- 王东;邢晓宇;任冉;
为最大限度安全高效回收东帮边坡压煤，基于边坡工程地质条件，建立FLAC~(3D)数值模型，对塔尔Ⅱ区露天煤矿横采东帮边坡稳定性进行分析，探讨横采工作帮与内排土场追踪距离、深部边坡角与弱层内摩擦角对边坡破坏模式与稳定性的影响.研究结果表明：追踪距离较小时，深部边坡角与弱层内摩擦角对边坡破坏模式与稳定性影响很小；随着追踪距离增大，东帮深部岩体变形量和变形范围增大，滑坡模式为以第二含水层底板弱层为底界面的切层-顺层滑动，相继过渡为以2-7煤层底板弱层和2-8煤底板弱层为底界面的切层-顺层滑动，导致整体边坡稳定性呈下降趋势；采用横采内排追踪压帮开采方式进行靠帮时，合理控制追踪距离有利于实现深部陡帮开采，大幅降低弱层力学属性不确定性带来的滑坡风险.
2022年04期 v.41;No.260 289-294页 [查看摘要][在线阅读][下载 1179K] - 张贵生;黄友锐;涂庆毅;朱艳娜;
为研究井下粉尘分布规律，以某矿为研究对象，采用理论分析与现场实测相结合的方法，分析各尘源产尘特点及致因，运用校准采样器对井下综采工作面、掘进头、主运巷转载处、辅运大巷进行统筹性现场实测.研究结果表明：割煤机与掘进机司机处为最主要尘源，割煤机司机处总尘、呼尘增幅超过322.06%、266.82%，沉降区间为0～30 m；掘进机司机处总尘、呼尘浓度大于280.62 mg/m~3、82.66 mg/m~3，沉降区间超过30 m；掘进头整体可视度不足8m，应为重点防治对象；主运巷转载机处总尘、呼尘增幅超过144.80%、128.50%，沉降区间为0～15m；辅运大巷平稳区域内呼尘占比为59.50%，主运巷转载荡尘和辅运大巷地面扬尘是新鲜风流携尘主要致因.井下沿风流从副斜井井口、绕道口深入至各工作面的空间内，粉尘浓度整体呈现“递增-激增-递减-平稳-回落”的运移规律.研究结论可为制定粉尘防控策略提供依据.
2022年04期 v.41;No.260 295-302页 [查看摘要][在线阅读][下载 1093K] - 郑丹;吴鑫;
为更好地预测人员疏散时间，提出一种基于扇形网格划分的人员疏散模型算法，通过设计人员位置矩阵、疏散方向以及疏散速度等疏散属性参数，建立基于网格化离散场变量的仿真模型.该方法利用矩阵表示人员位置，简化了模型算法.以10 m×10 m空间为例，利用Matlab进行计算机仿真，并应用该仿真模型进行分析.结果表明：扇形网格复合模型预测的疏散时间与Pathfinder模拟的时间基本吻合，预测时间相差2.39 s.输出矩阵表明人员在45.4～81.2 s时间段在疏散出口附近积聚，并且人员疏散速度缓慢.
2022年04期 v.41;No.260 303-308页 [查看摘要][在线阅读][下载 735K] - 赵旭;耿晓伟;王东;刘剑;
为确定井下巷道内风流流态何时为过渡态、过渡态时风量流态指数值如何选取，利用CFD软件搭建不同风速、当量直径的巷道通风模型，采用数值模拟方法利用四种求解模型分别对各巷道的风量流态指数进行模拟计算.研究结果表明：SST k-ω求解模型对过渡态的巷道风流模拟效果较好，井下绝大部分用风地点风流流态为完全紊流，当风速较小且巷道当量直径过大或极小时巷道风流流态将为过渡态，风速和巷道当量直径间的耦合作用为造成风量流态指数发生变化的主要因素.
2022年04期 v.41;No.260 309-314页 [查看摘要][在线阅读][下载 759K] - 屈建龙;徐成辉;王伟;周震寰;徐新生;
针对含裂纹自然纤维增强复合材料薄板的裂纹识别问题，采用线弹簧模型并通过导入哈密顿体系，将问题归结为自由振动的模态识别问题.在哈密顿体系下，得到含裂纹自然纤维增强复合材料薄板的固有频率和振型的解析解.根据裂纹对纤维增强复合材料板频移显著的影响特征，识别裂纹长度、位置、自然纤维含量和老化时间等相关参数，从而形成一种辛解析方法和裂纹识别方法.研究结果表明：通过对比验证辛方法的有效性，并具有较高的计算精度.该方法也为工程中测试结构裂纹问题提供依据和识别方法.
