- 邵良杉;周玉;
为对回采巷道围岩稳定性等级进行准确分类,在分析回采巷道围岩稳定性影响因素的基础上,采用改进网格搜索法(GSM)对随机森林分类(RFC)算法关键参数进行搜索确定.首先对RFC中生成决策树的叶节点最小记录百分比进行最优选值,而后以预测准确率为目标函数,借助改进GSM两次搜索确定RFC关键参数,并对各影响因素重要程度进行排序.从95组现场数据中选取80组作为训练集,15组为测试集,并将预测结果与GSM-RFC、RFC对比.研究结果表明:RFC最优叶节点最小记录百分比为58%,最优分裂属性值为3,最优决策树棵树为420;较GSM-RFC与RFC模型,改进GSM-RFC模型有更高的准确率(97.778%)、Kappa系数(0.970)和较合理的运行时间(482.772s),表明改进GSM-RFC模型具有更好的拟合效果和泛化误差,可以满足工程实际需要.
2018年03期 v.37;No.235 449-455页 [查看摘要][在线阅读][下载 723K] - 宋子岭;范军富;王来贵;王建国;
针对目前露天煤矿开采对生态环境造成极大破坏问题,采用现场调研和理论分析等方法,对绿色开采工艺进行系统研究,提出中国露天煤矿从开采源头控制对生态环境污染与破坏的新模式.界定了露天煤矿绿色开采的内涵、实现目标实现从开采源头控制露天矿对环境的影响与破坏.用露天煤矿"绿色度"指标标强制达到环境保护目标;实现露天开采与矿区的固体环境、水体环境、气体环境及生态环境协调发展.对绿色开采目标进行量化描述并建立数学模型.构建了露天煤矿绿色开采工艺系统及其工艺环节,将"生态恢复"加入到露天煤矿工艺系统中,成为一个重要的工艺环节,并对各工艺环节从设备类型、生产能力、设备数量等方面确定了合理的匹配关系,建立了合理匹配关系数学模型.
2018年03期 v.37;No.235 456-461页 [查看摘要][在线阅读][下载 700K] - 白润才;刘永鑫;刘光伟;曹博;
为解决依兰露天矿西部扩采区开采程序优选问题,在改进的层次分析法(IAHP)和模糊综合评价法基本理论的基础上,建立改进的AHP-模糊综合评判指标体系模型,对备选的3种开采程序方案进行综合评判优选.从地质地形条件和生产技术条件2方面综合考虑与开采程序有关的评判指标,运用三维实体建模和模拟开采技术计算相应工程量来确定各参数值,通过三标度法客观地确定各个评判指标的权重向量,而后与模糊综合评价法的原理相结合来构建改进的AHP-模糊综合评判指标体系模型,计算3种开采程序方案基于评判指标的综合评价值.研究结果表明:三种方案的的评价值分别为59.77、49.35、56.08,第一种方案(横采内排方案)最优,改进的AHP-模糊综合评判法对于露天采矿工程优选具备工程的可行性和有效性.
2018年03期 v.37;No.235 462-468页 [查看摘要][在线阅读][下载 1018K] - 曹兰柱;王珍;王东;宋子岭;王博;
为探究弱层赋存位置及形态对复合煤层露天矿边坡滑坡模式的影响,采用剩余推力法与FLAC3D数值模拟法,结合露天矿采场自上而下逐水平形成的特点,提出一种新的复合煤层露天矿边坡参数逐阶段优化方法,将该方法应用于霍林河南露天矿,分3个阶段优化设计了该矿顶帮复合煤层边坡空间形态,避免了霍林河南露天矿顶帮未降深至坑底时就沿17煤底板弱层发生滑坡.研究结果表明:优化后弱层2以上边坡角由23°提高至27°,多采出17煤197.5万t,多剥离岩量为81.6万m3,剥采比为0.413 m3/t.
