• 2020年第20卷第30期文章目次
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    • >O1-2数学
    • 信息几何研究进展

      2020, 20(30):12247-12254.

      摘要 (1152) HTML (0) PDF 1.06 M (574) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着人工智能的不断深入,基于欧氏框架的数学理论无法有效地解决信息领域中的一些非线性和随机性问题,而信息几何是解决非线性和随机性问题的有效工具。基于黎曼几何的信息几何由于其在统计推断、信号处理、图像处理、神经网络、机器学习等领域的广泛应用,受到了人们的关注,成为热门的研究领域。经过几十年的发展,信息几何已经从最初鲜为人知的领域发展成为研究非线性、随机性复杂信息的重要工具。将对信息几何研究进展做一个综述。首先介绍信息几何的理论框架,包括对偶联络、流形上的测地距离、以及黎曼梯度等,然后简要介绍信息几何在统计推断、神经网络、控制系统领域、信号处理、机器学习等领域的应用,最后介绍信息几何的展望,期望对信息几何感兴趣的学者有所帮助。通过该综述,读者可以了解到信息几何的基本理论框架,了解到信息几何的重要应用场景,为解决信息领域中的瓶颈问题提供一定的启发。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 煤矿开采矿井涌水量预测方法现状及发展趋势

      2020, 20(30):12255-12267.

      摘要 (730) HTML (0) PDF 5.37 M (561) 评论 (0) 收藏

      摘要:煤矿开采矿井涌水量对于煤矿防治水以及安全高效生产具有重要意义。详细阐述了矿井涌水量预测方法,并对其预测过程进行了较为详细的论述与分析。指出矿井涌水量预测方法存在的问题,针对存在的问题,提出了未来应建立多因素综合模型,将传统的单一模型进行扩大,提高适用范围和预测精度;建立基于大数据的预测,将矿井涌水量与大数据有机结合,通过大数据分析涌水量的特征预测矿井涌水量;进行系统理论综合分析,将矿区涌水量作为一个系统,从时空序列中提取地下水变化特征,为涌水量的预测提供支撑。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 深度学习技术在影像密集匹配方面的进展与应用

      2020, 20(30):12268-12278.

      摘要 (829) HTML (0) PDF 4.83 M (684) 评论 (0) 收藏

      摘要:在计算机视觉及摄影测量领域中,影像的密集匹配一直是研究的重点与难点之一。它在影像三维重建、数字表面模型生产中都具有不可或缺的作用。近几年来,随着深度学习的快速发展,基于深度学习的影像密集匹配算法也是层出不穷。本文通过对目前具有代表性的技术方法进行回顾,按照基于图像块的相似性度量学习和端对端生成视差图两类研究思路,叙述了深度学习在影像密集匹配中的研究进展与趋势,总结了现有方法的优点与不足,以期为影像匹配的研究提供具有参考价值的文献综述。

    • >TQ化学工业
    • 水杨醛席夫碱配体在聚合反应中的研究进展

      2020, 20(30):12279-12289.

      摘要 (608) HTML (0) PDF 3.31 M (673) 评论 (0) 收藏

      摘要:水杨醛席夫碱配体由于特殊的骨架结构已被广泛应用于制备多种聚合物催化剂,成为金属有机化学研究领域的明星配体。目前水杨醛席夫碱金属配合物几乎涵盖从第三族到第十四族的所有金属,并在多种聚合反应表现出优异的催化性能。本文结合水杨醛席夫碱的相关研究报道,首先简要介绍水杨醛席夫碱的种类,随后重点介绍水杨醛席夫碱配体金属化,及其金属配合物在烯烃配位聚合、CO2聚合和内酯开环聚合等聚合反应的应用。在此基础上,指出了今后水杨醛席夫碱配体在聚合反应研究的发展方向。

    • >O3力学
    • 基于扩展单元插值法二维弹性问题的边界元法分析

      2020, 20(30):12290-12296.

      摘要 (583) HTML (0) PDF 3.24 M (609) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文把一种新型的插值方法-扩展单元插值法,用于二维弹性问题的边界元法求解。扩展单元是在原非连续单元两端添加虚节点,将非连续单元变成阶次更高的连续单元。原非连续单元的内部点被称为源节点,其形函数用来构建源节点和虚节点之间的关系,被称为RawShape。扩展单元的形函数是由源节点和虚节点构造,用于边界物理变量的插值, 称之为FineShape。扩展单元继承了连续和非连续单元的优点,同时克服了它们的缺点;既可以插值连续场,也可以插值非连续场,在不改变方程自由度的前提下(边界积分方程只在源点处配置),把插值精度提高了至少两阶,最大限度的发挥了边界积分方程试函数可以不连续的特性。最后通过数值算例来验证本文方法的精度和收敛性。

    • >P天文学、地球科学
    • 山东省2015—2018年空气质量指数的时空模式可视分析

      2020, 20(30):12297-12303.

      摘要 (783) HTML (0) PDF 5.53 M (527) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着我国经济的快速发展,不可避免的伴生了一系列环境恶化问题。为了分析和掌握近年来山东省大气质量的变化状况,本文充分利用山东省2015—2018年的空气质量监测数据,通过时序变化分析、空间自相关分析、大气质量重心迁移分析等方法,对山东省17个地市的空气质量指数(AQI)进行了年际序列变化及季节性变化特征分析,并通过建立的空间自相关和重心迁移模型,探索了17个地市AQI的空间聚集特征及重心迁移发展规律。研究结果表明:山东省各地市的AQI在年际尺度上是逐年降低,西部和中南部等地区空气质量较差,空气质量呈现出冬夏分明的季节性变化,而沿海地区的城市空气质量整体较佳,季节性规律表现不太明显;各地市AQI的Moran's I(莫兰指数)逐年降低,各地市空气质量空间自相关性呈逐年减弱的聚集态势;重心迁移分析表明山东省城市群近年来的AQI重心呈现出自西向东微弱偏移的趋势。

    • 联合经验正交分解和ARIMA模型的中国地区电离层短期预报

      2020, 20(30):12304-12312.

      摘要 (530) HTML (0) PDF 6.08 M (843) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对电离层垂直总电子含量(Vertical Total Electron Content,VTEC)具有非平稳和季节性变化的特性,结合经验正交分解(EOF)能够对非平稳时间序列进行简化和剔除冗余信息的优势,该文探索联合EOF和自回归移动平均模型(ARIMA)作为FOE-ARIMA,对中国地区电离层VTEC进行短期预报。采用IGS(International GNSS Service)中心提供的中国地区电离层格网数据(Global Ionospheric Maps,GIM),对不同季节前10天GIM数据进行EOF分解,使用ARIMA模型对主分量进行预报,通过重构获取未来5天VTEC值,并将EOF-ARIMA模型预报结果与ARIMA模型进行对比、分析。结果表明:EOF-ARIMA模型平均相对精度为83.3%,平均标准差为3.51 TECu,较ARIMA模型其平均相对精度提高了3.3%,平均标准差降低了0.16 TECu;EOF-ARIMA模型预测结果无明显季节差异,ARIMA模型秋季预报精度明显低于其它季节;EOF-ARIMA模型在赤道异常处预报精度未受影响。由此表明EOF-ARIMA模型在中国地区进行电离层短期预报具有较高的精度和稳定性。

    • 利用重力卫星监测中国西南地区陆地水储量变化

      2020, 20(30):12313-12317.

