市域(郊)铁路CBTC与CTCS-2双制式信号系统切换方案研究

为满足市域(郊)铁路列车跨线运行需求,研究市域(郊)铁路CBTC与CTCS-2双制式信号系统的兼容性方案。分析衔接线路接驳方式、两种制式列控系统切换对应的运营场景;从车载、轨旁设备层面,介绍采用双套车载设备进行信号制式切换的方法,并对制式切换过程进行描述;探讨停车切换、不停车切换方式的设备管界,系统结构及信息交互、轨旁设备配置、地面信号显示方案等;讨论跨线运行列车的追踪间隔控制要求,以及调度系统配置、临时限速设置方案;研究不同切换方式对列控系统控车模式的要求,分析切换瞬间不同制式列控系统列车限制速度曲线不一致的风险,讨论车载设备之间,以及车载设备与车辆、司机、外围设备的接口配置;最后提出工程设计、施工、运营方面的相关建议,展望市域(郊)铁路信号系统互联互通应用前景,为市域(郊)铁路工程设计、信号设备研发等提供思路和借鉴。

砖混建筑垃圾制备蒸压加气混凝土性能及水化机理

以砖混建筑垃圾为主要原料制备蒸压加气混凝土(AAC),考察了废弃混凝土(WC)、废弃黏土砖(CB)及其复配掺量对蒸压加气混凝土抗压强度和干体积密度的影响,并利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了不同砖混配比加气混凝土样品的物相组成和微观形貌。结果表明,当建筑垃圾的掺量为50%~60%(质量分数,下同)时,以废弃混凝土或废弃黏土砖为原料制备的蒸压加气混凝土的抗压强度和干体积密度均能达到《蒸压加气混凝土砌块》(GB11968-2020)中A5.0 B07级别的要求。复配能进一步提升样品性能,随着废弃混凝土、废黏土砖质量比(m(WC)∶m(CB))的降低,所得样品的抗压强度不断升高,而干体积密度先降低后上升,当质量配比为2∶3~3∶2时,试样性能达到《蒸压加气混凝土砌块》(GB11968-2020)中A5.0 B06级别的要求。蒸压养护过程中,坯体中的SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Ca(OH)2、长石、富钙型水化硅酸钙(α-C_(2)SH)共同作用,生成大量片状托贝莫来石、半结晶的CSH(I)、CSH凝胶和少量水化石榴石、硬石膏,与原料中残留的石英、方解石一起填充在孔壁中,相互交织成网状,提高样品强度的同时降低其密度。砖混复配的样品含有更多结晶完整的托贝莫来石、CSH(I)以及适量的CSH凝胶,形成良好的网状致密结构,使样品综合性能更优。

深部煤岩冲击地压多功能物理模拟试验系统研制与应用

为了深入研究深部地层煤岩体冲击地压及岩爆灾害致灾规律,自主研制了深部煤岩冲击地压多功能物理模拟试验系统。该系统主要由真三轴荷载加载系统、剪切加载扰动系统、油源与增压器系统、试件制作与输运系统、试验控制与数据采集系统构成。基于该系统开展了300 mm×300 mm×600 mm的粉砂岩及相似材料试验研究。试验结果表明:测试及功能试验证明系统具有良好的准确性和稳定性,能够较高质量的完成真三轴荷载试验,位移及力传感器测试精度良好,同时该系统能完成临空面冲击破坏试验和剪切扰动试验,破坏效果直观显著;巷道破坏现象与红外热成像云图呈现了较为一致的规律,破碎区域能量释放,温度云图颜色加深。整个应力加载阶段整体平均红外辐射温度逐渐增加,进入扰动加载期温度急剧增加;在临近全面破坏时巷道内部裂纹贯通,大量围岩从巷道壁面抛出,声发射计数和能量突增,并且保持在较高水平,声发射累计能量呈指数型增长。电磁辐射能量主要发生在扰动加载阶段的破裂期与全面破坏期,在全面破坏期呈现了明显的能量幅值急剧增加的现象,与声发射能量增幅较为相似,证明了冲击失稳破坏能量的剧烈释放。

