- 王来贵;马玮航;赵娜;甘超超;
为研究含软弱夹层顺层岩质边坡的变形、破坏及滑动演化过程，以抚顺西露天矿南帮E1200剖面为研究对象，采用GDEM建立二维数值计算模型，模拟重力作用下边坡的变形、破坏及其沿滑面滑动的演化情况。研究结果表明：抚顺西露天矿南帮为上陡下缓的层状体边坡。在变形破坏阶段边坡整体遵从拉裂-滑移-剪断的变形破坏模式，其中坡顶回填土发生剪切破坏，坡中玄武岩及坡底软弱夹层2处发生滑移-弯曲破坏，坡底油母页岩发生滑移-剪断破坏；潜在滑动面从坡顶沿软弱夹层2向坡底逐步扩展最后贯通；滑动阶段边坡主要沿断层泥-煤接触面向下滑动。
2023年02期 v.42;No.264 129-135页 [查看摘要][在线阅读][下载 866K] - 邵良杉;张佳琦;白璐;
为提高矿井通风系统中指标的信息利用率，有效解决因指标多面性与模糊性所造成的评价结果不精确问题，提出一种基于改进合成规则的通风系统可靠性评价模型。根据《煤矿安全规程》与可靠性原理，结合常村煤矿通风系统特点，从员工素质、通风动力、通风网络、通风设施、作业环境、监控设施设备、防灾自救系统和通风管理8个方面建立矿井通风系统可靠性指标体系。采用D-S证据理论建立等级识别框架，利用正态隶属函数求取各指标的基本概率分配。引入改进的证据合成规则对指标层、准则层以及决策层进行融合，得到矿井通风系统可靠性等级结果。研究结果表明：常村煤矿矿井通风系统可靠性等级为Ⅱ级，与实际情况相符。研究结论为通风系统可靠性评价提供了新方法。
2023年02期 v.42;No.264 136-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 719K] - 张和;李亚龙;
为改变传统红砂岩由于强度低无法作为高速公路路基填料的现状，将红砂岩与土工格栅及格宾组合形成加筋土，探究加筋条件下的力学特性。采用粗粒土三轴剪切仪，进行0层、2层、3层水平铺筋条件下的不排水剪切试验，并引入强度比参数对加筋效果进行定量评价。试验结果表明：当轴向应变小于2%时，加筋土的强度没有明显变化，轴向应变继续增大，加筋土强度逐渐超过纯土样，在400 kPa围压时大主应力差提高了50%；相同层数的格宾加筋强度普遍高于格栅加筋，其加筋效果系数均在1.39以上；筋材能明显提高红砂岩的峰值强度和土体延性，使红砂岩的黏聚力最大提高149%，摩擦角最大提高15.32%。采用邓肯-张模型和离散元模拟对加筋土的力学性质进行评估，为加筋土力学评价体系的建立提供参考。
2023年02期 v.42;No.264 143-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 1282K] - 邹光华;王崇智;马龙;杨健男;杨长益;
为研究低渗透岩土介质的浆液裂隙渗流和孔隙渗透力学机理，以泥砂为研究对象，基于高压密封注浆试验系统设计注浆实验，根据格里菲斯强度理论推导了渗流通道形成准则，运用流体力学推导分析了面形渗流通道中浆液渗流压力变化和浆液渗透扩散半径公式。研究结果表明：浆液扩散包括渗流通道形成和渗流通道周围孔隙渗透两个过程。孔隙渗透是“初始渗入-开始絮凝-絮凝层局部破坏”等循环往复的过程。单相面形渗透扩散半径与浆液渗透率、注浆时间、注浆压力成正比，与被注介质孔隙率和浆液黏度成反比。研究结论为中煤平朔井工一矿综采工作面过陷落柱工程提供理论依据。
2023年02期 v.42;No.264 152-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 790K] - 任东风;尹超范;石岩;贾慧彬;
针对城市地下管网空间分布紧张、安全保障度低、防灾能力不达标等问题，运用GIS技术与Skyline平台构建地上地下一体化的三维城市实景模型，直观再现地下管网在地下的埋设情况及其与地上地物的空间位置关系，开展基于连通性分析、爆管分析、关阀分析、安全距离分析为主的应急应用研究。研究结果表明：该三维城市模型能够迅速确定爆管位置和事故影响范围。研究结论可为管线事故应急处理决策提供参考。
2023年02期 v.42;No.264 160-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 1020K] - 李国东;张楠;
