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中国建筑科学研究院风工程研究成果综述

回顾了中国建筑科学研究院近年来在风工程领域取得的重要研究进展。风荷载研究方面,在提出风振计算广义坐标合成法基础上,建立了基于响应时程的结构等效静风荷载计算体系,开展了复杂高层建筑风致振动的系统研究,探明了高层建筑弯扭耦合风振响应的基本规律,提出了高层建筑横风向响应的反应谱方法。风环境研究方面,提出了平衡边界层新的理论解释和数学模型,以及植被和绿化带数值模拟的附加源/汇数学模型。提出了考虑地貌修正的气象资料修正方法,建立了基于日最大风速记录的风环境评估体系,开展了列车风和烟囱效应等特殊风环境的研究。雪荷载研究方面,开展了雪荷载风洞试验和数值模拟技术的研究,提炼了雪荷载风洞试验模拟的核心相似参数,阐明了风致积雪飘移的流动机理,开发了CFD数值模拟的相关程序。团队研究成果在重大工程中得以广泛应用,部分成果被纳入国家和行业标准规范。
全股骨置换术的研究进展

目的总结分析全股骨置换术近年的研究进展。方法广泛查阅与全股骨置换术相关的文献报道,分析和总结其手术指征、手术技术、假体设计、手术并发症及分类、术后康复锻炼和功能评价。结果全股骨置换术的适应证是股骨广泛受累或存在跳跃性病灶的肿瘤性疾病和非肿瘤性疾病,以及伴有严重骨缺损的髋膝关节翻修术。手术切口近端以Watson-Jone切口为主,然后沿大腿外侧,远端延伸至髌骨外侧显露股骨全长,保护好血管神经和髋外展结构,行组配或定制假体置换。假体设计不断进步,呈现出了多样化的假体。手术并发症多且发生率不一。术后康复锻炼早期以物理治疗为主,负重训练循序渐进。功能评价主要以国际骨与软组织肿瘤协会(MSTS)评分为主。结论全股骨置换术保肢效果确切,需要继续进行大样本量和长期随访研究,逐渐统一手术适应证和功能锻炼标准,减少术后并发症。
有限矫形手术结合骨外固定技术治疗中老年脊髓灰质炎后遗症

目的总结应用有限矫形手术结合骨外固定技术治疗中老年脊髓灰质炎后遗症的临床疗效,探讨中老年脊髓灰质炎后遗症外科矫正与功能重建策略。方法从秦泗河矫形外科团队1982年9月-2017年12月手术治疗的23 310例脊髓灰质炎后遗症病例数据库中,检索出41岁以上患者629例,分析患者流行病学特点;并对其中2011年3月-2015年6月应用有限手术结合外固定技术治疗的57例获完整随访患者的临床资料进行回顾分析。57例患者脊髓灰质炎后遗症病史41~67年,平均47.1年。术前病理步态包括压股步态29例,扶拐行走17例,徒手跛行11例。手术方式包括跟腱延长术52例、股骨髁上截骨术39例、屈膝松解术36例、跟距关节融合术27例、屈髋松解术21例、胫腓骨截骨术19例、三关节融合术11例和肌腱转位术1例。术后应用组合式外固定器18例,应用Ilizarov环式外固定器39例。结果629例患者中<50岁481例(76.47%),51~65岁144例(22.89%);其中2003年以后就诊患者495例(78.70%)。57例获随访2~6年,平均37个月。牵拉矫形期间发生针道轻度感染7例,术后早期下肢静脉血栓形成2例,腓总神经不全麻痹2例。无皮肤切口感染、血管损伤与骨不愈合等并发症发生。末次随访时根据下肢畸形矫治术后疗效随访评价标准,获优23例、良20例、可12例、差2例,优良率75.44%;2例评价为差的患者经实施二次手术改善部分功能。结论有限矫形手术结合骨外固定技术治疗中老年脊髓灰质炎后遗症,能有效矫正下肢畸形与改善功能,延缓衰变所加重的残障,能规避严重并发症。
超微粉碎技术在豆腐加工中的研究进展

在豆腐的制备过程中,豆浆的制取方式十分重要,直接影响豆腐的凝胶强度、弹性、内聚性和口感。超微粉碎技术作为一种新兴的制浆技术,不仅能减小豆浆的粒径、赋予产品细腻的口感、改善原料的加工性能,还能在一定程度上避免豆渣中所含营养成分的流失,在豆浆及豆腐的制备过程中使用越来约普遍。本文综述了干法超微粉碎制浆技术和超声波、胶体磨、高压均质、超高压均质等湿法超微粉碎制浆技术的研究与应用现状,比较了各种制浆技术的优、缺点,并对今后豆腐制浆技术的研究方向进行了展望,旨在为加快研究“营养、高效”的豆腐制浆技术提供参考。
可食性大型海藻的叶绿素及其衍生物研究进展

海藻中存在大量具有特殊生理活性的天然叶绿素类化合物。本文选取六种常见的可食性大型海藻,海发菜、紫菜、海带、裙带菜、浒苔和石莼,综述了这些海藻中叶绿素及其衍生物的种类分布、化学结构、成分转化及生物活性。由于具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等生理活性,叶绿素衍生物是功能性食品、化妆品以及医药产品的潜在生物来源。
ICP AES次灵敏线法测定高盐食品中氯化钠的含量

本文以高盐食品为研究对象,建立了运用等离子体发射光谱法(ICP-AES)次灵敏线(330.232 nm)检测高盐食品中NaCl含量的方法,并比较了外界共存离子以及不同前处理方法对于测定结果的影响。结果显示: ICP-AES次灵敏线(330.232 nm)的线性范围(10~300 mg/L,r= 0.9995)宽于主灵敏线(589.59 nm)的线性范围(0~20 mg/L,r= 0.9998)且精密度良好(RSD < 1.0%),可以规避传统方法测定样品因稀释梯度大而导致的误差;外界共存元素K、Ca、 Mg、Sn及Zn离子对于ICP-AES发射光谱次灵敏线测定NaCl含量的结果没有影响,这也规避了滴定法中非目标氯化物带来的干扰;通过与国标方法的比较,ICP-AES发射光谱次灵敏线法的准确性与精密度均与国标法持平,这表明ICP-AES发射光谱次灵敏线在高盐食品中检测氯化钠含量的具有独特优势,具有一定的推广价值。
微波超声波辅助制备木薯淀粉纳米颗粒及其特性表征

以广西特色资源木薯淀粉为原料,微波超声波辅助制备了木薯淀粉纳米颗粒。采用动态光散射技术考察了淀粉乳浓度、微波超声波处理功率、微波超声波处理时间、料醇比(淀粉溶液与乙醇体积比)、淀粉溶液的滴加速率、滴加淀粉溶液的过程中微波超声波功率对纳米颗粒尺寸及多分散系数(PDI)的影响,获得了制备木薯淀粉纳米颗粒的最优条件:淀粉乳浓度20 mg/mL,微波超声波处理功率为24∶ 500 W∶ W,微波超声波处理时间是50 min,料醇比1∶ 8,淀粉溶液的滴加速率是20 mL/min,滴加淀粉溶液过程中微波超声波功率为24∶ 300 W∶ W。通过傅里叶红外光谱、场发射扫描电子显微镜、X-射线衍射仪对木薯原淀粉和最优条件下合成的木薯淀粉纳米颗粒进行了表征。研究了淀粉纳米颗粒的溶解度、溶胀度、吸水率、吸油率等理化性质。结果表明,木薯淀粉纳米颗粒球形形貌较好,尺寸分布较均一。晶型由A型变为V型,相对结晶度明显降低。与木薯原淀粉相比,淀粉纳米颗粒的溶解度由0.9%提高到78.3%、溶胀度由4.166%提高到10.86%、吸油率提高了170%、12 h内的吸水率提高了3.1%,分散性实验表明木薯淀粉纳米颗粒在水溶液中的分散性较好。该淀粉纳米颗粒可用于食品色素、香料、调味料、维生素、油脂等产品中,应用价值较高。
不同黄豆自制纳豆与市购纳豆差异性比较分析

