- 唐巨鹏;魏志豪;邱于曼;
为揭示三维应力对高温后花岗岩热储层渗透率影响的规律，以松辽盆地地热开采为工程背景，以高温（150℃～650℃）处理后花岗岩为试验对象，利用自主研发的渗透率测量装置，以CO2为渗透介质，进行了三维应力下（不同孔隙压、轴压及围压）花岗岩气体渗透率试验，得到了不同三维应力组合下花岗岩渗透率；分析了温度、孔隙压、体积应力对花岗岩渗透率的影响规律。研究结果表明：花岗岩渗透率随处理温度升高呈指数增加趋势，550℃以下时渗透率增长缓慢，550℃～650℃渗透率急速上升；孔隙压较小时，易发生气体滑脱效应，花岗岩渗透率随孔隙压增大而减小，到达某一临界值时，渗透率随孔隙压增大而增大，临界值与温度和体积应力有关；随着体积应力增大，花岗岩被压密，有裂隙闭合，连通性减弱，花岗岩渗透率减小。
2023年05期 v.42;No.267 513-520页 [查看摘要][在线阅读][下载 821K] - 韩笑;凌贤长;唐亮;田爽;王柯;李善珍;
以铁力-伊春新建高速铁路工程为研究对象，采用室内冻胀融沉试验，研究冻结温度、水泥改良剂掺量和补水条件对岛状多年冻土区路基填料冻胀融沉的影响。研究结果表明：水泥改良填料对控制冻胀融沉有显著作用；补水工况下，试验冻胀率更大；冻结温度越低，冻胀率越大；在冻结温度与融化温度不变情况下，补水方式对试样融沉率影响不明显。初步获得了岛状多年冻土区高铁路基填料冻胀融沉规律，研究结论对穿越岛状多年冻土区的高铁建设有一定参考意义。
2023年05期 v.42;No.267 521-529页 [查看摘要][在线阅读][下载 2183K] - 王崇淦;王晅;张家生;张宇;陈晓斌;成浩;
为研究不同法向应力下接触面应力-位移及破坏强度等特征，采用大型直剪仪对红黏土与混凝土结构接触面进行剪切试验。基于扰动状态理论对接触面剪切过程进行分析，在传统两参数Weibull分布函数的基础上引入扰动阈值参数γd，构建考虑初始扰动位置影响的接触面剪切扰动本构模型，并对该模型进行验证与讨论。试验结果表明：不同条件下接触面应力-位移曲线表现出典型的剪切软化特性，且其黏聚力c和内摩擦角φ均小于红黏土自身；构建的模型可较好地预测接触面在高法向应力和大剪切位移条件下的剪切应力应变关系，扰动阈值参数γd的合理取值范围为（0.7～0.9）γp（峰值剪应变）。
2023年05期 v.42;No.267 530-537页 [查看摘要][在线阅读][下载 904K] - 宋洋;马旭琪;牛凯;谢志辉;
为研究降雨强度对含软弱夹层岩质边坡滑移范围的影响，考虑含软岩边坡坡角与岩层倾角关系、裂隙所处位置，采用图解法推导降雨致灾含软弱夹层边坡的失稳临界长度公式，分析验证关键因素对边坡失稳临界长度的影响，确定不同情况下边坡失稳临界长度表达式，并进行实际工程验证。研究结果表明：边坡失稳临界长度与降雨强度函数关系受边坡坡角、岩层倾角、裂隙位置影响；在降雨致灾边坡中，岩层强度参数c、φ和边坡滑移临界长度成反比关系；裂隙积水深度和降雨强度的增加导致边坡滑移临界长度增加，且降雨强度增至裂隙最大容量后临界长度趋于稳定；工程验证表明，所推导公式计算值与实测值在合理误差范围之内。
2023年05期 v.42;No.267 538-547页 [查看摘要][在线阅读][下载 918K] - 刘耀东;彭瑶杰;李中流;
为验证所提出的悬浮施工栈桥概念的工程可行性，对悬浮施工栈桥标准节段的力学性能进行了研究。通过对悬浮施工栈桥的一个标准节段进行了设计研究和模型实验，控制外部载荷的大小和分布位置，研究该结构在不同工况下的竖向位移、浮筒变形特征以及锚索系统的应力分布。研究结果表明：该节段模型在不同加载情况下未发生较大结构变形，偏心加载时未发生倾覆，中心加载的最大变形为4.5mm，偏心加载的最大变形为7.6 mm，均小于临时施工栈桥最大容许应力下的变形值，表明该悬浮式施工栈桥具有工程可行性。
2023年05期 v.42;No.267 548-554页 [查看摘要][在线阅读][下载 1018K] - 王井利;周秀一;李如仁;王继野;
