基于最优频段循环脉冲指数谱的轴承故障诊断方法

针对滚动轴承多故障冲击共振频带的非一致性及相互交叠影响问题,提出了一种基于循环脉冲指数(CPI)谱的轴承多故障同步诊断方法。该方法引入短时脉冲峰值矩的变异系数对轴承故障冲击进行量化表征,结合冗余提升小波包对轴承故障信号进行频带塔式分解与频带信号CPI计算,构建了故障信号的CPI比值谱图(CPIRgram);根据CPI比值最大原则对轴承故障信号的最优共振频带进行自适应选择,并采用最优频段循环脉冲谱对轴承各故障特征频率进行了统一表征。仿真与故障试验分析结果表明,本文方法无需故障先验知识与分解参数的优化设置,在强噪声及随机瞬态干扰情况下,也能够准确地对多故障特征频率进行同步检测,检测出的故障频率与其理论值误差均小于1.6 Hz,且对故障冲击强度大小及冲击模式变化具有较好的鲁棒性,有较好的应用前景。

全身免疫炎症指数对类风湿关节炎的诊断价值

目的探讨全身免疫炎症指数(SII)对类风湿关节炎(RA)的诊断价值。方法选取2021年1月至2022年12月该院收治的50例RA患者作为观察组,另选取同期该院50例健康体检者作为对照组。采用免疫比浊法检测两组血清类风湿因子(RF)、抗环瓜氨酸肽(CCP)抗体水平。收集白细胞计数(WBC)、中性粒细胞计数(N)、血小板计数(PLT)、淋巴细胞计数(L)、平均血小板体积(MPV)水平,计算SII(PLT×N/L)、PLR(PLT/L)、NLR(N/L)、PNR(PLT/N)和PWR(PLT/WBC)。比较两组各项指标的差异。采用Pearson相关分析血细胞相关指标与RF、抗CCP抗体的相关性。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析SII对RA的诊断价值。结果观察组血清RF、抗CCP抗体水平及PLR、SII、NLR均高于对照组,L低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);两组WBC、N、PLT、MPV、PNR及PWR比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。SII与血清RF、抗CCP抗体水平均呈正相关(r=0.441、0.384,P<0.05),但相关性均较弱。ROC曲线分析结果显示,SII诊断RA的最佳截断值为0.26,曲线下面积为0.622,灵敏度为64.0%,特异度为62.0%。结论RA患者SII高于健康者,并且与RF、抗CCP抗体水平均呈正相关,动态监测其变化可为RA临床治疗方案的制订提供参考依据。

周期性孔隙水压作用下砂岩损伤劣化特性研究

消落带砂岩由于受到周期性水压渗透的影响,其物理力学特性随时间损伤劣化,导致岸坡稳定性降低。开展了周期性孔隙水压力损伤砂岩的不排水三轴压缩试验,分析了砂岩强度、变形及脆性特征演化规律,讨论了细微观结构劣化机制。结果表明:砂岩峰值强度随着孔隙水压作用周次的增大而减小,且强度劣化度随围压增大逐渐降低。随着孔隙水压作用周次增大,黏聚力和内摩擦角分别呈现指数式衰减和线性衰减,其中黏聚力下降是强度劣化的主要原因。弹性模量、破坏应变和Tarasov脆性指数均随孔隙水压作用周次增大逐渐降低,而随围压增大具有明显增强效应。破坏模式由单斜面剪切破坏发展至共轭剪切破坏,破裂角由67.20°逐渐减小至62.05°。周期性孔隙水压作用在裂隙尖端导致的应力集中和应力疲劳加剧了砂岩内部结构劣化,且不排水压缩过程中的孔隙水压力的增长进一步加剧了砂岩的损伤劣化,而围压作用导致部分渗流通道闭合,降低了砂岩的渗流损伤。