电子级IPA微量金属离子吸附分离及其模拟

研究了树脂对异丙醇(IPA)中微量Na^(+)和K^(+)的静态吸附和动态吸附过程,其等温吸附符合Langmuir吸附模型,动力学吸附符合拟一级动力学模型。利用Aspen Adsorption模拟了树脂对IPA中Na^(+)和K^(+)的动态吸附过程,模拟结果和实验测得的穿透曲线吻合良好。通过离子交换树脂去除IPA中的金属离子,最终金属离子质量浓度均低于5.00μg/L。这些结果为IPA中微量金属离子吸附装置的设计提供了依据。

电液位置伺服控制系统设计与实验验证

针对电液位置伺服系统存在外部不确定性扰动和非线性等问题,采用基于敏感度分析(SA)和粒子群优化(PSO)的径向基函数(SAPSO-RBF)神经网络设计电液位置伺服控制系统。利用SAPSO-RBF神经网络估计伺服系统模型中的未知参数并设计伺服系统滑模控制器,同时搭建双出杆对称液压缸电液位置伺服控制系统实验装置。SAPSO-RBF神经网络滑模控制方法与传统滑模控制方法对比实验结果表明,SAPSO-RBF神经网络滑模控制方法具有更高的跟踪精度、更强的鲁棒性,并且系统抖振得到了有效抑制。

复方驱蚊精油化学成分分析及其驱避活性评价

[目的]分析由薄荷、浮萍、石菖蒲、迷迭香4种中药植物配伍而成的复方驱蚊精油的化学成分,并进行驱避活性评价。[方法]通过气质联用色谱技术(gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)分析复方驱蚊精油的化学成分,按照《空间驱避产品药效试验及评价(Y型管法)》,评价精油对白纹伊蚊成虫的驱避活性。[结果]鉴定出主要挥发性成分58种,占精油总成分的98.28%,萜类18种(44.99%)、烯烃类9种(20.27%)、酯类5种(14.07%)、芳香烃类8种(12.00%)、烷烃类7种(3.48%)、醇类9种(2.78%)、酮类2种(0.69%)。复方驱蚊精油对白纹伊蚊的驱避率(percent repellency,PR)平均达90%。[结论]复方驱蚊精油的化学成分较多,对白纹伊蚊起到驱避作用的可能有薄荷醇、薄荷酮、α-蒎烯等多种化学成分,平均驱避效果达到A级水平。

某660 MW超临界锅炉深度调峰过程中分隔屏超温计算分析及改造方案研究

针对660 MW超临界褐煤锅炉分隔屏实炉数据分析发现,在175 MW负荷下,分隔屏的超温报警主要发生在屏3、屏4靠近炉内的管子。为解决分隔屏超温报警问题,采用流动网络系统法,结合质量、能量和动量守恒方程建立了分隔屏水动力计算数学模型,提出添加节流圈以及升级管子材料两种改造方案。对分隔屏进行回路及管段划分,采用175 MW负荷实炉测量数据反推计算得到炉内实际热偏差,对低、中、高负荷下添加节流圈与升级材料为Super304H的分隔屏出口汽温进行计算。计算结果表明:添加节流圈后分隔屏出口汽温偏差变小,且屏3、屏4出口汽温降低至材料TP347H报警温度以下;升级材料为Super304H后分隔屏出口汽温均小于材料的报警温度,分隔屏可安全运行。对添加节流圈以及将材料升级为Super304H两种方案进行壁温计算及强度校核,结果显示两种改造方案在各个负荷下,壁温以及强度均是安全的。为给锅炉运行留出更大的安全裕度,建议在分隔屏最后一片屏上添加节流圈的同时将材料由TP347H升级为Super304H。