      摘要 (549) HTML (0) PDF 2.79 M (477) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国西南地区作为我国的重要经济区,研究该区域内陆地水储量变化与国民经济发展和人民生活之间的相互关系具有十分重大的现实意义。本文基于2003至2015年共计13年的重力恢复与气候实验(gravity recovery and climate experiment,GRACE)月重力场模型,采用组合滤波削弱重力场数据误差,并扣除冰后回弹的影响,实现对中国西南地区陆地水储量变化的持续监测,并与同期GLDAS(global land data assimilation system)水文模型结果进行比较。研究结果表明:GRACE能够有效地实现大范围内的陆地水储量变化的监测,2003~2015年间出现了三次异常低值,分别为2004年、2010年和2014年;同时,能够有效监测2009~2010年西南地区干旱事件发生、扩展和结束三个阶段的时空变化情况。

    • 基于干涉合成孔径雷达和哨兵-1A的广西岑溪地区滑坡隐患探测与形变分析

      2020, 20(30):12318-12323.

      摘要 (677) HTML (0) PDF 6.56 M (991) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来广西地区滑坡坍塌灾害频频发生,威胁着人民生命和财产安全。为了给相关部门提供科学的滑坡监测数据以及提前制定合理有效的防治计划,本文以广西岑溪地区为例,利用干涉合成孔径雷达技术和岑溪地区2016年至2019年的20景哨兵-1A数据,提取了岑溪地区地表形变结果,结合地区历史降水数据综合评估了研究区内主要滑坡隐患和进行了形变时序分析。结果显示,岑溪地区的滑坡隐患主要分布在矿山采空区、公路沿线边坡、乡村山岭地带,其地表及边坡沉降多受生产建设等人为活动影响,加之广西地区重山复岭的山体地貌以及结构多变复杂的地质特点,在持续降雨的影响下加速下沉;此外,随着产业转移和地区经济的快速发展,区域内矿山、城乡公路沿线及边坡的沉降呈逐渐增强和扩大趋势。该案例可为岑溪地区的防灾减灾提供有力的数据与技术支持,并为丘陵山区的滑坡灾害隐患与形变分析提供思路与参考,也证明了干涉合成孔径雷达作为新兴雷达遥感测量手段,可以高效准确地对丘陵区域进行滑坡灾害隐患识别。

    • 松辽盆地东北部铀矿含矿目的层泉头组物质来源及其构造背景分析-来自岩石学和地球化学的证据

      2020, 20(30):12324-12331.

      摘要 (562) HTML (0) PDF 5.24 M (655) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于松辽盆地东北部地浸砂岩型铀矿找矿工作而言,赋铀砂体的物源是其关键,泉头组是重要的含矿目的层之一,明确其岩石学和地球化学特征,对于松辽盆地北部找矿具有十分重要的意义,本文通过对松辽盆地东北部10件砂岩样品进行岩石学研究、稀土元素、微量元素的分析测试工作,可知泉头组碎屑岩主要以长石岩屑砂岩为主,其碎屑岩成分成熟度和结构成熟度均较低,具有近物源沉积的特征,岩石稀土总量不高(ΣREE=84.85×10?6~140.12×10?6),轻稀土分馏系数(La/Sm)N=3.57~4.12,重稀土分馏系数(Gd/Yb)N=2.13~2.67,Eu为中等负异常(δEu=0.57~0.96),微量元素以富集LREE、Rb、Th、U、K,强烈亏损Sr、P、Ti为特征,具有壳源特征,且在源区和构造判别图解上分别落入长英质源区及活动大陆边缘区域内,显示泉头组母岩的沉积环境是与活动大陆边缘相关的沉积盆地。

    • 基于不等式约束的重力三维聚焦反演

      2020, 20(30):12332-12341.

      摘要 (454) HTML (0) PDF 7.19 M (437) 评论 (0) 收藏

      摘要:聚焦反演是目前较受关注的重力反演方法之一,能较好地还原异常体的紧凑构造和物性差异较大的边界,此外,不等式约束可以将反演参数限制在有意义的范围内,可以改善反演的多解性。基于此,本文将这两种思路融入重力三维反演中,引入对数转换函数法,实现了基于不等式约束的三维重力聚焦反演。模型试验表明:聚焦反演可以较准确地还原密度异常体的形状和范围,但在深部仍然存在虚假异常现象,而基于不等式约束的聚焦反演方法可以有效压制假异常,改善反演多解性问题;此外,分区域不等式约束可以提高先验物性信息应用的灵活性,获得更逼近真实模型的解。

    • 地震-测井联合反演在砂岩型铀矿勘探中的应用

      2020, 20(30):12342-12348.

      摘要 (710) HTML (0) PDF 6.45 M (565) 评论 (0) 收藏

      摘要:砂岩型铀矿是铀矿地质工作者长期的找矿勘探理论研究和实践研究过程中的四大铀矿类型之一。目前我国在北方砂岩型铀矿的勘探中取得了一系列勘探结果,比如二连盆地砂岩型铀矿,松辽盆地型铀矿,鄂尔多斯型铀矿等等,利用地球物理方法在砂岩型铀矿的勘探过程中取得了很大的成果。本文通过对地震—测井联合反演的不同实例,分析了该方法在提高横向和纵向分辨率的有效性,进而能够描述砂岩型铀矿的空间分布特征,最终达到砂岩型铀矿的精细勘探效果。

    • 基于地震相控反演的海相煤系致密砂岩储层预测

      2020, 20(30):12349-12354.

      摘要 (609) HTML (0) PDF 7.09 M (489) 评论 (0) 收藏

      摘要:鄂尔多斯盆地东缘X地区太原组发育典型的致密砂岩气藏,但受煤层干涉影响,致密砂岩储层较难刻画,气层较难识别。为此,以太原组地质特征为指导,开展波形聚类地震相研究明确砂体边界,利用波形聚类定性结果对叠前同时反演砂体边界进行约束开展储层定量预测,结果表明相控储层预测结果既平面符合潮道砂体沉积特征、和钻井吻合较好,垂向又可定量刻画储层厚度;研究区西部的潮道砂体条带连片性较好、厚度大,厚度分布在10~30 m,最厚处位于X-01井附近,东部潮道砂体条带厚度较小,厚度分布在5~15 m。

    • 基于核磁共振技术的黄土内部孔径分布对逾渗特性的影响

      2020, 20(30):12355-12360.

