摘要:马铃薯的外部品质决定了其附加经济效益，高效准确的外部品质分级可将经济效益最大化。通过梳理马铃薯外部品质分级的现有研究成果，综述了人工分级，机械分级和机器视觉分级的研究进展。重点论述了机器视觉分级方法，按照大小特征、形状特征、缺陷特征三个方面将机器视觉分级方法做出了详细的分类和评述。最后总结了三种方法各自存在的优点和不足，并为机械分级和机器视觉分级提供了新的研究思路。

摘要:超高性能混凝土(UHPC)具有高强、高韧和耐腐蚀等特性，前景广阔。高水泥含量是导致UHPC经济效益低、环境污染重和能源消耗高的重要因素之一，限制了其广泛应用。相较于水泥，硅灰、粉煤灰、粒化高炉矿渣、石灰石粉和偏高岭土及稻壳灰等掺合料的CO2排放与能耗更低，作为工业或农业废弃物来部分替代水泥，配置低水泥用量UHPC意义重大。在UHPC特有的超低水灰比条件下，各掺合料的理化性质差异明显，水化过程中可同时产生一种或多种效应，包括增塑效应、微集料效应、火山灰效应、形态效应和温峰削减效应，综合对比各掺合料水化结果，硅灰和粉煤灰对UHPC产生的影响最为突出。合理的单掺对减小基体孔隙率、优化孔结构，提高UHPC工作性能、力学性能和耐久性能效果显著，多掺形成的多元复合胶凝体系可相互促进原材料之间的水化耦合，弥补高含量单掺替代水泥引起的稀释或增稠等缺陷，制备出更高品质的UHPC。可见，深入揭示掺合料在UHPC中的应用对于完善现有的堆积理论模型，高效利用原材料和废物再利用至关重要。

摘要:安康市汉滨区地质环境脆弱，滑坡频发对当地居民生命财产安全造成严重威胁，针对该区域进行滑坡易发性评价是滑坡防治的有效措施。自适应提升模型和随机森林模型作为新颖的集成学习方法被应用至国内外滑坡易发性评价研究中，但基于两者的混合模型在滑坡易发性中的应用研究尚未开展。为对比混合模型与单一模型的滑坡易发性评价精度，本文根据地质灾害详查资料圈定509处滑坡，结合研究区地质环境背景，选取高程、坡度、坡向、年均降雨量、地层岩性等13类因子进行评价。受试者工作特性曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）结果表明，同单一模型相比，混合模型的训练集正确率和验证集预测率均为最高；混合模型的高易发区滑坡密度达到1.94，高于随机森林（1.86）和自适应提升模型（1.68）；通过区内三处历史滑坡进行验证，结果显示区划结果与滑坡分布相吻合，说明自适应提升-随机森林混合模型可作为滑坡易发性评价的新方法，其区划结果可为滑坡防治与土地利用规划提供借鉴。

摘要:作为粤港澳大湾区所在的东江流域的源头，东江源生态环境功能受到政府和社会高度重视。本研究基于生态学“源”“汇”景观理论，从维护生物多样性角度出发，使用地理信息系统、遥感技术，以最小累积阻力模型构建多时序的东江源区生态安全格局，引入重力模型和最小生成树原理分析生态安全格局内部连通性，继而提出针对性的优化措施。结果表明：①三百山风景区所在的东江源中部生态源地较为稳定，东西两侧区域生态源地易受人为扰动，连通生态用地以提升整体生态功能是生态治理重点。②东江源在本世纪初无力兼顾生态保护和经济发展，生态源地呈萎缩、破碎趋势，在2016年跨省流域治理生态补偿后有所好转。

摘要:在复杂的人机系统中,保持对实验人员脑力负荷状态的监测对于维护人机系统的安全、高效运行具有极为重要的理论和应用意义。针对现有脑力负荷分类方法识别率低及实际应用时测试样本数据偏移问题,本研究提出采用迁移学习及脑电和心电特征融合的脑力负荷分类识别方法,基于多任务航空情境操作的MATB-II平台同步采集12名健康受试者的脑电信号和心电信号,分别从时域和频域上提取各生理信息特征并进行融合,在此基础上引入迁移学习,基于迁移成分分析(Transfer Component Analysis,TCA)方法进行特征空间变换,实现源域和目标域的边缘分布适配,并进行脑力负荷分类。实验结果表明,基于多生理信息特征融合识别率高于传统脑力负荷识别方法,使用迁移学习可取得较高的识别准确率,为多生理信息脑力负荷分类研究提供了新方法。

摘要:以龙华煤矿3-1煤30203工作面为工程背景，采用现场实测，理论分析和数值模拟的方法进行了区段煤柱宽度优化研究。建立了三维有限差分模型，分析了不同煤柱宽度时煤柱的弹性区宽度，煤柱支承应力分布规律以及巷道围岩变形特征。完成了煤柱松动区数字钻孔成像和煤柱受力特性现场实测方案设计并开展了实测分析，得出了顺槽煤柱松动区范围和塑性区宽度。实测结果表明20 m的区段煤柱宽度有优化的空间。综合分析数值模拟和理论分析的结果，建议龙华煤矿3-1煤综采工作面区段煤柱合理宽度为15 m。最后进行现场工业性试验验证了理论分析和数值模拟的合理性。该研究结果可以提高煤层回采率，增加经济效益，可为类似开采条件下区段煤柱的留设提供参考。

摘要:为了提高钢铁冶炼的质量，优化高炉顶压的控制方法。以大中型高炉为研究对象，通过分析高炉的工艺流程及影响炉顶压力的因素，构建了高炉炉顶压力的数学模型。在此基础上探讨了一种基于减压阀组调节的高炉顶压控制策略—跟随比例积分微分（tracking proportion integral differential, T-PID）控制 。为验证此数学模型和控制策略的有效性，应用matlab/simulink搭建了系统仿真模型，仿真结果验证了该策略的正确性。将该方法应用于某钢1#高炉顶压控制系统，结果表明高炉顶压波动能控制在±3 kPa左右，具有良好的效果。

