- 周西华;赵小玥;白刚;
为研究不同火源位置和排烟风速对隧道火灾烟气蔓延的影响,以辽宁省海棠山隧道部分区段作为设计原型,建立1∶12缩比例试验平台,以温度、CO_2气体作为观测对象进行研究.并通过PyroSim软件模拟结合对比,分析了火源与排烟口所在直线与地面形成的倾角与排烟风速对火灾蔓延的影响.结果表明:当排烟风速达到0.45m/s时,对于18.95kW以下火源功率可以有效防止其烟气回流;烟气温度与CO_2体积质量随着排烟风速的增大峰值明显减小;风速越大,排烟效果越好;火源与排烟口所在直线与地面形成的倾角为45°时,排烟综合效果相对最好.
2020年04期 v.39;No.248 279-284页 [查看摘要][在线阅读][下载 785K] - 王洪德;全浩;
为防范桩基施工过程产生的冲击载荷对邻近隧道衬砌结构产生振动变形、应力破坏等不利影响,首先,针对某码头工程在施工载荷作用下动力响应,结合实际工程地质条件构建"桩基-土层-隧道"三维动力有限元模型;然后,为验证模型的可靠性,模拟打桩对隧道衬砌结构的影响,并与实测数据对比分析验证地表速度振动峰值;最后,结合实际工程,基于验证后的模型,研究不同土层、土层与衬砌交界面处应力波的反射与散射作用,分析不同深度和不同距离工况条件下,桩基施工对隧道衬砌结构的动力响应.研究结果表明:隧道截面最不利的振动部位位于衬砌结构靠近桩位一侧的上1/4弧段,该区域所受冲击作用最明显;当桩底与隧道中心相对距离比较近时,衬砌结构所受到的冲击影响最大,而当桩底已超过隧道埋深,打桩产生的冲击对隧道衬砌作用影响逐渐减弱;打桩与隧道间隔距离越远,随着冲击载荷传播距离增大,其能量衰减越大,对隧道衬砌造成的影响越小.
2020年04期 v.39;No.248 285-292页 [查看摘要][在线阅读][下载 654K] - 潘汝江;何翔;
针对岩石裂隙表面粗糙度对裂隙渗流性能影响的问题,采用数值模拟方法研究曲折度对粗糙单裂隙渗流影响的机理研究.结果表明:曲折度与流量修正系数和等效渗透系数修正系数呈正相关且相等,最大偏差为8%.对同裂隙开度不同粗糙元裂隙模型进行渗流模拟时,发现随着出入口压差的增大,立方定律的不适用性越来越明显,其中流体通过矩形粗糙元单裂隙沿程损失和局部损失最大,同时偏离立方定律也最为明显;将基于曲折度修正立方定律应用于预测矩形和三角形粗糙元粗糙单裂隙渗流,并与其他六种修正模型进行对比,发现基于曲折度修正立方定律在预测粗糙单裂隙时能获得更为准确的结果.
2020年04期 v.39;No.248 293-298页 [查看摘要][在线阅读][下载 634K] - 孙艺丹;杨逾;
针对煤矿井下条带法开采留设的煤柱在覆岩压力作用下随着时间推移易发生蠕变现象,考虑到传统蠕变模型难以描述煤体蠕变各个阶段的损伤特性,基于扰动状态概念的理论,选用Kelvin模型描述材料的相对完整状态,将Burgers模型中的黏壶元件用非线性黏壶元件代替描述材料的完全调整状态,引入Weibull分布函数,选取以时间为自变量的扰动因子函数,建立了以扰动因子为权函数的煤体蠕变全过程的本构模型.同时,利用煤样室内蠕变试验数据对基于扰动状态概念下煤体的蠕变模型参数进行了辨识,验证了该模型的合理性,且相对于传统模型有较好的协调性,能够更有效地描述煤体的初始、稳定和加速蠕变阶段的蠕变规律.
2020年04期 v.39;No.248 299-303页 [查看摘要][在线阅读][下载 812K] - 杨建辉;张峰博;
为研究钢筋笼上浮机理,根据相似理论研制出能够模拟新拌混凝土性能的相似混凝土.基于相似混凝土,开展了薄铁片、钢筋和箍筋的提拉试验,分别得到薄铁片的侧阻力、主筋的端头阻力和箍筋阻力的计算模型,总结了各因素对阻力的影响规律.结果表明,混凝土与钢筋之间的相对运动速度对侧阻力、端头阻力和箍筋阻力影响不大;侧阻力峰值与侧面积和埋深呈线性关系,侧阻力由摩擦力和侧粘力两部分构成;钢筋端头阻力峰值与端头受到的混凝土压力成正比.箍筋阻力是箍筋排开混凝土时受到的竖向合力,峰值与箍筋上表面积和混凝土压强乘积成正比.分析表明混凝土液面进入钢筋笼而混凝土导管口位于钢筋笼底部以下时,钢筋笼最容易发生上浮,建立了这种情况下钢筋笼受到的向上合力计算方法,分析了向上合力与主筋根数、箍筋间距、混凝土在钢筋笼内的高度的关系.
