基于机器学习的西南岩溶泉流量模拟研究

岩溶泉对西南岩溶区生态系统稳定和经济社会发展具有重要意义。受岩溶区独特水文地质结构与多重水流过程控制,岩溶泉流量具有复杂的动态变化特征,机器学习模型为其模拟和预测提供了有效手段。然而,岩溶泉域降雨−泉流量过程及其时空变异特征对机器学习模型结构与模拟精度的影响仍不明晰。本文选取西南典型岩溶泉,基于长短期记忆网络(LSTM)建立岩溶泉流量模拟模型,利用泉域实测逐小时降雨与泉流量序列进行模型训练与验证。在此基础上,分析了不同降雨−泉流量过程对岩溶泉流量模拟精度的影响,以及岩溶水文地质结构对降雨−泉流量响应滞时的控制作用。研究结果显示,山坡岩溶泉与流域出口岩溶泉训练期纳什效率系数(NSE)分别为0.942与0.951,验证期分别为0.831与0.834。对于山坡岩溶泉与流域出口岩溶泉,利用全年实测序列训练的模型预测雨季泉流量存在较大偏差,NSE分别为0.793与0.798,而利用雨季实测序列训练的模型预测雨季泉流量,精度显著提升,NSE分别为0.956与0.962,且此差异在暴雨频繁的5、6、7月尤为显著。受浅薄土壤与表层岩溶带分布影响,山坡岩溶泉LSTM模型时序步长显著小于流域出口岩溶泉。

裂隙-管道介质泉流域水文地质模拟试验

为了深入认识岩溶泉流域的流量过程影响因素和作用机制,以西南岩溶泉流域水文地质概念模型为原型,建立了实验室尺度下的裂隙-管道介质物理模型和数值模型。选取补给雨强、泉口直径、落水洞与开采井的位置作为影响因子,模拟了泉流量过程。试验结果表明：单次降水试验可以观测得到泉流量增加、平稳波动和衰减共三个阶段;同一泉口直径条件下,补给强度对泉流量衰减系数的影响极小,直径为3,4,5,7mm的泉口直径对应的衰减系数分别为0.003 6,0.006 7,0.011 5,0.012 9,泉口直径与衰减系数呈近似对数关系;落水洞汇流水量占泉流量的比例远大于裂隙;2~3 mm是微小裂隙与较大裂隙的过渡区域,两种类型的介质泉流量过程差异明显;开采井分别位于泉口附近、模型中间位置和落水洞时,泉流量衰减系数依次减小。

液压弹簧机构漏油及频繁打压故障分析与处理

为了避免液压弹簧操动机构的漏油及频繁打压故障状态不断发展,恶性循环导致开关设备的分合能力被影响。根据近期发现的该类型故障,梳理了风险隐患与频繁打压的判据,并结合多项可能导致漏油及频繁打压故障的原因,按照由易到难的处理方式,制定了消缺工作的处理流程图,作为故障分析的参考,并为现场的故障处理方式、方法以及步骤提供经验依据。

落水洞对裂隙-管道介质泉流量衰减过程影响的试验研究

岩溶裂隙-管道是我国西南地区的主要地下储水空间和导水通道,落水洞是岩溶地区临时性吸收地表水流的重要过水通道,在西南地区分布密集。开展落水洞大小对裂隙-管道介质中泉流量过程影响的研究,对指导岩溶水可持续开发利用和推动岩溶水研究具有深刻意义。文章研究了落水洞对泉流量衰减过程的影响,利用自制的裂隙-管道物理模型,模拟落水洞不同断面尺寸、填充程度下的泉流量衰减过程,由衰减曲线探求衰减系数受不同因子的敏感程度。试验表明:泉流量衰减过程可分为三个亚动态,大致符合指数型衰减。其中,第一亚动态的衰减系数受落水洞断面尺寸影响较大,落水洞断面尺寸越小,衰减系数越大;落水洞的填充程度越高,衰减系数越大。

TB9钛合金弹簧制造工艺研究

采用φ2.2 mm直径的丝材制造TB9合金弹簧,以替代Ⅱ(70)、65Si2MnWA钢制弹簧零件,实现其耐蚀性,提高使用寿命。研究了TB9钛合金弹簧制造的工艺流程,进行550℃×8 h的时效处理试验。对荧光检测后的弹簧采用ASH280铸钢丸,喷丸强度为0.15~0.25 mm A,喷丸覆盖率为100%。设计了专用工装,解决了弯制耳钩和荧光检查时的技术难点。研究表明,工艺流程可以固化并应用于实际生产,时效处理制度可以满足力学性能要求;从金相组织来看,时效后在等轴β相中均匀弥散析出α相,未见α层等表面污染层,喷丸处理后弹簧使用寿命可以达到10×25000次,实现预期的效果。