为改善海平面高度反演过程中信号分离不佳以及偏差较大的问题，提出一种“高斯多峰拟合+滑动窗口”的海平面高度反演新方法。选取MAYG站BDS(Beidou Navigation Satellite System)卫星B2、B6及B7波段的信噪比（signaltonoiseratio,SNR），使用“高斯多峰拟合+滑动窗口”的方法对海平面高度进行反演，同多项式与小波滤波方法反演结果及验潮站数据进行对比验证。研究结果表明：高斯拟合反演结果精度相对于多项式和小波滤波方法反演精度分别提升29%和19%，且相关关系更优；结合滑动窗口后，反演结果有效点提升至加窗前的4.5倍，时间分辨率大幅提升；相较于单频数据反演结果，联合多频数据的反演结果有效点提升3倍以上，在保证精度的同时分辨率得到进一步提升；高斯拟合与滑动窗口相结合的GNSS-R(globalnavigation satellite system-reflectometry)海平面高度反演方法可更好地反映海平面高度的变化情况。
2023年05期 v.42;No.267 555-563页 [查看摘要][在线阅读][下载 1046K] - 温丛格;路晓明;
为研究沥青混合料蠕变黏弹塑性力学行为，以Maxwell模型作为基础模型，采用分数阶微积分算子理论构建分数阶黏滞体，替代基础模型中的牛顿体；引入非线性黏滞阻尼器，与基础模型串联；定义损伤变量，依据Lemaitre等效应变原理进行损伤演化，得到考虑时效损伤的沥青混合料分数阶蠕变模型。求解该模型参数，分析参数敏感性，并进行损伤演化。利用所建模型辨识沥青混合料蠕变数据，并与经验模型进行对比，验证所建模型的可行性和合理性。
2023年05期 v.42;No.267 564-571页 [查看摘要][在线阅读][下载 909K] - 张向东;李文亮;庞帅;张雪峰;
为研究聚丙烯纤维加筋水泥风积砂的抗剪强度特性，采用正交试验方法进行不固结不排水三轴（UU）试验，研究纤维掺量、纤维长度、水泥掺量和含水率对纤维加筋水泥风积砂抗剪强度的影响。研究结果表明：对纤维加筋水泥风积砂抗剪强度影响的主次因素依次为水泥掺量、纤维长度、含水率、纤维掺量，最优试验配比为水泥掺量10%，纤维长度12 mm，含水率8%，纤维掺量0.2%。在水泥风积砂中掺入适量的纤维，可明显提高试样的峰值应力和峰值应变。黏聚力随纤维掺量的增加先增大后减少，随纤维长度的增加呈递增趋势，纤维掺量对内摩擦角的影响较小。研究结果可为纤维加筋水泥风积砂路基防治提供科学依据。
2023年05期 v.42;No.267 572-578页 [查看摘要][在线阅读][下载 843K] - 沈佳兴;潘子豪;徐平;
为解决钢-BFPC机床结合部动态性能分析困难的问题，采用建立钢-BFPC结合部的动态性能仿真模型的方法，进行钢-BFPC结合部动态性能参数识别方法的研究，分析了粗糙度和面压对其动态性能的影响规律并建立神经网络预测模型，利用等效弹簧-阻尼单元结合有限元仿真软件建立其仿真分析方法。为检验参数识别及仿真分析方法准确性，设计一种BFPC机床床身，先通过实验测得其动态性能，再采用有限元仿真方法研究不同弹簧-阻尼单元布局的BFPC床身模态性能，并确定其最佳布局进而确定最佳弹簧阻尼单元布局的BFPC床身频响仿真性能。将仿真结果与实验结果对比，两者的固有频率最大相对误差为5.17%，加速度频响曲线振幅的最大相对误差为8.96%。研究结果表明：钢-BFPC结合部动态性能参数识别方法及其仿真分析方法具有有效性和准确性。研究结论为钢-BFPC结合部性能分析及其虚拟仿真提供理论依据。
2023年05期 v.42;No.267 579-586页 [查看摘要][在线阅读][下载 1011K] - 任嘉轶;梁冰;李瑞卿;李晗;
为研究外啮合齿轮泵齿顶凹槽间隙泄漏流动及其对外啮合齿轮泵性能的影响，在某型外啮合齿轮泵的基础上，参照压气机中叶顶凹槽设计方法，设计了外啮合齿轮泵齿顶凹槽。采用数值模拟的方法，对比研究了齿顶凹槽型齿轮泵和原型齿轮泵在不同出口压力下的齿顶间隙泄漏流动性能。研究结果表明：相较于原型齿轮泵，齿顶凹槽的设计有效地提高了齿轮泵的容积效率，减小了外啮合齿轮泵齿顶径向泄漏，降低了外啮合齿轮泵的流量脉动，改善了齿顶间隙处的流动状态。
2023年05期 v.42;No.267 587-592页 [查看摘要][在线阅读][下载 1196K] - 王慧;于慧;郭燕冰;
针对二次调节加载系统结构复杂、存在耦合干扰等问题，提出一种基于自适应反推滑模算法（ABM）的二次调节加载系统控制器。根据系统原理建立了含有不确定性干扰的转速系统的动态数学模型，基于反推法设计控制器，引入滑模变结构控制率以避免传统反推控制中存在的计算膨胀和干扰抑制不彻底等问题。考虑到滑模变结构控制可能引起的抖振，引入自适应控制策略，对系统的耦合干扰等不确定性进行估计，提高系统的鲁棒性。利用Barbalat引理对系统稳定性进行验证，然后对系统进行仿真分析。研究结果表明：设计的控制器可以使系统在受到强烈干扰的情况下获得优良的跟踪性能。