2018年03期 v.37;No.235 469-475页 [查看摘要][在线阅读][下载 3162K] - 张向东;李军;刘家顺;彭伟;张哲诚;
为解决软岩斜井井筒稳定性评价问题,以红庆梁煤矿主斜井井筒软岩井筒现场实测项目数据为对象,将软岩斜井井筒工程安全风险因素划分为支护条件和环境条件两部分,其中支护条件的风险因素包括锚杆受力、锚索受力、喷层应变、顶底板变形、左邦变形和右帮变形;环境条件的风险因素为涌水量.以各项累计变形量和变化速率作为各因素的风险评估模型数据,结合实测数据,确定井筒稳定性安全评价指标.将井筒的安全等级划分为安全状态、较安全状态、危险状态和极危险状态四个等级.采用三级模糊综合评判法,建立软岩斜井井筒工程的安全评价模型,并结合现场监测数据,对井筒工程的安全状况进行定量评价.评价结果与实际情况一致,说明该方法可用于软岩斜井井筒的稳定性评价.
2018年03期 v.37;No.235 476-481页 [查看摘要][在线阅读][下载 724K] - 李宗翔;王天明;刘宇;
为解决由CAD矿图转成TF1M3D通风仿真可调用的数据问题,提出在原CAD矿图中从绘制矿井单线图时,标注系统构筑物和全部矿井通风信息.用线(Line)实体表达巷道,实体中赋予巷道标高和连通关系;用多义线(Polyline)表达风筒;用圆(Circle)表达增阻门(即风门、风窗或调节门等)和通风机,其中增阻门是按余弦定理判定圆心与巷道线距离最小来识别,按圆心捕捉在巷道端点来识别通风机,处在独立端点上的就是主要通风机.根据上述规则,编制了提取矿井单线图DXF文件信息的Matlab程序(TF1M3D_data DXF.m).研究结果表明:通过行扫描DXF文件,筛选寻找标志码AcDb Line、AcDb Text、AcDbCircle,可识别出矿井巷道拓扑信息和所有的通风参数,快速实现矿井立体巷道网和通风系统的快速建模,可与TF1M3D调用需求无缝对接.
2018年03期 v.37;No.235 482-486页 [查看摘要][在线阅读][下载 695K] - 周西华;董强;徐丽娜;李昂;宋东平;白刚;
为有效解决红庙矿5-2S低透自燃煤层综放采空区瓦斯与火共治过程中顾此失彼的难题,提出通过数值模拟手段构建采空区在上隅角埋管抽采与注氮防灭火下的物理模型,选取瓦斯抽采量、注氮量、配风量为试验因素,以采空区氧化带最大宽度为试验指标,基于Box-Behnken设计三因素三水平试验,应用COMSOL软件进行了试验,并建立了二次回归模型,得到了最优化的工艺技术参数.研究结果表明:二次回归模型显著,模型失拟度不显著,两因素之间不存在交互作用,当抽采量85 m3/h,注氮量370 m3/h,配风量800 m3/min,即为最佳的瓦斯与火共同治理的工艺参数,并应用其指导现场实践.
2018年03期 v.37;No.235 487-492页 [查看摘要][在线阅读][下载 733K] - 李胜;张帅;罗明坤;范超军;杨振华;
针对"U"型通风采煤工作面上隅角瓦斯经常超限问题,以凤凰山矿XV1306工作面为例,利用顶板"三带"划分理论对采场覆岩破坏情况进行分析,结合FLAC3D软件对坚硬顶板条件下覆岩裂隙发育和应力分布规律进行数值模拟研究.提出外错高位钻场布置方式:沿本工作面回风顺槽和下一工作面回风顺槽之间联络巷中间开掘斜巷,进入煤层顶板布置外错高位钻场,在高位钻场内分别向本工作面和下一工作面施工近水平扇形高位钻孔.确定高位钻场水平方向上距离回风顺槽外侧15 m,垂直方向上距离顶板7.5~12 m,钻孔终孔间距20 m.研究结果表明:工作面瓦斯流量稳定在10m3/min左右,采空区瓦斯抽采率达到60%以上,外错高位钻场可以显著提高钻孔覆盖范围,减少采空区垮落钻孔封堵报废数量,提高采空区抽采效率.
