往返平飘式探空在CMA-MESO三维变分中的同化及对模式预报的影响

往返平飘式探空通过一次探空气球施放实现“上升段-平飘段-下降段”三段观测,其下降段能实现在06时(世界时,下同)和18时自动垂直加密观测大气,具备提升区域高分辨率快速同化循环预报系统在06时和18时的预报技巧潜力。为了实现往返平飘式探空在区域高分辨率模式中的同化,分析其对预报的影响,初步提出了“选取模式层最接近观测”的垂直稀疏化方法来预处理资料,深入分析了稀疏化对同化效果的影响,论证了资料垂直稀疏化对于同化应用的必要性;在此基础上,开展了为期1个月的批量同化影响试验,着重分析了往返平飘式探空在长江中下游区域的组网观测对CMA-MESO模式预报技巧的影响。稀疏化敏感性试验结果表明,同化不稀疏化的往返平飘式探空相比同化传统业务探空,分析和预报误差显著增加,降水预报评分也显著降低,相反,“选取最接近模式层”数据的垂直稀疏化方案能提高模式的分析和预报技巧,表明往返平飘式探空同化前必须进行垂直稀疏化。批量同化试验结果表明,在冷启动时刻(00时和12时,为常规探空释放时刻),同化往返平飘式探空(上升段)相对同化传统业务探空,分析误差和预报误差变化较小。但在暖启动时刻(03、06、09、15、18、21时,无常规探空释放时刻),增加往返平飘式探空下降段数据,相比控制试验,分析场精度提高了约0.4%。此外,0~12 h累计降水预报的ETS评分变化较小,但12~24 h累计降水预报在0.1、1.0、5.0、10.0、25.0 mm量级降水ETS评分提高了约0.5%,在50.0 mm量级的降水ETS评分提高了约2.3%。总体而言,同化往返平飘式探空对于区域高分辨率快速同化循环预报系统在暖启动时刻的降水预报技巧有正贡献。

自动往返运料小车变频调速控制系统设计

自动往返运料小车在现代企业的许多生产场景有着广泛的应用,为了实现可视化远程控制和提高运料小车的生产效率,基于PLC、变频器和触摸屏技术提出自动往返运料小车变频调速控制系统的设计,系统硬件部分设计了电路原理图,软件部分设计了变频器参数、触摸屏组态和PLC程序。触摸屏可以实现系统的可视化远程控制以及实时显示运料小车的运行状态和变频器的频率,变频器调速可实现运料小车运料时按40Hz频率运行,空载时按-50Hz频率快速返回。调试结果表明,系统工作安全稳定可靠,实现了设计的各项控制功能,安全性能好,有着良好的实用价值和应用前景。

基于时序特征建模的往返时延预测方法

为提升往返时延预测的准确性与实时性,在深入挖掘和分析影响其准确度各种因素的基础上,针对往返时延变化的短期随机性与长期平稳性,提出一种基于时序特征建模的往返时延预测方法GCA-RTT。通过构建门控卷积与自注意力机制相融合的时延历史数据局部特征与长期依赖关系学习模型,实现更为精确、高效的往返时延预测。实验结果表明,GCA-RTT可以有效捕捉基于时间序列的往返时延变化特征,与其它神经网络预测方法比较,预测准确性明显提高且预测时间缩短。

工作台自动往返多运动方式的PLC控制

以往应用PLC控制工作台自动往返运动时,常常是根据单一的控制要求实现工作台自动往返运动,在实际使用场景中可能需要根据不同的使用场合采用不同的控制要求,所以需设计一种工作台自动往返多运动方式控制系统,以满足实际需要。本设计将三种运动方式整合在一个控制程序中,通过按钮和切换开关,可以分别实现工作台自动往返三种运动方式。该设计首先根据控制要求列出I/O分配表,接着编写PLC控制程序,进行仿真调试,最后根据接线图连接电动机、PLC及其控制电路最终实现工作台自动往返的多运动方式。

往返荷载下粗粒土的残余变形特性

结合紫坪铺、瀑布沟和密云土石坝工程，在大型动三轴试验机上（试样尺寸为φ300×750mm），通过往返加荷三轴试验，研究了堆石料和砂砾石料在非饱和状态、饱和排水状态及饱和不排水状态下的残余变形特性，探讨了粗位主料的密实度、饱水程度、排水条件、初始应力条件及往返加荷条件等对其残余变形特性的影响，并进行了对比分析，得出了一些有工程实用意义的结论。这些研究成果，可作为紫坪铺、瀑布沟和密云土石坝工程进行抗震设计和地展变形分析的基本依据，对其它工程也有重要的参考价值。

