科学技术与工程杂志社
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科学技术与工程杂志

《科学技术与工程》杂志在全国影响力巨大,创刊于2001年,公开发行的旬刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:天然气工业、研究简报_建筑科学、研究简报_自动化技术、计算机技术、研究简报等。
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国技术经济学会
  • 国际刊号:1671-1815
  • 国内刊号:11-4688/T
  • 出版地方:北京
  • 邮发代号:2-734
  • 创刊时间:2001
  • 发行周期:旬刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:0.65
  • 综合影响因子:0.701
期刊级别: 北大期刊统计源期刊
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服务介绍

科学技术与工程 2013年第34期杂志 文档列表

科学技术与工程杂志论文

功能梯度涂层-均匀基底周期界面裂纹动态断裂分析

摘要:研究了功能梯度涂层-均匀基底周期界面裂纹动态断裂问题.采用Fourier积分变换技术,首先将混合边值问题转化为一组三重级数方程;然后利用边界条件将混合边值问题转化为求解一个带Hilbert核的奇异积分方程;并对积分方程数值求解,获得了周期裂纹的尖端应力场.结果显示了裂纹间距、几何参数和功能梯度非均匀性对应力强度因子的影响.所获得的结果对功能梯度材料的设计及应用有参考价值.
10103-10106

典型浓度路径(RCP)情景下未来50年鄱阳湖流域气候变化预估

摘要:基于典型浓度下BCC-CSM1-1全球模式1980 ~ 2060年逐日平均气温、最高气温、最低温度和降水四要素数据,运用双线性插值法将其降尺度到鄱阳湖流域内79个县市级气象站;利用1980 ~ 2005年逐日气象观测资料,对模式空间模拟能力和时间趋势模拟能力进行分析和评估;再开展鄱阳湖流域未来2011 ~ 2060年气温和降水预估分析.结果表明:①模式模拟能力较强,不仅空间分布而且时间趋势都模拟得较好;②2011 ~ 2060年,不同碳排放情景下均呈现升温趋势.在RCP4.5和RCP8.5情景下,升温最快的地区恰好正是流域的高温中心,未来流域高温中心可能进一步加强;③未来流域降水总体趋势不明显,年际间波动较大.RCP2.6和RCP4.5情景下平均年降水量相当,RCP8.5情景下年平均年降水量最少,但RCP8.5情景下年代际降水则呈现一个明显的上升趋势,说明在RCP8.5情景下,鄱阳湖流域可能出现一个明显的“热-湿”化倾向.
10107-10115

基于八叉树网格的直流电阻率法有限元数值模拟

摘要:在VC环境下,使用C语言,实现了基于八叉树网格的三维直流电阻率法有限元数值模拟程序.三个典型模型的算例用来证明八叉树网格方案适合于复杂地电模型的数值模拟.数值模拟了球体模型.随着网格对球面边界的不断逼近,数值模拟的精度也逐步提高.计算了覆盖层下倾斜板状高阻体模型,在偶极-偶极视电阻率断面上,能清晰地看见高阻体模型的形态、埋深.仿真了联合剖面法测量三维地形下埋藏低阻椭球体的情况.由于地形的影响,在视电阻率曲线上不能发现低阻异常的存在,利用比较法进行地形改正后,低阻异常得到凸显.
10116-10121

木薯收获机挖掘铲仿生设计及其有限元分析

摘要:针对当前木薯收获机挖掘铲在收获过程中,铲太重和不容易入土和碎土的问题,模仿东方蝼蛄前足趾爪的形状,设计出了一种仿生挖掘铲.通过对东方蝼蛄前足趾爪外轮廓的提取及多项式拟合,利用Pro/E软件设计出仿生挖掘铲的三维模型,并导入到ANSYS Workbench软件中进行静强度有限元分析.通过对栅条铲及不同倾斜角的铲有限元分析结果对比,选择出倾斜角在25°~30°,铲齿为空心的仿生挖掘铲,其具有较好的质量、力学特性和寿命,从而为挖掘铲的设计制造提供理论参考.
10122-10128

保护层开采过程中围岩应力演化规律研究

摘要:分析了冲中击煤层上保护层开采过程中围岩应力演化规律.研究表明:在工作面开采前方0~20m范围煤岩体内纵向压力处于增长阶段,应力集中系数达到2.0.在20 ~ 60 m为纵向压力逐步恢复阶段,应力集中系数达到1.7,应力集中峰值出现在工作面前方5 m处左右.工作面开采50 m之后,超前支撑压力有规律地呈现两次应力集中和两次应力释放现象.分析了保护层采空区及工作面下覆不同垂直高度处围岩应力随煤层开采进度演化规律,指出采空区纵向应力随采空区深入,呈现逐步增大趋势.在采空区两侧下方被保护层应力值升高幅度要大于其中间区域,保护层工作面的压实作用传递到被保护层工作面在空间上稍微滞后,这个滞后的距离在30 ~40 m.
10129-10135