2018年03期 v.37;No.235 493-498页 [查看摘要][在线阅读][下载 1067K] - 张天军;张磊;李树刚;张超;潘红宇;董晓刚;
为研究瓦斯抽采钻孔孔周裂纹扩展规律,制作不同抗压强度的含钻孔试样并进行全应力—应变单轴压缩试验,采用数字散斑相关测量方法获取试样表面破坏图像序列及其表面破坏过程中的全场应变.研究不同强度试样破坏过程中的裂纹分布,孔周位移及裂纹张开位移.结果表明:低抗压强度试样较高抗压强度试样的破坏形式更加多样,裂纹分布形式也更加繁杂;两种试样的孔顶和孔底始终保持相对收缩的趋势,孔洞断面形状在试样破坏的过程中逐渐由圆形变为椭圆形;试样强度对裂纹扩展的影响较大,低强度试样孔周位移约为高强度试样的2~4倍,其裂纹扩展开始时间早于高强度试样,且裂纹张开位移高1~2个数量级;轴向应力σ在0.2σmax~0.5σmax时T类裂纹首先扩展,σ>0.8σmax时I类和N类裂纹扩展并逐渐连通.
2018年03期 v.37;No.235 499-507页 [查看摘要][在线阅读][下载 1119K] - 项国;王继仁;刘天奇;
为研究镁粉爆炸最大压力与最大压力上升速率特性参数变化规律,使用20 L球形粉尘爆炸试验装置进行试验分析.研究结果表明:镁粉粒径为6μm时,爆炸最大压力为1 MPa,最大压力上升速率为425.17 MPa·s-1.镁粉粒径达到173μm时,镁粉爆炸最大压力降低到了0.46 MPa,相应的最大压力上升速率降低为9.28 MPa·s-1.镁粉爆炸最大压力和最大压力上升速率随粒径增大都呈现出减小的趋势.预计粒径大于173μm时,镁粉可能失去爆炸性.镁粉粒径在47μm到75μm区间减小对爆炸最大压力上升速率影响作用很大.随着初始温度从15℃逐渐升高到35℃,镁粉爆炸最大压力数据从0.56MPa升高到0.91MPa,而最大压力上升速率数据从10.78MPa·s-1升高到67.75 MPa·s-1,表明初始温度对爆炸特性参数具有显著影响.
2018年03期 v.37;No.235 508-511页 [查看摘要][在线阅读][下载 660K] - 赵越;刘敬党;
华北古陆的南北缘广泛分布着地球上目前已知年代最久远的早期寒武纪TTG岩系,其地球化学特征因起源和成因的不同存在较大差异;因此,对其开展地球化学分析的研究工作,对认识华北古陆地壳的演化、增生和再造具有重要的意义.通过对华北古陆分布着的早期寒武纪TTG岩系进行取样、测试,编制相关图件系统分析了华北古陆早期寒武纪TTG岩系的岩石化学、微量元素和稀土元素含量间的相关关系,得出华北古陆早期寒武纪TTG岩系的K_2O—SiO2,K_2O/Na_2O与K_2O+Na_2O呈正相关性,微量元素Sr与Ba比值大于Rb与Sr比值,Ce对沉积环境的氧化还原性敏感,而Eu对岩浆侵入环境的温度反映敏感等结论;可为进一步揭示华北古陆早期寒武纪TTG岩系起源和成因,进而探讨华北古陆地壳早期生长过程提供地球化学依据.
2018年03期 v.37;No.235 512-515页 [查看摘要][在线阅读][下载 771K] - 石起振;王来贵;吕学涛;巩玉发;
为研究内置GFRP管直径、纤维缠绕角度、外钢管厚度和核心混凝土与环形混凝土强度等级各参数对内置GFRP管圆钢管混凝土组合短柱的极限承载力和延性的影响,利用ABAQUS有限元软件对组合短柱轴心受压进行了数值模拟.结果表明:ABAQUS模拟值与试验值吻合较好;与普通圆钢管混凝土短柱相比,由于内置GFRP管的存在,核心混凝土的约束作用得到进一步提高,此新型组合短柱的力学性能得到很好地改善.在加载过程中,内置GFRP管缠绕角度对构件承载力和延性影响最小;组合短柱抗压承载力和延性随着外钢管厚度的增加、GFRP管直径的增大、混凝土强度等级的提高而提高,且变化幅度明显.
