钻柱振动的主被动控制研究进展与展望

在油气井钻进作业过程中,钻柱长期工作在充满钻井液的狭长井筒里,其受到井底压力、摩擦、岩石硬度变化的影响,受力情况非常复杂,会产生多种形式的振动,这些是影响钻具寿命和钻进效率的最主要因素。为系统分析工程界和学术界长期以来普遍关注的钻柱系统振动的有效控制问题,对近几十年来国内外在钻杆振动控制上使用的各种方法进行了分类和归纳,总结了各种方法的特点、应用场景以及不足之处,并对钻柱系统振动控制技术的发展趋势进行了展望。研究结果表明:(1)现有的钻柱振动主动控制主要集中于单一方向(扭转振动)和2个方向的耦联振动(纵扭耦联振动),且控制参数主要集中于钻压和扭矩,仅控制单方向的振动和单参数的调节,效果将很难保证;(2)被动控制是通过改变钻柱系统自身的结构或设计参数来抑制其振动,控制过程不受结构响应和外部干扰的影响,虽然效果有较大的局限性,但仍应在设计阶段给与足够的重视;(3)今后钻柱振动控制将朝着同时基于地面和井下测量数据,纵、横、扭3个方向联合控制的方向发展。结论认为,钻杆振动往往是几种基本振动形式的耦联,并具有明显的非线性特征,基于数据驱动的钻进系统动力学建模、考虑模型不确定性的现代鲁棒自适应控制技术以及新兴的人工智能技术将会成为未来钻柱振动研究和发展的主流趋势。

基于GM(1,1)模型的地铁基坑变形预测研究

在深大基坑开挖过程中,基坑周围土体会受到扰动,势必会影响到基坑、基坑周围建筑物和构筑物的稳定与安全。为解决基坑开挖过程中变形监测周期过长而无法长期监测以及监测数据误差等问题,以某工程实例为依据,对基坑周围地表沉降变形进行监测,以地表沉降监测数据为基础数据建立GM(1,1)预测模型,进行基坑后期沉降变形预测分析。结果表明:该模型预测结果能较好的反映基坑的沉降变形情况,预测精度能满足工程需要,预测结果相对于实际观测值表现出超前现象,可为类似工程建设提供参考。

中国黄酒和白酒中生物胺的研究进展

生物胺是发酵食品中常见的一类健康风险因子。生物胺与乙醇有协同作用,会加剧饮酒后带来的不利影响。该文对不同类型黄酒和白酒中的生物胺含量、生物胺在酿酒过程中生成规律和影响因素进行了综述,以期为黄酒和白酒中生物胺的控制提供参考。

基于偏振方向统计特性的目标背景差异特征分析

针对目前使用偏振参量图像分析目标背景差异的传统方法未充分考虑光作用物体后产生独特的偏振属性问题,提出一种基于偏振方向特征统计特性的目标背景差异特征分析方法,从一种新的偏振方向信息分析目标背景差异.首先,通过提取偏振角图像中的偏振方向信息构建偏振方向矢量图像,解决了由于噪声较多导致的偏振角图像无法有效直接利用的问题;其次,分别对4种偏振方向强度图像进行正交差分计算,得到偏振正交差分分量图像,并补充偏振方向周围±α偏振角度强度图像信息,得到偏振方向统计图像,通过提取出4种偏振方向的3种偏振特征图像,解决了传统偏振参量图像复杂背景下目标不突出的问题.实验结果表明,不同材质的物体具有不同的偏振方向,而通过提取偏振方向信息获取的偏振方向特征图像能更清晰地辨别复杂背景中的目标.客观评价指标表明,在偏振方向矢量图像中,目标区域的偏振方向朝向所对应的偏振方向特征图像,表达目标的信息更丰富,与其他偏振方向所对应的偏振方向特征图像相比,更能突出目标的特征.因此,通过偏振矢量图像可以快速提取出目标特征突出的偏振特征图像.

