mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于区间直觉犹豫模糊集的高速列车系统关键部件辨识

关键部件作为系统可靠性分析的重要组成以及系统维修策略制定的重要基础,其辨识方法与识别结果的准确性一直是研究热点与难点.为有效识别关键部件保证高速列车系统安全可靠性运行,本文提出一种新的基于区间直觉犹豫模糊集的关键部件辨识方法.首先通过回顾现有复杂系统网络建模方法及其优缺点,归纳总结部件的提取规则与部件间作用关系的定义和类型,提出由局部到整体的高速列车系统全局拓扑网络模型构建方法.其次鉴于现有针对同一高速列车同一节车辆同一部件的故障维修记录数据量少、随机性大等特点,提出将节点属性值区间化,构建节点属性的区间直觉犹豫模糊集,其中节点属性包括由故障数据分析获得的节点可靠性属性值以及由所建全局拓扑网络得到的拓扑属性.最后利用区间直觉犹豫模糊积分算子综合节点的多种属性辨识系统中的关键部件.以转向架系统的拓扑结构以及历史故障数据为基础的实例分析表明,所提出的辨识方法能够准确的识别出系统中的关键部件,且与专家经验的分析结果基本一致.
水稻格点作物模型在中国区域的不确定性评估

作物模型是评估气候变化对农业生产影响的主要手段之一,但中国对格点作物模型间的比较研究尚处于初始阶段.为全面评估不同作物模型在中国不同区域对水稻产量模拟的有效性,利用联合国粮农组织(FAO)和中国农业农村部种植业管理司(SYB)水稻年平均产量统计资料,对由2种气候资料(AgMERRA和WFDEI-GPCC)和3种不同种植管理情景(Default、Fullharm和Harmnon情景)驱动的7种全球格点作物模型(CGMS-WOFOST、CLM-CROP、EPIC-BOKU、GEPIC、LPJML、PDSSAT和PEPIC模型)模拟的中国水稻产量进行了对比分析.结果表明:不同格点作物模型之间的模拟结果差异较大,在不同区域不同格点作物模型的模拟效果差异显著,不同格点作物模型对气候变化和种植管理情景的响应和敏感性不同,大部分模拟结果低估了水稻产量.使用不同水稻统计产量数据会对评估结果产生一定的影响.格点作物模型能够一定程度上模拟出水稻产量的年际变化和气候变化对产量的影响,但对于统计水稻产量上升的趋势较难模拟.通过综合分析产量在时间和空间上的波动情况,并利用2种评分方法对模拟表现打分,发现LPJML和PDSSAT在7种格点作物模型中模拟效果最好,同时也对不同气候数据和种植管理情景的变化最敏感,CLM-CROP的模拟效果最差.对不同种植管理情景,Default情景下的模拟效果显著高于Fullharm和Harmnon情景.多种格点作物模型集合平均(MME)可以降低单个格点作物模型模拟的误差,但需对MME中的集合模型进行挑选.
花期夜温升高对水稻颖花开放及籽粒结实的影响

利用盆栽常规籼稻黄华占(HHZ)和黄丝占(HSZ),将人工气候箱设置3种昼/夜温度处理,以36℃/25℃(T1)、36℃/29℃(T2)和36℃/33℃(T3),分别代表日最高温升高4℃情况下夜温升高4℃和8℃的情景,以32℃/25℃(CK)为对照.从抽穗扬花当天开始,连续处理7d,每日9:00–11:00逐小时观测开花数、花粉活力以及花药开裂率,处理结束后移至室外,成熟后观测结实率.结果表明:(1)在日温升高条件下,花期夜温升高使水稻每日的开花高峰期提前1h,两个品种表现一致;(2)在日温升高条件下,花期夜温升高导致水稻花粉活力逐渐下降.夜温升高4℃(T2)和8℃(T3)时,黄华占的花粉活力分别下降13.6和17.6个百分点,黄丝占的花粉活力分别下降1.1和4.5个百分点,说明黄华占花粉活力对夜温升高较黄丝占更敏感;(3)在日温升高条件下,花期夜温升高使水稻花药开裂率显著降低(P<0.05),处理时间越长影响越大,在T3处理下,黄华占平均花药开裂率为73.2%,黄丝占为79.0%;(4)夜温升高导致水稻结实率下降,黄华占与黄丝占表现趋势一致,黄华占对夜温升高更为敏感.结实率下降的主要原因为花药开裂率与花粉活力的降低.
绿原酸改善db/db小鼠血管内皮功能障碍的作用初探

目的:探讨绿原酸(CGA)对肥胖型2型糖尿病小鼠血管内皮功能障碍的作用并初步分析相关的机制。方法:雄性db/db小鼠12只,随机分对照组和CGA组,每组6只。CGA组以含0.02% CGA的饲料喂养,对照组给予普通饲料喂养,干预时间为12周。每周测空腹血糖、体重和鼠尾血压。实验结束后取血分离血浆,采用ELISA法测血红素氧合酶1(HO-1) 、过氧化氢酶(CAT) 、醌NAD(P) H脱氢酶1(NQO1)和谷胱甘肽过氧化物酶1(GPx-1)的水平。取胸主动脉以DHE和DAF-2DA染色观察血管内膜超氧阴离子和一氧化氮(NO)水平,以Wire Myograph System观察胸主动脉张力,Western blot观察血管组织中核因子E2相关因子2(Nrf2) 、过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα) 、磷酸化AMP活化蛋白激酶(p-AMPK) 、磷酸化内皮型NO合酶(p-eNOS) 、P22~(phox)和P47~(phox)的蛋白水平。结果:膳食CGA可显著降低小鼠的空腹血糖和体重,增加血浆中HO-1、CAT、NQO1和GPx-1水平,减少血管内皮超氧阴离子的水平,增加NO水平,改善小鼠血管内皮依赖性舒张功能(P <0.01)。Western blot结果发现CGA可显著上调血管组织中PPARα、Nrf2、p-AMPK和p-eNOS的蛋白水平,降低P22~(phox)和P47~(phox)的水平(P <0.01)。结论:膳食CGA显著改善db/db小鼠血管内皮依赖性舒张功能。这可能与其上调PPARα、Nrf2和AMPK等抗氧化应激分子,降低氧化应激水平,促进eNOS磷酸化有关,但确切机制尚需进一步研究。
控制厚度条件下土体干缩开裂的界面摩擦效应

