科学技术与工程杂志 北大期刊 统计源期刊

科学技术与工程 2017年第14期杂志 文档列表

覆盖层厚度对远场长周期地震动能量特性的影响1-6

摘要：选取汶川8.0级地震中陕西省6个台站的东西向地震动加速度记录,通过HHT计算了各条地震动和其IMF分量的Hilbert能量和输入能量,对比分析了覆盖层厚度对远场长周期地震动能量特性的影响。结果表明：随着覆盖层厚度的增加,地震动的HE峰值、输入能量和Hilbert能量平均周期T_（mE）逐渐增加;当覆盖层厚度大于400 m时,地震动能量主要分布在低频区域,具有显著的长周期特性;当覆盖层厚度为0或很小时,地震动能量主要集中在前2~3阶IMF分量中,多个IMF分量的HE峰值较大,卓越IMF分量对结构的影响较小;随着覆盖层厚度的增加,地震动能量主要集中在高阶IMF分量中,仅1~2个IMF分量的HE峰值较大,其余分量均很小,卓越IMF分量的平均周期T_（mE）和原始地震动十分接近,对结构的破坏起主导作用,应重点研究。

下庄铀矿田白水寨地区绿泥石特征及其地质意义7-15

摘要：m绿泥石化是白水寨地区重要的成矿期蚀变类型。根据绿泥石的形貌特征,该地区绿泥石主要有4种产出形态：第一类为沿裂隙充填呈脉状分布的绿泥石;第二类是由云母类矿物蚀变而成的绿泥石;第三类是由长石蚀变而来的绿泥石;第四类是与铀矿物紧密共生的绿泥石。主要利用电子探针分析技术,对绿泥石化学成分进行研究。结果表明：该地区绿泥石主要为铁镁绿泥石、蠕绿泥石以及密绿泥石,指示其形成于还原环境,温度范围为172.81~228.49℃,平均为202.08℃,属中-低温热液蚀变;具体形成机制主要有“溶蚀-结晶”和“溶蚀-迁移-结晶”两种方式。

青海注斯楞地区铜（钨）矿找矿前景分析16-21

摘要：东昆仑华力西-印支期中酸性岩浆岩相关的斑岩型铜矿研究取得许多重大突破,注斯楞地区发育印支期斑状-似斑状二长花岗岩;且斑岩型矿化蚀变发育。该区中高温元素异常组合发育且与物探异常、构造和蚀变矿化岩体套合好,Cu、Sn和W元素丰度值高,具有典型的中高温热液作用下的斑岩成矿地质特征。区内矿化蚀变等特征与区域卡而却卡铜（钼）矿和乌兰乌珠尔铜（锡）矿地质特征相似;且岩体蚀变带及韧性剪切带内有数个铜、钨矿化点的发现。综合分析认为,注斯楞地区具斑岩型铜（钨）矿找矿的巨大前景。

论北京平谷新生代盆地的成因22-31

摘要：通过对北京市东北部平谷新生代盆地地层岩性、水文条件、深部构造、微小地震和盆地形态特征综合分析,提出平谷盆地并非第四纪断陷盆地,而是岩溶塌陷盆地的新认识。综合研究认为平谷盆地内基岩断裂可能大量发育;但新生代夏垫-马坊断裂带并没有在平谷盆地内发育;造成平谷盆地新生代断裂密布假象的原因是基岩埋藏古地貌;平谷盆地古溶洞形成时代可能为上新世-早更新世,盆地可能在早更新世发生塌陷,形成最初的盆地雏形。

基于水文地质参数敏感度分析的水库渗漏量不确定性评价32-38

摘要：岩溶地区地表水库与地下水有较为密切的水力联系,合理预测岩溶水库渗漏程度对工程设计与施工具有重要指导意义。以云南省某水库为例,在分析库区岩溶水文地质条件的基础上,利用USGS开发的Model Muse对水库扩建后受影响区域进行地下水数值模拟,并结合UCODE对渗透系数及入渗强度等参数进行敏感度分析。得出栖霞茅口组灰岩（P1q＋m）的渗透系数等四个敏感度较高的参数。这些参数在合理取值范围内存在多个值会对预测水库渗漏量及渗漏等级产生较强影响。因此,在利用数值法预测水库的渗漏等级时,首先应对研究区做全面细致勘察,提升参数的准确性与可靠性。