      摘要 (528) HTML (0) PDF 2.58 M (620) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄土的逾渗特性作为黄土渗流中比较特别的性质,它涉及到了黄土渗透性突变的特殊问题,其重要性是毋庸置疑的。研究黄土内部的孔径分布对逾渗特性的影响可以为工程中的某些渗流问题提供理论依据与实践价值,然而前人的研究往往忽视了这部分内容。基于此,本文展开了一组原状黄土和两组重塑黄土的试验研究:采用变水头试验分析黄土渗流过程中的逾渗现象,然后利用核磁共振技术对三组试样进行孔隙分布评价,最终分析孔径分布对于黄土逾渗特性的影响。试验结果表明:(1)原状黄土由于原生结构较好,孔隙大小的分布较重塑黄土更为集中,孔径集中在0.011~ 0.11 μm的中孔隙最多;重塑黄土由于丧失了结构性,部分土颗粒会产生黏聚,从而导致土体内的微孔与大孔的比原状黄土多。(2)由于原状黄土孔隙更为集中,内部孔隙更不容易透水,所以更容易达到临界状态从而使得渗透性发生逾渗,原状黄土的临界水头比相同干密度的重塑黄土更高。而重塑黄土则是干密度越大,孔隙率越低,孔隙越小,临界水头越高。试验利用方便快捷的核磁共振技术,首次分析了黄土内部孔径分布对黄土逾渗特性的影响,富有创新性,试验可靠性高,成果可为黄土重大工程的基础建设中的有关渗流问题提供建议。

    • 基于时间序列分析的滑坡位移预测-以尖山营古滑坡复活为例

      2020, 20(30):12361-12366.

      摘要 (621) HTML (0) PDF 3.97 M (486) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了深入研究滑坡位移的特点,以尖山营古滑坡复活为例,基于时间序列加法模型,结合尖山营古滑坡的复活背景,将古滑坡位移分解为趋势项与周期项。对趋势项位移使用等维新息灰色(1,1)(GM(1,1))模型进行分析,并提取周期项位移,建立一阶自回归(A R)模型对周期项进行预测。将两者预测结果相加,即可得到古滑坡预测总位移。结果表明:预测与实测值误差较小,模型精度较高,能够较好的描述尖山营古滑坡的位移特征,可用于古滑坡后续的监测预报预警中,具有一定的理论研究与工程价值。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 竖井横通道爆炸冲击波传播规律试验研究

      2020, 20(30):12367-12371.

      摘要 (465) HTML (0) PDF 2.56 M (621) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究受限空间内爆炸冲击波传播规律,在青岛地铁8号线山东路南站1号竖井横通道进行裸露药包爆炸现场试验。利用NUBOX-9100瞬态信号测量仪及配备的传感器采集0.2、0.3、0.4 kg的2号岩石乳化炸药爆炸冲击波参数,分析实测冲击波信号的波形、超压峰值,并对冲击波信号进行短时傅里叶变换。结果表明:①横通道中裸露药包爆炸时,各观测点压力先迅速升高到最大值,随后震荡衰减;②由实测数据拟合出冲击波峰值压力修正公式,与现场实测数据误差不超过12.58%,能够比较准确的预测现场冲击波超压峰值;③短时傅里叶变换结果表明,横通道内冲击波信号主频为低频,能量随着频率的升高呈现出波动下降趋势。 通过竖井横通道炸药爆炸试验,分析实测冲击波数据特征,对于研究受限空间内爆炸冲击波的传播规律具有借鉴意义。

    • >TE石油、天然气工业
    • 二氧化碳压后焖井过程中含弱面致密砂岩断裂特征

      2020, 20(30):12372-12378.

      摘要 (524) HTML (0) PDF 2.72 M (535) 评论 (0) 收藏

      摘要:二氧化碳(CO2)压后焖井是致密砂岩储层补充地层能量的一种关键技术,同时也能使得已有裂缝发生扩展。致密砂岩储层中,弱面(如层理、天然裂缝)广泛分布,CO2可与砂岩发生物理、化学反应,进而影响储层稳定性及裂缝的复杂程度。本文以鄂尔多斯盆地含3种角度(0°,45°和90°)弱面性层理的致密砂岩为实验材料探究CO2对弱面性层理试件断裂特征的影响。首先,将试件分为两组,一组采用超临界CO2(SC-CO2)饱和30天,另一组仅置于大气条件下不做处理;随后通过三点弯实验测试相应试件的断裂韧性,并结合声发射技术监测试件断裂过程中声发射信号的演化规律。研究表明:CO2作用使得含弱面性层理致密砂岩试件的断裂韧性降低约40%;CO2作用使得试件初始损伤阶段提前,损伤扩展阶段持续时间增长;最后作者从细观损伤力学的角度揭示了CO2影响含弱面性层理致密砂岩断裂韧性及裂缝扩展规律的作用机理。本研究以期提高含弱面性层理的致密砂岩储层在CO2压后焖井过程中岩石断裂行为的认识。

    • 基于差异置信分析的火驱油藏适应性及评价方法

      2020, 20(30):12379-12384.

      摘要 (441) HTML (0) PDF 1.36 M (428) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国稠油油藏蒸汽吞吐为主要开发方式,目前其多数区块已进入开发后期,亟需进行开发方式转换。火烧油层是蒸汽吞吐后的重要接替技术,但由于其技术要求高,对区块实施火烧油层的潜在适应性进行研究至关重要。由于原有的火驱筛选标准已产生滞后,且未形成系统的筛选方法,不足以适用于当前火驱油藏的筛选。因此需建立适应性更好、可靠性更强的火驱油藏筛选方法。对此,本文在大量调研的基础上总结国内外火烧油层矿场实例及其油藏参数,首先从油藏类型、开发历史对火驱候选油藏进行初步筛选,然后利用差异置信法及灰色关联法对油藏参数进行分析评价以建立油藏参数筛选标准,最后对于火驱预期效果的预测选用支持向量机方法。由此形成一套火驱油藏筛选评价方法,并将该方法应用于辽河油田多个区块以确定适宜火驱的候选区块,实现火驱油藏筛选的完善评价。

    • 井下涡流工具结构参数优化

      2020, 20(30):12385-12396.

      摘要 (468) HTML (0) PDF 9.46 M (482) 评论 (0) 收藏

      摘要:涡流工具的作用是将气液进行分离,气液分离效果越好,涡流工具作用效果越好,为了提高气井涡流工具排液采气工具的工作效率和使用效果,进行了涡流工具的结构参数优化研究。运用SolidWorks和Fluent流体模拟软件,建立了涡流工具气液两相流场模型。从液相分布、切向速度、轴向速度三个角度分析螺距、导流叶片高度、内径、导程倍数、叶片数对涡流工具作用效果的影响,通过正交试验分析最优的涡流工具参数组合。结果表明,当涡流工具参数为:内径54mm、螺距200mm、叶片高度20mm、1倍导程、单叶片时,涡流工具作用效果最好。研究结果可以为现场涡流工具的优选和使用效果的提高提供依据。

    • 套管柱-钻井液-水泥浆耦合系统横向振动特性分析

      2020, 20(30):12397-12402.

      摘要 (537) HTML (0) PDF 2.47 M (451) 评论 (0) 收藏

      摘要:振动固井工程中利用激振器对套管柱进行激励使其达到共振效果,以此来提高固井质量,这就需要对套管柱-钻井液-水泥浆耦合系统进行模态和振动特性分析。针对这一问题,建立了套管柱-钻井液-水泥浆流固耦合模型,利用有限元分析软件ANSYS Workbench进行模态分析和振动响应分析,采用单因素分析法对其固有频率影响因素进行仿真分析。结果表明,套管柱在流固耦合状态下各阶固有频率低于无耦合时的情况,相同阶数下,模态振型基本相似;耦合系统横向振动频率随长度的增加而减小,随钻井液密度和水泥浆密度的变化较小,随温度的升高而降低;在较大激振力下,底端振幅较大。实际固井作业中,可以发挥大激振力和低频组合方式产生的共振效果,来提高固井质量。

    • >TJ武器技术
    • N-硝基吡唑合成过程中的热安全性

      2020, 20(30):12403-12408.