摘要:为进一步增强酸化缓蚀剂在高温深井中的缓蚀效果，本实验以氯甲基萘为季铵化中间体，与双曼尼希碱反应，合成得到一种双曼尼希碱季铵盐，通过单因素分析法优选复配分散剂和增效剂得到高温酸化缓蚀剂SJ-1，使用失重法和电化学法评价其缓蚀性能。研究结果表明，高温酸化缓蚀剂SJ-1在180℃下，加量仅为3%时，就能使N80钢片在20%盐酸和土酸中的腐蚀速率分别达到70.15 g/(m2·h)和65.32 g/(m2·h)，均小于SY/T 5405—2019中的一级指标；高温酸化缓蚀剂SJ-1是以抑制阳极过程为主的混合控制型缓蚀剂；量子化学计算结果表明，以氯甲基萘为中间体合成的双曼尼希碱季铵盐缓蚀性能优于以氯化苄为中间体合成的。

摘要:现有微观孔隙结构研究手段多局限于在微尺度提供孔喉尺寸、孔喉比等孔隙结构参数，所得结果无法直接应用于岩心尺度及矿场尺度等宏观尺度的研究中，其研究结果与储层实际结合具有一定困难。为此，从多尺度评价角度出发，以碳酸盐岩岩心数据体为研究对象建立孔隙网络模型分析碳酸盐岩微观孔隙结构，在此基础上，根据分布函数及分形函数对其进行尺度升级，获得岩心尺度评价参数。结果表明：尺度升级后的岩心表现出明显低渗、致密特性，与孔隙网络模型分析结果相符。可见，对微观孔隙结构分析结果进行尺度升级具有一定可行性，并且升级结果对于宏观尺度的评价工作具有一定的理论意义。

摘要:南海东部的F油田为疏松砂岩稠油油田，针对投产后出现的储层出砂堵塞筛管，油井产量递减快、见水后含水上升快等难题，在充分调研常规防砂控水技术优缺点的基础上，提出了一种由亲油疏水材料构成的封隔颗粒防砂控水技术。利用实验、油藏工程、数值模拟等方法评价了封隔颗粒的防砂控水效果。结果表明：（1）封隔颗粒防砂控水技术具有无需找水、全井段控水、防砂、绿色环保等多种优势，配合自适应流量控水阀AICD（Autonomous Inflow Control Device），防砂控水效果进一步提升。（2）F油田部分单井矿场采用封隔颗粒防砂控水后，有明显的无水采油期，在相同采出程度的情况条件下，含水上升率明显更低，防砂控水增油效果显著。该技术为类似疏松砂岩油田的防砂控水开发提供了借鉴，推广前景良好。

摘要:

摘要:针对渤海K油田电潜泵泵卡影响生产且物理解卡不彻底的问题。分析了渤海K油田电潜泵结垢是泵卡主因,垢样主要由胶质、沥青质和碳酸钙镁、铁垢以及钡锶垢组成；采用了低浓度的盐酸体系,具有多级电离、缓速性的多氢酸体系和以螯合剂为主的解堵体系的化学解卡技术思路,对电潜泵堵塞物中的无机垢进行酸洗、浸泡；形成了由钙镁垢体系、盐酸体系和多氢酸体系组成的多功能性化学段塞,并开展了垢样溶蚀性评价和部件腐蚀性评价。结果证明化学解卡技术配套体系对现场垢样溶蚀率高,同时对电缆、胶筒等电潜泵部件没有腐蚀风险。该技术在渤海K油田应用16井次,解卡成功率100%,启泵累产油7×10⁴m³,增产效果显著,为渤海油田提供了一种高效、安全、经济的电潜泵化学解卡技术。

摘要:将氢气掺入天然气中形成掺氢天然气,并利用现有天然气管道或管网进行输送被认为是大规模输氢的有效方式。由于氢气的最小点火能量远低于天然气、最低爆炸极限小于天然气,因此掺氢天然气泄漏后更容易发生爆炸事故,造成严重事故后果。本文采用FLACS软件研究了室内受限空间中的掺氢天然气爆炸事故,分析了掺氢比、打火点位置、计算区域是否开放和燃烧程度四种因素对掺氢天然气爆炸事故特征和演化规律的影响。结果表明，掺氢比越大,掺氢天然气爆炸发生时间越早；距离打火点越近的位置在爆炸过程中温度和超压越先开始变化；受限空间掺氢天然气爆炸的威力远大于开放空间掺氢天然气爆炸；燃烧当量比越高,爆炸威力越强。

摘要:随着科技的进步,热交换设备的热负荷与传热强度不断增大,传统的醇类冷却剂不足以满足换热设备的冷却要求,通过向传统醇类冷却剂中加入Cu纳米粒子从而形成Cu-醇基纳米流体。对Cu-乙醇、Cu-乙二醇、Cu-丙二醇三种Cu-醇基纳米流体在波壁管中的换热特性进行数值模拟研究,同时采用分子动力学计算了Cu-醇基纳米流体的导热系数,分析了雷诺数Re与纳米颗粒体积分数φ对纳米流体的换热特性的影响。结果表明,在相同条件下,纳米流体的导热系数比基液大,且随着φ的增加而增大,通过比较这三种Cu-醇基纳米流体的导热系数,发现Cu-丙二醇纳米流体的导热系数的增幅最大；同时发现纳米流体的对流换热系数与基液相比有所提高,且随着φ的增加而增大；Cu-醇基纳米流体在强化传热的同时也会产生更大的阻力损失,且该损失随着φ的增大而增大；用性能评价因子PEC对波壁管内流体的对流换热系数与摩擦阻力系数进行综合分析。发现在三种Cu-醇基纳米流体中,Cu-丙二醇纳米流体具有最好的综合换热性能。

