基于声发射技术的高强全珊瑚钢筋混凝土板破坏特性研究

为了探究全珊瑚钢筋混凝土板破坏特性,设计了3种不同配筋率(0.85%、1.13%和1.41%)的高强全珊瑚钢筋混凝土板构件.结合声发射技术,开展了全珊瑚混凝土板构件四点弯曲加载试验,揭示了配筋率对高强全珊瑚钢筋混凝土板力学性能的影响.基于声发射参数速率过程理论,建立了损伤定量评估模型,并进一步提出了可用于工程实践的损伤评估准则.结果表明:随配筋率增大,高强全珊瑚混凝土板构件起裂荷载、起裂时间与峰值荷载均增大,但中心挠度降低了11.29%;单位时间声发射参数变化均存在2个峰值区,可作为板构件的起裂评判和破坏预兆;根据声发射参数累计值变化可将高强全珊瑚混凝土板构件破坏过程划分为轻度(<0.35)、中度(0.35~0.66)、高度(0.66~0.84)和重度(>0.84)损伤4个程度.所建立模型适用于不同配筋率的全珊瑚混凝土板构件损伤评估.

高压电缆绝缘低密度聚乙烯交联过程中级数和自催化反应的逆向调控

在保证交联度的前提下提升耐焦烧性能是进一步发展国产高压电缆低密度聚乙烯绝缘料的关键之一。焦烧和交联度本质上是交联反应及其结果的反映,该文基于高分子化学流变学和凝胶理论,提出了绝缘料耐焦烧性能的定量表征方法,结合实验分析和交联反应动力学模型,首次全面探讨了交联反应与焦烧和交联度的关联机理,提出了提升耐焦烧性能并保证交联度的优化策略。研究发现,低密度聚乙烯交联过程中有级数反应和自催化反应,低温下级数反应的级数越低,越有利于延缓交联反应,增加凝胶时间,提高耐焦烧性能;而高温下自催化反应的级数越高,越有利于加速交联反应,提高交联度。单一添加剂只能同向改变级数反应和自催化反应的级数,复合添加剂的协同作用则能逆向改变级数反应和自催化反应的级数,从而实现了在保证交联度的前提下提升绝缘料的耐焦烧性能。该研究为推进高压电缆低密度聚乙烯绝缘料国产化提供了重要理论支撑。

牡丹不同连栽年限对春季土壤动物群落的影响

【目的】了解牡丹(Paeonia suffruticosa)不同连栽年限对春季土壤动物群落结构的影响。【方法】以毗邻荒地(CK)为对照,大型土壤动物采用手捡法,中小型土壤动物采用干湿漏斗分离法,研究了牡丹连栽1 a(F1)、2 a(F2)、3 a(F3)和4 a(F4)后土壤动物群落特征。【结果】试验共捕获土壤动物190只,隶属于2门7纲15目31科,优势类群为蚰蜒目和蜈蚣目,与CK相比,牡丹种植整体上增加了土壤动物类群数,并随连栽年限的增加而呈现出抛物线的变化趋势,牡丹连栽3 a后(F3),土壤动物类群数和平均密度达到最高;同时,除第3年外,牡丹种植后降低了其余种植年的土壤动物密度。随着连栽年限的增加,土壤动物丰富度指数呈递增趋势,多样性指数呈抛物线的变化趋势,优势度指数呈现逐渐减少的趋势,均匀度指数值波动较小。捕食性与杂食性土壤动物密度随连栽年限的增加均呈先递增后递减的趋势。【结论】牡丹种植在短期内有利于土壤动物群落发展,但在超过一定年限后,土壤动物群落会受到一定抑制。

高压电缆交联聚乙烯绝缘料黏度参数对挤出特性影响的仿真研究

高压电缆交联聚乙烯(XLPE)绝缘料及其挤出成型技术是我国高压电缆生产的关键问题。绝缘料的黏度参数会影响其在单螺杆挤出机内包括挤出口流率和流道内熔体最高温度等的挤出特性,进而决定了高压电缆绝缘的成型质量和绝缘性能。该文通过仿真模拟的方法研究了高压电缆交联聚乙烯绝缘料的黏度参数对挤出特性的影响,提出利用绝缘料挤出最高温度-挤出口流率曲线反映不同黏度参数下的挤出特性变化规律。结果表明,最高温度随着挤出口流率增大而升高,零切黏度和松弛时间对最高温度-挤出口流率曲线的斜率影响最大,幂律指数次之,温度系数影响最小。其中,零切黏度和幂律指数与挤出口流率和最高温度的关系均为正相关,且零切黏度增大到一定值后挤出口流率不再明显增大而最高温度持续提升;松弛时间和温度系数与挤出口流率和最高温度的关系均为负相关,且温度系数较小挤出特性较好。最终,根据实际电缆绝缘料挤出生产需求,提出了绝缘料黏度参数的适宜范围。该文可为国产高压电缆交联聚乙烯绝缘料的研发和挤出成型技术的提升提供重要数据支撑与理论依据。