目的:比较不同黄豆自制纳豆与市购纳豆的差异。方法:购买四种不同种类的黄豆测定其理化指标,并以四种黄豆作为原料分别制作纳豆,以西尾牌纳豆为对照,通过理化性质测定、感官评价、电子鼻测定、电子舌测定比较五种纳豆差异。结果:东北黄豆所制纳豆的挥发性盐基氮最低,只有15.9 mg/100 g;东北黄豆所制纳豆和选购的对照纳豆拉丝性能好,湖北纳豆拉丝能力相对较弱,所购纳豆感官评分最高;几种纳豆的气味物质差异主要体现是乙醇、短链烷烃、氮氧化合物、有机硫和无机硫,且其在笨黄豆和普通黄豆所制纳豆中含量较高;几种纳豆甜味、咸味和丰富性差异较明显,所购纳豆丰富性较高,普通黄豆所制纳豆甜、咸味较突出。结论:原料不同,所制出的纳豆均有较大差异;自制纳豆与市购纳豆也有差异,市购纳豆在风味上优于自制纳豆,但市购纳豆的挥发性盐基氮含量(TVB-N)比东北黄豆高。
中国北方农牧交错带土地利用/覆盖变化研究综述

土地利用/覆盖变化(LUCC)是人类活动行为与自然生态系统相互作用最为直接的表现形式.近年来由于人类活动的日益加剧使区域生态环境发生了剧烈变化,中国北方农牧交错带作为人类活动的强烈影响区和生态环境敏感区,是土地利用/覆盖变化研究的“热点区域”.本综述基于众多学者对于北方农牧交错带LUCC的研究成果,梳理了关于北方农牧交错带范围界定的进展,总结了当前有关本地区LUCC的研究手段、研究内容以及环境效应与应对措施等方面的最新进展,最后指出了本地区LUCC研究中存在的综合性模拟研究较少、生态环境效应不足等问题,并提出了未来研究中应多手段、多学科、多尺度研究的发展方向.
三江平原小叶章湿地温室气体排放及其对模拟氮沉降的响应

利用黑龙江省科学院自然与生态研究所三江平原湿地生态定位研究站内的长期模拟氮沉降试验平台,采用静态箱-气相色谱法,设置低氮(40 kg N·hm~(-2)·a~(-1))和高氮(80 kg N·hm~(-2)·a~(-1))处理,以及对照(0 kg N·hm~(-2)·a~(-1)),测定小叶章湿地温室气体排放通量及其相关环境因子,研究三江平原小叶章湿地温室气体排放对氮沉降的响应.结果表明:低氮和高氮输入均显著增加了温室气体的排放通量,低氮和高氮处理使CO_2排放通量增加47.5%和47.9%,CH_4排放通量增加76.8%和110.1%,N_2O排放通量增加42.4%和10.6%.低氮输入改变了N_2O排放的季节动态,但对CO_2和CH_4排放的季节动态没有显著影响,高氮处理对3种气体排放的季节动态均未造成影响.CO_2排放通量和CH_4排放通量均与土壤温度呈显著正相关,而影响N_2O排放的因素较为复杂,未与土壤温度出现显著的相关关系.
基于形态空间格局分析和最小累积阻力模型的广州市生态网络构建

构建生态网络对改善快速城市化背景下城市生态环境问题具有重要作用.本研究以广州市为研究区,采用形态学空间分析方法(MSPA)和景观指数法,提取景观连通性较好的核心区作为生态源地,并基于最小累积阻力模型(MCR)构建广州市生态廊道网络,通过重力模型和连通性指数定量分析生态网络结构,最后提出生态网络的优化对策.结果表明:广州市共有10块核心区可作为生态源地,重要廊道有18条,一般廊道有27条,主要分布在研究区东北部;优化后的生态网络增加了5个生态源地和13条规划廊道,其结构指数有所改善;林地是生态廊道的主要组成景观,重要廊道的适宜宽度为60~100 m,规划廊道的适宜宽度为30~ 60 m.研究结果可为城市生态廊道规划提供科学参考.
绣球抗旱性综合评价及指标体系构建

采用盆栽持续干旱处理,测定5个耐旱能力不同的绣球品种生根苗25项生理生化指标,研究各品种绣球的抗旱性强弱,构建绣球品种抗旱性评价体系.结果表明:干旱胁迫20 d后,绣球的比叶质量、细胞膜透性、丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性、可溶性糖含量、脯氨酸含量、胞间CO_2浓度和非光化学猝灭系数均显著升高,而叶片相对含水量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、光系统Ⅱ实际光量子产量和电子传递速率均显著降低.主成分分析将25项生理生化指标转化为3个互相独立的综合指标(累计贡献率达87.1%),主成分1主要反映光合、荧光等信息,主成分2主要反映植株活力等信息,主成分3主要反映膜系统及渗透调节系统等信息.聚类分析将5个绣球品种划分为3个类型:拉维布兰和塔贝为耐旱型品种,你我的浪漫为中间型品种,无尽夏新娘和银边为不耐旱型品种.根据绣球品种抗旱性综合评价值D,5个品种的抗旱性排序为拉维布兰>塔贝>你我的浪漫>无尽夏新娘>银边.细胞膜透性、过氧化物酶活性、可溶性蛋白含量和电子传递速率4个指标对绣球抗旱性有显著影响,可简化绣球抗旱性鉴定工作.
长白山阔叶红松林树木种群动态的长期监测

基于1981-2016年对长白山阔叶红松林固定样地(面积1 hm~2) 4次调查的监测数据,研究了阔叶红松林树种组成与结构的变化特征,分析了各树种的径阶分布、空间分布、数量变化等.结果表明: 35年间,林分的树种组成变化不大,林分总密度呈下降趋势.总胸高断面积和蓄积量分别为43~45 m~2·hm~(-2)和474~ 496 m~3·hm~(-2),其中,红松的优势度最大,胸高断面积和蓄积量分别占57.8%~59.7%和62.5%~65.4%.所有优势树种的空间分布无明显变化,均呈随机分布.其中,红松的径级结构呈近似正态分布,乔木层全部树种的径级结构呈倒“J”型分布.小径级(10~ 26 cm)死亡个体的绝对数量最多,死亡比例为30%,而中径级(30~ 50 cm)死亡比例最高,为30%~ 50%.乔木层中除色木槭外的主要树种均没有明显进阶,死亡率高于更新率,特别是红松,完全没有更新或进阶,种群处于衰退状态.原始阔叶红松林中红松、紫椴等优势树种的更新受到阻碍,这些树种的种群维持可能需要自然干扰.
老年驾驶人在交叉口的视觉特性

机动车驾驶人主要通过视觉搜索行为获取交通信息,为了分析老年驾驶人进入道路交叉口的视觉特性,建立了5个道路交叉口的虚拟场景,并进行了驾驶模拟试验,采集了21名老年驾驶人和17名中青年驾驶人进入交叉口的眼动数据。应用动态聚类法将驾驶人的视野平面划分为5个注视区域;在此基础上对比分析了2组驾驶人进入交叉口的注视特性、扫视特性、注视转移概率和注视平稳分布概率;并通过灰色关联度矩阵分析了影响注意转移行为的因素。分析结果表明:老年驾驶人对非行驶方向上的注视区域的注意都相对较差,2组驾驶人的注视持续时间、扫视幅度和扫视平均速度存在较大的差异,其中老年驾驶人的扫视幅度和扫视速度明显低于中青年驾驶人,而且老年驾驶人的注视点分布在车辆正前方区域的平稳分布概率为80.7%,比中青年驾驶人的69.3%高11.4%,并且具有显著性差异,说明老年驾驶人注视转移模式的灵活性相对中青年驾驶人较差。
富水淤泥质软土地层盾构隧道管片受力特征研究

