mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
PHT427 functions as a novel inhibitor of KPC-2

KPC-2 β-lactamases are a significant global concern as they confer resistance to extended-spectrum cephalosporins and carbapenems, thereby complicating the treatment of Gram-negative bacterial infections. This has underscored the urgent need for novel antimicrobial agents and innovative anti-infective strategies. Our prior research has identified PHT427 as a potent NDM-1 inhibitor. Subsequent investigations revealed its marked inhibitory activity against KPC-2. Specifically, PHT427 inhibited KPC-2 with an IC_(50) value of 2.04 μM and exhibited a synergistic effect against Escherichia coli BL21(DE3)/pET28a(+)-blaKPC-2 when combined with meropenem. Fluorescence quenching and SPR analyses suggested a direct interaction between PHT427 and KPC-2. Molecular docking and targeted mutagenesis studies further highlighted Arg220, Thr235, and Thr237 as critical residues facilitating this interaction. In summary, our data proposed PHT427 as a promising KPC-2 inhibitor that could potentiate the efficacy of carbapenem antibiotics against KPC-2-producing bacteria.
Analysis of liquid-based cooling system of cylindrical lithium-ion battery pack with co- and counter-flow patterns

As the demand for higher specific energy density in lithium-ion battery packs for electric vehicles rises, addressing thermal stability in abusive conditions becomes increasingly critical in the safety design of battery packs. This is particularly essential to alleviate range anxiety and ensure the overall safety of electric vehicles. A liquid cooling system is a common way in the thermal management of lithium-ion batteries. This article uses 3D computational fluid dynamics simulations to analyze the performance of a water-cooled system with rectangular channels for a cylindrical battery pack. A finite volume method is used, validating the results with experimental data. Firstly, the effects of converging and diverging of channels on the thermal and hydraulic characteristics of the considered cooling system are investigated. Then, the co- and counter-flow pattern strategies of the coolant are studied. The results indicate that converging the channels leads to the Nusselt number enhanced by about 21% compared to the conventional design of the system. However, better hydraulic performance is found for the case with diverging channels. The decrement in the friction loss of the cooling system with diverging channels is about 70%. It is also found that the flow pattern is considerably effective in controlling the temperature uniformity of the battery pack. The counter-flow pattern of the channels provides lower temperatures, and the maximum deviation from the co-flow pattern (~ 5.2 K) can be found for the case with diverging channels.
A review on ZnO-based S-scheme heterojunction photocatalysts

ZnO, a typical photocatalyst, has aroused great attention due to its nontoxicity, biocompatibility, and earth abundance. However, its performance is hindered by insufficient light absorption capacity, limited reduction ability, and fast recombination of photogenerated carriers (PC). To overcome these challenges, the construction of ZnO-based S-scheme heterojunctions has emerged as an effective solution, enabling the simultaneous realization of spatially separated PC and enhanced redox abilities. Given the notable progress in ZnO-based S-scheme heterojunctions, it is crucial to review the current achievements and provide guidance for future development. This paper presents the development and representative characterization methods of S-scheme heterojunctions, outlines the design principles of ZnO-based S-scheme heterojunctions, and exemplifies the applications of ZnO-based S-scheme heterojunctions in environmental remediation, hydrogen evolution, H_2O_2 production, and CO_2 reduction. Finally, the significant challenges and potential improvements for ZnO-based S-scheme heterojunction photocatalysts are proposed.
Recent advances of ammoxidation in clean energy exploitation and sewage purification: A mini review

In recent decades, the advancement of clean energy technologies and sewage purification has emerged as a focal point of research. This review focuses on the ammonia oxidation reaction (AOR) and summarizes its multifaceted applications, including its use in direct ammonia fuel cells (DAFCs), its coupling with the hydrogen evolution reaction (HER), and its significance in ammonia-containing sewage purification. We discuss how the combination of in-situ characterization techniques and theoretical models has emerged as a powerful tool for exploring the AOR mechanism. The interplay of operational parameters such as temperature and pH, along with catalyst design, is emphasized in the context of DAFCs, highlighting the need for precise optimization to enhance efficiency. The importance of selectivity in the nitrogen gas product in ammonia-containing wastewater is also discussed. Furthermore, the review addresses the challenges and opportunities in AOR research, including strategies to enhance catalytic activity, identify active centers, maximize the utilization of catalyst atoms, and improve selectivity while ensuring catalyst durability. Ultimately, this review serves as a comprehensive guide for researchers and practitioners interested in harnessing the potential of AOR to bridge the gap between clean energy generation and sustainable wastewater treatment, offering insights into a greener and more environmentally responsible future.
高层建筑悬挂式电缆桥架模拟地震振动台试验

电缆桥架是高层建筑中的一类典型的非结构构件。为研究其抗震性能,采用足尺模型进行了2组模拟地震振动台试验。第1组试验针对配置了3种不同类型抗震支架的电缆桥架;第2组试验针对一个带有水平弯通与竖向弯通的L形立体电缆桥架。输入了多组地震动,对悬挂在钢结构平台上的电缆桥架进行了试验,分析了电缆桥架的损伤与破坏情况、动力特性、位移反应和加速度反应。试验结果表明,悬挂式电缆桥架的地震损伤主要集中在电缆托盘主次梁连接节点上,该节点失效导致次梁掉落。安装不同类型抗震支架的电缆桥架位移响应和损伤情况差异较为明显,而加速度响应差异较小。拉杆式抗震支架的抗震性能优于型钢式抗震支架,抗震强化式支架的抗震性能最强。相比于直线段桥架,弯通段桥架的地震损伤较小。增加抗震支架横向刚度和提高抗震支架附近桥架主次梁节点的强度有助于改善桥架的抗震性能。
南瓜砧木嫁接对黄瓜品种DUS测试基本性状和果实品质指标的影响

以华北型、华南型和欧洲型黄瓜各1个品种为接穗,以1个南瓜品种为砧木嫁接,依据《NY/T2235-2012植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南黄瓜》和UPOV测试指南TG/61/7探讨嫁接对其50个DUS测试基本性状和5个果实品质指标的影响。结果表明:(1)50个DUS测试基本性状中的10个质量性状、7个假质量性状和7个目测数量性状的代码在3个品种嫁接处理和自根对照间保持不变,性状稳定性好,可作为砧木嫁接黄瓜品种鉴别的主要性状;6个目测数量性状在嫁接处理和自根对照间代码值相差1,差异不显著,可作为砧木嫁接黄瓜品种鉴别的备选性状;而砧木嫁接对个体测量数量性状有影响,其中主蔓节间长度、叶片长度在3个品种嫁接处理和自根对照间的差异达极显著水平,不宜用于砧木嫁接黄瓜品种的鉴别;(2)与自根对照相比,3个品种嫁接处理果实蛋白质含量均显著提高,可溶性固形物含量、维生素C含量、可溶性糖含量没有显著变化,华北型品种嫁接处理中干物质含量极显著降低,而华南型和欧洲型品种没有显著变化。
基于目标定位的眼睑肿瘤自动诊断

