷类型电缆产生的差异性实验结果进行了分析。

    • 多股并联蛇形导线无线充电线圈的力电特性分析及优化设计

      2020, 20(25):10293-10300.

      摘要 (462) HTML (0) PDF 4.70 M (485) 评论 (0) 收藏

      摘要:无线充电系统的电能利用率和功能可靠性是人们关注的重要问题。为获得高弹性延伸率、低电阻的柔性电感线圈,提出了多股并联蛇形导线无线充电线圈的设计思路。首先,对比研究了多股并联蛇形导线和单股蛇形导线的电学性能和弹性延伸率,证明了多股并联导线的优势。同时考察了导线厚度,直线段长度以及圆弧段半径和圆心角对蛇形导线的电学性能和弹性延伸率的影响。结果表明,直线段长度、圆心角、圆弧段半径是影响蛇形导线的弹性延伸率的敏感参数。最后,通过正交实验优化了影响蛇形导线弹性延伸率和电阻的敏感参数,优化后的柔性可延展线圈的电阻降低了13.5%和弹性延伸率提高了34.3%。研究结果为柔性可延展的无线充电线圈优化设计提供理论指导。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 基于节点相似性有偏游走的多层时序网络节点重要性评估

      2020, 20(25):10301-10307.

      摘要 (378) HTML (0) PDF 3.28 M (610) 评论 (0) 收藏

      摘要:时序网络中关键节点的挖掘引起了社会广泛的关注。针对时序网络建模中存在忽略时间信息、未考虑时间切片间的交互关系进而影响关键节点识别的准确性和科学性的问题,构建了多层时序网络模型,并提出了一种基于节点相似性有偏游走的关键节点识别算法:多层时序有偏PageRank(MTB-PR)。本文中网络模型的构建引入多层网络分析方法,完整涵盖了时序网络的结构演变。同时,基于所构建的网络模型,综合层内相邻节点间相互作用及其层间影响的双重因素来区分节点的不同影响力;通过数据分析,探讨了一些偏差参数变化对节点重要性能指标的影响。最后,将模型和算法应用于真实网络中,通过实验数据验证了该方法的合理性和有效性。

    • 基于改进生成对抗网络的多聚焦图像融合

      2020, 20(25):10308-10312.

      摘要 (342) HTML (0) PDF 2.20 M (415) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对多聚焦图像融合中权重分配和融合规则设计困难的问题,本文提出了一种基于改进生成对抗网络的多聚焦图像融合算法。首先,对生成器网络和判别器网络进行设计,为了避免图像在网络模型传递过程中造成的信息丢失,裁撤网络结构中的池化层,通过卷积层叠提取图像特征。其次,构建生成对抗网络的损失函数,优化网络参数,得到最佳的网络模型。最后,将实验结果与现有的几种融合算法相比较,通过5种客观评价指标来评价融合图像的效果。结果表明,本文提出的算法不仅在主观上有着良好的视觉效果,也在客观评价指标上有显著优势。

    • 基于独立成分分析的抑郁症脑网络属性分析

      2020, 20(25):10313-10318.

      摘要 (411) HTML (0) PDF 3.05 M (441) 评论 (0) 收藏

      摘要:使用ICA与图论相结合的方法来研究抑郁症的脑网络拓扑属性差异可以为抑郁症的诊断提供依据。针对以ICA成分为节点构建的二值化网络中轻度抑郁症患者与正常人的传统属性差异不明显的问题,提出将二值化网络改进为加权网络,并引入信息维数这个属性。通过计算信息维数对比患者与正常人的显著差异,找到差异显著的独立成分,并进行溯源分析。实验结果表明,抑郁症患者的信息维数都明显高于正常人,说明抑郁症患者脑网络的复杂度更高,并且二者的差异显著脑区定位为左侧额叶中上回与左侧颞叶中回。

    • 基于深度学习的移动端表情识别系统设计

      2020, 20(25):10319-10326.

      摘要 (541) HTML (0) PDF 3.33 M (655) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现通过手机远程识别家居环境下家人的表情,提出了一种基于深度学习模型的移动端表情识别方法,并进行了系统设计。通过Vitamio框架获取远程视频,采用轻量级模型mini_Xception进行表情识别以适应移动端需求,将训练好的模型移植到Android手机之中,并进行了实验测试,结果表明设计的系统可实现远程表情识别,能够及时了解家人状况,为智能家居应用提供技术支持。

    • 基于卷积神经网络的布料疵点检测方法

      2020, 20(25):10327-10333.