卸荷及瓦斯作用下煤体冲击倾向性特征试验研究

卸荷损伤作用下含瓦斯煤体冲击倾向性研究对于探明地下深部矿井中煤与瓦斯复合型冲击地压形成机理起着关键作用。为了探究卸荷作用对含瓦斯煤体冲击倾向性的影响,对含瓦斯煤体进行了不同卸荷幅度下变上限循环加卸载。试验结果表明:瓦斯对煤体力学性质具有劣化作用,9 MPa围压下经过1 MPa与2 MPa瓦斯作用后的煤试件抗压强度分别降低了11.2%及18.7%;在卸荷幅度分别为3 MPa与6 MPa作用下,煤试件抗压强度分别降低了12.6%与36.5%,剩余弹性能指数分别降低了10.4%与16.7%;含1 MPa瓦斯煤试件抗压强度分别降低约13.5%与39.8%,剩余弹性能指数分别降低了15.9%与43.6%;含2 MPa瓦斯煤试件抗压强度分别降低约16.7%与47.2%,剩余弹性能指数分别降低了20.3%与48.5%;随着卸荷幅度的增加,煤试件力学性能不断降低,且瓦斯作用会进一步加剧卸荷劣化程度,同时随着瓦斯压力的增加,劣化程度逐步加深;此外,卸压作用能够有效降低煤体冲击倾向性,同时含瓦斯煤体经过卸荷作用后冲击倾向性指标劣化程度高于原始煤试件,且随着瓦斯压力的增加,剩余弹性能指数降低程度越高。

我国安全生产事故季节变动、循环与不规则波动规律研究

为了有效减少安全生产事故,更好地指导事故防控政策的制定与实施。文章运用统计学长期趋势剔除法和剩余法基于非新冠疫情的年份数据,对我国2015—2019年各省市、各行业的3739起安全生产事故数进行了季节变动、循环波动与不规则波动分析。事故季节变动研究结果表明:我国安全生产事故呈“一淡二旺一平”的季节变动规律,季节指数分别为:89.67%,106.98%,102.67%,100.69%。事故循环波动研究结果表明:我国安全生产事故没有固定的循环周期,但始终处于事故扩张期和事故收缩期两种不稳定状态,波峰和波谷时间分别占33.3%和66.7%;事故不规则波动研究结果表明:我国安全生产事故约72.22%时间是受到“不规则变动”的影响,事故受不规则正影响每年约1.11季、负影响1.78季和无影响1.11季。最后,基于我国安全事故变动规律,提出了一些针对性的事故防范措施,对后疫情时代我国的安全生产管理工作提供借鉴。

循环载荷作用下水泥环完整性试验研究

在页岩气井多级压裂过程中,从地下很难直接获取水泥环温度和应变等用于评估其完整性的信息。为此,结合光纤光栅传感技术和全尺寸物理模拟试验装置,通过试验获得了水泥环在候凝阶段和完井阶段的温度和应变变化规律,分析了压力和温度循环载荷对水泥环完整性的影响。研究结果表明:在候凝阶段,水泥环峰值温度比养护温度高1.9℃,水泥环周向应变为拉应变,最大值为403.7×10^(-6)m/m;在完井阶段,在40和50 MPa内压循环载荷作用下,水泥环产生塑性应变并不断累积,当累积塑性应变达到临界值87.1×10^(-6)m/m时,界面微环隙会导致环空气体泄漏;在温度循环载荷作用下,水泥环产生周向压应变,该收缩会在第一界面产生周向和径向拉应力,导致出现微环隙的风险增加。研究结论可为多级压裂现场施工提供理论参考。

腹横肌平面阻滞对小儿疝气手术中血流动力学、循环指标及苏醒期躁动的影响

目的探讨腹横肌平面阻滞对小儿疝气手术中血流动力学、循环指标及苏醒期躁动的影响。方法方便选取2021年1月—2022年6月淄博市妇幼保健院麻醉科收治的114例疝气患儿作为研究对象,按照随机数表方法分为对照组及腹横肌平面阻滞(transversus abdominis plane block,TAPB)组,各57例,对照组采用喉罩全身麻醉,TAPB组在全身麻醉下进行腹横肌平面阻滞。观察两组患儿血流动力学及循环指标、苏醒期躁动评分(PAED)、东大略儿童医院疼痛评分(CHEOPS)。结果与对照组相比,TAPB组T1及T2时PaO_(2)水平(233.40±52.20)mmHg、(240.05±54.03)mmHg均升高,PaCO_(2)水平(40.52±8.38)mmHg、(42.51±9.30)mmHg均降低,差异有统计学意义(t=4.110、4.027、3.846、3.687,P<0.05);与对照组相比,TAPB组T1、T2及T3时MAP降低,T2时SBP降低,T3时DBP降低,差异有统计学意义(P<0.05);与对照组相比,TAPB组各时间点苏醒躁动评分均降低,差异有统计学意义(P<0.05);与对照组相比,TAPB组患儿术后6、24 h的CHEOPS的评分均降低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论腹横肌平面阻滞可减少小儿疝气术中血流波动,并显著改善PaO_(2)及PaCO_(2)水平,在降低术后患儿苏醒躁动的同时发挥较强的镇痛作用。