眼睑肿瘤是导致视力下降甚至致盲的严重眼病,良恶性结构的相似性导致缺乏临床经验的眼科医生不易区分。针对此问题,提出一种基于两阶段目标定位算法和融合双重注意力机制的残差网络,以实现眼睑肿瘤良恶性的自动诊断。首先,利用FCOS算法自动定位眼眶的整体轮廓,去除背景区域和周围噪声;然后,在眼眶内部精细化定位眼睑肿瘤病灶区域;最后,将病灶区域输入到融合双重注意力机制的残差网络(ResNet101_CBAM),实现良恶性的自动诊断。实验结果表明目标定位算法对眼睑肿瘤病灶的定位平均精度为0.821;与ResNet101相比,ResNet101_CBAM在眼睑肿瘤分类中的敏感度和准确率分别提高4.7%和3.0%,表明该模型在眼睑肿瘤良恶性自动诊断中表现出较优性能。
T型长桁加筋壁板胶层厚度的影响因素研究

胶层厚度对加筋壁板胶接强度至关重要。以四筋T型长桁加筋壁板为对象,采用三坐标机测量了T型长桁的回弹变形,对壁板进行胶接面剖切观察并测量了胶层厚度,研究了T型长桁回弹变形、缘条宽度和缘条边缘倒角对加筋壁板胶层厚度的影响。同时,采用有限元软件ABAQUS对T型长桁回弹变形和缘条受压变形进行了仿真计算。结果表明,本试验中的T型长桁的回弹变形约0.4°~ 0.5°,回弹变形对胶层厚度具有明显影响。当缘条宽度22 mm时,长桁边缘到长桁腹板胶层厚度呈现由厚再到薄的变化趋势;当缘条宽度73 mm时,长桁边缘到长桁腹板胶层厚度呈现由薄到厚再到薄的变化趋势。长桁边缘倒角可以有效地改善长桁边缘附近的胶层厚度,避免该位置由于蒙皮褶皱导致的胶层厚度突变,进而提高胶接质量。在实际零件研制过程中,可以从以上几个方面进行控制,改善胶层厚度,保证零件胶接强度。
耦合递归特征消除与二维CNN的滑坡敏感性评价

针对传统滑坡敏感性评价方法仅考虑滑坡点本身的影响因子信息,而忽略周围空间信息的问题,本文提出了一种耦合递归特征消除与二维卷积神经网络相结合的方法。首先通过递归特征消除对滑坡影响因子进行排序与筛选;其次裁取二维特征因子集输入添加了L2正则化、Dropout等优化方法的二维CNN中,顾及滑坡周围的空间信息,在保证模型精度与泛化能力的基础上预测滑坡敏感性;然后以九寨沟地区为试验区,选取高程、岩性等14个相关因子作为滑坡影响因素,预测试验区的滑坡发生概率并绘制滑坡敏感性图;最后使用Logistic模型和带有3种不同核函数(线性核函数、径向基核函数、Sigmoid核函数)的SVM模型进行对比验证。结果表明,本文方法具有最高的准确度与AUC,且具有效性与可靠性。
中美页岩油气储层改造技术进展及发展方向

页岩油气资源作为国内外非常规油气资源勘探开发的热门领域,需要通过压裂改造才能获得工业开采价值。结合页岩储层物性特征和流体渗流规律,系统总结了美国页岩油气储层改造在裂缝控藏认识、压裂监测技术、重复压裂技术、数据平台建设和矿场实验室建设5个方面的技术进展以及中国页岩油气储层改造取得的缝控压裂优化技术、新型压裂配套装备、分段压裂核心工具、低成本压裂材料、水力裂缝监测技术、井筒重构压裂技术和压裂优化设计软件7项关键技术,全面剖析了中国页岩油气储层改造在甜点有效甄别、压裂参数优化、储量立体动用和剩余储量挖潜4个方面面临的技术挑战。在此基础上,为有效提高压裂缝网对页岩油气资源的动用程度,实现页岩储层的大规模建产与高效益开发,提出了4个方面的发展建议:①加强基础研究,筑牢页岩油气规模发展基石;②完善技术配套,构建有中国特色压裂技术体系;③提高储量动用率,构建全生命周期技术体系;④推进数字化转型,构建物联网智能发展格局。
沉积岩中总有机碳测定的自动预处理方法

总有机碳(TOC)是衡量烃源岩有机质丰度的首要指标,实现其高效准确测定具有重要的现实意义。在TOC整体测试流程中,用稀盐酸去除无机碳的样品预处理过程目前主要采用手动法进行,存在周期长、氯化物残留等问题,成为制约整体测试效率的首要因素。学者们研究了溶样时间、溶样温度、离心洗样等对TOC测定值的影响,但尚未形成系统的预处理方法,预处理效率也未得到实质性改善。本文利用自主研制的有机碳自动预处理仪建立了两种自动预处理方法;根据国家标准 《沉积岩中总有机碳的测定》(GB/T 19145-2022)规定的预处理流程,采用多种岩性、不同TOC水平的国家标准物质和质量控制样品对这两种预处理方法进行了方法验证;并进一步分析了自动预处理方法的优势。结果表明,两种自动预处理的方法回收率总体为96.23%~102.12%,相对标准偏差为0.37%~3.23%,满足标准规定的数据准确性、重复性和再现性要求,数据质量较手动法得到进一步提升;自动预处理法的预处理时长大幅缩短至4~6h/批,提高了测试效率;氯离子活度对洗样次数的变化更为敏感,且可监测并有效降低样品中氯化物的残留量,建议作为洗样终点的定量监测指标。建立的两种自动预处理方法可替代手动法进行TOC测试的样品预处理,在保障数据质量和测试效率的前提下又可解放人力,使总有机碳的测试能力得以显著提升。
CFETR超临界CO_2锂铅双冷包层第一壁热工水力学分析

基于CFETR超临界CO_2锂铅双冷包层基本结构,对超临界二氧化碳冷却第一壁方案进行了热工水力学分析。采用计算流体力学(CFD)的方法,通过限定第一壁最高温度,分析了流道间距、壁面粗糙度、流道尺寸和内壁面热流密度对驱动功率、出口温度和内壁面温度的影响,并与氦冷方案进行了比较,为后续包层结构设计提供参考。结果表明,减小流道间距、增大壁面粗糙度可以获得更好的冷却性能。增大流道极向尺寸可以有效降低驱动功率,而增大流道径向尺寸可以有效降低内壁面温度。考虑第一壁与增殖区换热后,内壁面最高温度会有较大提升。此外,超临界二氧化碳冷却第一壁所需的驱动功率小于氦气的驱动功率。
HL-2A环形阿尔芬本征模不稳定性的模拟研究