      摘要 (407) HTML (0) PDF 2.85 M (533) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统布料疵点检测准确率低、识别较慢且计算量大问题,提出基于卷积神经网络的布料疵点检测方法,实现增强布料疵点检测鲁棒性、高效性的设计目标。为保证训练结果准确,首先采集数量以千万级为单位的布料图像并进行图像预处理,标记无疵点布料和疵点布料;然后将图像送入设计的卷积神经网络进行训练和测试,获取疵点检测框;紧接着采用改进的NMS分类算法对检测框进行多框合并,减少误检,进一步提高模型检测效果;最后利用设计的特征图分割算法使网络模型脱离GPU显存限制,适用于各种性能计算机。实验结果表明该方法可在实现布料检测高速度、高准确率的同时增强检测方法的鲁棒性。实际检测速度为3fps,准确率可达99.6%,超过现有疵点检测算法,表明该检测方法可应用于对布料要求更高的生产企业。

    • 航拍图像中电力杆号牌的检测与信息识别

      2020, 20(25):10334-10340.

      摘要 (331) HTML (0) PDF 4.43 M (380) 评论 (0) 收藏

      摘要:电力杆号牌包含了塔杆的标号及其所承载的电力线的电压、线路位置等信息,是输电线路上必须装设的标志牌之一。当输电线路或电力设备发生故障时,通过杆号牌上的信息能够快速定位到电力设备的故障所在位置。无人机航拍技术与图像处理技术已经被广泛用于输电线路巡检中。为快速定位输电线路所在位置,提出了一种航拍图像中电力杆号牌的检测与信息识别方法,该算法先从航拍图像中精确定位并提取出电力杆号牌,然后对杆号牌中的文本信息进行识别与智能分类存储。实验结果表明该算法能精确提取出航拍图像中的电力杆号牌,并对杆号牌上的信息具有较好的文字识别效果,极大地方便了巡检工作人员,提高了巡检效率。

    • 基于位置注意力机制的字词双维度CNN违法违规行为语义分类模型

      2020, 20(25):10341-10346.

      摘要 (363) HTML (0) PDF 1.64 M (399) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对核辐射安全监管部门检查建议所含违法违规行为自动识别并分类难的问题,建立语义分类自动研判模型,辅助有关部门丰富智能化管理体系,依靠数据进行科学决策,实现监管效率及质量的有效提高。将词和字符两个不同嵌入级别的特征向量输入到双路卷积神经网路(Convolutional Neural Networks, CNN)中,并引入语义位置注意力机制,建立基于字词双维度语义分析的违法违规研判模型。该方法不仅能够有效防止信息丢失,还能提取出更丰富的文本特征,强化领域关键词汇对分类准确率的帮助。实验结果表明本文建立的模型优于传统语义分类模型,能够有效提高分类准确度。

    • 基于1990-2015 归一化植被指数的河北植被时间变化特征及其对干旱的响应

      2020, 20(25):10347-10355.

      摘要 (510) HTML (0) PDF 5.31 M (466) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于1990-2015年研究区逐旬归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)数据和站点逐日降水数据,对河北地区NDVI时间变化特征及其与多尺度标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index, SPEI)的响应关系进行了深入分析。结果表明:(1)研究区草地、林地面积增加,空间上呈自东向西交替变化,并呈破碎化现象。(2)年均及生长期NDVI呈明显的上升趋势,夏季NDVI最高,冬季最低,月均NDVI时间变化与雨热同期。(3)不同尺度SPEI均呈下降趋势,随着时间尺度的增加,降幅不断加剧。干旱整体上发生的持续时间和干旱程度有所降低,而春季发生干旱明显强于其他季节。(4)年际及夏季NDVI对SPEI变化响应最为显著,夏季NDVI与SPEI06之间的相关性为最高的0.628,春秋次之,冬季最低。年际及季节性NDVI变化与SPEI03及SPEI06变化的相关性较高。年际及季节NDVI变化对SPEI的响应较单独的气候因子(气温、降水)更明显。

    • >TQ化学工业
    • 阻燃改性木粉/聚苯乙烯复合装饰材料的性能

      2020, 20(25):10356-10359.

      摘要 (508) HTML (0) PDF 1.08 M (369) 评论 (0) 收藏

      摘要:以含聚磷酸铵(APP)阻燃剂的木粉增强体制备复合材料。利用热重分析测试、极限氧指数测试、衰减全反射红外光谱分析、力学性能测试研究了阻燃改性复合材料对木粉/聚苯乙烯(PS)复合材料的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:相比未改性的木粉/聚苯乙烯复合材料,用APP改性木粉/聚苯乙烯复合材料改善了木塑复合材料的耐热性和阻燃性。当添加5%-20%APP含量时,最大热损失速率由13.02%·min-1降低到11.63%·min-1,热降解性能提高;成炭率和LOI值提高,阻燃性能增强。但是与未添加APP的复合材料相比,添加20%APP时,抗弯强度由71.3MPa降低到54.2MPa, 降低了24%; 拉伸强度从35.3MPa降低到24.8MPa, 降低了30%,APP的加入使复合材料的力学性能降低。

    • >TU建筑科学
    • 预制拼装综合管廊刚度折减计算方法

      2020, 20(25):10360-10365.