      摘要 (624) HTML (0) PDF 1.77 M (511) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决N-硝基吡唑安全生产问题,利用反应量热仪EaysmaxHFCal测定N-硝基吡唑合成过程中的放热速率、传热系数、比热容等热力学数据,结果表明:加料过程中平均放热速率为6.72 W,保温过程中平均放热速率为0.11 W,理论绝热温升为111.19 ℃。采用绝热加速量热仪ARC测定硝化液的热稳定性,结果表明:硝化液绝热分解分为三个阶段,后两个阶段为其主要热分解阶段。主要的热分解在78.8 ℃开始,整体绝热分解过程较为缓慢。计算了第二段热分解过程的活化能及指前因子,分别为118.81 kJ·mol-1、6.94×1013 s-1。反应液到达最大反应速率用时24 h所对应的的温度TD24=48.11 ℃,通过冷却失效情形法,确定其危险度等级为2级,反应过程的热危险较低。

    • >TM电工技术
    • 二维混合矢量磁滞模型数值模拟的改进方法

      2020, 20(30):12409-12414.

      摘要 (459) HTML (0) PDF 2.22 M (424) 评论 (0) 收藏

      摘要:混合矢量磁滞模型结合了基础模型的优点,可以模拟磁性材料的矢量磁滞特性。但由于模拟误差的存在,致使模拟结果与实验结果有所偏差。本文针对这一问题,对基于Preisach模型和S-W模型的二维混合矢量磁滞模型的数值模拟方法进行了改进,并分析了改进方法的数值模拟步骤。使用改进方法分别对交变激磁和旋转激磁情况下软磁复合材料的磁滞特性进行了模拟研究,并将模拟结果与实验测量结果进行了对比分析,结果表明改进后的模拟方法可以很好地模拟不同频率下软磁复合材料的磁滞特性。

    • 基于扰动无功功率的电压暂降源定位

      2020, 20(30):12415-12422.

      摘要 (429) HTML (0) PDF 3.17 M (415) 评论 (0) 收藏

      摘要:暂降源定位对于查找暂降源、划分暂降责任有重要作用。为了确定暂降源的上下游位置,本文从线性电路的叠加原理入手,通过分析故障过程中电气特征变化规律,提出了基于扰动无功功率变化特征的电压暂降源定位方法。当发生三相对称故障时,如果监测点的正序扰动无功功率方向与规定正方向一致,电压暂降源在上游,反之则在下游;当发生不对称故障时,如果监测点的负序扰动无功功率方向与规定正方向一致,电压暂降源在下游,反之则在上游。大量仿真与实测数据表明,本文方法不受暂降持续时间影响,能够实现电压暂降源的上下游定位,具有较高准确率。

    • 地形抬升型微地形下台风风场计算模拟

      2020, 20(30):12423-12427.

      摘要 (405) HTML (0) PDF 2.91 M (422) 评论 (0) 收藏

      摘要:福建省内多山地丘陵地貌,当台风经过山岭型微地形时,由于风速叠加效应和风压改变,在微地形附近空间的风速、风向、湍流强度和风压都会产生变化。每年台风登陆都对电网造成巨大的破坏,比如倒塔、断线。本文以流体力学理论为基础,采用计算流体力学方法,通过对实际地形的建模仿真,研究地形抬升型为微地形对风速的加速作用。计算结果表明地形抬升型微地形对风速有明显的加速作用,并且超过了国家标准规定,目前输电线抗风设计的执行标准存在偏低的问题。研究结果对输电线路的抗风设计具有一定的工程参考价值。

    • 基于风险惩罚机制的虚拟电厂优化调度

      2020, 20(30):12428-12435.

      摘要 (440) HTML (0) PDF 2.76 M (426) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决虚拟电厂内部功率不确定性问题、促进新能源电力的消纳和提高用户参与系统调度的积极性,首先通过建立模型,分析了虚拟电厂内部各单元功率不确定因素。然后针对风光机组和需求响应的功率不确定性,建立了弃风弃光风险惩罚机制与需求响应风险惩罚机制。基于风险惩罚机制并结合各机组出力特性,制定了虚拟电厂协调调度策略。考虑风险惩罚成本且兼顾系统运行约束,以净利润最大为目标函数,建立了虚拟电厂优化调度模型。最后选择IEEE30节点系统进行仿真。运用场景分析法研究所建风险惩罚机制对虚拟电厂优化调度的影响。结果表明弃风弃光风险惩罚机制可促进风光消纳、需求响应风险惩罚机制可提高用户响应积极性。可见所建风险惩罚机制是有效的。

    • 基于优先级排序的用户侧电网调峰机制

      2020, 20(30):12436-12442.

      摘要 (610) HTML (0) PDF 2.03 M (489) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统的分时电价环境下,居民用户大量负荷转移至低电价时段,形成新的负荷高峰。为了缓解这一状况,提出了居民用户参与电网调峰的激励机制。以用户最小用电成本为目标函数,对家庭用电设备进行分类并建立数学模型;考虑调峰功率约束和补偿费用约束,运用改进的逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution, TOPSIS),并通过用户响应次数、响应功率等4个指标对每轮次参与调峰的用户进行优先级排序,最终确定参与调峰的用户名单。案例分析结果表明能够降低用户用电成本,减小系统的峰谷差。所提方法能够引导用户有序参与电网调峰,实现用户用电策略的优化。

    • 基于Barzilai-Borwein梯度法的多微电网系统递阶优化调度算法

      2020, 20(30):12443-12451.

      摘要 (468) HTML (0) PDF 3.44 M (436) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对由多个相互关联的微电网组成的多微电网系统,本文提出基于Barzilai-Borwein梯度法的多微电网系统递阶优化调度算法。该算法通过协调各子网多余或缺少的能量,并优化各子网发电设备以实现各微电网能量供需平衡,最小化多微电网系统整体运行成本。首先建立多微电网能量流动模型及其能量管理优化问题,进而综合预测控制的滚动优化思想和关联平衡原理,设计了多微电网系统的递阶优化调度算法。该算法将整体优化的复杂的高维整体优化问题分解为若干个相互独立的低维子问题,将原来集中的大规模计算分散到每个子系统中进行,降低对单个控制器的计算性能要求,并引入Barzilai-Borwein梯度法对子微电网之间协调,提升协调级迭代计算寻优过程的收敛速度,驱动各子网的独立优化解快速收敛至多微电网的整体优化解,以较低的计算量取得了良好的多微电网能量管理效果。最后通过数值仿真验证了本文所设计算法的有效性。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 融合改进A*和动态窗口法的AGV动态路径规划

      2020, 20(30):12452-12459.

