基于RSM的超细水泥注浆材料配比及性能优化模型

注浆堵水技术已成为水害措施防范向工程治理不可缺少的技术之一,超细材料的研究也成为了目前注浆材料发展的新方向。为了解决矿井水害注浆治理工程中注浆材料优选和配比优化问题,采用单因素试验与响应曲面法(RSM)相结合的方法进行超细水泥注浆材料优化配比研究。首先通过单因素试验对不同水灰比、硅灰(SF)掺量及高效聚羧酸减水剂(PCS)掺量条件下浆液黏度、泌水率及7 d单轴抗压强度进行分析,以确定RSM最佳基准水平,其次构建以浆液黏度、泌水率及7 d单轴抗压强度为响应目标的二次多项式预测模型,结合方差、残差及响应曲面分析各响应变量对响应目标的影响规律,确定注浆材料最优配比。通过单因素试验结果对比分析,发现最优水灰比、SF掺量及PCS掺量分别为1∶1、35%及0.3%。通过RSM研究发现,浆液黏度、泌水率及7 d单轴抗压强度不仅受单一因素影响,且存在多因素交互作用。根据建立的二次多项式响应面回归预测模型可知,当水灰比、SF掺量及PCS掺量分别为0.7∶1、38%及0.2%时,注浆材料性能最优,其回归模拟预测浆液黏度、泌水率及7 d单轴抗压强度分别为210.82 mPa·s、1.0%及12.22 MPa。通过室内试验,其结果与预测模型结果吻合度较高,进一步验证了模型的可靠性,证明了该模型能够用于注浆材料优化配比设计研究。

基于改进的SSA-BP神经网络的矿井突水水源识别模型研究

机器学习与寻优算法的结合在矿井突水水源识别上得到广泛应用,但突水水样数据具有随机性且寻优算法易陷入局部最优,提高模型泛化能力和跳出局部最优需进一步研究。针对上述问题,提出了一种改进的麻雀搜索算法(SSA)优化BP神经网络模型,用于对矿井突水水源进行定量辨识。以鲁能煤电股份有限公司阳城煤矿为研究对象,通过常规离子浓度分析、Piper三线图对该煤矿水样的水化学特征进行分析,初步判断矿井水来源于奥灰含水层和三灰含水层,并确定Na^(+)+K^(+)浓度、Ca^(2+)浓度、Mg^(2+)浓度、HCO_(3)^(-)浓度、SO_(4)^(2-)浓度、Cl^(-)浓度、矿化度、总硬度、pH值作为突水水源识别指标;建立基于改进SSA-BP神经网络的矿井突水水源识别模型:首先进行SSA参数设置,引入Sine混沌映射使麻雀种群均匀分布,然后通过计算适应度值进行麻雀种群的更新,引入随机游走策略扰动当前最优个体,如果满足终止条件,则获得最优BP神经网络权重和阈值,最后基于构建的BP神经网络,输出识别结果。研究结果表明:①改进的SSA-BP模型在训练集上的识别准确率达95.6%,在测试集上的识别准确率达100%。②改进的SSA-BP神经网络模型与BP神经网络模型、SSA-BP神经网络模型对比结果:BP神经网络模型误判率为5/18,SSA-BP神经网络模型的误判率为2/18,改进的SSA-BP神经网络模型误判率为0,迭代10次后趋于稳定,且与设定的目标误差相差最小,初始适应度值最优,识别结果可信度高。③将阳城煤矿5组矿井水水样数据作为输入层数据输入到训练好的模型中,矿井水水样的主要来源为奥灰含水层、三灰含水层和山西组含水层,模型识别结果与水化学特征分析的结论相互印证,实现了精准区分。

