• 2021年第21卷第20期文章目次
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    • >TE石油、天然气工业
    • 纳米SiO2在提高采收率与降压增注中的应用进展

      2021, 21(20):8291-8300.

      摘要 (726) HTML (0) PDF 7.01 M (590) 评论 (0) 收藏

      摘要: 纳米技术现已广泛应用于生物、医药、材料等多个领域,纳米技术在石油勘探开发领域也具有诸多潜在应用价值。本文综述了纳米颗粒在石油开发领域中提高采收率及降压增注的应用进展。(1)石油开发所使用的纳米颗粒可分为金属纳米颗粒、有机纳米颗粒、无机纳米颗粒。(2)针对表面改性后纳米SiO2分散性变差的问题介绍了新型生物表面活性剂等纳米材料分散方法。(3)纳米SiO2提高采收率的主要机理是楔形挤压、润湿反转、降低界面张力及其它提采机理(4)纳米SiO2降压增注机理为进入地层后形成的疏水膜能改变润湿性、防止粘土膨胀对于吸附纳米颗粒能否增大孔道半径存在争议。建议今后从纳米SiO2地层匹配性、降压增注解析模型、数值模拟模型以及生物基表面活性剂开展相关的技术研究。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 柔性可穿戴应力传感器的研究进展

      2021, 21(20):8301-8309.

      摘要 (585) HTML (0) PDF 6.98 M (698) 评论 (0) 收藏

      摘要:柔性可穿戴传感器由于其可拉伸、可弯曲、轻薄便携和优异的电学性能等特点被广泛应用于健康诊断、运动监测、康复医疗、娱乐等领域。本文对近年柔性应力传感器的发展进行了全面的总结,从应力传感器的工作原理、结构设计展开,探讨了如何构建高性能柔性应力传感器,讨论了当前柔性传感器的存在的问题,展望了未来柔性应变传感器的发展趋势。出色的柔韧性、良好生物兼容性、快速响应、高灵敏度、多功能集成柔性可穿戴传感器展现出更为广阔的应用前景。

    • 基于深度学习的人体行为识别检测综述

      2021, 21(20):8310-8320.

      摘要 (778) HTML (0) PDF 3.39 M (780) 评论 (0) 收藏

      摘要:人体行为识别检测是计算机视觉领域的一个研究热点,主要包括行为识别和行为检测两大部分。目前,对行为识别检测的综述主要聚焦在行为识别领域,对行为检测的关注度偏低。针对这一现状,聚焦行为识别和行为检测两个方面,分别综述了行为识别以及行为检测的各种方法,介绍了常用的数据集。首先从网络结构的角度重点论述了基于深度学习的行为识别方法;而后将行为检测划分为时序行为检测和时空行为检测,总结行为检测的各种算法;最后对各种算法的特点进行了总结分析,探索行为识别与行为检测的区别与联系,对当前研究面临的问题以及下一步的工作进行了总结和展望。

    • >P天文学、地球科学
    • 低渗透油藏加密井评价与加密技术界限计算方法——以鄂尔多斯盆地盘古梁长6油藏为例

      2021, 21(20):8321-8328.

      摘要 (579) HTML (0) PDF 5.97 M (589) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前我国低渗透油藏加密井及更新井产量在油藏总产量中占有重大比例,但同一井区内加密井生产效果差别巨大,亟需开展加密井单井评价及加密技术界限研究,指导低渗透油藏井网加密调整。本文分析盘古梁长6油藏历年投产加密井的实际生产动态数据,给出加密井生产动态模式划分标准以评价加密井单井开发效果。利用数值模拟方法定量研究了加密井网和加密时机对低渗透油藏加密效果的影响,发现加密井网井排距对加密效果影响最大,其次是加密井类型,最后是加密时机。在此基础上利用油藏工程方法给出了低渗透油藏加密极限井距和加密时机的计算方法,对低渗透油藏井网加密调整具有指导意义。

    • 吉木萨尔页岩油藏人工裂缝渗透率变化规律

      2021, 21(20):8329-8335.

      摘要 (452) HTML (0) PDF 8.00 M (493) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究吉木萨尔页岩储层人工裂缝渗透率在油藏生产过程中的变化规律,基于新疆吉木萨尔页岩油藏储层条件,开展不同闭合压力、不同岩性、不同铺砂浓度对裂缝渗透率影响实验。结果表明:随着油藏开发程度不断加深,人工裂缝渗透率逐渐降低,主要分为两个阶段,且不同铺砂浓度存在差异。第一阶段:高铺砂浓度下闭合压力小于20MPa,低铺砂浓度下闭合压力小于15MPa,支撑剂嵌入和破碎共同导致渗透率急剧降低,降低幅度分别为60.16%、82.21%。第二阶段:高铺砂浓度下闭合压力20~35MPa,低铺砂浓度下闭合压力15~35MPa,仅发生支撑剂破碎使得渗透率下降相对较慢。同时,由于泥岩强度较粉砂岩强度更大,支撑剂嵌入深度较低,使得在同等条件下,泥岩储层比砂岩储层的人工裂缝渗透率更大。

    • 元坝长兴组储层温度分布对液硫析出的影响

      2021, 21(20):8336-8341.

      摘要 (398) HTML (0) PDF 4.64 M (530) 评论 (0) 收藏

      摘要:元坝地区长兴组气藏属于超深类高温、高压、高含硫的三高气藏,目前生产制度下的井底温度、压力条件远高于硫元素固态熔点条件且即将低于酸气析出硫的临界条件。因此在较长的生产过程中,井底温压条件下酸气析出硫处于液态。现有的硫析出模型均建立在“等温储层”的基础上,为了探究储层温度分布对酸气液硫析出的影响规律,基于实验测试数据建立了非等温液硫析出及预测模型,对比分析了等温储层和非等温储层液硫析出的差异性。结果表明:①相比于恒温储层,储层到井筒之间温度的降低会导致酸气中液硫析出提前发生;②不考虑储层-井筒温度的分布情况,将会低估液硫析出的压力条件;③“储层等温分布”条件下的液硫析出范围计算结果偏小,储层-井筒温度的非均匀分布会加剧近井附近的液硫沉积量。结论认为:高温类高含硫气藏储层到井筒之间的温度分布对硫析出条件、析出范围、析出量的影响明显,应当充分考虑储层温度的分布特征,不可以“等温储层”的假设来简单处理。

    • 顾及时间因子的航空高光谱影像辐射归一化校正

      2021, 21(20):8342-8349.