为了帮助理解HL-2A装置的实验现象,采用本征值程序GAM对HL-2A实验中环形阿尔芬本征模(TAE)的线性性质进行了模拟研究,模拟结果与实验结果一致。此外,分析了具有不同安全因子剖面的TAE的连续谱、模结构和模频率。对于正常磁剪切,发现芯部(√ψ_T <0.3)的TAE的径向模结构由两个相邻的极向谐波组成,而外区(√ψ_T =0.3~0.9)的TAE的径向模结构由8个较高的极向谐波组成,这表明磁剪切在极向谐波耦合中起着重要作用。当安全因子剖面在芯部存在反剪切时,反剪切区域的TAE消失,外区的TAE的径向宽度变窄。最后,研究了电子密度剖面对TAE的影响,发现TAE模频率随电子密度的增加而降低,而模结构对电子密度的变化不敏感。
大沽河流域微塑料在不同介质中的空间分布及其潜在来源探究

微塑料作为一种新型污染物已对环境健康构成了严重威胁.为调查微塑料在城市河流不同介质中的污染特征及其迁移规律,并基于城市中不同功能区的划分探究微塑料的潜在来源,以青岛大沽河为例,在2020年6月对表层水和沉积物进行取样分析.结果表明,大沽河表层水和沉积物中微塑料丰度分别为0.6-3.8 items·L~(-1)和60-480 items·kg~(-1),表层水体中大粒径微塑料(>3 mm)占比最多,为28.95%,而沉积物中小粒径微塑料(0.5-1 mm)占比最多,为40.48%;大沽河微塑料颜色以深色系为主(黑色、蓝色和红色),形状主要是纤维状,材质主要是人造丝、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚乙烯;表层水和沉积物中,微塑料丰度之间并无相关性,但微塑料在流域空间分布上存在迁移转化过程,并发现沉积物是城市河流微塑料的初始汇.通过多重对应分析技术对大沽河流域不同功能区微塑料的颜色、粒径、聚合物成分和形状四个变量建立相关性模型,可以进一步溯源微塑料的源头.结果表明,无论水体还是沉积物,微塑料的来源因区域不同存在差异,但同一区域水体和沉积物中来源类似,具有受本地输入影响的明显特征.
伊犁河谷夏季PM_(2.5)中金属元素以源为导向的健康风险评价

为了精准评估PM_(2.5)中金属元素的健康风险及科学确定优先控制源,结合蒙特卡洛模拟、 PMF模型、人类健康风险评价模型,评估PM_(2.5)中金属元素以源为导向的概率健康风险(呼吸吸入途径).以伊犁河谷2021年7月PM_(2.5)为对象,分析其中11种金属元素(As、Bi、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、 Al、Ti和Ca)浓度特征.结果表明,观测期间Cd的地累积指数最高(5.89),为严重污染水平. PM_(2.5)中金属元素的来源为扬尘源(56.15%)、化石燃料燃烧源(24.15%)、交通源(10.18%)和工业源(9.51%).成年男性、成年女性和儿童的非致癌风险大于可接受阈值(HI = 1)的概率均为15.89%.成年男性、成年女性和儿童的致癌风险均100%大于可忽略阈值(TCR = 1×10~(-6)),其中儿童的致癌风险未达到显著致癌水平(TCR = 1×10~(-4)),成年男性和成年女性的致癌风险存在18.17%的概率达到显著致癌水平.化石燃料燃烧源、扬尘源、交通源和工业源对成年男性非致癌风险的贡献率分别为42.1%、24.1%、21.3%和12.4%,而成年男性的致癌风险主要来自工业源(70.0%)和化石燃料燃烧源(23.0%),建议伊犁河谷地区加强化石燃料燃烧源和工业源的管控.
面向低碳电力系统的长期储能优化规划与成本效益分析

长期储能(long-duration energy storage,LDES)技术的不断发展成熟为解决新型电力系统季节性供需不平衡问题提供了有效途径。现有研究对LDES技术经济参数的发展情况和不同组合对LDES配置需求和成本效益的影响尚缺乏精细化分析,难以准确探究LDES的灵活性潜力。为此,该文分析考虑技术经济性的LDES规划特性,面向新型电力系统建立内嵌年度8760h全景时序运行模拟的多时间尺度储能协调优化规划模型。算例基于我国西北某区域实际数据,评估LDES技术经济参数的不同组合与LDES成本效益水平、优化配置结构和对短期储能替代作用的关系。结果表明, LDES的成本效益受储能容量成本和放电效率的影响最大,在低碳转型发展背景下引入LDES最多可以降低电力系统40%左右的总成本。
流量自适应方式下考虑热管道虚拟储能的电热能源系统优化调度

循环系统控制水力工况,是综合能源系统的必需组成部分和基础用电负荷。现有综合能源研究中循环系统大多采用质调节方式且不计能耗,忽视了其调节潜力的同时也导致调度不准确;且目前考虑热管道储能的研究大多将热网整体作为储能模型描述其在调度中的效果,缺乏对单管道储能特性的量化定义,忽略了能量在管网内部拓扑中的分布情况,不利于系统对其进行主动调用。为此,该文提出一种流量自适应方式下考虑热管道虚拟储能的电热系统优化调度方法。首先,构建由系统参数、流量决定的循环系统用电模型;其次,从储热设备角度,构建单管道虚拟储能模型,定义各项储能指标;然后,以总运行成本最低为目标函数,构建流量自适应方式下考虑热管道虚拟储能的优化调度模型;最后,算例验证了所提模型的有效性。结果表明:该文构建的单管道虚拟储能模型能准确描述各管道的储能特性及管网内部储能量分布情况,为对其主动调控提供依据;其和流量自适应调节方式均可有效降低系统运行成本,两者协同配合可进一步提高系统经济性、灵活性。
弱电网下双馈风电机组混合功率同步控制策略及稳定性分析

随着高比例新能源规模的不断扩大,新能源发电单元并网点的"弱"特性已初步呈现。弱电网下双馈风电机组中锁相环与电网阻抗耦合交互而引发的并网稳定性问题也日益凸显。为提升弱电网下双馈风电机组的并网稳定性,论文提出一种机-网侧变流器混合功率同步的双馈机组控制策略。混合功率同步运行中无需锁相环实现同步,其中,机侧变流器利用电机定子输出功率实现定子功率同步;网侧变流器利用直流电容上的功率偏差实现直流功率同步。针对所提控制策略,建立双馈发电系统的全维状态空间模型,分析电网阻抗及控制参数对系统稳定性的影响。进一步对比表明,混合功率同步控制比机侧功率同步-网侧锁相同步控制策略在弱电网下更具有稳定性优势。最后通过硬件在环实验平台验证所提控制策略及稳定性分析的正确性。
石墨烯/铜钨合金触头电弧烧蚀的固-液相变动力学模拟与烧蚀程度微观表征

