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科学技术与工程 2016年第16期杂志 文档列表

科学技术与工程杂志论文

初始损伤金属耗能器冲击动力特性研究1-8

摘要：通过在棚洞支座处设置金属耗能器代替传统砂石垫层,吸收滚石冲击能量,可最大程度减小滚石冲击力。常用的金属耗能器存在初始屈服荷载远高于平均压垮荷载的缺陷。为此,提出一种新型带初始损伤的金属耗能器,通过降低其初始屈服荷载,达到优化棚洞工程的目的。基于LS-DYNA研究轴向冲击荷载下不同初始损伤模式金属耗能器的动力响应,比较了其破坏模式、冲击力-位移关系与耗能效果。结果表明：合理的初始损伤设置可有效降低金属耗能器初始屈服荷载达40%;而平均压垮荷载、吸收的总能量基本保持不变,研究成果可为金属耗能器在棚洞工程中的应用提供依据。

碳酸盐岩纵波速度响应特征试验研究9-12

摘要：碳酸盐岩地层压力预测是国内外研究难点,主要原因是纵波速度响应特征不明确,传统的地层压力预测模型不能用。为了解决这个技术难题,通过设计室内试验对碳酸盐岩纵波速度响应特征进行了研究,分析得到了影响纵波速度变化的主要因素,即碳酸盐岩骨架速度取决于岩石骨架特征,决定了纵波速度的变化趋势;纵波速度的小幅变化是由孔隙压力引起的。验证了碳酸盐岩地层异常高压的地球物理和孔隙弹性响应特征理论,从室内试验角度对基于孔隙弹性力学理论建立的波速方程的准确性进行了验证,并为建立碳酸盐岩地层孔隙压力预测模型提供了理论依据。

沂沭河下游平原地下水化学及氢氧稳定同位素特征13-19

摘要：为研究沂沭河下游平原地下水化学及氢氧稳定同位素特征,采用数理统计、Piper三线图、δD-δ^（18）O关系图法进行分析。结果表明：北部丘岗区地下水以淡水为主,水化学类型沿地下水流向的变化为HCO_3·Cl-Ca·Na型→Cl·HCO_3-Na·Ca型→Cl·HCO_3-Na型,裂隙水和孔隙水均为大气降水补给,后者受蒸发较强;由于沉积环境不同,东部滨海平原区浅层水TDS明显高于深层水,浅层水水化学类型由陆向海的变化为HCO_3型水→HCO_3·Cl型水→Cl·HCO_3型水→Cl型水,深层水的水化学类型由陆向海的变化为HCO_3型水→HCO_3·Cl型水→Cl·HCO_3型水,浅层水与深层水水力联系较弱,浅层水主要接受大气降水补给,而深层水则为侧向径流补给。

降雨模式对树坪滑坡稳定性影响分析20-26

摘要：降雨是诱发滑坡失稳的重要因素,依据饱和-非饱和及斜坡稳定性分析理论,基于等量的降雨量和降雨时间,按照实际库水位调度和降雨集中时间分为三种工况：工况一,稳定水位145 m;工况二,175 m水位线经150 d降到145 m水位线;工况三,145 m水位线经60 d升到175 m水位线,采用Geo-studio软件模拟三峡库区树坪滑坡在不同工况中减弱型、增强型、集中型、平均型4种降雨模式下的降雨入渗过程和稳定性。探讨了树坪滑坡孔隙水压力随时间的变化规律,以及树坪滑坡稳定系数与时间的变化关系。结果表明：降雨模式对树坪滑坡降雨入渗和稳定性有明显的影响,除工况二下水位继续降低作用外,其他二种工况下减弱型降雨模式水位线变化早于其他三种模式,库水位的变动能改变降雨模式对滑坡水位线的影响;降雨模式和库水位变动的双重作用下降雨入渗也发生了明显的变化;滑坡的初始安全系数都在1.2以上,而在工况二下滑坡的安全系数都降到1.2以下,尤其是减弱型模式下滑坡安全系数降幅最大。

基于地震反射特征的梨树断陷白垩纪沉积研究27-34

摘要：首先利用地震资料的外部形态对梨树断陷白垩纪营城组沉积地层划分为块状、丘状、透镜状、充填相、席状及杂乱相等6种类型;进一步结合振幅、频率和连续性等属性特征将其细分为9种地震相;然后利用取心井的沉积构造特征、粒度概率曲线特征、C-M图及测井曲线等资料确定了研究区典型井的沉积相;将营城组上部定为辫状河三角洲相,下部主要为扇三角洲相,局部发育湖底扇相。采取井-震结合的研究方法建立研究区地震相与沉积相之间的对应关系,用地震资料研究该地区沉积相的划分。

扎哈泉地区上干柴沟组砂岩储层致密化原因探讨35-42

摘要：扎哈泉上干柴沟组是柴达木盆地致密油勘探潜力区域。上干柴沟组的下段（N_1~1）是典型致密储层,上段（N_1~2）是甜点储层特征。研究表明：构造运动中周围地块的挤压作用对致密储层的形成具有一定控制作用;双物源、近物源及物源变化的沉积作用,致使岩石矿物组份类型多样,岩屑含量高、组份复杂,岩石结构成熟度与成份成熟度低、颗粒沉积分异差,对储层致密化起决定性作用;机械压实、压实-胶结等破坏性成岩作用是储层致密化的主要外部因素,溶蚀作用改善了储层,并应用孔隙度演化模型对各成岩作用孔隙度变化进行了模拟,结果符合地质认识。