土体厚度和界面粗糙度对土体干缩开裂有着重要影响,为了探究土体在不同厚度和界面粗糙度条件下的干缩开裂特性,开展了一系列室内干燥试验。试验中共配置了9组初始饱和的泥浆样,分别设置3种不同的土体厚度和3种不同的界面粗糙度,并在恒温30℃的条件下进行干燥,实时记录试样含水率变化及表面裂隙的演化过程,利用数字图像处理技术,对裂隙网络进行了定量分析,得到不同厚度和不同界面粗糙度条件下土体龟裂的动态发展过程及相关参数。试验结果表明:①界面粗糙度越大,龟裂发育速度越快,然而土体厚度越大,龟裂发育速度越慢,且土体整体收缩效应越明显;②界面粗糙度越大,龟裂发育程度越高,然而增加土体厚度可以削弱界面粗糙度对龟裂发育过程的影响;③土体厚度和界面粗糙度都对土体开裂时的临界含水率有重要影响,且两者对龟裂发育过程的影响具有耦合作用关系。最后,结合土体干燥收缩特性,探讨了上述两种因素对龟裂的影响机理。
40Mn钢热变形行为及加工图研究

为研究40Mn钢的热变形行为和动态再结晶特征,在Gleeble-1500D热模拟机上对40Mn钢进行了等温压缩实验,建立了高温流变应力模型和加工图,并采用光学显微镜观察压缩后试样的显微组织。结果表明:40Mn钢高温流变应力可采用包含动态再结晶特征的双曲正弦模型来描述。实验条件下获得的热变形平均变形激活能为300.48 kJ·mol~(-1)。40Mn钢具有动态再结晶软化特征,不同应变下加工图有明显区别。将其加工图分为加工硬化-动态回复阶段和动态再结晶阶段。在加工硬化-动态回复阶段,存在两个加工失稳区,分别位于900 ℃-1 s~(-1)和1200 ℃-1 s~(-1)附近,机理分别为绝热剪切带和晶界开裂;在动态再结晶阶段,存在一个加工失稳区,位于低温高应变速率区域,机理为绝热剪切带,存在一个最佳加工区域为温度1050~1150 ℃,应变速率0.003~0.01 s~(-1),其为动态再结晶区域。在850 ℃-1 s~(-1)条件下,金相图中观察到"项链"组织,验证了加工图的可靠性,可为热加工性能评估和锻造工艺研究提供指导。
北京地铁新宫站基坑复合支护过渡部位的冗余度设计

复合支护结构过渡部位中两种支护结构的水平刚度、受力方式、作用机理有所差异,故过渡部分是基坑安全控制的关键部位,对过渡部分进行冗余度的研究和优化具有非常实际的工程意义.论文结合北京地铁19号线新宫站基坑工程实例,通过数值模拟的方法,釆用MIDAS /GTS软件实现基坑的施工全过程模拟.在假定复合支护结构部分失效的情况下,以结构变形与受力情况为标准,对复合支护结构的冗余度进行了计算和优化设计.结果表明:( 1)在出现支护结构局部破坏的情况下,复合支护体系的过渡部位桩体变形都出现了明显的增大;在有腰梁的情况下,桩体的变形得到了很好的控制;( 2)出现局部破坏后,结构加入腰梁,增加了结构的传力路径,使整个结构的内力重分布更加均匀合理,可以有效地防止应力的集中,保证了结构的安全稳定;( 3)在两种失效模式下,在支护结构之中加入腰梁对结构的冗余度都有明显的提升;混凝土腰梁对结构冗余度的优化效果要比钢腰梁好一些.在实际工程中,腰梁的加入对提升支护结构的稳定性和冗余度有着重要的意义,应注重对腰梁的设计应用.
典型地貌区原状黄土孔隙细观特征研究

以黄土高原典型地貌区14个场地的原状黄土为研究对象,通过扫描电子显微镜获取图像,借助PCAS孔隙图像识别与分析系统,得到了原状黄土在孔隙尺度、排列、形态和类型等方面的细观结构特征;并依据分形理论,对黄土梁峁区、塬区和台塬区三类典型地貌区的孔隙细观特征进行了统计分析.结果表明:不同地貌区的原状黄土孔隙结构有显著差异,黄土梁峁区表观孔隙比明显大于黄土塬区与台塬区;平均孔隙面积与孔隙数呈负相关关系,孔隙数在黄土梁峁区自西向东递减,在黄土塬区递增,在黄土台塬区差异较大;孔隙度分维值在黄土梁峁区相差不大,在黄土塬区自西向东递增,在黄土台塬区差异较大;孔隙概率熵多大于0.98,孔隙排列较为混乱,缺乏明显定向性;黄土塬区的孔隙平均形状系数最大且分维数最低,其孔隙形状较为圆滑,孔隙复杂程度较低.
煤层气井产出水化学特征及水化学场动态演化规律

为查明煤层气井产出水的化学特征及水化学场动态演化规律,对沁水盆地南部多口煤层气井产出水进行连续长期的水化学场检测,通过对比3号和15号煤层产出水离子浓度的变化以及各离子之间、同位素的相关关系,发现3号和15号煤层产出水阳离子主要为Na~+ + K~+,阴离子以HCO_3~-和Cl~-为主,水化学类型均多为HCO_3·Cl—Na型.pH范围为7.5 ~ 8.6.溶解性总固体最小为1 149.6 mg /L,最大达到3 617.4 mg /L.3号煤层产出水δD平均为- 80.7‰,δ~(18)O平均为- 10.4‰, 15号煤层气井产出水中δD值平均为- 83.6‰,而δ~(18)O值平均为- 11.2‰.由δD和δ~(18)O之间的关系可以判断出两个煤层均受大气降水补给.且随着埋深的变浅,δD和δ~(18)O值显示出递增的趋势.由煤层水和临近含水层水的离子成分以及δD与δ~(18)O值对比,可以推测煤层的补给水源.通过产气量与产水量分析,得出溶解性总固体与产气量有明显的正相关关系,这对于产能预测有重要意义.
肢带型肌营养不良1B型2例临床及遗传学分析