      摘要 (327) HTML (0) PDF 9.05 M (624) 评论 (0) 收藏

      摘要:航空高光谱影像的采集需要一个时间过程,期间成像条件(太阳辐射、大气等)处于持续变化之中,不可避免地会对大气辐射校正带来一定影响。本文主要针对上述影响,首先通过对邻近航带的明暗地物、大气辐射传输分量、同名地物反射率进行对比,分析了时间因子对经验线性法、大气辐射传输法反演结果的影响。结果表明:随着时间变化,不同时刻对应的大气辐射传输参数存在一定差异,不同时刻的明暗参考地物所计算的校正系数也不同,这些差异都会对反射率校正结果产生一定的影响;通过对不同时刻的同名地物反射率反演结果对比,同名地物采集的时间间隔越长,校正结果的数值偏差越大。随后,提出了顾及时间因子的航空高光谱影像相对辐射归一化校正方法;实验证明,与常用的伪不变特征点方法相比,本文方法能够有效地消除时间因子变化对反射率反演带来的影响,提高同名地物的光谱一致性。

    • 天花板水电站田坝村堆积体地质-力学机理-形变耦合分析预警

      2021, 21(20):8350-8359.

      摘要 (386) HTML (0) PDF 18.91 M (537) 评论 (0) 收藏

      摘要:为有效开展水库滑坡监测预警工作,本文以牛栏江近坝库段田坝村堆积体为例,通过GPS位移监测数据分析和数值模拟的方法研究了堆积体的变形模式并建立了GMD预警模型。结果表明:(1)田坝村堆积体为受库水位骤降因素控制的渐进后退式滑坡;(2)使用改进收敛标准的自编命令强度折减法和动态流-固-时间耦合的模拟方法建的立田坝村堆积变形量预警阈值和库水位下降速率预警判据,可为堆积体的监测预警工作及水库水位的安全调动提供参考依据。

    • 基于博弈论优化权重的地质环境承载力评价

      2021, 21(20):8360-8365.

      摘要 (459) HTML (0) PDF 3.46 M (461) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着区域城市化和工业化进程的推进,地质环境问题日趋突出。在对研究区基础资料与野外成果分析的基础上,选取了地形地貌、土地利用类型、岩土体工程地质类型等11个评价指标构建了地质环境承载力评价指标体系。首先分别采用专家打分法和信息熵理论确定了各指标主观权重和客观权重。为综合考虑主观权重和客观权重的优缺点,通过建立博弈论集成模型获得组合优化权重,最终实现了对研究区地质环境承载力分区。评价结果表明:承载力高区、较高区、中区、较低区和低区分别占整个评价区的24.65%、34.20%、16.02%、15.67%和9.47%。本文的研究结果可以为研究区未来城市规划建设以及地质环境保护提供重要依据。

    • 干热河谷典型区元谋县土地利用变化与动态预测

      2021, 21(20):8366-8375.

      摘要 (446) HTML (0) PDF 6.81 M (498) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于RS和GIS技术,应用土地利用动态度、土地利用程度指数、土地利用转移矩阵、CA-Markov模型对干热河谷典型区元谋县1990-2020 年土地利用变化及2020-2025年的土地利用发展趋势进行了分析。结果表明:1990-2020年30a间,元谋县草地、水域、城镇用地面积增加,林地、耕地、未利用地面积减少,其中城镇用地面积增加速率最大;元谋县土地利用变化速度整体较快,土地利用程度提高,但土地利用程度仍处于中等水平;各种土地利用类型在近30a转换频繁,主要以草地转入,耕地转出为主;CA-Markov模型预测结果表明2020-2025年期间元谋县除草地、林地、水域、其他用地面积呈现下降趋势外,未来耕地、建设用地面积有所增加,其中城镇用地面积在未来5年内的增长速率为11.05%,预测模型的Kappa 系数为0.92,说明模型结果和转换规则可信度较高。研究结果可为元谋县土地资源管理与合理利用提供科学依据。

    • >Q生物科学
    • 放射式冲击波在软组织中传播特性的有限元分析

      2021, 21(20):8376-8382.

      摘要 (401) HTML (0) PDF 6.96 M (530) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解决放射式冲击波在人体软组织中的传播特性难以量化分析的问题,应用有限元法建立了包含皮肤、脂肪,肌肉和骨骼的数值计算模型,并根据放射式冲击波治疗仪的基本原理对其进行仿真分析。结果表明:放射式冲击波在软组织中产生的最大压强在10Mpa以内,波长为18mm,传播速度为1500m/s,由于皮肤、脂肪和肌肉组织的阻抗效应,其压强和能流密度随传播深度的增加而逐渐降低,在治疗探头与皮肤的接触界面涂抹耦合剂并提高驱动气压,将有助于治疗更深层次的软组织损伤。相关信息将为治疗方案的优化和新型治疗仪的研发提供重要参考。

    • >R医药、卫生
    • 基于光电容积脉搏波的心血管多参数检测系统

      2021, 21(20):8383-8388.

      摘要 (399) HTML (0) PDF 3.72 M (586) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现人体心血管多参数检测,本文设计了一种基于光电容积脉搏波描记法(PPG)的心血管多参数检测系统。该系统采用S5PV210处理器为控制核心,设计了指端脉搏波采集及滤波电路,提取指端脉搏波信号特征,测量人体心率、血氧饱和度、血压值。和标准仪器对比,心率测量最大误差为5次/min;血氧饱和度测量最大误差为2%;血压测量满足ANSI/AA-MI国际电子血压仪标准。

    • >S农业科学
    • 不同坡面单元人工降雨产流试验与分析

      2021, 21(20):8389-8394.

      摘要 (375) HTML (0) PDF 5.82 M (433) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤前期含水率、坡度、雨强和植被是降雨产流过程的重要影响因子。为探究不同因素对降雨产流过程的影响,利用河北工程大学临洺关校区人工模拟降雨试验平台,分析了不同降雨情景下地表径流产流响应的差异性。试验结果表明:产流起始时间随土壤前期含水率、坡度和雨强的增大而减小,且受土壤前期含水率的影响更显著,产流量随时间变化呈现先增加后平稳的趋势;裸地坡产流起始时间小于自然草地,在起始产流至达到稳定临界点的时段内,裸地和草地坡产流量与产流历时呈现对数关系;累积产流量与降雨历时呈线性函数分布,拟合优度均在0.9以上。通过上述试验研究,以期为进一步探索河北平原山前包气带单元的产流规律提供参考。

    • >TD-TF-TG矿冶工程
    • 分层开采采空区下大断面切眼支护

      2021, 21(20):8395-8402.

      摘要 (402) HTML (0) PDF 10.77 M (491) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对采空区下大断面切眼掘进围岩变形规律及控制问题,采用FLAC数值模拟对设计支护方案进行分析,并通过工程应用及现场实测验证支护方案的合理性。研究表明:采用锚网索+金属棚+单体支柱联合支护有效降低顶板位移,以中部单体支柱为界形成一大一小两个下沉区域;支护后应力重新分布,前后表面形成鲜明对比,前表面卸压区分为一大一小半椭圆形,后表面应力分布状态与无支护条件基本一致;支护前后减沉率最大达到38.73%;现场应用监测顶板最大下沉值为12mm,两帮移近量最大为6mm。围岩控制效果良好,不仅为后续工作面开采提供参考依据,也为国内外类似条件煤炭资源的回收利用提供良好借鉴。

    • 露转地逆倾分步开采对含断层高陡边坡稳定性的影响

      2021, 21(20):8403-8409.

