基于CEEMDAN-VMD-PSO-LSTM模型的桥梁挠度预测

针对桥梁运行阶段的健康状态监测,构建了CEEMDAN-VMD-PSO-LSTM模型对桥梁挠度进行预测。该模型主要分为二次模态分解平稳化、粒子群优化(PSO)算法和长短期记忆(LSTM)网络预测三大模块,共有5个步骤:①利用自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)算法对桥梁原始挠度序列进行初次模态分解,分解为若干本征模态分解函数(IMF);②使用样本熵(SampEn/SE)计算各IMF分量的复杂度,并通过K-means聚类为高频、中频和低频3个IMF分量;③通过变分模态分解(VMD)算法对高频IMF分量进行二次模态分解;④分别对各个IMF分量通过PSO算法得出LSTM最优超参数组合;⑤将各最优超参数分别代入LSTM模型进行训练,并将各预测结果融合为最终的预测结果。结果表明:该预测方法具有最高的预测精度,为智慧桥梁的安全监测监控提供了新的技术方法。

矿物粉尘环境下矿井缠绕提升钢丝绳振动磨损特性研究

针对矿物粉尘易黏附于具有润滑保护的矿井缠绕提升钢丝绳表面而影响其接触磨损过程问题,利用自制缠绕提升钢丝绳振动磨损测试平台,分析矿井中常见矿物粉尘(煤炭颗粒和矿石颗粒)对缠绕接触钢丝绳间的摩擦学参数演化规律,并揭示其对钢丝绳磨损过程的干扰机制,以期为矿井提升系统的运维及延长钢丝绳使用寿命提供基础数据支撑.结果表明:随着煤炭颗粒体积分数从10%增至40%,钢丝绳在相对稳定阶段的平均摩擦系数从0.158增至0.173,而颗粒尺寸的增大则使其呈现出相反的变化趋势;此外,随着煤炭颗粒体积分数不断增加,钢丝绳磨损表面C元素含量越来越多,黏附效应越来越严重,且剥层现象也越来越明显;随着矿石颗粒体积分数增至40%,钢丝绳摩擦系数增至0.157,磨损深度增至120.4μm,且相比于煤炭颗粒,钢丝绳摩擦系数曲线更加平稳,而颗粒尺寸则与摩擦系数和磨损深度负相关;矿石颗粒浓度的增加及尺寸的减小均导致钢丝绳接触表面磨粒磨损程度更加严重.

基于多元线性回归原理的高海拔深埋隧道地应力反演分析

基于青藏高原东南地区某特长深埋隧道工程,建立了高精度的山体三维有限元模型。在横洞内钻取了岩芯试样,通过室内试验获得了岩石物理力学参数。采用水压致裂法测得该工程区的现今构造应力,测区现今主应力场以南西-北东向挤压为主。地应力数据转换角度后,通过多元线性回归的原理,得到构造应力的回归公式,回归公式和回归系数满足显著性检验。计算得到隧道工程区域的构造应力场,反演计算精度良好,计算结果符合实际隧道工程区域的构造特征。隧道轴线上的主应力分布规律表明:该隧道受到强烈的构造挤压作用,岩体内赋存较大的水平应力,最大水平主应力超过62 MPa。为避让大断层而选择的隧道走向与最大水平主应力小角度相交,这将有利于隧道围岩的稳定。隧道埋深较浅的里程地应力特征为S_(H)>S_(V)、S_(h),埋深较大的里程地应力特征为S_(H)>S_(V)>S_(h)。从应力角度初步统计出该特长深埋隧道的岩爆灾害等级,该特长深埋隧道全线路发生岩爆灾害的概率较大。

爆破影响下砌体结构振动效应及其安全性评价

城市地下工程在进行爆破施工时,邻近建筑结构的安全和稳定至关重要。基于武汉地铁8号线二期联络通道的爆破开挖工程,根据工程现场监测,建立LS-DYNA动力有限元3D数值计算模型并进行了详细分析。研究可知,数值模型质点振速变化和频率特征与工程现场测试基本一致,数值参数和计算方法合理。在振动响应方面,砌体结构主要表现为高度方向的振动,振动最大的点位于结构柱顶、柱脚,振速较大。砌体结构单元动应力沿结构长度方向先增大后减小,沿宽度方向则震荡减小。结构振速与有效应力具有对应关系,根据极限抗拉强度计算得砌体结构的安全控制振速为1.18 cm/s;结构爆破峰值振动速度在安全控制范围以内,单元的峰值有效应力不大于抗拉强度,结构处于安全状态。