目的探讨肢带型肌营养不良1B型的临床特征及其致病基因LMNA特点.方法回顾分析2例肢带型肌营养不良1B患儿及家系成员临床资料,应用高通量测序、Sanger测序技术对可能致病突变位点进行筛查和验证;通过查阅文献、生物信息学分析、肌肉组织活检分析突变位点的致病性.结果患儿男、女各1例,分别为3岁6个月和4岁;均表现为走路困难,易疲劳,四肢肌力下降;肌酸激酶及其同工酶均上升,肌电图未见肌源性损害,肌肉活检示肌纤维大小不等,肌纤维内细胞核数量明显增加,符合肌营养不良表现.高通量测序结果显示2例患儿均存在LMNA基因突变,分别为c. 67C>T(p.P23S)以及c. 1039G>T(p.E347X)杂合突变,其中c. 67C>T未见报道;生物信息学提示该位点致病,且在不同的物种间保守.结论基因检测有助肢带型肌营养不良1B型的诊断.
基于GIS的TransCAD在路网节点布局优化中的应用研究

为充分利用TransCAD软件功能进行路网节点布局优化及相关规划研究,克服TransCAD软件在处理图像时繁琐易错的弊端,利用MapInfo软件的分图层路网信息底图并导入TransCAD软件,形成以各收费站为交通小区、以高速公路网为道路网络的TransCAD地理文件.路网交通分配采用SUE分配计算,并通过对理论分配结果与实际交通分析比较,修正路段流量分配结果.按照精准性和高效性原则,进行点位布设.以河南省为例进行了实例分析,合理的布设点位效果显示,单点控制效率较高且车辆控制比例为95.2%,全省范围内的车辆控制率为52.4%.
生物炭配施有机菌肥对豫中烤烟生长与产量及品质的影响

在施用等量烟草专用肥( m( N) ∶ m( P_2O_5 ) ∶ m( K_2O) = 10∶ 10∶ 20) 750 kg·hm~(- 2)的基础上,设置CK(不施有机物料) 、T1(增施生物炭1 500 kg·hm~(- 2) ) 、T2(增施有机菌肥1 500 kg·hm~(- 2) ) 、T3(增施60%有机菌肥+ 40%生物炭) 、T4(增施50%有机菌肥+ 50%生物炭) 、T5(增施40%有机菌肥+ 60%生物炭) 6个处理,研究了生物炭配施有机菌肥对烤烟生长与品质的影响.结果表明,T3处理改善了整个生育期烟株的农艺性状; T2处理在30 d时显著提高了硝酸还原酶活性( 10.85 mg·g ~(- 1)·h ~(- 1) ),60 d( 9.40 mg·g ~(- 1)·min ~(- 1) )和90 d( 3.36 mg·g ~(- 1)·min ~(- 1) )和转化酶活性; T3处理在30 d时显著提高了谷氨酰胺合成酶活性( 22.38 mg·g ~(- 1)·min ~(- 1) ).T1处理提高了上部叶的总糖( 215.4 g·kg ~(- 1) )以及还原糖含量( 200.3 g·kg ~(- 1) ); T3处理提高了中下部叶总糖( 172.6,155.5 g·kg ~(- 1) ) 、还原糖含量( 149.0,131.0 g·kg ~(- 1) )和钾含量( 10.0,12.4 g·kg ~(- 1) ).与对照相比,T2和T3处理烤后烟致香物质总量最高,分别达到874.80和818.26 μg·g ~(- 1),并提高了烟叶的产值和产量及中上等烟的比例.综上所述,施用有机菌肥( T2)及60%有机菌肥配施40%生物炭( T3)有利于提高烤烟生长、品质及经济效益.
门槽结构受剪破坏界限条件试验研究

通过8个缩尺门槽试件的静力试验,研究门槽结构下游墩墙长度及颈部墩墙宽度对结构破坏模式的影响以及结构斜截面受剪承载力设计方法.试验结果表明,随着试件下游墩墙长度的减小及颈部墩墙宽度的增大,门槽结构的破坏模式由颈部墩墙受拉破坏最终过渡为下游墩墙受剪破坏;比较计算钢筋用量与实际钢筋用量,验证了应力图形配筋法应用于颈部墩墙的可靠性.根据试验和有限元计算结果给出了下游墩墙不需进行斜截面受剪承载力设计的界限条件,为DL/T 5057-2009规范修编提供参考.
木札岭世界地质公园优势种锐齿槲栎的种内关系和群落种间关系

为了解木札岭落叶阔叶林物种多样性与其分布格局,对木札岭世界地质公园中3 hm2永久监测样地中锐齿槲栎林进行了研究,分析了不同径级个体的分布格局、种内与种间的关联性.完全随机模型分析表明,锐齿槲栎( Quercus aliena var. acuteserrata) 5个生长阶段都主要表现为聚集分布.使用泊松异质性零模型剔除环境异质性以后,聚集分布格局的程度显著降低.幼树与其他龄级的锐齿槲栎在所有尺度上都无显著关联,中树与大树和老树都在小于10 m尺度上表现出负相关,老树和大树在小于20 m尺度上表现出负相关.该研究结果表明,锐齿槲栎群落内竞争主要集中在中树、大树和老树之间,与大部分物种都呈负相关,锐齿槲栎与大部分物种之间竞争激烈且锐齿槲栎占优势.
壁面温度对柴油喷雾碰壁质量分布的影响

基于AVL FIRE软件建立柴油喷雾及碰壁仿真计算模型,以定容燃烧弹中喷雾碰壁试验得出的数据为基础对模型进行标定与校核,然后对不同壁面温度条件下的喷雾碰壁特性进行仿真计算,得出了不同壁面温度时燃油的气相、液相和附壁油膜质量随时间的变化规律.结果表明:喷雾碰壁之前,液相质量随时间的增加而增加,碰壁之后,液相质量随时间的增加而减少;壁面温度对空间液相质量的分布及其随时间的变化规律影响不大;随着壁面温度升高,喷油结束之前气相质量随时间增加的速率稍有增加,而喷油结束之后气相质量随时间增加的速率明显增加,附壁油膜达到最大质量的变化速率降低,达到最大质量后,附壁油膜随时间减小的速率增加.
捕食者食饵均染病的入侵反应扩散捕食系统中扩散的作用

研究了捕食者食饵均染病的入侵反应扩散捕食系统.利用特征值方法和构造Lyapunov函数,获得了入侵扩散对正常数平衡解的影响,当入侵扩散系数充分大时,导致平衡态失稳.进一步,利用拓扑度方法,证明了在一定条件下入侵扩散系数很大,自扩散充分小时,有非常数正平衡解存在.
井眼轨迹不确定性表征方法