      摘要 (339) HTML (0) PDF 10.68 M (465) 评论 (0) 收藏

      摘要:以攀枝花某钒钛磁铁矿高陡边坡为工程背景,通过现场踏勘、工程地质钻探方法,初步掌握岩层及断层分布情况,通过对现场钻孔岩块样品的测试,获取了岩层物理力学参数。在此基础上,运用FLAC3D软件数值模拟了有断层存在的情况下露天转地下逆倾分步开采对露天高陡边坡稳定性的影响,得出了该矿区露转地边坡内部应力及位移分布特征和边坡变形及破坏规律,揭示了F316、F317断层对边坡滑移模式与稳定性的影响,对于采矿安全和提前预警有重要意义,同时为正确确定合理开采方案和制定合理的安全治理技术措施提供了依据。

    • 东北某露天矿褐煤干燥提质对水分复吸的影响

      2021, 21(20):8410-8414.

      摘要 (383) HTML (0) PDF 4.68 M (425) 评论 (0) 收藏

      摘要:东北某露天矿褐煤因水分含量高,使用前需要进行干燥提质处理,提高其燃烧热效率。深入研究褐煤干燥提质后对水分复吸的影响,为褐煤工业应用提供理论依据具有重要意义。本文通过利用傅里叶变换红外光谱仪,差热/热重分析仪、扫描电子显微镜等先进分析手段,结合干燥提质工艺,研究褐煤干燥提质对水分复吸的作用。研究结果表明:东北某露天矿褐煤所含主要官能团包括:羟基、亚甲基、甲基、羰基、羧基和醚键。干燥提质后褐煤含水率由44.78 wt.%降至25.07 wt.%。干燥提质后褐煤静置9天后的含水率为25.75 wt.%,水分含量随时间增长无明显变化,水分吸附逐渐达到动态平衡。由于褐煤结构中的孔洞和裂隙减少,含氧官能团分解,干燥提质后褐煤对水分子的吸附能减弱,因此水分复吸不明显。干燥提质可以有效的抑制褐煤对水分子的吸附。

    • >TE石油、天然气工业
    • 红河油田致密油藏产量递减规律——以红河92井区长8油藏为例

      2021, 21(20):8415-8420.

      摘要 (413) HTML (0) PDF 5.01 M (559) 评论 (0) 收藏

      摘要:认识致密油藏的产量递减规律,有助于实现该类储量的有效动用和效益开发。通过分析红河92井区投产井的历史生产数据,明确了不同生产阶段产量下降的递减规律,建立了该井区长8储层致密油藏产量的指数和双曲产量递减模型,并利用模型对生产井未来产量、递减率等指标进行了计算和预测。同时提出温和注水、体积压裂及“压–采”一体化等开发策略建议,为致密油藏未开发储量的有效动用提供参考。

    • 底水稠油油藏水平井含水规律预测方法

      2021, 21(20):8421-8426.

      摘要 (389) HTML (0) PDF 3.89 M (424) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对底水稠油油藏水平井出水位置难以确定的问题,本文通过建立底水稠油油藏物理及数学模型,利用Green函数、Newman乘积方法和叠加原理推导底水稠油油藏水平井非均匀产液的压力响应解析解,采用Stehfest数值反演算法得到考虑井筒储集效应和表皮效应的底水稠油油藏水平井分段产液试井井底压力解。通过绘制水平井分段试井典型图版,进行流动阶段划分及分析,进而得到不同生产段长度、生产段数目、生产段位置分布、流量分布等影响因素影响规律,并绘制相关解释图版。矿场应用实例验证研究结果有效性及广阔的应用前景。

    • 大宁-吉县区块井下节流特性

      2021, 21(20):8427-8434.

      摘要 (365) HTML (0) PDF 4.74 M (373) 评论 (0) 收藏

      摘要:大宁-吉县区块致密气井井下节流易于出现水和物堵塞油管。基于质量、能量守恒方程,结合井筒流入动态,建立考虑多因素耦合的井筒温度压力计算模型,并与Ramey模型、Hassan&Kabir模型进行对比;考虑天然气水和物生成条件,结合考虑多因素耦合的井筒温度压力计算模型,建立井下节流温降压降耦合模型,得到节流后井筒温度场与压力场分布,分析井下节流器不同下入深度井筒温度压力分布。结果表明:与Hassan&Kabir模型、Ramey模型相比考虑多因素耦合的井筒温度压力计算模型具有更高的精确性,更低的模型变异系数。大吉14向1井、大吉4-5井节流器最优下入深度为1900m;模拟节流嘴直径、下入深度对气井产气量变化的影响,揭示了气井产气量随节流嘴直径和节流器下入深度变化的规律;通过FLUENT模拟得到节流流场内温度、压力在节流嘴入口处急剧减小,速度急剧增大。研究可为现场预防天然气水和物生成和井下节流参数确定提供理论依据。

    • >TH机械、仪表工业
    • 微凸体对直齿轮接触特性及疲劳寿命影响分析

      2021, 21(20):8435-8441.

      摘要 (519) HTML (0) PDF 5.57 M (521) 评论 (0) 收藏

      摘要:齿轮在加载循环过程中,粗糙表面微凸体接触会在齿轮次表面形成应力集中,形成初始疲劳裂纹,降低齿轮使用寿命。因此为了进一步研究直齿轮表面微凸体曲率半径、高度对表面弹塑性接触特性的影响规律,利用Hertz接触理论和粗糙表面形貌的 Greenwood-Williamson 理论,建立了粗糙齿面单微凸体法向正接触模型、粗糙齿面弹塑性接触模型和不同粗糙度的粗糙界面接触有限元模型,并验证了模型的正确性。通过模型结果与有限元结果分析得,增大微凸体曲率半径会使接触应力有所降低,微凸体越高所受接触应力越大,且微凸体高度对接触应力的影响大于微凸体曲率半径造成影响。根据模型所得结果利用基于多轴疲劳机理的Smith-Watson-Topper方法预测了不同粗糙表面,疲劳裂纹萌生所需的加载循环次数。研究结果进一步丰富了对粗糙表面接触疲劳机理的研究。

    • 某型雷达反射板轻量化仿真设计

      2021, 21(20):8442-8448.

      摘要 (351) HTML (0) PDF 18.23 M (541) 评论 (0) 收藏

      摘要:为满足某型雷达支架反射板的轻量化要求,使用碳纤维复合材料代替原有的1350铝合金材料。改进后的碳纤维材料反射板厚度由1.8mm下降到1.4mm,使结构重量减轻了50%。碳纤维材料相比于铝合金材料在强度刚度上都具有优势,但由于反射板厚度下降,无法判断其力学性能是否下降,需要进行理论计算及仿真论证。利用ANSYS软件对改进后的反射板进行模态分析、随机振动分析和瞬态动力学分析,并对其各阶固有频率进行了理论计算。结果表明,二阶固有频率与二阶工作频率较为接近,应适当调整该阶工作频率,避免在固有频率附近工作。改进后的碳纤维反射板在振动载荷下安全系数提升9.473倍,冲击载荷下安全系数提升了3.269倍。研究结果为碳纤维材料替代传统金属材料提供了新的思路,该产品现已通过整机试验。

    • >TJ武器技术
    • 高能发射药在高速冲击下屈服强度的分析方法刘计划

      2021, 21(20):8449-8453.