基于主动位移成像的图像超分辨率重建

超分辨重建算法是一种将低分辨率图像恢复为高分辨率图像的算法,被广泛用于医学、遥感、军事安防以及人脸识别等领域。在黑夜、远场场景下构建数据集比较困难,基于深度学习的超分辨重建算法应用受到阻碍。而微扫描成像技术扫描模式固定,对器件到位精度要求高。针对这两个问题,我们提出一种基于主动位移成像的图像超分辨率重建算法。具体地,在控制相机随机移动的同时记录采样时刻位移,通过解算、映射选图、精确匹配图像序列并获取多帧图像间的亚像素信息,然后对估计图像进行迭代和更新,最后重建获得高分辨率图像。实验结果表明,本算法在PSNR、SSIM和平均梯度三个指标上都优于最近提出的基于POCS的图像超分辨率重建算法MFPOCS,与基于CNN的方法ACNet相比具有竞争力。值得提出的是,本算法无需固定的扫描模式,降低了微扫描技术对器件实时到位精度的要求,同时,本算法可以保证重建初始帧的优良选取,有效规避了POCS算法的固有缺点。

基于核偏最小二乘法的热轧板凸度预测

以某2160 mm热连轧生产线为研究对象,结合生产数据和数据驱动算法,提出并建立基于核偏最小二乘法和偏最小二乘法的热轧板凸度预测模型,并对模型的参数进行调整和优化。结果表明:偏最小二乘法模型的预测值与实测值误差为-25~30μm,88.74%的板凸度预测值绝对误差小于10μm;核偏最小二乘法模型的预测值与实测值误差为-25~25μm,91.57%的板凸度预测值绝对误差小于10μm。因此,优化后的核偏最小二乘法模型具有更好的预测效果。

基于响应面法的PC 箱梁桥病害成因敏感性分析

基于响应面法通过抽样计算有限元模拟结果,建立了预应力混凝土(Prestressed Concrete,PC)连续箱梁桥典型病害的函数关系,研究PC连续箱梁桥开裂和下挠的病害成因以及影响因素权重。响应面方程包含7个结构参数和4个结构响应,从敏感因子和敏感百分比分析病害成因和影响因素的关联性。结果表明:悬臂顶板束、中跨合龙束和腹板束预应力损失是造成箱梁挠度过大的主要原因,三者的敏感百分比分别为35.0%、21.7%和19.9%。中跨合龙束和悬臂顶板束预应力损失是造成跨中箱梁底板横向裂缝的主要原因,二者敏感百分比分别为46.1%和36.1%。悬臂顶板束预应力损失是造成墩顶箱梁顶板横向裂缝的主要原因,敏感百分比达到67.8%。腹板束、悬臂顶板束、中跨合龙束和竖向预应力束的预应力损失是造成腹板斜裂缝的主要原因。

“00后”大学生制度自信的影响因素研究

“00后”大学生是中华民族伟大复兴的生力军,肩负着建设中国特色社会主义的时代使命。探讨该群体制度自信的影响因素,是出台明确措施、树立大学生正确意识形态的重要理论基础,对引导大学生坚定中国特色社会主义制度自信,积极投身社会主义建设意义重大。目前此领域高质量的研究成果相对不足。本研究有效回收1609个样本数据。采用基于偏最小二乘的结构方程模型(PLS-SEM),探讨了8个因素对大学生制度自信的影响过程。研究结果显示,中国共产党执政能力认可度(β=0.348)、社会主义取得的成就认识(β=0.172)、社会财富分配公平感(β=0.146)、西方制度缺陷的认识(β=0.048)、文化自信(β=0.275)均对“00后”大学生制度自信有正向影响。国家大事件(β=0.041)、获得感(β=0.008)对“00后”大学生制度自信的直接影响虽不显著,但存在正向间接影响。安全感(β=0.033,P=0.224)对“00后”大学生制度自信的正向影响没有得到统计支持。此外,中国共产党的执政能力认可度是增强“00后”大学生制度自信的关键。

油橄榄果肉和核壳中膳食纤维的功能特性分析

以油橄榄的果肉和核壳为原料,分别制备其水溶性膳食纤维(Soluble Dietary Fiber,SDF)、不溶性膳食纤维(Insoluble Dietary Fiber,IDF)和总膳食纤维(Total Dietary Fiber,TDF),并探究其功能特性及微观结构。结果表明:油橄榄果肉和核壳中TDF含量分别达79.28 g/100 g和86.13 g/100 g,其中以IDF为主。在两种原料中,果肉膳食纤维的功能特性整体强于核壳膳食纤维。其中以果肉SDF的功能特性最优,其持水力为5.15 g/g,膨胀力为5.78 mL/g,持油力为2.45 g/g,葡萄糖吸附能力为21.11 mg/g,胆酸盐吸附能力为84.81 mg/g,胆固醇吸附能力为34.10 mg/g,亚硝酸盐吸附能力为834.57μg/g,扫描电镜显示其颗粒小而疏松,比表面积大。综上,油橄榄的果肉和核壳是良好的膳食纤维来源,其膳食纤维具有一定的辅助减肥、稳定餐后血糖和吸附胆固醇等生理保健作用,可为油橄榄果深加工产业提供一定理论基础。

