mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
孕穗期冷水胁迫下施用外源物质对寒地粳稻氮光合效率及产量的影响

【目的】制定减灾保产化控栽培技术,有效抵御寒地粳稻孕穗期低温冷害。【方法】采用裂区试验设计和中心组合试验设计,基于产量相关指标隶属函数值,筛选出寒地粳稻孕穗期冷水胁迫下氯化钙(CaCl_2)、谷氨酸(Glu)、γ-氨基丁酸(GABA)三种外源物质最适施用浓度及其最适浓度配比,并研究孕穗期冷水胁迫下施用最适浓度配比三种外源物质(CGG)对寒地粳稻氮光合效率及产量形成的影响。【结果】1)孕穗期冷水胁迫下施用CGG最适浓度配比为1.87 mmol/L CaCl_2、2.76 mg/LGlu、4.40 mmol/L GABA,隶属函数平均值最大(0.932)。2)与正常灌溉相比,孕穗期低温胁迫下寒地粳稻氮光合效率下降;与孕穗期冷水胁迫相比,施用最适浓度配比CGG可显著提高东农428齐穗期叶面积指数(5.37%)及氮光合效率(4.53%);可显著提高松粳10齐穗期单位面积叶片干物质量(2.56%)和叶面积指数(3.39%)。3)与孕穗期冷水胁迫相比,施用最适浓度配比CGG可提高寒地粳稻抽穗至成熟期干物质积累量,但其积累量仍低于正常灌溉水平,且在品种和处理间存在差异。4)与孕穗期冷水胁迫相比,施用最适浓度配比CGG寒地粳稻产量及产量构成因素均有所上升,但仍低于正常灌溉水平,且对冷敏感的品种影响更为显著。5)与孕穗期冷水胁迫相比,施用最适浓度CGG东农428和松粳10温度生产效率平均增幅分别为5.55%和23.72%。外源CGG对于温度生产效率差异的贡献率为8.99%。【结论】孕穗期冷水胁迫下施用最适浓度配比CGG可通过促进齐穗期叶片生长,进而提高群体氮光合效率,有利于抽穗后干物质积累及产量形成,减轻孕穗期冷水胁迫对寒地粳稻产量造成的损失,提高寒地粳稻温度生产效率。
重金属污染河流生态修复区挺水植物对重金属的吸收特性

为了分析比较滇东南选矿区重金属污染河流———小白河生态修复区所种植芦苇和香蒲对重金属的吸收及生态修复效果差异,于2015年4月在小白河西岸野生植物区及东岸生态修复区采集土壤及植物样品,对样品进行烘干、消解,使用电感耦合等离子体发射光谱法测定样品中铅(Pb)、锌(Zn)、铬(Cr)和镍(Ni)这4种重金属的含量,使用原子荧光光谱法测定样品中砷(As)的含量.结果表明: ①小白河东岸生态修复区湿地底泥中As和Zn污染最为严重,但东岸底泥中各重金属含量已明显低于西岸,其中芦苇种植区底泥中w(As)和w(Ni)较西岸分别降低了38.82%和50.53%,香蒲种植区底泥中w(As)和w(Ni)较西岸分别降低了13.54%和21.95%. ②芦苇对As、Pb、Zn和Pb、Cr以及Cr、Ni这3组重金属的吸收存在显著的协同作用,香蒲对重金属吸收的协同作用表现在As、Zn、Ni和Pb、Cr这2组重金属中,这种重金属吸收协同作用在芦苇中更明显. ③芦苇对Cr的生物富集系数(BCF)较高,对Cr的转运系数(TF)为0.80,属于富集型耐受策略,芦苇对Zn和Ni属于根部囤积型耐受策略;香蒲对Pb、Zn、 Ni、Cr这4种重金属的BCF较大,TF均接近1,属于富集型耐受策略,对As属于根部囤积型耐受策略.研究显示,芦苇可作为重金属污染河流生态修复区的先锋植物,香蒲的重金属生物富集效率较高,将重金属富集于地上部的能力较强,可考虑将植物分区种植的模式改为间作种植,并定期收割香蒲地上部,以使生态修复区具有更好的重金属修复效果.
兼顾下游生态流量的溪洛渡-向家坝梯级水库蓄水期联合优化调度研究

金沙江下游为珍稀特有鱼类国家级自然保护区,鱼类自然繁殖生长需要适宜的生态流量。为探究金沙江下游已建成的溪洛渡-向家坝梯级水库蓄水期的适宜生态流量改变度与梯级水库发电量间的关系,采用RVA法量化下游河道适宜生态流量,建立以调度期内发电量最大和下游河道适宜生态流量改变度最小为目标的梯级水库群多目标优化调度模型,并用NSGA-Ⅱ算法(非支配排序遗传算法)对模型进行求解。以典型丰水年、平水年、枯水年溪洛渡的入库流量进行优化调度计算,结果表明:在满足约束条件下,丰水年发电量最大增加0.7%,而对应的适宜生态流量改变度增大20.82%;而以生态为目标时,可通过发电量损耗0.48%来减少28.06%的适宜生态流量改变度。平水年发电量较常规调度相比最大可增加1.28%,此时适宜生态流量改变度增大13.87%;而以生态为目标时,适宜生态流量改变度减小22.53%,但发电量损耗0.62%。枯水年发电量较常规调度相比最大可增加1.89%,此时适宜生态流量改变度增大4.96%,而以生态为目标时,适宜生态流量改变度减少13.7%,但发电量损耗0.35%。研究成果可为金沙江下游溪洛渡-向家坝梯级水库生态调度方案的制订提供参考。
黄土垂直和构造节理的几何差异性及拓扑学研究

黄土节理是地下水的赋存场所和运移通道,它们使土体破碎进而影响稳定性和强度,是各类地质灾害的构造基础,准确分析其发育特点和展布规律,是理解黄土频发灾害的关键步骤。通过现场调查、数理统计和拓扑分析,对陇西地区黄土进行系统研究。结果表明: ①陇西地区主要发育优势走向为NNW、NWW和NE向的构造节理,这是受区域内走滑断裂带和逆倾滑断裂带影响的结果;②构造节理优势组的产状服从高斯正态分布,倾角多为60° ~ 80°,垂直节理的产状随机分布、离散型较强;③2种节理的平均间距均较宽,张开度属"开裂"范围,延续性中等,但垂直节理的间距分布范围更集中,构造节理的张开度相比更小;④拓扑分析显示I型节点占主导,节理延伸过程易被中断,分支比处于3以下的低水平,该方法能更简单、直观地描述连通性。研究结果可以为新构造应力场恢复、掌握黄土节理发育基本规律、节理网络数值建模等提供基础数据。
高年资专科护士自我超越驱动力的质性研究

目的了解高年资专科护士自我超越的促进因素。方法对15名高年资专科护士就自我超越的动力因素进行深入访谈,对访谈资料采用内容分析法进行归纳和提炼。结果归纳出2个主题和9个副主题,包括内在驱动力(思维结构改变、个性特征、目标导向、反馈寻求行为、反思与自我激励)和外在驱动力(团队支持、领导授权、外源性压力和社会认可)。结论促进高年资专科护士自我超越的因素是多方面的,建议护理管理者采取相应措施,重视发挥专科护士的内在动力,优化外力支持环境,以促进专科护理队伍建设。
急性心肌梗死患者急诊救治管理系统的开发与应用

目的加强急性心肌梗死患者急诊救治管理,缩短患者救治时间。方法在医院现有信息系统基础上,基于PDA构建急性心肌梗死患者急诊救治管理系统,实现对急性心肌梗死患者抢救过程的智能化全程监控。将此系统应用于2019年收治的75例患者(观察组),并与2018年的84例患者(对照组)进行应用效果比较。结果观察组门球时间及救治各环节用时显著短于对照组(均P<0.01);系统应用后观察组抢救路径完整执行率达到86.67%,医护人员对系统使用满意率为93.33%。结论基于PDA开发的急性心肌梗死救治管理系统,可规范患者诊疗过程,实现对患者抢救过程的科学管理,有效缩短患者门球时间,有利于提高抢救效率。
垃圾焚烧厂恶臭污染物分布特征及健康风险评价