      摘要 (308) HTML (0) PDF 3.00 M (401) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于槽型拼装预制管廊的构造特点,引入侧壁刚度折减系数和弯矩调整系数,提出预制管廊局部刚度折减计算方法。分析管廊接头刚度比、宽高比、地基抗力系数以及埋深对刚度折减系数和弯矩调整系数的影响,建立了刚度折减系数和弯矩调整系数的计算公式。研究结果表明:刚度折减系数随接头刚度比增大而增加,弯矩调整系数随接头刚度比增大而减小;刚度折减系数随宽高比增大而减小,但对弯矩调整系数影响很小。地基抗力系数和埋深对刚度折减系数和弯矩调整系数的影响均不明显。侧壁刚度折减计算方法经试验模型验证,结果表明具有较高的可靠性,可为槽型拼装预制管廊结构分析计算提供依据。

    • 废弃钻孔泥浆快速泥水分离试验研究

      2020, 20(25):10366-10371.

      摘要 (353) HTML (0) PDF 2.04 M (386) 评论 (0) 收藏

      摘要:将南京市江北新区某工地的废弃钻孔泥浆作为研究对象,对其进行“混凝-脱水”室内试验,采用全面试验和正交试验、单一和复合试剂、宏观数据和微观SEM扫描分析相结合的方式开展研究,结果表明:采用添加PAC+APAM并配合机械脱水的方式处理钻孔废弃泥浆,可使其处理后的泥饼含水率降至40%左右,分离出的上清液中,COD、TN和TP的含量达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中的一级A排放标准;采用“无机+有机”的复配方式可以充分发挥两种絮凝剂各自的主要功能,其因素的影响程度为:有机投加量 >有机种类 >无机种类 >无机投加量。

    • 微生物诱导碳酸钙沉淀胶结加固泥岩试验研究

      2020, 20(25):10372-10378.

      摘要 (345) HTML (0) PDF 4.33 M (522) 评论 (0) 收藏

      摘要:在水环境作用下,泥岩容易发生软化、崩解等现象,应用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术处理重塑泥岩试样。研究了试样颗粒粒径、制备方式及MICP处理方式对碳酸钙沉淀物的影响,探讨了MICP方法治理泥岩稳定性的可行性。基于X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)、直接剪切等试验测试胶结试样,分析了胶结试样微观结构及力学性能的变化。结果表明,选用直径为1mm的30g、0.5mm的45g、0.25mm的20g制备重塑泥岩环刀样,在相同浓度营养盐条件下采用一次浸泡菌液的方式可以在试样中形成方解石型碳酸钙晶体;碳酸钙晶体沉积在颗粒接触处或填充在孔隙中形成“胶结桥”,产生胶结效果而增强试样的力学性能;不同垂直压力下胶结试样强度逐渐增加而趋于稳定值,表现为应变硬化的特征,黏聚力与内摩擦角分别提高288%、8.66%,说明微生物胶结泥岩具有较好的应用价值。

    • 加筋泡沫轻质土路基施工过程应力变形模拟分析

      2020, 20(25):10379-10387.

      摘要 (347) HTML (0) PDF 6.57 M (467) 评论 (0) 收藏

      摘要:加筋泡沫轻质土对于治理软土路基病害有着重要作用,因此研究泡沫轻质土在路基施工应力变形规律对我国公路工程有着重要意义。本文通过使用FLAC3D软件,对以砂土和泡沫轻质土作为填料的软土路基上在施工过程中的应力以及位移变化规律进行了模拟和研究,得到了泡沫轻质土对路基的沉降、回弹和有效应力变化的影响情况。结果表明:使用泡沫轻质土进行填筑的路基,泡沫轻质土路基比普通填土路基在施工过程中产生的最大沉降有所降低,施工沉降显著减少。而使用加筋泡沫轻质土作为路基填料,可以在普通泡沫轻质土的基础上更加有效减小路基基底竖向应力,同时有效减小路基基底应力分布不均匀的问题。经过研究发现,在加筋率达到0.75%时,泡沫轻质土路基产生的最大基底沉降量最小。针对这一现象,本文分析了加筋泡沫轻质土的加固机理,提出了计算最佳加筋率的方法,完善了软土路基加固理论。

    • 高填方土石混合体填料盖板涵垂直土压力计算新方法

      2020, 20(25):10388-10398.