2020年04期 v.39;No.248 304-311页 [查看摘要][在线阅读][下载 1042K] - 谢苗;张鸿宇;刘治翔;曹丽平;
针对一种新型的液压支架推移千斤顶的有效修复方法展开研究,在过盈配合计算的假设条件下,以本构方程与几何方程为基础,将径向极限位置带入表达式,分别表达出包覆层与未修复千斤顶活塞杆的径向位移表达式,从而推导出径向收缩力的数学模型.在径向收缩力的数学模型的基础上,对轴向摩擦力进行分析,并对摩擦力做功进行数学建模,讨论了过盈量的取值范围.基于包覆过程数学模型的构建,利用Matlab数值分析软件,分析装配速度、内径和温度变化量对径向收缩力以及轴向摩擦力做功影响,结果表明:为保证活塞杆在装配过程中不产生塑性变形,装配速度应该控制在10～15mm/s;为达到更高的收缩力及使装配过程更加优化,应该适当提高温度变化量;为了提高质量,应该综合确定内径的范围,做到尽可能使径向收缩力增大,摩擦力做功减少.通过对推移千斤顶包覆前后试验分析,从实际上验证了以上理论分析结果的可行性.
2020年04期 v.39;No.248 312-319页 [查看摘要][在线阅读][下载 1767K] - 刘南南;彭继慎;宋立业;王品贺;
为更准确地获得硬岩掘进机在夹矸煤层掘进过程中刀盘的受力情况,基于EDEM软件建立岩层夹矸模型,并联合ANSYS有限元分析软件对刀盘截割不同岩石工况进行受载分析,并采用ANSYS软件的Design Explorer模块对刀盘结构参数进行优化设计.研究结果表明,随着夹矸层比例的增大,硬岩掘进机刀盘承受的载荷越大,即需要提供的驱动载荷越大;随着夹矸层位置越靠近刀盘中心,硬岩掘进机刀盘承受的载荷越小,即需要提供的驱动载荷越小.通过优化设计使得刀盘最大等效应力比优化前应力值降低了77.3%;其最小寿命比优化前提高了85.6%,在很大程度上可以确保刀盘的安全使用性能.研究结论更好的模拟硬岩掘进机实际掘进时可能会遇到的多种复杂地质条件工况,解决传统分析时截割岩石属性单一等问题,为硬岩掘进机刀盘设计和改进提供依据.
2020年04期 v.39;No.248 320-326页 [查看摘要][在线阅读][下载 2036K] - 任德财;于雪;魏丽娜;魏娜;钱镭;
为改善水滑石层间距小,在聚合物中不易分散的不足.以十二烷基硫酸钠(SDS)和山梨酸钾(SBA)为复合插层剂,采用焙烧复原法对水滑石(LDH)进行有机复合插层改性,并用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(FTIR)对样品进行了表征.结果表明:在反应温度为70℃,反应时间为4 h,插层剂与水滑石质量比为1﹕1的情况下,首先在体系p H为9时加入SDS,然后在体系p H为4时加入SBA的方法,可以将SDS/SBA复合阴离子插入至LDH完全取代CO_3~(2-).改性后的LDH层间距较大,该材料在食品保鲜膜改性添加剂中具有潜在的应用.
2020年04期 v.39;No.248 327-331页 [查看摘要][在线阅读][下载 748K] - 郭凤仪;谷欣;王智勇;周奇;
为研究电弧位置及能量对弓网系统接触线温度的影响,利用COMSOLMultiphysics软件建立了弓网系统摩擦副温度场仿真模型,通过实验验证了模型的有效性.利用弓网电弧实验数据对高速、强电流条件下的电弧能量进行预测,并将预测结果应用到温度场仿真计算.研究结果表明:电弧能量及位置不同,对接触面温升影响很大.电弧位置对温度的影响有时大于电弧能量对温度的影响.淋雨环境下电弧燃弧时间短,燃弧个数更多,导致接触线最高温度比无雨时大,对接触面侵蚀更严重.
