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科学技术与工程 2017年第10期杂志 文档列表

含异侧偏置裂纹试件的冲击断裂试验1-5

摘要：利用新型数字激光动态焦散线试验系统,分析了含异侧偏置裂纹有机玻璃(PMMA)试件破坏的时程特性和裂纹尖端扩展过程中的应力奇异性变化。得出该加载条件下试件的断裂韧度约为1.16 MN/m3/2,异侧偏置裂纹间距对试件冲击断裂韧度没有明显影响。一定范围内,异侧偏置裂纹间距越大,裂纹扩展的对称性越明显。贯穿主裂纹的扩展路径上存在一个明显的应力变化转折点,此处裂纹尖端的应力集中程度加强,试件由以拉伸破坏为主过渡为拉伸、剪切复合破坏。次裂纹尖端发生明显应力释放的同时,主裂纹尖端的应力集中明显加强。裂纹扩展过程中,裂纹尖端的动态应力强度因子表现出明显的震荡变化,主裂纹相对于次裂纹裂尖奇异性更强。

北部湾盆地乌石17-X油田流沙港组三段砂砾岩储层物性主控因素研究6-12

摘要：乌石17-X油田位于北部湾盆地乌石凹陷东北侧,近物源沉积,沉积环境为扇三角洲沉积,储层岩性复杂,为砂砾岩储层,整体上物性较差,为中孔中、低渗储层,且孔渗相关性不明显。因此,分析储层物性特征及其影响因素是解决油气勘探的关键问题之一。通过铸体薄片、黏土矿物X线衍射、扫描电镜、常规压汞、全岩分析和常规物性等分析测试手段,结合岩心、井壁心观察,研究了乌石17-X油田流沙港组三段储层的岩石学特征、孔隙结构特征、成岩作用特征和物性特征,从微观角度分析了影响储层物性的主控因素。研究结果表明:岩性主要以含砾砂岩和砂砾岩为主,岩石类型主要为岩屑砂岩,成分成熟度中~极低,结构成熟度较低。研究区为中孔中、低渗储层,其中X1、X2和X3井区,位于扇三角洲外前缘水下分流河道,是研究区甜点发育区。影响储层物性的因素主要为成岩作用特征和孔隙结构特征。

西加拿大盆地M区块层序地层与油砂资源评价13-21

摘要：正确认识油层平面分布是油砂资源评价的基础,无井区油层厚度的预测需要以地质认识为指导。以钻井资料为基础,对M区块的层序地层与沉积特征进行了研究,分析层序格架和储层展布;并在此基础上开展油层分布预测与油砂资源评价,取得了以下新认识:(1)首次对区块进行了层序地层划分。区块可划分为2个长期旋回和6个中期旋回和10个短期旋回。(2)首次系统厘定了区块的沉积相类型及发育特征。区块发育河流、三角洲、滨岸、河口湾和浅海5类沉积相,11类沉积亚相和15类沉积微相。(3)评价结果改变了前人认识,大幅度增加了区块的资源潜力。评价认为区块油砂资源量为2.2×108t,比前人评价结果增加22.5%;钻探结果证实了评价结果的正确性,发现区块东部为资源最富集区,改变了前人认为区块西部为主力区的认识。

板翅式换热器物流分配对天然气液化性能的影响22-30

摘要：板翅式换热器入口物流分配不均是造成换热效能降低的主要因素之一,对天然气液化装置稳定和高效的运行产生不利的影响。针对氮气膨胀和混合制冷剂两种天然气液化工艺,分别研究原料气、氮气制冷剂和混合制冷剂物流分配不均对换热器参数和液化工艺性能的影响,得到换热器入口物流分配不均匀度STD(standard deviation,均方差)的临界值,为换热器的选型和天然气液化工艺的设计提供依据。结果表明:相同STD值下,天然气液化性能受不同物流分配不均影响程度大小依次为氮气制冷剂、混合制冷剂和原料气;倾斜严重影响混合制冷剂的分配及换热效果,倾斜角度由0°增加至20°时,液相STD值由1.3增至3.9,天然气液化率从92.8%降至69.4%;为满足天然气液化率在90%以上,原料气、氮气制冷剂及混合制冷剂物流分配的临界STD值分别为8.3、2.8、4.5(液相),混合制冷剂倾斜工况临界STD值为1.5(液相),对应倾斜角度为1.6°。