基于压缩感知的心脏磁共振电影成像在左心室应变评估中可行性分析

目的探讨基于压缩感知(compressed sensing,CS)的心脏磁共振(cardiac magnetic resonance,CMR)单激发CS实时电影(single-shot CS real-time cine,RT-CS)序列及两次激发CS电影(two shots CS cine,2 shots-CS)序列评价左心室应变的可行性。材料与方法前瞻性连续纳入64例行CMR检查的患者。每例均行常规分段采集电影序列(segmented cine,Seg)、2 shots-CS及RT-CS扫描。记录三种序列的扫描时间。以Seg为“金标准”,对三种电影序列进行图像质量评价(包括主观评价、伪影评价、图像边缘锐度)、左心室容积功能测量、左心室总体(global)和区域(基底、中间、心尖)应变参数的测量,并通过Bland-Altman图和组内相关系数(intra-class correlation coefficients,ICC),比较三种序列获得的左心室容积功能参数和应变参数的一致性。结果Seg、2 shots-CS和RT-CS的图像采集时间分别为(271.72±87.74)、(62.19±33.09)、(29.39±20.60)s,差异具有统计学意义(P<0.001)。Seg与2 shots-CS的图像质量主观评分差异无统计学意义(P=0.122),但RT-CS组的评分低于Seg(P=0.001);RT-CS的伪影均低于Seg(P=0.038)和2 shots-CS(P=0.022),但Seg和2 shots-CS间差异无统计学意义(P=0.825);2 shots-CS与Seg的边缘锐度差异无统计学意义(P=0.068),而RT-CS与Seg间差异有统计学意义(P<0.001)。左心室容积功能定量分析中,2 shots-CS的舒张末期容积(end-diastolic volume,EDV)和每搏输出量(stroke volume,SV)低于Seg(P<0.001),收缩末期容积(end-systolic volume,ESV)、射血分数(ejection fraction,EF)及左室心肌质量(left ventricular mass,LVM)与Seg间差异无统计学意义(P>0.05);RT-CS的所有容积功能参数均低于Seg,差异具有统计学意义(P<0.05);两种CS序列的容积功能参数和Seg相比一致性极好(ICC>0.910)。在应变定量评价中,2 shots-CS、RT-CS的总体和区域的径向应变(radial strain,RS)、周向应变(circumferential strain,CS)及纵向应变(longitudinal strain,LS)值均低于Seg序列,且RT的应变值更低,差异均有统计学意义(P<0.05)。除心尖部RS外(ICC=0.559、0.529),2 shots-CS与Seg、RT-CS与Seg应变值均有好至极好的一致性(ICC=0.776~0.950、0.716~0.941)。无论2 shots-CS或RT-CS,总体应变的一致性均高于区域应变,且2shots-CS的一致性高于RT-CS。结论两种CS电影序列,在尽可能保证图像质量的前提下,均缩短了扫描时间;尤其2shots-CS,应变值与Seg相比有很好的一致性,且总体应变的一致性高于区域应变。但CS电影序列获得的应变值低于Seg,推荐在慢性疾病的随访中,应选择同一种电影序列,防止由于序列不同而导致应变值的偏差。

葡萄孢属菌株HY-021可湿性粉剂的制备及除草作用

为了进一步明确葡萄孢属Botrytis菌株HY-021除草活性,采用单因素法筛选该菌株的最适固体发酵基质、适宜载体和助剂,制备可湿性粉剂,并进行盆栽接种评价其除草活性。结果表明:HY-021菌株最适生长的固态基质为玉米粉,最优配方组合为:麦秆糠14.5 g+麦麸19.4 g+菜籽饼1.5 g+玉米粉14.6 g。适宜的载体、稳定剂、分散剂、保护剂和润湿剂分别为高岭土、轻质碳酸钙、羧甲基纤维素钠、可溶性淀粉和十二烷基硫酸钠。菌株HY-021可湿性粉剂对苗期盆栽的藜、密花香薷、猪殃殃3种杂草有较好除草活性,其中对藜和猪殃殃表现出较强的致病性,致病率分别为85.83%、89.45%,鲜重防效分别为81.82%、87.16%。本试验制备的HY-021生防菌株可湿性粉剂,可作为生防菌剂有效控制藜和猪殃殃等杂草。