泥石浆型复杂破碎岩体非线性渗流数学模型与实验研究

断层、陷落柱是影响承压水上煤层开采的主要隐患之一,由于其具有碎石块和泥质充填物(泥石浆)构成的复杂结构,其渗透性的确定通常以定性分析为主,缺少量化模型。为了研究泥石浆型复杂破碎岩体渗透性的量化计算方法,开展了渗流实验研究破碎岩体非线性渗流规律,并基于多孔介质分形理论、非线性渗流理论,建立了考虑黏土成分及泥化充填作用的破碎岩体非线性渗流数学模型,最后与实验结果对比验证数学模型的准确性。结果表明:①陷落柱破碎带样品的粒度分布具有一定的分形规律,含有黏土颗粒的破碎带岩体遇水泥化后,分形维数增大,黏土充填封堵了大颗粒岩石碎块内部的大孔隙,降低了破碎岩体的渗透性;②随着破碎带岩体渗透率的降低,非线性开始发生时的临界压力梯度也增大,表明非线性临界压力梯度可以用来量化破碎岩体的阻隔水能力;③非线性开始发生时的临界压力梯度的实验结果与数学模型计算结果吻合,验证了模型的准确性。建立的破碎岩体非线性渗流数学模型首次尝试考虑了黏土成分及泥化充填作用对渗透性的影响,为泥石浆型复杂破碎岩体渗透性的定量计算及水体下、承压水上等特殊开采条件下地质构造的阻隔水性能研究提供了一种新的研究思路。

基于改进麻雀搜索算法模糊PID控制器设计

为了提高无刷直流电机输出转速与转矩的平稳性,提出了一种通过时变惯性权重改进的麻雀搜索算法模糊PID控制器控制无刷直流电机。通过在Matlab/Simulink中对无刷直流电机进行控制仿真,仿真结果表明,时变惯性权重改进麻雀搜索算法模糊PID控制器控制无刷直流电机,其转速与转矩的平稳性符合要求,并且能够实时响应负载的变化。

左心房应变特征与慢性心力衰竭患者运动耐力的相关性

目的探讨左心房应变特征与慢性心力衰竭(CHF)患者运动耐力的相关性。方法前瞻性选取2021年11月至2023年1月聊城市人民医院收治的212例CHF患者为研究对象,根据最大摄氧量(VO2max)将患者分为2组,VO_(2max)≥16 ml/(kg·min)为高耐力组(125例),VO2max<16 ml/(kg·min)为低耐力组(87例)。分析2组患者的一般资料和实验室检查结果。采用多因素logistic回归分析影响患者运动耐力的相关因素。结果2组N末端B型钠尿肽前体(NT-proBNP)、二尖瓣舒张早期血流峰值速度(E)/二尖瓣环舒张早期血流峰值速度(e′)比值、E、左心室舒张末期容积指数(LVEDVI)、左心室收缩末期容积指数、左心室每搏量指数、左心室射血分数(LVEF)、左心室整体纵向应变、左心房最大容积指数、左心房最小容积指数、左心房存储应变(LASr)、左心房管道应变(LAScd)、左心房收缩应变(LASct)比较,差异有统计学意义(P<0.05);多因素logistic回归分析显示,LASr(OR=0.987,95%CI:1.003~1.029)、LAScd(OR=1.177,95%CI:0.688~0.955)、LASct(OR=1.341,95%CI:0.507~0.884)、NT-proBNP(OR=1.002,95%CI:0.995~1.000)、E/e′(OR=1.086,95%CI:1.000~1.183)、LVEDVI(OR=1.127,95%CI:0.805~0.936)、LVEF(OR=0.909,95%CI:0.824~1.000)是影响CHF患者运动耐力的相关因素(P<0.05);限制性立方条图显示,LASr、LAScd、LASct与CHF患者运动耐力呈显著非线性关系(χ^(2)分别为9.830、16.820、9.080,P<0.05)。结论左心房应变特征相关指标与CHF患者运动耐力具有相关性。