      摘要 (342) HTML (0) PDF 3.64 M (499) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究高能发射药在高速冲击下屈服强度的分析方法,利用落锤试验机进行低常温下DAGR125发射药的冲击试验,得到不同冲击速度下发射药轴向应力的演化规律。在此过程中,结合高速摄像技术,获得冲击过程中发射药表面的灰度图像,通过数字图像相关方法得到发射药表面变形,从而建立高能发射药在冲击载荷作用下的应力应变曲线。随后,利用三种分析方法(分别为初始拐点法、切线法及二次导数法)获得了发射药在高速冲击下的屈服强度。经过对比分析发现,常温下DAGR125屈服强度的有效分析方法为初始拐点法,而切线法对低温下DAGR125发射药屈服强度的确定适用性更好。

    • 不同炸药在激光辐射下响应特性

      2021, 21(20):8454-8457.

      摘要 (404) HTML (0) PDF 4.27 M (517) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究炸药在激光作用下的影响特性,采用激光辐射装有三种炸药的约束装置,并利用温度测试系统记录炸药的温度历史曲线,分析了激光作用下不同炸药的相应特性及其差异,结果表明相同功率下,激光辐射直径小,炸药温度升高速率快,且THL、TOL、PBXN-109延迟时间更短,点火温度更高,炸药反应完全性更充分;两种熔铸炸药相比,THL比TOL需要更长的延迟时间和更高的点火温度,两种炸药反应现象类似;不同类型炸药之间的对比PBXN-109炸药比两种熔铸炸药更钝感,且延迟时间差异更小,毁伤模式完全不同。

    • >TK能源与动力工程
    • 内插热管太阳能真空管集热性能优化

      2021, 21(20):8458-8464.

      摘要 (414) HTML (0) PDF 3.15 M (527) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立了内插热管太阳能真空集热管(Solar vacuum collector tube with an inserted heat pipe, SVCTIHP)内部热量传递的数学模型,利用MATLAB软件对型号为Z-Bj/0.6-WF-1.5/16-58的SVCTIHP的动态响应特征进行模拟分析和实验验证。对热量在SVCTIHP内部传递过程中各主要环节的热损失随结构、材料参数的变化规律进行了模拟,分析了提高SVCTIHP集热性能的途径,发现热管与翅片的接触热阻对SVCTIHP集热效率的影响大。利用新型导热胶对热管与翅片的接触部位进行了填充性粘结并进行了实验测试。结果显示,工艺改进后,该型热管冷凝出口端温度提高了37.8℃,集热效率提高12%。

    • >TM电工技术
    • 基于多机协调进相的无功分配方法

      2021, 21(20):8465-8470.

      摘要 (305) HTML (0) PDF 1.90 M (400) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对电网轻负荷运行时段的无功过剩、主网电压升高的问题,论文研究了基于多机协调进相运行的无功分配策略。为确定机组最大进相深度,分析了生产厂家、进相试验和BPA仿真的PQ曲线,得到机组进相运行特点及差异性,指出多机进相协调运行时,应依据进相机组的当前有功和进相试验曲线得到最大进相深度。以多机进相整体安全裕度最大、各机组安全裕度相近为目标,建立多机协调进相的无功分配模型,并设计了粒子群算法求解模型。最后通过某实际220kV分区电网仿真分析,验证了方法的有效性。

    • 基于改进物元可拓模型的光充储系统运营效益评价

      2021, 21(20):8471-8480.

      摘要 (319) HTML (0) PDF 1.95 M (394) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着光伏发电规模的不断扩大和储能技术的快速发展,光伏发电和储能系统的结合逐渐得到应用,其运营效益可以有效地衡量光充储系统的经济性,也是系统能否进一步推广的关键。本文通过建立4个层面18个指标的光充储系统运营效益评价指标体系,并采用了主客观结合的组合赋权模型,结合改进的物元可拓模型对光充储结合系统的运营效益情况展开评价,并对评价结果展开分析。结果表明光充储系统总体的运营效益状况良好,并且本文构建的光充储系统运营效益评价模型能够进行有效评价。

    • 基于大数据挖掘的电力变压器差异预警规则

      2021, 21(20):8481-8489.

      摘要 (327) HTML (0) PDF 4.81 M (615) 评论 (0) 收藏

      摘要:考虑到模糊边界问题以及变压器个体之间的差异性特征,提出了一种基于大数据挖掘的电力变压器健康状态差异预警规则策略。应用模糊C-均值法辨识变压器的最优特性,通过概率图验证该方法能最大限度地反映变压器的个性化特征,且所选特特征下的全套溶解数据符合Weibull模型。然后对溶解气体分布特征与缺陷/故障率进行关联分析,计算出相应的报警阈值。将气体浓度和气体增加率与已建立的警告相关联,可以识别变压器的运行状态,在此基础上,提出了基于不同阈值的预警规则,并将其应用于现场运行的变压器。试验结果表明,提出的方法准确率高达98.21%,证明了提出方法具有良好的状态监测性能。

    • 考虑响应特性的需求侧多元可控负荷协同调控策略

      2021, 21(20):8490-8497.

      摘要 (363) HTML (0) PDF 6.65 M (759) 评论 (0) 收藏

      摘要:需求侧多元可控负荷灵活调控,能够促进含新能源电力系统供需平衡。为了研究多种可控负荷在调控过程中的响应特性和协同机制,本文分析了单类可控负荷运行特性,提出了可控负荷群参与国内电网调控的实施架构及实现方法;构建了基于负荷聚合商的多元可控负荷集群调控模型,并提出了以调控偏差最小为目标的多元可控负荷协同调控策略,实现日内“削峰”、“消纳”双场景调控。仿真验证了本文所提策略能够与预期目标曲线形成较精准匹配,同时还具备较大的经济性。

    • 考虑风电反调峰特性的储能调峰优化策略

      2021, 21(20):8498-8503.

      摘要 (392) HTML (0) PDF 2.78 M (525) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决风力发电并网的不确定性导致的电力系统调峰困难问题,提高新能源综合利用率,在深入分析储能调峰原理的基础上提出一种考虑风电调峰特性的储能调峰优化策略。论文首先介绍风电反调峰特性影响,根据调峰特性确定最低移峰功率和最高填谷功率,接着再综合考虑系统功率平衡约束、储能系统约束和电源测约束的基础上增加调峰可靠性约束,建立以负荷方差最小为目标的系统优化模型,最后构建计及调峰可靠性的评价指标。以某电网阶段时间内负荷数据为基础进行算例分析,对比恒功率策略,仿真结果验证文章方法调峰效果更优。

    • >TN电子技术、通信技术
    • 一种内贴片式压电泵的结构设计与理论分析

      2021, 21(20):8504-8508.