      摘要 (337) HTML (0) PDF 5.95 M (549) 评论 (0) 收藏

      摘要:涵洞在山区高填方高速公路中应用较为广泛,但由于涵洞上方填料组成复杂与填料—涵洞相对刚度差异大等问题引起涵顶垂直土压力集中,造成涵洞结构出现一系列病害。为探明涵顶土压力集中系数的影响因素,在室内模型试验和FLAC数值模拟的基础上,研究了涵洞顶部填料高度、盖板厚度、填料泊松比以及填料含石量对上埋式盖板涵顶部垂直土压力、侧墙水平土压力及土拱效应影响规律。结果表明:涵洞顶部填料高度、盖板厚度、填料泊松比以及填料含石量均会影响土压力集中系数值,涵顶土应力分布形式为抛物线,涵顶中心土压力集中系数值小于1,涵顶边缘土压力集中系数值大于1,涵顶与侧墙土压力呈非线性分布。将上述因素影响下的结果建立图表和方程,可用于评估同类型盖板涵的静止土压力和静弯矩设计。采用C#语言编写了《涵洞顶部竖向土压力值计算》程序,能快速准确的定位涵洞顶部垂直土压力,可为类似的高填方土石混合体填料—涵洞受力分析提供参考。

    • 考虑筋土界面软化的三明治形加筋土挡墙地震响应分析

      2020, 20(25):10399-10406.

      摘要 (328) HTML (0) PDF 4.51 M (494) 评论 (0) 收藏

      摘要:三明治形加筋土挡墙作为一种新型的加筋土结构具有黏土的廉价、取材较方便、砂土界面剪切强度较高等优点。基于室内大型直剪仪研究了地震荷载作用下砂土与格栅界面的动力特性,通过回归分析得到了加筋土挡墙中筋土界面剪切刚度在动荷载作用下呈现剪切软化的变化规律经验公式;然后编制fish语言将该公式导入FLAC3D软件中,建立了考虑筋土界面剪切刚度变化规律的三维计算模型。文中分析了加筋土挡墙的各种设计参数(挡墙的高度、筋材的长度、筋材的弹性模量、筋材的间距、面板的类型)对三明治形加筋土挡墙动力特性的影响。结果表明:加筋土挡墙的高度越高,面板的侧向位移越大;当峰值加速度为0.2g时,潜在破裂面交于墙顶接近0.36H,峰值加速度为0.4g时,潜在破裂面交于墙顶接近0.47H;筋材弹性模量的增大和筋材间距的减小能够增加挡墙的抗变形能力,且随着筋材长度的增加,面板最大水平位移逐渐减小;在两种峰值加速度下,模块式面板加筋土挡墙容易发生局部面板鼓胀破坏,而整体式面板加筋土挡墙容易发生整体倾倒破坏。

    • 带U型切槽素混凝土梁断裂特性

      2020, 20(25):10407-10414.

      摘要 (322) HTML (0) PDF 4.26 M (1044) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究U型切槽的深度、切槽根半径以及骨料最大粒径对混凝土材料断裂特性的影响,本文制作了66根跨中带U型切槽的试验梁,包括了4种切槽深度、4种切槽根半径、3种粗骨料最大粒径变化的22组试件。试验采用三点弯曲方式对试验梁进行加载,利用数字图像相关方法获取切槽口张开位移,基于临界距离理论和能量密度准则对试件梁的广义断裂韧度进行分析。研究结果表明:在控制变量的原则下,试件的破坏荷载随着U型切槽深度和根半径的增加而减小,在最大粗骨料粒径为20 mm时最大;切槽口张开位移值与荷载值正相关,同一荷载下,切槽口张开位移值随着切槽深度、根半径以及骨料最大粒径增加而增大。将临界距离理论与能量密度准则得到的广义断裂韧度进行对比,说明临界距离理论可用于计算带U型切槽混凝土梁的断裂韧度及其对应的广义断裂韧度。

    • V形裂隙类岩石材料单轴压缩光弹性试验

      2020, 20(25):10415-10421.

      摘要 (392) HTML (0) PDF 4.41 M (350) 评论 (0) 收藏

      摘要:天然岩体内交叉裂隙按几何形状可分为X形、T形与V形等,其中V形裂隙可以近似看作前两者在“短交叉”情况下的特殊形式,其裂纹扩展破坏规律与其它两种形式存在显著不同。为了探究V形裂隙在荷载作用下对于岩体损伤破坏规律的影响,开展了不同裂隙倾角的类岩石材料单轴压缩光弹性试验,根据应力–光学定律计算试件表面的应变场,分析V形裂隙岩体的损伤破坏规律。结果表明,岩体强度随裂隙倾角增加而增加,但增长速度不断减小,并建立了裂隙倾角与单轴强度的拟合曲线;V形裂隙岩体裂纹扩展首先发生在非交叉端,随后在交叉端产生沿加载轴向的裂纹,当裂隙倾角不大于45°时,随着荷载增加在两个非交叉端之间也会产生宏观裂纹。

    • 湿陷性黄土地基不均匀沉降: 砌体结构基础变形规律

      2020, 20(25):10422-10427.