定子槽偏移的内置式永磁同步电机的优化与分析

为降低永磁同步电机齿槽转矩和提高电机输出性能,以三相8极36槽内置组合式永磁同步电机为例,提出了一种电机定子槽偏移的方法。首先,通过理论推导定子齿气隙磁导函数,建立电机定子槽偏移数学模型;其次,对不同定子偏移槽数下不同偏移角度的齿槽转矩峰值、输出转矩以及转矩脉动的影响做出分析,利用自适应遗传算法确定电机定子偏移槽数偏移角度下的目标值;最后,通过试制样机进行实验。结果表明,优化后的电机齿槽转矩峰值降低了49.56%,转矩脉动降低了39.2%,平均输出转矩得到适当提升,气隙磁密谐波得到适当降低,同时,平均输出转矩增大,电机输出性能得到提升。所提定子槽偏移结构及多目标联合仿真方法具有一定的合理性和有效性,可为同类型电机的齿槽转矩优化和输出性能提高提供参考。

基于U-Net和小波变换的SAR图像道路分割算法

传统SAR图像道路分割存在受散斑噪声影响大,图像高频信息难以利用、分割精度低等问题.对此,该文提出一种基于小波变换注意力机制和U-Net的SAR图像道路分割算法.设计了基于小波变换的频域注意力机制;引入了混合池化机制,强化SAR图像中道路的细长特征;将条纹和金字塔池化与频域注意力加入U-Net,在此基础上,设计了一种用于SAR图像道路分割的卷积神经网络.此算法能有效抑制SAR图像中存在的噪声,同时能够对无关特征通道进行抑制,从而有效利用图像特征.频域注意力机制在保留图像有效信息的同时实现了去噪功能,增强了算法的鲁棒性,混合池化机制强化了道路特征,提高了分割准确率.采用真实的机载高分辨率SAR图像数据进行对比实验,结果表明,该算法具有良好的分割效果.

论中国古代文学中的白山茶花意象

白山茶花又称玉茗,是山茶花的一种,在中国古代文学的诸多植物题材中并不算常客,但因其高洁皓白的花色、与世无争的品格进入文人的视野中。白山茶花的赋咏创作起源较晚、数量也有限,但也较为充分地展现了白山茶花天真纯白、盛开如雪、典雅清丽的花色特征和清净隐逸的整体风韵。在具体描写中,最常见的是其格韵高绝的姿态,展现出优美的形象。在人文象征中,白山茶花不争不抢的品格常被文人所称颂。宋代以来所建的“玉茗亭”以及明代汤显祖将其所居之地命为“玉茗堂”,是白山茶花的自然属性与社会历史发展进程相互融合的结果,具有深厚的人文理想和文化内涵,在临川文化中有着深远的影响。

农业灌溉后台管理系统的设计与实现

为满足农业科学灌溉的需求,本文设计并实现了一个灌溉管理系统。该系统具有用户管理、数据管理、设备管理等多个模块,技术框架上采用Vue.js和ElementUI实现前端界面和交互,并采用SpringBoot框架和MyBatis持久层框架实现后端服务,使得整个系统具有良好的扩展性、可维护性和稳定性。

不同级配陷落柱充填体力学特征实验研究

为研究不同颗粒级配陷落柱充填物在不同固结荷载下的力学特性,基于土工固结试验制备不同状态下的相似模拟充填体试样,通过充填体在不同状态下的三轴加载实验、压汞及扫描电镜实验,研究了陷落柱充填体三轴应力状态下的力学特征及微观结构演化机制。结果表明:充填体具有明显的塑形特征,其应力−应变曲线可以划分为4个阶段:孔隙压密段、稳定变形段、变形破坏段和类蠕变阶段。充填体偏应力随Talbol指数n呈先增加后减小的趋势,充填体三轴抗压强度与Talbol指数之间符合二次多项式关系,均满足较高的拟合度并且偏应力强度达到最优的Talbol指数分别为0.71、0.65和0.64;偏应力随着固结荷载的增加而线性增加,增长率随着固结荷载和Talbol指数的增加呈逐渐减小的趋势。结合压汞和扫描电镜测试结果,固结荷载和Talbol指数的变化改变了颗粒间的接触状态,影响着岩土体试样的偏应力强度;随着Talbol指数的增加,充填体内颗粒间的相互作用增强,初始承受的外荷载比例增大,骨架结构效应更加显著,偏应力则主要来自岩土颗粒的接触应力集中。通过力学强度和微观结构特征研究在宏观和微观尺度上解释了充填体的颗粒级配效应提供参考。