低渗气藏带节流器水平井积液预测模型43-48

摘要：近年来,水平井技术已在低渗气藏的开发过程中得到广泛运用,但水平井在生产状态下准确预测井筒积液的问题,目前仍没有得到较好地解决。通过对低渗气藏水平井单相渗管耦合的理论研究,考虑了气液两相流动及井筒摩擦损失,建立了新的低渗气藏水平井气液两相渗管耦合模型,并以此推导出了水平井井筒积液量的计算公式。然后,以井口套压为约束,结合几何转换建立了环空积液量计算方法。最后,以环空算出的井底压力约束,联立各模型,建立了水平井积液预测模型。同时,通过程序编译和流体软件模拟分别对苏里格气田某井区单井的直井段和水平段的积液量进行了计算,与实际积液情况符合较好。结果显示,该预测模型不仅可在气井正常生产时较为准确地预测井筒积液量,且该方法也能为其他类似气藏的水平井积液研究工作提供新的思路。

基于势函数的双稳随机共振参数特性探究49-52

摘要：双稳态随机共振系统模型在微弱信号检测方面具有很好的应用特性,为微弱信号的检测提供了新的思路。如何用更简单的方法突破近似绝热条件的限制,使其应用于高频信号检测,是近些年来的研究热点。分析势函数的形状特征对系统输出信噪比影响的基础上,

深沟球轴承外圈温度场仿真研究53-57

摘要：在实际工况中,轴承各个组成部件间以及润滑剂的相互摩擦发热,导致轴承系统温度过高,严重降低了轴承的精度和寿命。针对该问题,选取轴承外圈这一特定轴承组件为分析对象,建立轴承温升模型;结合Workbench软件仿真和实验,探索轴承在不同工况下,轴承外圈的温度场分布情况。在Workbench的热稳态分析中,轴承外圈的温度分布不是一维的,而是与径向尺寸、周向角度相关的二维温度场。在实验中,改变轴承的转速和径向载荷力,当轴承系统温度稳定时,通过测试系统获取了轴承外圈温度数据。结果表明：外圈温度沿周向角度上有差异,靠近载荷区的温度略高,温差最大达到了1.6℃。最后仿真数据和实验数据误差控制在5%以内。

基于茜素红S水溶液的γ射线辐射剂量计新机理的研究58-63

摘要：~（60）Co γ射线辐照茜素红S水溶液,在吸收剂量为0~1 500 Gy茜素红S水溶液的荧光强度随着吸收剂量的增加而增加。通过对茜素红S水溶液的紫外吸收光谱,以及高斯计算等研究发现,在吸收剂量为0~1 500 Gy的条件下,荧光强度随吸收剂量的增加而上升是由于γ辐射使茜素红S分子内氢键断裂影响了茜素红S激发态分子内质子转移,抑制了茜素红S水溶液本身的荧光淬灭,从而使荧光强度增强。

减小风剪、塔影和湍流效应的独立变桨控制研究64-69

摘要：针对现阶段兆瓦级风力发电机组（简称风力机组）运行在高风速时,由于风剪、塔影、湍流等因素影响,传统的PI统一变桨控制不能很好控制叶轮的不平衡载荷问题,提出了基于叶根载荷反馈的独立变桨控制策略。首先使用Bladed平台计算翼型的气动参数,再将各叶片的叶根载荷通过d-q坐标变换送入PI控制器中计算出各叶片最佳增益;其结果经过d-q坐标逆变换,获得各叶片附加桨距角,在统一变桨的基础上实现对各叶片独立变桨的控制。通过对叶根载荷和叶片挥舞弯矩仿真分析,验证了建立的独立变桨控制策略的优越性。

一种抑制同步开关噪声的新型S桥电磁带隙结构70-72

摘要：为了解决印制电路板中由同步开关噪声（simultaneous switching noise,SSN）引起的高速电路信号完整性问题,通过把传统S桥相邻单元电磁带隙结构连接线的直线改为折线并采用多缝隙的单元结构,设计了一种新型S桥电磁带隙结构（electromagnetic band gap,EBG）。利用Ansoft HFSS软件对该EBG结构进行了数据仿真,并进行了电路实物的加工与测试,仿真结果与实测结果良好吻合。在抑制深度为-30 d B时,其阻带范围为0.2~9.8 GHz,相对阻带宽度为192%,与传统S桥EBG结构相比阻带宽度增加了2.8 GHz,可以更好地抑制同步开关噪声。

Forstner特征点分类和精确定位方法探讨73-78

摘要：针对无人机影像空三处理对特征点定位精度要求高的问题,基于Forstner点特征提取算子探讨一种Forstner特征点分类和精确定位方法。首先利用一定的方法判定Forstner特征点的类别（即角点、圆点、中间点中的一种）,然后根据该特征点的类别进行精确定位。通过对一组无人机数据进行实验,试验表明：相比Forstner算子的初步定位,精确定位的特征点精度显著提高。