以北京某典型垃圾焚烧厂为研究对象,分析了其不同工艺流程中的恶臭污染物浓度,并进行了健康风险评价。结果表明:(1)共有60种恶臭污染物检出,不同工艺流程中的恶臭污染物总质量浓度由大到小依次是垃圾料坑((128.20±3.63)mg/m~3)>渗滤液池((58.50±3.45) mg/m~3)>卸料区((45.70±1.34) mg/m~3)>炉渣堆放处((22.63±1.38) mg/m~3)>烟气净化系统((9.33±0.88) mg/m~3)。(2)有13种恶臭污染物阈稀释倍数大于5,其在不同工艺流程中的理论臭气浓度排列顺序与恶臭污染物总浓度一致。(3)卸料区和渗滤液池的非致癌风险危害指数大于1,可能存在非致癌风险,主要非致癌风险物是苯和二甲苯。卸料区、炉渣堆放处和渗滤液池的终生致癌风险大于10~(-4),存在较大致癌风险,主要致癌风险物是苯和乙苯。建议该垃圾焚烧厂加强对恶臭污染的控制和处理,做好对职业暴露人群的健康防护。
某废弃硫酸厂场地土壤重金属污染特征及健康风险评估

以某废弃硫酸厂场地为研究对象,对该场地土壤中As、Cd、Cu、Pb、Zn的污染特征进行分析,并对该场地进行健康风险评估。采用单因子污染指数法、主成分分析和相关性分析对场地重金属污染特征及污染来源进行分析,并评价目标污染物的健康风险。结果表明,Zn、Cd、As、Pb、Cu最大超标倍数分别为18.86、320.25、466.00、132.50、12.42倍。污染比较严重的区域主要分布在厂区的原堆渣场、磷石膏、硫酸以及锌锭的生产车间,随着土壤深度的增加,污染物都发生了不同程度的垂向迁移。As、Pb具有同源性,来源于工业废渣的裸露堆放;Zn、Cd来源于硫酸以及锌锭生产车间,Cu与其他重金属具有相似的污染途径,受废渣堆放、硫酸生产、锌锭制造的共同影响。根据健康风险评价结果,土壤中As、Cd、Pb均超出可接受风险水平,是后续场地修复的目标污染物。
绍兴城区夏季大气挥发性有机物特征、来源及大气反应活性

研究了2019年夏季(8月)绍兴城区的烷烃、烯烃、炔烃、芳烃、卤代烃、含氧挥发性有机物(VOCs)、腈7类共98种VOCs的特征、来源及大气反应活性。结果表明,7类VOCs的平均质量浓度由大到小依次为烷烃(24.29 μg/m~3)>卤代烃(17.17 μg/m~3)>芳烃(15.89 μg/m~3)>含氧VOCs(14.72 μg/m~3)>烯烃(4.06 μg/m~3)>炔烃(1.23 μg/m~3)>腈(0.27 μg/m~3)。烃、腈和卤代烃白天浓度低,夜间浓度高,含氧VOCs基本上终日保持稳定。白天交通排放的贡献较为显著;夜间除交通排放外,挥发性有机溶剂的使用对绍兴城区夏季VOCs也有重要影响。此外,VOCs在一定程度上受到了长距离气团传输的影响,也存在一定的老化现象。烯烃、芳烃是绍兴城区夏季最具大气反应活性的VOCs。
矿区景观格局演变及生态系统服务价值响应

以铜锣山南段矿区为研究目标,借助高分辨率遥感数据获取景观覆被信息,测算景观格局指数和修正后的生态系统服务价值(ESV,万元)。结果表明:(1)ESV总计增加76.34万元。林地和水域的ESV上涨幅度最高,分别增加61.47万、22.34万元。山脊的峰丛及边缘、319国道沿线和采矿区中心地的ESV增长明显,植被恢复、水环境修复工程等有效改善了矿区生态环境。(2)各类景观的敏感性指数(CS)都小于1,其中2018年林地CS为0.83、未利用地CS接近于0。ESV对生态系统服务价值系数的变化缺乏弹性,说明核算结果可靠,可为生态修复提供参考。
宝鸡市冬季城郊水溶性离子浓度的昼夜变化及粒径分布特征

为研究宝鸡市冬季城郊水溶性离子浓度的昼夜变化及粒径分布特征,用分级采样器在宝鸡市城区和郊区同步采集2017年12月至2018年1月大气颗粒物,用离子色谱法分析9种离子的粒径分布。结果表明:(1)宝鸡市PM_(2.1)(粒径≤2.1 μm的细粒子)和PM_(>2.1)(粒径>2.1 μm的粗粒子)均呈郊区高于城区、夜间高于昼间的特征,PM_(2.1)是颗粒物主要组成部分。二次离子(SO_4~(2-)、NO_3~-和NH_4~+)是水溶性离子的主要成分,且主要存在于PM_(2.1)中。城郊NO_3~-/SO_4~(2-)(质量比)均大于1.6,表明宝鸡市移动污染源贡献大;(2)城郊PM_(>2.1)、PM_(2.1)及6种主要离子均呈双模态分布,二次离子主峰分布于>0.43~1.10 μm粒径段,Ca~(2+)、Na~+、K~+的主峰分布于>4.70~5.80 μm粒径段;(3)不同粒径段的硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)均呈双模态分布,主峰分布于>0.43~1.10 μm的细粒径段,说明在PM_(2.1)中更易发生硫氧化反应和氮氧化反应。人为活动及车流量的昼夜时段性差异是造成城郊SOR和NOR差异的重要原因。
基于MEMS工艺的硅基毫米波铁氧体环行/隔离组件

为满足器件小型化、集成化、高功率密度等需求,基于MEMS工艺技术,利用半导体材料硅作为衬底,设计并制作了一款小型化毫米波环行/隔离组件。该组件采用双层硅片键合的结构形式,将铁氧体嵌套于下硅片,铁氧体上部中心结电路制作在上硅片下表面,使得整个电路保持连续。该结构有效克服了由于电路不连续导致的器件性能恶化。仿真分析表明,该结构单节环行器在32~38 GHz内隔离度≥20 dB,环行/隔离组件平面尺寸小于5×7 mm,在33.5~36.5 GHz范围内实现驻波比≤1.35,损耗≤0.9 dB,隔离度≥18 dB的性能。测试结果表明,环行/隔离组件在35 GHz左右实现了较好的环行/隔离性能。
Bi~(3+)-Li+-V~(5+)协同取代对低温烧结YIG铁氧体结构及性能的影响

为了实现石榴石型铁氧体(YIG)的低温烧结以适应LTCC技术,采用传统固相法,制备了多元离子(Bi~(3+)-Li+-V~(5+))协同取代的YIG铁氧体材料,系统研究了多元离子取代对材料结构特性、微观形貌和电磁性能的影响。结果表明,在900 ℃下烧结的样品其主晶相为石榴石相。随着取代量的增加,材料的密度、饱和磁化强度(4πM_s)先增大后减小,铁磁共振线宽(ΔH)和矫顽力(H_c)先减小后增大。最终,在x=0.03得到了样品的最佳性能。
永磁铁氧体粉体六价铬控制

采用低氧化锶含量的高摩尔比配方体系及干燥窑尾气辅助加热的烘干方式,可有效消减产品中Cr~(6+)含量,使产品中Cr~(6+)含量<10 ppm。当氧化铁与氧化锶的摩尔比为6.2时,产品的综合性能最优:Cr~(6+)含量为8 ppm,剩磁Br为261 mT,内禀矫顽力Hcj为311 kA/m。干燥窑尾气辅助加热的烘干方式,可使产品中Cr~(6+)的含量稳定在7~8 ppm,并使物料的料面温度保持在300 ℃以下,减少烘干能耗50 %。
晶粒取向对M型钡铁氧体纳米线阵列磁性能的影响:微磁学模拟与环行器设计

相比于块体或者薄膜结构,纳米线阵列结构的M型钡铁氧体由于具有极高的形状各向异性、剩磁比和更高的共振频率,非常适合应用在Ka波段自偏置环行器中。通过微磁学模拟手段详细研究了晶粒取向对M型钡铁氧体纳米线阵列磁性能的影响,并基于微磁学模拟结果设计了自偏置环行器。结果表明,随着取向角φ的减小,M型钡铁氧体纳米线阵列的剩磁比、矫顽力和共振频率增高,在φ=10 °时,剩磁比高达0.99,矫顽力μ0Hc=1285 mT,共振频率为54 GHz。环行器的性能也随着取向角φ的减小而变好,在φ=10 °时,环行器工作频率为41.4 GHz,工作带宽达1270 MHz。
渐进式约束扩展的机械臂运动规划算法