针对井眼轨迹的不确定性问题提出了误差椭球姿态表征、截面误差椭圆解算、误差椭圆柱构建等方法,并进行实例计算。根据井斜角、方位角和工具面角定义,提出了井眼轨迹误差椭球姿态的表征方法;通过空间任意平面截取误差椭球,建立了截面误差椭圆的通用概念及算法,以分析井眼轨迹在水平面、铅垂面、法平面等任意平面上的误差;基于曲面相切和曲线投影理论,提出了井眼轨迹误差椭圆柱的构建方法,可评价井眼轨迹的轴向包络误差及其沿井深的变化情况。研究表明,井越深井眼轨迹误差越大;在使用常规随钻测量的深井超深井中,井眼轨迹位置误差可达数十米。提供了成套的井眼轨迹误差分析方法,用于评价井眼轨迹的监测精度及可靠性。
钻井液脉冲信号自动去噪与识别算法

钻井液脉冲信号是非稳定信号,用小波强制去噪算法完成信号去噪,包括基线漂移修正、帧同步与指令信号的2级去噪处理。通过区分不同特征的信号脉冲,2级去噪处理能够减少基线漂移的影响,同时便于确定信号识别的自动峰值检测阈值量程。在信号识别算法中定义了上、下沿相对突出度阈值用于峰值检测,该算法参数能充分利用信号峰的变化程度,同时满足灵活的上、下沿阈值组合处理。使用帧同步脉冲确定第1个指令脉冲的位置,依次将指令脉冲作为位同步脉冲对后续指令脉冲解码,该同步解码方法可以减少帧同步脉冲位置不确定性带来的影响,并消除时基漂移的误差累积。编制了专用工具软件完成算法的参数整定,对于通用编码信号解码成功率约为95%;对于增加了校验字节的编码信号,使用自动阈值调节算法后的解码成功率高达99%。
静态条件下碳酸盐岩三维孔隙网络的溶蚀改造及其对孔隙结构的影响

为了确定溶蚀对碳酸盐岩孔隙结构的影响,保持pH值和HCl溶液浓度等参数不变,使用泥质灰岩和颗粒灰岩作为研究样品在不同温度下进行了溶蚀实验、X射线微型CT成像、岩石薄片分析实验。研究确定了碳酸盐岩溶蚀释放的Ca~(2+)浓度与时间的关系;溶蚀前后的孔径分布表明温度和孔径变化之间没有相关性,颗粒灰岩中的孔径变化更显著,说明孔径变化主要受岩石本身的物性(初始孔隙度和渗透率)和不稳定矿物的丰度(与晶体形状、大小和矿物类型有关)控制。2种碳酸盐岩在不同温度下的孔喉半径变化量非常小,为0.003~0.040 mm,增加倍数为1.3~ 3.5,平均为1.7;孔喉长度变化量为0.05~0.35 mm。孔喉半径、长度和连通性的微小变化对渗透率也有很大影响,渗透率变化量高达1 000×10~(-3) μm~2。
川南地区中二叠统茅口组岩溶储集层类型与分布规律

基于65口井自然伽马、密度、声波时差、补偿中子以及深浅双侧向电阻率、井径等常规测井资料,结合钻井、岩心、薄片和产能等资料,将川南地区中二叠统茅口组岩溶储集层划分为裂缝-孔洞型、孔隙-孔洞型、裂缝型、裂缝-洞穴型等4种类型;其中,高产稳产井的储集层类型主要为裂缝-孔洞型和孔隙-孔洞型。茅口组岩溶储集层厚度较薄,具有垂向分带性,划分为上、下两套储集层段,分别受茅三段—茅二a亚段和茅二b亚段两个成滩期、岩溶垂向分带性和断裂的控制,上部储集层段的发育程度和单井产能优于下部储集层段。纵向上,上部储集层厚度明显大于下部;横向上,上部储集层段在宜宾—自贡—威远—大足一带、重庆西南、泸州东南一带厚度较大;下部储集层段在内江—自贡—泸州一带以及大足—泸州一带厚度较大,储集层厚值区与构造斜坡或向斜组合地区是有利勘探区。
煤炭地下气化及对中国天然气发展的战略意义

基于国内外煤炭地下气化技术发展现状与趋势,提出了煤炭地下气化基本概念、机理与模式,指出目前面临的挑战、发展潜力与发展路径。煤炭地下气化这一革命性技术能够实现“人工制气”,且符合煤炭清洁利用方向,在新能源达到规模化供应之前,可开辟中国特色的有效供甲烷与氢气战略新途径。中国含油气盆地煤系发育,仅超出煤炭企业井工开采深度、埋深1 000~3 000 m的煤炭资源量即为3.77×10~(12) t,初步预计可气化煤炭折合天然气资源量为(272~ 332)×10~(12) m~3,是常规天然气资源量的3倍,与非常规天然气资源量的总和基本相当。根据煤炭地下气化反应机理和产物组分的差别,初步将煤炭地下气化分为“浅层富氢、中深层富甲烷、深层超临界极富氢”3种开发模式。石油石化企业可在煤炭企业井工开采范围之外,发挥自身技术、管道、市场等一体化优势,根据不同需求和相应技术成熟度,优选路径发展煤炭地下气化业务,可将大量煤炭资源进行有效清洁开发利用,缓解天然气供应紧张局面,还可结合产出氢气就近利用以及在邻近油区开展CO_2驱油与埋存,打造石油石化循环经济净零排放示范区,为“氢经济”时代到来储备资源和技术,更为中国“清洁、低碳、安全、高效”的现代能源体系建设开辟新的途径。
四川盆地磨溪地区寒武系龙王庙组缝洞型储集层分级评价及预测

利用四川盆地磨溪地区岩心、薄片、测井、地震、试井等资料,优选储集层分级评价参数,建立该区碳酸盐岩储集层多指标联合分级评价标准,明确优质储集层发育主控因素,结合FMI成像测井缝洞识别技术和储集层地震波形分类技术,有效预测了各级储集层空间展布。压汞实验明确研究区发育4类储集空间,利用优选的中值孔喉半径、缝洞发育带的有效孔隙度和有效渗透率、裂缝-溶蚀孔洞发育组合关系4个评价参数建立储集层分级评价标准,将研究区储集层分为Ⅰ级缝洞型优质储集层、Ⅱ级缝孔型中等储集层、Ⅲ级晶间孔型差储集层;结合构造位置、沉积相、后生成岩作用3个优质储集层发育主控因素,利用各级储集层地球物理响应特征和渗流特征,预测了各井区、各层段、各级别储集层展布。经钻井证实本次研究建立的分级评价标准和预测方法正确有效。
川西北地区构造地质结构与深层勘探层系分区