      摘要 (768) HTML (0) PDF 4.92 M (801) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:路径规划对AGV完成自主导航起着关键性的作用,针对这点出发,本文提出一种全局采用改进的A*算法,局部在保证全局最优的情况下采用融合A*和DWA两种算法,首先加入AGV的位置信息,在传统的评价函数基础上设置了包含代价函数和启发函数的权重函数,其次,将传统的8个搜索方向,变成了5个,提高了路径搜索效率,为了进一步增加路径的平顺性,对节点进行优化,删除了多余的转折点,保留下关键的转折点,然后在此基础上又设置了安全域值,进一步删除多余的转折点,从而保证了全局路径最优,为了实现AGV实时动态避障,本文将A*和DWA两种算法融合,进行在线实时规划路径,设计了一种基于全局最优路径的圆滑路径曲线,经过仿真,本文提出的算法在路径长度,机器人平均转折角度,运行时间等都大大减少,最后,通过实验进一步验证了算法的可行性。

    • 基于改进粒子滤波的超宽带与惯性测量单元融合定位算法

      2020, 20(30):12460-12466.

      摘要 (483) HTML (0) PDF 2.27 M (464) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高UWB与IMU融合定位算法的定位精度,提出了一种基于改进自适应加权数据融合的粒子滤波定位算法。首先利用自适应最优加权融合算法中最小方差估计理论,对粒子滤波中粒子分布权重进行调整;利用阈值限制所求观测方差,避免了因实际环境导致观测方差发散;利用观测噪声协方差和测量值,在粒子滤波后RMSE限制区间求得各传感器最优加权因子,避免因传感器信号弱或丢失产生的算法发散问题。最后,进行了UWB与IMU融合定位的对比实验,实验结果显示该算法与EKF融合算法相比定位精度提高了15%以上。

    • 改进蚁群算法在物流机器人路径规划中的应用

      2020, 20(30):12467-12471.

      摘要 (481) HTML (0) PDF 1.63 M (623) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 基于区间二型模糊滑模的移动机器人轨迹跟踪控制

      2020, 20(30):12472-12477.

      摘要 (421) HTML (0) PDF 2.56 M (414) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对具有典型非线性特性的移动机器人轨迹跟踪问题,提出区间二型模糊控制与滑模控制相结合的方法对其轨迹进行跟踪。通过对滑模控制的滑模面和趋近律的适当选取,令系统快速趋近,在一定时间内收敛至平衡状态。采用区间二型模糊控制方法,实时对趋近律参数进行调节,实现对未知干扰的处理,令系统对外界干扰具有良好的抵抗能力。并通过Lyapunov函数进行稳定性证明。最后仿真结果显示,本文提出的方法在未知干扰作用下,可对移动机器人轨迹进行良好跟踪,具有良好的运动品质。

    • 人工蜂群算法在飞机舵机电液伺服系统的应用

      2020, 20(30):12478-12485.

      摘要 (432) HTML (0) PDF 2.85 M (423) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对飞机舵机电液伺服系统运行过程中存在的多余力干扰问题,提出结合改进人工蜂群算法和比例-积分-微分(proportion integration differentiation,简称PID )控制器的复合控制方法。该方法在建立系统数学模型的基础上,利用云模型和变邻域搜索对传统人工蜂群算法的选择策略和选择方式进行改进,增强算法开采能力,获得最优食物源,提高系统的加载精度和响应速度。再由PID控制器根据所得最优食物源进行控制参数在线自适应调整,提高系统的稳定性和抗干扰性。仿真结果表明:该方法能够达到飞机舵机电液伺服系统控制性能指标要求,且相较于采用传统人工蜂群算法,具有更良好的跟踪能力和多余力抑制效果,验证了该方法的可行性和有效性。

    • 基于改进复制动态演化博弈模型的行人与机动车冲突

      2020, 20(30):12486-12491.

      摘要 (397) HTML (0) PDF 1.34 M (452) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现实社会中过街行人与机动车冲突的安全问题,本文根据人车双方冲突的实际背景,建立了 人车冲突博弈矩阵,通过设置策略影响因子,给出策略之间的激励系数,对传统的演化复制动态方程进行改进,然后利用改进复制动态方程进行均衡求解。研究发现改进复制动态中激励系数的值不同,得到博弈演化的收敛速度不同。利用Matlab为实验平台,验证了策略之间既促进又抑制的关系对演化博弈过程的各种影响,突出了改进复制动态演化模型的合理性与优越性。为现实社会中过街行人与机动车冲突的安全问题提供了理论参考和依据。

    • 随钻声波测井中消除钻铤直达波方法的研究与验证

      2020, 20(30):12492-12499.

      摘要 (615) HTML (0) PDF 3.29 M (533) 评论 (0) 收藏

      摘要:随钻声波测井是准确获取地层信息的重要手段,但是其中沿着钻铤传播的直达波严重干扰地层波的测量。为了消除钻铤直达波对测井数据的影响,提出了一种利用单声源延迟反相激励消除钻铤直达波的新方法。该方法通过自适应滤波有源噪声控制技术虚拟出一个发射声源,实现单声源和虚拟声源激发的两列钻铤直达波到达相同接收器时同频反相相互消除的目的,从源头上消除钻铤直达波对地层波信号的影响,避免了因对钻铤进行物理加工,导致降低钻铤机械强度所引发的测井风险。通过对单声源延迟反相激励原理模型的分析、对原理模型的仿真计算和开发基于自适应滤波有源噪声控制技术的软件对实际测井数据的处理,均验证了该新方法对随钻声波测井中的钻铤直达波消除效果明显。

    • 基于改进姿态估计算法的嵌入式平台实时跌倒检测

      2020, 20(30):12500-12506.

      摘要 (509) HTML (0) PDF 2.35 M (467) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现视频中特殊人群跌倒检测的实时性和降低误检率。通过采用改进的姿态估计网络提取人体关节点的方法,研究了使用前后帧关节点的变化来对人体进行追踪和跌倒行为检测。为了在嵌入式平台上使姿态估计网络达到实时效果,采用带有注意力机制的轻量化结构搭建深度卷积网络来提取人体关节点坐标,并合成完整的骨架信息。结果表明:带有注意力机制的姿态估计算法在不同数据集上的准确度均有提升;同时在嵌入式平台上保持误检率较低的情况下达到实时跌倒检测。可见基于改进姿态估计算法并通过关节点判断的方法较好地实现了人体的跌倒检测。

    • >TQ化学工业
    • 聚磷酸铵/氢氧化镁复配填充聚氨酯硬泡的阻燃性能

      2020, 20(30):12507-12511.

      摘要 (555) HTML (0) PDF 1.82 M (453) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要: 为了增强聚氨酯硬泡在燃烧过程中的的阻燃性能和抑烟性能,以聚磷酸铵与氢氧化镁组成协效阻燃剂加入聚氨酯中制备了阻燃聚氨酯硬泡。通过临界氧指数测定仪、水平垂直燃烧测定仪、锥形量热仪和电子万能试验机研究了聚磷酸铵和氢氧化镁不同配比对聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能、燃烧行为和压缩强度的影响。并用扫描电镜观察了阻燃材料燃烧后残炭的微观结构。结果表明,加入30份聚磷酸铵和10份氢氧化镁的聚氨酯硬泡的氧指数达27.5%,最大热释放速率为113.5 KW/m2,比纯聚氨酯硬泡的最大热释放速率下降了22.3%,最大烟释放速率下降58.9%。成炭致密,有良好的阻燃效果。证明复合阻燃剂加入能够增强聚氨酯材料的阻燃抑烟性能。

    • >TU建筑科学
    • 考虑耐张串效应的特高压线路导线弧垂的理论解

      2020, 20(30):12512-12519.

