基于离散裂隙网络的围岩注浆加固规律研究

基于输水隧洞裂隙围岩特征建立了二维离散裂隙网络模型,将宾汉姆流体在单一饱和裂隙中的两相流本构扩展到裂隙网络,模拟浆液在裂隙岩体中的流动扩散过程,得到不同注浆时间下注浆圈的形成范围;将注浆圈导入三维裂隙网络模型,基于水力耦合计算研究了在衬砌和注浆加固下,隧洞围岩的应力、变形与水压分布特性。结果表明:围岩注浆圈几何形态受裂隙分布特征的影响,呈各向异性分布;衬砌可有效控制围岩变形,相比无衬砌的工况隧道最大位移量减少了约50%,而注浆圈的形成可有效降低作用在衬砌上的围岩应力,缓解由外水压力引起的应力集中。本文成果可为富水岩体中隧道和地下洞室等深地工程的加固设计提供技术支撑。

基于深度强化学习的机器人轴孔装配策略仿真研究

针对现有轴孔装配方法存在的依赖于精确的接触状态模型、数据采集困难、采样效率低、安全性差等问题,提出了一种基于DRL的机器人轴孔装配策略仿真研究方法。搭建了基于ROSGazebo机器人轴孔装配仿真环境,提出了基于最小二乘法对力/力矩传感器进行重力补偿的方法;基于RL的范式对轴孔装配问题建模,并提出了一种基于SAC(soft actor-critic)算法的机器人轴孔装配方法;通过ROS建立了仿真环境与深度强化学习算法的通信机制。实验结果表明:该算法能够使机器人自主且柔顺地完成轴孔装配任务,并具有较好的泛化性。

考虑频率空间分布特性的虚拟惯量配置优化

高比例电力电子设备并网改变了电力系统频率响应特性,使各节点的频率动态异质化明显,导致低系统惯量、弱频率稳定等问题。电力电子装备提供虚拟惯量支撑是提升频率稳定性的有效途径之一。为改善以新能源为主体的新型电力系统频率响应性能,提出一种考虑新型电力系统频率响应空间分布差异化的虚拟惯量配置优化方法。首先,基于分频器理论,构建反映频率空间分布差异特性的系统频率响应模型。其次,为定量描述惯量分布对节点频率响应性能的影响,提出节点惯量指标与节点动能偏差指标。然后,考虑频率空间分布特性,以优化扰动后各节点的能量不平衡为目标,建立虚拟惯量配置优化模型。最后,通过仿真验证了节点惯量指标有效性以及所提虚拟惯量配置方法对系统节点频率稳定性的提升作用。

考虑攻防博弈的调频辅助服务市场博弈均衡分析

通过不断健全市场交易规则,新型资源逐步参与调频市场,极大提升了调频性能与资源的灵活互济。然而,受制于成本因素,部分新型调频资源的网络安全防护等级较低,黑客可能利用网络安全漏洞破坏调频市场安全。基于此,提出一种考虑攻防博弈的调频市场博弈均衡分析方法。首先,分析考虑篡改防护薄弱型调频资源报价信息的黑客攻击行为;然后,从攻击者角度构建以利益攸关方获利最大化为目标的攻击模型,设计考虑攻防双方主从Stackelberg博弈的调频市场均衡模型;最后,分析基于列和约束生成(column-and-constraint generation,C&CG)算法的调频市场均衡结果,通过对30机组调频市场进行算例分析,容量收益平均偏移度从攻击下的113.89%变为防御后的12.56%,表明防御者可以抑制攻击者造成的市场均衡偏移。

基于城市土地利用碳排放源识别的国土空间规划支撑研究——以南京市为例

文章以南京市为例,探索基于多源空间大数据“自上而下”与“自下而上”相结合的方法识别城市土地利用的碳排放源。通过自上而下地从宏观层面分析统计数据,将碳排放总量分配到城市不同区域,进而自下而上地从居民建筑、产业活动和交通等排放活动出发,计算出具体地块的碳排放。研究旨在为南京的生态空间、紧凑用地、绿色行为、结构优化、产业新城等方面提供国土空间规划支持,促进碳达峰、碳中和目标的实现。