川西北地区经历了震旦纪至中三叠世的海相盆地和中—新生代陆相盆地构造演化过程,期间遭受多个阶段性区域构造活动影响,深层发育复杂的地层分布及构造变形,在关键构造期形成了包括震旦系灯影组阶梯状台地、志留纪末西部古隆起、晚古生代—中三叠世被动陆缘等特征性的构造和沉积结构。晚三叠世以来的中—新生代多期不同方向的陆内挤压构造作用则形成了盆地周缘及内部的复杂冲断褶皱构造。龙门山北段冲断带前缘发育深层原地冲断构造,表现为受下三叠统和下寒武统中的两套滑脱层控制而成的多层次变形结构,包括浅层褶皱构造、中层薄皮冲断构造和深层基底卷入构造。米仓山冲断带前缘主要表现为受下三叠统盐滑脱层分隔的双层变形结构,包括浅层单斜构造和深层叠瓦逆冲构造。盆地内部则主要表现为晚期形成的多排北东东向基底卷入褶皱变形。川西北地区深层有利勘探层系和区带具有明显的分区特征,震旦系灯影组有利勘探层系主要分布于川西北东部和北部地区,以九龙山构造带、梓潼向斜带、盐亭斜坡带最为有利;下古生界受加里东古隆起和晚期褶皱改造,盆地中西部深层最为有利,以梓潼向斜带为典型;上古生界有利区则主要分布于龙门山北段及其前缘地区,中构造层隐伏薄皮冲断构造带是重点勘探领域。
准噶尔盆地南缘高探1井重大发现及下组合勘探前景展望

高探1井于白垩系清水河组测试获日产千方高产油气流,准噶尔盆地南缘下组合勘探取得重大发现。准噶尔盆地南缘下组合具备形成大油气田的有利成藏条件,主要表现在:①发育多套烃源岩,其中侏罗系、二叠系为主力烃源岩,烃源灶规模大;②发育白垩系清水河组、侏罗系头屯河组和喀拉扎组等多套规模有效储集层;③发育白垩系吐谷鲁群区域性巨厚泥岩盖层,普遍发育异常高压,具备良好封盖能力;④发育成排成带分布的大型背斜构造,北部斜坡区还具有形成大型地层岩性圈闭的条件,为形成大油气田提供了良好圈闭条件;⑤烃源岩、储集层、盖层等静态要素匹配良好,动态演化有利于油气规模聚集。准噶尔盆地南缘下组合具有西段四棵树凹陷、中段和东段大构造、北部斜坡等3个有利勘探方向。
渤海海域走滑断裂叠合特征与成因机制

以全三维地震构造解释为基础,结合构造物理模拟、构造样式解析和磷灰石裂变径迹分析等研究,探讨渤海海域新生代走滑断裂的构造特征与成因机制。研究结果表明,渤海海域新生代郯庐走滑断裂在古近系沙河街组四段沉积末期完成了从左旋走滑到右旋走滑的转变,总体经历3期明显走滑活动。渤海海域走滑断裂具有多期次、多性质应力叠合的特征,根据不同强度、不同性质、不同配比条件下的叠合方式,可划分为伸展-走滑叠合、伸展-挤压叠合、挤压-走滑叠合3大成因类型和15种典型构造样式。受新生代太平洋板块俯冲方向和速率多次变化的影响,渤海海域地壳薄化伸展和走滑拉分作用并存,但在不同时期和地区,两者叠合配比差异明显,导致断裂体系的差异叠合性和凹陷结构的分区性。依据断裂叠合特征,渤海海域可以划分为辽西S型弱走滑区、辽东辫状强走滑区、渤西共轭中等走滑区、渤东帚状中等走滑区和渤南平行强走滑区5大叠合构造区,不同叠合构造区油气差异富集特征不同。
利用带无标签数据的双支持向量机对恒星光谱分类

恒星光谱分类是天文技术与方法领域一直关注的热点问题之一。随着观测设备持续运行和不断改进,人类获得的光谱数量与日俱增。这些海量光谱为人工处理带来了极大挑战。鉴于此,研究人员开始关注数据挖掘算法,并尝试对这些光谱进行数据挖掘。近年来,神经网络、自组织映射、关联规则等数据挖掘方法广泛应用于恒星光谱分类。在这些方法中,支持向量机(SVM)以其强大的学习能力和高效的分类性能而备受推崇。SVM的基本思想是试图在两类样本之间找到一个最优分类面将两类分开。SVM在求解时,通过将其最优化问题转化为具有(QP)形式的凸问题,进而得到全局最优解。尽管该方法在实际应用中表现优良,但为了进一步提高其分类能力,有的学者提出双支持向量机(TSVM)。该方法通过构造两个非平行的分类面将两类分开,每一类靠近某个分类面,而远离另一个分类面。TSVM的计算效率较之传统SVM提高近4倍,因此,自TSVM提出后便受到研究人员的持续关注,并出现若干改进算法。在恒星光谱分类中,一般分类算法都是根据历史观测光谱来建立分类模型,其中最关键的是对光谱进行人工标注,这项工作极为繁琐,且容易犯错。如何利用已标记的光谱以及部分无标签的光谱来建立分类模型显得尤为重要。因此,提出带无标签数据的双支持向量机(TSVMUD)用以实现对恒星光谱智能分类的目的。该方法首先将光谱分为训练数据集和测试数据集两部分;然后,在训练集上进行学习,得到分类依据;最后利用分类依据对测试集上的光谱进行验证。继承了双支持向量机的优势,更重要的是,在训练集上学习分类模型过程中,不仅考虑有标记的训练样本,也考虑部分未标记的样本。一方面提高了学习效率,另一方面得到更优的分类模型。在SDSS DR8恒星光谱数据集上的比较实验表明,与支持向量机SVM、双支持向量机TSVM以及K近邻(KNN)等传统分类方法相比,带无标签数据的双支持向量机TSVMUD具有更优的分类能力。然而,该方法亦存在一定的局限性,其中一大难题是其无法处理海量光谱数据。该工作将借鉴海量数据随机采样思想,利用大数据处理技术,来对所提方法在大数据环境下的适应性展开进一步研究。
可获得高分辨率谱线信息的新型太阳极紫外成像仪