三个品种猕猴桃贵腐酒的香气特征分析

该研究通过运用人工贵腐工艺和传统干型酒工艺对海沃德(Hayward)、黄金果(Hort16A)和红阳(Hongyang)3个不同品种的猕猴桃进行贵腐酒和传统干型酒的酿造,并对其香气成分特征进行分析。结果表明,与传统干型酒酿造工艺相比,人工贵腐酒中检出7种特征性酯类、4种萜烯类物质和2种愈创木酚,说明人工贵腐工艺能够更好的提升猕猴桃酒的香气复杂度,同时形成自己特有的香气特征。同时,验证了人工贵腐工艺在猕猴桃酒酿造中的可行性。

黄铜矿/纳米铜熔融盐修饰的电化学传感器对二羟基苯异构体的检测性能

二羟基苯异构体,如对苯二酚(HQ)和邻苯二酚(CC),具有高毒性且难降解,对环境造成很大污染。本文以黄铜矿和纳米铜为基底原料,通过熔融盐法制备黄铁矿/纳米铜复合材料,并制备电化学传感器,用于同时检测邻苯二酚及对苯二酚。通过对形貌表征及性能测试,优化黄铁矿和纳米铜掺杂比例、制备温度、电解质溶液pH值等参数,制备出性能优良的电化学传感器。利用定电位方法确定邻苯二酚和对苯二酚检测的线性范围分别为10~800μmol/L和3~800μmol/L,检测限分别为0.5μmol/L和1.0μmol/L。所制备的黄铜矿/纳米铜电化学传感器响应速度快,使用寿命较长。既为酚类物质电化学传感器提供性能优良的基础材料,又为黄铜矿的高附加值应用提供新的研究领域。

转体施工转铰下混凝土填充效果试验研究

随着转体施工技术的不断发展,转体施工的吨位也在不断的提升,对转铰下混凝土的密实度提出了更高的要求。以保定乐凯大街转体桥4.6万t球面平铰项目为依托,对球铰下混凝土施工工艺进行试验研究,从混凝土原材料、外加剂、配合比、浇筑过程控制措施和浇筑完成后的注浆填充效果等角度进行对比分析。结果表明:采用细石混凝土浇筑,并在球面平铰底面埋入?8 mm钢丝绳,辅助振捣引气,初凝后拔出形成注浆孔道,终凝后压注浆填补顶面空隙的施工方案可以有效保障球铰下混凝土的密实度。

电针对糖尿病大鼠海马区胰高血糖素样肽1的影响

目的:观察电针足三里、三阴交对糖尿病(DM)大鼠海马区胰高血糖素样肽1(GLP-1)的影响,探讨电针改善外周糖代谢、调控胰岛素的可能机制。方法:用随机数字表法将40只雄性SD大鼠随机分为空白组、模型组、对照组、电针组,每组10只。采用高脂饲料联合腹腔注射1%的STZ溶液按35 mg/kg进行造模。电针组对大鼠双侧足三里、三阴交电针,1次/d,20 min/次,连续干预21 d。对照组大鼠取胁下髂嵴上10 mm、后正中线旁开20 mm的固定对照点作为针刺部位,干预方法同电针组。定期测定大鼠空腹血糖水平,ELISA法检测血清胰岛素,Real-Time PCR法检测海马区GLP-1基因表达,Western blotting法检测海马区GLP-1蛋白表达。结果:与空白组比较,模型组和对照组大鼠空腹血糖上升,血清胰岛素水平、海马区GLP-1基因和蛋白表达下降,差异有统计学意义(均P<0.05)。与模型组比较,电针组大鼠空腹血糖下降,血清胰岛素水平、海马区GLP-1基因和蛋白表达上升,差异有统计学意义(均P<0.05)。结论:电针足三里、三阴交可以改善DM大鼠胰岛素分泌、降低外周血糖水平,并能提高海马区GLP-1基因和蛋白的表达,其机制可能与中枢调控胰岛素分泌有关。