极端降雨对黄土沟壑区隧洞施工力学效应影响分析

黄土地区输水隧洞的建设中,降雨入渗极大影响着输水隧洞围岩稳定性。利用非饱和渗流理论和数值模拟方法研究了极端降雨条件入渗与黄土沟壑区隧洞的开挖扰动耦合影响下围岩的变形和渗流场演变规律,通过Plaxis3D模型对降雨入渗下新奥法施工过程中围岩力学特性、初期支护过程进行流固耦合分析。结果显示,降雨等级越高,围岩孔隙水压力变化幅度越大,对围岩的稳定性越不利;降雨入渗与开挖扰动会加速土层中渗流场和应力场的重分布过程;基于沟道的汇水特性,隧洞围岩含水率在最初5~10 d呈台阶式增长,拱顶、拱腰和拱趾处的最大变形为17.8、28.2、24.6 mm,最大剪切应力为150.6、182.5、175.3 kPa,降雨结束约15~20 d围岩变形速率逐渐减小收敛至特定值,但围岩的应力持续增加,为避免围岩发生塑性变形,故可在15~20 d进行二次衬砌支护。本次研究结果可对极端降雨期黄土沟壑地区隧洞施工安全控制提供参考。

以创新素养培育为导向的实验课程体系及开放式教学模式的研究与实践

实验教学不仅是巩固与加深理论知识的有效途径,也是培养具有创新思维和实践能力的高素质人才的重要渠道。关注实验课程体系与创新素养人才培育的深度融合,以实验项目为基础,以基础实验课程、综合设计类课程、科研创新性课程等为主体,构建以大学生创新素养培育为导向的实验课程体系,在此基础上探索时间空间、实践内容、仪器设备“三开放”的实验教学模式,并探索其在实践中的应用,以期为加强学生创新素养培育工作提供可供参考的依据。

预拌混凝土生产废水零排放应用试验研究

为实现预拌混凝土搅拌站生产废水零排放的资源化利用,结合压汞法、SEM、XRD微观结构分析方法,探究了废水掺量及其存放时间对混凝土力学性能与微观结构的作用与影响规律。结果表明:废水掺量100%的砂浆7 d抗压强度相比于普通砂浆提高了33%,28 d抗压强度提高了16%,而其它废水掺量的试件抗压强度均有一定程度的提高;废水提供的碱性环境有利于促进水泥的水化;预拌混凝土生产废水中含有的微颗粒对混凝土微观结构起着填充和粘结作用,提高了混凝土的密实度。

基于多智能体疏散仿真模拟的城市高密度片区避难空间优化研究--以南京某高校为例

选取南京市某高校校园为研究对象,通过实地调研获取人口分布、道路网络、建筑布局、避难空间等基础数据,通过开展问卷调查获取人群避难场所选择偏好、避难路径选择等典型疏散行为参数。在Pathfinder应急疏散平台中建立多智能体疏散仿真模型,对白天和夜晚情况进行疏散模拟,基于疏散模拟结果,从空间环境、应急管理层面提出更新优化策略并完成仿真模拟验证。调查结果表明,校园内人群对避难场所的选择偏好依次为:场地型避难场所、建筑型避难场所、地下空间,避难场所偏好选择与调查对象性别相关;校园建筑全天的人口数量变化因建筑功能不同有较大差异,白天疏散时间显著少于夜晚,白天拥堵位置多出现在北园教学区,夜晚拥堵位置出现在南园宿舍区;宿舍区利用率高于教学区,大面积的避难场所(如操场、篮球场等)利用率反而处于较低水平。对改造后的校园区域进行疏散模拟验证,结果表明疏散完成时间显著减少、拥堵点人口密度下降,证明了改造措施的有效性。

塔里木盆地顺托果勒低隆起一间房组分布及地质意义

在塔里木盆地顺托果勒低隆起相关钻井中获得了中奥陶世达瑞威尔期牙形石化石,由老到新分别为Eoplacognathus suecicus、Pygodus anitae和Pygodus serrus组合,为该区主要目的层之一的一间房组划分对比提供了较为详细的标准生物化石依据。同时,综合碳同位素地层、岩电特征和地震等资料,讨论了一间房组地层发育特征。在此基础上,通过连井地层划分对比和地震层位解释追踪,厘定了一间房组的分布范围。研究认为,一间房组在顺托果勒低隆起广泛分布,厚度为140~220 m,SN1-ST1井区厚度最大,超过了200 m。研究区一间房组—恰尔巴克组之间为连续沉积,不存在剥蚀不整合面,不具备发育加里东中期古喀斯特的地质条件。