基于能量分布轧机振痕振动特征识别方法研究31-35

摘要：在轧制过程中,带钢表面经常会出现明暗交替的振痕,严重影响带钢表质量;由于轧制速度等轧制参数波动会导致振痕特征频率的变化,难以准确捕捉振痕特征频率,无法实现振痕特征频率的自动识别和实时监测。分析了带钢表面振痕特征,根据轧制参数确定了带钢表面振痕出现的特征频率,提出了对振动加速度信号的自相关处理和小波包分解相结合的方法,得到了小波包分解能量分布情况,克服了轧制参数波动对振痕特征频率的影响,实现了对带钢表面振痕的有效识别。试验证明该方法不仅便于计算机自动识别,而且为提高生产效率和经济效益提供了新的理论依据和实践支撑。

初始裂解产物对FOX-7裂解通道影响的理论研究36-39

摘要：为研究裂解过程中生成的自由基（·H、·OH和·NO）对尚未裂解的1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯（FOX-7）各裂解通道的影响,采用密度泛函理论PW6B95-D3方法,结合def2-TZVP基组和def2-TZVP/J辅助基组在ORCA程序中优化出了·H、·OH、·NO分别与FOX-7的复合体。为判断自由基与FOX-7的复合方式,采用AIM理论计算了各复合体电荷密度的拉普拉斯值（Laplacian）。在相同水平下,计算了各复合体不同裂解通道的活化能;并基于键长、键级、成键方式等电子结构参数的变化,分析了活化能变化的本质。结果表明,自由基的存在使C—NO2键的离解能（除NO01外）降低4.1138 k J·mol-1;但对硝基异构的活化能影响不大。自由基的生成引发了FOX-7的自加速裂解反应。

基于自适应虚拟电阻的低压微电网多阻性逆变器下垂控制策略40-45

摘要：低压微电网线路阻抗以阻性为主的特点,影响了下垂控制策略的性能。为解决问题,首先通过电压、电流双闭环控制参数将逆变器等效输出阻抗设计成阻性,然后引入虚拟电阻,改善线路参数,以适应P-V、Q-f下垂控制。逆变器加入虚拟电阻之后,削减了功率之间的强耦合;但系统电压降落也会大为增加。因此,给虚拟电阻增加自适应环节,使其取值随母线电压幅值波动不断地调整,因而能够减小母线电压偏差,保证系统的稳定运行,提高微电网的供电质量;并有效抑制系统环流。最后,通过MATLAB/Simulink搭建仿真模型,仿真结果验证了所提控制方法的正确性和有效性。

具有曲折对称臂结构的三频单极子天线设计46-49

摘要：设计了一款可以工作与WLAN/Wi MAX领域的、具有对称臂的三频单极子天线。天线由两个对称的折叠臂和不规则的接地板组成;其中,两个对称的折叠臂分别产生了2.4 GHz,3.5 GHz和5.8 GHz频段。使用不规则接地板可改善天线的阻抗匹配,天线通过SMA接头采用50欧的微带线进行馈电。天线在2.4 GHz处的带宽为7.5%(2.3~2.48 GHz),在3.5 GHz处的带宽为5%(3.41~3.58 GHz),在5.5 GHz处的带宽为6.5%(5.54~5.9 GHz),且天线在各个频段处有良好的全向辐射特性。最后,在仿真的基础上加工制作出实物并进行了测试,测试结果和仿真结果大致吻合,可以用到实际的无线通信中。

利用多种投票策略的水表读数字符分割与识别50-57

摘要：基于安卓平台提出了一种对水表图像读数进行自动识别的新方法。水表读数字符分割和识别算法主要包括三部分:(1)利用霍夫变换和一种投票策略检测出水表的外部轮廓,然后基于模板影像和水表中四个红色指针位置,利用仿射变换技术对水表字符区域进行定位;(2)对图像进行预处理和连通区检测,提出一种基于投票策略的方法进行字符分割;(3)在考虑数字字符可能出现粘连噪声和缺失的情况下,使用改进的Tesseract OCR识别引擎对字符进行识别。最终通过NDK编译平台将实现的C++程序移植到Android环境中。经过对100组数据进行系统功能测试,结果表明,水表智能识别系统取得了一定效果,能对水表读数进行比较准确和快速的读取。