      摘要 (337) HTML (0) PDF 1.13 M (358) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于湿陷性黄土地基抗剪抗弯能力弱、浸水易发生湿陷变形。地基不均匀湿陷沉降变形极易引发地基、基础局部产生脱空现象,本文针对湿陷性黄土地区砌体结构建筑物地基基础局部产生脱空变形进行了研究,假定湿陷性黄土地基表面及地层表面不均匀沉降曲线符合Peck公式,利用静力平衡、Fourier级数对弹性地基梁挠度进行了数学表达式推导,通过自编程序计算,结果发现变量k取10和100时的值基本相同,湿陷性黄土地基表面及地层表面不均匀沉降曲线基本符合Peck公式,计算结果与实际情况基本相符,为湿陷性黄土地区砌体结构建筑检测、加固、维修提供理论依据。

    • 基于响应面法的高性能合成纤维道面混凝土冻融及冻蚀劣化分析

      2020, 20(25):10428-10432.

      摘要 (423) HTML (0) PDF 2.39 M (418) 评论 (0) 收藏

      摘要:冻融破坏是我国寒区和盐渍土地区机场道面混凝土中最常见的一种破坏形式。国内外对于盐溶液以及冻融循环协同对混凝土所产生破坏的重视程度越来越高,而针对纤维道面混凝土在盐溶液下的抗冻性能的研究则相对较少。本文以高性能合成纤维道面混凝土为研究对象,基于响应面法(RSM),研究冻融循环次数、硫酸钠溶液浓度以及纤维掺量这三种因素及因素之间对道面混凝土相对动弹模量Pn的影响规律,建立了相对动弹模量Pn与这三种因素之间的关系模型。该模型的精度较高,用来解释和预测Pn随三种因素变化而产生的变化是合适且有效的。

    • 粘土-水泥复合材料的制备和力学性能

      2020, 20(25):10433-10436.

      摘要 (299) HTML (0) PDF 1.06 M (377) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用含有石英和长石成分的粘土,制备了粘土和水泥(5 wt%、7 wt%、9wt%)的新型复合材料。研究了其阿太堡界限、击实密度和最佳含水量、无侧限抗压强度(UCS)和水渗透系数。结果表明,含5 wt %水泥的复合材料被认为最适合某些建筑材料的应用,塑性指数为10.5%,最大干密度2.17 g/cm3和MP压实的最佳含水量为8% (浸润下没有发生膨胀),UCS为0.74 MPa,渗透系数低至7.4×10-11m/s。该复合材料可应用于建筑砖块、路基和路基施工。

    • 纳米金属氧化物对水泥基材料力学性能的增强效应

      2020, 20(25):10437-10443.

      摘要 (374) HTML (0) PDF 3.43 M (369) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了区别6种纳米金属氧化物(Al2O3、CuO、ZrO2、MgO、Fe3O4和Fe2O3)对水泥基材料力学性能的贡献。通过等质量替代(2%和4%)水泥,制备水泥基材料,测试其力学性能。结果表明:纳米Al2O3、CuO、ZrO2、MgO、Fe3O4和Fe2O3均能提高水泥基材料的抗折强度和抗压强度,纳米ZrO2的增强作用最大,28d~90d时分别为34%~47%和28%~51%,纳米CuO的增强作用最小,28d~90d时分别为4%~9%和4%~10%。通过影响系数和增长速率的计算发现,6种金属氧化物对水泥基材料的促进作用主要集中在28d前,28d后的促进作用不明显。分析认为,6种纳米金属氧化物在水泥基材料中主要发挥填充作用,晶核作用和表面活性作用,达到促进水泥颗粒水化、提高其密实度和力学性能的目的。

    • 眼动分析用于校园恢复性声景观初探——以福建农林大学校园观音湖为例

      2020, 20(25):10444-10451.

      摘要 (349) HTML (0) PDF 3.28 M (480) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究以福建农林大学校园观音湖为例,30名参与者以随机顺序安排到三个样地进行交叉实验,通过可穿戴眼动追踪技术及主观问卷来探讨不同声景感知下的校园景观的恢复性效益。结果表明:(1)在主观恢复性评价上,综合恢复性评分依次是水流组(5.43±0.75)>安静组(5.17±0.70)>噪声组(4.77±0.97),且三组声景类型存在显著差异(P<0.01)。(2)在视觉认知上,相较于噪声组和安静组,水流组的注视次数最少(302.25±70.93),平均注视时间最长(323.77±155.52 ms),而瞳孔直径在三组之间未发现统计学意义。(3)对数据进行可视化呈现发现,不同声景感知会影响视觉感知的过程,水流声会引导对水体的关注,噪声会引导对人工景物的关注,安静环境下对自然景物的关注较多。因此,校园声景观的营建,有利于创造更具恢复性潜力的环境,将水流声引入景观中是提高恢复潜力的较好选择之一。

    • >U交通运输
    • 隧道爆破振动对地表建筑的影响—以京张高铁怀来段某隧道为例

      2020, 20(25):10452-10458.