塔中西北部良里塔格组碳酸盐岩储层类型及主控因素

近年来，塔中西北部奥陶系油气勘探取得了丰富的成果，但是对良里塔格组碳酸盐岩储层类型及主控因素研究较为薄弱，严重制约了该区进一步的油气勘探开发。通过对岩心、岩石薄片、铸体薄片和测井资料的综合分析，结合岩石学和地球化学等化验分析数据可知，研究区良里塔格组碳酸盐岩储层储集空间以溶蚀孔洞和裂缝为主，主要发育裂缝型、孔洞型和裂缝—孔洞型3种类型储层。塔中西北部良里塔格组碳酸盐岩储层受控于多重因素的影响。沉积微相为储层的发育奠定了物质基础，其中台地边缘高能粒屑滩最为有利。礁滩体岩溶作用和构造破裂作用对优质储层的规模和分布起着重要的控制作用。综合分析表明，研究区西部目前勘探程度比较低的阿东区块台缘带以及台内断裂发育区是良里塔格组缝洞型储层发育的有利地区。

基于TOPSIS-PSI方法的办公座椅设计评价

为办公座椅设计方案选择构建科学全面且易用的评价体系,运用文献法和用户与专家讨论法,确定办公座椅设计评价指标的评价层次及评价范畴,采用专家九级量表打分法对各层次评价指标赋值,最终构建较为科学和全面的办公座椅设计评价指标体系,解决办公座椅设计评价指标存在的主观性和片面性问题;采用TOPSIS法和PSI法相结合的方法,将主观评价和客观评价进行组合赋权的方式,分别基于熵权和偏好选择指数将评价指标进行确权和规范决策矩阵,解决评价人员对评价指标赋值的不确定性和模糊性,并能够缩小主观评价的比重;利用TOPSIS-PSI方法对3款办公座椅设计方案进行评价,如果CI值越大,表示距正理想解越近,距负理想解最远,即可成为好的选择。对比计算结果显示:座椅1、座椅2和座椅3的CI值分别为0.691,0.418和0.240,说明设计方案座椅1为最优方案,并对评价结果采用VIKOR法和COPRAS法进行验证,结果均一致,验证了所提指标设计理论和评价方法的正确性与有效性。

基于可供性概念的座椅舒适度设计

目的从视觉感知和使用感知角度探讨可供性概念在座椅舒适度研究中的作用,结合使用者的视觉体验与生理心理体验,为座椅舒适度创新设计提供指导。方法以可供性概念为基础,利用文献分析法将其内涵扩展为真实可供性和感知可供性的综合,并对座椅舒适度要素从情感体验、生理因素和心理因素3个方面进行阐述,最终将可供性引入到座椅舒适度设计中,提出座椅舒适可供性概念并构建了座椅舒适可供性设计要素模型,并对运用该模型进行座椅舒适度设计进行介绍。结论座椅舒适度创新设计既要满足使用者的生理需求,又要满足对于座椅表面特性传达的视觉心理需求。从视觉感知和使用感知到的舒适程度进行创新设计,并形成两者的匹配关系,才能更加满足使用者对座椅舒适度的需求。

基于瞳孔检测的座椅舒适度评价

运用瞳孔检测方法,检测两款座椅被试的瞳孔尺寸振荡幅度、频谱能量值差异和瞳孔直径尺寸变化,探讨两款座椅之间舒适度的差别。被试16人,平均分为两组,一组作为座椅A被试,一组作为座椅B被试,分别完成1 h和2 h相同的指定实验任务,对实验数据进行快速傅里叶转换和统计分析。结果表明:在完成1 h指定任务后,两款座椅被试的振荡幅度和频率能量值差异变化不明显,瞳孔直径尺寸变化差异不显著(P>0.05),此时状态下,两款座椅舒适度无明显差别;在完成2 h指定任务后,两款座椅被试振荡幅度和能量值差异均变化明显,座椅A被试变化高于座椅B,且座椅A被试瞳孔直径出现缩小,缩小幅度差异显著(P<0.05),而座椅B的瞳孔尺寸呈现稍微放大变化但差异不显著(P>0.05),此时状态下,座椅B的舒适度高于座椅A。总体舒适度评价为座椅B高于座椅A。

基于时空混沌的伪随机序列发生器设计与分析

提出了一种基于耦合帐篷映像格子模型的改进型时空混沌模型,基于此模型设计了一种快速产生多维混沌伪随机序列的伪随机序列发生器。改进的耦合帐篷映像格子模型继承了耦合帐篷映像格子系统在空间上的并行迭代特征和时间上的耦合扩散机理,格点间采用猫映射作为耦合方式,使不同序列之间的互信息趋近于零。基于此模型设计的伪随机序列发生器能快速并行产生多维混沌伪随机序列,多维序列具有均匀分布及相互独立两个特征,从而克服了混沌伪随机序列发生器设计中存在的根本性缺陷。

