基于梯度提升树模型的坡耕地土壤水蚀模拟与分析

[目的]针对黄土高原坡耕地土壤侵蚀过程复杂、人为干扰强烈且难以量化的特点,利用机器学习定量解析主要影响因素对坡耕地土壤水蚀的作用与贡献,模拟分析坡耕地土壤水蚀特征并探究其机理,为坡耕地土壤侵蚀的预报提供基础支撑。[方法]基于黄土高原子洲试验站坡耕地小区1959—1969年产流产沙观测数据,精细化表征其影响因子,运用梯度提升树模型对侵蚀量和径流深的变化及其影响因素的贡献进行分析。[结果]数据集中次降雨侵蚀量(0~122.72 t/km^(2))、径流深(0.02~17.20 mm)、降雨历时(2~1410 min)及平均雨强(0.02~4.63 mm)属强变异,变异系数均>1,且多数变量呈右偏态;在相同训练集和测试集划分情况下,对侵蚀量模型预测精度(R^(2)=0.81)略优于径流深模型(R^(2)=0.80),但侵蚀量模型的层数(8层)大于径流深模型(5层),表明侵蚀机理相较径流机理更为复杂;通过梯度提升树模型与SHAP算法对自变量重要性进行排序发现,影响侵蚀模型与径流模型的自变量重要性不同。[结论]受特征提取的限制,在侵蚀量与径流深较小时预测结果不理想,未来研究应当通过引入更多自变量组合方式寻找更多相关变量以提高对侵蚀事件的预测。产流和产沙的主要影响因素存在差异,降水本身特征对产流过程起主要作用,侵蚀产沙过程中主要受到降水与地形相关自变量的共同影响。基于数据驱动,为揭示黄土高原坡耕地侵蚀机理提供参考,并为区域坡耕地土壤侵蚀防治提供科学依据。

斜坡限制域对脱体火焰宏观形状和燃烧振荡影响实验研究

燃烧振荡是贫油预混火焰中广泛存在的非定常过程,是燃烧室设计中必须避免的。其中,脱体火焰对降低氮氧化物排放有优势,但其燃烧振荡往往更加严重。本文在中心分级燃烧器中,通过实验方法研究了斜坡限制域对脱体火焰燃烧振荡的被动控制效果。本文通过单反相机和高速摄像获取了火焰平均结构和瞬态图像,并通过相平均图像和本征正交分解研究了火焰动态演变过程。结果表明,当台阶高度为0 mm时,不同斜坡张角的斜坡限制域均能对燃烧振荡起到非常显著的抑制效果。而在30°斜坡张角的斜坡限制域中,随着台阶高度的增加,抑制效果变差,但振幅相较突扩限制域发生了明显的降低。

用于镀锌铁皮保护层下检测的脉冲涡流技术研究

在实际应用中,脉冲涡流检测技术会受到保温层外的保护层的影响,其中镀锌铁皮保护层对脉冲涡流信号影响较大。研究了不同保护层对脉冲涡流信号的影响,重点分析了镀锌铁皮厚度、提离高度和镀锌铁皮振动对脉冲涡流信号的影响,并提出了解决方案:当提离高度相同时,带镀锌铁皮保护层的脉冲涡流信号幅值较不带保护层时的信号幅值大幅减小,此时需选择穿透能力更强的检测探头并提高发射电流强度;当以晚期信号斜率作为表征壁厚的特征值时,提离高度对计算壁厚的影响较小;考虑到磁致伸缩引起的探头振动,检测过程中应避免检测探头与镀锌铁皮直接接触。

曲线梁桥整体调坡顶升关键技术

以无锡市凤翔快速路堰裕路跨线桥为工程背景,对曲线梁桥的整体调坡顶升方案进行系统研究,并就曲线梁桥调坡顶升过程中,对顶升施工中顶升反力、钢支撑稳定、钢分配梁进行计算,验证施工方案的安全性和合理性;通过整体交替顶升分步到位,保证曲线梁桥达到设计标高;并就曲线梁桥调坡顶升后横坡变化采取顶升调平措施防止顶升过程中盖梁的横坡变化对箱梁的影响,相关技术方案及施工方法可为类似桥梁工程提供参考。