调水影响下湖泊流域水资源多尺度演变与安全调控

针对大规模调水输入等强烈人类活动影响下的湖泊流域水文循环剧烈变化威胁湖泊流域水安全的问题,开展了“调水输入影响下湖泊流域水资源多尺度演变与安全调控关键技术”研究。主要内容包括:进行典型湖泊及其主要入湖河流水量、水质、水生态多要素同步监测,揭示了胁迫湖泊流域水资源安全的关键因子,阐明下垫面变化下水文水动力多要素耦合机制,辨识了多水源交互作用下湖泊水质和蓝藻的响应关系,提出了水资源水环境水生态协调的控制阈值与实现条件;创新了水资源-经济社会-生态环境互馈模拟技术、水资源供用耗排补全过程模拟技术、大型复杂水体“0-1”结构洪水演进模拟技术、河网洪水行为模拟技术,研发了湖泊流域水资源多尺度模拟调控模型,突破了多过程耦合、尺度相容、非均匀性协调等模型构建的难题。依托成果创建了湖泊流域水资源安全智慧管控平台,在国家、流域、省、市不同层级的防洪、排涝与水资源管理中实现了体系化应用,为南四湖、太湖、巢湖等多个湖泊流域管理与多项重大工程的建设和规划编制、河湖管理科技进步提供了支撑。

薄壁型钢混凝土梁抗弯性能试验研究

为研究薄壁型钢混凝土(thin-walled steel reinforced concrete,TSRC)梁试件的抗弯性能,设计制作了5根TSRC梁并进行四点弯曲试验,探究不同抗剪螺杆布置方式、截面形式、剪跨比以及混凝土保护层厚度对TSRC梁试件抗弯性能的影响。研究结果表明:TSRC梁的失效模式为薄壁钢管加载点处发生局部屈曲,外围混凝土保护层出现贯通斜裂缝,混凝土保护层沿抗剪螺杆开裂;TSRC梁试件在加载过程中未发生脆性破坏,表现出较好的延性;TSRC梁开裂荷载较小,在0.11P_(u)~0.15P_(u)之间,裂缝总数较少,稳定在6~10条;满跨布置螺杆、增大钢管截面尺寸、减小剪跨比以及增加保护层厚度均可提高TSRC梁试件的承载力。基于试验结果,建立适用于TSRC梁的极限抗弯承载力和抗弯刚度计算公式,可为该构件在实际工程中的应用提供参考。

铜冶炼熔炼渣贫化工艺试验

针对铜冶炼渣性质特点,对渣中铜、铅、锌、铁的赋存状态进行分析,制定了优化试验方案,在小型试验研究的基础上,开展了工业试验研究,实现炉渣原矿品位:Cu 1.699%、Au 0.358 g/t、Ag 29.786 g/t;铜精矿含Cu品位18.662%,含Au 2.81g/t,含Ag 64.705 g/t;铜精矿中Cu实际回收率79.494%,Au实际回收率59.612%,Ag实际回收率71.597%;尾矿中含Cu 0.366%。

某型雷达天线座旋变轴弯曲故障分析

研究对象为机械扫描的多普勒体制机载雷达,采用平板裂缝天线和伺服传动系统实现雷达的波束扫描。天线座是伺服传动系统的关键组成部分。该型天线座已稳定生产多批次,工艺变更后进行了试生产,首件在随机振动验证试验中出现了方位旋变轴弯曲故障。在分析天线座组成和工作原理的基础上,通过开展仿真分析和试验验证,给出了故障产生的原因和机理,并采取了针对性的改进措施,有效地确保了后续批产天线座的质量稳定,对同类工程问题具有重要的参考价值。

铜冶炼铼浸出渣中铋的浸出试验研究

采用盐酸对铼浸出渣浸出,考察了盐酸浓度、反应温度、搅拌强度、反应时间等因素对Bi浸出率的影响,得到了最有利条件下Bi浸出率,在最有利条件下,Bi的浸出率可以达到95%以上,最大限度实现了Bi的回收,效益明显。