石墨烯因出色的功能特性被用于金属基材料的增强相,但目前对于石墨烯增强铜钨(copper-tungsten,CuW)合金电触头抗烧蚀性能的微观作用机制尚不清晰。该文通过粒子群优化算法构建符合"假合金"结构的CuW80复合材料模型以及掺杂不同质量分数的CuW80Gr复合模型。引入双温模型-分子动力学方法,建立考虑晶格振动和自由电子热传导效应的CuW合金电弧烧蚀模型,并针对材料局部物理状态提出评估烧蚀程度的微观表征量,从材料内部固-液相变动态演变过程分析石墨烯对CuW合金复合材料的微观增强机制。结果表明,CuW80Gr模型的损失质量与电弧侵蚀深度均比CuW80低,且随石墨烯质量分数增大呈下降趋势,其中在100ps时刻,CuW80Gr 0.15%的损失质量较CuW80降低10.66%,电弧侵蚀深度降低92.56%。石墨烯对CuW80Gr合金的增强机制,主要体现为Cu相热传导能力的加强,使得热流通过Cu相将能量更快地传导至基体深处,从而减少表面原子的蒸发飞溅和电弧对W骨架的侵蚀。结果可为石墨烯增强铜钨合金电触头的抗烧蚀性能的优化设计和性能调控提供理论依据与技术支撑。
细胞衰老的病理生理学意义和新型抗衰老药物的发展前景

衰老是人类疾病最大的风险因素,而细胞水平的衰老则是机体衰老的根本驱动力量。细胞衰老对多种生命过程的影响,包括正常生理、机体衰老和各种增龄相关病理的进展,长期以来一度被忽视,但随着近年来相关领域的不断进步,细胞衰老愈发成为衰老生物学和老年医学研究的核心。尽管衰老细胞在组织修复、伤口愈合和胚胎发育等生理环节发挥关键作用,但它们在机体成年之后的各阶段更会促进组织紊乱、器官退行和大量病理状况的出现。衰老细胞通过形成衰老相关分泌表型对组织微环境中的其它细胞施以旁分泌影响,维持长期而活跃的胞间通讯,最终导致各种病理生理学效应,这是本世纪以来生命科学最重要的发现之一。通过诱导凋亡的方式选择性清除衰老细胞或特异性抑制衰老相关分泌表型,已在机体衰老和增龄相关疾病的预临床和临床干预中彰显出巨大的潜力,充分证实衰老细胞是缓解多种老年综合征的关键药物靶标。然而,衰老细胞在形式、功能和组织分布上是异质性的,甚至在物种间存在着差异,给衰老研究关键成果在将来的临床转化带来了一定挑战。本文将从衰老细胞的特征、当前靶向策略和未来发展趋势等方面进行综述和讨论,为当前发展迅猛的衰老生物学和衰老医学提供有益的参考和积极的借鉴。
磨削加工颤振稳定性研究综述

在磨削难加工材料制成或具有薄壁、大长径比、复杂曲面结构的零部件时,磨削系统颤振会直接影响零部件表面加工质量和轮廓精度,从而影响使用寿命。但是目前对磨削颤振系统产生机理,稳定性模型建立与分析的研究仍有不足。深入开展磨削加工过程中颤振稳定性研究对于提升加工质量、保障磨削系统稳定运行具有重要意义。围绕磨削颤振机理、磨削稳定性建模与求解方法和应用进行综述,首先分析磨削系统稳定性的主要影响因素,深入讨论颤振的成因和磨削系统动力学建模进展;然后,从频域、时域、实验等方面重点分析磨削稳定性模型的求解方法,比较并归纳各种求解方法的过程原理、研究现状与优缺点;最后总结稳定性分析应用方法与现状,并对磨削加工颤振稳定性研究未来的发展方向进行展望。
不同地基条件对泳池式反应堆结构地震响应的影响

泳池式反应堆(简称泳池堆)是环境友好型的新型供热源,不同地基条件下反应堆厂房结构的地震响应是进行抗震设计的关键技术参考。以某堆型泳池式反应堆厂房为研究对象,基于ANSYS软件及UPFs的二次开发特点,建立考虑液晃效应的泳池堆-地基三维动力相互作用模型,其中,通过创建黏弹性边界单元来考虑散射波的能量耗散,采用Housner等效力学模型模拟动液压效应,从而开展不同地基对泳池堆厂房结构地震响应的影响分析。分析结果表明:当地基土的坚硬度、刚度逐渐减小时,泳池堆的地震响应变化明显,特别是由岩性地基逐渐变为土质地基时,结构的主应力和层间位移角逐渐增大,而加速度反应谱则逐渐减小。研究成果可为不同型号泳池堆的抗震设计提供有益的参考。
基于复合机器学习模型的无线微波降雨反演研究

为实现精细化的无线微波水文气象密集监测,提出基于无线微波链路的降雨增强反演方案。利用极值梯度提升(XGBoost)算法进行干湿判别,并结合支持向量回归机(SVR)和高斯过程回归(GPR)两种机器学习算法,构建XG_SVR与XG_GPR复合反演模型,与传统ITU-R模型反演结果比较分析。实验结果表明,XGBoost算法的干湿判别结果优于滑动标准差法,平均分类准确率为88%,1 h以下高时间分辨率的准确率可达90%以上;两种复合模型整体反演效果良好,XG_SVR与ITU-R模型均适用于高时间分辨率,相关性系数均值皆高于0.80;而XG_GPR模型在反演1 h及以上低时间分辨率降雨时有显著优势,相关性系数为0.95左右,且均方误差远小于其他两种模型。利用复合机器学习模型改进传统无线微波测雨的方案具有可行性及发展潜力。
岩溶地貌流域洪水过程模拟研究

岩溶地貌对流域产汇流过程产生扰动作用,导致洪水预报精度普遍不高。建立以岩溶单元持水能力分布曲线为核心的岩溶水文模块,将岩溶区产流划分为快速岩溶水与慢速岩溶水,分别进行汇流计算进入河网;耦合三水源新安江模型,建成适用于岩溶地貌下垫面条件的洪水预报模型。选择贵州省三岔河阳长水文站以上流域为研究区,划分子流域单元,检验模型在场次洪水过程模拟中的应用效果。结果表明,利用新安江岩溶模型模拟的20场洪水中,有16场洪水满足洪峰、洪量和峰现时间预报许可误差要求,合格率达80%,平均确定性系数0.68;与原新安江模型相比,考虑岩溶条件影响的改进模型对场次洪水过程模拟的精度更优。
基于分布鲁棒机会约束的移动氢能系统制-储-运氢协同优化