多桥梁顶升方式整体同步施工技术应用研究

车流量不断增加与通行能力受限之间的矛盾,以及公众日益增加的对高品质通行服务水平的强烈需求,要求高速公路改扩建既要通过增加行车道以提高通行能力,也要通过调整平纵线型以提高道路通行舒适度和品质。在高速公路平纵线型调整过程中,如何高效、高质量利用既有道路桥梁,对于节省项目建设资金,延长既有线路的使用寿命,践行绿色建设理念具有重要意义。该文以某高速公路改扩建为案例,介绍一种不同工况下多桥梁顶升方式同步施工技术,该技术综合利用包括支座垫石增高、盖梁接高、断柱接高等多种顶升方式,实现桥梁多跨同步调坡顶升,具有经济实用、安全高效、控制精度高等优点。

山区公路大纵坡小半径曲线路基梁场的提梁及移梁技术

在山势陡峭、地势曲折的山岭地区建造预制梁场进而提梁、移梁施工,需要克服大坡度高差、小半径曲线的地形困难。通过对场地进行变化坡度处置、提梁门式起重机的技术改造,达到轨行式大型重载门式起重机在曲线叠加高差的轨道上安全平稳工作。本研究从北京市门头沟区国道109高速公路项目实例入手,对施工进行研究总结,为山区主线路基上建造预制梁场提梁移梁施工提供参考,具有一定的推广价值。

升力风扇唇口特征几何与其气动性能关联性分析

悬停状态下,唇口可为升力风扇提供接近一半的升力,是垂直起降飞行器动力装置的重要气动部件。以挖掘影响升力风扇唇口性能的几何参数为目标,针对某升力风扇应用需求设计了4种唇口,采用经过试验验证的数值分析方法研究了造成唇口性能差异的流场及几何因素,在此基础上研究了唇口几何参数与气动性能的关联关系并进行了验证。结果表明:10000 r/min的风扇转速下,双纽线唇口比基于NACA65设计唇口的无量纲升力和无量纲流量分别提高33%与9.5%;对于文中研究对象,当唇口内表面斜率等于2倍双纽线斜率时,唇口的性能参数最优,大于或小于2倍双纽线斜率时,唇口性能均会降低;10000 r/min的风扇转速下,与双纽线唇口相比,基于2倍双纽线斜率设计的唇口可使升力风扇的总升力提高5.6%。

某国干线铁路提速改造水害治理

某国既有长大干线铁路提速改造,既有线大部分路基为低路堤,部分地段甚至为零填路基,水害较严重。相关路基设计规范中对设计洪水频率未做明确要求。在分析该项目水文特征和致灾模式的基础上,提出设计标准,并针对水害制定综合解决方案,可为规范修订及既有线提速改造实践提供指导。

基于脉冲涡流(瞬变电磁)技术的带包覆层压力管道壁厚检测研究

采用脉冲涡流检测(瞬变电磁)技术对带包覆层的构件进行壁厚测量时,铝皮保护层会对脉冲涡流信号产生一定影响。以单对数坐标系中晚期信号直线段斜率作为表征被测构件壁厚的特征值,通过试验数据获得壁厚与特征值的拟合关系式。结果表明:铝皮保护层对测量结果的影响与被测构件的壁厚有很大关系,壁厚越薄,受影响越大。当壁厚大于6 mm时,铝皮保护层对测量结果影响较小;铝皮保护层越厚,对薄壁构件的影响越大,测量误差越大;当以单对数坐标系中晚期信号直线段斜率作为表征被测构件壁厚的特征值时,提离高度对测量结果影响不大。