基于模型的系统工程统一架构建模语言的标准体系构建

标准化是基于模型的系统工程的基础,随着多架构建模语言已经被应用于多领域、全周期、多层级的架构建模,多架构建模语言的标准化体系也逐渐受到重视。基于国家标准计划《系统与软件工程基于模型的系统工程统一架构建模语言》,提出架构建模语言的标准规范框架,重点阐述两种核心语言规范、支撑规范及领域规范。最后,提出标准的未来发展路径,进而推动多架构建模语言、工具及方法论的标准化进程。

三轴形变核^(131)Ba中的奇异集体激发模式

利用意大利Legnaro实验室串列静电加速器提供的65 MeV^(13)C束流与122Sn靶的熔合蒸发反应布居了^(131)Ba的高自旋态,并搭建了新的能级纲图.新的能级纲图由15条转动带组成,包括三对手征双重带,其中两对正宇称手征带为赝自旋-手征四重带.正负宇称手征带通过一系列增强的E1跃迁连接,表明它们之间存在八极关联.在低自旋区域搭建了一条新的转动带,通过一系列γ跃迁向νh1_(1/2)晕带退激.这种能级结构与摇摆带相似,但基于现有的实验证据还难以将它确认为摇摆带,不能排除其他集体激发机制,如γ振动的影响.

构网型变流器稳定性研究综述

相比目前常用的跟网型变流器,构网型变流器具有同步电压源特性,可以有效提升电力电子化的新型电力系统的稳定性,因而近年来受到了广泛的关注。为了给构网型变流器大规模工程应用提供理论基础支撑,需要在不同电网强度,不同电网扰动形式下对构网型变流器进行完整的稳定性分析。该文拟从稳态工作点的存在性,小信号稳定和大信号稳定3个层面,对现有构网型变流器稳定性分析成果进行系统的梳理和总结。在此基础上进一步归纳提升构网型变流器稳定性的控制方法。最后,总结数个关于构网型变流器稳定性分析和控制的研究方向,为进一步深入研究提供参考。

弱胶结断层岩体蠕变–冲蚀耦合突水模型

为研究弱胶结断层岩体突水灾变过程的时空演化特征,构建了弱胶结断层岩体蠕变-冲蚀耦合突水模型。该模型拓展了连续等效介质渗流理论,分别建立了弱胶结断层岩体的蠕变子模型和冲蚀子模型,其中所建立蠕变子模型充分考虑物质间质量转化、应力-应变及应变-孔隙率之间关系;所建立冲蚀子模型充分考虑了物质质量守恒、颗粒迁移及非Darcy流动规律。根据质量守恒方程叠加原理及孔隙率-有效应力、孔隙率-蠕变材料系数、蠕变应变-孔隙率-渗透率3组影响关系实现了子模型间的耦合,并给出了一维径向渗流方向耦合模型的控制方程。设定了突水模型的定解条件,并基于COMSOL Multiphysics计算软件构建了模型在空间和时间域的数值解算方法。通过比较室内试验及模型计算的孔隙率演化结果,验证了该模型的有效性。在此基础上,求解并分析了突水过程中巷道弱胶结围岩蠕变-冲蚀特征的时空演化规律。模型计算结果表明,对于蠕变演化特征,随着时间增长,有效应力下降,蠕变应变增加,试样出现加速蠕变特征;有效应力和蠕变应变空间分布的非均匀性特征随蠕变-冲蚀耦合进程显著加强。对于冲蚀演化特征,蠕变-冲蚀耦合进程初期细小岩石颗粒在渗水作用下不断迁移流出,液化颗粒体积分数增加,渗透率和流速不断增长,弱胶结岩体内部不断形成新的导水通道,后因蠕变效应逐渐增强,冲蚀效应有所减弱,并最终陷入停滞状态;越靠近巷道内壁,冲蚀效应越强,冲蚀效应停滞后孔隙率和渗透率的空间分布呈现出明显的非均匀特征,水压空间分布在蠕变-冲蚀耦合进程中呈现出非线性-线性-非线性的变化趋势。

基于多架构建模语言的系统工程建模方法

随着系统工程建模技术的进步,复杂装备生命周期所涉及的建模工具多样,模型数据异构为模型集成带来了重大技术挑战.因此,系统工程社区提出了语义建模规范并将其用于解决建模工具之间的模型数据集成难题,提升各工具建模语言的数据互用性.提出一个新的语义式系统工程建模语言KARMA,采用双语义机制支持复杂装备研发过程中的架构建模,并提出了该语言的技术发展路线.最后,通过工程验证案例,从定性及定量角度对语言进行技术验证,结果表明KARMA语言可支持多种复杂装备的体系及系统的架构设计.