吉林省抚松县矿泉水形成机理及过程模拟39-44

摘要：根据在抚松县收集的水样以及测定的数据,做出Piper三线图以及分析了水化学特征。对水中氘氧同位素进行检测和含量分析,得知补给来源为大气降水;并根据氘的高程效应计算出补给高程在1 000~1 500 m之间,补给区域为自然保护区内、露水河镇的北部与东部、东岗镇及漫江镇的西南侧;利用放射性同位素氚计算了地下水年龄为30~50 a;并定性分析为现代水。运用Phreeqc软件中反向水文地球化学模拟模块对研究区三条路径上的水岩相互作用做了模拟,得知钾钙离子主要来源于钾、钙长石,镁离子主要来源于白云石,钠离子主要来源于岩盐和阳离子交换反应,锶来源于菱锶矿、钾长石、钙长石当中,偏硅酸来源于长石和伊利石。对于矿泉水的形成,前人一般从地质构造和水动力条件方面分析;且对抚松当地的矿泉水研究甚少。从质到量及时间空间的角度上系统地分析了抚松当地矿泉水的形成机理。

不同坡度和前期土壤含水率下裸地和草地的降雨产流试验分析45-53

摘要：坡度和前期土壤含水率是降雨产流过程的重要影响因素。为探讨其对降雨产流过程的影响,采用人工降雨模拟试验,对太行山前平原区不同坡度和前期土壤含水率下草地和裸地降雨产流过程进行了研究。结果表明：（1）草地和裸地的径流量均随坡度和前期土壤含水率的增加而增大,且裸地在稳定阶段的产流量以及累积产流量均高于草地;同时,前期土壤含水率较高时,累积产流量与降雨历时呈现出分段函数的关系;（2）径流系数、产流滞时以及入渗率随坡度和前期土壤含水率的增加分别呈现出增大、减小和减小的趋势,且两影响因素对草地径流系数、产流滞时及入渗率的影响程度均强于裸地;（3）裸地和草地的入渗率均随坡度和前期土壤含水率的增加,其变化速率逐渐增大,且较其他入渗模型,Horton入渗模型可以很好地估算土壤入渗率以及入渗量。通过试验研究,以期为进一步探索太行山前平原区降雨产流规律提供参考。

热源加载方式对大型结构件变形和应力的影响54-58

摘要：对大型结构件压轮的焊接过程进行数值模拟,分别采用双椭球热源和分段热源两种加载方式,得到了焊后压轮的变形和应力分布;同时采用三坐标和盲孔法残余应力测试仪进行了试验验证。结果表明：两种加载方式焊接变形趋势相同,双椭球热源加载焊后变形峰值小,其值为4.179 mm;应力分布趋势相同,在焊缝位置附近应力较大,且应力峰值相同,峰值为338.6 MPa。两种加载方式的焊接变形和应力与试验结果误差均能控制在30%以内,满足工程应用要求,证明了模拟结果的准确性。双椭球热源加载的计算时间是分段热源加载的7.2倍,综合计算效率和精度考虑,分段热源加载在大型结构件计算具有重大的使用价值。

水平井随钻电磁波电阻率数值模拟59-66

摘要：随钻电磁波电阻率随着钻井技术进步市场和份额逐渐增加,由于水平井测量环境与直井存在较大差别,仪器受到影响因素也与直井不同,明确水平井中随钻电磁波电阻率的测井响应规律有助于水平井测井资料解释。依据电磁波电阻率测量原理,根据Chew理论,推导了TI介质中电磁场的波场分解,进而建立三维空间电磁波电阻率数值模拟正演方法。模拟了不同工作频率、不同相对井斜角、不同围岩电阻率以及地层界面情况下电磁波电阻率的测井响应规律。结果表明：幅度比和相位差随着地层电阻率的增大而减小,表现出与地层电阻率呈单调递减的函数关系;相位差对地层电阻率的敏感程度明显优于幅度比,适用的地层范围更大;井斜角越大,地层界面上下地层电阻率对比度越高,越容易在层界面附近产生“极化角”,有助于识别地层界面;相同工作频率,围岩对幅度衰减电阻率的影响要大于相位差电阻率的影响;相同测量方式,围岩对低频工作模式的影响要大于对高频工作模式的影响;随井斜角的增大,幅度衰减电阻率与相位电阻率出现分离;工作频率越高,不同源距的电阻率值分离程度大。