摘要:为使快速开关型故障限流器(fast switch fault current limiter, FSFCL)在系统应用中发挥其最大优势,提出一种配置FSFCL多目标优化新方法。首先,针对FSFCL配置组合方案多、算法搜索范围大、寻优效率低下问题,提出基于超标节点短路电流变化总量的灵敏度法。其次,计及加装FSFCL后对系统所有节点短路电流的综合影响,提出一种权衡局部与全局限流效果的衡量指标,并在此基础上兼顾经济成本,建立FSFCL优化配置模型。最后,采用灰狼算法进行求解,并在传统灰狼算法上引入非线性余弦型收敛因子,通过对IEEE30案例进行仿真验证,表明基于改进灰狼算法的pareto最优解集分布更加均匀且跨度更大,设计者可根据实际需求从中选取配置方案。

摘要:受数值天气预报信息影响，风电功率变化具有较强的随机波动性，传统单一预测模型精度较低，难以满足现实预测需求。为此，提出基于LSTM-XGboost组合的超短期风电功率预测方法。首先，基于风电场的气象数据，采用皮尔逊相关系数法筛选与风电功率强相关的气象数据，建立风电功率预测模型数据集；然后，将归一化处理的数据集作为LSTM和XGboost的模型输入，分别构建LSTM和XGboost的超短期风电预测模型，在此基础上，采用误差倒数法对LSTM和XGboost的预测数据进行加权构建组合预测模型；最后，以张家口某示范工程风电场实际运行数据验证组合模型的有效性。结果表明，相较于其他四种单一预测模型，组合模型具有更高的预测精度。

摘要:针对短期风电功率预测关键气象因素影响程度的差异和单一模型预测精度不足的问题，提出一种基于近邻成分分析（neighborhood components analysis，NCA）特征加权和Stacking集成预测的短期风电功率预测模型。考虑气象特征对风电功率影响程度不同，利用NCA对气象特征进行加权，将加权特征作为模型输入，强化关键特征的影响程度；在此基础上，构建多个基预测器预测风电功率，并利用结合器将预测结果融合，建立Stacking集成预测模型。算例分析表明，以加权特征作为输入的Stacking集成预测模型具有更高的短期风电功率预测精度。

摘要:为提高微电网运行的经济性、降低网络中的碳排放量和有功功率损耗，文中提出一种基于Tent混沌映射NSGA-II算法的微电网能量优化管理方法。该方法采用双层能量优化管理：上层采用模糊管理系统确定微电网运行模式，下层采用改进NSGA-II算法对能量进行优化管理。首先在多约束条件下，建立以微电网运行经济性、网络中碳排放量和有功功率损耗为目标函数的多目标优化数学模型。其次在多目标优化数学模型求解过程中，引入Tent混沌映射方法来增加NSGA-II算法的种群多样性，以提高算法的全局搜索能力，同时利用隶属度函数确定微电网能量优化管理策略。最后运用欧洲一典型微电网作为算例，验证所提出的能量管理方法、容量配置优化模型以及改进NSGA-II算法的合理性和有效性。仿真结果表明：改进NSGA-II算法具有良好的优化效果，使得微电网运行的经济性得到了显著提升，较传统算法提高了14.55%；碳排放量有所降低，较传统算法减小了3.10%，可实现对微电网多目标的优化。

摘要:电网拓扑结构复杂、分支众多、潮流分布不平衡、故障样本较少且难以获取。为提高配电网的故障诊断准确性,本文提出将迁移学习的思想与卷积神经网络（Convolutional Neural Networks，CNN）相结合，以此来解决目标域样本不足导致训练效果差的问题，同时利用主成分分析（principal component analysis，PCA）对时序数据进行降维，提升运行速率，形成配电网故障诊断方法。首先对PCA和CNN的结构特点进行分析；然后通过仿真模拟不同的故障条件，生成面向CNN的时序数据。再通过最大均值差异法（MMD）选择出最适合迁移的源域数据，建立源域故障识别的预训练模型。最后使用目标域数据，在预训练模型的基础上进行迁移微调训练，得到故障诊断模型。仿真结果表明，该方法能够在小样本的情况下迅速完成对故障类型的精准预测。

摘要:基于对施工现场管理中安全帽检测重要性的认识,同时考虑工程项目中硬件设施的成本控制等现实问题,本文提出了一种基于深度学习网络Tiny-YOLO v3的轻量化改进版本LT-YOLO (Lighter and Tiny - YOLO)的安全帽检测技术方法。LT-YOLO增加了网络的输出层,并包含一种创新的R-DSC特征提取模块,该模块能够在不改变网络输入与输出大小的前提下,极大地降低模型的复杂度。实验结果表明,LT-YOLO在轻量化效果与检测性能之间取得了优良的平衡,在3.5 M参数量的基础上达到了59.3 mAP(mean average precision)和59.4% Recall。因此LT-YOLO拥有极低的参数量和计算量,对高算力硬件的依赖性低,适用于实际工程管理应用的施工现场安全管理,能够极大地降低企业成本,提升施工安全管理的水平。

摘要:在空间电磁对抗环境错综复杂的情形下,所接收的导航信号很容易被干扰,信号极易因被干扰而无法正常接收。针对以上问题,本文基于阵列天线,对抗干扰算法进行了研究,为简化运算,避免求逆问题,提出迭代逼近的方法对权值进行更新。针对固定步长在权值收敛时的局限性,为了改善算法的动态输入范围,提高收敛速度,提出了一种新的变步长的功率倒置算法。该算法以输入信号的瞬时能量值为基础构造步长的更新模型,有效解决了因步长选取不当产生的矛盾问题。仿真实验表明,相比较于固定步长的抗干扰算法,本文所提的变步长算法可以有效提高权值收敛速度,并对干扰形成更深的零陷,具有较好的干扰抑制能力。