博罗县河道清淤深度对岸堤变形及渗流影响分析

河道清淤能够提高河道防洪、排涝和灌溉能力,但由于施工扰动,部分清淤工程会引起河道岸坡应力调整、卸荷变形及损伤破坏,影响坡体安全和工程质量。本文以博罗县河道清淤项目为例,结合非饱和流固耦合理论,分析了清淤深度对岸坡滑动面、安全系数、塑性破坏以及监测点位移的影响。结果表明:随着清淤深度的增大,边坡的安全系数逐渐降低,当清淤深度为1.6m时,安全系数为1.58,比原始岸坡降低了9.19%;清淤深度对边坡的塑性破坏有明显影响,当开挖到设计高度后,其坡角的塑变破坏范围约为临空面长度的1/3;随着开挖深度的增加,4个边坡监测点的水平位移均呈增长趋势,但非线性特征明显,呈对数函数增长;随着开挖至最后阶段,岸堤内部的地下水向清淤方向流动,其中出口的流速最大。

纵坡工况下超低重载主动悬挂升降轨迹灵敏度分析

为提高在纵坡工况下超低重载主动悬挂行驶的安全稳定性,设计出一种升降驱动单元升降控制系统,并分别建立其在理想路面与D级路面的纵坡工况下的数学模型,通过对比升降驱动单元路面跟踪曲线与实际输出位移曲线,验证其在两种路况下的跟踪性能。采用一阶轨迹灵敏度分析方法建立D级路面纵坡工况下升降驱动单元灵敏度方程,给出其位移响应对应的各参数灵敏度,建立灵敏度衡量指标,定量分析各参数变化对输出动态特性影响程度的大小。研究结果表明:液压缸活塞有效面积、液压缸等效总容积、液压油弹性系数、比例伺服阀压力流量系数、液压缸总泄漏系数和最大负载的变化对升降驱动单元输出位移动态性能影响很大,这为后续主动悬挂升降驱动单元性能优化提供理论支持。

厚层基材喷播边坡防护技术研究

干旱半干旱地区高速公路路基边坡植被恢复是目前的一项技术难点。分析了厚层基材喷播的概念、原理、材料组成及施工工艺。通过项目实践,提出了适宜西宁地区厚层基材喷播边坡植被恢复的植物材料紫花苜蓿、柠条、老芒麦、披碱草、中华羊茅、碱茅等,分析了植物选择的原理及适当配比,并阐述了厚层基材喷播、覆盖、后期管护等重点和难点技术。能有效解决石质边坡生态和植被恢复的难题。特别是为在高大边坡或难施工、难养护地区提供了实践性技术指导。

高速公路不同边坡类型对植被恢复的影响

为了解不同护坡模式下边坡防护工程建设初期植被恢复状况,依托北京西六环现有边坡工程,采用系统聚类方法,将12段边坡划分为六棱砖与厚层基材喷播植草2类护坡模式,分析不同模式坡位、坡长、坡向和地形条件对植被恢复的影响。结果表明:1)以厚层基质喷播植草模式为主的Ⅱ类边坡植被恢复效果优于以六棱砖护坡模式为主的Ⅰ类边坡;2)随着演替进程的发展,建植初期植被表现出一定的年际变化规律,2011年植被恢复效果较2010年差;3)坡位、坡长和坡向的不同使植被群落组成存在一定的差异性,Ⅰ类边坡中部植被生长较好,Ⅱ类边坡下部植被恢复效果好,坡长较长的阴向边坡更利于植被恢复;4)六棱砖护坡模式更适宜在山岭重丘区应用,而厚层基质喷播植草护坡模式更适用于平原微丘区。

基于CFD/CSD耦合的连结翼静气动弹性计算研究

针对某连结翼布局无人机,采用松耦合方式,耦合计算流体力学(CFD)和计算结构动力学(CSD)对其静气动弹性进行了计算研究;CFD求解模块采用非定常雷诺平均N-S方程,CSD模块采用直接积分法求解结构动力学方程,在时域内推进求解,收敛后获得静气弹计算结果。研究表明:连结翼静气弹变形后,前翼发生负扭转,后翼发生正扭转,前翼升力损失,后翼升力增加;无论是刚体构型还是静气弹变形后,前翼和后翼的展向升力系数分布规律均存在很大差异;静气弹变形使得连结翼升力线斜率增大4.3%,纵向静稳定性导数增大145.8%,但会带来较大的低头力矩增量;与单独前翼对比表明,连结翼后翼大大限制了前翼的负扭转变形,使得升力损失降低为单独前翼的21%;与单独后翼对比表明,连结翼前翼大大限制了后翼的正扭转变形,降低了后翼扭转发散的风险;研究结果揭示了连结翼布局特殊的静气动弹性特性,对连结翼的气动/结构设计具有一定的工程指导价值。