面向可穿戴设备的高可靠性柔性混合电路

柔性混合电路(FHC)作为一种兼具信号处理能力和柔韧性的新型电路,广泛应用于监测人体生理信号的可穿戴设备,然而刚性电子芯片和柔性印刷电路的连接点处应力集中的问题严重降低了其电气可靠性。利用底部填充对柔性混合电路的连接点进行结构补强,系统性地研究了底部填充对柔性混合电路可靠性的影响。在电气测试过程中发现,与未进行补强的电路相比,底部填充补强的柔性混合电路不仅可承受的弯曲曲率半径减小了74.80%,而且在1000次循环弯曲下连接点的接触电阻最大变化仅0.89%。利用该技术,制作出用于无线监测温度和相对湿度信号的智能口罩。该口罩在折叠和展开过程中依然可以无线传输信号,且测得相对温度变化率仅为1.65%,相对湿度变化率仅为3.12%,证明了底部填充补强的柔性混合电路可以应用到可穿戴设备,在弯曲形变下依然可以保持信号的稳定性。

企业全生命周期视角下广州营商环境优化的位势演变

2018—2021年,广州先后实施营商环境1.0、2.0、3.0、4.0改革,并在2021年11月,成为国家首批营商环境创新试点城市,不断培育和激发市场主体活力、社会创造力。通过构建企业全生命周期营商环境评价指标体系,从选择、进入、成长、成熟、展望等五个企业发展维度分析广州营商环境优化的基本情况,同时就广州在不同类型城市中的位势演变进行剖析,为广州作为营商环境创新试点城市提出相应政策建议。

用于耳内体温监测的柔性温度传感器

为了在使用入耳式耳机进行日常活动时,可以通过监测耳内温度来评估健康状况,研制了一种柔性铂薄膜温度传感器。传感器的感温单元设计为蛇形结构,可以共形贴附于曲面。制备过程中,采用磁控溅射技术在已图形化的柔性基板表面沉积铂,省去光刻、显影等工艺,直接完成对铂薄膜的图形化。在25~45℃的温度范围内,传感器的电阻温度系数为0.0028/℃,分辨率为0.1℃,能够满足体温测量对传感器性能的要求。将传感器集成至耳机耳塞上,并通过标定实验得到电阻-温度关系公式。研发了基于传感器的无线入耳式体温监测系统,结合手机应用程序(APP)进行实际体温测量。在36.3~36.7℃的温度范围内,对同一位使用者测温的平均误差为±0.058℃,表明该传感器能够准确获取耳内体温。

基于动态图生成的车道级交通流预测

已有交通流预测方法忽略了各车道交通模式之间的差异性,难以捕获车流流向、车道关系等条件的动态变化。随着普适感知技术的发展,更精细的车道级交通流预测方法成为可能。提出基于动态图生成的车道级交通流预测异质图卷积模型,该模型由基于动态图生成的内源图卷积网络、外源异质数据融合网络及基于注意力机制的编解码神经网络构成。内源图卷积网络以动态图生成的方式捕捉各车道间实时的空间依赖关系。外源异质数据融合网络综合考虑了车道速度、车道占有率及天气状况等多个特征参数,避免了因信息缺失而导致预测精度低的问题。编解码神经网络使用时序注意力捕捉深层次时间依赖关系。基于两个真实数据集的大量实验证明异质图卷积模型能够获取更准确的预测结果。