极紫外光谱观测和诊断是研究太阳大气基本物理过程的最重要手段之一。但因为波长短,很多可见光仪器的设计方案不再适用,且极紫外观测只能在太空中开展。国际上现有卫星上的太阳极紫外成像仪和光谱仪都有各自的不足,比如极紫外成像仪不能获得高光谱分辨率的谱线信息;狭缝式光谱仪通过扫描可得到活动区域的信息,但扫描时间过长,对于研究剧烈变化的太阳活动有很大的局限性。这些不足制约了对日冕物质抛射(CME)和耀斑等太阳活动的高精度观测及对其机理的研究:无法看到CME在内日冕的加速过程,而且无法将可见光看到的CME现象同极紫外看到的日面源区直接联系;缺少观测目标的视向速度信息,难以识别CME的触发过程。采用多级衍射成像方式的一种新型太阳极紫外成像仪,除实现传统极紫外成像仪功能外,还可以在太阳活动变化过程中同步获得全日面各区域的光谱信息。新型成像仪可以得到高光谱分辨率数据,用于反演低日冕的等离子体视向速度,获得全日面的速度分布,与同时得到的高空间分辨率图像相结合,可以识别太阳活动现象对应的物质运动,为空间科学研究提供数据;因为没有狭缝和运动部件,可以实现对大视场的太阳活动区域的高时间分辨率成像,有利于捕捉日面活动的快速变化。新型成像仪采用无狭缝光谱分光成像的设计理念,即同一时间把一定光谱带宽的信息记录到一个二维的图像上,此过程可以看成是从某一个角度将空间和光谱数据立方体投影到一个面上,然后再利用反演得到空间分辨图像和光谱信息。多级光谱成像的光学设计与传统光谱仪最大的不同是其不存在逐行扫描的狭缝,这使得其能够同时获得大视场内太阳的空间信息和光谱信息。因为极紫外波段的特殊性,以及本仪器面向卫星遥感应用,不可能像可见光波段或者医用CT机一样实现很多衍射级的同时成像。因此,新型极紫外成像仪光学系统由反射镜、色散光栅和五个探测器组成,入射的太阳极紫外辐射经过光栅色散后分别由五个级次的探测器接收,其中四个探测器分部接收±1和±2衍射级图像,另外一个接收0级图像。空间信息可以直接从0级图像得到,而光谱信息则需要根据五个级次成像的反演结果得出。介绍了光学系统的设计以及反演算法,并分析了反演算法的误差。光路基于变间距光栅设计,可实现空间分辨率1.8arcsec·pixel~(-1),光谱分辨率7.8×10~(-3) nm·pixel~(-1),同时减小了体积和重量,适合空间应用。
基于成像光谱技术的土壤剖面发生层划分初探

土壤剖面是土壤发生学研究的核心,但过去几十年以来研究土壤剖面的技术并没有发生质的变化。成像光谱技术可以提供高空间、高光谱分辨率的土壤剖面数据,能够弥补反射光谱技术采样深度间隔较大的不足,用于定量研究土壤属性连续深度变化。以室内采集的土壤剖面成像光谱数据为研究对象,采用支持向量机方法进行光谱数据主成分分类,探讨成像光谱数据用于剖面发生层划分的可行性并分析影响因素。研究中首先定性分析各发生层平均光谱曲线形态特征,然后通过分析剖面光谱数据主成分深度变化特征及其散点分布情况,探讨其用于剖面发生层划分的可行性;最后进行1 000次随机划分数据集并建模、预测以减小误差,定量证明成像光谱数据用于土壤发生层划分的可行性,并通过样本分类错误频率来分析影响分类精度的因素。研究结果表明,受成土过程影响剖面内各发生层平均光谱曲线特征存在差异。成像光谱数据的主成分可以定量呈现土壤剖面深度方向上属性的连续变化及样本散点分布的集聚特征,能较好反映发生层之间的差异性,可以用于发生层划分。建模预测结果表明发生层的预测精度平均值达到93.08%。同时发现,光谱主成分分布相似区域的样本及位于发生层过渡区域的样本分类错误率较高。该研究为利用成像光谱技术进行土壤剖面发生层划分提供了理论依据,为下一步进行剖面发生层制图奠定了技术基础。
高光谱成像的马铃薯叶片含水率分布可视化

为了快速检测马铃薯叶片的水分含量,并探究受到干旱胁迫时叶片含水率变化情况,利用高光谱成像对马铃薯叶片含水率进行检测和可视化研究。采集71个叶片,用烘干法对叶片水分梯度进行控制,共得到355个样本。使用高光谱分选仪器采集叶片862.9~1 704.2nm(256个波长)的光谱成像数据,采用称重法测量含水率。利用Sample set partitioning based on joint X-Y distance(SPXY)算法将总样本按照2∶1的比例划分为建模集(240个样本)和验证集(115个样本)。对采集的数据进行光谱特征分析,本文分别用CA和RF两种算法,各筛选得到15个特征波长。基于CA筛选出相关系数高于0.96的15个波长分别为1 406.82,1 410.12,1 403.62,1 413.32,1 416.62,1 419.82,1 400.32,1 423.12,1 426.32,1 429.62, 1 432.82,1 436.12,1 439.32,1 442.52和1 445.8nm。基于RF算法筛选被选概率高于0.3的15个特征波长,按照被选择概率值从大到小排列,分别为1 071.62,1 041.12,1 222.52,1 465.22,1 397.02, 1 449.02,1 034.32,1 523.22,976.42,1 172.52,979.82,1 165.82,1 037.72,1 426.32和869.8nm。用CA和RF算法筛选到的特征波长建立PLSR模型,分别记为CA-PLSR模型和RF-PLSR模型。利用高精度模型检测结果,对马铃薯叶片含水率进行可视化分析,首先计算马铃薯叶片图像每个像素点的含水率,得到灰度图像,然后对灰度图像进行伪彩色变换,绘制出叶片含水率可视化彩色图像。为了体现马铃薯叶片烘干处理中含水率变化进程,用HSV彩色模型对样本叶片的伪彩色图像进行分割,获得分割图像结果,显示出在某含水率区间的叶片面积比例。结果显示,CA算法选取的15个波长均在1 400.3~1 450.0nm范围内, CA-PLSR模型的建模精度(R2c )为0.975 5、建模集均方根误差(RMSEC)为2.81%,验证集精度(R2v )为0.933 2、验证集均方根误差(RMSEV)为2.31%。RF算法选取的特征波长分布范围较CA法选取范围广,具有局部“峰谷”特性,且RF-PLSR模型的建模集精度(R2c )为0.983 2、RMSEC为2.32%,验证集精度(R2v )为0.947 1、RMSEV为2.15%。选取RF-PLS模型计算马铃薯每个像素点的含水率,得到伪彩色变换图像,观察可知随着烘干时间的增加含水率逐渐下降;并能够从叶片结构角度看到,随着水分胁迫的加强,叶片从边缘开始失水,逐渐向叶片中间蔓延,其中叶茎和叶脉的含水率较其他部位高。计算得到叶片伪彩色图像中含水率大于90%,80%和70%的像素点占整个叶片图像的比例。利用高光谱成像技术可以实现马铃薯叶片的含水率检测与分布可视化表达,为监测马铃薯生长状况以及叶片含水率分析提供新的理论根据。
超光谱红外卫星资料同步反演不同地表类型的大气廓线、地表温度和地表发射率