      摘要 (340) HTML (0) PDF 4.79 M (395) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对无阀压电泵的输出压力小的问题,提出了一种内贴片式无阀压电泵。压电泵采用螺纹配合结构,由压电振子和螺杆组成,其中压电振子包括金属基体和压电陶瓷片。压电振子通过交流电信号形成旋转弯曲运动,与外部衬套配合形成可移动空腔运输液体。首先进行了模态理论分析,构建了水环境下的流固耦合运动方程。接着利用有限元软件对压电振子进行了模态分析。结合频率一致性和相邻干扰模态设计要求,对压电振子的结构参数进行优选。对压电振子的湿模态进行了仿真分析,结果表明,与空气条件下相比,水环境下的振动频率较低,下降了343.7 Hz和326.4 Hz,并且频率一致性更差,这为后续压电泵研究分析打下了基础。

    • 重构小波阈值的微机电系统-惯性测量单元降噪处理

      2021, 21(20):8509-8514.

      摘要 (335) HTML (0) PDF 5.89 M (342) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文针对随机误差对微机电系统-惯性测量单元(micro electro mechanical systems inertial measurement unit,MEMS-IMU)输出数据精度的影响,利用离散小波变换可降噪的特点,对MEMS-IMU数据进行降噪处理。在小波降噪过程中,阈值的估计以及阈值函数的选取直接关系到降噪的质量,本文构建一个新的阈值函数,通过调节阈值函数中的比例因子,解决传统多重小波分解重构在降噪方面的不足。实测数据的处理结果表明,在小波降噪过程中,新的阈值函数能够有效抑制MEMS-IMU中随机误差的影响,与传统小波降噪相比,新的阈值函数降噪后,信号具有更佳的平滑度,能够有效提高捷联惯性导航系统的定位定姿精度。

    • 典型低功耗无线智能设备的一般功耗模型

      2021, 21(20):8515-8521.

      摘要 (299) HTML (0) PDF 9.32 M (3939) 评论 (0) 收藏

      摘要:低功耗无线智能设备数量正在急剧增长,研究其功耗影响规律有助于优化设备的电源模块,还能为自供电设备提供基本的设计指导。本文开发了一种典型无线低功耗蓝牙设备,根据无线设备的工作特征定义了无线数据吞吐率及工作占空比两个基本参数,建立了基于上述基本参数的一般功耗模型。通过所搭建的功耗测试平台测量了上述蓝牙设备在不同工作条件下的平均功耗值,实验结果验证了理论模型。本文工作在低功耗无线设备的功耗分析和优化方面有一定的指导意义。

    • >TP自动化技术、计算机技术
    • 薄层油页岩电加热原位改性温度场数值模拟

      2021, 21(20):8522-8526.

      摘要 (290) HTML (0) PDF 2.74 M (350) 评论 (0) 收藏

      摘要:原位开采是油页岩未来主流开采技术,目前油页岩原位开采技术研究对象多为厚层油页岩,但我国存在大量的薄层油页岩,故研究薄层油页岩原位电加热温度分布规律具有重要的意义。针对我国特殊薄层油页岩结构,采用ANSYS软件中瞬态热分析模块,建立薄层油页岩原位电加热模型,研究加热5年内薄层油页岩中温度场分布。仿真结果表明,油页岩的有效加热体积随加热时间增加而增大,且加热前3年增加速度显著快于3年之后,加热3年后继续加热增热效果已不明显,故加热薄层油页岩在加热3年可以使利益最大化。研究结果为我国薄层油页岩的开发提供支撑。

    • 一种改进的毫米波雷达聚类算法

      2021, 21(20):8537-8543.

      摘要 (564) HTML (0) PDF 7.24 M (4161) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对毫米波雷达数据均匀性差,数据量小,噪点多等问题,本文提出一种基于DBSCAN (Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise) 的雷达自适应聚类算法。改进算法能够根据K近邻距离和目标反射截面自适应调整聚类半径。首先给出一种聚类半径根据K近邻距离动态调整的机制:目标第K个近邻的距离与阈值相比较,以确定阈值半径取值。再提取雷达提供的目标反射截面,基于该值计算目标假象半径作为聚类半径的补充量。实现根据目标反射截面与数据稀疏程度自适应聚类的效果。将改进算法与不同参数的DBSCAN聚类算法在真实雷达点云数据进行实验对比。相较于选取合适参数的DBSCAN算法,改进算法能够更好适应毫米波雷达点云特征,对行人目标识别准确率提高4.18%,对车辆目标识别准确率提高5.63%。

    • 基于多策略融合灰狼优化算法的特征选择方法

      2021, 21(20):8544-8551.

      摘要 (280) HTML (0) PDF 3.83 M (3974) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对基本灰狼优化算法在求解复杂优化问题时存在解精度低、探索与开发能力不平衡、收敛速度慢和易陷入局部最优的缺点,提出一种基于多策略融合的改进灰狼优化算法。首先,设计一种基于正弦函数的非线性过渡参数策略替代原灰狼优化算法中的线性递减策略,以实现算法从勘探到开发的良好过渡;其次,利用个体自身历史最佳位置和决策层个体(α, β, 和δ)共同引导群体进行搜索,以加速算法收敛速度和提高寻优精度;然后,在当前最优灰狼个体上引入小孔成像学习策略产生新的候选个体,以降低算法陷入局部最优的概率。选取6个基准测试函数进行数值实验,结果表明,改进算法在求解精度和收敛速度指标上均优于其他比较算法。最后,将改进算法用于求解特征选择问题,对10个常用数据集的仿真结果表明,改进算法能有效地提高分类精度和选择最优特征。

    • 一种自主空中加油视觉导航图像处理方法

      2021, 21(20):8552-8557.

      摘要 (370) HTML (0) PDF 6.65 M (513) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对自主空中加油近距导航问题,本文提出了一种锥套检测和跟踪的视觉导航图像处理方法。其中,锥套检测利用阈值法和数学形态学方法消除图像干扰后首先提取所有的轮廓,然后对轮廓进行检查,匹配得到目标锥套轮廓。锥套跟踪以上一帧图像的定位结果作为先验信息来确定当前帧图像的可能范围,然后采用上述锥套检测方法进行处理。最后,以一架微型六旋翼飞行器作为受油机,利用自主空中加油试验台获取的真实飞行图像,对所提出的视觉导航图像处理方法进行了验证。试验结果表明,本文提出的视觉导航图像处理方法具有较高的实时性及可靠性,能够满足自主空中加油的要求。

    • >TQ化学工业
    • 羧基化氧化石墨烯对活性炭超电容性能的影响

      2021, 21(20):8558-8564.

