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科学技术与工程 2016年第31期杂志 文档列表

科学技术与工程杂志论文

基于绝对节点坐标法的柔性绳索体建模仿真研究1-7

摘要：将绝对节点坐标法应用于柔性绳索体动力学建模和仿真的研究之中,利用绳单元建立了二维悬臂梁、三维柔性网和刚-柔耦合柔性网三种模型。借助Bathe积分策略和广义极小残量法（GMRES）对长时间历程、非对称大型稀疏矩阵方程组进行了分析求解,得到了三种模型的动力学仿真结果。通过对柔性绳索体的建模和仿真研究,确立了适用于大变形、大位移柔性绳索体动力学研究的方法,并提出了该研究领域未来发展方向应是绝对节点坐标法与各向异性材料本构关系的结合。

特征峰值投影技术应用于鱼粉蛋白近红外波长优选8-11

摘要：采用近红外光谱线性分析技术实现对鱼粉蛋白的快速检测,选择合适的波长变量是提高模型预测精度的关键。主要目的是建立一种稳健、简单的多元线性回归（MLR）模型,通过研究基于特征峰值的投影技术实现参与建模的波长优选。特征物质在近红外光谱区域的吸收特征,以鱼粉一阶导数光谱的峰谷波长点作为出发点,依次采用逐步多元线性回归（SMLR）和连续投影线性回归（SPA-MLR）方法完成两度特征信息波长筛选,进一步对备选的波长变量执行显著性检验,最终确定近红外线性分析的特征信息波长组合。结果表明,近红外长波区域中优选出53个特征信息波长变量,能够提高鱼粉蛋白近红外定量模型的预测精度,简化了模型,从而提高了模型的适用性和稳健性。

基于可控源音频大地电磁二维反演的MPI并行算法研究12-17

摘要：可控源音频大地电磁（CSAMT）是以岩石的电性差异为基础和前提的勘探方法。该方法采用了人工场源,弥补了天然场源信号微弱、不易观测等缺点,已被广泛应用到矿产普查、油气勘探、水文环境等方面,并发挥了巨大的作用。基于CSAMT根据各频率依次独立处理数据的特点,采用了MPI并行运算方法,用多个进程同时来计算各频率数据,最后再将数据进行收集,得到最后的计算结果。通过对正演和反演的计算结果图的比较,验证了程序的正确性。对并行算法的效率进行了统计,进程数为2-5时,加速比能达到1.9-4.5,极大的提高了计算效率。

Al/Ti对磁控溅射TiAlN膜层结构、硬度和摩擦性能的影响18-23

摘要：采用磁控溅射技术在炮钢基材表面制备不同Ti靶电流的TiAlN膜层。利用激光共聚焦、X射线衍射仪、扫描电镜、纳米压痕仪、多功能材料表面性能测试仪、蔡司显微镜等检测方法,研究不同Al/Ti对TiAlN膜层的粗糙度,相结构、纳米硬度、摩擦性能的影响。结果表明：磁控溅射沉积TiAlN膜层光滑致密,无大液滴,以TiN（200）、（220）为主相择优生长。Al/Ti比值为1.32时,薄膜硬度处于峰值区,纳米硬度最高可达19GPa。Al/Ti比值为0.87时硬度略微降低,但表面粗糙度最小为0.029μm,摩擦系数保持稳定最低为0.4723左右。Al/Ti比值为0.87时,表现出较好的抗磨损性能。

榆科地区沙一段储层特征及对产能的影响24-30

摘要：为研究榆科地区沙一段储层特征、储层与产能关系以及储层特征对产能的影响,运用薄片、电镜等分析化验资料,在确定榆科地区发育曲流河三角洲相和湖泊相的前提下,从岩石学特征、物性、储集空间及孔隙结构、成岩作用四方面着手进行分析,发现储层岩性以长石岩屑质石英砂岩和长石砂岩为主,成分成熟度偏低,结构成熟度中等,整体属于中-低孔、中-低渗储层,粒间溶孔为主要孔隙类型,喉道类型以微喉道和片状喉道为主;成岩作用类型中以压实、胶结作用使砂岩储集体孔隙大大降低;溶蚀、溶解作用使孔隙喉道增加,储层渗透性变好。优选孔隙度、渗透率、泥质含量、沉积相和砂岩厚度5个特征参数,将榆科地区沙一段储层分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类,结合试油资料进行分析,发现不同类型的储层其油层发育及产能具有较大的差异,且控制作用明显,表现为Ⅱ类储层单位产能达到1.40 t/m,日产量达到96.19 t/d,为最具潜力储层;Ⅲ类储层单位产能为0.96t/m的情况下,日产仍能达到80.23 t/d,为主要产油储层类型之一。

关于凝析气藏开采速度的讨论31-35

摘要：在开展不同衰竭速度长岩心衰竭实验的基础之上,引入凝析油组分分析,研究不同衰竭速度对凝析气藏开发效果的影响。结果表明,凝析油中重质组分的质量分数随衰竭速度的增加而增大。开采速度对天然气的采收率影响不大,对凝析油采收率的影响非常明显;由于非平衡相变的影响,使得衰竭速度越大,气、液分离的非稳定性越强,地层反凝析油饱和度越低,累积采出的凝析油就越多;因此,较大的衰竭速度有利于提高天然气和凝析油的采收率,降低凝析气藏在地层中的反凝析液饱和度,对缓解地层反凝析污染有一定的作用。