高位黄土滑坡特征与成因研究

高位黄土滑坡具有高势能、突发性、隐蔽性、滑动速度迅速、威胁范围广、破坏冲击能力强等特点,破坏形式多为摧毁和压埋为主,是黄土地区防灾减灾、工程治理棘手难题。不同的地形地貌类型、地层岩性、水文地质条件、地质构造等对滑坡形成都具有本质上的差异。结合平凉市静宁县仁大镇和天水市麦积区大沟高位黄土滑坡典型实例,通过工程地质测绘、工程地质勘查、无人机高精度航测等技术手段,从空间分布、滑坡特征、成因、运动机理、成灾特点等方面进行了系统研究。结果表明,根据地形地貌归属可分为坡面型和沟谷型高位黄土滑坡,其中平凉市静宁县仁大镇滑坡属于坡面型,以“土浪”的形式运动,在运动时间上与滑坡启动具有同周期性和连续性,运动速度迅速,运动顺序为滑体脱离母体→土体滑动→土体堆积;天水市麦积区大沟属于沟谷型,以泥流的形式进行运动,滑坡滑动与堆积体启动在时间上具有一定的滞后性,速度相对前者较缓慢,运动顺序为滑体脱离母体→土体堆积→土体滑动→淤积,其运动、堆积特点和黏性泥石流基本相似。

氯化聚氯乙烯树脂在各类管道中的应用

综述了氯化聚氯乙烯(PVC-C)树脂的性能以及PVC-C管道在冷热水系统、消防系统、氯碱行业、海洋平台、电缆保护管及其他方面的应用。简述了PVC-C管道的生产和安装使用要点。最后对PVC-C管道的发展提出了建议。

脲酶抑制剂与硝化抑制剂对稻田土壤氮素转化的影响

【目的】本研究旨在阐明脲酶抑制剂(urease inhibitor,UI)和硝化抑制剂(nitrification inhibitor,NI)对稻田土壤氮素转化的影响,探讨抑制剂提高稻谷产量以及氮肥利用率的机理。【方法】本试验设在我国南方红壤稻田,共5个处理:1)不施氮肥(CK);2)尿素(U);3)尿素+脲酶抑制剂(U+UI);4)尿素+硝化抑制剂(U+NI);5)尿素+脲酶抑制剂+硝化抑制剂(U+UI+NI);脲酶抑制剂采用N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT),硝化抑制剂采用3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)。在水稻分蘖期和孕穗期测定土壤脲酶活性、硝酸还原酶活性、土壤铵态氮含量、硝态氮含量以及微生物碳、氮的含量,分析NBPT与DMPP对水稻两个主要生育期土壤氮素供应的影响,比较各处理的产量以及氮肥利用率,通过逐步回归分析研究以上各指标对产量的影响,探明脲酶抑制剂NBPT与硝化抑制剂DMPP在稻田的增效机理。【结果】1)与单施尿素相比,添加NBPT以及NBPT与DMPP配施均显著提高稻谷产量与地上部氮素回收率,两个处理分别增产6.56%与8.24%,氮素回收率提高幅度为19.4%与23.7%。2)与单施尿素相比,添加NBPT以及NBPT与DMPP配施,显著降低水稻分蘖期的土壤脲酶活性和铵态氮含量,显著提高孕穗期的铵态氮含量,而对此时期的脲酶活性无显著影响,所有处理对两个时期的硝态氮含量、硝酸还原酶活性、微生物量碳、氮含量均无显著影响;因此,NBPT对于抑制脲酶活性以及提高铵态氮含量的作用主要在孕穗期之前,而单施DMPP没有显著效应。3)从各项土壤指标与水稻产量相关性的逐步回归分析结果来看,水稻分蘖期与孕穗期稻田土壤中铵态氮含量对水稻产量影响显著,而且孕穗期的影响大于分蘖期,其余指标则对产量无显著影响。【结论】脲酶抑制剂NBPT以及NBPT与硝化抑制剂DMPP配施显著提高孕穗期土壤中的铵态氮含量,显著提高稻谷产量以及地上部氮素回收率,证明了生产上氮肥后移的重要意义。