摘要:为验证自主研发的人体运动自动捕捉人工智能系统在大范围运动场景下获得人体关节点三维坐标的有效性，在训练环境下对10名速度滑冰运动员的动作特征进行三维定点拍摄，使用该系统对录像进行自动解析，获得的三维坐标-时间曲线和专业研究人员人工解析曲线的多重相关系数均大于0.90，差值平均值小于0.025 m，验证了该系统在大范围运动场景下快速、精确获得人体关节点三维坐标的有效性。将该系统应用于我国顶尖速度滑冰运动员的动作技术分析，结果表明成绩差异主要来自蹬冰效果的不同，提示运动员应着重改善蹬冰动作，提高蹬冰效率。

摘要:多区域暖通空调(Heating,Ventilation and Air Conditioning, HVAC)系统相比基础的单区域空调系统能够更好地描述空调房间各区域内的动态热响应过程，传统模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)算法能较好实现温湿度控制，但室内区域之间传热系数的耦合作用，使得模型中存在不确定性扰动，这种情况下，传统MPC算法难以实现控制。针对这类问题，本文设计了一种基于线性矩阵不等式的改进鲁棒模型预测控制(Robust Model Predictive Control, RMPC)策略，将模型中存在的扰动用多胞不确定集来表示。最终将一个无穷时域控制量无限的最小化最坏情况的min-max问题转化为有限时域内求解状态反馈控制率的问题，同时考虑了状态与输入约束条件，通过在线实时求解即可得到每一时刻最优解。最后对多区域HVAC空调房间系统进行仿真，结果表明本算法下三个区域温湿度的跟踪精度较高，抗干扰能力也较强。

摘要:针对四旋翼自抗扰控制(ADRC)参数整定困难，给工程应用带来较大限制的问题，提出一种改进人工蜂群算法的四旋翼ADRC控制器参数优化方法。该算法采用自适应的探索策略，根据选择概率，从五种不同的搜索规则中进行选择，提高种群的多样性和寻优能力。将ADRC控制器中的参数作为蜂群中的种群应用到四旋翼无人机仿真模型中进行迭代寻优，并把风干扰模型作为环境噪声引入系统，测试算法性能。仿真结果表明，改进后的人工蜂群算法得到的控制器参数响应速度更快，稳态误差更小，抗干扰能力更强。

摘要:为提高可穿戴心电监护系统的重构精度，本文提出了一种结合多测向量模型的块稀疏贝叶斯学习心电信号重构算法，并在算法的求解过程中使用快速边缘似然最大化算法。对MIT-BIH心律失常数据库、MIT-BIH噪声测试数据库和PTB诊断数据库中心电信号的实验表明，相比于其它传统的压缩感知重构算法，该算法具有重构精度高、运行时间短的优势；相比于基于单测向量模型的块稀疏贝叶斯算法，该算法的重构精度提高了35%，重构速度提高至原来的8倍；在重构含噪声心电信号的情况下，该算法获得比其他重构算法更好的重构效果。因此，本算法在可穿戴心电监护系统中具有良好的应用前景。

摘要:现有的基于插值技术的可逆数据隐藏算法具有单层嵌入容量大的优点。然而，现有算法隐秘图像的视觉质量不是很好。针对此问题，提出了一种基于插值技术和多层折叠的可逆数据隐藏算法。该算法先对输入图像进行不重叠的2×2分块；然后对每个分块利用提出的图像插值算法生成大小为3×3的分块。为降低嵌入数据对插值像素的失真，先对待嵌入的秘密数据进行多层折叠编码；然后再嵌入到插值像素中。大量的实验结果表明，提出的算法不会出现像素溢出；与最新相似的算法相比，在相同的嵌入容量条件下，该算法具有更好的视觉质量。此外，提出的算法能抵抗直方图和RS隐写分析。

摘要:由于环氧乙烷灭菌是医疗器械产品生产的瓶颈工序，因此提高环氧乙烷灭菌柜容积利用率是提高企业产能的有效方法之一。本文针对企业灭菌柜容积利用率低的问题，在批次要求和交期要求两个实际约束的条件下，提出了一个基于三空间分割的遗传算法，来解决产品环氧乙烷灭菌装载问题。首先使用三段式基因编码和三空间分割解码，确保有交期要求的产品能够优先装载，其次引入惩罚函数松弛批次约束，剔除不符合批次管理要求的装载组合，最后将顺序交叉和双精英保留策略分别作为遗传算法的交叉与选择算子，确保灭菌柜容积利用率最大化。与实际生产中依靠经验进行产品灭菌装载对比，灭菌柜容积利用率提高了12.1%～15.9%。

摘要:为进一步提升手指静脉识别算法的识别率与识别速度，在图像处理阶段，提取出手指图像的感兴趣区域(region of Interest, ROI)，减少手指周围区域的干扰。为提升识别率，在局部二值模式 (local binary patterns, LBP)的基础上，引入像素邻域之间的关系，增强LBP的识别性能；然后将信息熵与改进型LBP结合得到新的ELBP特征，最后采用主成分分析(principal component analysis，PCA)降维，以减少识别时间，去除冗余特征。通过对比欧氏距离与曼哈顿距离构建的分类器，与其他主流特征比较，验证算法的识别性能。在SDUMLA数据库与天津市智能实验室采集指静脉图像数据库上，保证了算法的识别速度前提下，分别取得了99.53%、99.84%的识别率，与其他识别算法相比识别率有明显的提高。

摘要:尽管基于机器视觉的缺陷检测技术已较为成熟，但应用在轴承外圈表面缺陷检测的理论研究还相对较少。应用图像拼接方法，将拍摄到的含有不完整缺陷区域的轴承外圈表面图像拼接为一幅缺陷信息完整的图像，以便后续进行缺陷的识别。在图像拼接过程中，同时采用SURF算法和图像柱面投影原理，还原了图像边缘缺陷区域的真实空间信息。建立Hessian矩阵(基于SURF算法)提取并匹配特征点，运用加权平均融合算法实现对含有缺陷信息的轴承外圈表面图像无缝拼接。经实验分析，结果表明该方法有效还原了轴承的空间几何特性，保留了边缘特征信息，能为图像拼接的准确性及拼接质量提供有效保障。无论从理论还是实践的角度来说，均有研究和探索的必要性。