地面横向往返运动下可液化土层中桩基响应机理

通过非液化和液化土层中桩基础宏观震害现象以及等幅波与真实地震波振动台模型实验中桩和土层的加速度、位移、桩土相互作用力、桩动力p-y曲线、桩身弯矩与孔压发展过程对比,研究地震引起的地面横向往返运动下可液化土层中桩基响应机理。结果表明:非液化土层中上部结构惯性力控制着桩的反应性态,桩头加速度和桩身弯矩与土层加速度时程基本保持一致;液化过程中桩土相互作用力呈现明显增大现象,土体侧向刚度虽然衰减,但同时土层相对位移和桩土相对位移增大的影响更为强烈,即土层和桩土相对位移对桩土相互作用力增大的作用明显大于土体刚度衰减引起桩土相互作用力减小的作用;液化土层中桩土相互作用最大反应不是在土层加速度峰值时刻,而是土体相对位移达到最大时响应最大,此时土层孔压比为0.8左右;非液化土层中桩土相互关系为桩推土,惯性力是控制因素,液化土层中则为土推桩,土体位移起主要作用,而液化发展是这一转变决定性因素;常规仅考虑土体刚度衰减的拟静力方法不适合液化土层中桩基础地震响应计算分析。

往返式探空观测资料的质量控制及不确定性分析

为了推动新型探测资料在数值预报模式中的应用,本文进行了往返式探空资料同化应用前重要的基础性研究工作。基于国内首次往返式探空观测资料,首先建立了面向业务化应用的往返式探空资料质量控制方案,通过对比和分析质量控制前后观测样本的统计特征,论证了质量控制方案的合理性,质量控制后探测要素抽样分布更为合理,要素间一致性得到提高。进而以数值天气预报高时间分辨率的模式预报场和同站址业务常规探空观测资料为参考,分析质量控制后资料的不确定性,结果表明往返探空探测精度达到了世界气象组织WMO(World Meteorological Center)规定的突破目标,部分探测要素甚至实现了理想目标,探测资料具有可用性。最后结合数值模式背景场探讨往返探空资料的可同化性,研究表明往返探空的风场观测和夜间温度观测满足变分同化系统的高斯、无偏假定,可直接同化;气压、湿度和日间温度观测在资料同化前需要开展偏差订正工作,从而更有效的发挥资料价值。本文的研究工作为今后往返探空资料在模式中的同化应用奠定了基础。

循环荷载下液化对土层水平往返变形的影响

采用多工况振动台实验研究液化对土层水平往返变形的影响。以干砂实验为参照,分析孔压增长与土层加速度和土层往返变形之间的关系。结果表明：液化将引起土表加速度显著降低,减小惯性力传递,但同时会引起土层往返剪应变明显增大。对往返变形而言,液化土层往返剪应变就可达到1%-0.5%的大变形状态,且液化土层往返剪应变沿深度呈下大上小分布。土层中孔压比0.4-0.8是往返变形出现放大的敏感段,在孔压比0.8左右而不是在1.0达到最大。作为其结果,土层液化将对刚性上部结构振动起减震作用,但同时增大的往返剪应变也易导致基础和地下结构破坏,特别是对液化层与下部非液化层交界处的构件更敏感。

UDP流量对TCP往返延迟的影响

提出一个面向单条链路的TCP综合传输性能测度R,分析其与同一时间粒度内链路的占用带宽和UDP流量比例间的关系,使用中国和美国2条主干信道的实测数据进行了检验。结果表明R测度可表示为以占用带宽和UDP流量比例为参数的正态分布的随机过程。随后进行的CERNET链路R测度正态分布均值参数的拟合分析具有很高的可接受水平,拟合的结果给出的量化关系可用于流量的公平性评价。

球应力往返作用下饱和砂土变形特性的试验研究

在固结排水条件下保持偏应力不变,进行球应力往返变化的三轴试验,对球应力往返作用下饱和砂土的变形随着往返作用次数增大而变化的规律及其受干密度状态和固结应力状态的影响问题给出系统的试验成果与分析。研究结果表明(1)球应力往返作用主要产生体应变,同时出现明显的残余体应变与往返体应变,且往返体应变表现为压缩物态(加荷)与回胀物态(卸荷)的交替变化,而产生偏应变很小,可忽略不计;(2)压缩物态段的体应变与回胀物态段的体应变与作用球应力比的对数值之间均存在良好的线性关系,这些线性关系的参数,视具体情况与固结应力状态和土性状态以及球应力的往返作用次数有关;(3)压缩物态段的线性关系,对固结应力有一定的“记忆性”,这种记忆性在均压固结下表现为线性关系在固结球应力处的转折性(在固结球应力前后有不同的斜率),在偏压固结下表现为转折随固结剪应力出现的衰减性(一般在固结球应力前后可有相同的斜率);(4)在两种物态段,再次与多次的加荷或卸荷主要引起体应变与球应力比关系直线截距的升高,而基本上不改变体应变关系线的斜率;(5)利用所揭示的规律与有关参数,可以跟踪球应力的往返变化,计算相应球应变的变化,计算结果与试验结果吻合较好。