长期施用猪粪和化肥对稻田土壤Cu、Zn和Cd含量及有效性的影响

为研究有机肥与化肥处理下稻田土壤Cu、Zn、Cd含量之间的差异,并探明关键影响因子,本研究利用持续了35 a的长期定位试验,分析了土壤重金属全量及有效态、土壤理化性质和水稻产量,并利用多种统计分析方法研究了猪粪组和化肥组土壤Cu、Zn和Cd与土壤理化指标之间的关系。结果表明:与对照(不施肥)相比,长期施用猪粪使土壤Cu、Zn、Cd全量和有效态含量分别提高了134%~239%、57%~124%、58%~171%和191%~380%、285%~811%、61%~184%,并显著提升了土壤有机质(SOM)、阳离子交换量(CEC)及氮磷养分含量;而化肥处理对土壤重金属全量及有效态含量无显著影响,对土壤理化指标的提升相对较小。冗余分析(RDA)发现,猪粪组土壤全氮(TN)、CEC和速效磷(AP)分别解释了重金属方差变异的89.1%、6.4%和2.0%,化肥组土壤pH和全磷(TP)分别解释了方差变异的45.0%和22.2%,达到显著水平。进一步通过偏最小二乘路径模型(PLS-PM)分析发现,猪粪对重金属有效态的贡献远大于化肥,主要通过影响土壤重金属全量和CEC从而影响重金属有效性,其路径系数分别为0.6217和0.2953,均达到显著水平。猪粪组土壤重金属与理化指标之间由于“同源”关系呈显著正相关,而化肥组两者的关系受水稻生长活动等因素影响较大。研究表明,长期施肥可以通过调控土壤理化指标等影响重金属有效性,施用猪粪进行稻田土壤培肥的同时,需要注意土壤重金属的累积风险。

我国蒸馏白酒中内生性风险物质现状浅析

该文介绍了我国蒸馏白酒酿造阶段产生的四种内生性风险物质:甲醇、氰化物、氨基甲酸乙酯、生物胺,分析了各类风险物质的产生原因及国内外相关风险评价情况,针对不同的风险现状从生产工艺控制、市场监管依据和科研发展角度提出了相关建议,为提升我国蒸馏白酒中内生性风险物质标准化水平、突出监管部门有效监管风险点,提升我国蒸馏白酒整体行业水平、保障人民群众的健康提供了有价值的参考。

采用多阶适时连接装置连续梁桥减震性能研究

为解决连续梁桥震中固定墩单独承担上部结构纵向地震荷载的问题,提出在梁体和活动墩之间安装多阶段适时控制连接(MTC)装置,地震发生时可根据地震动大小分阶段适时介入合适的连接刚度,临时限制梁体和活动墩的相对位移,将上部结构地震荷载分散至各个桥墩提高其整体抗震性能,同时还可避免中小地震作用下整桥地震响应大幅增加的现象发生。基于某7跨连续梁桥建立整体有限元模型,研究MTC装置的作用原理及其对固定墩和活动墩地震响应的影响,分析MTC装置分区限位刚度的取值原则。研究表明,MTC装置可明显降低固定墩地震响应和梁端位移,根据地震动大小介入不同连接刚度的方式,实现在活动墩地震响应有限增幅情况下提高连续梁桥抗震性能的目的;工程应用时,MTC装置可按Ⅰ区限位初始刚度为活动墩墩顶纵向线刚度的1~2倍,Ⅱ区限位初始刚度为Ⅰ区限位装置初始刚度的1~2倍的原则进行刚度设置。

非规则连续梁桥应用锁死销减震控制

为解决地震荷载作用下连续梁桥固定墩因单独承受上部结构纵向地震荷载而受损的问题,设计安装于滑动墩和梁体之间的锁死销减震装置,以便在地震突发时协同固定墩和滑动墩共同承受纵向地震荷载,提高连续梁桥整体抗震性能。鉴于非规则连续梁桥各墩抗侧移刚度差异较大,为合理利用非规则连续梁桥各滑动墩的抗震潜能,研究非规则连续梁桥利用锁死销减震的控制方式。以某七跨非规则连续梁桥为研究对象,建立有限元模型,分析非规则连续梁桥应用锁死销减震的地震响应。在此基础上,基于各桥墩抗侧移刚度相近和各墩承受最大剪力相等的原则,通过调整锁死销的连接刚度和滑动极限承载力,对非规则连续梁桥锁死销减震进行优化。研究结果表明:非规则连续梁桥利用锁死销减震可显著提高连续梁桥抗震性能,但会出现地震荷载向矮墩集中的现象。调整锁死销连接刚度和滑动极限承载力可有效调整各滑动墩所承受的地震荷载,避免矮墩集中损伤的出现,达到各墩协同受力的效果。