2022年04期 v.41;No.260 315-320页 [查看摘要][在线阅读][下载 968K] - 李承航;张文春;刘强;林楠;
为探究在城市化进程中建设用地的时空变化特征，基于1975-2018年松嫩平原四期遥感解译数据，利用动态度和紧凑度研究建设用地空间分布变化；运用重心迁移方法分析松嫩平原整体演变趋势；结合位序规模法则和空间象限叠置方法探究典型城市建成区扩张联系及扩张类型.研究结果表明：近50年间松嫩平原建设用地面积扩张7 188.802 km~2，动态度增加0.641%，紧凑度上涨0.037；建设用地扩张呈现以东部为主的空间格局，整体建设用地重心向东北方向36.903°处迁移44 156.382 m.选取的7个城市建成区用地在空间上的扩张类型存在较大差异，主要呈现为连片式扩张.
2022年04期 v.41;No.260 321-328页 [查看摘要][在线阅读][下载 1405K] - 罗才松;王枫轩;付朝江;陈华艳;祁皑;
为研究再生骨料替代率、长径比、径厚比对圆钢管再生镍铁渣混凝土中长柱轴心受压承载力的影响，对8个圆钢管再生镍铁渣混凝土中长柱进行轴心受压单调加载试验，获得所有试件的破坏形态、承载力、跨中挠度等特征值，对比国内外常用的钢管混凝土规范所推荐的轴压承载力计算方法，回归拟合轴压承载力预测公式，并与试验结果进行对比.研究结果表明：中长柱在两端位置出现的局部鼓曲现象为材料破坏形态，长柱为整体失稳破坏形态.相同再生粗骨料取代率和截面尺寸的中长柱较长柱承载力好，挠度增长也较慢；随着径厚比增大，承载力降低，延性也降低，钢管对再生混凝土的套箍效应明显，拟合公式简单实用，且与实测值吻合较好.
2022年04期 v.41;No.260 329-336页 [查看摘要][在线阅读][下载 871K] - 于阳;孙雅珍;林志军;王金昌;叶友林;
为增强地铁盾构隧道的抵御灾害能力，依托某城市邻近既有隧道基坑工程，采用数值计算方法，研究邻近基坑施工情况下隧道变形和内力变化规律，系统分析了管片开裂特性.研究结果表明：基坑开挖过程中，管片衬砌水平与竖向位移增大，正负弯矩增大，轴力减小，开挖加剧了管片衬砌的“横鸭蛋”变形，开挖量直接影响弯矩与轴力变化，与弯矩变化呈正相关，与轴力变化呈负相关.管片裂缝的张开面积呈现阶梯性增长，封顶块所处位置直接决定着管片裂缝的数量与张开面积.
2022年04期 v.41;No.260 337-344页 [查看摘要][在线阅读][下载 992K] - 董世知;刘伟;李岩帅;尚文龙;叶昆;赵志龙;尹金鹏;
为研究贵金属Pd单原子催化剂在CO_2合成气生成甲酸的催化机理，基于密度泛函理论研究了Pd在二维晶态/非晶态Al_2O_3上的最佳吸附位置并模拟计算.通过计算给出态密度、能带结构以及吸附能来验证催化剂的稳定性、高效性，并结合CO_2还原转化反应过程中表面能及迁移能垒的分析，定性阐述催化机制.研究结果表明：二维α-Al_2O_3负载Pd单原子具有良好的化学稳定性，较高的电子迁移能力.过渡态能垒均在可控范围，可以实现催化剂的绿色催化.其中非晶结构凭借表面更高的局域电子浓度，与单原子的协同作用更加显著.这为从原子层次认识催化机理提供了研究思路，促进具有工业催化潜力的新型功能化负载型催化剂的研究发展.