      摘要 (512) HTML (0) PDF 1.65 M (495) 评论 (0) 收藏

      摘要:在特高压架空输电线路工程中,导线弧垂的计算必须考虑耐张绝缘子串的影响。随着耐张绝缘子串的串长和串重的增大,传统的抛物线法和力矩平衡法计算导线弧垂的准确性将大大降低。为了得到考虑耐张绝缘子串的悬链线弧垂的计算方法,本文建立包含耐张绝缘子串导线弧垂的悬链线方程,该方程为精确理论方程,精确度高 ,并与传统的简支梁法对比分析,最后结合工程现场实测,理论计算结果与实测结果最大相差1.97%,验证了悬链线法的正确性。

    • 同含钢率钢管与配筋钢管混凝土柱的受力性能分析

      2020, 20(30):12520-12526.

      摘要 (462) HTML (0) PDF 3.54 M (459) 评论 (0) 收藏

      摘要:为阐明含钢率对构件的力学特性的影响规律,基于有限元分析方法研究了配筋钢管混凝土(R-CFST)和钢管混凝土(CFST)短柱的轴压性能。首先建立了适合R-CFST的材料本构模型和分析方法并用既有的实验数据验证模型的可靠性,之后进行了36根6种不同含钢率的R-CFST和对应的CFST有限元分析,通过分析荷载-位移响应、承载力、单位面积钢材对构件承载力提高量和延性等指标,最终发现:当混凝土强度较低时,含钢率越低CFST的承载力和延性比同含钢率R-CFST高,但随着混凝土强度的提高,含钢率越大反而使得R-CFST的性能得以显著提高;单位面积R-CFST纵筋对承载力的贡献率都大于单位面积的CFST钢管的贡献率,而且随着混凝土强度的提高R-CFST的这种贡献更为明显;填充高强度混凝土时,R-CFST比CFST更有效。由此得出结论:CFST内配筋比增加钢管壁厚更有效,尤其是填充高强度混凝土时配筋的效果更为明显。

    • 条形荷载下三明治形加筋土挡墙模型试验

      2020, 20(30):12527-12532.

      摘要 (450) HTML (0) PDF 3.09 M (451) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究一种新型挡墙结构—三明治形加筋土挡墙的受力变形特性,本文采用室内模型试验对比分析了条形荷载作用下三明治形加筋土挡墙与砂土加筋土挡墙的面板水平位移、挡墙沉降、水平土压力、竖向土压力的规律。结果表明:三明治形加筋土挡墙与砂土加筋土挡墙的变形与受力规律相似且差值不大;三明治形加筋土挡墙面板后水平土压力沿着挡墙高度的增加逐渐减小;填筑阶段时,三明治形加筋土挡墙筋材处的竖向土压力沿水平方向呈非线性分布,最大值发生在筋材中后部;加载阶段时,随着距面板的距离增大,筋材处竖向土压力先增大后减小。三明治形加筋土挡墙与砂土加筋土挡墙的变形与受力规律相似,两者性能较为接近。由于三明治形加筋土挡墙的成本较低,在实际工程中是一种较好的替代结构。

    • 水泥搅拌桩联合堆载固结法对海相软土不同处理方式的试验研究

      2020, 20(30):12533-12539.

      摘要 (470) HTML (0) PDF 3.77 M (555) 评论 (0) 收藏

      摘要:借助中山市某变电站的软基处理工程,结合水泥搅拌桩和堆载固结法,在现场试验进行“先堆载后成桩(DZ)”及“先成桩后堆载(ZD)”两种工艺的处理效果对比。试验过程中通过地表沉降、孔隙水压力、侧向位移、桩的承载力等监测及检测手段,探究了两种工艺条件下的工程特性,分析了各自优异性及其适用的工况条件。结果表明:“先堆载后成桩”工艺对软土的固结度更高,但对堆载边界及外侧环境的影响相对较大,且沉降达到稳定所需时间较长;两种工艺的桩体承载力相差较小,在满足承载力设计要求的前提下,可采取“先成桩后堆载”工艺,该工艺更有利于保护周边建筑环境,且施工工期短,节约成本,具有一定的应用价值。

    • 土岩深基坑微型钢管桩承载性能试验研究

      2020, 20(30):12540-12545.

      摘要 (467) HTML (0) PDF 3.20 M (671) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究土岩深基坑中超前支护微型钢管桩在不同工况下的承载性能,依托青岛某土岩结合地层基坑工程项目,以1根双排钢管桩的内排桩作为试验桩进行现场试验。通过在桩身表面两侧对称安装应变片,采集各种开挖深度及锚索或锚杆锁定工况下的钢管桩桩身应变值,探讨微型钢管桩弯矩的分布及变化规律。试验结果表明,在试验过程中22个应变片全部存活,所用应变片安装方法具有可行性和可靠性;随基开挖深度的增加,桩身弯矩整体上呈不断增大的趋势,沿深度呈上大下小的分布规律;锚索和锚索的锁定,能够显著减小桩身弯矩,可见双排微型钢管桩结合预应力锚索和锚杆在土岩结合地层基坑中具有较好的支护效果,试验结果可对土岩地层微型钢管桩的设计、施工提供参考依据。

    • 基于实测数据并联变频水泵运行优化

      2020, 20(30):12546-12551.

      摘要 (428) HTML (0) PDF 2.42 M (429) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了有效降低地源热泵空调系统循环水泵的能耗,通过输配侧水泵参数拟合其单台特性曲线后利用相似原理得到多台水泵并联的性能特性并与实测数据对比验证,通过界限频率法对输配侧水泵的运行台数及频率进行优化研究,在满足扬程需求及流量需求的前提下得到优化后的水泵台数及频率,并提出频率浮动半径,为变工况的水泵运行提出量化的运行策略。结果表明:地源侧总流量在单台水泵额定流量的100%~136%和181%~193%范围内宜分别用2台和3台水泵,且优化后的节能率分别约为31.61%和19.56%;空调侧总流量单台水泵额定流量的230%~260% 范围内宜用3台水泵,且优化后水泵节能率约为12.82% 。可见优化效果明显。

    • 基于美景度评价法的公园滨水景观影响因素分析

      2020, 20(30):12552-12559.

      摘要 (603) HTML (0) PDF 4.22 M (521) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究滨水景观要素对公众审美偏好的影响,对南宁市青秀湖公园滨水景观进行美景度调查与评价,选取40张样本照片,运用美景度评价法调查公众对滨水景观的审美偏好,采用计算要素占画面比例等方法对客观景观要素进行量化,构建公众偏好与景观要素间的关系模型。结果表明,周边建筑面积占比、周边建筑风格、水面景物等因素对美景度有显著影响,其他因素如驳岸类型、植物景观模式、水体面积占比等对美景度也有一定影响。美景度评价法可结合对照片画面的量化分解,进行公众景观偏好研究,在此基础上通过相应优化策略,可为未来滨水景观建设提供参考。

    • 基于风环境的高层住区植被优化设计

      2020, 20(30):12560-12569.