基于相对失真测度的感兴趣区域编码

提出了一种基于相对失真测度的率失真斜率提升感兴趣区域编码算法.通过计算感兴趣区域与背景之间的相对失真确定感兴趣区域的率失真斜率提升幅度,使得实际感兴趣区域与背景的相对失真尽可能逼近给定值.本算法不需要对小波域的系数进行比特平面提升,而是通过提升率失真斜率实现.解码器不需要进行小波域系数的逆提升,且提升大小不受比特平面限制,可以精确到步骤.适合给定感兴趣区域与背景之间的相对失真,也适合交互式图像等感兴趣区域编码.相对失真改变时,不需要重新对图像进行比特平面编码,只要提升感兴趣区域斜率然后重新组织码流即可,避免了比特平面提升的感兴趣区域编码算法缺陷.仿真结果表明,本算法能够精确根据给定感兴趣区域与背景的平均相对失真组织码流,实际结果十分接近给定值.

煤矿栈桥顶升纠倾设计与实践工法研究

介绍煤矿栈桥顶升纠倾实施工法的基本原理、技术要点和改进作法,包括工艺流程、加载系统和加载程序、反应参数的监测与控制、防复倾技术等。通过效果分析,验证了顶升纠倾方案的合理性及施工工法的可靠性,可供同类结构顶升纠倾工程参考。

外侧整圈倒扣产品多向顺序抽芯注射模具

针对防雾器罩壳外侧整圈倒扣截面不一致的问题,将其分解为5个典型倒扣特征F 1-F 5,其中,将产品右侧扭曲面等效为倒扣F 3,消除了成形区域归属的歧义。对产品进行了分型,设计了5个侧型芯滑块,并分析了滑块的抽芯参数。针对各滑块脱模方向差异大、一次抽芯困难等难题,确定了3次顺序抽芯的运动方案。采用2个斜导柱机构完成第一次抽芯、2个斜滑块机构完成第二次抽芯、1个斜顶完成第三次抽芯,分别由开闭器控制模具分型面Ⅰ、Ⅱ依次打开而实现。分型面Ⅱ打开时,用复位杆+挡圈的结构使推出机构和型芯保持相对静止,延迟了斜顶的提前运动。最后,完善了模具的浇注系统、冷却水道和推出机构,设计了1模4腔的热流道注射模具。

三峡工程中高边坡测斜仪的施工埋设与监测

介绍了三峡工程升船机及临时船闸高边坡岩体内部水平位移的测点布置，叙述了测斜仪的施工埋设步骤及观测方法，对三峡工程升船机及临时船闸高边坡测斜仪的观测结果进行初步定性分析。测斜仪观测结果表明，三峡工程升船机及临时船闸高边坡的变形较小，整体稳定性态是正常安全的，个别测孔的测值偏大，说明高边坡中局部可能存在薄弱环节，今后需加强观测，注意局部岩体内部水平位移的发展动向及变化规律。说明采用测斜仪进行岩体内部水平位移观测是可行的。通过现场施工，对测斜仪的施工埋设也积累了经验，为进一步提高边坡安全监测技术奠定基础。

威海景石边坡绿化技术

韩国的一种边坡绿化方法得到威海人的赞赏,在威海大量采用,威海人把这种边坡叫做景石边坡,这种边坡处理方法既能挡土护坡,又能绿化美化,使边坡回归自然状态,值得我们学习。总结这一边坡处理工艺技术,提出景石边坡的受力分析方法,以便这一技术更经济科学、通俗易懂,得到广泛推广和应用。

露天矿矿用汽车整车提升运输工艺综述

从露天矿深部运输制约生产能力入手,介绍了斜坡卷扬整车提升工艺技术的发展情况,简要分析了有代表性的斜坡卷扬整车提升工艺的形式、结构、原理、特点等,并联系当前中、小型露天矿的实际情况,展望了整车提升工艺技术的发展趋势。