基于时频域特征的CPM信号调制指数估计算法

目前非合作条件下窄带系统中的连续相位调制(Continuous Phase Modulation,CPM)信号的调制指数估计算法存在依赖相关长度先验信息的问题。针对该问题,本文创新性地提出基于时频域特征的CPM信号调制指数估计算法。在研究不同相位脉冲差异后将CPM信号分为连续相位频移键控(Continuous Phase Frequency Shift Keying,CPFSK)信号和非CPFSK类信号。首先根据相位脉冲特点判定信号类型;其次基于CPM信号的循环平稳特性,利用变换后信号的功率谱联合估计频偏和整数倍调制指数分母;接着完成信号载波同步、定时同步并进行平滑处理;然后基于不同参数条件下信号的周期相位分布差异,针对调制指数调整为整数后的信号,计算三种符号周期下的分位函数曲线与对应相关长度下的各调制指数模板曲线欧式距离,选取三种符号周期条件下最小欧式距离对应的模板曲线,从而确定调整前信号的整数倍调制指数分子。最后综合调制指数分母和分子估计的结果确定信号的调制指数值。仿真实验结果:对于任意频率脉冲的部分响应CPM信号,若信号的调制指数h<1,在信噪比E_(b)/N_(0)>16 dB时,平均识别准确率大于81%;若信号的调制指数h>1,在信噪比E_(b)/N_(0)>18 dB时,平均识别准确率大于82.2%。仿真实验证明了本文算法不要求相关长度先验信息,适用于任意调制指数条件的部分响应CPM信号,并且在一定程度上能够区分调制指数值接近的信号。实采信号参数估计试验证明了本文算法的有效性。

多级围压变应力下限循环加卸载煤体冲击倾向性特征研究

围压作用下煤体冲击倾向性研究对于探明地下深部矿井中煤体冲击地压形成机理起着关键作用。为了探究不同围压作用对煤体冲击倾向性的影响,对煤体进行了多级围压下不同应力下限循环加卸载。结果表明:在3、6、9 MPa围压环境下变应力下限循环加卸载作用后煤试件抗压强度分别增加了3.1%、4.7%、6.2%,最后一级循环加卸载过程中轴向应变分别增加了0.61%、0.42%、0.28%,体积应变分别增长了0.32%、0.24%、0.17%,表明煤体受到的围压越大对煤体变形约束越强;随着围压的提高,声发射事件累积数量逐渐降低,峰后声发射累积数量不断降低,累积能量同样逐步降低,表明随着围压的升高,煤试件变得更加致密,破坏形式逐渐由脆性破坏过渡到韧性破坏;经过3、6、9 MPa围压作用,输入能Uinn与弹性应变能Uen不断升高,较之常压条件下煤试件剩余弹性能指数CEF分别提高了21.76%、42.92%、71.69%,说明围压对煤体冲击倾向性具有增强作用,且剩余弹性能指数CEF与围压σ3具有线性函数关系。

综合控制分度冲模设计

通过对同类型制件套裁的冲压工艺方案进行分析,对比冲压工艺投入的成本,选择符合冲压企业成本预算的方案,并对模具冲压节拍进行模拟及模具的实际验证,印证了冲压企业加工成本随着加工方案及企业装备设备的不同而存在波动。冲压加工企业在工装设备选型时,需对冲压加工能力有全面的评估,以获取更多的盈利。