凝析气藏水平井产能计算新方法及影响因素分析67-71

摘要：当前对于凝析气藏渗流和产能的研究是以直井研究较多,甚少有研究凝析气藏水平井产能。考虑压力变化对流体物性影响,对凝析气藏的产能进行研究评价。从常规的产能分析出发,考虑岩石应力敏感系数、气体高速非达西渗流因素,定义了气油两相拟压力,采用复变函数理论保角变换,推导凝析气藏气油两相渗流产能方程。实例计算表明,新公式与产能测试的误差仅为7.2%,准确程度高。产能影响因素分析表明,凝析气藏高速非达西渗流效应对产能影响较小,岩石应力敏感系数、油气体积比和滑脱因子对产能影响较大。随着岩石应力敏感系数和油气比的增大,气井无阻流量逐渐降低,而随着滑脱因子的增大,无阻流量不断增大。

控制棒位置及局部温度扰动对熔盐堆有效倍增因数的影响72-78

摘要：熔盐堆是第四代反应堆中唯一一种以液体为燃料的反应堆,因此对于熔盐堆反应性的研究不同于其他反应堆。基于蒙特卡洛方法,利用Monte Carlo N-Particle（MCNP）软件模拟控制棒在堆芯径向不同位置及轴向不同插入深度对熔盐堆堆芯有效倍增因数的影响。随后将熔盐堆堆芯由上到下划分成八个区域,分别计算熔盐与石墨在八个不同区域发生多普勒效应,以及发生膨胀效应对整个堆芯的有效倍增因数的影响。结果表明控制棒位于熔盐堆不同位置对反应堆有效倍增因数影响不同,沿径向21.21 cm处插入深度80 cm时控制棒有效利用价值最高。熔盐在不同区域发生多普勒效应时,顶部和底部对反应堆有效倍增因数影响相对较大。不同区域熔盐发生膨胀效应时,轴向中心处对有效倍增因数的影响相对较大。石墨发生局部温度扰动对有效倍增因数的影响较小。

结合群组动量特征与卷积神经网络的人群行为分析79-85

摘要：针对现阶段人群行为分析的特征提取效果不佳,人群行为分析结果达不到视频分析的要求。提出一种基于人群群组级别的动量特征,分别表示人群的集体性、稳定性和冲突性,然后将三组人群群组动量特征输入至卷积神经网络进行训练,最后在Violence数据集上进行人群行为分析实验。实验结果表明,提出的群组动量特征能够在群组级别表达出人群的基本特性,这些特性在人群行为分析中能够建立可识别较高的特征,在Violence数据集上的测试结果显示。提出的群组动量特征能够扩展到独立场景,对于任何场景的人群行为分析都能够获得鲁棒的基础动量特征,而采用卷积神经网络进行的训练和分类,能够提升人群行为分析的精确度。与传统特征及分类方法相比,在各种不同的独立场景中,将标注结果精度提升了13%左右,在视频场景人群行为分析中具有较强的实践意义。

基于多层超限学习机的滚动轴承故障诊断方法86-91

摘要：针对目前轴承故障诊断领域存在的海量数据问题及快速学习、实时监测的诊断要求,采用一种多层超限学习机方法对滚动轴承故障数据进行诊断测试。该方法直接学习轴承故障振动时域信号,与传统诊断方法相比,省去了复杂的信号处理过程,更加简便。将多层超限学习机方法的诊断结果分别与单层超限学习机、深度神经网络方法的诊断结果进行比较,多层超限学习机具有明显优势：（1）与单层超限学习机相比,多层超限学习机具有更好地学习和特征提取能力,其诊断准确率可达到98.29%;（2）与深度神经网络相比,多层超限学习机能够在保证较高诊断准确率的前提下,获得较快的训练速度,其训练速度较深度神经网络提高了41倍。结果表明,所采用的方法在滚动轴承故障诊断方面具有很好的效果和应用价值。

基于小偏置碰撞力匹配研究的车身前端结构改进92-96

摘要：为研究上边梁、前纵梁以及副车架三个结构的等效轴向力对汽车抗撞性的影响,对某中级轿车进行了三种结构形式的改进。根据有限元仿真计算结果,纵向对比同一结构形式的等效轴向力,横向对比不同结构形式的等效轴向力。归纳出前舱等效轴向力分布规律,建立高精度的二阶近似模型,对模型进行多目标优化求解,得到上边梁、前纵梁和副车架等效轴向力分布解,利用该等效力解完成了结构的正向设计。经仿真试验验证,新的设计测量点侵入量与原车相比最大侵入量减少了140 mm。