移圈针上弹簧片及针槽工艺尺寸研究

在移圈针的使用过程中,弹簧片的脱落是导致其非正常失效的形式之一,严重影响着移圈针的使用寿命和织物的质量。造成该现象的主要原因是弹簧片安装不牢固。为了明确弹簧片及其安装槽(简称针槽)尺寸对其安装牢度的影响,得出了在现有生产条件下能保证成品率的最佳尺寸,设计了一种实验方案。采用该方案,得出了针槽的最佳尺寸范围为2.00～2.04mm、弹簧片的最佳尺寸范围为1.98～2.00mm,认为针槽尺寸对弹簧片安装牢度的影响主要取决于流动金属的流动方向和流动距离,同时指明,对于尺寸偏大的针槽可以采用增大安装力的措施予以补救。

氮气弹簧密封件自动装配机的设计

氮气弹簧作为新兴弹性元件,在汽车、电子、轻工、模具等行业中的应用日趋广泛。氮气弹簧的组装目前多采用手工装配,生产效率低,劳动强度大,装配工艺一致性差,难以满足日益增长的市场需求。本文依据氮气弹簧结构及装配工序,设计开发了一种氮气弹簧密封件自动装配机。进行了自动装配机总体方案设计,并对柱塞套随行夹具、润滑油自动喷涂机构以及C型环自动装配机构等关键机构的设计进行了详细的阐述。

油气弹簧试验工序的AGV流转方案

油气弹簧用于车辆底盘,起到缓冲减震的作用,可保持车体在崎岖路面行驶的平稳性。油气弹簧是公司的重点产品,在运输型底盘上大量应用,由于其重量较大,搬运困难,工序较多,工艺路线复杂,流转过程耗费的人工成本高。对于批量化生产的现状,建设自动化流转系统具有重大的现实意义。该文通过对油气弹簧的结构特点和生产过程分析,设计了一种基于AGV的流转方案,利用助力臂实现产品的快速抓取、放置,利用AGV实现产品在不同工位上的流转,既满足了生产要求,提高流转效率,又节约了人工成本。

天津尚清湾花园温泉水系统的优化改造

针对尚清湾花园温泉水系统供水不热问题,在对原系统进行分析的基础上,将A区分为高区、低区右环、低区左环3个部分。其中低区为独立的干管异程、支干管同程系统,高区为同程系统,同时在每一支干管的回水管上增设水系统定流量阀,以保证每部分热水系统能够完全循环,并将原系统中的工频泵改为变频泵,从而解决该温泉水系统水力不平衡导致的供水不热问题。

岩溶地下水系统冷泉和热泉的形成机制:以趵突泉群为例

岩溶地下水和地热水分别是中国北方重要的供水水源和供暖热源,但二者水力联系尚缺乏系统研究;为实现保泉、供水和地热清洁能源开发的三赢,通过含水层/热储层空间分布、同位素测年、水文地球化学场、水动力场、温度场特征及规律分析等方法,揭示了趵突泉泉域岩溶地下水流系统从浅、中循环子系统至深循环子系统,即岩溶地下水至冷泉和热泉的演变过程、驱动机制与响应机理.在地下水位高程差引起的重力势能差驱动下,岩溶地下水沿济南含水层系统从上游浅循环—开放式地下水动力系统,向中游中循环—半开放式地下水动力系统径流,径流途中在济南市区遇不透水的辉长岩体或石炭纪二叠纪砂岩页岩地层阻截,大部分地下水沿垂向强裂隙岩溶发育通道上涌、穿透第四纪砾岩或辉长岩体裂隙发育带喷出地表形成17~18℃的承压上升冷泉.一小部分地下水从深部穿过或从侧面绕过辉长岩体,沿裂隙岩溶通道继续向下游深循环运移,形成弱开放地热水动力系统;高大地热流传导聚热、深大断裂带/侵入岩体—灰岩接触带带状对流聚热、凸起区高热导率分流聚热、盖层低热导率保温聚热、地下水深循环运移传导—对流聚热等五元聚热驱动14~18℃的常温地下水演变为33~95℃的承压热泉(自流地热水).