大气温度、水汽、地表温度和地表发射率是大气和地表的本征信息量。利用卫星红外资料精确反演大气温湿廓线有利于准确预报天气和研究气候变化,同时地表温度和地表发射率光谱的反演为研究植物生长与作物产量、地表水分蒸发与循环、能量平衡、地表成分及物理性质、气候变迁与全球环境提供重要参数指标。把大气和地面作为一个整体系统来考虑,建立一种能同步反演大气温度廓线、大气水汽廓线、地表温度和地表发射率的反演方法,利用超光谱红外卫星资料(atmospheric infrared sounder,AIRS),针对我国新疆地区沙漠和雪地两种典型发射率地表同步反演大气温度廓线、水汽廓线、地表温度和地表发射率。反演方法首先线性化地球-大气系统红外辐射传输方程,提出通过经验正交函数构建大气廓线和地表发射率光谱,有效减少反演变量数,建立同步物理反演模式,然后以美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)的预报结果(初始大气温度、水汽廓线以及地表参数)作为初始值,最后通过牛顿迭代得到最优化解。反演观测区域覆盖我国新疆塔克拉玛干沙漠和准噶尔盆地,分别选择位于塔克拉玛干沙漠腹地的塔中探测站(纬度38.98°,经度83.64°)和准噶尔盆地的阜康荒漠生态系统国家野外科学观测研究站(纬度44.2°,经度87.9°)为反演地面验证点。反演结果表明,塔克拉玛干沙漠地表温度明显高于准噶尔盆地地表温度,与实际情况相一致;根据反演的8.6和13.4μm处的地表发射率分布情况,可以看出在8.6μm处沙漠地表发射率明显低于雪地发射率,在6~15μm范围内,反演的沙漠地区(塔中站)地表发射率和雪地地区(阜康站)地表发射率与美国喷气推进实验室测量的沙漠发射率光谱和雪地发射率光谱相一致。研究表明,把大气和地面作为一个整体系统来考虑,把地表发射率加入到反演中,通过比较和分析沙漠地区(塔中)和雪地地区(阜康)的大气廓线反演结果与当地气象探空值和传统反演方法反演值,改进了大气温度廓线和水汽廓线反演精度,特别是边界层温度和水汽改进尤为明显;同时分析表明在发射率光谱变化较大的沙漠地区,大气廓线反演精度的改进比雪地要高,这是由于地表发射率光谱在沙漠、戈壁地区变化较大,而雪地的发射率光谱变化不大。用该方法针对地表发射率光谱变化较大的地区(沙漠)同步反演大气廓线、地表温度和地表发射率,可以更有效的提高大气温度廓线、水汽廓线的反演精度。该研究结果可以为数值天气预报和我国未来超光谱红外卫星应用提供服务和有力支持,具有十分重要的意义。
耕作方式与灌水次数对砂姜黑土冬小麦水分利用及籽粒产量的影响

【目的】探讨耕作方式与灌水次数对砂姜黑土冬小麦水分利用和籽粒产量的影响,明确适宜砂姜黑土区冬小麦产量和水分利用效率同步提高的耕作与灌水处理组合模式.【方法】于2015—2017年连续2个冬小麦生长季,在豫东南砂姜土区设置旋耕(RT)、深松(SS)2种耕作方式为主处理和拔节期+开花期灌2次水(W2)、拔节期灌1次水(W1)、全生育期不灌水(W0)3种灌水为副处理的二因素裂区试验,深入研究耕作方式与灌水次数的主效应及其互作效应对砂姜黑土冬小麦水分利用和籽粒产量的影响.【结果】耕作与灌水对砂姜黑土麦田耗水特性、水分利用效率及籽粒产量均具有明显的调控效应.SS较RT处理可显著增加土壤贮水消耗,有利于提高自然降水和灌溉水的利用效率,与RT相比,两年度SS处理的土壤平均贮水消耗量、降水、灌水利用效率分别提高13.69%、7.03%、6.51%;增加灌溉虽可明显增加冬小麦田间耗水量,但过多灌溉致使水分利用效率降低,两年度W2较W1、W0的水分利用效率平均值分别下降18.85%、16.69%.SS处理的籽粒产量显著高于RT处理,且以深松+拔节期灌1水处理组合SSW1的产量最高.相同耕作方式下,随灌水次数的增加,千粒重呈降低趋势,成穗数呈增加趋势;两年度穗粒数变化总体随灌水次数的增加呈先升后降的变化规律.耕作方式主要通过调控千粒重影响产量,灌水次数则主要通过调控穗粒数和千粒重而影响产量,但灌水过多会抑制穗粒数和千粒重的提高.【结论】综合考虑耕作方式与灌水次数对冬小麦水分利用和籽粒产量的调控效应,深松+拔节期灌1水处理组合SSW1可作为适宜豫东南砂姜黑土区冬小麦产量和水分利用效率同步提高的耕作与灌水处理组合模式.
南粳系列水稻品种的食味品质与稻米理化特性