整数非线性耦合映象格子模型及其性能分析

以时空混沌研究领域的典型例子——耦合映象格子模型为原型,采用非线性Arnold猫映射作为格点间的耦合方式,分别选用Logistic映射及Tent映射作为其格点的非线性函数,并将非线性函数进行整数化处理,进而构造出一种整数非线性耦合映象格子模型,模型生成序列具有均匀分布特性及独立性。对模型格点间的互信息、模型生成序列的分布特性、差值特性进行了仿真分析,并对模型生成序列进行了随机性测试。仿真结果表明,模型能够并行生成相互独立的性能良好的伪随机序列。

基于熵权—VIKOR法的椅类家具舒适性设计评价

目的为了解决椅类家具舒适性设计评价过程中主观赋值的模糊性、不确定性及主观与客观结合时的权重比例的分配不合理所造成的评价结果的较大误差,为椅类家具设计提供更为客观且简单易用的评价方法。方法运用用户体验理论和FFORDANCE理论构建较为科学和全面的椅类家具舒适性设计评价指标体系;利用熵权体系排除决策者在赋权中的主观因素并利用VIKOR法最大化群体效用使评估者接受其折衷解,将熵权法和VIKOR法相结合解决椅类家具设计方案的优选问题。结论通过椅类家具中办公座椅舒适性设计方案的评价过程及结果验证了熵权—VIKOR法能够解决现有设计评价方法主观赋值存在的问题,实现了评价过程的客观化和定量化。

基于随机森林算法的汽车轴承故障检测

针对传统机器学习算法受输入变量限制、且易出现过学习或欠学习,提出不受输入变量限制且存在大量数据缺失时有很好保持精确性的随机森林算法对汽车轴承故障进行检测。对采集到样本数据进行滤波处理,抑制信号中噪声;利用随机森林算法对采集到的时域信号进行分类标识,确定包含故障信息的信号序列;再将信号转换到频域,利用随机森林算法对频域内信号进行检测,确定出故障频率;最后采集试验数据对所提及算法进行验证,结果表明:相比于传统的机器学习算法,随机森林算法响应速度快,且准确率高。

Ka波段相控阵天线的平面近场单探头测试方法

为满足Ka频段相控阵天线日益增长的测试需求,中国信息通信研究院泰尔系统实验室搭建了以单探头平面近场为基础的Ka频段相控阵天线测试系统。系统采用单探头扫描方式进行近场数据采集,运用近远场转换技术生成远场数据,可从多维度分析测试结果,产生多种可视化的图形;有相控阵天线单元校准测试功能,能够为有源、数字相控阵天线提供阵面通道的一致性快速测试和配相手段。近场、远场以及实验室间的对比测试证明了平面近场测试系统的准确性。系统测试效率高、建设和运营成本低,目前已完成测试功能的调试,并为国内外多家企业完成认证测试工作,是Ka波段相控阵天线测试的可靠平台。

基于动态时窗的汽车轴承故障在线检测

针对在线检测时汽车轴承故障呈现出的变频特性(由于车辆的变速运动引起的),且一般故障检测方法无法适应变频特性等问题,提出一种基于动态时间窗的汽车轴承故障在线检测方法。对车辆行驶状态进行分析,给出车速与轮毂轴承转速的关系式;依据特征车速给出动态时间窗的确定规则;构建基于特征车速的维格纳故障检测模型;并采集实车数据对所提及的算法进行测试。结果表明:定时窗检测算法适应于线下轴承故障检测,基于特征车速的动态时窗检测算法适用于故障的在线检测。

基于全卷积神经网络的走滑断裂识别技术——以托甫台地区为例

对断裂系统进行准确识别是地震资料解释中的重要内容,解释效率及好坏直接影响着油气勘探开发工作的进展。针对传统相干体、曲率等属性在复杂的走滑断裂发育区域分辨率低、识别能力差等缺点,提出了一种基于全卷积神经网络的走滑断裂识别方法:首先通过调整参数生成大量不同类型的三维合成断层样本用于训练全卷积神经网络,并对比U-Net与SegNet这2种全卷积神经网络的断裂识别效果,优选出训练网络SegNet;然后利用构造导向滤波方法对实际地震数据进行断裂增强处理,目的是进一步清晰地刻画走滑断裂,同时提高地震资料的信噪比,使网络能更好地学习到实际断裂的特征。在塔河油田托甫台地区的走滑断裂识别实践表明,无论从分辨率、抗噪性还是连续性,该方法都优于传统的单一属性的断裂识别方法,并且可以实现快速精准的断裂识别,为实际生产提供有效指导。