射束硬化对CT系统平面内空间分辨率的影响36-40

摘要：探讨射束硬化对于测量CT系统平面内空间分辨率的影响,在两台相同型号规格的全身16排螺旋CT机上,进行射束硬化校正和不进行射束硬化校正两种情况下,分别计算由被测CT扫描所得小针图像的MTF曲线,然后取MTF曲线幅值的0%,2%,10%以及50%处所对应的空间分辨率线对数进行对比,进而分析射束硬化对与测量扫描系统的平面内空间分辨率的影响。结果表明,在不同层厚以及不同卷积核重建小针图像情况下,是否对图像进行射束硬化校正对于测量平面内空间分辨率的影响存在差异性不同的重建图像场景,射束硬化带来的影响趋势不同。

一种使用BU-65170内部RAM实现双缓冲的星载1553B总线数据传输技术41-45

摘要：星载1553B总线数据传输通常需要使用外部RAM缓存待发送数据,使用外部RAM带来系统功耗和面积的增加,也增加了系统的复杂性。提出了一种使用1553B芯片内部RAM实现双缓冲的数据传输方案。此方案采用FPGA作为主控芯片,BU-65170作为1553B总线控制芯片,利用BU-65170内部RAM的两个地址空间段构成双缓冲,避免使用外部RAM,简化了系统硬件设计,提高了系统的可靠性。对双缓冲区采取交替更新访问方式,实现了1553B总线数据的可靠传输。此方案已成功应用于星载GNOS掩星探测仪。

布里渊光时域分析传感器扰偏性能研究46-49

摘要：普通单模光纤中存在的偏振效应会对布里渊光时域分析传感器性能产生较大影响。理论分析并实验研究了扰偏器对布里渊光时域分析传感器性能的影响。结果表明,采用扰偏器时光纤末端处的检测信号增益的均方根误差相对于不采用扰偏器时降低约4.26dB,有效地抑制了检测信号的偏振起伏,降低了系统偏振噪声;信号增益提高约1.14dB,降低了信号的偏振相关衰落;布里渊频移的均方根误差降至1.6MHz,提高了布里渊频移的测量准确度。

上覆地层形态对目的层成像振幅的影响50-55

摘要：当前的叠前时间偏移等方法可以得到较准确的地下构造成像,但是受上覆地层的影响,从偏移剖面中提取的振幅属性无法真实的反映出目的层的岩性变化。虽然人们已经认识到上覆地层确实会对目的层成像后的振幅产生影响,但对于上覆地层构造和目的层成像振幅之间的关系却没有得到系统性的认识。经过叠前时间偏移后得到的目的层成像振幅结果等价于震源波场正向传播时目的层的能量分布。基于这一结论,使用波动方程正演方法来替代叠前时间偏移方法,借助于GPU高性能计算,通过不断将三维模型复杂化,初步认识了上覆地层构造的复杂程度和上覆地层对目的层成像振幅的影响程度之间的关系,为进一步分析上覆地层形态对目的层成像振幅的影响奠定基础。

面向隐写分析的图像富模型特征的改进56-60

摘要：针对内容自适应隐写的最佳检测器是经载体图像集与相应隐写图像集训练的集成分类器,训练图像由基于残留噪声的富模型（一族特征）表示。最近研究显示,通过在富模型特征中融入对载体像素的嵌入修改概率,这种内容自适应要素可以提高检测准确度。由于每个残噪样值依赖其周边一整块像素,因此应把对残噪本身而不是对决定残噪的像素的嵌入影响融入富模型特征之中。基于这种认识,提出用残留噪声L1失真的期望值取代像素的嵌入修改率以提高检测准确度。针对当前三种先进的内容自适应隐写算法进行实验,这种新的改进思想得到了实验结果的支持。

远程实验数据传输中加密数据防丢失方法研究61-65

摘要：在对远程实验数据传输中的加密数据进行防丢失处理时,传统方法将加密数据流量全部汇聚在一个节点中,但在传输网络带宽有限的情况下,无法有效防止加密数据丢失。提出一种新的远程实验数据传输中加密数据防丢失方法,对远程实验数据传输过程进行分析,对待传输实验数据包进行分段处理,令各段原始数据数量相同且等长,将段作为单位,完成对段内数据包的编码传输、缓存及解码;在此基础上,采用数据融合算法,通过准备阶段、初始化阶段、实验数据融合阶段和加密数据防丢失验证阶段,对远程实验数据传输中加密数据进行防丢失处理。实验结果表明,所提方法不仅准确性高,而且能够有效防止加密数据丢失,隐私保护能力强。