摘要:针对数控机床(computer numerical control，CNC)故障领域命名实体识别方法中存在实体规范不足及有效实体识别模型缺乏等问题，制定了领域内实体标注策略，提出了一种基于双向转换编码器(bidirectional encoder representations from transformers，BERT)的数控机床故障领域命名实体识别方法。采用BERT编码层预训练，将生成向量输入到双向长短期记忆网络(bidirectional long short-term memory，BiLSTM)交互层以提取上下文特征，最终通过条件随机域(conditional random field，CRF)推理层输出预测标签。实验结果表明，BERT-BiLSTM-CRF模型在数控机床故障领域更具优势，与现有模型相比，F1值提升大于1.85%。

摘要:透明围护结构对建筑能耗有重要影响,其中窗墙比和玻璃类型是重要影响因素。本文针对不同气候区条件下典型城市的办公建筑,采用不同镀膜位置的低辐射中空玻璃,应用EnergyPlus能耗模拟软件,分别考虑外窗方位和窗墙比变化情况下,计算房间的制冷能耗、供暖能耗和综合能耗。结果表明：随着窗墙比增大,制冷能耗均增大,窗在南侧房间供暖能耗均减小；哈尔滨外窗在南向时采用A型玻璃更佳,其他方位采用C型玻璃更佳,广州、南京和北京外窗均采用B型玻璃更佳；广州、南京、北京窗在西侧采用B型玻璃且窗墙比为0.7时综合节能率最大,值分别为20.0%、19.2%、15.4%,哈尔滨窗在东侧采用C型玻璃且窗墙比为0.7时综合节能率最大,值为9.6%。

摘要:钢管混凝土抛物线空腹拱是在钢管混凝土桁架拱上取消斜腹杆的拱结构。本文采取理论推导和数值模拟相结合的方式，对钢管混凝土抛物线空腹拱的平面内稳定性能进行深入研究。首先，使用有限元软件建立钢管混凝土圆管拱模型，与实验进行对比，证明建模方法的正确性。其次，推导出钢管混凝土抛物线空腹拱的换算长细比，并基于ABAQUS的分析结果，采用考虑矢跨比的轴压稳定系数公式，发现该公式能预测有限元计算结果。再次，对跨中加载和半跨加载分别进行一阶线弹性分析，研究钢管混凝土抛物线空腹拱中压力和弯矩的变化规律，并分析不均匀轴力和不均匀弯矩对压弯设计公式的影响。最后，推导出空腹拱的全截面塑性弯矩公式，根据二分法原理利用python语言求出全截面塑性弯矩的数值，并根据有限元的计算结果，提出压弯共同作用下钢管混凝土抛物线空腹拱的设计公式，使其能用于指导工程实践。

摘要:为研究冷弯薄壁型钢-OSB双向板组合楼盖的抗弯承载力性能，提出了一种将冷弯薄壁型钢和OSB板用自攻螺钉连接组成的新型组合双向受力楼盖。对足尺的楼盖进行单调静力堆载试验，观察组合楼盖的应变、挠度的变化趋势及整体破坏过程，研究试件的组合性能及承载力性能。通过ABAQUS有限元软件完成对四边简支条件下组合楼盖抗弯性能的模拟，对比有限元计算结果与试验结果，提出了双向板组合楼盖抗弯承载力的计算方法，同时推导出双向板组合楼盖挠度计算公式。结果表明：冷弯薄壁型钢-OSB双向板组合楼盖承载能力良好，有限元分析结果与试验结果基本吻合，验证了有限元模型的正确可行性；理论分析计算结果较为符合实际试验结果，可以用于实际工程设计与计算。

摘要:为评估沿海某体育场大跨张拉膜建筑的外形合理性，将参数化建筑设计与开源计算流体力学方法结合，开发了针对稳态大气边界层建筑数值风洞的批量计算模块，能够自动建立考虑周围建筑和地形的计算网格模型，快速评估复杂膜建筑的平均风压分布规律。定量分析了底部看台、周围地形和建筑群对膜表面净风压分布规律的干扰以及不同张拉膜形体参数对建筑风荷载影响。结果表明：膜表面平均风压数值计算结果与风洞试验吻合一致；体育场馆底部观众看台会改变膜表面净风压整体分布规律，明显增加负风压；通过局部调整张拉膜形体参数，可以大幅度减少局部风压最大值和整体风荷载。本研究可为类似膜建筑外形设计提供参考，建议在评估膜外形方案合理性时考虑底部看台和周围建筑影响，采用风洞试验和计算流体力学方法确定风荷载。

摘要:微生物矿化技术应用于浅层坡体固化有很强的优势，是一种环境友好、可持续发展的处理方法。利用球形赖氨酸芽孢杆菌属kp-22菌作为试验用菌诱导碳酸钙沉淀处理四川省地表黏土。采用不同浓度的菌液、氯化钙和尿素溶液对黏土处理后进行直剪试验，探讨微生物矿化对黏土强度特性的影响。研究结果表明，微生物矿化作用能明显增大黏土的抗剪强度；且菌液浓度越高，矿化效果越好。随着氯化钙浓度的提高，试样的强度先增大后减小，在氯化钙浓度为0.5~0.75 mol/L时达到峰值；在尿素浓度为0~1.0 mol/L的范围内，抗剪强度随尿素浓度的增加而增加；当氯化钙和尿素分别为0.75 mol/L、1.0 mol/L，菌液吸光值OD600为1.2时，抗剪强度达到最大值，矿化效率最高。建立了考虑菌液和CaCl2浓度的内摩擦角的经验关系，分析了强度变化的内部机理。