氢能是中国能源低碳化转型的重要载体之一。移动氢能系统利用富余新能源制氢后充入储氢罐存储,然后通过氢气长管拖车将氢产品运输至各加氢站。文中提出一种基于分布鲁棒机会约束的移动氢能系统制-储-运氢协同优化方法。首先,构建移动氢能系统新能源制氢储氢与长管拖车运氢协同优化模型,并采用一种“虚拟节点插入”方法对氢气长管拖车路径规划模型进行等价化简。其次,采用数据驱动的分布鲁棒机会约束处理加氢站氢气需求的不确定性,构建基于Wasserstein距离的移动氢能系统分布鲁棒模型,并基于条件风险价值近似将所提分布鲁棒模型转化为混合整数线性规划问题。最后,以中国西安市交通网为基础构造移动氢能系统算例,验证了所提模型和方法的有效性。
计及保护动作时间协调配合的双馈风电场故障穿越策略

风电场并网系统在故障清除后产生的暂态过电压使得风电机组脱网的事故频发。其主要原因在于双馈风力发电机(DFIG)及无功补偿装置在故障清除后的无功补偿退出过程中存在响应延时。为此,基于DFIG转子侧换流器、网侧换流器及无功补偿装置的无功补偿极限分析,明确了上述不同设备间的无功补偿分配策略。接着,分析了不同设备在无功补偿期间的动态响应速度,据此提出了计及主后备保护动作时间的无功参考曲线优化设计方法。与现有无功补偿策略相比,该方法能够在保证故障穿越能力的前提下,大幅减小故障恢复期间并网点的暂态过电压。最后,基于实时数字仿真系统搭建仿真模型,通过大量仿真算例充分验证了所提方法的可行性与优越性。
计及虚拟储能的电-水-热综合能源系统日前优化调度方法

针对包含高比例波动性光伏、光热等可再生能源的电-水-热综合能源系统(EWH-IES),提出一种计及虚拟储能(VES)的EWH-IES日前经济调度方法。首先,为有效利用供水子系统储水特性与供热水子系统储热水特性所带来的灵活性,建立了EWH-IES中电-水和电-热之间的两类VES模型,定义了其虚拟充放电功率、虚拟电容量和虚拟荷电状态3项虚拟储能参数,以发掘储水与储热水能力参与EWH-IES的优化运行。然后,建立了融合VES模型和耦合电-水、电-热之间能量流与物质流的扩展能源集线器模型,以描述EWH-IES能量流与物质流转换的数学关系。在此基础上,提出计及两类VES虚拟充放电能力的EWH-IES日前经济优化调度方法,通过对两类VES的灵活性利用,共同支撑EWH-IES的优化运行。最后,通过算例验证了所提方法在提升EWH-IES运行经济性和可再生能源消纳方面的有效性。
无相位量测的多环中压配电网线路参数辨识方法

线路参数准确辨识是配电网精细化调控以及保护整定的重要基础。环状配电网因拓扑结构复杂、潮流方向多变,传统辐射状网络的线路参数辨识方法难以应用。文中提出一种无需相位量测数据的多环中压配电网线路参数辨识方法。针对多环配电网潮流流向不明确的问题,提出了基于功率方向判定与分解的解环方法,并推广至任意环状配电网。根据解环后的网络,分析了在不同时刻下方程间的线性相关性问题,构建了求解线路参数的高维非凸优化模型,进而采用遗传算法实现了线路阻抗和电纳的辨识。最后,在MATLAB中搭建蜂巢配电网模型进行验证,结果表明所提算法相比于传统最小二乘算法、粒子群算法及模拟退火算法具有更高的精度和鲁棒性。
多主体市场下的园区综合能源系统随机鲁棒运行优化

园区综合能源系统(PIES)是提升消费侧能效水平的重要方案,同时其运行将受到市场价格不确定性的影响,需要在运行优化中予以考虑。但由于配电市场的参与主体较多,价格形成机制多样,准确刻画市场运作和价格波动特征极为困难。考虑多主体配电市场交易公平性基本原则,提出一种基于配电网风险中性定价的PIES随机鲁棒运行优化方法。首先,在风险中性测度下,类比资产价格过程,建立分布式能源系统和配电网运营商的售电定价模型,以确定市场环境下的配电网售电合理价格;其次,基于该合理价格,采用箱型不确定集等方法刻画配电网运营商售电价格以及源荷不确定性,建立了PIES两阶段随机鲁棒运行优化模型,基于列与约束生成算法和强对偶理论实现了模型求解;最后,算例结果验证了配电网售电合理价格模型的有效性和必要性、随机鲁棒运行优化方法相较传统随机优化和鲁棒优化方法的优点,以及市场电价不确定性对系统运行结果的影响。
电涡流阻尼墙减震结构的地震易损性分析

齿轮齿条式电涡流阻尼墙(eddy current damping-rack and gear wall,ECD-RGW)是一种具有明显非线性特征的消能减震装置,为探究其对钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构抗震性能的影响。基于OpenSees软件,建立了一栋5层RC框架结构的有限元模型,并实现了电涡流阻尼墙非线性力学模型的二次开发,并验证了其准确无误,进而对该模型进行非线性时程分析,使用数值方法评估了ECD-RGW减震结构的概率抗震性能。选取ATC-63项目中推荐的22条典型远场地震波,以最大层间位移角作为结构损伤指标,采用增量动力分析方法分别对安装和未安装ECD-RGW的RC框架结构进行了地震易损性分析。研究结果表明:相较于无控结构,安装了ECD-RGW的RC框架结构达到各级破坏状态的超越概率明显降低; ECD-RGW在各级地震作用下均具有优良的减震效果;且提高ECD-RGW的传动比可以进一步提高RC框架结构的抗震性能,降低结构损伤概率。
计及天然气管道泄漏的电-气综合能源系统潮流计算方法

针对天然气管道泄漏运行的实际情况,提出了一种计及天然气管道泄漏的电-气综合能源潮流计算方法。首先,建立了计及管道泄漏和改进微型燃气轮机模型的天然气网络模型;然后,采取牛顿拉夫逊法求解天然气网络潮流,并利用燃气轮机的耦合关系交替迭代求解电网潮流;最后以IEEE30节点和比利时20节点为例,计算耦合系统正常运行、管道泄漏及管道完全故障3种状态下的潮流计算结果并进行比较分析。
基于电流波形畸变特征的高比例光伏配电网故障方向判别原理