      摘要 (335) HTML (0) PDF 2.65 M (411) 评论 (0) 收藏

      摘要:爆破振动会影响附近居民的正常生活,甚至引起周边建筑物的破坏。一直以来,振动评判标准及安全控制技术备受施工单位关注。本文以某铁路隧道工程爆破振动监测项目为依托,通过现场振动测试,获得了多组隧道爆破时的地表振动强度数据(加速度和速度);分析了爆破振速傅里叶幅值谱,得到现场地质条件下的振速主频的取值范围为18~25Hz;对比了使用不同雷管实施爆破下的地表振动强度,认为采用数码电子雷管起爆可有效减小振动效应,保证周边建筑不致损伤。最后,对现行爆破振动安全评价标准展开进一步探讨。研究结果可为隧道爆破振动安全控制和房屋损伤评估提供参考。

    • 桥梁全息性态特征提取方法试验研究

      2020, 20(25):10459-10465.

      摘要 (368) HTML (0) PDF 3.80 M (386) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了克服传统接触式位移测量仅能获取结构有限离散点的位移数据,难以准确、连续的表征整个结构几何变形的缺点。本文在统计学Normalized Cross Correlation分析的基础上提出一种无需在结构上布置任何靶点就能快速从结构振动视频中获取结构表面密集特征点位移响应的灰度值匹配算法。以试验室内超大跨自锚式悬索桥模型为研究对象,依次开展了小车行驶激励和单点激励两类试验,通过对同一视域内单目标和多目标追踪验证了本文算法的准确性、可行性和高效性,并提出匹配模板概念将基础算法做了进一步优化,进而缩短计算时间。试验结果表明:本文方法与传统接触式位移传感器获取结构动态位移响应的误差在5%以内,精度满足工程实践要求。本文算法可以在无靶点的情况下获取结构表面任意特征点的动态位移响应,且具有较高的精度、效率和可靠性,相对于有靶点非接触摄影测量和常规接触式位移测量,本文方法的可操作性和普适性更强,获取的数据更加全面。

    • 盾构下穿石拱桥稳定性分析

      2020, 20(25):10466-10471.

      摘要 (316) HTML (0) PDF 3.04 M (372) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 高速铁路跨度40 m双线混凝土简支箱梁的约束扭转效应分析

      2020, 20(25):10472-10479.

      摘要 (352) HTML (0) PDF 3.04 M (374) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析高速铁路跨度40 m双线混凝土简支箱梁桥约束扭转效应,采用薄壁箱梁约束扭转的理论解析法,建立列车活载作用下的约束扭转微分方程,结合ANSYS软件的精细数值模拟结果,对比研究了箱梁在约束扭转下的扭转角、翘曲双力矩、约束扭矩等力学参数的变化规律,研究了腹板倾角、高宽比和悬臂板宽度等计算参数对约束扭转应力的影响规律。结果表明:扭转角在跨中处达到最大,翘曲双力矩在1/4跨、1/2跨处峰值基本一致,约束扭矩在跨中处达到最大值。板壳有限元解与解析解的计算结果存在一定差异,且翘曲正应力在腹板和底板相交处最大相差为66.6%,有限元解更为精确。简支梁跨中截面悬臂端的翘曲效应最明显,翘曲比例系数可达9.16%。翘曲应力总体随高宽比、腹板倾角的增大而减小。

    • 动态原位监测技术在顺层岩体隧道的应用—以六汉隧道为工程实例

      2020, 20(25):10480-10485.

      摘要 (303) HTML (0) PDF 2.60 M (358) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确六汉隧道浅埋顺层岩体开挖后围岩应力变化规律及特征。基于FLAC3D数值模拟分析顺层围岩隧道变形特性,对岩层节理面处偏压应力及二衬结构变形特征进行了施工期动态原位监测。结果表明:浅埋顺层岩体地形隧道开挖致使岩层节理面两侧局部应力不均衡,出现较大偏压应力和剪切应力;基于近9个月的监测点数据显示开挖20~30 m与80~90 m后,隧道初支与围岩接触应力变化明显,前者应力变化速率达到峰值,而后者开始趋于稳定;二衬混凝土结构应变随时间变化的响应规律表明初支结构承受围岩变形大部分有效荷载,二衬分担围岩变形传递的局部不均衡应力。其现场监测结果为今后该类型隧道设计与支护荷载的计算奠定了理论基础。

    • 双层初期支护在超大跨度公路隧道中的应用

      2020, 20(25):10486-10491.