摘要:实际干热岩开采时储层花岗岩会经历高温-水冷冲击耦合过程。将花岗岩加热并分别进行室温冷却及水冷处理,并进行超声波测试、单轴抗压、XRD、电镜扫描等试验来探究高温及冷却方式对花岗岩损伤特征的影响。发现高温导致花岗岩体积增大、质量降低、纵波波速降低、弹性模量降低、抗压强度减弱等,500℃-700℃下花岗岩的物理力学性质劣化迅速；微观上高温导致微裂缝的生成,水冷处理促进微裂缝的开裂和传播；宏观上水冷花岗岩的物理力学性能始终较低且塑性及延展性特征明显较高。

摘要:为探究饱和及干燥砂岩在加卸载过程中的能量演化与耗散特征,以西部砂岩为研究对象,开展常温下饱和及干燥砂岩单轴循环加卸载试验,通过能量法分析不同状态下砂岩弹性模量、泊松比、能量密度与循环次数之间的关系。结果表明：干燥及饱和砂岩在加载阶段和卸载阶段的弹性模量、泊松比均随加载次数的增大而增大,在相同卸载次数下干燥砂岩的弹性模量、泊松比均大于饱和砂岩；干燥及饱和砂岩的能量储存率随着循环次数先增大后减小,耗散比则相反,由于浸水软化饱和砂岩的能量密度拐点略迟于干燥砂岩；通过累计耗散能变量定义干燥及饱和砂岩的损伤特征,其损伤变量D值与循环次数变化规律相类似均呈下凹曲线。

摘要:针对建筑施工对地面找平机器人的要求，考虑找平施工指标呈现出的多层面、多环节的特点，本文提出一种基于模糊层次分析法评价地面找平机器人设计的新方法。首先，根据找平需求提出四种设计方案，采用层次分析法建立多指标体系的结构模型评价方法；其次，根据问卷专家库数据求出各个层次指标间的权重矩阵，引入模糊评价方法找出各个层次指标间的模糊评价关系；最后，将层次权重矩阵和模糊评价矩阵进行合成运算，得出综合模糊评价向量。本文不仅比较了不同设计方案在同一准则层、不同子准则层的表现排序并分析了结果原因，而且比较了不同设计方案在全部评价指标下的最优解，从而得到最佳结果并设计出地面找平机器人样机。

摘要:近年来,智能建造研究受到学者和政府的广泛关注。通过选取2000-2021年CNKI和Web of Science(WOS)数据库中智能建造相关文献,采用文献计量学方法,利用SPSS、VOSviewer等软件进行统计处理,构建国内外智能建造研究领域发文量时序分布、发文机构、学科分布、研究热点演变的各类知识图谱。研究表明：1)国内外发文量逐渐增加,但国内相比国外存在明显差距。2)CNKI数据库中发文机构主要分布在高校和企业,WOS数据库中发文机构有国内外高校,跨国机构合作相对较少。3)国内智能建造研究领域主要集中在理学、工学等基础学科领域,国外在传统学科的基础上还涉及教育、心理学、绿色与可持续发展等交叉学科。4)国内外智能建造研究热点各有侧重,现阶段,国内外研究热点都集中在人工智能与建造的集成应用。最后,提出国内外智能建造研究未来展望,以期为智能建造实践提供借鉴。

摘要:为了科学有效地进行既有玻璃幕墙的安全预警，考虑安全预警指标权重的不确定性以及指标出现极端数值的问题，提出了一种基于组合权重与可变模糊集理论的既有玻璃幕墙二维预警方法。首先，以实际工程为背景，在安全风险因素识别的基础上以既有玻璃幕墙构件为划分依据，选取了面板承载力、开启窗的五金状况、受力构件外观等25项因素构建了既有玻璃幕墙安全风险预警体系；随后，基于可变模糊集理论对定量指标进行赋值，又以三角模糊数理论完成了定性指标的量化，并借以改进的逆向云发生器实现了预警指标的可变模糊云生成；接着，基于云理论与熵权法的思想，提出了信息云组合权重法完成了主客观权重的结合；最后，通过虚拟云模型的计算，实现了既有玻璃幕墙安全状态的一维预警与警情状态可视化。此外，为了进一步衡量预警等级的复杂程度，还引入了模糊熵进行辅助判断，继而最终实现了既有玻璃幕墙的二维预警。结果表明：其他预警方法相比，该方法的计算结果更为科学准确，不仅可以实现警情的基本判断，还能提出更为有效的安全处理意见，从而为既有玻璃幕墙的安全管理提供依据。

摘要:针对生物质采暖现存热舒适差、能量利用率低等问题，作者提出一种以低温烟气为热源的生物质烟气型散热器及采暖系统。采用CFD理论分析和实验验证相结合的研究方法，对所提出的采暖散热器的供热性能以及室内热环境进行研究。研究结果表明，作者所提出的散热器的折流板间距为100 mm，折流板宽度为65 mm时综合换热性能最佳，并且烟气入口流速对散热器供热性能的影响所占权重最大；当散热器输入烟气的参数为120 ℃、3 m/s时，测试房间供暖效果令人满意。该研究结果为农村住宅采暖设备和系统的研究与应用开阔了新思路。

摘要:为探讨空气-土壤蓄热式热泵（air - soil heat storage heat pump，ASHSHP）系统在寒冷地区的供暖可行性，以邢台市某住宅楼为研究对象，利用TRNSYS软件对ASHSHP系统进行模拟分析，系统模拟运行20年时，定时蓄热模式与定温蓄热模式下，ASHSHP系统的土壤温降分别为2.20 ℃、1.26 ℃，机组性能系数（coefficient of performance，COP）均值分别为3.96、3.99，定温蓄热模式下系统的供暖效果更佳，对其进行可行性分析。结果表明：定温蓄热模式下ASHSHP系统比太阳能-土壤源热泵（solar-ground source heat pump，SGSHP）系统的能耗高0.90%，供暖总增值费用减少100.7万元；与传统燃煤锅炉、燃气锅炉、电锅炉供暖系统相比分别可节约32.27%、17.37%、60.83%的能耗，运行费用高于燃煤锅炉，但与其他两种供暖系统相比分别可节省约20.89%、60.83%；利用模糊分析法得到ASHSHP系统的环境优度略低于SGSHP系统，但远高于燃煤锅炉和电锅炉供暖系统。