2018年03期 v.37;No.235 516-521页 [查看摘要][在线阅读][下载 845K] - 王云平;朱训国;赵德深;
为研究分区破裂现象的破裂过程与模式,采用三维地质灾害模拟试验平台,开展了马蹄形、城门形以及圆形硐室在最大主应力平行于硐室轴线方向加载条件下的模型试验.研究结果表明:硐室的形状对分区破裂区域的形状无影响,无论硐室形状怎样,硐室围岩破裂区域最外层的形状都近似为圆形;围岩破碎区域范围随着硐形尺寸的增大而变大;围岩破裂区域分布特征大致符合2倍.
2018年03期 v.37;No.235 522-526页 [查看摘要][在线阅读][下载 772K] - 袁永博;周恒宇;张明媛;
为合理评价既有结构构件可靠性,基于博弈论和可拓学理论构建博弈论-可拓学评价模型.首先运用区间数对博弈论赋权计算方法进行改进;分别使用区间层次分析法和熵权法计算指标的主客观权重,通过改进后的博弈论赋权计算方法得到指标的综合权重;利用可拓学对既有结构构件进行可靠性评价.研究结果表明:博弈论-可拓学评价模型能够全面、合理地评价既有结构构件可靠性.
2018年03期 v.37;No.235 527-533页 [查看摘要][在线阅读][下载 642K] - 杨晓琴;徐素国;于永军;李腾宇;
准确选择岩石本构关系直接影响数值计算精度.利用常规三轴压缩作用下砂岩应力-应变全曲线规律,定义损伤阈值点,将整体变形过程简化分解成三个区段,在每一区段上建立本构关系理论模型.分析砂岩应力、应变全过程曲线上各类阈值点强度与围压之间相互关系,建立各类阈值点强度与围压关系式,得到不同围压条件下砂岩本构关系模型.通过室内常规三轴物理试验证明理论本构关系模型可以较好逼近试验结果.利用APDL语言将该模型嵌入ANSYS程序非线性分段弹性计算模块中,分析顶板来压、冲击载荷作用过程围岩应力演化规律.研究发现,来压过程中巷道顶角压力显著增大,高于地应力平均水平3倍以上;顶板压力在瞬时冲击荷载作用时域内基本不变,冲击荷载作用下顶板应力分布存在明显分区,应力最大值高于输入冲击荷载1.48倍.
2018年03期 v.37;No.235 534-540页 [查看摘要][在线阅读][下载 1002K] - 宋义敏;赵泽鑫;邓琳琳;吴佳宁;
为解决岩石单轴压缩亚失稳阶段的特征指标识别问题,采用声发射和数字散斑相关方法对岩石试件单轴压缩实验进行观测,研究了岩石单轴压缩亚失稳阶段的变形场及非均匀变形统计指标演化规律、声发射时频域特征及声发射波形畸变.结果表明:岩石亚失稳阶段的变形场非均匀统计指标Sw呈快速增长趋势;岩石亚失稳阶段的声发射低主频和高主频事件密集,声发射事件率和声发射振铃数达到最大值;岩石单轴压缩过程中存在明显的波形畸变现象,并且在亚失稳阶段声发射波形畸变率表现出激增特征.
2018年03期 v.37;No.235 541-546页 [查看摘要][在线阅读][下载 1141K] - 李守巨;刘军豪;刘文怡;
针对琼州海峡大埋深和高水压海底隧道管片设计问题,采用有限元数值方法模拟了混凝土管片的内力分布特性.研究表明,管片的最大轴力和弯矩随着隧道的埋深和直径的增加而增加,而随着土层泊松比的增加而减小.管片的最大弯矩位于隧道的顶板和底板处,最大轴力位于隧道两侧的直墙部位.基于有限元计算的管片内力分布与组合以及混凝土结构设计规范,实现了混凝土管片的截面设计.研究结果表明:琼州海峡海底盾构隧道管片不同于一般的地铁盾构管片,弯矩和轴力非常大,需进行双排配筋.