为研究富水淤泥质软土地层盾构隧道施工衬砌管片受力特征,依托佛山地铁2号线采用现场试验和数值模拟方法开展研究,根据地层条件现场布置3个测试断面,分别监测了管片土压力、管片轴力及管片纵向应力随推进环数的变化规律,进而采用ABAQUS数值方法建立分析模型,研究荷载条件下管片轴力和弯矩变化情况,并与现场测试结果进行对比。结果表明:①土压力随衬砌推进先急剧增大后慢慢减小,最后趋于稳定;但不同测试断面不同测点处土压力差异较大,拱顶部分受力相对较大,仰拱部分受力较小,对于富水软土盾构隧道施工以及运营应着重关注隧道拱顶部分受力,适当加强拱顶管片的强度。②随着管片拼装的进行,各管片轴力迅速增大,随着盾构进一步推进,管片轴力逐渐趋于稳定,但衬砌不同测点处轴力大小有所不同;隧道结构受力呈现不均匀状态,3个测试断面管片轴力区别较为明显,863环和887环受力相对较大,且管片受力极不均匀,875环受力较小,且受力相对均匀,875环隧道处于弱风化泥沙岩中,而863和887环均处于硬塑状黏土地层中,可见隧道施工中地层条件对隧道轴力影响较为显著。③随着推进环数的增加,不同测点处纵向应力先增大再减小,最后趋于稳定。④现场试验和数值计算所得管片内力基本接近,数值模拟能够较为真实地反映管片实际受力情况。
悬索桥主缆与索鞍间滑移行为及力学特征试验

为明确主缆与索鞍间的滑移机理,给相关理论研究提供必要基础,开展了试验研究以揭示主缆在不平衡力作用下的滑移行为及力学特征。制定了以两端张拉丝股模拟主缆平衡状态、以单侧顶推索鞍模拟主缆偏载状态的加载方案,并设计了相应的试验模型及测试方法;考虑索股侧面摩擦及试验索股数目的影响,开展了共8种工况的试验测试,利用实测数据对索力发展特征、索股滑移行为、滑移时变效应及名义摩擦因数变化规律等关键问题进行了系统研究。结果表明:顶推索鞍初期所产生的不平衡力在索股间平均分配,随着不平衡力增大,索股相继滑移且滑移后基本维持其索力差不变;索股均已滑移后的缆力差的发展具有单向性,但残余缆力差相对较小;索股位移发展包括弹性变形、局部蠕动和滑移3个典型阶段;主缆滑移时变效应有限,即主缆滑移后仍具备较可靠的稳载能力;名义摩擦因数随索股相继滑移而增加的同时会引起较突出的索力不均匀性问题,故在主缆抗滑措施研究中尚需对该问题予以重视;侧面摩擦是索股分批滑移及索股数目对试验结果产生影响的根本原因,鉴于侧面摩擦显著的抗滑贡献,对其继续深入研究并充分应用具有重要意义;建议多塔悬索桥主缆与索鞍间的摩擦因数取值可放宽至0.2。
多灾害作用下桥梁设计方法研究综述

为推进综合考虑多灾害作用桥梁设计理论的发展,综述了多灾害作用下桥梁设计方法在国内外的研究进展。首先梳理了考虑多灾害作用开展桥梁设计的起源与发展脉络,在此基础上明确了多灾害的概念内涵及灾害组合模式,着重介绍了基于性能设计方法的原理及其在桥梁结构抗灾设计中的应用,讨论了考虑寿命期性能退化以及基于全寿命成本分析的桥梁抗灾设计方法,最后提出了现有研究存在的问题和不足。研究结果表明:平衡不同灾害的设计需求以寻求最优结构性能,考虑灾害组合作用的设计需求以寻求满意结构性能是目前发展多灾害作用下桥梁设计方法的2条路径;但多灾害作用下桥梁设计方法的完整理论框架尚未系统性建立,在设计目标、标准体系、决策准则、优化方法、灾害组合等方面尚存在一些技术难题有待深入探索,基于性能及全寿命的设计理念在多灾害作用下桥梁设计过程中具有广阔应用前景。
无机药剂对工程废浆药剂真空预压的影响

针对温州某工程施工过程中产生的高含水率废弃泥浆,预添加不同种类与掺量的无机化学药剂,使泥浆与药剂充分发生化学反应,然后进行了20组废浆的真空预压模型试验,试验中对废浆排水量、含水率、液塑限、颗粒组成、十字板剪切强度和微观结构进行了测试,研究不同无机药剂对工程废弃泥浆药剂真空预压效果的影响。研究结果表明:药剂预调理可以将泥浆中细小颗粒聚集成粒径较大的颗粒体,具有改善泥浆渗透性和加快排水速率的作用,达到相同排水量时所需时间比不加药剂要减少近1/2;药剂真空预压处理可以将泥浆含水率由180%降低至50%~60%,且加入药剂能提高成泥浆土的液塑限,大幅度提高土体强度,处理后其十字板剪切强度可达30~50kPa;由扫描电镜微观结构图像分析可知,与添加单一药剂相比,预添加混合药剂的泥浆真空排水后土颗粒团聚现象显著,排列更加紧密,孔隙更小,整体性更好,十字板剪切强度也印证了这一点;根据药剂对废浆特性影响的特点,从理论上对药剂真空预压机理进行了解释,认为药剂真空预压处理废浆中包含“黏塑性流体颗粒聚并”和“黏塑性流体固化”2种作用机理;可见采用适当掺入比例的多种无机药剂组合对废弃泥浆进行药剂真空预压处理能够获得较好的处理效果。
面向资料同化的S波段双偏振雷达质量控制

双偏振雷达是强对流天气分析和云微物理研究的重要探测设备,将多普勒天气雷达升级为双偏振雷达是我国未来几年强对流天气监测发展建设的重点计划,而双偏振雷达资料质量控制是其中的关键技术问题。针对国内首批业务布建的广东省S波段双偏振雷达网研发建立了一套完整的质量控制技术方案,除了重点解决非气象回波外,还考虑了非标准波束遮挡和径向高频脉动问题。在飑线、暴雨和台风3类华南季风区强天气个例的应用表明,基于模糊逻辑的水凝物分类、偏振量(零滞后互相关系数、信噪比和比差分相位)阈值检查和杂波剔除能有效剔除非气象回波,抑制异常传播波束导致的虚假回波;线性内插较好地弥补了非标准波束遮挡带来的观测缝隙;中值滤波和滑动平均既过滤了偏振观测量在雷达径向的高频脉动,又保留了主要的偏振雷达观测特征。质量控制后的气象回波约占有效观测(反射率因子大于-30 dBZ)的40%,其偏振量取值分别为反射率因子大于5 dBZ、零滞后互相关系数大于0.8和差分反射率为-0.2~4 dB。
ZJ气田沙溪庙组储层微观孔隙结构及渗流特征研究

针对ZJ气田沙溪庙组气藏36口取芯井478块岩样,基于450样次的孔渗分析以及160样次的薄片观测结果,结合CT扫描(37块)、高压压汞(110块)、恒速压汞(28块)、核磁共振(30块)、应力敏感性分析(8块)以及气水两相渗流(41块)实验,对储层岩石孔隙结构及渗流特征进行了综合研究。根据岩性、物性及孔隙结构建立了储层岩石分类标准,将其划分为3类型。Ⅰ类储层以中细粒岩屑长石砂岩为主,孔隙度>11%、渗透率>0.5×10~(-3)μm~2,最大连通喉道半径>1μm,束缚水饱和度46.53%,有效应力升-降过程中渗透率损失比25.16%。该类储层物性好,孔喉发育,连通性好,束缚水饱和度低、应力敏感性弱,气相渗流能力较强,属优质储层,约占气藏的12%,开发效果好。Ⅱ类储层孔隙度9%~11%、渗透率0.14×10~(-3)μm~2~0.50×10~(-3)μm~2,最大连通喉道半径0.4μm~1 μm,平均核磁共振束缚水饱和度55.05%,平均渗透率损失比40.79%,主渗喉道较为狭窄、连通性变差、微观非均质性增强,束缚水饱和度占据孔隙空间更大,气相渗流能力减弱,属中等储层,占气藏的14%左右,开发效果一般。Ⅲ类储层孔隙度7%~9%、渗透率0.04×10~(-3)μm~2~0.14×10~(-3)μm~2,最大连通喉道半径0.02μm~0.4μm,孔喉更加狭小,气相流动受高束缚水饱和度(62.87%)和储层应力敏感性(渗透率损失比49.92%)影响显著,造成流动困难,属差储层,占已评价河道的74%左右,难以建产。
GRAPES_GFS 2.0模式系统误差评估