      摘要 (582) HTML (0) PDF 6.93 M (463) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市住区植物设计对区内风环境状况具有直接影响。本文以哈尔滨市3个高层住区户外环境为载体,运用CFD数值模拟技术,对不同植物布局及配置方式对典型风环境的影响进行研究,探讨提升住区风环境舒适性的植物设计形式。结果表明,穿流区、角流区、涡流区为高层住区风环境关键区域。树种配置方式中,小乔木+灌木对人行高度处风速削弱效果最好,大乔木+小乔木对风场的减弱范围最大;不同气流区域内植物布局方式应分别处理,穿流区采用垂直风向的行式布局、角流区采用平行于风向的列式布局、涡流区采用围合式布局对风环境改善效果最好。

    • >U交通运输
    • 基于有限元的探地雷达低干扰条件数值模拟

      2020, 20(30):12570-12575.

      摘要 (476) HTML (0) PDF 3.11 M (577) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文针对探地雷达路面结构病害仿真研究的误差进行影响因素分析,采用有限元法研究了边界条件及病害-波长尺寸比对探地雷达频域仿真准确性的影响。结果表明,使用完美匹配层能有效减少仿真过程中的杂波影响,使得模拟结果更加符合实际情况;通过仿真模拟可知波长与病害尺寸相近或相比更小时,检测效果更为显著。可见,探地雷达仿真过程中处理好边界条件和波长与病害尺寸比能大大提高仿真的准确性。

    • 船桥碰撞中桩土相互作用模拟方式的影响分析

      2020, 20(30):12576-12581.

      摘要 (427) HTML (0) PDF 3.95 M (450) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究船桥碰撞模拟中的桩土相互作用问题,本文建立了单桩-土-船舶高精度碰撞有限元模型,采用桩底固结、土弹簧以及无反射边界模拟桩土相互作用,并计算了船舶撞击力以及船撞作用下桩基的位移响应。计算结果表明,当桩基固结深度大于5倍桩径时,船舶撞击力趋势与其他模拟方式计算结果区别较大,在撞击过程中撞击力出现卸载现象,说明船舶与桩基之间出现了一次逐渐脱离的状态。无反射边界条件模拟得出的撞击力与结构位移响应均最小,土弹簧计算结果居于固结模拟与无反射边界模拟计算结果之间。通过分析,结构动力响应不仅与最大船撞力、平均船撞力相关,且与船撞力时程持续时间有关,当无详细地质资料时,可采用3倍桩径固结深度对桩底固结,所得动力响应偏安全,可满足工程应用需要。

    • 盾构法隧道预制混凝土管片弯曲试验台的研制与应用

      2020, 20(30):12582-12588.

      摘要 (429) HTML (0) PDF 4.36 M (602) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对济南黄河盾构法隧道预制混凝土管片抗弯性能检验的基本要求,在现有试验台的基础上,提出了一种新型拉杆式内力自平衡弯曲试验台,并确定了试验台的结构构造细节和设计参数。通过简化计算和采用软件模拟分析,表明试验台整体和局部的强度、刚度和稳定性可以满足最大加载要求。经过试验应用表明,新型拉杆式内力自平衡弯曲试验台结构构造简单、安装方便、传力明确、成本较低,具有足够的安全性,可以满足预制混凝土管片抗弯性能的检验要求。

    • 湿滑路面汽车轮胎滑水性能影响因素仿真

      2020, 20(30):12589-12595.

      摘要 (590) HTML (0) PDF 3.98 M (503) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究湿滑路面上汽车轮胎滑水性能影响机理,基于有限元软件ABAQUS,分别建立了轮胎模型和轮胎滑水模型,对滑水模型进行试验验证和静态分析。基于轮胎运动边界方程和水流控制方程,对轮胎滑水性能的影响因素进行仿真分析。仿真结果表明:轮胎临界滑水速度随着轮胎气压、负载和花纹沟槽深度的增大而增加;随着路面水膜厚度增加,轮胎临界滑水速度减小。探究各种因素对轮胎滑水性能的影响,为轮胎的开发和设计提供参考。

    • 磁流变半主动悬架加速度驱动阻尼控制策略仿真分析

      2020, 20(30):12596-12602.

      摘要 (644) HTML (0) PDF 3.96 M (664) 评论 (0) 收藏

      摘要:加速度驱动阻尼(Acceleration Driven Damper, ADD)控制策略原理简单、易于工程化应用,但其阻尼系数的选择对控制效果有重要的影响。基于理想ADD控制悬架系统模型,分析不同阻尼系数对悬架响应的影响;建立悬架系统综合性能目标函数,仿真得到理想ADD控制策略最优阻尼系数。基于磁流变半主动悬架系统仿真模型,进行ADD控制策略阶跃和随机路面激励仿真。仿真结果表明,在随机激励下,车身加速度可以降低11.83%,但会恶化轮胎动载荷及悬架动挠度指标,使得轮胎动载荷和悬架动挠度分别增加7.98%和15.45%;与被动悬架系统相比,ADD控制磁流变半主动悬架对较高频激振下的车身加速度有较好的抑制作用;同时,ADD控制算法在车身加速度过零时,阻尼力高频切换会引起颤振现象。

    • 丘陵地区对纯电动汽车经济性分析及能耗优化方法研究

      2020, 20(30):12603-12606.

      摘要 (510) HTML (0) PDF 1.29 M (492) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了分析丘陵地区对纯电动汽车的经济性影响以及如何提高能耗利用率,针对道路坡度,研究了一种基于动态规划优化控制电机转矩的方法,完成了优化能耗的目标。首先构建了纯电动汽车模型,设计了虚拟坡度,应用动态规划算法合理分配电机转矩及车速,并从车速方面分析了坡度对行车经济性的影响;之后,在虚拟坡度下,使用无坡度道路下的最佳经济车速控制仿真车辆,求解虚拟坡度下的汽车能耗,并将此方法计算的能耗与上一步优化方法得出的能耗做对比,证明了所提出的优化算法能够有效地降低能耗;最后,在实际路况上验证了提出的能耗优化算法的合理性。实验结果表明,针对丘陵地区提出的动态规划算法,能够全局优化能耗,有效提高驾驶经济性。

    • >V航空、航天
    • 子弹旋转对平板高速撞击损伤的影响

      2020, 20(30):12607-12612.

      摘要 (511) HTML (0) PDF 5.55 M (427) 评论 (0) 收藏

      摘要:子弹在作战状态下往往伴随着高速的旋转,为了研究子弹的旋转对平板高速撞击响应的影响,构建了旋转子弹侵彻平板的计算模型,根据相关实验结果确定了合理的材料参数,研究了子弹在不同转速、不同入射速度下侵彻不同厚度平板的撞击响应差异性。研究结果表明,在保证子弹的入射速度相同的前提下,不同转速的旋转子弹撞击较薄平板的变形模式差异性比撞击较厚平板的变形模式差异性大;子弹的旋转速度越高,其侵彻后的剩余速度越大,但子弹撞击平板的撞击载荷受子弹转速的影响却不明显;在不考虑温度的情况下,子弹以相同速度撞击平板时,能量耗散量基本不随子弹转速变化。

    • 露天试车台在拉力载荷作用下的静态变形分析

      2020, 20(30):12613-12617.