      摘要 (343) HTML (0) PDF 3.28 M (391) 评论 (0) 收藏

      摘要:双层初期支护在超大跨度公路隧道中的应用效果尚无定论。针对这一现状,本文以杏花村2号隧道为工程背景,对双层初期支护在超大跨度公路隧道Ⅴ级围岩浅埋偏压段中的应用进行研究。结果表明:Ⅴ级围岩浅埋偏压段采用双层初期支护的支护方案进行施工,净空收敛最大值为21.6mm,沉降最大值为22.7mm,沉降最大值远远小于设计预留变形量150mm;杏花村2号隧道采用双层初期支护,有效地控制了隧道初期支护净空收敛和沉降,保证了浅埋偏压段围岩的稳定性。研究结果对超大跨度公路隧道中的支护方案具有一定的参考价值。

    • 基于生存分析方法的公交站间行驶持续时间影响因素敏感性分析

      2020, 20(25):10492-10498.

      摘要 (341) HTML (0) PDF 2.03 M (380) 评论 (0) 收藏

      摘要:站间行驶持续时间是公交周转时间的基本单元,是提高公交信息服务智能化与增强公交调度科学性的核心参数。基于生存分析方法,将到站时间可靠性阈值作为判定站间行驶持续时间生存状态的依据,提出站间行驶持续时间模型。通过K-M非参数方法对各个站间行驶持续时间的生存率进行预估,以Cox比例风险回归模型综合分析各因素对站间行驶持续时间的影响,以此判断各因素对站间行驶持续时间的敏感性。结果表明:道路拥堵状况与天气状况对其敏感度较高;上下车客流随着人数增加,敏感度随之增高。本研究可以为公交调度管理者周转时间预测提供运营参数支持。

    • 基于结构方程模型的定制公交乘客满意度分析

      2020, 20(25):10499-10503.

      摘要 (590) HTML (0) PDF 1.26 M (447) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决乘客对定制公交满意度缺乏定量描述方法的问题,基于美国顾客满意度指数模型(ACSI),以感知质量、感知价值等6个核心潜变量描述乘客对定制公交的使用感受,构建定制公交乘客满意度模型,并利用结构方程模型对各潜变量与定制公交满意度之间的影响关系进行定量分析。通过问卷调查的形式探究了重庆市中小学生定制公交乘客满意度的影响因素,结果表明:乘客期望(-0.34)对乘客满意度具有负向直接影响,其余变量对乘客满意度均为正向影响,其中感知质量(0.83)、感知价值(0.42)对乘客满意度的影响最为显著;乘客满意度对乘客忠诚存在直接影响关系,直接影响效应值为0.56,说明乘客满意度越高,继续使用或推荐他人使用定制公交的意愿就越强烈。

    • 多次分段控制注浆斜向预应力钢锚管锚索组合结构加固技术现场试验研究

      2020, 20(25):10504-10510.

      摘要 (386) HTML (0) PDF 3.60 M (453) 评论 (0) 收藏

      摘要:对多次分段控制注浆斜向预应力钢锚管锚索组合结构新型边坡加固技术的结构形式、适用范围、加固作用机理、现场试验进行分析,对比分析预应力锚索、多次分段控制注浆预应力钢锚管及多次分段控制注浆预应力钢锚管锚索承载力,研究结果表明:1)该结构特别适用岩土体破碎、松散、易塌孔地层于边坡,通过钢锚管劈裂注浆,提高边坡岩土体的强度指标,充填了和挤密破碎地层间的空洞和孔隙,有效提高锚固段锚固力;2)通过预应力锚索和预应力钢锚管极限承载力对比分析表明预应力钢锚管没能够充分发挥该地层的锚固力。预应力钢锚管施加的预应力只能传到浅表层,且破坏模式为钢管被拉断或者钢管接头处断裂;3)三组不同根数的钢绞线预应力钢锚管锚索极限承载力结果与普通的预应力锚索相比来看,单束钢绞线预应力锚索承载力由200kN增加到235kN,锚固力提高17.5%;两根钢绞线预应力锚索承载力由295kN增加到378kN,锚固力提高28.14%;三根钢绞线预应力锚索承载力由336kN增加到432.26kN,锚固力提高28.65%。表明预应力钢锚管锚索通过劈裂注浆挤密锚固段岩土体,浆液充填裂隙,形成“树根状”,有效的提高了锚固段锚固力。

    • 多种因素影响下的船舶航线诱导模型构建与应用

      2020, 20(25):10511-10516.

      摘要 (368) HTML (0) PDF 2.20 M (432) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现船舶科学快速的到达目的地,通过结合海上船舶行驶的特点和影响因素建立了针对于船舶航行的海上航线诱导模型。首先根据影响船舶行驶的海风、波浪等因素和船舶自身情况求出船舶在风浪环境下行驶速度,进而求出风浪对航速的影响系数,然后利用改进的BPR公式和排队论的理论对船舶路段的行程时间进行计算,最后运用蚁群算法求出流量时变航路网中用时最短的路径。在进行建模时考虑了施工区的影响、不同位置风浪变化的影响以及碍航物的影响。研究表明:该模型在本算例中最佳航线比其他航线的最佳航线航行时间最高可减少6.4%,并且加入风浪等环境因素的影响使得结果更加准确,说明该方法能更好的为船舶航行提供帮助。

    • 货机主货舱多约束条件下集装器装载优化

      2020, 20(25):10517-10522.