自流充填管道局部变径满管输送的环管试验

为研究变径管管径、长度和安装位置对料浆自流输送满管率的影响规律,自主设计研发了一套小型变径环管试验装置,测试不同变径管条件下料浆自流输送的水力坡度及满管率,并利用皮尔森相关分析法探究各因素对满管率的影响程度。结果表明,满管率与变径管管径存在极显著负相关关系,随着管径减小呈指数型增长,管径小于50 mm时满管率急剧增长;满管率与变径管长度存在显著正相关关系,随着长度增加呈线性增长;变径管在水平管段安装位置的变化对满管率影响很小,可忽略。

近岸4种鱼的声散射特征提取及融合实验研究

为了有效地提取表征鱼类间差异的声散射特征参数,该文通过绳系法实验研究了近岸4种经济鱼类的声散射信号特征提取及融合方法。首先,通过自研双频鱼探仪采集花鲈、许氏平鲉、黑鲷和斑石鲷的个体鱼声散射信号;然后,分别测定200 kHz和450 kHz换能器下鱼体的目标强度,同时提取鱼声散射信号的时频域统计特征;最后,将降维后的时频特征与频差特征融合组成新的特征向量。该文通过实验验证了该方法的有效性,基于组合特征的支持向量机识别准确率达93%。结果表明,鱼的频率响应特性和鱼声散射信号的时频域统计特征能一定程度上反映鱼的固有属性,有效地增加判别依据能显著提高以上4种鱼类的识别准确率。

商贸业数字化发展趋势与广州面临的机遇及挑战

广州是“千年商都”,网络购物、跨境电商、电商直播、数字会展等都位居全国前列,商贸业数字化水平逐年提升。然而,当前广州商贸业数字化发展仍面临数字化发展不平衡、不充分、不规范等问题,同时商贸新业态新模式发展动力亟待加强,一些商贸领域或行业的数字化水平较低,商贸业数字化发展基础设施还需完善,商贸数字经济治理体系仍需进一步强化。当前,广州商贸业数字化发展水平与其国际商贸中心地位不匹配,需聚焦数字化提升广州国际商贸中心建设创新水平。

量子雷达技术的发展现状及趋势

随着量子理论基础的奠定以及量子技术的发展,人们尝试利用量子力学规律来进一步提升雷达探测能力,量子雷达技术应运而生。首先,给出量子雷达的定义,并将量子雷达技术按照量子技术在雷达中的实现方式分为量子纠缠雷达、量子增强雷达和量子衍生雷达。其次,阐述量子雷达独有的特点并将其与经典雷达进行对比。再次,针对量子雷达不同技术分支重点综述其主流技术以及实用化进程。最后,总结量子雷达相比经典雷达在探测、成像等方面的优势,并指出量子雷达技术在发展中亟待解决的理论技术难题,同时对量子雷达发展趋势进行展望。

贸易自由化对异质性进出口行为的影响--基于我国加入WTO的准自然实验

随着贸易自由化程度的加深,我国的贸易结构和生产结构发生了相应变化,从以往自给自足的经济模式向利用比较优势进行投入生产转变。借助我国加入WTO这一准自然实验,将产品和企业分为了一般贸易和加工贸易两组,采用倍差法检验了加入WTO对我国企业进出口两端的不同影响。结果表明,在我国加入WTO后,进口加工贸易产品的质量水平上升更快,出口一般贸易产品的质量水平提高更多。另外,企业资本来源越集中,越有利于其在贸易自由化上升后,扩大其进出口规模。

矿业工程国家级实验教学示范中心“五化一体”建设模式探索与实践

以强化矿业工程国家级实验教学示范中心内涵建设为目标,着重围绕创新能力培养实验教学体系优化、实验教学内涵提升、实验教学方法创新、实验队伍水平提高以及中心的规范运行管理5个方面开展一系列建设工作。本着分层次、分类别、分模块的主要思路,制定了针对性的具体措施及方法,取得了明显的建设成效。通过5年的建设与发展,中心已建成集"系统化、过程化、模块化、专业化、规范化"为一体的国家级实验教学示范中心,既为提升高校本科实验教学质量打下良好基础,也为同类型国家级实验教学示范中心建设提供借鉴。