随着配电网中分布式光伏渗透率的提高,原有单向故障潮流网络变为多向潮流网络,现有三段式过流保护面临误动风险。该文提出基于电流畸变特征的故障方向判别原理。首先,挖掘了光伏与同步发电机的故障电流特征差异,考虑光伏控制特性探究了光伏故障电流畸变特征和谐波分量产生机理。其次,对故障电流求导以放大故障波形特征差异,在此基础上提出了基于故障电流波形畸变特征的方向闭锁判据。最后,仿真表明所提故障方向判别原理在不同逆变器控制策略和电网不同运行状态下均能可靠判别正、反向故障,并具备一定的耐受过渡电阻和抗噪能力。该思想将分布式电源非线性特征对保护的干扰转化为故障方向判据,无需电压信息和双端通信设备,能有效降低现场施工难度。
分布式能源动态聚合于虚拟电厂的演化博弈决策方法和机理分析

在市场环境下,计及市场有限信息及动态环境影响的分布式能源与虚拟电厂的双边动态聚合,能够提高参与人的积极性并有效保障聚合结果的稳定性,具有实际意义。基于此背景,计及市场环境下分布式能源与虚拟电厂的双层博弈关系,该文首先提出了多分布式能源及多虚拟电厂背景下的虚拟电厂聚合及运营机制。然后,基于势博弈理论构建了计及多种分布式能源的虚拟电厂调度模型,在确保虚拟电厂内部成员调度博弈均衡存在的同时用于支撑聚合决策的演化分析。进而,基于演化博弈理论,构建了分布式能源动态聚合于虚拟电厂的决策演化模型,实现对市场动态聚合结果的预测。最后,通过算例仿真及方法对比,验证了该文所提模型的可行性、普适性及所得聚合结果的市场均衡性。
基于人工神经网络和网络迁移的双端输电线路非同步故障测距算法

现有双端输电线路故障测距方法或依赖于线路模型和线路参数,亦或依赖于大量历史故障数据。为了解决上述问题,该文首先分析总结了分布参数模型和Π型线路模型的测距原理,根据线路故障前后的两端正序电压和正序电流构造了双端输电线路的测距函数;然后在此基础上提出了一种基于人工神经网络与网络迁移的双端输电线路非同步故障测距算法,所提算法不依赖于线路模型和线路参数;最后在Matlab/Simulink平台上搭建了500kV输电线路仿真模型,验证了所提算法的正确性和可靠性。理论分析和仿真结果表明,所提算法测距精度高,且不受故障位置、故障类型、过渡电阻、故障初相角、负荷电流以及非同步数据等因素的影响。此外,所提算法基于网络迁移思想充分利用了线路的大量正常数据和少量故障数据,在线路参数变化不超过±1%时仍有较高的测距精度。
基于改进自恢复下垂控制的储能逆变器多维度优化控制

微电网被认为是接纳可再生能源、提高电能质量的有效手段。含有储能逆变器的微电网,要求储能逆变器具有并网/独立双模式功能,并且能够实现在孤岛时储能逆变器输出频率的稳定以及减少线路阻抗对逆变器无功控制性能的影响,并网时实现并网有功和无功功率精确可控以及并/脱网的平滑切换。为实现上述多维度控制,提出一种改进的自恢复下垂控制策略(self-recovery droop control,SRDC),对传统自恢复下垂控制进行改进。引入偏差比例前馈,从而显著提升了孤岛模式下负载扰动时储能逆变器的频率恢复暂态性能,解决了频率动态越限并实现稳态无差控制;引入附加并网功率控制环路,实现了并网模式下逆变器的有功功率和无功功率精确可控以及非计划孤岛的脱网平滑切换。对上述改进自恢复下垂控制的工作机理和整个并脱网运行过程进行了详细分析,并通过仿真和实验结果验证了所提出方法的有效性。
典型覆冰形状下输电线路风荷载影响研究

风荷载对输电线路覆冰监测精度的影响显著,需要对不同覆冰形状下导线风荷载进行研究。该文总结了6种线路典型冰形,通过计算流体力学方法得到各覆冰形状下导线的气动阻力系数,在此基础上研究了覆冰发展过程中覆冰形状、扭转角和覆冰类型对导线风荷载的影响规律,并计算了各气象冰区下不同冰形的覆冰增大系数,与现行规范进行比较并给出了取值建议。结果表明,各冰形气动阻力系数受到冰厚、扭转角、风速的影响,新月和扇形覆冰阻力系数受三者影响均较大,D形和椭圆形主要受到扭转角的影响,而圆形覆冰受三者影响均很小;在导线覆冰发展过程中,新月形和椭圆形覆冰在扭转角为90°时风荷载最大,0°时最小,扇形和D形覆冰则在扭转角为0°时最大,60°和90°时最小,且混合淞的风荷载大于雨凇;对于同一条输电线路,其风荷载在新月形和椭圆形覆冰且扭转角为90°时达到最大;对于各气象区,采用现行规范中的覆冰增大系数取值进行输电线路设计将会在部分冰形覆冰情况下存在风险和隐患,对于大多数普通线路,建议结合不同冰区的主要冰形和不同线路类型的扭转情况,并综合考量经济性和安全性进行系数选取,针对重要枢纽线路,需要保证任何覆冰情况下均安全运行,推荐取值为3.5~3.6。
宽广吸力范围非饱和土剪切强度试验研究及其预测

以弱膨胀土为试验材料,开展了宽广吸力范围内非饱和土的持水和强度特性试验研究,并提出适用于宽广吸力范围的非饱和土强度模型。结果表明,在广吸力范围内,应力-应变曲线随吸力增加而增高,在低吸力范围呈现应变硬化,在高吸力范围呈现应变软化。低吸力范围,试样呈现剪缩变形;高吸力范围,试样在轴向应变2%处开始呈现剪胀趋势。此外,提出一种区分吸附水和毛细水的土-水特征曲线模型,并假设吸力引起的强度增强部分主要由毛细水决定。将有效应力系数用毛细水饱和度替代,并代入Bishop非饱和土强度公式,利用不同类型土剪切强度的实测数据和文献中剪切强度模型对比,表明该强度模型可以很好地描述宽广吸力范围内的非饱和土强度。
8个油橄榄品种扦插苗苗期耐寒性评价