2020年04期 v.39;No.248 332-337页 [查看摘要][在线阅读][下载 679K] - 杨继鑫;王久和;孙石涛;王振业;
针对Boost变换器在带恒功率负载的情况下可能会导致系统不稳定的问题,采用基于端口受控耗散哈密顿模型的无源控制方法对带恒功率负载的Boost变换器进行控制,从而可以实现系统的大信号稳定.同时,本文引入自抗扰控制技术与无源控制相结合,以此来消除无源控制在系统受到扰动时产生的电压稳态误差问题.在Matlab/Simulink中搭建系统仿真模型,与PI结合无源控制、PI控制相比,本文所提控制策略下的系统动、稳态性能更好,有效增强了系统的鲁棒性,为带恒功率负载的变换器控制设计提供了新的思路.
2020年04期 v.39;No.248 338-343页 [查看摘要][在线阅读][下载 1378K] - 葛维春;潘霄;王义贺;刘岩;周桂平;
为提高综合能源系统优化配置的实用性和准确性,提出双阶段多目标优化的综合能源系统优化配置方法.第一阶段,以生命周期内经济成本最优、二氧化碳排放最低为目标函数,获得设备的最优类型、容量和机组组合;第二阶段,以日运行成本最优为目标函数,应用分支界定法对系统运行成本进行优化.最后以北方某住宅小区为例进行仿真,仿真结果体现了本文提出的优化配置方法在经济效益和环境效益两个指标上相较于传统方法存在明显优势,能够有效实现协同优化,具有更高的实用性和准确性.
2020年04期 v.39;No.248 344-351页 [查看摘要][在线阅读][下载 795K] - 齐庆会;
为提高农村房地一体不动产权籍调查作业效率,以多个村庄为测试数据分析试验区,采用机载倾斜三维航摄及激光雷达两种技术对农村房地一体不动产权籍建模测量,对两种技术效率性进行了分析,并与传统方法进行了综合对比,找出各自方式的优缺点.结果表明:机载倾斜三维航摄具有三维模型的可视化效果较好的优点,而激光雷达技术具有获取目标物的三维点云数据几何精度高的优点,两种方法各有优点、效率高、精度好,对于应用于高效农村房地一体不动产权籍调查有着广阔的应用前景.
2020年04期 v.39;No.248 352-358页 [查看摘要][在线阅读][下载 932K] - 张大伟;
针对于无线体域网健康大数据应用背景下,开放信道和部署环境中大量隐私数据传输导致高能耗和安全隐患,而传统网络的节能安全策略受限于无线体域网的异构性和时变性难以直接应用的问题,提出了一种基于高斯拟合的无线体域网节能安全策略.采用高斯拟合函数对传输数据逼近得到拟合参数,使用拟合参数代替原始数据,采取AES加密算法对拟合参数进行加密.仿真实验表明:该策略可以有效地提高无线体域网络安全,极大缩短加密时间,降低加密成本;简化网络数据量,降低传输能耗,延长网络生命周期.
2020年04期 v.39;No.248 359-365页 [查看摘要][在线阅读][下载 780K] - 赵硕嫱;邵良杉;
为准确预测未来中国煤炭需求总量;首先确定我国煤炭需求量的7个主要影响因子,将集成学习算法以及支持向量回归算法应用到中国煤炭需求量预测中,借助多元宇宙算法优化支持向量回归机中关键参数,构造基于MVO-SVR-AdaBoost的中国煤炭需求量预测模型;将1980-2017年历史数据带入模型.结果表明:建立的煤炭需求量预测模型适配度高达0.9791,平均绝对误差仅为4.2928%.基于历史数据,确定各因子年均增长率的可能波动边界值,在GDP低、中、高速增长的情况下随机组合分别带入模型得到2018-2020年中国煤炭需求量的可能数值区间.
2020年04期 v.39;No.248 366-374页 [查看摘要][在线阅读][下载 1323K] - 张飞;王国辉;蒋思;
为揭示权重难以精确获知条件下的绿色供应商群评价的基本原理,采用偏序集理论,给出了PROMETHEEⅡ模型的偏序集表示,分析了包含多个评价者的方案折衷排名方法,实例验证了绿色供应商的多准则群评价过程.研究结果表明:应用偏序集表示的PROMETHEEⅡ模型,结合定性的评价者偏好信息即可实现对绿色供应商的排序,根据各供应商的相对高度能够计算多个评价者的群折衷排序.研究结论突破了传统PROMETHEEⅡ模型评价需要精确权重的特点,有助于拓展PROMETHEEⅡ模型在绿色供应商选择领域的应用.
2020年04期 v.39;No.248 375-380页 [查看摘要][在线阅读][下载 727K] 下载本期数据