考虑需求响应的互联交直流混合微电网的分布式经济调度模型

交直流混合微网能够高效集成分布式电源和柔性负荷,开放共享的互联系统能够通过功率共享机制进一步提高多微网的可靠性和经济性。提出了考虑需求响应的互联交直流混合微电网的分布式经济调度模型。对于单个微网,建立了考虑需求响应的优化模型来降低自身的运营成本,并通过添加备用容量约束来应对微网中的不确定性。对于整个互联系统,直流网络通过协调各微网的边界信息来优化潮流分布,降低网损。整个优化问题以分布式的方式进行求解,微网内部的负荷资源被充分协调,各微网仅需提供有限的边界信息,用户隐私被充分保护。算例结果证明了所提调度模型的有效性。

退火温度对LH800空冷强化钢组织与力学性能的影响

为获得具备良好冷成形性能的空冷强化钢,以冷轧LH800为研究对象,采用SEM、EBSD、TEM等技术手段,研究了该钢种在罩式退火过程中的组织演变和力学性能变化。研究结果表明:在600~700℃退火得到了铁素体+碳化物组织,拉伸曲线出现明显的屈服平台,并且屈服平台长度随退火温度的升高而减小。随着退火温度升高,铁素体晶内纳米级碳化物数量逐渐减少,晶界粗大碳化物数量逐渐增多,小角度晶界体积分数逐渐减小,且局部取向差(KAM)值逐渐减小。当退火温度超过700℃时,显微组织为铁素体+马氏体+碳化物,拉伸曲线无屈服平台出现。随着退火温度的进一步升高,马氏体体积分数逐渐增加,KAM值也逐渐增大。力学性能结果显示:在700℃退火保温4 h,空冷强化钢的屈服强度和抗拉强度最低,延伸率最高,具备最佳的冷成形性能。本工作基于冷轧LH800退火过程的显微组织和纳米级碳化物的演变,揭示了LH800出现屈服平台现象的本质,并获得了该钢种具备最佳冷成形性能的关键工艺参数。

自旋半经典朗之万方程一般形式的探讨

有限温度下自旋半经典系统的随机动力学行为通常由随机Landau-Lifshitz方程描述.本文在朗之万随机微分方程的框架内,推导出有效朗之万方程的一般形式,及其对应的Fokker-Planck方程的表达式.该有效朗之万方程能正确描述正则系综下自旋半经典系统的统计物理性质,并且在阻尼项和随机项消失时能退化到自旋半经典运动方程,因此是随机Landau-Lifshitz方程的一种推广.在笛卡尔坐标系和球坐标系中,分别给出有效朗之万方程的一般形式和对应的Fokker-Planck方程的显式表达式.在球坐标系中,讨论了朗之万方程中的纵场效应,并从方程采取的形式中给出是否包含纵场效应的判断依据.最后,有效朗之万方程在一个单自旋、定值外磁场的体系中进行应用.对方程采取特定的形式进行简便的求解,并成功得到玻尔兹曼稳定分布,该结果也检验了有效朗之万方程的准确性.

遇见北纬59°的美

在没有到达一个国家之前,对它所有的了解都是想象。这些想象源自于图像、文字和口耳相传。提起瑞典,最知名的就是宜家、H&M,还有诺贝尔奖。除此之外,我想象中的瑞典总是寒冷的冬日、下不尽的雪,还有散落在广袤土地上的星星点点的人影。一年前,我有幸获得了去瑞典留学的机会。从抵达首都斯德哥尔摩的那一刻起,想象终于与现实交融。

中国城市扩展对气温观测的影响及其高估程度

由于中国城市扩展导致部分气象站点被动进入城市内部,从而造成对区域气温的高估。本文利用遥感多期影像对中国700多个气象站点各历史时期的下垫面进行判别,得到"进城"站点及其进城时间。通过比较"进城"站点的观测数据和背景气温,计算出70年代以来"进城"气象站点上的平均热岛效应强度,并对热岛效应强度的季节性差异进行了分析,得出70年代以来秋冬季节的热岛强度高于春季和夏季的结论。通过比较真实气温和背景气温的空间数据,识别出了气温高估区域,得出中国东部地区的气温高估略高于中部地区,东部地区和中部地区的气温高估均远高于西部地区的结论。通过计算真实气温和背景气温序列的年平均气温变化趋势,得出近40年来全国的增温值约为1.58℃,其中因城市扩展带来的增温贡献约为0.01℃,在气温高估的核心区域的贡献约为0.09℃。