不同载荷下C/C复合材料往返式滑动摩擦行为

以GCr钢球为对偶,在UMT-3微摩擦试验机上测试2种具有不同基体炭结构的C/C复合材料长时间往返式滑动摩擦磨损行为。研究结果表明:在相同载荷下,具有粗糙层热解炭基体的材料A的平均摩擦因数高于具有光滑层/树脂炭基体的材料B平均摩擦因数;在60N时,材料A的平均摩擦因数出现最大值,为0.193;而材料B的平均摩擦因数出现最低值,为0.120;随着载荷的增加,2种材料的平均摩擦因数均出现较大的波动,其中:材料A的平均摩擦因数变化趋势为先升后降,材料B的平均摩擦因数先降后升,但二者的差值随载荷增加先增后减;随着时间的延长,所有试样的摩擦因数均逐渐趋于稳定;材料A的摩擦表面膜较完整、致密,但存在大块摩擦膜剥落或交替堆叠;材料B的摩擦表面较粗糙,形成纤维与基体炭分开堆积成膜形貌。

基于RBCC的天地往返运载器动力方案研究

基于火箭基组合循环发动机(RBCC)的结构组成、工作过程和特点,结合某吸气式重复使用天地往返运载器所提出的动力需求,分析了采用RBCC组合循环发动机作为该运载器动力方案的可行性和动力系统指标,设计并计算了RBCC组合循环发动机在各个工作模态下的性能参数。针对相同的运载器使用要求,采用相同的总体和气动力参数,通过飞行弹道仿真,计算和比较了采用RBCC发动机和纯火箭发动机两种动力方案的天地往返运载器方案。研究结果表明,相对于纯火箭动力,采用RBCC动力能明显减小运载器的燃料消耗,并增大其航程。

往返吸注给药法对布比卡因蛛网膜下隙阻滞的影响

目的 探讨往返吸注给药法 (barbotage,Bbt)对蛛网膜下隙阻滞的调控作用。方法 16 0例随机等分四组 :Ⅰ组 (对照组 ) ,单次慢注 ;Ⅱ组 ,慢注加Bbt 2次 ;Ⅲ组 ,快注加Bbt 2次 ;Ⅳ组 ,快注加Bbt 4次。结果 慢Bbt组比对照组感觉阻滞起效 (达标 )快、作用持续时间 (持效 )短 (P <0 0 5 ) ;运动阻滞达标快、持效短 (P <0 0 0 1) ;阻滞平面固定虽快及其持时虽长 ,但无明显差异。两快Bbt组比对照组感觉和运动阻滞达标更快、持效更短、平面固定更快及其持时更长 (P <0 0 0 0 1)。两快Bbt组比慢Bbt组感觉和运动阻滞达标快、持效短 (P <0 0 5 ) ;阻滞平面固定快 (P <0 0 0 1) ,而其持时长 (P <0 0 5 )。两快Bbt组间比较无明显差异。结论 (1)Bbt法阻滞起效快、持效短 ,而感觉平面固定较快、持效较长。 (2 )注药速度比Bbt次数的作用明显。用Bbt法腰麻施行下肢手术是安全可行的。