2022年04期 v.41;No.260 345-349页 [查看摘要][在线阅读][下载 650K] - 孙远敬;郭鹰;李鑫;王帅;
为实现矿用自卸车驱动车桥的桥壳轻量化，通过对桥壳在最大侧向力工况下进行静力学分析，得到危险工况下的受力分布情况和危险部位.引入代理模型技术，克服桥壳受力复杂、结构不规则、导致优化问题中的设计变量与优化目标之间无法建立明确的目标函数的问题，建立设计变量与优化目标的近似数学模型，并将其作为后续优化多目标求解的目标模型.通过优化软件平台Isight集成Matlab，并利用人工蜂群（ABC）算法对桥壳代理模型的迭代求解，得到优化解集，实现桥壳体积减小18.75%，在最大侧向力工况下桥壳所受最大等效应力下降7.23%.
2022年04期 v.41;No.260 350-354页 [查看摘要][在线阅读][下载 837K] - 郭词;侯利民;王巍;杨玉岗;
为降低开关磁阻电机调速系统成本、解决转矩脉动过大的问题，提出一种基于母线电流采样的开关磁阻电机自抗扰控制方法.通过采集安装在直流母线的电流传感器得到反馈电流信息，分析不同运行状态下的母线电流与相电流对应关系，最终实现电机的转速闭环控制.同时提出一种改进型转矩分配函数法减少交叠电流带来的负面影响.最后采用自抗扰控制技术设计了开关磁阻电机调速系统速度控制器，搭建了系统仿真模型和硬件实验平台.仿真和实验结果表明：对比传统控制方法，论文方案鲁棒性更高、转矩脉动更低.研究结论突破了传统开关磁阻电机电流采样思路，有助于降低开关磁阻电机在实际工程中的应用成本.
2022年04期 v.41;No.260 355-363页 [查看摘要][在线阅读][下载 943K] - 谢国民;孙少华;付华;付昱;徐耀松;
针对多电机同步控制中出现的控制结构复杂、控制精度难以达到要求的问题，提出一种基于径向基函数神经网络滑模的多电机同步控制方法.设计相邻交叉耦合控制架构，建立多电机同步系统等效结构简化模型，并据此提出基于RBF神经滑模变结构的多电机同步控制方法.设计RBF神经网络自适应率实现系统滑模控制参数自适应选择，以李雅普诺夫稳定性定理来验证算法的收敛与稳定性.通过仿真实验与PI及普通滑模控制进行比较，结果表明：该控制方法可有效消除抖振，并且能够在出现扰动时做出快速响应，减少外界扰动对系统的影响，提高多电机同步运行的控制精度，具有一定的实际应用价值.
2022年04期 v.41;No.260 364-371页 [查看摘要][在线阅读][下载 1327K] - 李梦娇;彭继慎;孙瑄瑨;
为提升Buck-Boost变换器的电压增益，减小输出电流脉动，采用拓扑组合的方法，在Buck-Boost变换器的基础上，加入电容-二极管-电感结构，实现低输出电流纹波特性，同时引入耦合电感升压结构来提高变换器的电压增益，构成一种具有低输出电流纹波的高增益Buck-Boost变换器.在耦合电感等效变压器模型的基础上，分析变换器主要工作原理和工作性能.通过仿真和实验搭建了一台150W的样机验证理论分析的正确性.研究结果表明：所提变换器具有较高的电压增益和较低的开关管电压应力，输出电流具有非常低的电流纹波，可适用于低纹波输出场合.
2022年04期 v.41;No.260 372-378页 [查看摘要][在线阅读][下载 1199K] - 陈万志;李昊哲;刘恒嘉;王天元;
针对风电机组基于SCADA数据预测分析故障效率低、准确度差的问题，提出一种融合长短期记忆网络（LSTM）和麻雀搜索算法（SSA）优化支持向量机（SVM）的机器学习模型.首先，利用SCADA历史数据分别训练LSTM和SVM，使其分别具有预测未来数据和判别故障状态的能力；其次，采用SSA优化SVM，保障其寻优能力强、收敛速度快；最后，通过优化的SVM对LSTM预测得到的未来数据进行故障状态识别判定，实现风电机组短期故障预测.通过现场数据测试结果表明：所提出的方法预测风电机组故障准确率为97.90%，能够满足现场对风电机组短期故障预测的实际需求.
2022年04期 v.41;No.260 379-384页 [查看摘要][在线阅读][下载 766K] 下载本期数据