为了保证冗余机械臂带约束运动规划时的路径连续性,针对目前的直接插值和连续插值方法潜在的约束失效和路径失效问题,提出渐进式约束扩展的快速搜索随机树算法(PCE-RRT)。该算法在进行搜索树扩展时引入了一种渐进式约束扩展方法,该方法使用带有最近点信息的逆运动学计算策略,可以在保证任务约束的情况下迭代缩短最近点和扩展点的距离,让每一次扩展都能够保证搜索树的约束性和连续性。PCE-RRT可以使最终生成的搜索树很好地贴合于约束流形子空间,且树上任意两个相连节点都能满足连续条件。通过仿真实验对算法进行验证,实验结果表明该算法能够为机械臂带约束运动规划问题提供同时满足约束性和连续性条件的路径解。
基于云模型的智能冰箱设计评价

为提高产品设计评价的精确性和客观性,提出一种基于云模型的设计评价体系和流程。针对智能冰箱的特征,构建了结构功能、智能交互、外观特征3个1级指标和20个2级指标的评价体系,通过熵权法确定了各指标的权重;确定评价指标的等级量值区间,并将定性描述转化为云滴,形成相应的多层次综合云;基于云模型参数进行数据分析和比较,得出设计评价结论。结果表明:对多个产品样本进行设计评价时,云模型评价可将定性语言转化为定量数据,改善设计评价的模糊性,为后续改进设计提供参考。
一种新型隧道全向模板衬砌台车设计与应力分析

根据大多数开挖隧道的特性,针对现有衬砌台车的短板,设计了一种新型自动行走全向模板衬砌台车,能够适用于含有横向或纵向坡度隧道。首先介绍了新型模板台车的结构,并利用MIDAS辅助设计软件对模板、拱板及通梁等关键部件进行了应力分析。结果表明结构设计合理,在最不利荷载作用下,台车骨架和模板变形均符合施工要求。
基于眼动追踪技术的农机装备外观改良设计

为提高农业机械装备外观设计评价的客观性,将眼动追踪技术应用到设计中。以斜插式穴盘苗嫁接机为例,在改良设计过程中,采用眼动追踪技术得到用户对原设备外观特征的关注点和兴趣点,以此确定重点改良区域及特征,并应用人机工程学和色彩心理学等相关理论与方法进行设计。应用模糊综合评价方法验证了眼动追踪技术在辅助斜插式穴盘苗嫁接机外观改良设计上的可行性,提高了设计过程中的客观性,为同类装备的外观设计提供参考。
双工作行程椭圆曲柄滑块机构综合

双工作行程机构是指在原动件的一个运动周期内,执行构件具有两个工作行程和两个回退行程的机构。椭圆曲柄是能够生成椭圆曲线的行星机构,用椭圆曲柄替代曲柄滑块机构的驱动曲柄,相当于一个具有变化的长度和速度、沿着椭圆曲线运动的曲柄,从而改变了滑块的运动特性。适当选择机构参数可使椭圆曲柄滑块机构具有双工作行程运动特性。文中用一个特殊类型的椭圆曲柄滑块机构作为双工作行程机构,给出了机构分析与综合方法,分析了机构参数对各个行程的影响,给出了各个参数的选择范围,为双工作行程机构设计提供了理论依据。
大范围转动弹性梁非线性动力学建模与摄动解耦

计及弹性梁大范围转动与弹性小变形之间的耦合作用,应用假设模态法进行坐标离散,采用Galerkin法和Hamilton原理建立弹性梁刚柔耦合非线性动力学模型;依据摄动理论构建正则摄动式,进而完成弹性梁非线性动力学的摄动解耦,在此基础上深入解析了摄动解耦误差及有效时间序列与阻尼系数的耦合关系。研究结果表明:在有效时间序列内摄动解耦精度较高,可通过简单增加摄动级数来进一步提高精度,避免了数值类方法存在的大量计算。
扩口结构对低NO_x旋流燃烧器一、二次风混合特性的影响

针对某电厂燃用烟煤的B&WB—2028/17.5- M锅炉,结合炉内整体空气分级技术,对所设计的低NO_x旋流燃烧器按1∶4缩小建立冷态单相模化试验台,采用热质比拟法研究一次风扩口长度/外二次风扩口长度对一次风、二次风混合特性的影响。分析试验数据可知:在燃尽风率为25%条件下,适当增加一次风扩口长度,延迟二次风与一次风/煤粉混合物混合,对抑制氮氧化物是有利的;为了保证燃烧器稳燃性能,一次风扩口长度不宜超过外二次风扩口长度的50%;适当缩短外二次风扩口长度,延迟二次风与一次风/煤粉混合物混合,对抑制氮氧化物是有利的,外二次风扩口长度不宜超过内二次风扩口长度的2倍。
燃煤机组深度调峰运行下SCR入口烟温预测方法研究

提出一种基于模糊聚美-最小二乘向量机-神经网络(FCM- LSSVM- ANN)的多模型融合方法,对全工况下选择性催化还原(SCR)入口温度进行提前预测。采用模糊聚类对不同工况下的锅炉系统运行数据进行分解,并建立若干个基于最小二乘支持向量机的预测模型,最后采用神经网络对预测结果进行非线性融合得到最终预测结果。多模型融合的方法可以对锅炉系统全工况的运行特性进行学习,能更准确地完成负荷大范围波动条件下SCR入口温度预测。同时本文采用某600 MW机组实际运行数据对所提方法进行对比验证,结果表明本文方法能够实现该机组30%~ 100%负荷范围SCR入口温度的准确预测,平均预测偏差控制在± 4℃以内,相对误差大多数情况下小于1%。本模型可以为燃煤机组深度调峰下脱销系统入口温度进行提前预警。
含气率对多相混输泵叶片应力应变的影响

为了揭示流固耦合作用对多相混输泵的影响规律,以一单级多相混输泵为研究对象,选取气液两相作为运输介质,基于ANSYS软件进行数值计算,流体域采用TurboGrid进行结构化网格划分。通过计算得到不同含气率下叶片表面的应力和应变分布规律。结果表明:在不同含气率下,动叶轮内最大变形量均出现在流向系数为0.1附近,而静叶轮内变形最明显的位置位于叶片的进口与出口处;随着含气率的增加静叶轮内叶片的变形量有一定程度的下降,但降低的程度要低于动叶轮内叶片的变化量。在动叶轮内,随着含气率的增加压力面和吸力面等效应力整体减小,且最大等效应力区域逐渐向叶轮进口方向移动。研究结果可为多相混输泵的开发与结构优化提供参考。
具有梯度波纹结构的硅基可延展柔性PN结

在利用旋涂掺杂工艺制备基于硅单晶薄膜条带的PN结结构基础上,通过将条带转印至预拉伸柔性基底的方法,使具有PN结结构的硅单晶条带在柔性基底预应变释放后受力屈曲,得到了具有波纹结构的可延展柔性PN结器件。三维轮廓表征结果表明,非规则对称梯形硅单晶薄膜条带在柔性基底被释放后形成了振幅和波长渐变分布的梯度波纹结构。通过对不同退火时间所制备的PN结进行I-V特性表征,观察到PN结正向电流与掺杂时间呈正相关,但过长的掺杂时间会导致PN结单向导通性能下降。最后,在不同宏观拉伸应变下对具有梯度波纹结构的可延展柔性PN结进行了I-V特性表征,测试结果表明梯度波纹结构能够在一定的宏观拉伸应变下保持器件性能稳定,展示了该结构在柔性电子领域的应用潜力。
共箱GIS量产中若干问题的研究