[目的]为探明油橄榄扦插苗苗期抗寒性评价方法。[方法]以中国北亚热带西秦岭南坡白龙江河谷地引种栽植的8个油橄榄品种2年生扦插苗为研究对象,人工模拟冷胁迫(16、12、8、4、0、-4 ℃),对其渗透调节物质含量,保护酶活性,光合和叶绿素荧光参数等指标进行分析。[结果]随着冷胁迫加剧,8个供试油橄榄品种幼苗叶片相对电导率(REC)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)含量呈上升趋势,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性在0 ℃前呈上升趋势,降至冰点后又开始逐渐降低;温度下降的过程中,各品种叶片叶绿素含量(Chl)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))均呈现下降趋势,气孔导度(G_s)在4 ℃前呈下降趋势。应用半致死温度(LT_(50)),渗透调节物质、保护酶活性参数隶属函数,光合和叶绿素荧光参数隶属函数3种评价体系进行了相关分析,8个油橄榄品种扦插苗半致死温度介于-16.359~-9.715 ℃之间。 [结论]通过渗透调节物质、保护酶活性参数隶属函数法所得出的耐寒性综合排序与应用电导法配合Logistic方程求出半致死温度的排序基本一致,并且符合试验地区油橄榄苗期越冬表现,可以作为油橄榄苗期耐寒性评价方法。
植物对大气中二氧化氮的吸收净化研究:方法、抗性特征及机理探索

氮氧化物(主要为NO_2)目前是主要的空气污染物之一,严重威胁大气环境与人体健康。植物作为自然界的空气净化器具有重要的生态功能,对NO_2不仅具有一定抗性,还具有可观的吸收净化能力。利用抗性与净化能力均较好的植物对大气污染进行修复具有良好的应用前景。文中从宏观和微观角度综述植物吸收净化NO_2的研究方法,从叶片表观性状和生理生化指标方面概述不同植物对NO_2的抗性特征,以人工控制试验为背景概述植物与NO_2吸收净化机理及其对环境因素的响应。野外测量法和人工控制法是研究植物净化吸收NO_2的主要研究方法,随着研究由宏观尺度逐渐转向微观尺度,人工控制试验成为主流研究趋势,但野外测量试验仍不可或缺。目前,野外测量研究中监测站点较少,缺乏某些特定地区同时空植被区与非植被区NO_2浓度值的对比;人工控制试验中植物对NO_2抗性的研究未涉及细胞或分子水平,植物净化吸收NO_2机理的研究还不够深入,应加强植物吸收分配NO_2及其与环境因素关系的研究。
PIP工艺制备C/Zr_(0.5)Hf_(0.5)C-SiC复合材料及其微观结构和弯曲性能

基于自制Zr_(0.5)Hf_(0.5)C先驱体和商业化液态聚碳硅烷,通过先驱体浸渍裂解(PIP)工艺成功制备C/Zr_(0.5)Hf_(0.5)C-SiC复合材料,研究纤维表面热解C涂层厚度对复合材料微观结构及弯曲性能的影响。结果表明:自制Zr_(0.5)Hf_(0.5)C先驱体在1400℃下即可转化生成单一Zr_(0.5)Hf_(0.5)C固溶体。因具有良好的渗透性,转化生成的Zr_(0.5)Hf_(0.5)C基体同时存在于C/Zr_(0.5)Hf_(0.5)C-SiC复合材料的纤维束内和束间,呈包裹SiC基体的层状形貌。C/Zr_(0.5)Hf_(0.5)C-SiC复合材料主要由C,SiC和Zr_(0.5)Hf_(0.5)C相组成;具有不同热解C涂层厚度(0.67,0.84,1.36μm)的3组复合材料密度分别为2.07,1.99,1.98 g/cm~3;随热解C涂层厚度的增加复合材料中SiC含量减少。弯曲加载中3组不同热解C涂层厚度复合材料均呈现假塑性断裂模式,弯曲强度,弯曲模量和断裂韧度分别在410 MPa, 60 GPa和15.6 MPa·m~(1/2)以上。良好的界面结合和预先引入的SiC基体是C/Zr_(0.5)Hf_(0.5)C-SiC复合材料获得优良弯曲性能的关键。
基于持续-保持机制的多智能体系统跟踪控制

考虑到实际应用中,由于外部干扰或通信能力有限,连续通信有时无法保证,研究了间歇通信下二阶多智能体的跟踪控制问题。在持续性通信无法保证的场景下,为了提升间歇通信下系统的收敛性能,引入非周期性的持续-保持控制机制,设计了一种面向二阶多智能体系统的一致性跟踪控制协议。基于矩阵论和图论知识,并结合双线性变换证明了非周期性间歇通信结构下系统可以实现一致性跟踪,进而得到了针对无向拓扑网络的一致性跟踪条件。仿真实验验证了理论结果的正确性。
半监督局部特征保留图卷积高光谱图像分类

图卷积网络(GCN)应用于高光谱图像(HSI)分类是现在研究的热点和前沿。但是现有的图卷积网络算法依然面临着计算量大、过度平滑和特征自适应选择的问题。面对这些问题提出超像素分割算法减少网络节点数量,在保留节点光谱特征的同时降低运算量;采用DenseNet结构保留卷积过程特征,解决图卷积过度平滑问题;最后提出一种半监督局部特征保留稠密连接上下文感知的图卷积网络算法,利用层注意力机制针对分类目标进行特征自适应选择。所提算法实现了端到端的半监督分类,在3个真实数据集上,与最新的分类算法对比实验结果表明:所提算法在各项指标上都有较好的表现,提高了HSI的分类正确率。
三峡水库蓄水后下游河道悬沙恢复效率

受诸多因素影响,枢纽下游不饱和水流冲刷过程中悬移质泥沙含沙量沿程恢复非常复杂。为了进一步弄清枢纽下游悬沙沿程恢复的规律,本文引入含沙饱和度及饱和度恢复效率系数分别描述悬沙恢复的程度和效率,基于宜昌-大通河段的实测水沙资料,分析悬沙恢复效率的变化趋势及其影响因素,并建立计算饱和度恢复效率系数的经验公式。结果表明: ①三峡水库下游河道不同河段的恢复效率随时间未出现一致的趋势性变化,但总体上沿程减小,其中单位河长内悬移质全沙的恢复程度在枝城-沙市河段最大、在螺山-汉口河段最小,相差约23倍; ②含沙饱和度、床沙补给强度以及流量等影响悬沙恢复效率,饱和度恢复效率系数随进口含沙饱和度的增大而减小,随床沙补给强度的增大而增大,床沙补给强度为正时饱和度恢复效率系数随流量的增大而减小、床沙补给强度为负时随流量的增大而增大; ③基于饱和度恢复效率系数与进口含沙饱和度、流量以及床沙补给强度的关系,建立了计算河段出口悬移质全沙以及各粒径组悬沙含沙量的经验公式。
用UHPLC-MS/MS法测定大鼠血浆中泽布替尼的浓度及药代动力学研究