循环应力损伤对煤体冲击倾向性影响研究

目前对煤岩体动力学行为特征的研究仅考虑了温度、围压等原始地质作用影响,并未考虑煤炭开采过程中产生的循环应力作用对煤体动力学特性的影响;且对煤体动力学显现特征的判定是以煤体冲击倾向性指标为基本依据,而循环应力损伤作用对煤体冲击倾向性及其动力学特性的影响尚未进行深入研究。针对上述问题,对煤样开展了循环应力损伤试验,分析了恒上下限及变上限2种循环应力损伤条件下的煤体冲击倾向性变化特征。试验结果表明:①煤体经恒上下限循环应力作用及变上限循环应力作用后静态抗压强度分别降低了13.86%与16.00%,循环应力会对煤体力学强度产生劣化。②原始煤体剩余弹性能指数为27.34kJ·m^(-3),表示该煤体具有弱冲击倾向性,经过恒上下限循环应力损伤及变上限循环应力损伤后煤体剩余弹性能指数分别降低了约26.30%及36.14%,表明循环应力对煤体的冲击倾向性有显著的弱化作用。③随着煤体剩余弹性能指数的降低,煤体动态抗压强度与动态弹性模量均减小,而动态破坏变形不断增大,表明煤体冲击倾向性将直接影响其动力学特征,煤体冲击倾向性越大,其冲击动力学相关参数劣化程度越高。④随着煤体剩余弹性能指数不断降低,冲击后煤体破碎分形维数降低,表明循环应力使得煤体受冲击后崩解不充分,动力学响应减弱。

煤炭企业循环经济综合评价指标体系构建及评价——以西山公司为例

发展循环经济是构建和谐矿区,实现矿区可持续发展的必然选择,建立循环经济评价指标体系是评判循环经济发展质量的主要依据。依据西山公司企业循环经济发展水平评价指标体系构建的4个基本原则,构建了一套西山公司循环经济发展水平的评价指标体系,该指标体系由目标层、准则层、指标层3个等级,管理、环境、经济3个系统共25个具体指标组成,并提出了西山公司循环经济发展水平的评价模型。

基于循环子空间理论的线性系统测试矩阵优化

研究了线性定常系统在循环指数大于1(即其约当标准形不同的约当块有重根)的情况下测试矩阵的优化方法。以循环子空间相关定理的证明为基础,根据根向量链的相关特性,得到了测试向量的线性和与系统观测性的直接关系,给出了在保证系统可观测性的同时,使得测试代价最小的测试矩阵优化方法。算例表明,提出的方法简单直观,对配置测试向量具有良好的工程价值。

塔里木盆地大涝坝凝析气田循环注气开发设计

大涝坝凝析气田开发后期,地层压力降至露点压力以下,凝析油迅速析出,导致流体采出程度低,为了提高采出程度,进行了循环注气开发研究。分析了大涝坝凝析气田地质特征、流体相态特征,确定了凝析气藏注气地质条件,并根据在定容衰竭过程中介质作用对地层凝析油饱和度影响较大,对该凝析气藏采取注气保持压力方式开采。建立了气藏流体单井产出、注入方程,利用老井及新布井进行了注气方案优化。制定了凝析气藏循环注气布井方案,对循环注气开发指标进行了预测,形成了凝析气藏循环注气配套技术。通过气藏循环注气开发模拟,得出开发指标,并与衰竭方式开采指标对比,发现凝析油采收率大幅度提高,循环注气应用效果好。

基于纤维单元的钢筋混凝土桥墩地震损伤评价

基于纤维模型的梁柱单元特别是柔度法单元有着较高的计算精度,已被较多地用于评价钢筋混凝土桥墩的位移(延性)能力。随着基于性能/位移抗震设计理论的发展,相继提出了残余位移、极限曲率及曲率延性系数、纵筋和混凝土的最大应变、纵筋低周疲劳损伤等桥墩地震损伤量化指标。选用刚度法和柔度法纤维单元,考虑材料非线性、几何非线性和结点锚固钢筋粘结滑移的影响,通过数值分析和试验数据对比研究了利用纤维单元对上述损伤指标进行估计的准确程度及主要影响因素。结果表明,柔度法单元计算的损伤参数均大于刚度法;两种纤维单元计算的滞回曲线及残余位移和试验结果十分接近,刚度法单元计算的截面曲率和纵筋拉应变更接近试验值,当加载位移幅值或剪跨比较大时,两种单元有时会低估桥墩的截面曲率反应;两种单元都会高估桥墩纵筋的最大拉应变,低估核芯混凝土的最大压应变。