2018年03期 v.37;No.235 547-552页 [查看摘要][在线阅读][下载 757K] - 李永靖;岳玮琦;邢洋;
以Mohr-Coulomb弹塑性模型和考虑刚度劣化的应变软化模型为基础,将收敛约束法应用于隧道开挖支护的空间效应问题,计算得到了不同开挖方式条件下的纵断面变形曲线和围岩特征曲线,并与现场实测数据进行了对比分析.研究结果表明:考虑刚度劣化的应变软化模型计算得到的纵断面变形要大于Mohr-Coulomb弹塑性模型的计算结果;不同开挖方式对纵断面变形影响较大,采用全断面法计算得到的纵断面变形最大,台阶法和预留核心土法次之,中隔壁法最小;刚度劣化的应变软化模型计算得到的围岩位移与现场实测数据更为接近.
2018年03期 v.37;No.235 553-557页 [查看摘要][在线阅读][下载 738K] - 卢嘉鑫;杨晓明;
为有效地识别大跨度斜拉桥的损伤情况,采用自组织竞争神经网络和概率神经网络两种适用于模式分类的人工神经网络方法对大跨度斜拉桥的子结构损伤定位进行研究.应用二者对一斜拉桥子结构损伤进行数值模拟,所使用训练和测试样本均分为不计噪声和考虑噪声两种情况;对两种神经网络在训练时间、识别精度和受噪声影响三方面作以比较,发现概率神经网络在训练时间方面有优势,而自组织竞争神经网络在有噪声情况下识别精度较高,故建议在大型结构健康监测系统中确定损伤位置时将二者联合应用,且将自组织竞争神经网络计算结果作为最终预测结果.
2018年03期 v.37;No.235 558-563页 [查看摘要][在线阅读][下载 833K] - 苏荣华;沈洪爽;周佳;马壮;王猛;
针对岩石动态响应参数的随机性问题,采用自主设计随机冲击扰动下砂岩动态响应特性实验系统,引入无量纲量—相对均差系数,定量研究随机扰动力作用下,细砂岩试样动力学响应频域参数随机特性.结果表明:在承受相同的激励下砂岩试样不同动力响应参数具有不同的离散度;加速度幅值谱参数的随机性明显强于功率谱密度参数;功率传递比相对均差系数的均值小于相应激励相对均差系数的均值,加速度传递比相对均差系数的均值大于相应激励相对均差系数的均值.岩石动态响应参数随机性存在必然性,不同动力参数离散程度的定量分析有助于提高对地下开采工程动力灾害预测的可靠性.
2018年03期 v.37;No.235 564-569页 [查看摘要][在线阅读][下载 797K] - 时海芳;张竞元;鲍亚楠;
为研究合金元素对L_2'-型固溶体电子结构及合金化行为的影响规律,利用固体与分子经验电子理论(EET)分别计算了稀有金属原子W,Mo,V,Nb,Ti,Co,Zr,Ta和常用合金原子Mn,Si,Ni,Cu,Cr在L_2'-型固溶体(以Fe-C马氏体为例)中的电子结构,利用固溶体最强共价键上共价电子对数的统计值'An计算了L_2'-型固溶体的固溶强化效应.结果表明:含稀有金属原子的L_2'-型固溶体的'An值远大于含常用合金原子的L_2'-型固溶体,其固溶强化的本征强度可达超高强度级别;含稀有金属原子的L_2'-型固溶体中原子组态数σ却比含常用合金原子的L_2'-型固溶体的σ小得多,据此可解释超高强度钢的裂纹敏感性.
2018年03期 v.37;No.235 570-574页 [查看摘要][在线阅读][下载 2619K] - 马志军;张琪;赵海涛;王俊策;苏文贵;吴清峰;武浪;
以浓度为0.034g/m L的模板剂F108(聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇)和各物质的摩尔比为SiO_2:Al_2O_3:Na_2O:H_2O=1:0.09:1.02:6.68(硅源以SiO_2计,铝源以Al_2O_3计,碱源以Na_2O计)的导向剂水热法合成的硅铝酸盐介孔材料.通过氮气吸附/脱附试验、扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)对材料进行分析表征,研究了不同晶化温度对所合成材料的平均孔径、孔容、比表面积和形貌影响.结果表明:晶化温度为130℃时所合成材料的孔道大小与排列较规整,此时的平均孔径15.32 nm、比表面积137.63 m~2/g、孔容0.28 cm~3/g.