基于数字图像相关的机翼有限元模型试验验证97-104

摘要：针对无人机机翼承载变形,传统测试系统只能提供离散、有限个数据点用于有限元模型验证的局限性,采用数字图像相关（digital image correlation,DIC）方法,测量某无人机机翼在压缩载荷作用下蒙皮表面的挠度场和应变场。基于MATLAB最近点迭代算法,实现数值模拟与180 000个DIC数据点的线性回归分析。结果表明：三组试验测得翼尖最大位移分别为92.8 mm、89.5 mm和87.5 mm,模拟结果为86.2 mm,相对误差均在10%以内;两段分析区域的展向正应变场,平均试验结果与模拟的相关系数分别为0.88和0.87,两者吻合度良好,所建立的有限元模型合理。

含裂纹Al2024薄板剩余强度和剩余寿命的影响因素105-109

摘要：机械构件在使用的过程中难免会造成各种裂纹缺陷。为了保证含裂纹结构的使用安全,应用韧性断裂准则和最大周应力准则建立了含裂纹结构的剩余强度和剩余寿命的分析模块。利用上述分析模块探索了裂纹深度和裂纹倾斜角对含裂纹Al2024铝板剩余强度和剩余寿命的影响能力,并利用回归分析分布拟合出了剩余强度和剩余寿命的表达式。研究结果表明：剩余强度和剩余寿命的分析模块准确可靠;剩余强度随裂纹深度和裂纹倾斜度成指数变化,裂纹深度从15 mm增加到40 mm,裂纹倾斜角从60°减小到0°过程中,剩余强度从249.50 MPa减小到79.78 MPa,说明从剩余强度上讲深裂纹和小倾角裂纹对结构危害较大;剩余寿命与裂纹深度和裂纹倾斜角也成指数关系,在研究范围内随裂纹深度的增大和裂纹倾斜角的减小剩余寿命从148 871减小到4 481,说明从剩余寿命上讲深裂纹和小倾角裂纹危害较大。研究结果表明深裂纹和小倾角裂纹对结构危害较大,在周期性检查过程中要特别注意;同时该方法对于结构剩余强度和剩余寿命的评估提供了有益的参考。

利用单颗粒气溶胶质谱仪研究石家庄市采暖结束前后大气细颗粒物污染特征及成因110-119

摘要：2016年3月1日~20日期间,石家庄市区于采暖期结束前后出现两次重污染天气。为探究重污染天气成因,利用位于石家庄市大气自动监测站（20 m）的单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS）对两次重污染天气期间的细颗粒物化学组成进行分析;并结合颗粒物质量浓度和气象条件等对重污染天气成因进行了推定。结果表明,3月采暖期（3月1日~15日）期间共发生为期1 d的重度污染天气,主要成因为来自燃煤（贡献率42.6%）和工业工艺源（26.4%）的颗粒物严重累积;采暖期结束后（3月16日~20日）出现了连续3 d的重度污染天气,前期主要成因为来自机动车尾气（25.5%~25.9%）和工业工艺源（23.0%~25.5%）的颗粒物严重累积;后期首要污染源变为燃煤（28.6%）和工业工艺（27.4%）。监测过程中,PM_（2.5）与气象条件的相关性较高,r_（湿度/2.5）=0.76,r_（大气压/2.5）=-0.58,r_（风速/2.5）=-0.65,r_（温度/2.5）=0.35。综合来看,高湿状态下空气的低压静稳和低空传输,共同促使燃煤及工业工艺源的颗粒物累积,二次转化加剧后导致3月4日的重污染天气;而采暖期结束后,在同样不利于扩散的气象条件下,机动车尾气及工业工艺源的颗粒物累积,二次转化加剧,从而导致3月17和18日污染小高峰;不同于前两日,燃煤和工业工艺源的累积,二次转化加剧,导致了3月19日凌晨的污染小高峰。

光腔衰荡光谱技术应用于痕量气体检测的研究进展120-130

摘要：光腔衰荡光谱（CRDS）技术在对痕量气体的检测技术中占有重要的地位。对基于光腔衰荡光谱技术的痕量气体检测相关研究进行了综述,分析了光腔衰荡光谱技术的相关工作原理及技术特点。介绍了CRDS痕量气体检测在大气环境、生物医学、燃烧化学等方面的研究进展以及存在的问题;总结了CRDS痕量气体检测的发展趋势。