为研究纤维掺量对混凝土力学性能和抗盐冻性能的影响，对不同配比的纤维混凝土进行了基本力学试验及冻融循环与氯盐耦合作用下的耐久性试验。研究了混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、质量损失率和动弹性模量的变化规律，结合扫描电镜（SEM）试验结果分析了纤维增强混凝土抗盐冻性机理，建立了基于动弹性模量指数表达形式的冻融损伤模型。研究结果表明：合理的纤维掺量能小幅度提高混凝土抗压强度，可显著提高混凝土劈裂抗拉强度；两种纤维混杂能够有效提高混凝土的抗盐冻性能，当掺入0.10%体积分数的玄武岩纤维、0.20%体积分数的聚丙烯纤维时，混凝土抗盐冻性最佳，200次冻融循环时，其质量损失率较普通混凝土减少55.4%，相对动弹性模量较普通混凝土增加31.8%。冻融损伤预测模型预估的混凝土抗盐冻耐久性寿命为33 a。
2023年02期 v.42;No.264 165-171页 [查看摘要][在线阅读][下载 846K] - 于英华;李佳美;徐平;沈佳兴;郑思贤;
为解决对玄武岩纤维树脂混凝土（basalt fiber polymer concrete,BFPC）机床基础件性能预测不够准确的问题，依据实验测试的20组BFPC结合面的动态性能参数，建立由结合面表面粗糙度和预紧力对结合面阻尼和刚度进行预测的神经网络模型。以BFPC数控机床龙门框架为例，运用多目标优化设计理论对BFPC固定结合面动态性参数进行优化，获得最优的结合面粗糙度和预紧力。运用虚拟材料法对考虑结合面参数的BFPC龙门框架的动态特性进行仿真分析，并将结果与不考虑结合面的BFPC龙门框架的动态特性仿真分析结果进行对比，结果表明：BFPC机床基础件结合面会在一定程度上降低机床基础件的动态性能，通过对BFPC结合面参数的优化可降低其对机床基础件动态性的影响程度。
2023年02期 v.42;No.264 172-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 1387K] - 毛君;李博;谢苗;刘治翔;李玉岐;王帅;董钰峰;侯文博;田博;
为解决煤矿井下水仓清挖机构效率低、适应性差等问题，研究一种具有大翻转角度的煤泥正铲清挖机构。采用SolidWorks进行建模装配，利用运动链环路运动学分析方法建立清挖机构运动学模型进行正反解验证，并建立虚拟样机模型，利用ADAMS对虚拟样机模型进行仿真，将仿真值与理论计算值进行对比，最后通过ADAMS对清挖机构展开动力学分析。结果表明：正反解输出值之间存在微小的误差，ADAMS运动学仿真得到的清挖机构铲斗末端的姿态数据与理论计算值相差不大，同时移动轨迹具有连续性和平稳性，符合基本使用要求，证明建立的理论模型、仿真模型的正确性和清挖机构运动学参数的合理性。通过ADAMS动力学仿真得到了清挖机构工作过程中主要构件的受力情况，为后续优化设计及工业性运用提供了理论依据。
2023年02期 v.42;No.264 180-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 1937K] - 张霄;于昊;谭志兵;郝彭帅;万长明;李相辉;
针对现有公路隧道注浆钻机存在施工高度有限、灵活性差、钻孔施工效率低的问题，研制了一种履带式全空间液压钻机，采用有限元方法对钻杆和钻头进行了强度分析，建立数学模型对冲击作用下的钻机进行了稳定性分析，并应用于江西南石壁隧道注浆治理中。研究结果表明：该钻机可在3～9 m内实现隧道内全方位钻孔，主要受力构件满足强度、刚度的使用需求，最大动态稳钻压力作用下，该钻机能保持自身稳定。履带式全空间液压钻机解决了现有隧道注浆钻机施工高度不足、靠孔姿态调整范围小的问题，有效提高了隧道注浆钻孔效率。
2023年02期 v.42;No.264 189-197页 [查看摘要][在线阅读][下载 1117K] - 刘志民;江北;左久浩;潘越;
为探究叶轮与空间导叶时序位置匹配关系对井用潜水泵性能的影响，以200QJ20型井用多级潜水泵为研究对象，将次级叶轮和次级空间导叶分别旋转自身相邻两叶片夹角1/2的时序位置，组合四种不同时序方案。利用CFD方法对各组模型内部流场进行定常与非定常仿真模拟。结果表明：当时序位置不同时，最大扬程与最小扬程相差0.5 m，最大效率与最小效率相差0.5%；当次级叶轮旋转1/2叶轮叶片夹角，次级空间导叶不变化时，扬程和效率最大，贴近导叶工作面的高压区最大，此时叶轮流道区域流线更加平顺；当次级叶轮旋转1/2叶轮叶片夹角，次级空间导叶旋转1/2空间导叶叶片夹角时，扬程和效率最小，贴近导叶工作面的高压区最小，此时导叶背面存在二次涡流区域，叶轮进出口以及导叶进口的压力脉动幅值明显减小，而导叶出口处的压力脉动幅值明显增大。
2023年02期 v.42;No.264 198-206页 [查看摘要][在线阅读][下载 1719K] - 刘春喜;于航;刘文强;