变形介质稠油油藏底水突破时间预测方法

摘要:目前稠油油藏底水锥进没有考虑介质变形、幂律特征、启动压力梯度等问题,基于稠油油藏的渗流特征及储集层介质的压力敏感性等特点,推导出了考虑多因素影响的稠油油藏底水突破时间预测数学模型.分析了幂律指数、介质变形系数、启动压力梯度及产量对底水突破时间的影响.研究表明:随着启动压力梯度的增加,井底压力降低,底水与井底之间的压力差越大,底水突破时间提前;幂律指数的大小也影响底水的锥进,幂律指数越大,底水突破时间延长;介质变形系数越大,底水突破越早;油井见水时间随着产量的增加而提前.对于介质变形油藏而言,生产井存在最优的生产压差,在实际生产设计中应考虑变形介质的具体特点进行优化设计,尽量延长油井无水采油期.
10136-10141

非牛顿压裂液中支撑剂聚集沉降规律实验研究

摘要:水力压裂中常用的交联冻胶压裂液属于非牛顿流体.针对支撑剂在非牛顿流体中是如何沉降的问题,利用垂直裂缝物理模型,分别采用不同液体、流速、支撑剂密度及砂浓度进行实验,研究支撑剂在流动的交联压裂液中颗粒沉降的规律.结果表明,在非牛顿流体中,液体流动越慢,支撑剂密度越大,砂比越高,颗粒的聚集沉降现象越明显.在现场施工中应该采取一定措施来减弱支撑剂颗粒聚集沉降的影响.
10142-10146

吞吐井氮气泡沫抑制边底水实验研究

摘要:氮气在多孔介质中与起泡剂形成氮气泡沫,能够堵塞大孔道,控制水锥,调整产液剖面.针对底水活跃的油藏,注入氮气可以抑制底水锥进,降低油井综合含水.本文以NB35-2油田为参考对象,考虑油藏的流体特性以及边底水条件,开展吞吐井氮气泡沫抑制边底水实验研究,结合室内现有条件对吞吐井氮气泡沫抑制边底水进行系统地分析与探讨.
10147-10149

复合量程微加速度计封装的设计仿真与测试

摘要:针对复合量程微加速度计的封装设计与测试的理论、仿真分析和具体试验测试三个方面进行了详细论述,最终确定出最佳的封装方案.理论分析主要通过对几种典型MEMS封装类型特点的比较,确定了最优的封装类型为陶瓷封装.仿真分析主要通过ANSYS软件进行复合量程加速度计热应力仿真,确定了复合量程加速度计的陶瓷封装管壳的厚度.通过静态特性测试及动态特性测试等进一步验证了该封装结构具有抗过载能力.
10150-10154

谐振耦合无线传电系统探索实验

摘要:讨论了基于谐振耦合的无线传电系统,建立了辅助设计的准静态电路模型.同时讨论了双线圈与三线圈增强的无线传电系统建模,并通过实验验证了谐振耦合理论.在系统的发射端采用E类开关电路,给出了高效率高功率的无线传电系统设计方案并进行了实验验证.
10155-10161

扫频实现混响室频率搅拌的仿真和实验研究

摘要:频率搅拌混响室具有节省建造成本、提供更大的测试空间、减少测试时间等优点,尤其适用于小混响室,应用前景广阔.计算了给定工作频率下混响室的谐振模式,对频率搅拌的有效性进行理论分析.分别采用FEKO建模仿真和试验两种方式,测量工作区域8个顶点位置的场强值,运用IEC610004-21中关于场均匀性的评价标准对测量结果进行检验.结果表明场均匀性均符合标准要求,从而验证了频率搅拌混响室的有效性.在此基础上通过设置对比仿真,比较了中心工作频率在200 MHz,搅拌带宽分别为6 MHz、10 MHz、20 MHz时场均匀性的情况.结果表明随着带宽增大,场均匀性可以得到一定程度改善,但并不明显.
10162-10166