深地砂岩铀矿溶浸开采体系孔裂-渗流透明表征与定向干预研究进展

天然铀作为关键的战略资源,在国防和能源领域具有重要意义。随着浅层资源的枯竭,深地战略成为保障资源安全的关键。砂岩铀矿溶浸开采是一种在天然条件下,通过注入溶浸液与矿石发生化学反应,将铀元素由固相转化为液相的采矿方法。地浸采铀具有低成本、短周期、管道化、无人化等优势,已在全球范围内得到应用。然而,深地砂岩溶浸开采面临着高井深、高地温、高地应力、强扰动的“三高一扰动”复杂环境,矿层孔裂结构的多尺度特性致使溶液渗流多级化,渗流路径复杂且均匀渗透困难。为了解决相关问题,研究人员在深地砂岩铀矿溶浸开采体系孔裂结构表征、渗流行为可视化及定向干预与宏观调控等方面开展了大量的研究工作。阐述了深地铀矿地浸体系孔裂-渗流透明表征与定向干预研究进展,其中孔裂结构透明表征主要分为物理表征方法与三维重建技术;渗流可视化技术包括渗流试验行为研究与透明岩石的制备,并介绍了数值模拟技术在渗流可视化中的应用;随后进一步探讨了深地铀矿地浸体系定向干预与调控机制,包括物理调控、生物化学调控和砂岩铀矿储层改造等策略。此类研究提高了铀矿的浸出效率,降低了开采对环境影响,推动了绿色可持续铀资源开发。最后提出深地砂岩铀矿溶浸开采体系孔裂-渗流透明表征与定向干预研究瓶颈难题,并展望未来研究需要进一步深化对深地砂岩铀矿溶浸开采机理的认识,优化和完善孔裂结构透明表征与渗流行为可视化技术,创新出更为高效与环境友好的定向干预与调控策略。

基于无源超高频RFID的农产品包装智能定位方法

射频识别(radio frequency identification,RFID)技术为工业物联网(industrial internet of things)带来了巨大的进步,作为实现智能仓储的关键技术之一,广泛应用于库存管理和智能定位等场景,然而现有的绝对/相对定位方法易受仓储环境、包装材料、货架材质等因素影响。为了进一步提升室内定位精度,该研究提出了一种基于接收信号强度指示器(receive signal strength indicator,RSSI)和测量相位融合的无源RFID定位方法(RFID positioning based on received signal strength indicator and phase measurement,RP-RaP)。首先,使用MATLAB软件进行仿真模拟,在已知测量相位统计学分布的前提下,采用最大似然估计法对标签进行水平定位,同时基于双天线阅读器所测得的RSSI差值对标签进行垂直定位,实现了无源超高频RFID标签的水平和垂直定位仿真。其次,以农产品包装场景为例,在仓库中搭建射频定位测试系统,通过滑轨搭载射频阅读器及天线,对货架物品上的贴附标签进行水平和垂直定位分析,最后将无源标签分别贴附于金属盒、油桶、纸箱、面粉袋和大米袋,并以未贴附标签的测量结果作为对比。试验结果表明,与传统的室内定位算法LANDMARC相比,RP-RaP定位精度明显提升,平均水平和垂直定位精度分别达到94.6%和94.3%,基于接收信号强度指示器和测量相位融合的定位方法有效提升了农产品包装定位精度。研究结果可为大型农产品仓储智能化管理与应用提供参考。