随着GIS逐渐由分箱型发展到共箱型,涌现出了许多新的课题。文中从共箱GIS母线的结构入手分析其短路故障时的电磁力,约是分箱GIS的几十倍。这么大的电磁力都要由共箱绝缘盆来承担,所以其相间的机械强度尤为重要。目前关于共箱绝缘盆相间机械强度的相关标准和技术资料都比较少,各GIS设备生产厂商都是依据各自企业的内部标准进行试验,对其相间机械性能的验证试验鲜有实施,这与共箱GIS的实际运行工况不符。文中提出了相间机械试验的一种试验装置和试验方法以供参考。其次,按照GB 7674— 2008附录B《内部故障电弧条件下GIS的试验方法》,对于共箱GIS应进行三相电弧试验,亦即电弧在相间燃烧、不在母线导体与壳体之间持续。此时再用外壳烧穿时间来考核电弧的外部效应不大合适,文中提出用防爆膜爆破的持续时间来考核电弧的外部效应较为合理。最后,对于量产中的GIS局放不良问题进行了分析及试验验证,认为是共箱绝缘盆与其外置金属法兰间的装配空气间隙放电所致,通过采取装配前在绝缘盆的外周涂刷导电胶的措施解决了该问题。同时提出对于外置金属法兰的装配式绝缘盆(不限于共箱),若能在开发设计时于低电位区的内部增设合适的接地金属屏蔽环,将有助于GIS局放性能的提升。通过对这些课题的追根求源、理论分析,可为GIS的研发、量产及安全运行提供宝贵的经验。
基于主成分分析和支持向量机的高压断路器机械状态识别方法

高压断路器分合闸过程中的触头行程曲线蕴含着反映其内部机构机械状态的丰富信息,是实现其状态识别和故障诊断的重要依据。文中提出了一种基于主成分分析和支持向量机的高压断路器机械状态识别方法,基于奇异值分解计算特征量的主成分,降低特征量的维度,筛选出包含主要信息的特征矩阵,然后基于特征矩阵构建支持向量机,结合交叉验证网格搜索确定最优参数,进而确定最优分类模型。对实验数据的分析结果表明,该方法可以有效提取触头行程曲线中蕴含的特征信息,准确度高达99%,可以实现对高压断路器机械状态的识别。
户内变电站楼面GIS电气设备地震响应分析

户内变电站中气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)通常布置在2层楼面上,地震作用下,楼面电气设备受到生产综合楼结构对地震动的放大作用而产生较强烈的动力响应。文中结合某220 kV户内变电站结构,对楼面众多GIS电气设备进行了精细化有限元建模,对生产综合楼——楼面GIS电气设备整体模型和生产综合楼主结构模型分别进行动力特性分析和地震时程响应分析。结果发现:①主结构模型和主—附结构模型的前3阶频率和振型均相近;②2层楼面加速度峰值放大系数超过2.0,3层楼面加速度峰值放大系数超过3.0;③楼面GIS悬臂套管竖向振动较大,导致吊杆根部和GIS悬臂套管端部应力响应较大。建议抗震分析时应考虑生产综合楼结构对地震动的放大作用,适当增大规范中对楼面动力反应放大系数的取值。
GIS拆装智能平台失衡计算及应力分析研究

气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated switchgear,GIS)拆装智能平台是一种用于户外拆装及检修的智能便携式辅助平台。文中针对目前220 kV GIS设备安装和检修过程中存在的低效率及安全性问题,设计一种GIS拆装智能平台,通过对平台失衡情况进行计算分析,表明在最恶劣工况下,GIS拆装智能平台都不存在失衡风险;同时对夹具、法兰和底部支架进行应力仿真,结果表明,GIS拆装智能平台可承受的应力满足设计要求,验证了GIS拆装智能平台的可行性。
直觉模糊层次分析法下变压器状态的灰色模糊综合评判模型

变电设备的状态评估是实行其状态检修工作的基础。针对变压器状态评估中指标信息具有灰色模糊、随机性特点,结合直觉模糊集和云理论提出一种变压器状态的灰色模糊综合评判模型。该模型首先引进直觉模糊层次分析法和模糊熵概念来更为精确地确定评判指标权重集,同时利用正向高斯云算法求得评估指标对应各等级的关联度并作为评判集的模部,再结合专家经验及信息充裕程度以点灰度表征模部信息的可信度,进而建立起灰色模糊评判矩阵并进行综合评估。最后通过实例分析及与其它方法的比较,验证了所提模型的可行性和有效性。
分散接入式混合直流系统的机电暂态建模与控制策略研究

分散接入式混合直流系统是近年来被提出的一种新型直流输电系统拓扑结构,文中提出了分散接入式混合直流系统的机电暂态建模方法和控制策略。首先提出了分散接入式混合直流系统机电暂态建模方法,该方法可满足逆变站不同换流器分散接入受端电网的场景。然后,文中提出了一种附加均流控制策略和电流分配系数优化方法,以提高分散接入式混合直流系统在交流故障下的运行特性。最后在PSS/E中搭建了分散接入式混合直流的机电暂态模型,通过与电磁暂态模型进行响应特性对比,验证了所提建模方法的正确性;并在PSS/E中进行仿真计算验证了所提控制策略的正确性和有效性。
室温硫化硅橡胶绝缘保护材料冷热循环老化特性研究

为探究工作在气温条件多变、昼夜温差大的环境下室温硫化硅橡胶(RTV)绝缘保护材料的老化特性,文中制备了RTV硅橡胶试样,并对其进行了冷热循环老化模拟试验,通过红外光谱测试(FTIR)及扫描电子显微镜(SEM)研究了老化前后微观结构的变化规律及老化机理,并通过拉伸试验、介电性能测试及击穿试验,分析了冷热循环老化过程中力学性能、体积电阻率、介电性能及击穿强度等宏观特性的变化规律。结果表明,冷热循环老化过程中,试样分子链交联网络劣化,同时产生-OH等强极性基团。在老化温度及高低交变温度应力共同作用下,试样近表面出现填料脱落、形成孔洞及裂纹的现象,微观结构受到一定程度的破坏,导致力学性能下降、体积电阻率减小、相对介电常数与介质损耗增大、击穿强度下降,整体绝缘性能劣化。
基于NSGA2优化正则极限学习机的变压器油色谱故障诊断

针对极限学习机缺乏稳定性对变压器故障诊断造成不良影响的问题,文中引入具有更好泛化能力的正则极限学习机,提出一种基于NSGA2优化正则极限学习机的变压器故障诊断方法。该方法以油中溶解气体含量比值作为特征输入,用NSGA2优化正则极限学习机随机生成的输入层权值与隐层偏置,避免了输出层权值矩阵过大,从而提高模型稳定性和诊断精度。仿真实验结果表明,相比于传统正则极限学习机,文中方法有更高的故障诊断正确率,是一种有效的变压器故障诊断方法。
应用于油中溶解气体分析的深度信念网络与典型神经网络对比研究

油中溶解气体分析是诊断油浸式变压器绝缘系统故障最有效的方法之一,对实现变压器故障精确诊断具有重要意义。文中基于深度信念网络(deep belief network,DBN)、BP神经网络(back propagation neural network,BPNN)和RBF神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)构建了不同结构的变压器油中溶解气体分析模型,实现了基于油中溶解气体分析的变压器故障诊断。文中对比分析了不同建模方法、不同训练样本数和不同模型参数对变压器故障诊断精确度的影响。结果表明,文中构建的基于DBN的油中溶解气体分析模型在1 000组训练样本、5层DBN模型结构和第2层20个节点时,达到最高的识别精度84.87%。
基于边缘计算的电缆接头运行状态智能传感与监测

电缆接头是输配电中应用最为广泛的组件之一,现有外绝缘状态检测方法通常采集单一信号,易出现误检漏检,不利于故障的判断和预测。文中以变电站电缆接头为例,构建了有限元数学模型,进行了电场与温度场分布的仿真计算,为电缆接头外绝缘局部放电和温升检测提供理论依据。开发了基于边缘计算的检测单元,通过对电缆接头局部放电过程中释放的紫外和红外信号采集、数据传输、处理及特征辨识,为变电站电缆接头运行状态网络感知与判别提供支撑。采用自适应神经模糊系统(ANFIS)对两类信息进行融合分析,实现对电缆接头运行状态的智能传感与诊断。电缆接头局部放电实验显示,信息融合算法对电缆接头运行状态的判断准确率可达90%,研究成果有益于提升变电站的智能运维水平。
基于栈式自编码器的变压器机械故障诊断