目的建立超高效液相串联质谱(UHPLC-MS/MS)法测定大鼠血浆中泽布替尼的浓度。方法电喷雾正离子方式多反应离子检测。色谱柱:ZORBAX Eclipse Plus C_(18)柱(1.8 μm,2.1 mm×50.0 mm,I.D. Agilent Corporation,MA,USA)。流动相:0.1%甲酸水和乙腈,梯度洗脱,流速:0.4 mL·min~(-1),进样体积:2 μL。用乙腈沉淀法处理血浆样品。将6只成年雄性SD大鼠单次灌胃15 mg·kg~(-1)泽布替尼后,尾静脉取血,检测大鼠血浆样品中泽布替尼的浓度,用Drug And Statistics(DAS)3.0计算药代动力学参数。结果泽布替尼在1~500 ng·mL~(-1)内线性关系良好,日内和日间精密度均小于15%,相对回收率在95.74%~99.19%,绝对回收率、基质效应和稳定性符合规定的要求;药代动力学参数:C_(max)为(130.15±81.55)ng·mL~(-1),t_(max)为(0.32±0.16)h,t_(1/2)为(5.05±0.62)h,AUC_(0-t)为(271.55±149.01) ng·mL~(-1)·h。结论本研究建立的血浆中泽布替尼浓度的测定方法,具有灵敏度高、检测快速、重复性良好等特点,适用于血浆中泽布替尼浓度测定及药代动力学的研究。
沥青路面结构三维应力状态及失效准则分析

传统的沥青路面结构设计方法主要采用最大拉应力/拉应变理论,不能反映路面结构的三维应力状态及其强度特性。同时,传统方法也没有考虑路面材料的拉、压模量不对称效应。为了解决理论计算能够更好反映路面结构真实力学响应的问题,提出了路面结构-材料协调力学模型。该模型可以适应拉、压模量不同的各种路面材料,能够反映材料强度的不对称效应。力学模型采用了应力状态自适应的迭代计算方法,可同时解算结构任意点位的三向应力状态和主应力状态。采用典型的半刚性基层沥青路面结构方案,计算分析了Lord应力参数和双剪应力参数表征的路面结构三维应力状态。在评估强度理论对路面结构破坏的判别效果时,考虑了最大拉应力理论、最大拉应变理论、莫尔强度理论、畸变能理论和统一强度理论。对比分析了这些强度理论导出的等效应力在路面结构内的分布特征,并解析了这些失效准则与常见路面病害现象的匹配性。研究结果表明:统一强度理论可作为控制沥青面层开裂的失效准则,并可同时作为控制半刚性基层发生拉剪组合破坏的失效准则,畸变能理论可作为控制沥青面层发生车辙病害的失效准则。该研究工作可以为长寿命沥青路面结构设计提供理论依据,并为其结构设计方法的发展提供理论参考。
多层次多孔沥青路面吸声性能模型与分析

针对国内外缺少有效的多孔路面降噪功能设计方法的问题,基于多孔固体介质的理论吸声模型和传递矩阵方法,构建了多层次多孔沥青路面吸声系数模型并开展观测分析。模型以多孔沥青混合料空隙率、集料粒径、厚度等材料和体积指标为输入参量,能够较好地辅助混合料设计。首先,通过CT扫描图像分析,建立预估孔隙结构迂曲度、等效半径以及表层空隙过渡区空隙率的回归方程,基于此形成孔隙结构流阻率预估模型。进一步地,采用传递矩阵的方法开发了多层次多孔路面结构吸声系数模型,分析了过渡区空隙率的影响。最终,利用模型对比了不同设计参数及结构组合形式的吸声性能变化规律。研究结果表明:考虑表层过渡区空隙率变化的预测模型精度更高,这对实际路面降噪设计和预估更为有效;表层空隙率主要影响第1个吸声峰值的频率位置,频谱上2个峰值的变化趋势随空隙率的增减一致;底层空隙率同时影响2个峰值的频率位置,而2个峰值随底层空隙率的大小变化趋势相反;常用集料最大粒径的影响较小;厚度主要决定吸声系数峰值频率的位置;当单层多孔沥青混合料厚度与双层多孔路面总厚度一致时,二者具有相近的吸声性能;对于3层多孔沥青路面结构,其表层、中层和底层的连通空隙率分别对吸声系数曲线的第2和第3峰值、第1峰值以及第1峰值频率产生主要影响。因此,通过模型分析,为每个层次选择适当的空隙率、厚度等设计参数值,可以增强对特定频率轮胎/路面噪声的吸收效果,优化多孔路面的降噪功能。
基于加权马氏距离的BUCK电路健康度评估与预测

BUCK电路作为一种典型电力电子电路,是电子设备中电源模块的重要组成部分,在高速铁路列控车载设备中有广泛的应用。对电子设备的组成电路进行健康度评估与预测是提升电子设备可靠性的有效手段,因此,对BUCK电路开展健康度评估与预测的研究有助于提升车载设备的安全性与可靠性。提出一种基于敏感权重加权马氏距离的BUCK电路健康状态评估方法,可实现对电路健康状态的量化并得到电路的健康度,在得到电路健康度的基础上,构建基于NARX神经网络的BUCK电路健康度预测模型。首先建立BUCK电路的PSpice仿真模型,提取负载端响应输出的四种时域特征,得到BUCK电路健康状态特征集;针对不同特征对电路元件参数变化情况敏感度不同,计算不同特征的敏感度作为衡量该特征权重的指标;根据健康样本加权马氏距离计算结果和" 3σ "原则划分健康阈值界限,实现对BUCK电路的健康度评估;利用待测样本健康度,构建基于NARX神经网络健康度预测模型,预测结果的均方根差为0.007 1,验证了所提模型的可用性与有效性。
侧压系数对高应力破碎区隧道结构受力影响的试验研究

开展高地应力作用下隧道衬砌受力特性研究,对完善支护结构设计方法具有重要意义。采用室内物理模型试验方法,通过设置初始高地应力和变化侧向压力系数,对下穿断层破碎带隧道围岩与结构的力学响应规律进行系统研究。试验结果表明:在高地应力作用下,下穿倾斜破碎带的隧道围岩变形、应力和衬砌内力均出现明显的非对称性与偏压现象,近断层侧拱脚应力为远断层侧拱脚的2.4倍;当侧压力系数为0.5时,远断层侧拱脚弯矩为近断层侧拱脚弯矩的1.8倍;切向围岩应力受断层破碎带的影响较大,在0.1D ~0.3D洞壁距离应力集中较为明显;侧压力系数增大,非对称性增强,受力最大的位置为近断层拱脚,受力最小的位置为拱底;同时断层破碎带导致衬砌结构受力差异性增大,拱顶沉降明显,衬砌结构逐渐失稳,建议对拱脚、拱顶与拱底进行构造加强。