针对交错并联LLC谐振变换器器件参数不一致引起的相间电流不均衡问题，提出一种在变换器二次侧串接耦合电感的均流方法。通过在变换器二次侧串联耦合系数为-的全耦合电感，使变换器两路输出电流进行反向耦合，在实现两相间均流的同时，又避免了耦合电感的漏感对变换器一次侧谐振产生影响。分析了耦合电感实现均流的工作原理，建立了基于串联耦合电感的谐振变换器交流等效电路模型，对改进后的变换器的均流效果进行了分析，并通过仿真和实验对所提方法进行了验证。研究结果表明：耦合电感对变换器电压增益的影响随耦合系数绝对值的增大而减小，耦合电感量越大变换器的均流效果越好。
2023年02期 v.42;No.264 207-214页 [查看摘要][在线阅读][下载 1823K] - 谢国民;张佳琪;
为提高异步电机参数辨识精度，提出一种具有麻雀群预警机制的粒子群算法（SPSO）的异步电机参数辨识方法。利用麻雀群搜索算法中的随机预警机制对粒子群原始算法（PSO）搜索过程中进行随机扰动，避免了粒子群算法出现早熟。在Simulink中搭建三相异步电机模型，对该模型施加载荷，分别采用PSO算法和SPSO算法对异步电机参数进行辨识并对比，结果表明：SPSO辨识算法输出误差较小，被识别参数与实际值更接近。研究结论验证了SPSO算法在异步电机参数辨识中的有效性与优越性。
2023年02期 v.42;No.264 215-219页 [查看摘要][在线阅读][下载 800K] - 杨子鑫;陈忠华;
为解决光伏组件输出电压较低的问题，提出一种新型高增益开关电容Zeta式变换器。在Zeta变换器中加入开关电容，其内置的二极管-电容支路作为双倍压钳位吸收回路以减少开关管的电压应力，耦合电感的原边代替变换器中前级电感，副边与二极管、电容构成倍压结构与变换器进行并联，可进一步加大电压增益。分析了该变换器的性能，获取变换器各种性能数据。搭建功率为150W的实验样机验证了理论分析的正确性，所搭样机测试效率高达95.5%，开关器件应力也大大降低。
2023年02期 v.42;No.264 220-227页 [查看摘要][在线阅读][下载 1119K] - 单亚峰;杜天霖;金岑;付昱;徐胜;
针对如何快速求解配电网无功优化模型的最优优化策略问题，提出一种经改进的快速种群搜索优化算法，克服传统群搜索算法全局搜索性能差、无法及时跳出局部最优解的不足。当算法停滞时，在粒子种群中引入新的游荡个体，适当加大游荡者数目，简化由n维搜索空间内的个体位置极坐标向笛卡尔坐标转换的过程。为使种群搜索行为更有效，在发现者及游荡者的搜索过程中增添搜寻目标循环平移因子，并引入遗传算法，防止算法陷入局部最优。对IEEE30节点电力系统进行建模仿真，结果表明该算法具有运算时间短、搜索能力强、收敛速度快的优点，优化后的系统各节点电压更趋合理，提升了配电网的电压水平。
2023年02期 v.42;No.264 228-234页 [查看摘要][在线阅读][下载 780K] - 杨朔;刘永吉;王喜利;何昭辉;杨沛豪;
为解决采用虚拟同步发电机的光伏并网系统不具备低电压穿越能力问题，当网侧发生电压跌落时，采用模型预测控制实现电流快速跟踪和大幅度调节，设置自适应目标函数来提高无功分配精度。故障消除时，采用电路模拟器和输出变量一致算法实现控制系统平滑切换。系统仿真和试验结果表明：该新型控制策略可使采用虚拟同步发电机的光伏电站具备低压穿越能力，无功调节更合理，系统控制切换稳定且无暂态电流冲击。研究结论可以为高光伏系统低压穿越工程应用提供理论依据。
2023年02期 v.42;No.264 235-241页 [查看摘要][在线阅读][下载 984K] - 单锦宁;王琛淇;王顺江;刘天泽;
为提高光伏发电功率预测的准确性，提出一种基于气象修正模型的短期光伏功率预测方法。该方法采用矩阵填充算法对数值天气预报进行修正，采用长短期记忆神经网络预测短期光伏功率。以某光伏电站功率数据为基础，对所提出的方法进行仿真验证。实验结果表明：基于气象修正模型的短期光伏功率预测方法在均方根误差下的预测误差率约为5%，说明该方法能够较好地提升光伏功率的短期预测精度。
2023年02期 v.42;No.264 242-249页 [查看摘要][在线阅读][下载 589K] - 杨世忠;逄铄;
为减少冷冻水系统能耗，提高变风量空调送风温度控制效果，提出一种基于入侵杂草的萤火虫群算法优化PID控制策略。首先对变风量空调的送风温度-冷冻水阀系统进行建模；然后将基本萤火虫群算法与杂草优化算法结合，构建入侵杂草-萤火虫群算法，利用改进后算法对空调送风温度系统进行控制。进行系统仿真对比以及实验测试，结果表明：改进后的送风温度控制更加精确，稳定性更强，同时具有一定的节能效果。
2023年02期 v.42;No.264 250-256页 [查看摘要][在线阅读][下载 824K] 下载本期数据