一种用于频率驾驭系统的快速捕获锁相环设计

锁相环是一种能够完成两个信号相位同步的负反馈控制系统,其滤波作用可以使其通频带很窄,且自动跟踪输入频率,因此锁相环常用于原子钟、频标驯服系统以及时间同步系统中,是通信、卫星导航以及电子测量系统的重要组成部分。锁相环中相位噪声和捕获时间是两个相互制约的指标,在减少锁相环捕获时间的同时抑制相位噪声是目前锁相环技术研究中的重要问题之一。针对这一问题,基于模拟锁相环的基本理论和构成,根据环路带宽和捕获时间的数学关系,设计出一种辅助捕获电路,并应用于铷铯组合钟的频率驾驭模块。此电路可根据检相输出信号动态调整环路滤波器的阻值以改变环路带宽,从而实现快速捕获。实验表明,所设计的快速捕获锁相环的捕获时间为5.71 ms@1 Hz,锁相环输出信号杂波抑制优于-90 dBc,谐波抑制优于-55 dBc。

基于粘弹性边界在重力坝动力分析中的应用

在重力坝动力分析中,选择合适的人工边界条件可以比较精准地模拟波在模型地基边界位置的传播特点,提高数值分析结果的精度。以西藏藏木重力坝为案例,采用有限元方法,对不同条件下重力坝的动力响应规律进行对比分析。分别从不同边界条件及不同输入地震动两个方面分析比较,结果表明:同传统的固定边界相比,粘弹性边界条件能够准确地模拟重力坝在地震动力作用下的响应。

基于梯度提升的优化集成机器学习算法对滑坡易发性评价:以雅鲁藏布江与尼洋河两岸为例

雅鲁藏布江与尼洋河两岸地质构造活跃,山体滑坡时常发生,滑坡易发性评价能有效的减少因灾害发生所造成的对人类生命和财产的伤害。笔者基于基尼系数的加权随机森林、XGBoost和LightGBM算法在滑坡易发性中的性能。选取188个滑坡样本和7个影响因素,应用五折交叉验证法训练模型,训练过程中同时考虑特征选择算法、运用贝叶斯方法优化超参数后,采用precision、recall、F1、Accuracy指标对各个级别的预测结果进行分析。结果表明:在高程为32~1544 m与2722~3752 m、坡度为30°~40°、距断裂带、河流与道路200 m以内的区域最容易发生滑坡;滑坡极高与高易发性分布为12.14%和12.41%,低和极低易发性占比分别为26.47%与29.55%,区内一半以上的地区不容易发生滑坡灾害;LightGBM模型在所有模型中表现最好,AUC值为0.8432,准确度为0.8531,F1分数为0.8345;墨脱县的达木乡、帮辛乡,林芝县的丹娘、里龙、扎西饶登乡,朗县的陇村,工布江达的江达乡位于极高易发区,发生滑坡概率极大,在这些地区应采取相应的地质灾害防治措施。

TOPCon太阳电池单面沉积Poly-Si的工艺研究

目前隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)电池制造技术越来越成熟,所耗成本不断降低。行业内普遍采用低压化学气相沉积(LPCVD)方式进行双面沉积或单面沉积。单面沉积存在Poly-Si绕镀问题,严重影响电池片转化效率和外观质量,同时正面绕镀层去除难度较大,在用碱溶液去除绕镀层的同时,存在绕镀层去除不彻底或者非绕镀区域P^(+)层被腐蚀的风险,导致P^(+)发射极受损,严重影响电池片外观质量与性能。双面沉积可避免上述问题,但产能减少一半,制造成本增加。本文对单面沉积Poly-Si工艺及绕镀层去除工艺进行研究,在TOPCon电池正面及背面制作了一层合适厚度的氧化层掩膜,搭配合适的清洗工艺、去绕镀清洗工艺,既可有效地去除P^(+)层绕镀的Poly-Si,也可很好地保护正面P^(+)层及背面掺杂Poly-Si层不受破坏,同时可大幅提升产能。

太阳电池无主栅互联封装技术研究进展

采用无主栅技术降低银浆成本是降低太阳电池组件成本的一个重要方向。主要阐述了无主栅电池组件技术的优势和发展历程,总结对比了覆膜互联、点胶互联、焊接点胶互联几种不同的无主栅电池互联封装工艺,论述了无主栅互联封装技术引入的低温焊丝、聚合物膜新材料、无主栅电池组件的热循环可靠性及不同互联方案对无主栅电池金属化图形的要求,最后对无主栅技术面临的挑战及优化方向进行了展望。