2023年05期 v.42;No.267 593-600页 [查看摘要][在线阅读][下载 922K] - 于英华;董立鹏;徐平;单翔宇;沈佳兴;
为研究多孔金属泡沫铝的铣削力特性，通过实验测得泡沫铝主要宏观力学性能，运用EDEM软件建立泡沫铝离散元仿真分析模型，调整其微观性能参数，使仿真分析得到的泡沫铝主要宏观力学性能与实验测得的结果相匹配，确定最终的仿真分析模型。运用正交实验原理，通过离散元仿真分析方法研究泡沫铝铣削力随切削用量的变化规律，建立切削力指数经验公式。通过实验方法研究泡沫铝铣削力随进给速度和背吃刀量的变化规律，并将实验研究、仿真分析及经验公式预测的铣削力结果进行对比分析。研究结果表明：三种方法得到的切削力随铣削用量变化的规律基本一致，相对误差小于10%，证明采用离散元仿真分析方法研究泡沫铝铣削力的可行性及所建立的铣削力经验公式的准确性。
2023年05期 v.42;No.267 601-608页 [查看摘要][在线阅读][下载 847K] - 李昊;于虹;张志强;张贵峰;沈锋;
为消除输电线路走廊地下运维盲区，及时发现杆塔地基内部以及周围地下环境隐性结构病害，避免出现走廊范围内地面塌陷等安全事故，基于探地雷达的高效无损地下探测手段，提出了一种基于改进FasterR-CNN的输电线路走廊隐性病害识别模型，并针对现有探地雷达数据集样本量不足的问题，提出了一种利用生成式对抗网络扩充地下隐性病害探测数据的方法，降低构建数据集难度。实验结果表明：所提出模型的检测精准度达到92.34%，能有效识别出复杂背景下输电线路走廊隐性病害。研究结论可为未来输电线路走廊地下隐患排查提供工程应用理论依据。
2023年05期 v.42;No.267 609-616页 [查看摘要][在线阅读][下载 1049K] - 苗长云;李佳;
针对带式输送机落料口堆煤检测存在准确性、实时性和可靠性差的问题，提出一种基于机器视觉的带式输送机落料口堆煤检测方法，利用工业相机采集落料口图像，通过以太网传输给堆煤检测器，堆煤检测器利用堆煤检测算法对图像进行处理与分析，实现堆煤检测，并通过以太网将检测结果传输给上位机。改进了ShuffleNetV2网络模型，用空洞卷积替代模型中的标准卷积，在不增加计算量的前提下增大感受野，在基本单元中增加了高效通道注意力模块ECA，提高特征提取能力。提出了改进ShuffleNetV2网络模型的堆煤检测算法，利用暗通道的图像去雾增强算法对采集的图像进行去雾和增强处理，构建了落料口图像数据集，利用该数据集训练改进ShuffleNetV2网络模型，再利用训练好的网络模型进行堆煤检测。采用Cortex-A57架构4核JetsonNano开发板设计了堆煤检测器的硬件和软件。研究结果表明：该方法能够实现带式输送机落料口堆煤的实时检测，准确率达到98.34%，图像处理速度为23帧/s。
2023年05期 v.42;No.267 617-624页 [查看摘要][在线阅读][下载 923K] - 刘春喜;赵昱诚;郑文帅;马喜龙;
两电平并网逆变器双矢量模型预测电流控制，在单个控制周期中逆变器输出期望电压矢量覆盖范围较小、直交轴电流脉动较大，导致电流跟踪精度不高，并网电流谐波含量较高。针对此问题，采用一种并网逆变器双优化三矢量模型预测电流控制策略，在单个控制周期内采用两次价值函数优化选择出最优矢量组合，应用无差拍控制计算出每个最优矢量的作用时间，并在其出现过调制时进行重新分配。采用矢量插入的控制方式，改变矢量作用顺序，减小电流脉动，提高动态响应速度。搭建了系统仿真模型进行仿真分析。研究结果表明：所提方法有效地减小了系统直交轴电流脉动，降低了入网谐波含量，提高了系统动态响应速度和稳定性。
2023年05期 v.42;No.267 625-633页 [查看摘要][在线阅读][下载 1296K] - 彭继慎;郝茗;宋立业;李希桐;
为建立全断面岩石隧道掘进机精确的速度预测模型，提出改进麻雀搜索算法的支持向量回归掘进速度预测模型。引入蒸发系数T对麻雀搜索算法原始搜索环境进行全局扰动，使粒子原始记忆的个体最优位置逐渐被遗忘，防止粒子陷入原始搜索环境，进而防止算法陷入局部解，利用TSSA算法对SVR进行参数优化。研究结果表明：TSSA-SVR算法对速度预测具有更好的收敛性、更高的精度、更好的稳定性和更快的迭代速度。
2023年05期 v.42;No.267 634-640页 [查看摘要][在线阅读][下载 570K] 下载本期数据