      摘要 (460) HTML (0) PDF 3.58 M (499) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着航空发动机研制要求的不断提高,各种功能的露天试车台已经成为航空发动机整机试验体系中不可或缺的组成部分。本文在对露天台结构模型进行有效的简化基础上,利用ANSYS Workbench软件对其在不同拉力载荷作用下产生的静态变形量进行计算与分析,通过与实际测量数据进行对比验证,实现了单立柱悬臂式航空发动机露天试车台架测试性能分析与评估,同时研究了露天环境对其测量结果的影响规律,得到了250kN载荷下模型静态变形校准量。结果表明,ANSYS Workbench计算静态变形整体平均误差为10.1%,发动机处考核点平均误差为5.16%,动架前端考核点平均误差为15.29%,动架后端考核点平均误差为9.85%,对比结果具有很好的吻合度,为露天试车台试验测试数据分析与校准提供了有力保障。

    • 载荷分布对可控扩散叶型性能的影响

      2020, 20(30):12618-12629.

      摘要 (459) HTML (0) PDF 12.05 M (492) 评论 (0) 收藏

      摘要:叶型吸力面和压力面等熵马赫数分布符合控制扩散规律,则其设计点损失小、低损失攻角范围大。为了研究可控扩散叶型载荷分布对叶栅气动性能的影响,建立了可控扩散叶型自动优化设计方法;并对叶栅进口马赫数为0.7的静子和转子叶型进行多个载荷分布设计,分析载荷分布规律对叶栅性能的影响。结果表明对于静子及转子叶型,载荷前移(至0.1倍相对轴向弦长位置)可抑制吸力面附面层发展,降低设计进气角损失、增大低损失攻角范围;吸力面峰值马赫数增大,吸力面靠前缘凸起程度越大,小攻角损失增加、最低损失对应进气角增大。

    • 航线维修任务人力资源多目标优化模型研究

      2020, 20(30):12630-12635.

      摘要 (449) HTML (0) PDF 1.77 M (404) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文通过确定航线维修组的最优数量,以达到优化航线维修时间与成本的目的。首先通过假设检验方法来分别确定配置优化模型的主要输入分布的规律,建立航线维修 的排队论模型,确定模型的关键指标;并在此基础上建立以最小维修成本、最小维修时间与最大化可用度为目标的多目标优化模型,通过NSGA Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm)算法求解该模型。最后通过实际对比证明了模型对航线维修的时间、成本与可用度都有了不同程度的提高 ,结果表明,以排队论为基础建立航线维修组的优化配置模型具有合理性。

    • 基于博弈论集对分析模型的机坪管制运行风险评价

      2020, 20(30):12636-12643.

      摘要 (508) HTML (0) PDF 1.67 M (415) 评论 (0) 收藏

      摘要:考虑大型机场机坪管制运行风险评价因素的不确定性,提出了基于博弈论集对分析模型的机坪管制运行风险评价模型。根据机坪管制运行的业务流程,构建了涵盖“人、机、环、管”四个方面的机坪管制运行风险评价指标体系。基于博弈论思想将层次分析法得到的主观权重和熵权法得到的客观权重进行最优组合来确定各指标权重;根据集对分析理论的同异反模型来计算样本的综合联系度,由此确定机坪运行风险等级和发展趋势,并提出合理的安全建议。最后通过实例验证,得到各样本评价结果与实际情况基本相符,证明了该评价模型的可靠性。

    • 基于改进的贝叶斯网络的机场外来物风险评估方法

      2020, 20(30):12644-12650.

      摘要 (477) HTML (0) PDF 2.91 M (412) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了减少机场机场外来物(foreign object debris,FOD)的风险,辨别了机场外来物的风险源,分析了机场FOD的危险性,提出了一种针对机场外来物的风险评估模型。该模型通过贝叶斯网络和灰色马尔可夫的方法分别估算跑道和机坪的FOD事故概率,然后结合事故的危险性分析结果,得到了机场外来物的风险值。最后以澳大利亚机场和中国某机场为例,检验了风险评估模型的可行性。 发现跑道FOD的风险比机坪和滑行道FOD的风险高,结果与美国联邦航空局(FAA)一致,证明了风险评估模型是可靠的。

    • >X环境科学、安全科学
    • 异波扰流折板絮凝器对薄荷水提液的絮凝效果研究

      2020, 20(30):12651-12656.

      摘要 (469) HTML (0) PDF 2.45 M (459) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了优化折板絮凝器结构以及提升折板絮凝器对薄荷水提液的絮凝效果,在普通异波折板絮凝器的基础上设计了一种异波扰流折板絮凝器。利用FLUENT对异波扰流折板絮凝器的内部流场进行模拟,分析异波扰流折板絮凝器流场内的涡旋分布,并以壳聚糖为絮凝剂,采用异波扰流折板絮凝器对薄荷水提液进行絮凝处理,以澄清层高度、沉降速度、吸光度以及絮体分形维数为指标,考察异波扰流折板絮凝器在不同进口流速下对薄荷水提液的絮凝效果。结果表明:异波扰流折板絮凝器产生的涡旋主要分布在扰流圆柱后方以及折板两侧,当进口流速为0.041 m.s-1时,异波扰流折板絮凝器对薄荷水提液的絮凝效果最好,絮体密实度最高。

    • 基于流体体积模型的放射性废树脂蒸汽重整流态化数值模拟分析

      2020, 20(30):12657-12663.

      摘要 (480) HTML (0) PDF 3.79 M (494) 评论 (0) 收藏

      摘要:放射性废树脂蒸汽重整反应器通常采用流化床结构。树脂在流化床中达到较好的流态化是保证反应持续,提高处理效率,实现树脂减容和核素包容的关键因素。为更好地对流化床中树脂的流态化情况进行分析优化,建立了鼓泡流化床树脂蒸汽重整的计算模型,针对废树脂蒸汽重整中试流化床采用VOF模型模拟流化床内树脂蒸汽多相流动状态。重点分析了不同流化操作气速下的床层压降、床高空隙率分布,获得了不同操作气速下的树脂流化状态。数值计算分析及后续测试结果表明,采用VOF模型可较好用于废树脂鼓泡流化床的计算模拟;操作气速增加,树脂的流化状态产生明显变化;当操作气速控制在0.7m/s左右时,该中试流化床可达到最佳的流化状态。

    • 基于MIV-BP神经网络的公交场站污染物暴露水平测评

      2020, 20(30):12664-12671.

      摘要 (518) HTML (0) PDF 4.41 M (446) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究城市居民在公交场站污染物暴露水平下的影响程度, 分析交通、公交场站、气象条件及周边环境对污染物浓度的影响, 本文通过测量早晚高峰以及平峰期间的PM2.5浓度、CO浓度、风速、温度、车流量等10个因素, 采用平均影响值(MIV)与BP(back propagation)神经网络相结合的方法, 确定公交场站污染物暴露水平的主要影响因素, 并在此基础上建立MIV-BP神经网络测评模型。评估结果表明:公交场站PM2.5的暴露浓度与公交停靠站类型、车流量、小车流量、大车流量、风速、湿度、降雨量有关;CO的暴露浓度与瞬时停靠车辆数、公交停靠站类型、湿度、风速、温度、车流量有关;改进后的MIV-BP神经网络模型较BP神经网络具有更高的预测精度和准确度, 可有效对公交场站污染物暴露水平进行测评。

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