上海城区7～17岁学生20米往返跑成绩和最后跑速变化分析

目的:通过20米往返跑(20-mSRT)测试了解上海城区7～17岁中小学生心肺耐力随年龄变化特征。方法:采用分层随机整群抽样方法,抽取上海城区7～17岁身体健康的中小学生4284名(男2168名,女2116名),按年龄、性别分组,同时对受试者的测试动机和测试条件等容易影响测试结果可靠性的各种因素进行控制。受试者先进行身高、体重等形态学指标测试,准备活动后再进入20-mSRT测试。测试用CD与测试过程严格按照Leger测试方法。20-mSRT是逐级递增负荷的亚极限运动测试,受试者在相隔20米的两条线之间进行由慢到快的往返跑,跑步节奏由音乐节拍器控制,直到连续3次不能在规定时间内按要求踏上或踏过端线,或感到确实无法坚持运动时停止测试。结果:(1)上海城区8～16岁男生和7～13岁女生20-mSRT成绩随年龄增长而增加(P<0.05),但14～17岁女生变化不显著;且同龄男生20-mSRT成绩均大于女生(P<0.05)。(2)上海城区8～16岁男生和7～13岁女生20-mSRT最后跑速随年龄增长而增加(P<0.05),14～17岁女生变化不明显,且同龄男生最后跑速均大于女生(P<0.05)。结论:横断面研究显示上海城区8～16岁男生和7～13岁女生20-mSRT成绩和最后跑速均随年龄增长而增加,14～17岁女生增加不明显;同龄男生20-mSRT成绩和最后跑速均大于女生。

重复使用天地往返运输系统动力技术发展研究

针对重复使用天地往返运输系统对动力技术的需求,评述了国外重复使用火箭动力和组合循环动力的研究现状,分析了发动机推力深度调节与多次起动技术、宽速域大空域组合循环动力技术、新概念推进与新型推进剂技术等7项关键技术,论述了我国重复使用动力的发展现状和未来规划,总结了重复使用动力的发展趋势。

一种未来大型天地往返运输系统平台气动方案

针对未来低运行成本、可直接水平起降、重复使用的大型天地往返运输系统平台飞行器研制所需重点解决的全速域气动力性能需求与气动热防护匹配等难题,分析了典型航天飞机方案所存在的能量运行缺陷等主要问题及可能的改善方案。基于放宽气动热防护设计、涡轮/冲压/火箭发动机三动力组合、嵌套式旋转机翼全速域变体、在爬升阶段将飞行动能转化为高度势能以及再入阶段"跳跃式"盘旋减速飞行轨迹控制等设计思想,从能量损失速率控制和回收利用等角度出发,开展了一种新型大型天地往返运输系统平台气动布局概念设计研究。全速域气动力/热性能工程估算以及内/外流整体气动效能初步分析结果表明,该方案可有效满足整个飞行包线内的升重平衡需求,相比航天飞机方案具有显著的整体气动效能优势,值得进一步开展深入研究。

基于往返延迟抖动区分丢包的TCPW改进

针对TCP Westwood(TCPW)在高误码率无线网络环境下不能区分无线丢包和拥塞丢包的问题,提出了一种基于往返延迟抖动区分丢包的TCPW改进协议,称之为TCPWBJ。它根据测得的往返延迟抖动划分拥塞等级,区分无线丢包和拥塞丢包,并根据拥塞等级进行相应的拥塞控制。仿真结果表明,TCPW BJ算法在高误码率无线网络中,显著提高了带宽利用率和吞吐量,并保持良好的公平性与友好性。

往返吸注与改变注药速度对蛛网膜下隙阻滞特征的影响

目的比较往返吸注(barbotage,Bbt)与改变注药速度对布比卡因蛛网膜下隙阻滞特征的影响。方法240例随机等分为六组,均用0.75%布比卡因1.2ml(9mg)蛛网膜下隙阻滞,前三组为单次注射的慢速(0.1ml/s)、中速(0.3ml/s)和快速(1.0ml/s)组,后三组注速同前但均加用Bbt。用反映阻滞特征的6项指标及有关成功率的4项指标共10项指标,对6种注药法进行分析排序,筛选出其中较好的方法。结果(1)慢速+Bbt组与中速组、中速+Bbt组与快速组,以及快速+Bbt组和快速组间分别比较,阻滞特征均无显著性差异(P>0.05)。(2)中速+Bbt组的阻滞特征属最佳之一,操作成功率和痛觉阻滞达标率均最高,且无偏麻。结论为改善蛛网膜下隙阻滞效果,建议采用0.33ml/s的注射速度,并加用往返吸注技术。

最大往返剪切作用面上应变破坏标准的应力条件

通过一系列的动三轴试验,探讨以应变为破坏标准的最大往返剪切作用面上的破坏应力条件。试验结果表明:破坏应力条件仍符合张克绪提出的公式,参数k,c是破坏振次与破坏应变标准的二元线性函数。

天地往返运输器气动力和气动热工程计算方法研究

提出了高超声速面元法和热平衡参考温度法 ,给出了物体表面压强系数在不同情况下的计算公式。应用该方法对美国研制的天地往返运输器 ( X- 33)进行了气动力和气动加热特性计算。结果与试验数据吻合良好 ,证明该方法简捷、计算工作量小 。