基于加权信息量和加权确定性系数的藏东南滑坡易发性评价

藏东南地区属高原地区,山势险峻,复杂的地形地貌诱发地质灾害的发生,加大工程建设的难度。为分析研究区滑坡灾害的易发性,选取8个评价因子(与道路距离、与水系距离、高程、坡度、坡向、工程地质岩组、土壤类型、地表覆盖)为量化指标,以层次分析法确定权重值,同时借助ArcGIS得到加权信息量模型和加权确定性系数(certainty fator,CF)模型,对比选取准确度高的滑坡灾害评价模型,运用受试者特征曲线(receiver operate curve,ROC)验证结果准确性。研究结果如下:①加权CF模型的受试者特征工作曲线下的面积(area under receiver operating characteristic curve,AUC)值高于加权信息量模型AUC值,加权CF模型结果覆盖滑坡点多于加权信息量模型,研究区滑坡易发性评价选取加权CF模型分析结果更加准确;②加权CF模型将研究区滑坡易发性评价结果划分为高易发区、较高易发区、中高易发区、较低易发区、低易发区,其中高易发区主要分布在墨脱县和贡觉县,较高易发区分布在卡若区、芒康县,中高易发区分布在类乌齐县、丁青县、江达县,较低、低易发区分布在巴宜区和朗县等。滑坡易发区的划分可为该区域的工程建设提供决策依据。

基于C#的大坝强震监测系统

随着西藏经济大发展,国家对西藏水资源开发的投入不断增加,西藏重大水利枢纽工程的论证开发与建设持续推进,发展网络信息共享、兼容性强、数据实时处理的大坝强震监测系统显得愈发重要。本文借助C/S架构,利用Visual C#语言、My SQL数据库与GIS二次开发,构建了一种基于C#的大坝强震监测系统。可以实现联网远程大坝强震信号的实时采集、处理、保存与强震信息空间可视化与数据管理等功能,为管理小组的震后大坝结构性能评估提供决策支撑。

探究玻璃配料工艺流程中铁杂质的侵入及对策

玻璃生产的配料与输送环节中,由于原料及配合料与铁质容器和设备接触,极易造成配料工艺过程中引入铁杂质,从而影响产品的料色、白度和透明度。经过长期实践研究,通过采取加装超高分子量耐磨衬板、安装除铁器、规范生产作业制度等措施可以有效减少引入的铁含量,进而提高产品品质,降低生产成本。

地震信号分析中抑制EMD端点效应的研究

由于地震信号的非平稳特性等特点,在对地震数据进行处理时常常需要采用时频分析技术来精确地描述信号频率随时间变化的特征。研究了在地震信号处理中应用经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)的方法,介绍和对比了目前已有的主流方法,以解决地震信号处理中的端点效应问题。

基于Unity3D和3DSMax的水库虚拟仿真系统设计

随着技术的发展和应用范围的扩大,数字孪生技术已经被广泛应用于诸如能源、制造、交通、医疗、城市规划等领域,成为数字化转型的重要手段之一。介绍了基于Unity3D和3DSMax的水库虚拟仿真系统的设计。该系统旨在利用虚拟现实技术提供沉浸式的漫游体验。设计过程包括场景建模、材质处理和交互功能的实现。以西藏某大坝为例,通过3DSMax软件对实际大坝建筑结构进行建模,创建了一个高度详细的三维模型并添加材质。通过准确的测量数据和参考图纸,精细地重现了大坝的各个细节。通过使用WorldComposer地形建模插件重现了山脉、水体、道路和建筑物,通过Unity3D平台实现飞行、漫游等功能,使用户能够自由地在大坝周围移动和探索。通过细致的场景建模、材质处理和交互功能的实现,用户可以在虚拟环境中自由探索大坝及周围库区的壮丽景观和建筑结构,提供了一种全新的观赏和学习方式。该系统具有广泛的应用前景,可在旅游、教育和工程领域等方面发挥重要作用。

基层药品流通领域监管存在的问题及对策

药品流通是保障人民群众安全用药的终端环节之一,在药品全生命周期中发挥着极其重要的作用。近年来,随着《药品经营质量管理规范》严格执行、新修订的《中华人民共和国药品管理法》及其他法律法规的实施,我国基层药品流通监管能力水平明显提升,但仍存在着一些问题,例如基层监管人员数量有限,专业知识相对欠缺,监管企业众多,尤其是政府机构改革以来,药监、工商、质检等多部门合并,一部分内部科(股)室调整后的过渡阶段人员还不能精确把握基层药品监管的风险点;基层药品流通领域监管技术手段落后,监管手段单一,尽管部分地区已建立了药品流通监管系统,但由于基层零售药店工作人员对该系统的重视程度不够,导致一部分购、销、存数据缺失,为非现场监管带来了一定的难度。针对上述问题,提出建立药品流通追溯体系,加大对药品质量和安全问题的监测和处罚力度,保障民众用药的权益,不断完善和加强监管机制等建议,以促进基层药品流通领域的规范化、有序发展。