甲壳素提取工艺条件比较及壳聚糖抑菌作用研究58-61

摘要：探讨凡纳对虾干虾壳制备甲壳素的生产工艺、壳聚糖的热稳定性和抑菌作用。以凡纳对虾干虾壳为实验原料,通过五种优选提取甲壳素实验方案进行比较,得出从凡纳对虾干虾壳中提取并制备食品级甲壳素的最优生产工艺;同时对甲壳素脱乙酰制备壳聚糖,并研究了壳聚糖的抑菌作用和热稳定性。甲壳素提取最佳条件:虾壳预处理为25 mm2,10%柠檬酸溶液中浸泡10 h,料液比(m∶v)为1∶10,97℃条件下10%Na OH处理3 h,脱色方法为10%的H2O280℃密封水浴浸泡2 h,料液比(m∶v)1∶10,可制得残留氮量1.70%、灰分含量0.91%、产率为25.16%的食品等级甲壳素;壳聚糖对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的MIC分别为0.25%和0.50%,且在常规食品加热温度条件下抑菌效果无明显变化。方案Ⅴ提取的甲壳素的灰分残留和氮残留符合食品级甲壳素要求,脱乙酰后的壳聚糖具备良好的抑菌作用和热稳定性。

终端区进场航线交叉点通行能力研究62-67

摘要：终端区航线交叉点是空中交通运行的瓶颈,其通行能力是表征交叉点运行状态的重要指标,深入研究交叉点的通行能力,能够为进离场航线优化及航线网规划提供理论指导,并为减少航班延误提供必要的技术支持。借鉴地面道路交叉口通行能力已有研究成果,依据终端区空域结构及航空器飞行特征,创新地提出终端区进场航线交叉点通行能力定义,建立了计算模型,深入分析了航空器飞行速度、机型组合、航线夹角对通行能力的影响。以天津机场终端区为例,计算进场航线交叉点CG点的通行能力,进行了实例验证及分析。

基于信息加工过程的管制人因差错概率量化方法研究68-73

摘要：为量化管制人因差错概率,基于信息加工过程设计管制人因差错量化工具,将管制任务中的差错界定为错报、虚报、漏报三种差错,并量化其发生概率。结果表明:信息加工过程中的人因差错概率数据经Box-Cox转换后服从正态分布。根据正态分布代表点与损失函数的关系划分出5级等级标准。管制人因差错量化工具及方法的设计能够有效鉴别岗位人员发生错报、虚报、漏报的风险等级,对管制员选拔以及安全风险评估具有一定的借鉴意义。

基于MODIS数据的海洋叶绿素反演算法研究74-80

摘要：海洋叶绿素的反演在海洋-大气系统的碳循环、赤潮灾害监测等方面具有重要意义。选择南海乐东县作为研究区,基于MODIS 250 m分辨率数据,将MODIS水色产品数据集和南海实测数据集作为实测值数据集分别建立二波段比值、植被指数NDVI以及逐步回归模型,反演研究区的叶绿素浓度。结果显示,基于南海实测数据集建立的反演模型精度普遍较高,R2值都达到0.7以上,其中逐步回归模型精度最高,R2值达到0.778 3。反演结果表明,在实测值支持下,MODIS高分辨率数据在叶绿素反演方面能够达到较好的反演效果,同时也提高了在MODIS数据使用方面的空间反演精度,证明MODIS高分辨率数据在海洋叶绿素反演方面能得到较好的应用。

V2O5/TiO2催化剂上NH4HSO4形成机理研究81-88

摘要：基于商用V2O5/Ti O2催化剂,通过模拟SCR脱硝试验装置的宏观试验及原位傅里叶变换红外的微观分析手段,对SO2催化氧化机理及硫酸氢铵(ABS)的形成机理进行了研究。结果表明,SO2吸附在催化剂表面后先与V5+—OH基团反应生成了金属硫酸盐中间产物(VOSO4),继而转化为SO3,O2与温度都对该反应有促进作用。催化剂上ABS生成主要有2种机理:一是由吸附态NH3与气相或弱吸附态SO2反应生成;二是由金属硫酸盐(VOSO4)与气相NH3直接反应生成。催化剂上ABS大约在200℃生成,在450℃分解,且NO能与ABS中的NH+4反应而促进其分解,但此反应与脱硝反应共存且为竞争关系。