ICESat-2水深提取方法及其反演应用

相比于传统水深测量方法,结合主动激光卫星ICESat-2数据与被动光学遥感影像的主被动融合水深反演方法具有低成本、覆盖面积广、不受地域限制、无需地面实测数据等优点.研究选取澳大利亚大堡礁中部的John Brewer Reef和南部的Fitzroy Reef为实验区,开展主被动融合水深反演实验.针对ICESat-2光子点群信噪比低、光子点水深信息提取和改正难的问题,本文提出基于光子点群高斯分布特征的海面光子点群提取方法和基于深度自适应DBSCAN的海底光子点群提取方法,并顾及海面倾斜引起的入射角偏移,改进了Parrish水体折射改正几何模型.实验表明,基于光子点群高斯分布特征的海面光子点群提取方法和基于深度自适应DBSCAN的海底光子点群提取方法可以高效准确地提取出有效的海面、海底光子点群;经过地球物理改正和基于改进模型的水体折射改正后,水深变浅,且改正项与改正前水深呈线性关系,线性系数约为-0.2550.实验将提取并改正后的ICESat-2光子点水深与经大气校正、耀斑校正、空间域滤波等预处理后的Sentinel-2影像进行空间匹配构建水深反演样本集,并利用单波段模型(SB)、比值模型(BR)、Lyzenga多项式模型(LP)、二次多项式模型(QP)、三次多项式模型(CP)、支持向量回归模型(SVR)、多层感知器模型(MLP)、随机森林回归模型(RF)等水深反演模型对实验区全域水深进行反演.通过对比分析多种水深反演模型在不同地理区域和ICESat-2水深样本分布条件下的表现,研究为不同场景下的主被动融合水深反演策略提供了一定的科学依据.

有机含钴废渣综合回收锌、钴的研究

针对锌冶炼产出的有机含钴废渣,采用“焙烧→选择性浸锌→浸钴→氯化钴溶液净化→蒸发结晶”工艺综合回收其中的Zn、Co等有价金属的试验研究。该工艺回收有机物钴渣流程简短,易于操作控制,得到ZnSO_(4)溶液和CoCl_(2)产品。焙烧时为了促进有机物的分解和Zn、Co转化为氧化物,尤其是Co转化为Co(Ⅲ)氧化物,对物料进行多次翻动,并保证有足够的空气,使有价金属充分氧化;Zn浸出时要加入氧化剂提高溶液的电位抑制Co的浸出,实现Zn和Co的分离;硫化沉淀除杂需要精确控制溶液pH值,提高杂质去除率和Co回收率。

沿海中小河流域地表-地下水库联合调控洪水资源利用研究:Ⅰ.方法与模型

针对沿海中小河流域地表-地下水库复杂工程系统,因缺少联合调控方法而导致洪水资源利用难的问题,解析地表-地下水库系统结构与功能,定量模拟地表水库调度、闸坝调控下河流和地下水动力过程,并利用智能替代模型提升水动力过程计算速度;在此基础上通过研发时/日/月多时间尺度模型耦合嵌套方法,构建了兼顾计算精度与效率的地表-地下水库联合调控模型。该模型实现了洪水、地表-地下水相互作用和供水等时间尺度差异明显的调节过程的统一调配,可为沿海中小河流域洪水资源利用提供新思路与技术支撑。

新型中子/γ射线屏蔽材料的设计和制备

屏蔽材料设计主要考虑中子和γ射线的防护需求,兼具中子和γ射线协同防护作用的材料,可广泛应用于诸多辐射场景。介绍了屏蔽材料的种类、优势和不足,并基于蒙特卡罗粒子输运软件(MCNP)程序开展了针对中子和γ射线屏蔽材料的设计和优化研究工作,提出了一种具有较好屏蔽效果的新型中子和γ射线屏蔽材料设计方案。模拟结果表明在石蜡中添加一定量的B_(4)C可显著提高材料对中子的屏蔽率,其中,B_(4)C添加质量为10%~20%的含硼石蜡具有较优异的中子屏蔽效果,75mm含硼(10%B_(4)C)石蜡/1mm Pb等多层屏蔽材料设计对Pu自发裂变中子的总能量屏蔽率为96.8%,对Pu衰变γ射线总能量屏蔽率为93.5%,通过增加Pb层厚度至2mm,可使γ射线总能量屏蔽率达到96.5%。开展了可实现快中子慢化、吸收双功能的含硼石蜡屏蔽材料的制备技术研究,通过冷压制备技术制备了组织致密、加工性能优异的含硼石蜡屏蔽材料,可解决屏蔽材料尺寸受限制以及加工成形困难等难题,可广泛应用于工业辐射防护领域。