为进一步提高变压器机械故障智能诊断的准确性,文中基于变压器振动信号时间序列符号化的模式表征,提出了一种基于栈式自编码器的变压器机械故障诊断模型。首先对振动信号时间序列进行符号化模式表征和构建复杂网络,提取了基于度分布的变压器振动信号特征向量,据此构建了基于栈式自编码器(stacked auto encoder,SAE)的变压器机械故障诊断模型。对某10 kV干式变压器正常与典型机械故障下振动信号的分析结果表明,变压器振动信号时间序列的符号化模式表征及度分布能较好地表征其动力学特征,所构建的基于SAE变压器机械故障模型具有较高的识别准确率,可达95%,研究结果可为变压器的机械故障诊断提供新思路。
具有公共屏蔽层的三芯中压电缆通信信道分析

线路的信道模型是决定中压载波通信性能的关键因素,具有公共屏蔽的三芯中压电缆形成的信道复杂,互相耦合,传统解析计算困难且不易测量,文章首先利用模态分解方法简化三芯电缆通信信道,简化后的信道之间的信号完全解耦,有利于测量及分析;其次,通过有限元分析方法对三芯电缆的分布参数进行计算,基于文中提出的模态分解方法对计算结果进行变换,得到简化后的三芯电缆信道传输线参数。将得到的结果与实测结果对比,验证了模态分解方法以及分布参数有限元计算的正确性。
泛在电力物联网在变电站的应用分析与研究展望

泛在电力物联网是促进电网企业转型升级的重要内容,对保障电网安全可靠运行、实现电力设备精细化管理具有重要意义。变电站作为连接电网输配环节的中间桥梁,依靠泛在电力物联网技术将全面提升状态感知和精准决策能力。基于此,文中结合变电站运行特点和监测需求,阐述了变电站泛在电力物联网的概念、体系架构和主要特征;然后,进一步分析了边缘计算、数据预处理技术、人工智能技术、异构信息融合技术等变电站物联网建设的关键技术;最后,对变电站泛在电力物联网建设面临的挑战及未来的研究方向进行了展望。
地埋电缆群解析计算模型的优化及应用

土壤外部热阻是埋地电缆载流量的重要影响因素之一,其计算模型的准确性对电缆温度场和载流量的准确评估具有重要意义。由于土壤外部热阻主要受电缆外径、埋深和发热量的影响,首先采用Ansys软件和IEC-60287标准计算公式相结合,求取了不同变量值下外部热阻的大量样本数据,然后利用多变量线性回归分析的方法对样本数据进行拟合,得到了综合电缆外径、埋深和发热量等因素的地埋电缆外部土壤热阻的计算模型。为了验证计算模型的准确性,分别以单回路、双回路、三回路XLPE电缆群为例,利用计算模型计算了不同工况下的缆芯温度,并与Ansys计算结果和IEC-60287计算结果进行了对比,比较结果表明所得到的计算模型比IEC-60287更接近于有限元仿真结果,便于在保证准确性的前提下实现工程应用。
用于油浸式电力变压器内部压力测量的传感器结构设计

由于油浸式电力变压器内部复杂的多物理场环境,常见的光纤光栅传感器结构如金属膜片式或F-P空气腔式不能用于内部各处压力的感知测量。文中针对长期高温油浸电磁环境,提出了一种可以对油体中单一方向进行压力测量的高灵敏度的光纤光栅传感结构。接着,文中建立了该传感结构静态应变模型及聚合物热膨胀模型,并利用有限元分析软件进行仿真,结果表明所设计结构可准确用于压力的测量,而且可以有效避免传统增敏罐型压力传感器由于聚合物热膨胀导致的灵敏度降低的问题。文中为用于油浸式电力变压器内部压力测量的传感结构设计提供了一种切实可行的思路,配合相应的橡胶聚合物,可以用于对高温油浸环境中各个位置压力的直接测量,且不会对变压器内部绝缘造成威胁。
电力物联网下基于卷积神经网络和迁移学习的GIS局部放电模式识别分类方法研究

随着电力物联网建设的快速推进,对实时监测气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)内部局部放电信号的特高频法提出了新的和更高的要求。在充分利用表征GIS局部放电信息构建模型以提升模式识别准确率的同时,将模型移植到嵌入式系统,进而构成以边缘计算为支撑的物联网智能终端,成为亟待解决的一个关键问题。为此,文中深入研究了基于卷积神经网络和迁移学习的GIS局部放电模式识别分类方法,在多种典型缺陷下对比了不同模型在训练时间、准确率、参数量和存储花销等方面的性能。结果表明,Mobilenet模型具有最小的参数量和存储花销以及较短的训练时间,在电力物联网下基于智能终端的GIS局部放电模式识别中具有明显优势。
致密砂岩储层“甜点”识别及评价方法

四川盆地北部须家河组须四段为辫状河三角洲前缘沉积,砂体极其发育,而因须四段整体埋深大、储层非均质性强、孔隙结构复杂,储层“甜点”识别和综合评价成为制约该区低渗透致密砂岩储层勘探开发的关键。基于大量薄片观察鉴定,结合测井、录井资料,分析了控制特低渗透致密砂岩储层的关键地质因素,提出因子分析法定性识别致密砂岩储层“甜点”模型和定量评价标准,并对四川盆地北部目标区块须四段储层进行综合评价。结果证实:①致密砂岩储层局部存在物性较好的“甜点”区;②因子分析法提取的3个参数因子能定性解释致密砂岩储层特征,准确识别“甜点”段;③因子分析法定量评价结果与四川盆地北部须四段实际勘探开发效果吻合,相对于常规评价方法准确率大幅提高;④川北地区须四段储层可划分为三类,目标区块主要发育Ⅱ类储层,该区块东南部北东向为天然气富集区,是气藏开发的重点区域。
基于波文比-能量平衡法的半湿润地区葡萄园蒸发蒸腾量估算

为准确估算半湿润地区葡萄园蒸发蒸腾量,在测定气象数据的基础上,以水量平衡法的实测蒸发蒸腾量(ET)为参考,分析判断波文比-能量平衡法估算半湿润地区葡萄园蒸发蒸腾量的适用性以及整个生育期内葡萄ET的变化规律,分别采用单作物系数法(K_c) 、双作物系数法(K_(cb))估算半干旱半湿润地区葡萄ET。结果表明:全生育期内波文比-能量平衡法与水量平衡法之间的均方根误差(RMSE)与纳什系数(NSE)分别为0.54与0.64,决定系数为0.82,说明波文比-能量平衡法可以较好地应用于半湿润地区葡萄园蒸发蒸腾估算,双作物系数法比单作物系数法估算结果更为精确,计算出的双作物系数0.85、1.07、0.71可以作为本地区值。
盐渍化灌区耕地-荒地-沙地水盐分布及盐分累积特征

以河套灌区不同利用类型土地为研究对象,旨在探究耕地、荒地、沙地土壤水分变异及土壤积盐特征与盐分离子对土壤积盐量的影响。结果表明:耕地、荒地、沙地土壤水分分布不均,含水率变异系数随土层深度加深而减小,沙地表层变异性较大,变异系数为104.5%;耕地积盐主要集中在春季和秋季收获期,春汇后土壤脱盐约2.1 t·hm~(-2),灌水间歇期毛管作用下土壤积盐约0.76 t·hm~(-2);荒地70%盐分聚积在表层,春汇后最多可积聚39.85 t·hm~(-2);耕地积盐量与荒地积盐量呈显著负相关关系,与沙地积盐量呈显著正相关关系,相关系数分别为-0.249、 0.712; HCO_3~- 、Na~+在耕、荒地间随水移动性较强,耕、沙地间SO_4~(2-) 、Mg~(2+)随水移动性较强。主成分分析表明影响耕地积盐量主要是SO_4~(2-)和Cl~-,影响荒地和沙地积盐量主要是Na~+和Cl~-。采用逐步回归分析方法建立耕、荒、沙地1.2 m深土壤积盐回归预测模型。
不同微喷弥雾调控方式下微气候因子对极端干旱区葡萄果实生长及糖度的影响