摘要:截止到2012年，海绵城市的提出已有九年时间，然而我国城市内涝的问题依然严重，海绵城市的建设并未取得理想成绩。目前，海绵城市建设措施的研究方向多集中于解决地表问题，而对地下水的排渗与地下径流却鲜有关注。本文通过有限元COMSOL软件对落底式止水帷幕及其周边区域进行数值模拟计算，以选取面积内的瞬时总流量为指标，研究分析落底式止水帷幕对地下径流的阻碍作用，并在此基础上研究不同倒角对阻碍作用的影响，以找到降低阻碍作用的方法。研究表明，边长200 m的止水帷幕会对周围20 000*4 500 m范围内的地下水流动产生影响，在1 000 m的范围内会对地下水产生较大的流量削减，造成局部地下水水位上升，使附近的海绵城市设施工作效率降低，不利于海绵城市的建设。对止水帷幕的四个角进行倒角可以降低其阻碍作用，其中对止水帷幕进行45°角的切角施工较简单，优化效果较好，是一种行之有效的低影响开发手段，可以促进海绵城市的建设。

摘要:本文选用Standard ke 、RNG ke和Realizable ke 3种高雷诺数湍流模型，对CAARC标准高层建筑模型在不同网格划分方案、不同风场环境及不同风向条件下的流场特征进行了模拟，并用风洞试验数据验证模拟效果，得到以下结论:(1)建筑物边界层网格模型的细密程度会对模拟结果产生明显影响，当选用最细密的网格模型进行模拟时，RNG ke模型与风洞试验数据的均方根误差要比选用最稀疏的网格模型时小50%~70%，其余两种模型则大约相差40%~50%。(2)在B类、D类两类风场环境下，RNG ke 模型所得平均风压系数的变化区域及变化趋势基本一致，无明显差别，而其余两种模型在不同风场环境下的变化趋势及变化范围均有较大不同，差别主要表现在建筑物的侧风面和背风面上。(3)0°风向下，RNG ke模型在建筑物侧风面和背风面处的平均误差要比其余两种模型小10%左右；90°风向下，RNG ke模型在侧风面处的平均误差比其余两种模型小大约5%。总体来说，在多种模拟条件下，RNG ke模型所得结果的准确性、稳定性及规律性均要高于其余两种模型。

摘要:当前日趋多元的养老生活需求与不均衡、不协调的社会养老资源供给之间的矛盾亟待有效缓解。本文通过资料搜集、实地调研及专家问卷评价，重构了“食、住、医、情、规、体”六位一体养老生活圈体系，结合层次分析法并运用ArcGIS技术进行因子叠加分析与量化研究，得出以下结论与建议：1）调整规划布局，优化设施配置，以缓解鼓楼区养老设施“中心优-周边弱”的态势，达到服务公平性全覆盖；2）依照“六位一体”养老生活圈体系引导规划，全面提升设施服务水平，补短板强弱项；3）以社区为依托展开养老生活圈更新研究，与时俱进构建和谐宜养“大家庭”。

摘要:为了快速有效地探测出城市道路结构中的致灾空洞,预防路面突然塌陷而导致财产和生命的损失。本文采用理论和数值模拟手段,分析了城市典型的沥青混凝土道路存在致灾空洞时的热效应和温度场变化规律。研究表明：致灾空洞的存在改变了沥青混凝土道路结构传热特性,提高了其热流通量,致使路面结构层传热增多、热量留存减少、引起道路路面温度发生下降。在夏季晴好天气的2:00-22:00时段,致灾空洞提高了道路结构热流通量约4倍多,使道路路面在致灾空洞约2.2倍尺度范围内温度下降1.061℃—1.368℃,目前红外热像仪的探测精度能够探测出其温度变化。因此,采用红外热像技术探测城市道路致灾空洞具有可行性。

摘要:随着控制排放的隧道防排水技术的广泛应用,抗水压衬砌结构的设计问题愈发突出。本文以峨汉高速豹狸岗隧道工程为依托,基于对现场实测数据的分析,结合数值模拟,研究了富水隧道二次衬砌结构的受力特性,拟合出衬砌结构及仰拱的水压力计算公式,确定了高水压下二次衬砌结构的合理设计参数。研究成果表明：①试验断面水压力呈典型的“灯泡型”分布；②基于实测数据拟合,获得二衬水压折减系数为0.31,仰拱水压折减系数为0.86；③考虑围岩荷载和水荷载共同作用时,二衬结构墙脚部位承受最大的轴力和弯矩,为结构最不利位置；④当水头高度≥50 m时,墙脚部位的安全系数小于2.0,说明原设计结构不能承受50 m及以上水头高度的水压。

摘要:针对盾构在大粒径、高强度的漂石地层中掘进的难题，本文依托北京地铁16号线榆~宛区间工程实例，通过设置盾构掘进试验段，对比分析了采取不同刀盘形式盾构的掘进参数、掘进效率、刀具磨损等参数，得到了更具适应性的漂石处理方案和盾构选型方案。试验结果表明：1）相比于辐条面板复合式刀盘，采取“以排为主”的漂石处理原则的辐条式刀盘对大粒径漂石地层更具适应性；2）采用辐板辐条复合式刀盘的盾构掘进时刀盘泡沫注入孔更易发生堵塞，综合掘进效率比辐条式刀盘盾构低35%；3）漂石地层的高强度、高磨蚀性漂石对刀具的损害严重，辐条刀盘的边缘撕裂刀、保径刀磨损大，刮刀出现非正常磨损的比例高，复合式刀盘部分滚刀出现刀圈崩裂，刮刀破损严重，泡沫口被严重损坏，降低了施工效率。