通过选取2014年1月、4月、7月、10月的GRAPES_GFS 2.0预报产品和NCEP FNL分析资料进行对比分析,发现GRAPES_GFS 2.0的系统误差具有以下特性:位势高度场误差的空间分布具有纬向条带状或波列状特征,误差大值集中在中高纬度地区,低纬度地区误差较小。误差在南北半球各自的冬季最大、夏季最小,并呈现明显的季节变化特征。误差随预报时效的增速略低于线性增速且不同预报时效下误差随高度变化的曲线趋势相似。温度场误差的空间分布相对均匀,误差大值位于30°S~30°N附近地区。纬向风场误差没有十分明显的分布规律,与纬度变化、海陆分布和地形的关系均不密切,西风误差和东风误差交替出现。结果表明:模式对冬季中高纬度地区和边界层及对流层顶的模拟技巧尚需提高。明确GRAPES_GFS 2.0的系统误差分布特性,有助于有针对性地进行模式订正,改善误差大值区域的模式预报方法。
川东北下寒武统筇竹寺组稀土元素特征及其地质意义--以南江杨坝剖面为例

筇竹寺组是四川盆地重要的页岩气产层。为了揭示筇竹寺组优质烃源岩层段形成时期的物源区构造背景、物源特征及其沉积环境,选择四川盆地南江杨坝剖面出露较完整的下寒武统筇竹寺组系统采样,并对样品中稀土元素及微量元素进行分析。稀土元素分布模式及参数特征指示:整体上筇竹寺组物质来源较为一致,沉积物源区处于被动大陆边缘构造背景条件下,母岩以沉积岩和花岗岩混合为主,其中底部碳质页岩形成时期陆源碎屑中黏土矿物含量多。δCe与V/Cr参数指示:筇竹寺组底部形成于厌氧的水介质环境,中部-上部地层沉积时期属于贫氧-弱氧化的环境。
塔里木盆地玉北地区断裂带控藏特征研究

从解剖塔里木盆地玉北地区玉北1断裂带构造特征与油气源入手,重点分析影响玉北1奥陶系油气藏产量(停产前油气累计产量)的主要地质条件,如钻井所处的鹰山组顶面(T_7~5)的构造位置、鹰山组孔洞缝型储层发育特征、鹰山组T_7~5界面主次级逆冲断层的变形强度以及油气藏与断层之间的距离等;同时,对同处玉东3断裂带上钻探的玉北3和玉北3-1井失利原因开展对比分析。分析认为,玉北地区奥陶系油气成藏富集主要受鹰山组顶面的构造位置及其优质储层的共同作用,其中构造位置是油气藏产量更为重要的控制因素。构造位置过高可能导致其缺失巴楚组泥岩段优质盖层以及海西晚期断层断开层位过高,保存条件差是玉东其他断裂带钻井未获油气的主要原因。
油气沿断层走向运移的地质特征及相关问题探讨--以济阳坳陷沾化凹陷邵家断层为例

以渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷邵家洼陷NEE走向的邵家断层为例,总结了油气沿断层发生走向运移的特殊地质条件,包括断层具有走滑性质、断层位于构造脊之上、断层两盘输导层极不发育、充足的油源和沿途欠发育的圈闭以及断层末端与地层中发育的输导层匹配等。以上地质条件在大部分地区都不可能同时具备,这也是断层走向运移现象较为罕见的主要地质原因。为了总结断层走向运移的适用地质条件,又对济阳坳陷发育的不同走向弯曲断层、储层(输导层)发育的地层与断层组合样式等与油气走向运移的关系进行了探讨。分析认为,在新近纪油气主要运移期和成藏期,NW向左行左阶断层、NE向右行右阶断层在弯曲处易形成拉张薄弱带,有利于油气的垂向和走向运移;认为砂体所在地层的等高线与断层间呈现向断层收敛的"羽状"、垂直的"丰"字形以及"半羽-半丰字形"这3种地层与断层的组合样式,油气均无法运移出断层进入地层中的输导层,易于发生油气沿断层的走向运移,并分别建立了相关模式,探讨了东营凹陷石村断层、惠民凹陷临邑断层走向运移油气的可能性。
淡水和咸水湖相泥质烃源岩不同赋存态有机质的地球化学特征

泥质烃源岩中的有机质存在多种赋存形式,其中与无机矿物结合形成有机-无机复合体是有机质保存的重要方式之一。为了对比研究泥质烃源岩中不同赋存态有机质的地球化学特征,选取东营凹陷沙三下亚段(淡水湖相)和沙四上亚段(咸水湖相)优质烃源岩为研究对象,采用"溶剂抽提-皂化-HCl酸解-HF/HCl酸解"的连续处理实验方法,依次得到烃源岩中的游离态有机质、黏土矿物层间吸附有机质、碳酸盐矿物结合有机质和黏土矿物表面化学吸附有机质。结果表明,烃源岩中的矿物结合态有机质约占可溶有机质总量的10%,矿物结合态有机质与游离态有机质表现出显著的地化特征差异:矿物结合态有机质以非烃、沥青质等极性组分为主要组成,饱和烃中轻烃比例较高;矿物结合态有机质可以补充保存具有生源指示意义的分子标志物,如指示Botryococcus braunii生源的两环倍半萜类分子标志物仅在碳酸盐矿物结合有机质中检出,指示古菌生源的角鲨烷仅在HF/HCl酸解有机质中检出;此外,矿物结合态有机质亦可对沉积环境的差异做出分子响应。因此,在对游离态有机质地化特征分析基础上,如能综合分析不同矿物结合态有机质的地化特征,可以获得更为全面的地质分析结果。
青藏高原那曲地区地闪与雷达参量关系

基于2014-2015年5-9月西藏那曲地区多普勒天气雷达数据,结合地闪观测数据,识别雷暴单体样本,统计分析了地闪位置附近的雷达回波分布特征,并研究了高原雷暴的雷达参量与地闪频次的相关关系。结果表明:那曲地区地闪发生位置附近的雷达最大反射率因子呈正态分布,峰值分布区间集中于34~41 dBZ。发生地闪位置附近的20 dBZ回波顶主要集中于11~15 km高度,30 dBZ回波顶高分布的峰值区间则为8.5~12 km。分析表明:表征局地雷暴对流发展强度的雷达参量与地闪频次之间一对一的相关关系较差,但相关性随地闪频次增加而增强。基于雷达参量分段统计得到的对应分段平均地闪频次与雷达参量之间表现出较强相关关系,体现了宏观上闪电活动强度与雷暴发展强度之间的正向关系。其中,基于原始数值进行区间划分的强回波(组合反射率因子不小于30 dBZ)面积与平均地闪频次的线性相关系数达0.75,基于对数数值区间划分的7~11 km累积可降冰含量的对数值和地闪频次的线性相关系数达0.95。文中对比了多个雷达参量和地闪频次线性拟合与幂函数拟合结果,整体上幂函数拟合略好于线性拟合。
川东南五峰组-龙马溪组与黔东南牛蹄塘组页岩储层特征对比分析与差异性探讨

以川东南JY1井五峰组-龙马溪组与黔东南TX1井牛蹄塘组为例,依据矿物学、有机地球化学、孔隙结构、甲烷吸附性、岩石力学和裂缝发育特征等对页岩储层发育特征进行系统对比分析。结果表明:(1)龙马溪组储集空间以迁移有机质(固体沥青)内部有机孔为主,孔径较大,可达微米级;牛蹄塘组有机孔发育程度低,有机孔径普遍小于30 nm,碎粉状有机-无机矿物粒间孔为重要储集空间,裂缝发育程度高,孔隙结构更为复杂,甲烷吸附/解吸能力更强;五峰组孔隙与裂缝发育规模介于龙马溪组与牛蹄塘组之间。(2)TOC含量与脆性的分段式关系使储层孔隙与裂缝发育特征存在显著差异,当w(TOC)<6%时,五峰组-龙马溪组与牛蹄塘组TOC含量、脆性、有机/无机孔与裂缝协同发育;当w(TOC)>6%时,牛蹄塘组塑性增强使裂缝总量降低,但具有擦痕面的滑脱和压扭/张扭性裂缝数量增加,裂缝有效性与储集空间得到显著改善。(3)龙马溪组、五峰组和牛蹄塘组代表不同地质条件下储层演化的阶段性特征:随热演化、成岩和构造(与泄压)作用的增强,有机孔规模逐渐降低,孔隙结构趋于复杂,甲烷吸附/解吸能力增强,无机孔与裂缝对储集空间贡献逐渐增大。
陆相断陷湖盆浅水三角洲沉积特征--以高邮凹陷刘五舍次凹戴南组一段为例