载Ca磁性碳纳米管的预超声微波再生研究89-95

摘要：碳纳米管是新型的吸附剂,腐殖酸去除是饮用水处理的难点。在已开发出对水中腐殖酸具有良好吸附去除性能的载Ca磁性碳纳米管的基础上,为减少吸附剂应用成本,以超声预处理结合微波再生吸附剂。研究各再生条件对再生效果的影响,并对再生条件进行优化,对吸附剂及再生后的形貌、结构进行表征,考察再生对吸附剂的影响。结果表明,超声预处理结合微波对吸附腐殖酸的载Ca磁性碳纳米管具有较好的再生效果。超声时间对再生效果没有影响。再生率随微波功率的增大稍有增大,吸附剂溶液的溶剂量少则较快达到较高的再生率。再生率随着吸附剂质量增大而下降,但当吸附剂浓度高到125 g/L时再生效果仍保持良好。正交试验得到影响再生效果因素从大到小依次为吸附剂质量>微波时间>溶剂量>微波功率。在最佳再生条件下,再生率为100.14%。吸附剂经吸附—再生循环5次后再生率仍高于98%。再生后吸附剂比表面积有所上升,磁强略有下降,吸附质腐殖酸被降解,是载Ca磁性碳纳米管吸附腐殖酸的经济高效环保再生方法,具有应用前景。

水力空化结合Fenton过程降解甲基橙染料废水96-100

摘要：自行设计了一套以孔板为核心的空化装置,将水力空化与Fenton过程相结合,降解甲基橙。通过紫外分光光度计测定处理过程溶液的吸光度,考察了溶液p H、入口压力、孔板排布方式对甲基橙脱色率的影响;并与单一方法进行对比。结果表明:随着p H由7降至2,脱色率先上升后下降,最佳p H=3;随着入口压力由0.2 MPa增至0.6 MPa,脱色率也呈现先上升后下降的趋势,最佳压力为0.4 MPa;按照脱色率由高到低,排布方式依次为:均分布、环状分布、辐射分布;水力空化与Fenton过程结合较单一方法能量利用率有所提高,数值为1.42×10-4mg/J。

海洋环境混凝土结构附着生物抑制技术研究进展101-107

摘要：海洋环境混凝土结构表面易被大量海洋生物附着,侵蚀混凝土,降低其耐久性并对景观性造成一定的影响。通过文献介绍海洋附着生物的附着机理以及现有的一些不同观点。将抑制海洋生物附着的传统型技术从物理、化学、生物三个大类进行阐述,分别介绍其优缺点。归纳了新技术,从其改进其自身的润湿性、表面自由能、表面微观结构等性质,并具有特殊的物理化学特性和机械性能,从而有效地抑制附着进行对比。基于众多研究成果,对未来高效环保经济的抑制技术的研究发展趋势进行展望。

均角全距法钻孔轨迹一般计算公式的缺陷修正108-113

摘要：均角全距法是定向钻孔轨迹计算最常用的方法之一;但均角全距法一般计算公式存在一个缺陷:当临近两测点的方位角差值大于180°时,按均角全距法一般公式计算的方位角算术平均值方向与模型假设的实际平均方位方向正好相反;如果忽视此问题往往会造成水平向坐标增量出现较大的计算误差,进而影响钻孔定位精度。针对该问题,首先讨论了实际平均方位与方位角算术平均值的关系;然后通过严格的几何计算推导出了全新的均角全距法修正公式;最后采用一般公式、SY/T5088—2008《钻井井身质量控制规范》(下简称《规范》)算法、修正公式三种方法进行算例对比分析。计算结果显示:修正公式与《规范》算法的计算结果完全一致,证明了修正公式的正确性;当相邻两测点方位角差值大于180°,一般计算公式与修正公式的水平向坐标增量Δx、Δy正负异号,表明修正公式正好克服了一般公式方位算反的缺陷。总的说来,修正公式成功地解决了一般公式的缺陷,同时克服了《规范》算法需分类讨论的缺陷,建议推广使用。