通过对极端干旱区葡萄在不同微喷弥雾调控方式(WP1,架上喷水1 h; WP2,架下喷水1 h; WP3,地上喷水1 h)下微气候因子与葡萄果实生长形态及糖度的监测,分析葡萄园微气候因子变化规律及其与葡萄果实生长形态和糖度的关系。结果显示:采用微喷弥雾调控可有效降低葡萄园温度和增加湿度,与CK处理(常规滴灌,不喷水)相比,白天平均温度低2.9℃ ~ 3.3℃,平均温度低2.5℃ ~ 2.9℃,夜晚平均湿度高4.7%~ 5.5%,同时可促进葡萄果实生长和糖度累积,WP1、WP2和WP3与CK处理相比,果粒纵茎高出2.88、1.76、0.9 mm,果粒横茎高出1.33、1.80、1.76 mm,果粒均重高出0.22、0.26、0.25 g,糖度分别高出7.75%、3.96%和5.53%。在葡萄果实生长发育过程中,白天平均温度和平均温度是影响葡萄纵径和横径的关键微气候因子,晚上平均湿度是影响葡萄果实重量和糖度的关键微气候因子,在白天平均温度为30.4℃ ~ 33.8℃、晚上平均湿度为49.5%~ 50.5%时接近葡萄果实纵径、横径和果粒均重拟合值最大值。根据其相互关系和建立的回归模型,得出可以用白天平均温度、平均温度和晚上平均湿度对该地区葡萄生长和糖度变化进行分析和预测。
不同种植密度和土壤水分条件下大田玉米冠层光结构分析

以石羊河流域普遍种植的玉米品种先玉335为供试材料,设置7万株·hm~(-2)和10万株·hm~(-2)两种种植密度,充分灌水(W1) 、轻度亏缺(W2) 、中度亏缺(W3) 3种水分条件,测定不同层次冠层光合有效辐射的分布并分析冠层光结构指标在生育期的变化。结果表明:大田玉米下部冠层光分布较优,光结构指标数值约为上部冠层的1.1倍,整体而言,增大种植密度(10万株·hm~(-2))增强了冠层光能截获能力,光合有效辐射截获量(IPAR)在34.02 ~ 39.38 MJ·m~(-2)·d~(-1),光合有效辐射截获率抽穗期~灌浆期较低密度条件下升高0.40%~ 4.67%;种植密度增大(10万株·hm~(-2))引起群体尺度上光结构的明显劣化,消光系数(K)约为低密度条件下的83%,光合有效辐射在冠层内的衰减不均衡;拔节期低密度种植(7万株·hm~(-2))促进光结构指标的改善,随生育期推进,尤其在抽穗期密植(10万株· hm~(-2))时下部冠层的光合辐射利用效率降低约50%,这与作物自下而上的叶片衰老及光衰减不均衡有关;密植条件下(10万株·hm~(-2)),水分亏缺处理导致辐射利用率平均降低3%,冠层各项指标受水分条件的影响较大。因此,为改善大田玉米冠层光结构,在密植条件下确保生育期中后期的充分供水十分重要。
膜下滴灌小麦-西兰花复种水肥利用效率

于2017年4月—2018年9月连续2 a进行田间试验,以传统畦灌为对照,开展膜下滴灌不同灌水定额对小麦复种西兰花生长状况、水肥利用效率及效益的影响研究。结果表明:膜下滴灌有利于提高小麦产量和水分利用效率,较传统畦灌处理分别平均提高12.6%和39.10%,但随灌水量增加,作物增产效应下降、耗水量增长率出现回落,膜下滴灌条件下,高水处理(3 225 m~3·hm~(-2))小麦获得最大产量,平均为5 468.57 kg·hm~(-2),但与中水处理(2 700 m~3·hm~(-2))无显著差异(P>0.05);西兰花中水处理(1 920 m~3·hm~(-2))增产效应最大,较传统畦灌产量平均提高15.65%,水分利用效率和氮肥偏生产力平均增加40.03%和15.65%;膜下滴灌有利于补充土壤氮库,增加土壤肥力,较传统畦灌土壤中N肥消耗平均减小25.52%;当膜下滴灌定额为4 620 m~3·hm~(-2)时,小麦-西兰花净产值较传统畦灌处理平均增收8513.77元·hm~(-2),产投比较传统畦灌处理平均提高15.30%。
滴灌模式对黄土高原苹果树生长、产量及根系分布的影响

以8 a生富士苹果为材料,设3种滴灌方式:分根交替滴灌(ADI) 、单管滴灌(UDI)和双管滴灌(BDI),以及3个灌水量处理:高水(W1) 、中水(W2) 、低水(W3),通过大田试验,研究陕北黄土山地苹果区不同滴灌方式和灌水量对苹果地上部和地下部生物量、产量、水分利用效率等的影响。结果表明:苹果树在4个生长阶段的耗水量依次为果实膨大期(III) >开花坐果期(II) >萌芽展叶期(I) >果实成熟期(IV),处理间耗水量大小排序为W1>W2>W3, ADI处理在各灌水量下均比其他滴灌方式下的耗水量小;苹果树生长中期和后期新梢长度、粗度以及叶面积指数(LAI)随滴灌量增加呈现先增大后减小的趋势,ADI-W2处理苹果树的新梢粗度与长度以及LAI最大;苹果树根系主要分布在0~ 80 cm土层中,但主要集中分布于20~ 60 cm土层中,在2018年与2019年,ADI-W2处理根系干重密度在南北侧40~ 60 cm土层达到最大值(137.9 g·m~(-3),163.7 g·m~(-3)),吸收根长密度在南北侧40~ 60 cm土层达到最大值(820.1 m·m~(-3),959.9 m·m~(-3));苹果树产量与生长后期的新梢长度、粗度、LAI有显著的正相关性,ADI-W2处理下产量和水分利用效率在2 a均为最高,在2019年分别达到43 970.08 kg·hm~(-2),7.12 kg·m~(-3)。综合考虑苹果新梢生长、根系分布、产量和水分利用效率等因素,建议最优的滴灌模式应是ADI-W2处理。
基于DNDC模型的不同水文年稻田水碳管理模式优化

为探究不同水文年型下稻田最优的水碳管理模式,基于2 a田间试验数据校正并验证了DNDC模型,选取了3种典型的水文年,模拟了不同灌溉模式和秸秆还田水平下稻田土壤有机碳(SOC)和水稻产量的变化,并对结果进行了比选。结果表明: DNDC模型可以较好地模拟节水灌溉条件下稻田SOC和水稻产量变化;灌溉模式影响了稻田SOC和水稻产量,相同秸秆还田水平下,控灌稻田0 ~ 10 cm土层SOC略低于淹灌处理,但水稻产量更高,控灌稻田的SOC和水稻产量分别较淹灌稻田降低了0.25%~ 1.92%和增加了0.32%~ 8.13%。随着秸秆还田水平的提高,不同水文年的稻田SOC均呈阶梯状上升趋势,但水稻产量和水分生产率的结果存在差异,平水年呈先升高后稳定的趋势,在6 500 kg·hm~(-2)秸秆还田水平下达到峰值,丰水年条件下秸秆还田的增产作用较枯水年更为明显。与1 000 kg·hm~(-2)的秸秆还田水平相比,8 000 kg·hm~(-2)秸秆还田水平下水稻产量和水分生产率在1964年(枯水年)分别增加了1.95%和2.27%,而在1977年(丰水年)分别增加了4.36%和4.38%。节水灌溉与秸秆还田耦合是值得推荐的水碳管理模式,平、枯、丰水年的推荐秸秆还田水平分别为6 000、6 000 kg·hm~(-2)和7 500 kg·hm~(-2),SOC和产量达到潜力的99.2%和89.8%以上,水分生产率较相同秸秆还田量的淹灌处理高43.5%以上。
强震区桩–土–断层耦合作用下桩基动力响应