苏北盆地高邮凹陷刘五舍次凹是新生代陆相断陷湖盆,其主力层系始新统戴南组一段现今呈(东)南陡、北缓、中深凹的箕状格局。埋藏史恢复表明,戴一段沉积时期刘五舍次凹地势平缓,且沉降中心并非现今深凹带,古地貌远比现今构造格局平缓。物源分析显示,研究区戴一段砂体基本来自北部斜坡带,南部陡坡带供源极少。岩心观察与测、录井资料指示了研究区浅水环境下河控作用为主的沉积特征,认为断陷湖盆在其边界断层活动强度减弱阶段亦可发育浅水三角洲沉积。井震结合预测了砂岩与含砾砂岩空间展布,指出在断陷湖盆浅水三角洲沉积体系中,陡坡带亦可阶段性出现大量重力流沉积。
四川盆地热演化异常成因及热场演化特征分析

为探讨四川盆地热演化异常成因,分析不同地史时期热场分布及其主控因素,通过四川盆地不同构造单元典型井、剖面露头镜质体反射率与深度热演化剖面的建立,分析了四川盆地纵向上热演化异常成因;在热演化剖面建立的基础上,通过镜质体反射率梯度法求取了四川盆地晚古生代-中三叠世、晚三叠世-侏罗纪及现今的热场分布,并进行了热史演化特征分析。研究认为:(1)烃源岩生烃作用产生超压并对镜质体反射率和烃类裂解产生差异性抑制,是四川盆地纵向有机质热演化 "负"异常的主要原因。(2)盆地不同时期构造运动及盆地性质控制着四川盆地热场纵向的演化:中二叠世晚期区域性拉张作用改变了四川盆地早期统一的低热场,导致断陷内热流值不断升高,平均地温梯度在3.5 ℃/hm以上;晚燕山-早喜马拉雅期,盆地东部开始隆升剥蚀,盆地逐渐向西萎缩,周缘冲断作用趋于平静,高热场开始降温;至喜马拉雅晚期的快速隆升及降温作用,形成现今低地温场分布面貌,地温梯度总体小于2.5 ℃/hm。
加载速率与环境温度对黏土岩力学性质的影响

利用SHT4305伺服压力机系统,对黏土岩试样分别在0.1MPa/s、0.3MPa/s、0.5MPa/s、0.7MPa/s、0.9MPa/s的加载速率和25℃、55℃、85℃、115℃、145℃的环境温度下实施单轴压缩试验,分析了不同加载速率和不同环境温度对黏土岩的峰值强度、弹性模量、应变状态、破裂形式、反应过程以及变化机制的影响。研究发现,黏土岩试样在不同加载速率和环境温度作用下,破坏过程经历压密、弹性、塑性、破坏四个阶段,其中塑性阶段差异化明显。黏土岩峰值强度与加载速率近似线性相关;在环境温度的作用下,黏土岩峰值强度与弹性模量随温度的增加呈现出先增大后减小的趋势。上述研究结果对高放核废物处置库选址等领域备选具有重要的理论意义和参考价值。
梯度结构对Mo改性层接触应力的影响

采用有限元法分析了在球形压头和维氏压头压入试验中304不锈钢表面形成的Mo梯度改性层的接触应力分布,并与304不锈钢基体和同等厚度的均质Mo膜进行对比。结果表明,改性层和膜层在压入过程中均承担了大部分应力,对基材起到了良好的保护作用。梯度结构相对于Mo薄膜能明显减缓接触应力,显示出更好的抵抗接触损伤的能力。
200 ℃预拉伸对车板用5052铝合金微观组织和力学性能的影响

基于温控拉伸成形装置,采用光学金相显微镜、透射电镜,研究了200℃成形温度下预拉伸对5052铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:不同预拉伸量的5052铝合金板材主要强化相形貌以相互十字交叉的针状形态进行分布。随着预拉伸量的增加,析出相尺寸变得更大,同时试样也出现更明显的粗化现象,降低了强化效果。随着预拉伸量的增加,成形试样的拉伸强度与屈服强度方面都表现出先增加后减小,最大值发生在预拉伸3%时,此时分别为516 MPa和475 MPa。经过3%预拉伸后,断口处出现明显的韧窝断裂特点,韧窝分布较为均匀且韧窝尺寸较大。
WSN中利用蚁群路径优化的时隙选择重排算法

针对无线传感器网络(WSN)汇聚传输中的数据传输时间和功耗问题,提出了考虑时间同步和唤醒延迟的汇聚传输时隙选择重排算法。将时分多址接入(TDMA)用作介质访问协议,并允许每个节点在传输时隙期间可以发送或接收数据;设计新的WSN数据收集树模型,将传感器节点生成的数据通过无线链路形成的多跳网络发送到汇聚节点,在数据收集树的每条链路上分析时隙顺序,优化时隙选择,并基于蚁群算法优化路径选择,减少传输能量消耗和均衡簇头能量。实验结果表明,提出的算法可以实现显著的数据传输性能提高和功耗节约。
基于两阶段高斯过程的天线建模方法

针对高斯过程机器学习解决电磁问题,提出了两阶段高斯过程的天线建模方法,共包含两个阶段,在第一阶段,学习天线的粗细模型之间的映射关系,从而在第二阶段建立起高精度细模型的实际代替模型,在降低天线高精度输入训练数据的计算代价上效果显著。将两阶段高斯过程建模方法应用在倒F天线的优化问题和双频PIFA天线的谐振频率预测问题中,通过选取细模型数据占总训练数据的不同比例,比较它们的多种误差,从而验证该两阶段高斯过程天线建模方法的有效性和准确性。
基于犹豫模糊PROMETHEEⅡ的设计方案群决策方法

顾客需求既是方案设计的起点,也是方案设计的终点,因此考虑顾客需求信息确定方案评价指标的权重。采用犹豫模糊语义术语集表达专家评价信息,基于犹豫模糊质量功能展开的思想计算指标权重。针对传统方案评价方法多具有决策补偿性的问题,采用犹豫模糊PROMETHEEⅡ进行方案排序。其中将犹豫模糊语言的可能度公式代替PROMETHEEⅡ中的优先函数,避免了犹豫模糊环境下优先函数的构造问题。以各专家排序结果与妥协解间的总距离最小化为目标函数构造0-1线性规划模型,计算方案排序的妥协解。最后通过某企业一款家用扫地机设计方案的排序进行实例验证。计算结果表明,与传统PROMETHEE群决策方法相比,所提方法无须确定专家权重,且避免了各方案净流量值区分度变小的问题,有效提高了方案排序结果的客观性和准确性。
一种LS-SVM在线式短时交通流预测方法

针对短时交通流在线预测时存在的计算复杂性问题,提出了一种最小二乘支持向量机在线式短时交通流预测方法。该方法简化了在线学习过程中Lagrange乘子的求解过程,利用训练数据集滑动时间窗口的移动来控制新样本的加入和旧样本的移除,通过线性运算完成Lagrange乘子的更新,进而完成预测模型的在线更新。测试结果表明,相对已有方法,所提方法在保证预测精度的条件下,能够将在线模型更新时间平均降低约62.64%,是一种有效的在线式短时交通流预测方法。
基于EMD的时标特征提取方法及其在短期电力负荷预测中的应用

为凸显负荷波动的随机性、周期性和相关趋势,通过探求负荷变化机理显著提升预测精度,提出了一种基于EMD的负荷波动机理研究方法。首先对负荷进行EMD分解,得到随机、周期和趋势分量;然后分析各分量的变化规律与候选影响因素的关联关系,推导负荷变化机理,提取时标特征值;最后进行特征的去冗余。该方法创新点是能提取出特征值的时标特性。以广东省负荷数据集作为预测案例研究,对比实验研究结果表明了所提方法的有效性。
引入偏置的矩阵分解推荐算法研究

由于矩阵分解良好的可扩展性和较高的预测精度,在推荐算法的应用中有出色的表现。在基础的矩阵分解模型上先后引入全局偏置和时间偏置,以提高预测准确度和推荐质量。以个性化推荐系统为对象,在Mo-vieLens数据集上的实验表明,所设计的方法提高了算法的预测精度。
基于Moldex3D和灰色关联理论在空气滤清器上壳的工艺优化