氟苯尼考固体分散体的研制

探索氟苯尼考固体分散体的最佳配比方案和制备方法。以聚乙二醇2000、4000、6000为载体,采用熔融法和溶剂法制备氟苯尼考固体分散体,对比其溶出率,筛选其最佳制备方法和药辅比。结果显示,聚乙二醇2000、4000、6000对氟苯尼考有明显的增溶作用。以聚乙二醇4000为载体,采用熔融法制备比例为1∶5的氟苯尼考固体分散体溶出效果最好,该制备方法操作简便,易于质量控制,有效地提高了氟苯尼考的溶出度。

3D打印光敏树脂多孔材料的润湿性及油水分离性能研究

通过光固化成型3D打印技术,以疏水纳米二氧化硅(HN-SiO_(2))作为填充物的改性光敏树脂,制备出具有网格结构的多孔材料。利用全氟癸基三氯硅烷的正己烷溶液(FDTS溶液),对多孔样品进行润湿性调控,得到超疏水多孔材料,考察了HN-SiO_(2)含量及修饰时间对多孔样品润湿性的影响,表征了改性前后多孔样品的润湿性、表面形貌及化学成分,研究了超疏水多孔样品的油水分离性能。结果表明:HN-SiO_(2)在多孔样品表面建立了纳米级颗粒状凸起结构,与光敏树脂的微米级褶皱结构形成微纳复合结构,缩减了多孔样品的修饰时间,使多孔样品具备更大的接触角和更小的滚动角,这种超疏水多孔材料具有良好的亲油特性,利用这种特性做成的油水分离器对多种油和水的分离效率都在95%以上。

西藏尼洋河流域土地景观格局演变的生态风险分析

针对青藏高原流域生态景观格局的演变所引起的生态风险问题,选取青藏高原生态脆弱区的尼洋河流域为研究区域,以1980年、1995年、2010年、2020年4期土地利用数据为基础,根据景观生态学理论将尼洋河流域划分为814个生态风险评价单元,构建景观生态风险评价模型,对尼洋河流域景观生态风险的时空动态演变特征进行了评价和分析。结果表明:(1)尼洋河流域近40年来的6种土地利用类型面积皆发生了改变,其中水域和建设用地变化幅度最明显;(2) 1980—2020年流域内高生态风险区与中生态风险区面积增加,流域内总体景观生态风险呈增加的趋势,生态恶化的区域主要发生在尼洋河干流河谷区和高海拔区;尼洋河流域各期景观生态风险等级以尼洋河干流为轴线呈现对称式分布,跟随海拔高程的上升生态风险等级增加;(3)尼洋河流域景观生态风险空间分布呈逐年上升的正相关性,在空间上表现为集聚效应。综上,1980—2020年尼洋河流域生态风险总体呈上升的趋势,人类活动和气候变化是驱动生态恶化的重要因素。

基于改进YOLO v5s算法的大豆叶片虫洞的识别

鉴于对大豆叶片虫洞进行识别有助于及时发现虫情并有针对性的防治虫害,提出了一种大豆叶片虫洞的识别方法:以YOLO v5s网络作为基础,在大豆叶片虫洞特征提取过程中引入空洞卷积代替3次池化处理,提取虫洞边缘不规则信息;将特征信息输入空间注意力机制,提取时空融合信息,进而捕获野外不同背景下的颜色信息;针对大豆叶片虫洞目标远近不一的问题,重构特征金字塔结构,增加了1层输出层,将80像素×80像素输出特征图经过上采样后得到160像素×160像素特征图,并将其与浅层同尺寸特征图进行拼接,提高虫洞目标识别定位的准确性;将融合后的总特征输入目标检测模块,输出单个对象的检测外框,得到大豆叶片虫洞识别模型。在大豆叶片虫洞样本数据集上对模型进行测试,结果对大豆叶片虫洞的平均识别准确率最高达95.24%,模型存储空间为15.1 MB,每秒传输91帧。所建立的方法与Faster R–CNN、YOLO v3、YOLO v5s对比,对大豆叶片虫洞识别的平均准确率分别提高2.50%、12.13%、2.81%。

混掺高延性纤维混凝土组合十字形短柱抗震性能研究

为改善钢筋混凝土十字形短柱的抗震性能,将高延性纤维混凝土用于十字形短柱底部。通过对混掺高延性纤维混凝土组合十字形短柱(R/ECC)和普通钢筋混凝土十字形对比柱(RC)进行拟静力试验,分析其裂缝开展模式、破坏形态、滞回性能、延性、耗能能力和刚度退化等,研究混掺高延性纤维混凝土对十字形短柱抗震性能的提升作用。结果表明,在十字形短柱底部采用混掺高延性纤维混凝土,可有效控制裂缝的开展,减小裂缝宽度,改善柱底混凝土的压溃剥落状态;短柱的延性和耗能能力明显提高,刚度退化缓慢,承载力有一定提高。相比RC柱,R/ECC柱位移延性系数、峰值点和极限点时累积滞回耗能分别提高7.3%、225.5%和44.6%,受剪承载力提高9.5%。