哈尔巴赫永磁环阵在无轴承瓣形薄片电机中的应用

摘要:磁悬浮转子的拖动系统以其独特的优势,在高转速、长寿命、超密封等驱动领域有广阔的应用前景.由于无轴承薄片电机结构紧凑且只需要三个自由度的悬浮控制,在很多领域具有很高应用价值.通过对传统无轴承瓣形薄片电机的分析,提出利用哈尔巴赫永磁环体取代转子永磁体,并建立数学模型,利用有限元方法对定子单元产生的径向力进行仿真计算,结果表明,由于哈尔巴赫永磁转子结构无需铁芯,使无轴承瓣形薄片电机控制力减至最小,同时减小了转子的转动惯量,提高了电机控制性能和运行平稳性.
10167-10171

基于功率协调控制的统一潮流控制器控制策略研究

摘要:介于统一潮流控制器串、并联变流器在调节电力线路潮流过程中存在有功和无功功率相互影响等问题,通过分析其数学方程,建立了串、并联变流器状态反馈解耦控制模型,提出了功率协调控制策略.从功率平衡的角度分析了直流侧电容电压稳定条件,提出了在直流侧电容电压平衡控制环节中增加有功电流前馈分量的控制方法,实现了串、并联变流器对电容电压的动态稳定控制.在解耦控制策略的基础上,设计了串联变流器功率控制环,使统一潮流控制器在调节潮流的过程中达到了有功-无功功率独立控制的效果.通过仿真分析,验证了该控制策略在电力系统潮流调节中的有效性和可行性.
10172-10176

基于k-means聚类与径向基神经(RBF)网络的电力系统日负荷预测

摘要:对大型工业企业电力负荷震荡剧烈、幅度大等问题,提出了借助卡尔曼滤波对“失真数据”进行实时估计,弱化陈旧数据权值的k-means聚类和径向基网络的组合预测模型.依据最小逼近误差,利用最小二乘法对RBF网络的输出权值进行优化.文中方法对电力系统不同的工况背景,使用k-means聚类算法来确定隐藏节点的数据中心和扩展常数,改善了常规RBF网络随机选择网络中心的情况,同时使电力负荷精度得以有效提高.最后,依据文中的组合模型和其他4种常用算法分别对宝钢电力系统负荷数据进行分析预测,仿真结果表明:方法对负荷预测效果较好.
10177-10181

抛物方程中处理不规则地形的混合算法

摘要:首先应用抛物方程并结合分段线性平移变换法预测了不同倾斜角的三角形地形条件下的电波传播特性,其计算结果表明平移变换法在倾斜度较大时产生较大误差.对此提出了分段线性平移变换法与地形屏蔽法相结合的方法,基于此混合方法预测了复杂地形下的电波传播特性;并利用射线跟踪法验证了此方法的可行性.该地形混合方法综合了分段线性平移变换法和地形屏蔽法的优势,在保证计算精度的同时拓宽了复杂地形建模的适用范围.
10182-10186

基于ArcEngine的数字等震线快速绘制方法研究——以云南省为例

摘要:讨论了利用ArcEngine组件在.net环境下,设计并且编程实现云南省数字等震线快速绘制的方法.除了目前通用的椭圆模型之外,引入并实现了绘制线源模型等震线.同时采用二分查找思想实现快速查找最近活动断裂、绘制等震线的算法.对初次绘制完成的等震线文件提供了参数修正、余震修正和手动修正三种修正方法,分别用于不同数据和不同目的的修正.最后通过在洱源5.5级地震和洱源5.0级地震中的应用,检验和论证了快速绘制云南省数字等震线的可行性和实用性.
10187-10192

基于图像边缘和对比度的显著目标检测

摘要:为了对自然场景中各类显著目标进行准确的检测,提出了一种结合图像边缘和多尺度对比度信息的检测方法.首先对图像进行快速双边滤波,在对图像平滑去除复杂纹理的同时保留物体结构边缘信息,然后用直线检测算子进行边缘检测得到边缘显著图.再利用对比度检测算子计算图像的区域对比度和全局对比度得到对比度显著图.融合边缘显著图和对比度显著图得到最后的显著目标图.实验表明该方法准确率高于大多数现有的显著目标检测方法.
10193-10197

基于分形融合FBM的海浪模型研究

摘要:海浪模拟作为非线性模拟代表方向之一.国内外研究划分为两种派系,由此产生的各种单一模型都不能满足逼真、快速和可控的需求.提出了一种新的改进海浪模型.该模型融合了分形的分数布朗运动曲面模型,以及经典的线性叠加浪谱Gerstner模型;并通过两种模型产生高度场的权重比值,来对海浪模拟进行调节和控制.实验证明,新模型生成的海浪逼真度高,能够产生大面积海面,改变视点,可以通过人为参数设定改变海浪海况;与经典模型相比,具有计算效率好、逼真度高、可控性好的优点,说明新模型在海浪模拟模型研究方面具有一定的改善.
10198-10202