为研究桩–土–断层耦合作用下桩基动力响应特性,利用振动台试验选取0.35g地震动峰值加速度时4种类型地震波,研究断层上下盘桩基加速度响应、桩顶相对位移、弯矩及桩基损伤情况。试验表明:断层上盘桩基各项参数明显大于断层下盘,呈现出上盘效应;桩顶峰值加速度大于桩底峰值加速度,上部土层对输入地震波具有滤波作用;桩顶加速度响应相较于桩底具有滞后性;桩顶峰值加速度与桩顶加速度放大系数a在输入El-Centro波时最大;上、下盘a差值在输入Kobe波时最大;弯矩和桩顶相对位移峰值在输入Kobe波时最大;弯矩在土层分界面处较大,输入不同地震波时弯矩峰值均未超过桩身抗弯能力;提出了强震区近断层桩基可根据验算内容选取合理地震波进行验算的抗震设计建议。
考虑水合物填充和胶结效应的深海能源土弹塑性本构模型

水合物的填充效应和胶结效应增大了能源土的密实性和强度,使能源土呈现出类似于密实砂土或胶结土的性质。在黏土和砂土的统一硬化模型(CSUH模型)框架下,总结了能源土的力学性质,引入压硬性参量描述水合物对能源土填充和胶结双重作用下的等向压缩特性,引入黏聚强度修正屈服函数并构建了黏聚强度的演变规律,利用状态参数调整剪胀方程,反映能源土剪胀、软化等特性对密实度的依赖性,从而建立能够描述能源土强度、刚度、剪胀与软化等特性的弹塑性本构模型。编制了模型的测试程序,把模拟结果与能源土室内试验结果进行对比。结果表明:提出的弹塑性本构模型能够较好地描述能源土的应力–应变关系、剪缩硬化和剪胀软化等力学特性。
膨胀土湿干胀缩裂隙演化及其定量分析

膨胀土是一种分布广泛且具有明显胀缩性的裂隙土,其裂纹萌生及裂隙扩展会受到诸多因素的影响。此试验利用基于MATLAB开发的图像处理与裂隙定量分析程序,研究了膨胀土裂隙开展的尺寸和温度效应。制备25个不同初始状态的膨胀土泥浆试样,利用拍照台对其失水收缩过程中试样表面裂隙演化过程以及对应含水率进行记录。运用裂隙定量分析程序,分别对两类效应单独作用、耦合作用下的膨胀土裂隙度D_f、长径比C、裂隙平均宽度w 、分形维数值等指标进行定量化分析发现:膨胀土裂隙的分形维数值具有较好的稳定性,其指标仅受试样厚度轻微影响,分形维数与含水率ω 的关系呈近似对数曲线;在失水收缩过程中膨胀土最终裂隙指标主要受到试样厚度的影响,表面尺寸对裂隙长径比、宽度最终值也有一定影响,温度影响主要体现在促使裂隙更早、更快的发育并稳定,对最终指标影响相对不明显,影响显著性顺序为:厚度>表面尺寸>温度;此外还对膨胀土失水收缩开裂过程机制进行分析,进一步研究膨胀土的裂隙发育以及两类效应对其裂隙扩展的影响规律。
地下结构抗震设计的改进等效反应加速度法

对地下结构横向抗震分析中的等效反应加速度法进行综合分析。结合算例,以动力时程法为基准,全面评价了等效反应加速度法的适用性;进而深入分析其误差来源,并做针对性改进优化,通过引入动力响应调整系数β,提出了一种改进等效反应加速度法;结合算例分析,评价了改进等效反应加速度法对不同工况的适用性。结果表明:等效反应加速度法计算所得结构内力及变形均偏小;且计算精度随地层剪切波速的增大整体呈上升趋势,但几乎不受结构埋深的影响;同时,明确了等效反应加速度法的误差源自于其忽略了地下结构对其周围土体动力响应的干扰作用,改进优化后提出了改进等效反应加速度法;相比现有等效反应加速度法,改进等效反应加速度法具有更广泛的适用性及更优的计算精度,可为地下结构抗震设计和分析提供新的计算方法。
偏高岭土协同石灰钝化红黏土水敏性的机制

红黏土水敏性强,添加石灰等碱性材料处治后,能获得即刻的改良效果,但由于红黏土呈弱酸性,石灰改良后其长期性能会衰减。为提高石灰稳定红黏土(简称La+L)的长期性能,添加偏高岭土(4%)协同石灰(5%)稳定红黏土(简称La+L+MK),改善其水敏性和酸–碱互损作用。制备8种初始含水率的压实试样(初始孔隙比相同),养护到预定时间后开展无侧限抗压强度试验,同时,测定试样的钙离子浓度、电导率和pH值。结果表明:初始含水率为26%左右时,改良土的无侧限抗压强度最高,初始含水率偏高或偏低都不利于改良土的强度增长。究其原因,试样偏干时,缺少水分,石灰水化不充分,不能形成游离态钙离子,无法进行火山灰反应,颗粒之间无法形成胶结;试样偏湿时,火山灰反应形成的胶结强度不及过量水分引起的基质吸力丧失量。试样的钙离子浓度和电导率变化规律,证实了以上原因解释的猜想。当然,添加偏高岭土后,能够显著改善偏湿状态下的石灰土强度。即使浸水饱和后,相对石灰改良土,也能够保持较高的强度,充分证明偏高岭土能够有效降低石灰土水敏性,提高其耐久性。偏高岭土直接提供了大量硅、铝氧化物,且将土体pH值降到有利于硅、铝氧化物溶解的碱性范围,加速火山灰反应,缓减或抑制石灰–红黏土的互损作用。
基于MAX1452的压力传感器温度补偿研究

设计了一套基于MAX1452的压力变送和温度补偿系统。通过建立数学模型,分析了温度漂移的原因和补偿机理。设计硬件电路,并编制软件系统。通过试验验证了数学模型和补偿机理的正确性。试验结果显示,传感器补偿后全温度范围内误差相较于补偿前提高了一个数量级。
基于十六项误差模型算法的GCPW校准标准研制

开发了用于表征W波段电路的在片十六项误差模型GCPW校准标准。GCPW校准标准与被测晶体管制作在薄的砷化镓(GaAs)衬底上,可有效消除校准标准和被测件由于衬底、边界条件不一致带来的系统误差。校准标准设计中采用合适的尺寸和过孔工艺来保证单模传输(减小平行板模式和表面波模式)。为了精确标定十六项误差模型校准标准的散射参数,同一片晶圆片还设计了多线TRL辅助校准标准。十六项误差模型校准标准和商用的阻抗标准(LRRM)测试同一无源器件,测试结果表明前者在测试串扰方面更为准确。实验结果表明,GCPW校准标准可替代传统的多线TRL校准标准,用于W波段及以上的在片测试。
输电线路掏挖基础承载特性离心机试验研究

掏挖基础是输电线路建设中广泛采用的基础型式,但对其复合加载承载特性的研究较少。针对不同荷载工况下坚硬黏性土地基中掏挖基础承载特性,开展离心机模型试验研究。结果表明,单独上拔荷载作用下,地基破坏模式受基础埋深比的影响,浅及深埋的临界埋深比在2~3范围;水平荷载作用下,对于高露头基础,随着露头高度增加水平承载力明显降低;对埋深比为2的无露高基础,先施加水平力会使其极限上拔承载力有所提高,施加的水平力越大,基础抗拔能力越强;对埋深比为2的有露高基础,在施加相同水平荷载和相同弯矩2种情况下,基础的净峰值抗拔力与无露高基础HV组合加载时的抗拔承载力相差均小于10%,即高露头产生的弯矩对HV组合加载时基础上拔承载力的影响相对不大。所得结论可为不同荷载工况下输电线路掏挖基础设计提供一定参考。
黄土地铁隧道湿陷性基底地基处治优化模型试验

湿陷性黄土具有水敏性,黄土隧道地基浸水湿陷易诱发衬砌开裂等各类病害问题。为指导黄土地区隧道地基处治设计,依托黄土地铁隧道工程,研发地基浸水模型试验装置,系统开展地表三轴搅拌桩处治隧道基底地基效果的模型试验,针对桩间距和处治深度2个主要因素,通过监测隧道结构受力变形特性,来评价不同桩间距和处治深度对处治效果的影响。结果表明:桩间距越小,地基浸水引起的衬砌受力变化值越小,当桩间距减小到2.1m时,进一步减小桩间距地基处理效果增加不明显;地基处治深度越大,对地基浸水引起的衬砌结构受力控制越明显,当处治深度达到6m时,浸水引起的隧道衬砌各点受力变化不明显,因此隧道基底湿陷地基处理只要达到6m即可,允许有3m的剩余湿陷量。隧道结构受力对处治深度的敏感性大于桩间距,地基处治深度达到6m时,进一步减小桩间距对处治效果没有明显作用,隧道湿陷地基处理应首先考虑保证足够的处治深度,即应遵循“宁长勿密”的原则。
炎热多雨气候下花岗岩残积土的强度衰减与微结构损伤规律