摘要:音乐调节在疲劳恢复领域应用广泛,为了解决草原公路因单调驾驶环境造成的驾驶疲劳的恢复问题,提出了音乐调节的恢复方式,对草原公路驾驶疲劳的恢复情况进行有效性探究。通过草原公路模拟驾驶实验,将20名驾驶人随机分为两组,分别进行自然恢复和音乐环境下的驾驶疲劳恢复实验,并采集驾驶人静测、驾驶作业过程中和疲劳恢复期的脑电信号,分析不同恢复方式下驾驶人脑电信号的变化规律,探究音乐对草原公路驾驶人疲劳恢复的有效性。实验结果表明：在本次实验中,驾驶人脑电信号的α波和θ波指标在驾驶疲劳恢复期内的反应最为敏感,利用这两项指标进行不同恢复方式下驾驶疲劳恢复期的差异性分析。草原公路模拟驾驶实验180min后,在30min的疲劳恢复期内,音乐调节组驾驶人的恢复时间为12～15min,自然恢复组驾驶人的疲劳恢复时间为27～30min。

摘要:高速公路出入口与主线纵坡净距较小时,车辆上下坡时易受分合流影响,速度变化差异性较大,不利于行车安全。为研究纵坡车辆速度实时变化规律,基于出入口与主线纵坡间最小净距,利用三维虚拟现实仿真软件UC-win/Road建立入口-上坡与下坡-出口路段仿真模型,通过Forum8驾驶模拟仪进行实验并采集数据。通过控制变量法调整大型车混入率、分合流比例等特征指标；构建速度度量模型,量化特征指标与速度之间的关系,针对特征指标进行单因素敏感性分析。结果表明：分合流比例及大型车混入率对速度变化影响显著；不同类型车辆的速度大小和变化趋势差异性较大。其中,大型车混入率对上坡段车辆运行状态影响较大,而分流比例对下坡段车辆运行状态影响较大；大型车混入率和分合流比例分别为30%~40%、10%~15%时,速度波动最大,敏感性较强。研究结果可用于为出入口与主线纵坡净距较小时的车辆运行管理及安全措施改进提供理论依据。

摘要:为使纯电动汽车ACC系统更好地适应复杂多变的行车环境,本文提出了一种基于三维模糊控制的ACC间距策略。设计了一种双纵向PID控制器作为上层控制获得期望加速度；建立了车辆逆纵向动力学及电机模型计算电机输出转矩与制动压力,实现ACC系统下层控制。通过Simulink与Carsim联合仿真开展前车急加速、前车插入及平稳跟车工况试验,并与经典二维模糊控制进行对比。结果表明,所设计的间距策略能在安全间距下较好地跟踪前车,对各工况具备良好的适应性。

摘要:针对各地高速公路服务区运营状态缺少标准评价指标的问题，利用高速公路智慧服务区所采集的大量多源异构数据，构建了一个高速公路服务区运营状态分级评价体系。首先，制定相应数据清洗规则来处理服务区所采集的原始数据。其次，基于k-means聚类算法搭建评价模型，对服务区运营状态进行分级评价研究。最后，以山西省盂县高速公路服务区为案例进行实证分析，对该服务区一周内每天同一时段以及一天内各个时段两方面的运营状态，分别进行横向及纵向比较分析，结果发现一天中下午及午高峰时段运营状态最差，平峰及凌晨时段运营状态较好。

摘要:为研究区域机场群内各机场之间的竞合关系，构建了区域机场群竞合网络模型，引入可拓学中的基元理论，并采用了社会网络分析和聚类分析相结合的方法，通过对社会网络中心性、密度、结构洞的分析，将粤港澳大湾区机场群内各机场进行了合理的层次定位，推动大湾区机场群实现从单一竞争或合作向竞合关系转变。结果表明：当前粤港澳大湾区机场群基本上形成了以核心机场为支撑，不同层级机场相结合的竞合网络结构；机场群网络中心性与其层次定位保持一致；粤港澳大湾区机场群的空间布局有待优化。

摘要:螺旋桨在临近空间高速运转时，由于工作环境大气物理特性，桨尖区域受空气压缩性影响严重，使螺旋桨气动性能降低。为了改善高空螺旋桨的高速性能，将翼尖修形的思想应用于高空无人机螺旋桨上，分别对螺旋桨桨尖区域进行不同角度的尖削。计算模型应用多参考系模型和周期性边界条件，对不同尖削桨叶运行状态进行模拟并对桨叶气动性能进行计算，根据计算结果分析桨叶尖削对螺旋桨气动性能的影响。研究结果表明：对螺旋桨桨尖区域进行尖削，可以减缓桨尖空气压缩性影响，减小桨尖阻力，进而提升螺旋桨气动性能，且当尖削角度α=70°时，螺旋桨的高速性能最佳，其气动效率相比与原始桨叶提升约5%。

摘要:飞机航段油耗估计是航空公司进行节能减排的重要基础。多因素影响下的航段油耗样本的非规则分布特征会导致一般的区间估计方法得到的估计区间质量较低，针对以上问题，提出了基于支持向量分位数回归（Support Vector Quantile Regression，SVQR）和Bootstrap相结合的航段油耗区间估计方法。利用SVQR非对称形式的绝对值残差最小化的思想估计航段油耗的条件分位数，并将其作为Bootstrap的输入来估计航段油耗总体的统计量，由于相同机型、航段的油耗样本总体满足正态分布，最后构建一定置信度的估计区间。实验结果表明：该方法的估计区间可信度更高、平均带宽更窄、提高了估计区间的质量。该方法能为航空公司合理的估计油耗及制定碳排放监测计划时提供参考。