2018年03期 v.37;No.235 575-579页 [查看摘要][在线阅读][下载 751K] - 国安邦;姜伟;张光;
为研究各参数对研究中心吸附类石墨烯材料的热力学性质的影响,论文在海森堡模型框架下将该材料抽象为三角结构四子格双层铁磁-反铁磁系统,应用线性自旋波理论和推迟格林函数方法推导了系统的哈密顿量、内能和比热的表达式,并求解了内能和比热的数值解.经分析发现,层间为反铁磁构型时,将更稳定的存在.随着温度的增加内能和比热都随之增加.随着层内和层间铁磁交换耦合的增强,内能减小,而随着层内和层间反铁磁交换耦合的增加内能增加.比热随交换耦合和磁晶各向异性的变化并不是线性的.
2018年03期 v.37;No.235 580-584页 [查看摘要][在线阅读][下载 665K] - 徐文远;王晓春;曹凯;陈丹;冯慧敏;
采用高速剪切工艺确定了硅粉/SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)复合改性沥青的制备方案,通过扫描电镜试验(SEM)分析了硅粉、SBS微粒在沥青基体中的溶胀情况及改性沥青的微观形貌,并利用红外光谱试验(FTIR)对比分析了加入硅粉和SBS进行复合改性作用前、后沥青的光谱图,揭示了硅粉/SBS复合改性沥青的改性机理.研究结果表明:改性剂在沥青中分散均匀,混溶极好,硅粉的掺入促进了SBS微粒与沥青间的吸附及溶胀反应,提高了混合体系的整体稳定性及力学性能;复合改性后的沥青中检测到了SBS和硅粉的存在,并且在该FTIR图谱中并未发现不同于沥青、硅粉和SBS三者的新红外吸收峰出现,说明复合改性过程中并未出现新的官能团,复合改性过程是一个物理混溶的过程.
2018年03期 v.37;No.235 585-590页 [查看摘要][在线阅读][下载 873K] - 徐爱功;唐龙江;徐宗秋;李磊;
针对GPS高程异常拟合中观测数据存在粗差和系数矩阵存在误差的情况,提出采用一种新的RTLS迭代算法,同时构造基于标准化残差的IGGIII权函数.RTLS迭代算法顾及了系数矩阵中的常数列不存在误差的特性,仅考虑存在误差的列向量部分.以某市城区的80组GPS水准联测数据为例,设计两种实验方案证该方法的精度和稳健性,其中,拟合数据有43组(四组GPS数据含有粗差),外符合检验数据37组.在拟合数据不含粗差的情况下,RLTS和抗差LS估计效果一致;而在拟合数据存在粗差的情况下,RTLS拟合二次曲面的效果明显抗差LS算法.结果表明:利用RTLS拟合GPS高程异常拟合的二次曲面是最优选择.
2018年03期 v.37;No.235 591-594页 [查看摘要][在线阅读][下载 685K] - 宋伟东;张亚男;高琳;甄莹;
以辽西北地区Landsat8卫星影像为数据基础,利用面向对象分类方法,对研究区域进行基于图斑的地物分类,引入修正型土壤调节植被指数(MSZVI)反演植被盖度,依据沙化分类体系构建决策树分类模型,对沙化土地分等定级.研究结果表明:采用面向对象分类与决策树模型相结合的方法,可以有效提取辽西北2015年沙化土地信息,精度达86.4%,为沙化防治和决策提供科学依据.
2018年03期 v.37;No.235 595-601页 [查看摘要][在线阅读][下载 732K] - 陈妍;秦昆;桂志鹏;吴华意;
针对目前全国尺度上基于细粒度空间数据开展产业集聚空间分布模式研究较少的问题,基于2001年、2006年和2012年中国工商企业注册数据,对中国第二产业的空间集聚形态及多尺度集聚模式进行探究,并提出利用"最显著集聚尺度"分析产业集聚强度的方法.研究结果表明:全国第二产业空间分布主要集中于中国东南侧,且集聚中心游移于长江经济带与黄河经济带交界的皖鄂豫三省,产业的空间分布密集性在逐渐增强.2001年至2012年间,胡焕庸线两侧采掘业和电力业的集聚强度差异缩小,制造业和建筑业集聚强度差异增大.胡焕庸线东南侧各行业间最显著集聚尺度差异明显,西北侧集聚尺度相近;一定程度上反映出中国东南侧产业发展良好,有鲜明的行业特征;而线西北侧还需要通过加大第二产业发展力度,从而形成特色行业.