      摘要 (392) HTML (0) PDF 7.98 M (497) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文通过柠檬酸油浴法减少氧化石墨烯(GO)表面的环氧基含量,以此减小石墨烯平面的离域π键的弯曲变形,该材料能与超电容活性炭(AC)复合形成稳定整体结构,有效提高电容性能。研究发现以250 ℃热处理的AC&GO所形成的化学交联结构具有良好的循环性能,在水系电解质中经过10 000次循环后容量仍保持97.8%。开环作用也使得GO上的羟基和羧基等亲水基含量有所提高,这些基团能提供额外的赝电容,在1 A/g的电流密度下保持了225 F/g的电容。该结果表明通过对GO表面官能团改性复合,能优化炭材料电容性能。

    • >TU建筑科学
    • 河北平原地区“双替代”农宅低碳化改造多目标优化设计

      2021, 21(20):8565-8573.

      摘要 (400) HTML (0) PDF 4.78 M (3802) 评论 (0) 收藏

      摘要:为缓解区域供能紧张现状、提升清洁取暖工作成效,基于Rhino-Grasshopper可视化编程平台,以采暖碳排放、室内热舒适、改造全局成本增量为优化目标,构建河北平原“双替代”农宅低碳化改造多目标优化设计模型。实证研究表明:1)“双替代”农宅具有较大的性能优化潜力,低碳化改造后I类农宅(燃气壁挂炉)的3项目标性能均优于II类农宅(空气源热泵);2)I类农宅最优改造方案为120mm外墙/180mm屋面EPS保温层+三玻双中空外窗+无吊顶,该方案可减碳91.6%、室内热舒适改善56.8%、全局成本增量-58 739元;II类农宅最优改造方案为110mm外墙/160mm屋面EPS保温板+三玻双中空外窗+室内无吊顶,该方案可减碳90.6%、室内热舒适改善53.6%、全局成本增量-26 571元。

    • 地形起伏变化下的边界层参数化台风风场模型

      2021, 21(20):8574-8581.

      摘要 (378) HTML (0) PDF 12.96 M (3891) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于登陆台风来说,采用平坦下垫面和单一的地表粗糙长度假设并不能与实际情况相吻合。为了更准确地模拟台风近地面风场,本文基于现有参数化台风风场模型,采用随地形变化的坐标系建模方法和高精度地形与土地覆盖资料,考虑了台风登陆过程中地形起伏和土地覆盖变化的影响。针对历史上影响广东省的三个台风案例,本文利用大量观测数据对比和验证了改进后的台风风场模型。对比结果说明,改进后的参数化台风风场模型对风速的模拟并没有表现出明显的系统偏差,并且能较好地模拟出台风登陆过程中风速风向的时程变化。

    • 微动剖面探测法在城市轨道交通勘察中的应用及效果:以广州地铁十号线为例

      2021, 21(20):8582-8591.

      摘要 (397) HTML (0) PDF 25.16 M (2043) 评论 (0) 收藏

      摘要:在城市轨道交通工程地球物理勘测中一直面临抗干扰和精准探测难题。本文以广州市轨道交通十号线寺右新马路段地下人防构筑物探测为例,介绍了二维微动剖面探测技术的方法理论及其在城市轨道交通工程勘察中的应用效果。通过与钻探成果的对比分析,本文提出了该方法在城市轨道交通勘测、设计不同阶段的使用建议。本文的研究结果表明,微动剖面探测方法非常适用于城市复杂强干扰的工作环境,能为轨道交通勘察设计、施工安全提供重要的依据,对提高工程地质勘察精度,降低勘探成本与施工风险,缩短建设工期起到重要作用。

    • 风电机组基础环周边混凝土受力机理分析及基础加固

      2021, 21(20):8592-8599.

      摘要 (444) HTML (0) PDF 7.06 M (557) 评论 (0) 收藏

      摘要:基础环在风电机组基础中得到了广泛应用,其中基础环周边混凝土存在开裂、冒浆等共性问题,需要深入分析混凝土的受力机理并寻求解决思路。首先,结合实际风机运行情况给出了基础环传递给周边混凝土的非均匀作用力形式,并解析了混凝土的应力场;其次,考虑在基础台柱混凝土外侧施加围压,对比分析施加围压前后混凝土的应力场及位移场的变化;最后,提出工程中实现加载围压的方案,并给出钢环的相关设计参数。工程算例结果表明:施加围压后,混凝土径向压应力会小幅增大,环向拉应力却显著降低,可以有效抑制裂缝的产生及扩展,同时还可增强钢筋与混凝土的粘结性能。研究成果可为风机基础加固治理提供参考建议。

    • 降雨条件下高家峪滑坡滑动距离预测及灾害评估

      2021, 21(20):8600-8606.

      摘要 (469) HTML (0) PDF 12.31 M (512) 评论 (0) 收藏

      摘要:为充分研究苍岩山镇南高家峪村滑坡的分布范围、规模及诱发滑坡的影响因素,通过有限元、有限差分的仿真计算方法研究了降雨工况下高家峪村滑坡安全系数及滑坡滑动距离、范围及覆盖厚度。结果表明:当前高家峪潜在滑坡处于临界失稳状态,通过计算预估滑坡面积约为14000m2,滑坡方量约为116000m3;基于参数正交设计计算得出的结果显示:降雨导致的滑床孔隙水压力系数上升会大幅提高滑动距离,滑坡冲击距离的范围约96m-155m,极端条件下滑坡可能覆盖民房70余间,公路断交约178m,雷雨季节应加强监测防护措施,避免地质灾害带来的人员、财产损失。

    • 压实土孔隙结构特性演化的定量分析

      2021, 21(20):8607-8613.

      摘要 (331) HTML (0) PDF 4.39 M (482) 评论 (0) 收藏

      摘要:人工压实土被广泛用于土石坝、路基与垃圾填埋场等重要土工构筑物,其工程力学特性的控制与评诂是土工构筑物长期稳定性的关键。压实土工程力学特性控制的主要内因在于控制制备形成的孔隙结构,而压实土的孔隙结构主要受土体的初始状态影响。本文开展了粉土与黏土压实孔隙结构影响因素的研究,同时利用低场核磁共振技术对孔隙结构演化进行定量测定。结果表明,初始含水率、干密度对压实土的孔隙大小及分布有重要影响,且这种影响对粉土与黏土并不相同。压实粉土的优势孔径随初始含水率的增大先增加后减小,同时干密度增大抑制了初始含水率对压实土孔隙结构的影响。研究识别了压实细粒土孔隙结构演化定量表征的关键参数。

    • 狭长型地铁基坑的空间效应定量化研究

      2021, 21(20):8614-8620.

      摘要 (335) HTML (0) PDF 6.73 M (611) 评论 (0) 收藏

      摘要:为定量化分析狭长型地铁基坑的空间效应对支护结构变形的影响,在验证基坑数值模型有效的基础上,通过有限元数值模拟方法研究了不同长宽比和深宽比基坑开挖后支护结构的变形。结果表明:随着基坑长宽比的增大,长边支护结构的最大水平位移变化显著,且明显大于短边的最大水平位移,浅坑的(H/B<1,H为挖深、B为基坑宽度)长短边最大水平位移比达到8,深坑(H/B >1)的位移比在3左右;基坑长宽比为1

    • 富水砂层大断面暗挖隧道施工地层演化

      2021, 21(20):8621-8628.