一种用于人脸表情识别的卷积神经网络

为了避免传统的表情识别中复杂的显式特征提取过程,文中提出了一种用于人脸表情识别的卷积神经网络(CNN)。首先,对人脸表情图像进行归一化预处理,并使用可训练的卷积核提取隐式的特征。然后,采用最大池化方法对提取的隐式特征进行降维处理。最后,采用Softmax分类器对测试样本图像的表情进行分类识别。使用图形处理器(GPU)在CK+人脸表情数据库上进行了实验,结果表明了CNN用于人脸表情识别的性能和泛化能力。

基于长短期记忆和卷积神经网络的语音情感识别

为了提高语音情感识别的准确率,提出了一种基于长短期记忆(LSTM)和卷积神经网络(CNN)的语音情感识别方法。首先提取语音信号的梅尔(Mel)频谱序列作为LSTM网络的输入,利用LSTM网络提取语音信号的时域上下文特征,在此基础上再利用CNN从低层特征中学习提取更高层次的情感特征,并完成对语音信号的情感分类。在eNTRAFACE’05、RML和AFEW6. 0三种不同的情感数据库上进行了情感识别测试,实验结果表明,文中提出的方法在上述三种数据库上获得的平均识别率分别为49. 15%,85. 38%和37. 90%。此外,和传统的语音情感识别方法以及基于LSTM或CNN的语音情感识别方法进行了对比,验证了文中提出方法的有效性。

锡对蠕墨铸铁显微组织和力学性能的影响

通过OM、SEM观察、EDS分析和拉伸性能测试,研究了锡对蠕墨铸铁显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:锡使石墨减少并细化,同时稳定并细化珠光体;含锡量为0.057%时,珠光体含量达95%,层片间距由不含锡时的320 nm减小为83 nm,为屈氏体型珠光体,且珠光体团数量明显增加;含锡量增加到0.121%时组织中出现了游离渗碳体。加入适量的锡有助于蠕墨铸铁拉伸性能的提高,含锡0.057%试样的抗拉强度达410.7 MPa,伸长率为1.23%;含锡量超过0.121%之后,蠕墨铸铁的抗拉强度和伸长率迅速恶化。

基于LBP-TOP特征的微表情识别

微表情是一个人试图隐藏内心真实情感却又不由自主流露出的不易被察觉的面部表情。与一般面部表情相比,微表情最显著的特点是持续时间短、强度弱,往往难以有效识别。文中提出了一种基于LBP-TOP(Local Binary Pattern from Three Orthogonal Planes)特征和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)分类器的微表情识别方法。首先,采用LBP-TOP算子来提取微表情特征;然后,提出一种基于ReliefF与局部线性嵌入(Locally Linear Embedding,LLE)流形学习算法相结合的特征选择算法,对提取的LBP-TOP特征向量进行降维;最后,使用径向基函数(Radial Basis Function,RBF)核的SVM分类器进行分类,将测试样本图像序列的微表情分为5类:高兴、厌恶、压抑、惊讶、其他。在CASME Ⅱ微表情数据库上采用"留一人交叉验证"(Leave-One-Subject-Out Cross Validation,LOSO-CV)的方式进行了实验,可得到58.98%的分类准确率。实验结果表明了该算法的有效性。

高温高压下饱和湿空气焓与湿度的预测

Design and calculation of humid air turbine cycle need saturated humidity and e nthalpy of humid air at 423?K,5?MPa. However, the models proposed by p revious workers are available only up to 373?K,5?MPa. In this paper,a method based on Helgeson Model is proposed.The saturated composition o f N 2-H 2O system at 336.15-636.35?K,1.74-25.6?MP a and O 2-H 2O system at 373-533?K,0.99-5.77?MPa are predicte d. The deviations from the experimental data are less than 5%. The p redictions for humid air at 273-372?℃,0.1?MPa are comparable wi th the results using the Hyland and Wexler model. The saturated compositio n and enthalpy of humid air at 473-573?K,5-15?MPa,are also