以雷诺某摩托车的空气滤清器上壳为研究对象,采用正交试验,运用Moldex3D模流分析软件进行注塑工艺的优化分析。首先根据正交试验原理,选取对塑件翘曲量和体积收缩率影响较大的5个因素为试验因素分别为:熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间、冷却时间。在每个因素取值范围内设定4个水平因子,安排L16(45)试验目标,目标为减少空气滤清器壳体翘曲变形量和体积收缩率。根据正交试验结论建立了参数与注塑件质量的灰色关联理论模型,获得较优的注塑成型参数组合,将最优工艺参数应用在实际生产中,最终试模验证得到符合要求的产品。
高发泡倍率三元乙丙弹性体材料模压发泡研究

用模压发泡法制备了三元乙丙弹性体(EPDM)发泡材料,研究了AC发泡剂用量、氧化锌(ZnO)用量、过氧化二异丙苯(DCP)用量以及发泡温度、发泡压力、发泡时间等工艺参数对EPDM泡沫表观密度和力学性能等的影响。结果表明:随着AC发泡剂用量的增加,EPDM泡沫的力学性能和泡沫表观密度缓慢下降。随着DCP用量的增加,泡沫的拉伸强度和撕裂强度逐渐增大。DCP用量为0.5份时发泡倍率达到最大,为8.2。ZnO用量对泡沫力学性能影响不大。发泡温度为170℃时泡沫表观密度达到最小。随着发泡压力逐步升高,泡沫表观表观密度缓慢上升。发泡压力为0.5 MPa和5 MPa时发泡倍率超过8。发泡时间为12 min时表观密度最低,为0.124 g/cm~3,发泡倍率达到最大8.2。扫描电子显微镜观察显示,EPDM泡沫多为闭孔结构。
周转箱注塑模具及其四侧面滑块推出脱模机构设计

结合塑料周转箱产品的生产需要,设计了一种一模一腔点浇口4次分型的三板模非标式模具结构。设计了针对产品6个面的不同脱模方式及其脱模机构:主型芯面采用气吹辅助顶出方式脱模,主型腔面采用四面哈呋滑块联动式推出方式脱模。针对侧面侧凹仅需单向抽芯的脱模,采用油缸驱动+斜导柱驱动滑块机构对其进行侧抽芯脱模;针对带有倒扣的侧面侧凹抽芯脱模,则采用一种子母滑块两次侧抽芯机构来实施复合抽芯脱模。子母滑块机构中,利用驱动块通过3次转向驱动预先完成侧面垂直倒扣的脱模,而后通过斜导柱驱动母滑块来完成整个侧面的侧抽芯脱模。子母滑块机构能有效地利用模板机构的动作动力来进行二次驱动以实现局部复杂特征的脱模,简化了脱模机构的设计,降低了模具的结构成本。模具结构及脱模机构结构设计新颖、合理,模具动作可靠,能为同类产品的模具设计提供有益借鉴。
遥控器主体盖特殊脱模机构及注塑模具设计

结合遥控器主体盖塑件的结构特点,设计了一模一腔单点点浇口三板式注塑模具。针对塑件上不同特征的脱模需要,设计了1个复合抽芯脱模机构用于内螺纹侧孔的脱模;2个结构相似的定模弯销脱模机构用于型腔侧孔的脱模;3个结构相似的动模斜导柱滑块机构用于型芯倒扣的脱模;1个斜顶抽芯机构用于动模侧壁倒扣的脱模。模具开模分三次打开,一次打开用于实现流道废料与塑件的分离,以及定模弯销先抽芯机构的抽芯动作;二次打开用于流道废料的自动脱模;一、二次打开的同时,模板驱动脱螺纹机构实现内螺纹侧孔的脱螺纹;三次打开用于模腔分型,以及动模斜导柱滑块机构的侧抽芯脱模;塑件的顶出由顶针+推管+斜顶共同顶出来实现。脱模机构设计中,特别是针对内螺纹侧孔的复合抽芯脱模机构设计,在不增设额外脱螺纹动力机构的情况下,充分利用模具的开模动力先后实现了内螺纹侧孔的内孔脱螺纹、侧孔抽芯动作。模具整体布局合理,机构结构设计新颖、动作可靠,有效地节省了模架使用尺寸,降低了模具生产制造成本,满足了塑件的自动化生产要求。
基于响应面法的碳纤维铺放工艺参数优化及耦合作用分析

针对碳纤维铺放过程中工艺参数对层间剪切强度(ILSS)的耦合作用机理,采用正交实验方法设计四因素三水平的碳纤维增强环氧树脂预浸带铺放实验,采用响应面法对实验数据进行回归分析,建立ILSS与铺放工艺参数(热风温度、铺放压力、压辊温度和铺放速度)的二次回归函数模型,利用该模型对工艺参数进行了优化并分析了各工艺参数耦合作用对ILSS的影响规律。结果表明,最佳工艺参数组合为热风温度88.1℃、铺放压力740.4 N、压辊温度86℃、铺放速度23.1 mm/s;铺放速度对ILSS的影响较大,其余参数的影响次序由大到小依次为热风温度、压辊温度、铺放压力;热风温度与压辊温度的耦合作用对ILSS有极显著的影响,热风温度与铺放速度、压辊温度与铺放速度耦合作用对ILSS有显著的影响;通过耦合作用分析,发现热风温度在85~100℃、压辊温度在80~100℃、铺放速度在20~30 mm/s时,制品ILSS较高,大于20 MPa,从而扩展了碳纤维铺放成型的加工窗口。
硅烷偶联剂改性SiC晶须/PVDF复合薄膜的制备及其介电性能研究

设计填料为半导体纳米晶须、基体为高分子聚合物是制备具有良好介电性能和力学性能材料的基本要求.首先利用化学改性法将不同硅烷偶联剂修饰在碳化硅晶须( SiC_w )表面,再利用溶液流延法制备改性SiC_w /聚偏氟乙烯( PVDF)复合薄膜.采用直接观察、FT-IR和热重分析对SiC_w的改性效果进行评价,通过SEM观察SiC_w在PVDF中的分布情况,并测试了该复合薄膜的介电性能随温度的变化情况.结果表明:利用本文的试验方法可成功将硅烷偶联剂引入到SiC_w表面; SEM结果显示,利用化学改性法可有效改善SiC_w的团聚问题,使其均匀分布在PVDF基体内; TGA结果表明,添加SiC_w作为填料可有效改善复合材料的热稳定性能,且当采用KH792型硅烷偶联剂时修饰率为6.37%.室温介电性能测试结果表明:添加改性SiC_w可提高复合材料的介电常数,相对纯PVDF提高了近8倍;在0.1wt% KH792-SiC_w /PVDF的介电性能测试中,当f = 100 Hz时介电常数εr达到最大值33,介电损耗tanδ达到最小值0.07,且随频率的增加介电常数逐渐减小,介电损耗先减小后又增加;随着温度的增加,介电常数和介电损耗逐渐增加,当f = 500 Hz,T = 150 ℃时,εr最大为110,对应tanδ也最大为1.76.
钢-聚丙烯混杂纤维再生混凝土弯曲韧性研究

为了研究纤维对再生混凝土( RAC)的增韧效果,取体积掺量为0.5%、1.0%、1.5%的钢纤维和0.6%、0.9%、 1.2%的聚丙烯纤维以单掺和混掺的方式掺入RAC中,采用四点弯曲试验对其弯曲性能进行研究,并分析了其微观增韧机理.结果表明:钢纤维和聚丙烯纤维的掺入对RAC弯曲破坏时承受的最大荷载、初裂挠度及韧性指数均有很大的改善,且混杂纤维改善效果优于单掺纤维.当钢纤维体积掺量为1.0%聚丙烯体积掺量为0.9%时,混杂纤维再生混凝土表现出良好的混杂效应,对弯曲性能的改善最为理想.
掺合料对微粒混凝土力学性能影响的试验研究