      摘要 (333) HTML (0) PDF 12.36 M (515) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于施工环境复杂的暗挖隧道工程,科学合理掌握施工地层演化过程是安全施工的前提。本文以北京地铁12号线光熙门站~西坝河站区间富水砂层大断面暗挖隧道工程为研究背景,借助FLAC 3D有限差分软件,对工程设计施工方案进行模拟,得到了施工过程中地层孔隙水压力、地层沉降损失演化过程,并与现场监测数据进行对比验证,为工程施工规避风险源提供参考。结果表明:1)施工掌子面孔隙水压力集中位置主要在暗挖隧道上方注浆形成的“注浆拱”拱顶以及断面未注浆范围;隧道施工过程中,沿施工掘进方向在施工掌子面前、后10m到掌子面位置范围内,是发生涌水关键位置;2)地层沉降值经历了由沿中轴线对称分布到集中在中轴线位置处的变化过程,最后沉降值沿中轴线对称分布,导洞1施工掌子面处地表沉降值稳定在12mm左右;初期支护拱顶沉降以及拱脚水平收敛均分别在45天、30天左右达到稳定;3) 现场反馈的施工信息与模型计算地层演化过程相吻合,计算结果可为富水砂层大断面暗挖隧道施工方案的选择提供参考。

    • 共面断续节理岩体模型抗剪强度及破坏特征分析

      2021, 21(20):8629-8637.

      摘要 (365) HTML (0) PDF 25.08 M (822) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究共面断续节理的几何特征对岩体力学性质的影响,对制作的含节理类岩石材料进行了直剪试验,运用Vic-3D技术记录全场应变演化过程,并根据室内试验建立颗粒流模型,探究了节理连通率和岩桥长度对岩体抗剪强度及裂纹发育的影响,结论如下:各级法向应力下,节理连通率的增加会使岩体抗剪强度均有所下降,而节理连通率相同时岩桥长度的改变则不会对岩体抗剪强度造成明显影响;岩桥长度是改变裂纹发展趋势的主要因素,且法向应力的增加会促进节理端部翼裂纹的发展;最后从能量的角度出发揭示了节理连通率和试样破坏失稳的关系。

    • 冻融循环对卜奎清真寺古青砖力学性能影响的试验研究

      2021, 21(20):8638-8643.

      摘要 (350) HTML (0) PDF 7.39 M (466) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更好地保护珍贵古建筑,对卜奎清真寺古青砖进行了冻融前后的孔隙率、抗压强度及电镜扫描试验。试验结果表明,虽然古青砖的初始抗压强度和孔隙率均存在着较大的个体差异,但它们之间的关系对于Balshin、Ryshkevitch和Hasselmann所提出的半经验计算式都比较适用,且Ryshkevitch的指数关系方程最为合适,并确定其回归系数 与 的取值分别为43.336 和7.614;经历不同次冻融循环后,古青砖的孔隙率都有所增加,增幅在2.92~6.98%之间,孔隙率增量与冻融次数基本呈线性关系,且与初始孔隙率关系不大;冻融循环后古青砖抗压强度损伤量与冻融次数基本呈线性关系,并确定了其系数回归方程;电镜扫描微观结构形态分析结果与宏观试验趋势相吻合。研究成果对预测该地区同类古青砖建筑使用寿命并确定最佳修复时间具有一定的指导意义。

    • 含水率与干湿循环对蒸压轻质混凝土抗压强度的影响

      2021, 21(20):8644-8649.

      摘要 (355) HTML (0) PDF 8.45 M (615) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究水分对蒸压轻质混凝土力学性能的影响规律,开展了不同含水率和干湿循环次数蒸压轻质混凝土砌块的单轴压缩试验、X射线衍射试验和微观分析,得到了不同含水率和干湿循环次数下蒸压轻质混凝土抗压强度和弹性模量,并探讨抗压强度、弹性模量与含水率、干湿循环次数之间的变化规律。结果表明:抗压强度和弹性模量在含水率从0%增加到20%时,先快速降低,后降低速率变得缓慢并趋于稳定;随着干湿循环次数增加,水化反应在不断进行,水化产物不断增多,但干燥收缩作用也在不断加强,故导致抗压强度和弹性模量呈先增加后下降的趋势。

    • 高持续荷载下混凝土徐变和损伤耦合机理

      2021, 21(20):8650-8655.

      摘要 (289) HTML (0) PDF 5.90 M (467) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文研究了混凝土在高持续荷载作用下徐变和损伤的耦合机理。本文采用加卸载、碱骨料及高温烘烤三种方法获得了带不同初始损伤的混凝土,并开展了损伤混凝土在不同应力水平高持续荷载下的徐变试验,分析了混凝土徐变变形和损伤随持荷时间的变化规律,研究了单调加载和持续荷载下材料内部损伤演化和应变能累积的关系。研究表明,混凝土在长期荷载作用下损伤随徐变应变增加而增大,在损伤稳定发展阶段徐变应变与损伤基本成线性关系。混凝土在不同荷载形式下应变能和损伤的演化关系相同,可以通过混凝土单轴损伤-应变能关系来表征高持续荷载下徐变和损伤的耦合关系。本文研究成果可以为长期荷载下混凝土结构分析提供参考。

    • 基于子模型法的钢拱桥关键梁段精细化分析

      2021, 21(20):8656-8662.

      摘要 (326) HTML (0) PDF 15.17 M (439) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对某单跨钢拱桥,基于子模型方法,利用ANSYS有限元先进行全桥整体分析,得出所需边界条件,继而对关键梁段进行精细化建模,根据实际荷载情况进行加载,分析了关键梁段的空间应力分布状态以及局部稳定性。结果表明:车行道与人行道关键梁段在最不利荷载工况作用下,其应力水平与稳定性均能满足规范要求。

    • >U交通运输
    • 盾构隧道联络道爆破施工优化

      2021, 21(20):8663-8669.

      摘要 (411) HTML (0) PDF 10.83 M (569) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对盾构隧道间联络道爆破对既有盾构隧道结构造成的不良影响,对隧道的爆破施工方案进行优化,并利用有限元数值模拟软件建立数值模型,分析不同爆破位置对隧道管片稳定性的影响。通过模拟计算可知:当联络道掌子面与管片距离为0时,在隧道管片上出现较高的应力集中,盾构隧道管片是极不稳定的;将桶形掏槽调整为渐进式螺旋掏槽,并增加崩落眼的延时间隔数量,主应力值降低较明显,最大降幅63.45%,开挖轮廓内外的螺栓应力分别降低了77.23%、72.36%,降低后的应力均小于螺栓的屈服强度。位移仅有2.6mm,较优化前降低了27.78%,由此可知此时管片是安全的。

    • 基于个体行为画像的路段拥堵责任划分方法

      2021, 21(20):8670-8679.