2018年03期 v.37;No.235 602-610页 [查看摘要][在线阅读][下载 1160K] - 于英华;陈玉明;沈佳兴;徐畅;
为探索提高汽车的侧碰安全性及整车轻质性、环保性和舒适性的新途径,以某轿车B柱为原型,以轻量化为约束条件设计了泡沫铝复合结构汽车B柱;应用有限元仿真分析方法对两种汽车B柱的静态特性、动态特性和侧碰安全性进行研究,并将结果进行对比分析.结果表明:泡沫铝复合结构汽车B柱在满足静态性能要求的基础上,可以有效地提高汽车的轻质性,动态性和侧碰安全性,可作为提高汽车环保性、安全性和舒适性的新途径.
2018年03期 v.37;No.235 611-614页 [查看摘要][在线阅读][下载 809K] - 李洪珠;柴子豪;曹人众;吴剑男;
为提高变换器电压增益,减小变换器输出电流纹波,在Cuk变换器中引入开关电感并对开关电感及输出滤波电感进行磁集成.利用电路理论对引入磁集成开关电感的Cuk变换器进行模态分析,并分析了变换器输入输出电流纹波与磁集成耦合系数的数学关系,给出了变化关系曲线和磁集成耦合度最优设计区域及设计方法.利用电路仿真软件对引入磁集成开关电感的Cuk变换器进行了电路分析仿真验证;设计了变换器实验样机,并进行实验测试.电路模态分析表明引入开关电感后Cuk变换器的电压增益提高了(1+D)倍,且开关电感磁集成耦合度不影响变换器的电压增益.磁集成耦合系数的数学关系分析结果表明合理的耦合度设计可以同时使输入输出电流纹波减小,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性,表明Cuk变换器引入磁集成开关电感后能够提高电压增益,同时减小电流纹波.
2018年03期 v.37;No.235 615-620页 [查看摘要][在线阅读][下载 898K] - 郭凤仪;王兴宇;王智勇;梁海洪;薛一鸣;
为减轻弓网电弧的危害,研究了滑动速度、滑板往复速度对弓网电弧的运行形态的影响.利用弓网电弧实验系统,拍摄了不同速度条件下的弓网电弧图像.利用电弧面积和电弧周长表征电弧的形态特征.利用二维小波变换和sobel梯度算子进行图像去噪和边缘提取,进而计算电弧面积和周长.弓网电弧呈椭圆形,滑板与接触网导线的高速相对运动会对电弧产生拉伸作用;滑动速度和滑板往复速度对电弧形态的影响较大,滑动速度较低时,电弧面积和周长具有相同的变化趋势.随着滑动速度或滑板往复速度的增加,间隙开距变小,导致电弧面积减小,电弧形态变化较慢.
2018年03期 v.37;No.235 621-626页 [查看摘要][在线阅读][下载 879K] - 张国军;季淑洁;杨东建;李浩文;
针对光伏系统串联电弧故障问题,提出了一种基于时域分析和频域分析相结合的研究方法.通过搭建新型光伏系统故障电弧实验平台,获得了光伏系统正常工作和发生串联故障电弧时电流信号原始数据,并对电流峰峰值和电流平均值进行特征差异研究,分析了电流时域特征在串联故障电弧识别方面的可行性.得到了光伏系统发生串联故障电弧时电流三层小波分解低频系数标准差是正常状态下的50~120倍,高频系数标准差是正常状态下的3.5~7.5倍的结论.以上结论可通过有效的数据融合形成串联电弧故障识别判据,为光伏系统串联电弧故障保护装置的研制提供理论支持.
2018年03期 v.37;No.235 627-631页 [查看摘要][在线阅读][下载 856K] - 吴彦欣;张巧杰;赵晓萌;
针对便携式电子设备的应用场合,提出了一种基于电压举升技术的新型准Z源DC/DC变换器,该变换器由电感、电容、二极管组成的电压提升单元和准Z源单元构成.在分析新型准Z源DC/DC变换器拓扑结构的基础上,详细分析了变换器的工作原理及性能特点,并进行参数计算,然后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性.结果表明,与准Z源DC/DC变换器相比,新型准Z源DC/DC变换器电压增益得到提升,输入电流的纹波得到减小.