为解决模拟动载试验所用的微粒混凝土抗压强度与弹性模量不能较好地满足施工性和材料特性相似比要求的问题,选用石灰、粉煤灰和矿渣掺合料分别配制微粒混凝土进行抗压强度和弹性模量试验.结果表明:掺合料等量取代水泥的情况下,微粒混凝土立方体抗压强度和弹性模量随石灰和粉煤灰取代量的增加而减小,而随矿渣取代量的增加会有不同程度增加;掺合料超量取代水泥的情况下,微粒混凝土立方体抗压强度和弹性模量随石灰的增加而减小,而随矿渣和粉煤灰增加而增加且前者比后者的增加值大;掺加石灰、粉煤灰和矿渣的微粒混凝土弹性模量和抗压强度的倒数呈线性关系,得出三种掺合料的微粒混凝土抗压强度和弹性模量的关系模型.考虑到满足施工性和材料特性相似关系的要求,建议采用掺加粉煤灰和矿渣掺合料的微粒混凝土制作缩小比例模型结构.本文试验结果为动载试验的微粒混凝土相似比设计和模型施工提供依据.
滑动金具对互连高压电气设备抗震性能的影响分析

硬管母连接电气设备结构系统可以有效解决温度变化引起的变形,同时也可以减轻相互连接设备的动力耦合作用。采用具有低周反复滞回特性与耗能能力的滑动金具等方式连接硬管母,对相互连接设备的抗震性能影响较大。文中以某高压直流场回路系统为主要研究对象,简要介绍分析方法,建立有限元模型,并提出具体的仿真分析步骤。通过分析不同连接方式下直流回路系统在常规抗震设计地震工况下的应力,并对关键部位进行强度校核,综合研究了连接方式对高压回路系统的动力特性与抗震性能的影响,得出了有益结论。仿真分析结果可为电力工程设计与抗震加固提供参考。
PTFE掺杂浓度对高温CO_2气体物性参数的影响

由于SF_6气体温室效应显著,CO_2气体作为目前具有潜力环保型SF_6替代气体之一,以CO_2气体作为绝缘和灭弧介质的断路器已经得到应用。实际上,喷口材料烧蚀将导致PTFE蒸汽作为杂质影响电弧等离子体的物性参数从而影响断路器的开断性能。为了建立物理模型研究和优化断路器开断性能,必须首先确定电弧等离子体物性参数。因此文中研究了0.6 MPa下温度区间为300~30 000 K时的CO_2-PTFE电弧等离子体物性参数。首先基于最小Gibbs自由能法确定了电弧等弧等离子体粒子组分,其次利用标准热力学公式计算了电弧等离子体热力学参数,最后基于Chapman-Enskog理论计算了电弧等离子体输运系数(电导率、热导率和粘滞系数),讨论了PTFE浓度对物性参数的影响。结果表明:添加PTFE对电弧等离子体物性参数产生影响,其中,对粘滞系数,热导率和低温时电导率影响显著,少量的PTFE(少于25%)对电弧等离子体电导率影响很小。
油阻尼断路器整体耦合模型特性分析及优化

改进了以往采用分离模型研究油阻尼断路器的方法,建立了油阻尼断路器的机-电-磁-流整体耦合模型,利用ADAMS分析了油阻尼断路器在不同电流条件下的动态特性,并通过实验验证了仿真模型的有效性。在此基础上以增大油阻尼断路器平均分断速度为目标,对模型进行参数化建模,对静触头的X、Y坐标,动触头臂处的扭簧刚度和初始力4个变量进行设计分析,得到每个变量单独变化时的断路器平均分断速度以及每个变量对分断速度的敏感度,然后利用优化分析功能对断路器分断速度影响较大的3个变量进行优化,计算3个变量在取值范围内不同数值时的分断速度,最后得到能达到的最大分断速度以及此时的变量值,从而提高了断路器的分断平均速度,优化了机构的分断能力。
基于变置信度机会约束规划的风电并网优化调度

风电的波动性和不稳定性给电网的调度增加了难度,为了兼顾系统运行的经济性和可靠性,提出一种变置信度机会约束模型,并将该模型引入机组旋转备用约束中。首先,建立考虑到系统经济性和可靠性的多目标函数,并在可靠性目标函数中引入风电预测误差置信度β,其值等于旋转备用机会约束置信度。其次,通过模糊隶属度方法将两目标函数变为无量纲的单目标函数,再通过基于线性递减惯性权值(LDIW)策略的改进粒子群优化算法求解各时刻最优置信度β,进而确定各机组最优出力与最优旋转备用容量。最后,利用IEEE-RTS96系统进行验证,其结果证明了文中所提方法均优于传统机会约束方法与现阶段常用的风电并网优化调度方法,既保证了经济性又确保了系统的可靠性,利用LDIW策略的改进粒子群算法也加快了算法的运算速度,保证了模型及算法的有效性。
膨胀石墨的制备及其对煤炭地下气化煤气冷凝水的净化

以天然石墨为原料,采用化学氧化-高温膨胀工艺制备膨胀石墨,利用扫描电镜、低温氮气物理吸附仪和红外光谱仪对膨胀石墨的表面形貌、孔结构特征及表面官能团等微观结构进行表征;并系统研究其对内蒙古褐煤地下气化煤气冷凝水中氨氮( NH_3-N)和总有机碳( TOC)的吸附净化特性.结果表明,所制膨胀石墨具有片层状三维网络结构,孔隙发达,比表面积可达27.3 m~2·g~(- 1),总孔容为0.124 cm~3·g~(- 1),孔径主要分布在2 ~ 10 nm,且其表面含有丰富的羰基、酚羟基等含氧官能团,是一种性能优良的介孔吸附材料.膨胀石墨对煤炭地下气化煤气冷凝水中NH_3-N和TOC具有良好的净化效果;当膨胀石墨添加量为1.5 g,吸附温度为40 ℃,振荡吸附时间为60 min的工艺条件下,膨胀石墨对煤气冷凝水中NH_3-N的脱除率和吸附量分别为44.35%和8.76 mg·g~(- 1),TOC的脱除率和吸附量则分别为59.80%和4.07 mg·g~(- 1).
紧凑型252 kV GIS产品研发及单元化设计

论述了国内外252 kV GIS的发展现状及趋势展望,详细介绍了某高压开关有限公司最新研制的额定参数为“252 kV-4 000 A-50 kA(3 s)-50Hz”的新一代紧凑型252 kV GIS的设计理念、关键技术、结构特点及型式试验情况。秉承“高可靠性、小型化、低成本”的设计理念,断路器采用自能灭弧室结构,配弹簧操作机构;隔离/接地开关通用化设计,与主母线气室独立;主母线三相共箱上侧布置;电流互感器整体浇注成型,有内置/外置式2种规格;隔离/接地开关的操作机构集成化设计,在机构箱内实现间隔内电气互锁;整间隔一体化运输、安装与调试。该产品拥有自主知识产权,已完成全套型式试验并通过国家新产品技术鉴定,成功应用于变电站工程。
基于无功出力调整的双馈风电场次同步振荡抑制策略研究

含串联电容补偿的风电外送系统存在着发生次同步振荡的风险,为降低次同步振荡风险,提出一种基于DFIG风电场整体无功出力调整的抑制次同步振荡方法。以华北某风电场为研究背景,研究了在多种运行下,风电场无功出力对次同步振荡的一般影响规律,研究表明,风电场发出感性无功总是对次同步振荡起到抑制作用。基于该规律制定了基于无功出力调整的双馈风电场控制策略,引入基于紧缩技术近似投影子空间跟踪(projection approximation subspace tracking based on the deflation technique,PASTd)的谱估计算法在线检测次同步振荡稳定性,当次同步振荡模式不稳定时,逐渐增大风电场无功出力,以降低次同步振荡风险。仿真结果表明,在多种运行状态下,该控制策略均能起到较好的抑制效果。
干式空心电抗器匝间短路汇流母排电流变化规律的研究

干式空心电抗器故障发生最多而又难以检测的是匝间短路故障,除了单根导线绕组的匝间短路外,还有多根导线绕组相互间的匝间短路,而对于电抗器后者故障的研究与保护目前几乎处于空白。针对此问题,文中提出了汇流母排不平衡电流法测绕组间短路,建立了电抗器不同绕组间短路的短路模型,并对其进行了数值仿真,最后实验测量单相干式空心电抗器各汇流母排之间的不平衡电流,验证汇流母排不平衡电流法的可行性。实验发现:不同的导线绕组间发生匝间短路后,短路位置越靠近电抗器端部母排电流测量位置其不平衡电流越大;短路位置越靠近电抗器中部母排电流测量位置其不平衡电流越小;且单相干式空心电抗器发生短路时汇流母排不平衡电流值远远大于单相电抗器短路时总电流变化值。相比于目前依托于单相总电流变化引起的三相零序不平衡电流检测匝间短路故障灵敏度得到极大提高。
模拟SF_6环网柜气室局部放电分解特性研究