对花岗岩残积土开展反复干湿循环下的三轴固结不排水(CU)剪切试验与核磁共振成像(MRI)扫描试验,通过应力–应变关系、抗剪强度参数、孔隙体积含量等指标,评价炎热多雨气候对土体性质的损伤效应。研究结果表明:经历0~2次干湿循环的残积土的应力–应变关系曲线在低围压下表现为应变软化型,在高围压下表现为弱应变硬化型,经历3次以上干湿循环的土体应力–应变曲线均为弱应变硬化型;随着循环次数增加,残积土的有效黏聚力和有效内摩擦角逐渐减小,且有效黏聚力的衰减幅度明显更大;通过求解表面弛豫系数,经由T_2分布曲线获得了孔隙体积分布曲线,并根据直径将孔隙划分为微孔隙和裂隙;微孔隙的含量随干湿循环次数增加略有减小,裂隙的含量大幅增长;孔隙体积含量与有效抗剪强度指标呈负相关的线性关系,表明力学性能与孔隙结构的演化特征具有同步性;干湿循环对花岗岩残积土的损伤效应主要是由脱湿时的基质吸力增长、吸湿时的孔隙壁膨胀及胶结物分解、流失引起的。
分级真空预压联合间歇电渗法加固疏浚淤泥宏微观分析

为解决真空预压联合电渗法中的排水板淤堵及电渗能耗大的问题,提出分级真空预压联合间歇电渗法。通过4组室内模型试验,对土体加固过程中的排水量、土表沉降量进行监测,并评估试验后的土体加固效果,探究分级真空预压联合间歇电渗法对于真空预压联合电渗法在土体加固和淤堵效应方面的改进效果。此外,借助扫描电镜获得土体微观结构图片,并通过图像处理软件分析真空预压联合电渗法和分级真空预压联合间歇电渗法处理后土体孔隙特征的变化。试验结果表明:分级真空预压联合间歇电渗法中,分级施加真空压力的方式能缓解排水板淤堵;且间歇通电的方式能减小阳极腐蚀,增大土体电流来促进土体排水。与常规真空预压联合电渗法相比,分级真空预压联合间歇电渗法的排水量和十字板剪切强度分别增加13.2%和19.2%,土体含水率减小13.7%,改善效果十分显著。分级真空预压联合间歇电渗法处理后土体的表观孔隙率、孔隙数和平均孔隙面积更大,土体排水通道畅通有助于排水,且土体孔隙排列更有序,孔隙形态更复杂。
堰塞体稳定性快速评价方法研究

准确、快速地对堰塞体的稳定性进行评价,对应急抢险具有至关重大的意义,而目前的堰塞体稳定性快速评价方法均无法定量考虑堰塞体的颗粒组成对其稳定性的影响。基于收集得到的国内外1434个已溃与未溃堰塞体案例的基础资料,构建堰塞体案例数据库,在此基础上采用逻辑回归的方法,建立一套新的堰塞体稳定性快速评价方法,该方法可以综合考虑堰塞体的形态特征、颗粒组成及上游堰塞湖的水动力条件,并根据可获取的物质组成信息的多寡,选择27个拥有材料颗分曲线的已溃与未溃堰塞体案例建立了精细化评价方法,选择115个拥有材料组成描述的已溃与未溃堰塞体建立了简化评价方法。重新选取15个具有拥有材料颗分曲线的案例和67个具有材料组成描述的案例验证新的评价方法,并与国内外同类的评价方法进行对比,计算结果显示,新建立的精细化评价方法的绝对准确率、保守准确率与错判率分别为86.67%,93.33%和6.67%,简化评价方法的绝对准确率、保守准确率与错判率分别为88.06%,94.03%和5.97%。与国内外同类评价方法的对比验证了新的评价方法的可靠性与优越性。
多孔岩石冻融水分迁移损伤机制及试验验证

为研究多孔岩石在冻融过程中孔(裂)隙内部水分迁移导致的冻融损伤问题,对薄膜水压–吸平衡状态展开分析,发现液压的主要作用是抵消和平衡净吸力,给出压力变量和吸力变量之间的转换系数λ,认为表面吸附力来自于净吸力和抵消因子λP_(Ly)之差。基于毛细理论,推导出孔隙水冻结温度方程,给出冻结大孔薄膜水的受力状态。并针对抗冻性较差的“主干–旁枝型”孔隙结构,建立毛细–薄膜水分迁移单元模型,给出特征孔隙的应力分布、迁移方向和迁移路径。研究结果表明,冻结主干孔内部薄膜水受到的净吸力和液压均最大,净吸力驱使次级孔和微孔中的毛细水和薄膜水向主干孔迁移,而液压的增大导致主干孔启裂扩展以及结构破坏。最后,选取侏罗–白垩系粉砂质软岩为试验对象,开展颗粒分析、扫描电镜和低场核磁共振试验,分析粉砂岩的矿物成分、孔隙结构、以及孔隙分布,并根据冻融过程中T_2谱的变化特征验证了毛细–薄膜水分迁移单元模型的正确性。
膨胀效应对激波/湍流边界层干扰的影响

采用直接数值模拟方法对来流马赫数2.9,30°激波角的入射激波与膨胀角湍流边界层干扰问题进行了数值研究。入射激波在壁面上的名义入射点固定在膨胀角角点,膨胀角角度分别取为0°、2°、5°和10°。通过改变膨胀角角度,考察了膨胀效应对干扰区内复杂流动现象的影响规律和作用机制,如分离泡、物面压力脉动特性、膨胀区湍流边界层和物面剪切应力脉动场等。研究发现,膨胀角角度的增大使得分离区流向长度和法向高度急剧降低,尤其是在强膨胀效应下分离泡形态呈现整体往下游偏移的双峰结构。物面压力脉动功率谱结果表明,膨胀角为2°和5°时,分离激波的非定常运动仍表征为大尺度低频振荡,而膨胀角为10°,强膨胀效应极大地抑制了分离激波的低频振荡,加速了下游再附边界层物面压力脉动的恢复过程。膨胀区湍流边界层雷诺剪切应力各象限事件贡献和出现概率呈现逐步恢复到上游湍流边界层的趋势,Gortler-like流向涡结构展向和法向尺度变化剧烈,同时在近壁区将诱导生成大量小尺度流向涡。此外,物面剪切应力脉动场的本征正交分解分析指出,膨胀效应的影响体现在低阶模态能量的急剧降低从而使得高阶模态的总体贡献相对升高。
面向多电飞机的脉冲波形下局部放电规律

为满足多电飞机(MEA)的大功率用电需求,系统工作电压需要进一步提高,而较高电压会增加相关部件的绝缘失效风险。面向多电飞机特定工作场景和参数,搭建了模拟飞机电作动器中的绕组间绝缘故障测试平台,开展了1 kHz范围内的局部放电(PD)大量重复实验,研究了特定电压幅值、正弦波和方波脉冲波形下局部放电幅值、放电重复率和放电相位等统计特征,并计算评估了不同频率值下多电飞机中的局部放电行为。实验结果表明:在设定频域范围内,方波脉冲下的起始放电电压(PDIV)都低于正弦,方波脉冲波形对绝缘影响更大;随着频率升高,放电幅值逐渐降低,但放电重复率几乎呈线性增长;放电时刻集中于上升沿/下降沿末端。以50Hz作为对比基准频率,1 kHz时的放电幅值降低80%,而放电重复率增加11.92倍,较高频率下多次累积的小幅值击穿成为威胁绝缘失效的主要原因。计算分析认为高频下空间电荷场强变化导致的放电延迟时间减少和周期数目增加分别导致局部放电脉冲幅值降低和放电重复率增加。本实验结果有助于针对多电飞机电气系统和相关装备开展针对性绝缘测试和评估,并有望为多电飞机向大功率高电压方向的设计提供参考和借鉴。