      摘要 (315) HTML (0) PDF 1.71 M (436) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究当货机货物装载量确定时,货机主货舱在多约束条件下的复杂集装器装载优化问题。由于主货舱内不同装载区域约束条件的不同,将主货舱分为两个部分考虑,在符合民航货机装载规则的前提下,建立货机主货舱的装载优化模型。不但考虑了货机的重心位置约束、货舱结构约束,还考虑到弯矩、扭矩作用对货机装载的影响。并以实际重心与最优重心偏移量最小为目标,采用遗传算法寻找最优解。以波音777货机为例进行验证,表明了该模型和算法的有效性。通过此货机主货舱装载优化算法,对于货机的安全考虑更加全面,能够在满足多个客观约束条件的基础上,较快的得到最优的装载方案,为今后的航空货运配载工作提供参考。

    • >V航空、航天
    • 某型辅助动力装置进发相容性试飞技术

      2020, 20(25):10523-10528.

      摘要 (335) HTML (0) PDF 3.61 M (427) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对某型飞机辅助动力装置进气系统的飞行试验,首先建立了该飞机机身和辅助动力装置进气系统的仿真模型,并分别对其在地面和空中进行了数值仿真研究,计算了在不同试验条件下,APU进气系统的性能和畸变指数,然后将数值仿真结果同前期试飞数据进行对比,进一步验证数值仿真方法的可靠性,优化仿真模型,最后利用优化后段仿真模型计算后续即将进行段地面试验和飞行试验,为后续侧风、顺风地面试验以及试飞中试验点的选取提供参考,达到了试飞前预测和优化试飞目的。

    • 复合材料机翼主结构参数工程优化设计

      2020, 20(25):10529-10537.

      摘要 (422) HTML (0) PDF 7.80 M (362) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >X环境科学、安全科学
    • 壳聚糖螯合铬(Ⅵ)的稳定常数测定及螯合效果分析

      2020, 20(25):10538-10543.

      摘要 (403) HTML (0) PDF 1.74 M (383) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了考察壳聚糖(CTS)对重金属离子铬(VI)的螯合性能,利用紫外分光光度法对壳聚糖螯合铬(VI)的机理进行了研究,测定了不同c(Cr6+)/c(-NH3+)浓度比下壳聚糖-铬(Ⅵ)螯合物的紫外吸收光谱,确定了螯合物的配位比并计算了稳定常数。结果表明:壳聚糖对铬(VI)具有螯合作用,在不同壳聚糖氨根配体浓度下,当c(Cr6+)/c(-NH3+)≥0.5时,螯合反应达到平衡;壳聚糖中主要配体-NH2基团与铬(VI)按物质的量比2:1形成螯合物,壳聚糖铬(VI)螯合物的稳定常数为1.212×108。通过实验考察了壳聚糖用量、体系pH值对壳聚糖螯合铬(Ⅵ)离子效果的影响。结果表明:壳聚糖用量为0.15 g·L-1,反应酸碱度为pH=4的弱酸环境时,铬(VI)离子去除率可达到87.5%。

    • 复合微生物菌剂处理高浓度氨氮废水的强化作用

      2020, 20(25):10544-10549.

      摘要 (390) HTML (0) PDF 3.12 M (396) 评论 (0) 收藏

      摘要:依托传统A/O工艺,采用短程硝化-反硝化处理人工高浓度氨氮废水,并投加新型复合微生物菌剂BMc-1强化废水处理效果,研究菌剂对污水脱氮的强化效果并分析对功能菌带来的变化。结果表明,投加菌剂后可以强化脱氮性能,实验组氨氮、总氮(TN)去除率达98.8%、82.0%,比较对照组氨氮、TN去除率97.3%、75.5%,分别提高1.7%、6.5%。16sRNA测序结果表明,投加菌剂使得活性污泥中微生物量、丰度以及多样性提高,菌剂对系统原微生物环境稳定性无影响,系统中Proteobacteria、Bacteroidetes、Chloroflexi为优势门未改变。投加菌剂后主要反硝化菌Thauera和氨氧化菌Nitrosomonas数量稳定,Pseudomonas、Thiopseudomonas、Terrimonas、Nitrosomonas脱氮功能菌占比提升。检测出Acinetobacter、Pedobacter等原系统不存在的脱氮相关功能菌。实验结果表明复合菌剂BMc-1具有强化生物工艺脱氮能力的作用。

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