为了检测SF_6气体绝缘环网柜气室内部的局部放电故障,文中采用组分分析法研究SF_6局放放电的分解产物。通过针-板电极模拟SF_6气体绝缘环网柜气室金属突出物缺陷,实验研究了不同放电量的局部放电SF_6分解产物以及分解特性。通过施加4种电压等级来产生不同的放电强度,采集样气并用色谱质谱(GC/MS)检测分解组分。结果表明:在模拟气室中局部放电会使SF_6气体绝缘介质分解生成CO_2、SO_2F_2、SOF_2和SO_2等4种稳定组分。在相同放电强度下,这4种分解组分的体积分数随着时间不断增加,并呈现饱和的趋势;在相同放电时间内,4种分解组分体积分数随放电量增大而增加,并呈现不同的规律。根据以上研究建立了分解组分产气均方根速率与放电量之间的对应关系,即可根据SF_6气体分解特征组分的产气速率推断出气室中放电量的范围,为组分分析法应用于SF_6气体绝缘环网柜提供了依据。
适用高寒地区电子式互感器校准系统的研究与实现

电子式互感器的数字输出校验是智能变电站的可靠运行中重要的环节。中国幅员辽阔季节变换时温度变化较大,根据高寒地区特殊使用情况,提出一种C++语言开发基于IEC 61850-9-2协议的电子式互感器校准系统及配套报文分析子软件的新思路。针对其特殊使用用途,硬件通过低温环境电子器件的选型等改进措施提高了校准装置精度和稳定性;软件通过希尔伯特变化算法解决了采用罗氏线圈的互感器微分环节的影响,并通过准同步算法有效地降低电网频率波动的非同步采样对误差结果的干扰,多线程工作机制保证了校准系统在采样、报文解析、算法、显示、存储处理等多任务处理的较高效率。最后在黑龙江低温环境下电子式互感器试验的结果表明,该设备满足现场检测的需要。
基于气象因素的风偏角仿真计算与模型研究

传统风偏角的计算模型没有考虑气象因素对空气密度的影响,文中分析了气象因素对风偏角的影响,提出了基于气象的风偏角计算模型,提出了2种分析风偏角与气象要素关系的数学模型。最后通过气象实例数据,对风偏角进行了仿真计算,并用数学模型对风偏角及其影响因素数据进行了建模分析,同时对风偏角进行了预测。结果表明,风速、风向、相对湿度、气压、气温是影响风偏角的主要气象因素,提出的数学模型能较好地分析了风偏角与其影响因素之间的关系,并且具有较高的风偏角预测精度。
铁氧体磁环抑制550 kV GIS中的特快速暂态过电压的试验研究

超高压气体绝缘开关设备(简称GIS)操作隔离开关过程中产生的特快速暂态过电压(简称VFTO)严重威胁GIS和相邻设备的绝缘安全,故文中利用真型550 kV GIS试验平台开展铁氧体磁环抑制VFTO的试验研究。首先介绍了关于此课题的国内外研究背景。然后阐述了磁环抑制VFTO的工作原理,详细分析了其特性,并根据实际情况选取铁氧体磁性材料制成的磁环。通过2 MV Marx发生器施加到GIS母线上的电压行波模拟隔离开关切合短母线产生的VFTO,分别在无磁环、25 cm铁氧体磁环串条件下进行系列试验。最后试验数据的整理和分析表明,铁氧体磁环对VFTO的幅值和陡度均有抑制作用,而且在磁化曲线的线性区,抑制效果随施加电压的升高而加强,但进入曲线饱和区后,磁环的抑制作用显著下降。试验结果证实了用铁氧体磁环抑制超高压等级的GIS中VFTO也具有可行性。
改进的变压器绕组变形带电检测方法

变压器绕组变形带电检测技术的应用有利于提高变压器运行的安全可靠性,降低停电检修带来的经济损失。文中指出了目前绕组带电检测研究的不足之处并做出了改进,提出了一种基于耦合电容器注入信号的变压器绕组变形带电检测方法。利用耦合电容器将泰克大功率信号发生器输出的扫频信号通过中性点套管注入变压器中,并测量改造后的高压套管末屏接地电流作为响应信号,最后将输入信号及响应信号输入工控机中进行数据处理,得到被测绕组的频率响应曲线。文中先是搭建了变压器绕组的电路仿真模型,通过理论说明所提出方法的可行性。最后,对一台110 kV真实变压器进行了测试,试验结果表明,该方法具备实际在线应用的潜力。
输电线路劣化绝缘子电场分布仿真与检测研究

为有效检测出高压输电线路劣化绝缘子,降低劳动强度,文中首先分析了绝缘子串周围的电场分布规律,并利用Ansys软件仿真验证了利用电场分布原理实现绝缘子劣化检测的可行性,简要阐述了基于电场分布原理设计的劣化绝缘子自动检测装置。考虑到检测装置本身可能会对绝缘子串的周围电场分布造成影响,利用Ansys软件对比分析了有无检测装置时的绝缘子电场分布,仿真结果表明,检测装置的存在不影响劣化绝缘子的判别。最后,在实验室及现场对劣化绝缘子检测装置进行了零值绝缘子及存在导通性缺陷的绝缘子检测试验,结果表明,文中基于电场法的绝缘子劣化检测装置能够准确识别出劣化绝缘子。
±1 100 kV换流变压器现场组装可行方案对比与优选

±1 100 kV换流变压器作为±1 100 kV直流输电工程中的关键主设备,由于电压等级和容量的大幅提高,换流变压器体积和重量均超出了运输界限,非常有必要采用解体运输并现场组装的方案。文中针对±1 100 kV换流变压器现场组装提出了4种可能的方案:单器身临时油箱运输组装方案;双器身临时油箱运输组装方案;组件运输、现场组装方案;两台换流变压器串并联时运输组装方案。对4种方案的可行性和适用范围进行对比后,认为组件运输、现场组装方案为±1 100 kV换流变压器现场组装的最佳方案。
±800 kV直流站控异常切换原因分析及改进措施

普洱换流站自投产以来,多次出现直流站控系统2异常切换到系统1的情况。为了减少普洱换流站发生设备故障的风险,采用增加故障录波程序、顺序事件记录、在软件中增加RS触发器,以及更换普洱换流站直流站控本体设备等措施,确定导致直流站控异常切换的确切原因,并针对所得的原因,提出增加电容模块、光隔继电器等改进措施。将改进措施应用于普洱换流站直流站控设备,通过设备带电试验验证了改进措施的有效性,解决了普洱换流站所存在的直流站控异常切换问题。
特高压交直流耦合系统换相失败期间考虑制动电阻抑制功率振荡方法研究

随着特高压交直流系统的耦合程度不断提高,如何抑制特高压直流发生换相失败引起的特高压交流联络线功率振荡是交直流混联电网控制当前迫切需要解决的问题。文中提出了一种在发生换相失败期间采用整流侧投入制动电阻的方法抑制功率振荡的方法,在RTDS中搭建了锦苏直流和长南荆特高压交流及周边等值交流电网,采用与锦苏直流输电工程在控制保护功能和故障下的暂态响应等方面特性一致的特高压直流控保真型装置与RTDS构成闭环仿真平台,对不同制动电阻和不同直流功率下抑制功率振荡效果影响进行了仿真分析,验证了制动电阻投退逻辑。结果表明,提出的制动电阻的控制逻辑能够有效抑制特高压交直流耦合系统换相失败期间联络线上功率振荡,同时缩短故障恢复时间。
特高压外受电规模与需求分析

由于中国能源分布与电力需要的不一致分布的问题,受端电网外受需求及规模的规划问题显得尤为重要。为研究受端电网合理的特高压外受电需求及规模,文中基于概率性准则的卷积法计算得到可靠性指标,并利用可靠性计算可靠性理论核算地区电网的外受电需求;然后通过静态安全稳定性规划电网能够输送的规模。最后通过对某受电地区进行算例分析,得到了外受电需求与规模,证明了方法正确性。