基于循环移位和多混沌映射的图像加密算法

利用单一混沌系统实现的加密算法结构简单且容易被攻击,采用多个混沌系统加密是提高加密系统安全性的有效措施。文中提出一种基于循环移位和多混沌映射的图像加密算法,循环移位操作可以有效地改变图像的像素值。首先,利用分段线性混沌映射(Piecewise Linear Chaotic Map,PWLCM)和Logistic映射产生不同的混沌序列,并根据不同混沌序列生成索引矩阵和循环移位数。然后,根据索引矩阵对明文图像进行置换操作,根据循环移位数对置换图像依次做左循环移位操作。最后,通过Logistic混沌序列和PWLCM混沌序列对循环移位后的图像进行置乱和扩散操作,最终得到加密图像。对图像直方图、信息熵、差分攻击、相关性进行的测试和分析结果表明,所提加密算法具有高安全性和抵御各种攻击的能力,可以应用于图像加密系统中。

循环荷载作用下珠海隧道饱和黏土软化试验研究

通过对珠海隧道正常固结饱和粉质黏土和淤泥质黏土进行应力控制的循环三轴试验,研究循环荷载作用下土体软化情况。根据软化指数定义,得到土体软化指数曲线;分析了循环荷载过程中土体割线剪切模量发展规律;探讨动应力对土体软化的影响。结果表明:试样在每一循环次数中都存在临界屈服应变εp;循环次数较少时,土体刚度软化现象明显,随循环次数逐渐增加,土体刚度软化程度降低甚至不发生刚度软化;相对于加载波形为正弦波而言,半正弦波提高了土体刚度软化程度;动应力的提高增加了土体软化的程度。

配置630 MPa级高强钢筋的混凝土柱抗震损伤指数模型修正

为了验证各种Park-Ang损伤指数修正模型能否对630 MPa级超高强钢筋混凝土柱的地震损伤进行准确评估。在配置630 MPa级高强钢筋的混凝土柱拟静力试验现象和实测数据的基础上,首先利用6种模型分别计算了8根典型试件的损伤指数,并与试验实测损伤指数范围进行了对比,分析了6种模型的适用性;然后在试验实测数据的基础上,对计算结果存在较大偏差的4种模型进行了参数拟合和模型修正。研究结果表明:Kunnath模型、Chai模型、修正的傅剑平模型、修正的王东升模型和修正的付国模型均能准确模拟630 MPa级高强钢筋柱的损伤指数发展规律,而修正后的Kumar模型计算结果反而偏小,效果较差。

循环三轴应力路径下钙质砂颗粒破碎演化规律

钙质砂广泛分布于中国南海区域,是吹填造陆的重要材料。钙质砂颗粒容易破碎,使得其力学特性相比于普通的陆源硅质砂有显著差异。对取自中国南海西沙群岛某岛礁的钙质砂开展了三轴排水循环剪切试验,研究了围压、循环应力比、循环振次对钙质砂颗粒破碎发展过程的影响。在试验所采用的围压范围内,钙质砂在固结过程中产生的颗粒破碎较少,但是在随后的循环剪切过程中产生了显著的颗粒破碎。在循环剪切作用下,钙质砂的颗粒破碎形式主要是尖角的磨损,剪切后试样的颗粒中出现了一些碎屑和微细颗粒,大颗粒的棱角有一定程度的磨圆,但粒径无明显减小。在常围压下的等幅循环剪切中,颗粒破碎程度随着循环剪切次数的增大而增加,增长速率逐渐降低,可以采用对数曲线来描述相对破碎指数的发展过程。再考虑围压和循环应力比的影响规律,初步建立了一个描述颗粒破碎演化过程的数学模型。

基于SPEI指数的西北地区春旱时空分布特征

利用西北地区128个气象台站1961-2010年的气温和降水数据,计算了标准化降水蒸散指数（SPEI）,并结合气候统计分析和小波分析方法,探讨了西北地区春旱的时空分布特征。结果表明：（1）西北地区春旱程度重、次数多的地区位于新疆吐鲁番盆地、塔里木盆地、青海柴达木盆地和甘肃陇南地区,程度轻、次数少的地区位于新疆天山以北的东部地区;（2）区域平均状况下,春旱强度以0.259/10 a的速率显著增强,中旱发生频次以0.033次/10 a的速率显著增加。1980年代春旱强度和总频次降至最弱（少）,2000年代又增至最强（多）。不同省份内近50 a春旱也普遍呈显著增强趋势;（3）春旱发生频次具有3 a、9 a以及25 a以上尺度的周期波动特征,其中3 a尺度通过红噪声显著性检验,周期信号最可靠。由此可见,西北地区春季干旱具有明显的时空变化规律。