基于平衡准确率和规模的决策树剪枝算法79-82

摘要：决策树剪枝是决策树分类学习中的重要步骤,可降低决策树复杂程度和提高决策树泛化能力,从而提高决策树识别精度和效率。通过利用系数函数综合决策树的错误率和规模,形成决策树剪枝标准,在系数函数的参数合适选取,采用自底向上遍历过程逐一进行判断剪枝。实验结果表明,综合考虑决策树的分类预测准确率和决策树的规模大小,BASP剪枝算法能够获得更好的剪枝效果。

固体酸催化剂合成吩噻嗪的工艺研究83-87

摘要：以二苯胺和硫磺为原料,用固体酸催化剂合成吩噻嗪,讨论反应温度、不同的固体酸催化剂、固体酸催化剂用量、反应物摩尔比、反应时间对合成反应的影响。在优化的合成工艺条件下,以二苯胺与硫磺的摩尔比为1.00∶1.25、固体酸催化剂的质量为二苯胺质量的25.0%、反应时间6 h,纯化后可得吩噻嗪化合物;其产率为83.9%,纯度为99.6%（HPLC）。对产物进行了熔点、TG（thermogravimetric）测试及IR、NMR表征。

三维地应力测试系统及其在深部软岩中的应用研究88-94

摘要：深部围岩大多软弱破碎,传统地应力测试方法难以成功实施。为满足深部软岩工程需要,采用基于流变应力恢复理论的三维测试系统进行地应力测试。该系统根据深部软岩在高应力下的强流变特点,辅以配套研发的孔内推送设备和数据采集装置,采用埋设压力传感装置的方法来测得岩体的应力状态。依托平煤五矿开展测试系统的试点应用,与空心包体应变计测试结果进行对比,并在十一矿实施了分布式工程应用。结果表明系统测得应力相较对比测值基本一致,且符合孔周岩体流变应力恢复规律,所选测试区域自重应力场均占有主导地位。因此可以说明测试结果准确有效,系统具备一定的长期稳定监测围岩应力场的能力。

杭州市2014年城区大气污染物浓度变化特征观测分析95-104

摘要：为了研究杭州市城区大气污染物的浓度变化特征,选取了2014年杭州市环境监测中心站空气质量自动监测站的大气污染物浓度数据;并结合地面气象要素资料进行分析。结果表明,在观测期间,杭州市城区大气中的PM_（2.5）污染状况最严重,日平均浓度的超标率达30.7%;各污染物全年分布呈现明显的季节变化：O_3浓度呈现与该季节气温和太阳辐射强度在全年中的排列相一致的夏、秋、春和冬季依次递减的分布,NO_2则呈现冬高夏低,春秋介于两者之间的分布,SO_2浓度从高到低依次为冬季〉春季〉秋季〉夏季,CO、PM_（2.5）和PM10浓度都呈现出冬高夏季、春秋季变化平缓的季节变化特征;各污染物浓度日变化呈现不同变化规律：O_3和Ox浓度四季的日变化都呈单峰型分布,浓度峰值都出现在13：00~15：00,SO_2也呈现单峰型分布,在09：00~10：00左右达到峰值,于次日04：00左右达到谷值,NO_2、CO、PM_（2.5）和PM10浓度的日变化特征类似,呈现双峰型变化,且峰值都与早晚高峰时间基本重合,冬季相对于其他季节首峰值时间推迟一小时左右;利用成对样本T检验进行比较,结果表明：NO_2浓度在17：00~次日09：00工作日均明显高于周末,而在09：00~14：00工作日略低于周末,14：00~17：00浓度基本相等,O_3浓度则在工作日的各时刻均高于周末;气象要素是大气污染物分布的重要影响因子,O_3与气温和风速呈极显著正相关关系,与湿度呈极显著负相关关系,NO_2与之相反,SO_2、CO、PM_（2.5）和PM_（10）与风速呈现一致的显著负相关关系外,与其他气象要素在不同季节差异性较大,SO_2和PM_（10）与相对湿度呈现极显著负相关关系,CO和PM_（2.5）与气温和湿度的相关性在不尽相同。

US/Fenton联合催化氧化预处理高浓度有机农药废水研究105-109

摘要：采用US、Fenton、US＆Fenton三种方法对高浓度有机农药废水进行对比性处理研究。实验条件：时间130 min,超声波频率418 k Hz,功率280 W,pH值3.5,Fe^2＋浓度25 mmol/L,H_2O_2浓度0.3 mol/L;投加方式为0 min投加2/3;65 min投加1/3。结果显示,US＆Fenton联合法的处理效果明显优于独立US法、独立Fenton法;对高浓度有机农药废水处理后,COD降解率达到85%,色度降解率达到99%,COD/BOD的比值约为1.4,可生化性良好,为后续的生化处理提供了良好的条件。实验对H_2O_2的投加方式进行了改良,结果显示,投加方式为0 min投加2/3,65 min投加1/3处理效果最佳。