酶凝固天然橡胶硫化特性及力学性能的研究66-70

摘要：采用溶菌酶和碱性蛋白酶凝固天然胶乳,考察了凝固方法对天然橡胶硫化特性、力学性能等的影响。结果表明,溶菌酶和碱性蛋白酶均能使新鲜天然胶乳顺利凝固;采用溶菌酶凝固新鲜天然胶乳,得到的天然橡胶蛋白质含量较高,硫化速率较慢,硫化胶具有较高的交联密度和力学性能,以及较高的玻璃化转变温度和压缩生热;而采用碱性蛋白酶处理新鲜胶乳,部分蛋白质被水解,导致天然橡胶中蛋白质含量下降,硫化速率加快,硫化胶具有较低的交联密度和力学性能。

镀液温度对脉冲电镀镍-铬-钼合金镀层的影响71-74

摘要：采用脉冲电镀法在Q235钢表面制备了Ni-Cr-Mo合金镀层,利用辉光放电光谱仪（GDS）、扫描电子显微镜（SEM）、Tafel曲线和电化学阻抗谱（EIS）考察了镀液温度对镀层元素含量、沉积速率、表面形貌和耐蚀性的影响。结果表明,随镀液温度的升高,镀层镍含量减小,铬含量先增大后减小,钼含量增大;镀层沉积速率稍有增大,镀层表面颗粒尺寸增大,镀层在3.5%NaCl溶液中耐蚀性先增强后减弱;镀液温度为30℃时,镀层最为均匀致密,且具有最大的自腐蚀电位（-0.535V）、最小的腐蚀电流密度（0.123μA·cm2）和最大的电荷转移电阻（2550Ω·cm2）,耐蚀性最好。

基于经济指标的围护结构生产阶段能耗、耗、碳排放简化计算的热力学模型75-81

摘要：由于我国建材物化能和碳排放等数据缺失,在对围护结构生产阶段进行分析时,往往仅考虑几种主要建材的影响。为了解决这一问题,提出了成本能、成本和成本碳这三个参数;并基于社会经济指标,即工业万元产值能耗,提出了热力学成本综合当量系数这一概念,在此基础上提出了一种计算围护结构生产阶段能耗、耗和碳排放量的热力学模型。与传统的算法相比,提出的热力学模型将建筑造价表中所有建材考虑在内,而采用的万元产值能耗数据可以在政府公开发表的文件中找到。实例计算结果表明,生产阶段的能耗占全寿命期的12.34%,碳排放占到了15.48%;生产阶段单位建筑面积能耗为4.995GJ/m2,这一结果与国外的研究相符,验证了本模型的可靠性。提出的模型对完善可持续建筑评价体系和制定能源政策具有重要意义。

流变岩体中三向压力传感器的应力恢复规律模拟研究82-87

摘要：流变应力恢复法是一种专门针对深部软弱围岩提出的地应力测量新方法;该方法在围岩钻孔中埋置三向压应力传感器,并注浆充填密实,进而根据传感器的实测恢复应力来分析围岩的初始应力状态和巷道围岩应力分布及演化。压力传感器实测应力的恢复规律是流变应力恢复法需要解决的关键问题之一。采用数值方法模拟流变应力恢复法的测试过程,研究不同围岩黏弹性模型、不同围岩参数、不同地应力状态以及不同注浆材料模量参数对三向压应力传感器实测应力的影响规律;同时,基于大量文献中的流变试验数据,得到了不同围岩等级下传感器实测应力的恢复规律。该研究为流变应力恢复法的成功实施提供了理论依据。

掺复合碱激发剂的矿渣水泥稳定碎石基层路用性能研究88-93

摘要：为了克服矿渣水泥稳定碎石基层早期强度不足的问题,选择氢氧化钠与硅酸钠两种碱性激发剂对矿渣水泥的活性进行激发,根据单掺试验结果掺配出一种复合碱激发剂,并研究了该复合碱激发剂对水稳碎石基层无侧限抗压强度、劈裂强度、抗弯拉强度、抗压回弹模量及干缩性能的影响。试验结果表明,掺入氢氧化钠或硅酸钠均能有效激发矿渣水泥的活性,二者的合理掺量分别为6%与4%,按此合理掺量复配而成的复合碱激发剂具有比单掺更优异的效果;该复合碱激发剂较好地提高了基层试块的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗弯拉强度、抗压回弹模量,但对干缩性能产生了不利影响。

增程式电动汽车多模式切换控制策略与性能仿真94-100

摘要：为了改善增程式电动汽车各项性能,依据某款电动汽车性能要求,对整车动力系统进行了动力系统参数匹配,在串联式混合动力电动汽车模型的基础上,运用Advisor对蓄电池、发电机等模型进行了优化与改进,对控制策略进行了仿真建模,分别计算出发动机的高效与最优工作区域,建立了动力切换控制逻辑关系,在CYC1015循环工况下对整车性能进行了研究。结果表明,整车动力性、经济性和排放性均得到显著改善,最高车速大于140 km/h,燃油机节油率达到37%,电动机峰值扭矩170 N·m,工作效率为82.8%,比优化前提高3%;发动机峰值扭矩80 N·m,工作效率为19.4%,比优化前提高29%;HC、CO、NOx排放量与优化前相比分别减少了75%、69.3%、100%。