      摘要 (415) HTML (0) PDF 10.57 M (508) 评论 (0) 收藏

      摘要:在学校、医院、商场等公共生活服务场所周边路段上经常发生的交通拥堵具有特殊性:它们往往是由特定事件触发特定出行者短时间扎堆聚集所导致的一种特殊类型的交通拥堵,这类拥堵的成因及治理对策具有重要的研究价值。本研究利用自动车辆识别(automatic vehicle identification, AVI)技术对出行者的长、短期交通行为进行重构,探究导致公共生活服务场所周边路段的拥堵原因及拥堵责任划分方法。本文基于AVI数据建立了个体长、短期交通行为画像方法,通过多层卷积神经网络和层级聚类模型精确定位出导致公共生活服务场所周围路段拥堵的主要责任车辆。针对同一路段上的不同车辆,依据其长、短期出行行为特征,进行个性化精准管理,是在有限资源限制条件下解决公共生活服务场所周边拥堵问题的有效途径。研究选取安徽宣城市第六中学门前的常发路段拥堵作为研究对象,发现对于经过案例学校门前路段的所有出行者来说,只须对其中0.5% ~0.7%的“致堵车辆”采取重点管理措施就可以有效缓解学校门前路段的拥堵问题。

    • >V航空、航天
    • 叶顶间隙对压气机非设计转速气动性能影响的试验研究

      2021, 21(20):8680-8687.

      摘要 (303) HTML (0) PDF 8.60 M (694) 评论 (0) 收藏

      摘要:以某大涵道比涡扇发动机的十级高压压气机为研究对象,在高转速压气机试验器上详细开展了叶尖间隙对压气机非设计转速性能特性与稳定边界影响的试验研究,同时结合级间流场精细化测量,揭示了叶尖间隙影响多级压气机级间匹配的机理。结果表明:间隙增大后压气机非设计转速的流量压比和流量效率特性线均整体下移,且间隙对气动稳定性有显著影响,压气机的前面级未出现压比降低的情况,后面级做功能力明显降低,间隙影响主要集中在叶高80%截面以上,使得压气机更容易进入失速状态。

    • 考虑运营参数不确定性的民机机翼优化对燃油经济性的影响

      2021, 21(20):8688-8694.

      摘要 (316) HTML (0) PDF 9.79 M (462) 评论 (0) 收藏

      摘要:燃油经济性是民机市场竞争力的主要指标之一,在实际运营中飞机的商载和航程具有不确定性,直接影响燃油经济性。利用基于物理模型的开源软件计算燃油消耗,采用基于人工神经网络的代理模型,对民机机翼分别进行确定性及考虑商载和巡航航程不确定性的优化设计,以期降低燃油消耗总量。研究结果表明:考虑运营参数不确定性的优化结果相比确定性优化设计,执飞相同数量的航班时燃油消耗总量降低约1.26%,具有一定的经济收益前景。

    • 侧向跑道机场滑行路径优化

      2021, 21(20):8695-8701.

      摘要 (403) HTML (0) PDF 4.72 M (440) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了缓解机场场面交通拥挤状况,提高侧向跑道机场场面运行效率,构建了侧向跑道机场航空器滑行路径优化模型。该模型以航空器加权滑行时间和延误等待时间最小为目标,提出了动态优化航班的优先级的优化方案。将航空器的运行规则转化为相应的数学约束条件,根据侧向跑道机场的滑行道调度问题进行算法设计,运用改进的遗传算法对模型进行求解,以航空器的优先级滑行序列和航空器滑行路径为染色体,基于MATLAB对双链染色体进行编码,并对4种滑行冲突与解脱进行分析。以成都天府国际机场为例进行算例分析,与先到先服务序列进行对比,采用优化方案的序列可以节省42秒,并与蚁群算法进行比对,验证了改进的遗传算法的有效性,可以为繁忙机场的滑行调度提供决策支持。

    • >X环境科学、安全科学
    • 基于Landsat-8 OLI与Sentinel-2 MSI传感器的香港近海海域叶绿素a浓度遥感反演

      2021, 21(20):8702-8712.

      摘要 (540) HTML (0) PDF 6.21 M (543) 评论 (0) 收藏

      摘要:为验证Landsat-8 OLI遥感数据与Sentinel-2 MSI遥感数据监测近海海域叶绿素a浓度可行性,以其为数据源,香港近海海域为研究区域,以半分析模型为方法,挑选与监测点实测叶绿素a浓度采集时间一致且遥感影像云覆盖率小于10% 影像清晰的两类遥感影像。对两类遥感影像分别选取2/3的遥感影像数据经预处理后提取其对应实测日期监测点位置遥感反射率进行相关性分析,得到相关性最高的反演因子进行建模,并且利用剩下的1/3数据对其反演回复回归模型进行精度检验,其结果与OCx模型反演结果进行对比效果显著。基于Landsat-8遥感数据建立的最佳反演回归模型为Y=6.8x2-20.77x+17.02,R2=0.906略高于基于Sentinel-2遥感数据建立的最佳反演回归模型Y=-3.345e+05x2+3826x-3.44,R2=0.801,证明了就香港近海海域叶绿素a浓度反演两类遥感数据的可行性,且两类数据的反演结果均呈现出香港近海海域内部海域叶绿素a浓度高于外部叶绿素a浓度的现象。

    • 基于飞行小时的航空碳核查方法

      2021, 21(20):8713-8718.

      摘要 (379) HTML (0) PDF 3.66 M (486) 评论 (0) 收藏

      摘要:碳核查为航空碳排放监测体系的重要环节,为核查上报碳排放数据合理性,针对核查方法的适用性和准确性,提出一种基于飞行小时的航线碳核查方法。首先通过分析航段内各个飞行阶段的飞行小时与油耗特征,建立飞机油耗量区间估计模型。而后根据航线飞行小时特征,运用行程可靠性与FAA畅通滑行时间定义确定地面滑行时间阈值,结合航线飞行小时的季节性特征,提出基于航线的碳排放核查方法,实现航线年度上报数据的核查。最后分别对北京-上海航线1月、7月的航班进行了算例分析,为核查航班碳排放合理性提供了参考。

    • 基于改进蝙蝠算法优化广义回归神经网络的岩质边坡稳定性预测

      2021, 21(20):8719-8726.

      摘要 (433) HTML (0) PDF 4.10 M (423) 评论 (0) 收藏

      摘要:在对边坡进行稳定性评价时,传统的数值分析法计算量大,对经验的依赖性强,无法很好地反映边坡动态开放和非线性的特征。本文针对岩质边坡的上述特点,采用广义Hoek-Brown非线性破坏准则力学参数作为边坡稳定性的影响因素。利用改进后的蝙蝠算法(BA)搜寻最优解来更新广义回归神经网络(GRNN)的光滑因子, 建立改进的BA-GRNN边坡稳定性预测网络。针对蝙蝠算法种群个体缺乏变异机制,在迭代过程中寻优能力下降的问题,引入交叉变异算子改进蝙蝠种群的多样性,使其保持持续优化能力。将改进BA-GRNN网络、BA-GRNN和GRNN三种网络得到预测结果进行对比, 发现改进后的BA-GRNN预测网络对于边坡状态和安全系数预测精度更高,在边坡稳定性的预测方面有更好的适用性。

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