2018年03期 v.37;No.235 632-638页 [查看摘要][在线阅读][下载 686K] - 朱恩泽;杨玉岗;许静;
为解决双向LLC谐振变换器中电压增益及软开关所面临的问题,对增益特性及软开关实现条件进行分析,并通过分析谐振网络参数对其特性的影响,针对谐振网络参数及变换器元件应力进行详细设计.最后搭建一台1kw功率的实验样机,通过实验验证了设计理论的可行性和有效性.
2018年03期 v.37;No.235 639-646页 [查看摘要][在线阅读][下载 1061K] - 田永民;李梦娇;陈东;徐耀松;梁漪;
针对高压直流输系统故障定位中精度不足问题,提出一种基于S变换奇异能量谱的直流输电系统故障定位方法.该方法采用S变换对故障前后一定时间窗的故障行波电压、电流模量信号组进行主频提取,解决了时频域直流输电故障行波信号主频率精确提取问题.但由于故障行波模量间存在耦合和折反射,导致系统各模量主频混叠,辨识困难,为了到达各模量主频辨识,采用奇异能量频谱对故障行波S变换矩阵降维、特征选取、幅值优化、精确分辨,定位系统故障位置.采用PSCAD建立双极直流输电模型对基于S变换奇异能量谱的直流输电系统故障定位予以仿真,结果表明系统定位最小误差率0.001 8%、平均误差率0.097 76%,是一种行之有效的高压直流系统故障定位方法.
2018年03期 v.37;No.235 647-652页 [查看摘要][在线阅读][下载 850K] - 朱军;史勃;张环宇;荣胜波;黄益泽;
针对煤矿工作面瓦斯突出系统的非线性、复杂性、不确定性等特点,提出了狼群-蛙跳算法与Elman神经网络结合的耦合方法用于煤与瓦斯突出的非线性映射.依据预测残差方差比检验策略确定动态训练样本集,可实时的对Elman网络权值、阈值寻优,建立了基于狼群-蛙跳最优估计的瓦斯突出预测模型,并结合矿井监测数据进行实例分析.试验结果表明:采用动态的训练样本和网络结构建立的狼群-蛙跳与ENN模型跟踪能力好,收敛速度快,有效地实现了瓦斯突出危险性预测.
2018年03期 v.37;No.235 653-659页 [查看摘要][在线阅读][下载 717K] - 刘万军;孙思宇;冯琳;姜文涛;
为解决传统水印技术隐蔽性与鲁棒性的矛盾问题,提出一种双树复小波(DTCWT)变换与双对角线奇异值分解(BSVD)结合的双加扰稳健水印算法.首先将Fibonacci变换和logistic混沌映射同作用于水印图像,得到置乱加密后的水印;然后将载体图像进行3级DTCWT分解,提取其分解后的3级低频逼近块块子图;将3级低频逼近块子图进行双对角线奇异值分解;最后将加密后的水印图像嵌入到双对角线奇异值中.实验结果表明,与相似的水印算法相比,NC值均可达到0.96以上;尤其是对JPEG压缩攻击,当压缩比达到19%时,得到的NC值为0.9999;在具有较好隐蔽性的同时,对JPEG压缩、噪声、旋转、剪切以及多种混合等攻击也有较好稳定性.
2018年03期 v.37;No.235 660-668页 [查看摘要][在线阅读][下载 875K] - 高雷阜;周庆;
为解决多元多项式的极小值数量及无约束多项式优化问题(POP)的全局最优值,首先给出了关于Liqun,Koklay提出的当n≤2时,具有r个变量的2n或2n+1阶多项式,最多有nr个孤立局部极小值的猜测的证明过程.其次,由于无约束多项式优化问题一般是非凸的,NP难的,其全局最优值不易求解,故利用张量的相关知识,给出了计算二阶无约束多元多项式全局最优值下界的理论估计及证明过程,此理论简单、方便.从而可以更好的计算全局最优值.
2018年03期 v.37;No.235 669-672页 [查看摘要][在线阅读][下载 667K] 下载本期数据