【目的】明确3个优良食味南粳品种的主要蒸煮食味品质性状的特点及与亲本间的差异,为水稻优质育种提供理论依据.【方法】本研究以南粳系列优良食味粳稻品种南粳46、南粳9108、南粳5055及其父本关东194、母本武粳13和武香粳14为试验材料,比较分析稻米理化特性、支链淀粉分支结构、RVA谱黏滞性、热力学特性、米饭食味特性等25个食味品质相关性状的差异,分析稻米理化性状与米饭食味特征值间的关系、化学成分和支链淀粉分支结构与理化特性间的关系.【结果】3个南粳品种在大多数性状上具有一致性,与常规粳稻亲本武粳13和武香粳14相比,3个南粳品种均具有更小的直链淀粉含量、峰值时间、热浆黏度、最终黏度、回复值、消减值、回生焓、回生率和米饭硬度值,更大的胶稠度、崩解值、米饭黏度值和综合食味值.在支链淀粉分支结构上,3个南粳品种的A链(DP6-12)比例更大,而B1链(DP13-24)更小.3个南粳品种大多数性状均与关东194相似,说明南粳系列品种的食味品质特性遗传自关东194.3个南粳品种中亦存在差异性状,南粳46的蛋白质含量和热力学参数更低,南粳9108的脂肪含量更高,而南粳5055的成糊温度更高.相关性分析表明,除蛋白质含量、糊化温度、峰值时间外,米饭综合食味值与稻米大多数理化性状存在显著或极显著的相关性,而稻米理化特性主要受直链淀粉含量的影响.【结论】3个南粳品种食味品质的优异特性是具有更低的糊化和回生特性,更高的胶稠度和米饭黏性,更短的糊化时间和更大的崩解性能.较低的直链淀粉含量是其优良食味品质形成的主要原因,而蛋白质含量和支链淀粉分支链比例主要对糊化和回生特性起作用.
水稻广谱抗稻瘟病基因PigmR功能标记的开发及应用

【目的】稻瘟病是世界上最严重的水稻病害之一.通过功能标记的开发,为加快广谱持久抗稻瘟病基因PigmR在水稻育种中的应用提供依据.【方法】利用Snapgene 2.3.2软件分析PigmR的碱基变异特征,用Oligo 7设计特异功能标记.为了避免因PCR扩增失败引起的假阴性,设计扩增内参基因Actin1的引物作为参照,对功能标记进行优化.用功能标记对水稻亲本材料、丽江新团黑谷的单基因系材料、育种中间材料和南粳53045/谷梅4号BC1F3群体株系进行鉴定.稻瘟病鉴定的供试菌株为江苏省稻瘟病代表菌株(2018-4、2018-65、2018-102、 2018-222和2018-241)的混合菌.将供试菌株移植RCA培养基上,25℃培养7 d,用黑光灯照射72 h,待稻瘟病菌产生孢子后,再用无菌水洗下,配成10×10倍显微镜下每视野30—40个孢子的悬浮液.于水稻抽穗前3—4 d注射混合菌株,每穗注射1 mL菌液,做好标记.在水稻灌浆饱满后进行抗性调查.【结果】根据PigmR与PigmS、 Pigm-R4序列比对及差异分析,设计了8对分子标记引物.通过分子检测,筛选获得的PigmR功能标记GMR-3,能特异扩增来源于谷梅4号的PigmR,获得98 bp产物,而不携带PigmR扩增不出产物.以不同浓度配比优化GMR-3与内参基因Actin1检测引物Actin1-1,发现以0.4 μmol·L~(-1) GMR-3与0.1 μmol·L~(-1) Actin1-1组合浓度扩增出PigmR和Actin1特征条带的效率相当,效果最优,将该标记命名为GMRA.用该标记扩增水稻样品,携带PigmR的样品能扩增出146和98 bp条带,不携带PigmR的样品仅能扩增出146 bp条带.利用GMRA标记检测229份水稻材料,只有谷梅4号能扩增出146和98 bp条带,其他籼稻和粳稻均只能扩增出146 bp条带.进一步对29份丽江新团黑谷的单基因系材料进行检测发现,GMRA标记能有效区分PigmR与Pi9、Piz、Piz-t等同源性较高的基因,有很好的特异性.利用GMRA标记,从240份育种中间材料中筛选到3份携带PigmR的材料,可作为该基因的供体材料.利用该标记进行分子标记辅助选择,将PigmR通过回交转育到优质食味粳稻南粳53045.对南粳53045/谷梅4号BC1F3群体单株进行分子标记检测及稻瘟病人工接种鉴定,发现携带PigmR的单株均表现为抗或中抗,不携带PigmR的单株均表现为高感,表明导入PigmR能显著改良南粳53045的穗颈瘟抗性.【结论】PigmR的功能标记能有效用于抗稻瘟病遗传改良和资源筛选.
基于残差网络的RV减速器故障诊断

为了提升对RV减速器的故障诊断的准确率,采用残差网络诊断RV减速器的故障.通过振动试验台测得RV减速器4种故障模式与正常模式下的振动信号,由此构造训练和测试数据集,并对训练集进行数据增强处理.然后将截取的一维信号样本预处理转换为二维信号样本,输入残差网络进行训练和5折交叉验证.接着通过残差网络的分类准确率与DNN、LeNet、10层CNN等模型的准确率进行比较,结果表明残差网络优于传统方法,对RV减速器故障的分类准确率达到了98.11%.进一步采用了西储大学轴承数据集对模型的泛用性进行验证.最终,通过LDA(线性判别分析)对残差网络平均池化层的输出进行降维,分析了散点图与RV减速器故障类型之间的关系.
基于目标级联的废旧机械装备多目标优化再设计方法研究

为解决废旧机械装备整体再设计与零部件再设计间复杂的耦合关联问题,提出基于目标级联的废旧机械装备多目标优化再设计方法.根据废旧机械装备损伤状况、剩余使用寿命等状态信息和需求主体的产品进化需求信息,获取废旧机械装备再制造成本、能量消耗和材料消耗的范围约束再设计目标,然后采用目标级联方法协同考虑系统整体再设计目标与零部件再设计目标,建立以再制造成本、能量消耗和材料消耗为目标的多目标优化模型,提出一种自适应调整策略的教与学算法对该模型寻优求解.最后,以废旧车床C6140为例,验证了上述方法的可行性与有效性.
城市轻轨车辆独立旋转车轮速差控制及导向特性研究及4

为研究独立车轮导向问题,推导出独立车轮运动方程,建立独立车轮城市轻轨车辆动力学模型和基于速差反馈的滑模控制模型.通过SIMAT联合仿真,搭建机电耦合闭环控制系统模型.根据电机特性,选定控制系统关键参数.引入速差控制系数,仿真分析不同系数下独立车轮的直线稳定性和曲线通过性能,归纳速差控制系数对导向性能的影响规律,并给出建议值.在合理的速差控制系数下,对比控制前、后的直线复位性能和曲线通过性能,得出曲线通过性能指标的优化程度.结果表明:独立车轮城市轻轨车辆的速差控制系数在10~4~7.5×10~5范围内存在临界值,当控制系数小于临界值范围,车轮导向性能近似于独立旋转车轮;当控制系数大于临界值范围,车轮导向性能近似于传统刚性轮对;控制系数在临界值附近时,车轮出现不收敛的蛇行运动.选取合理的速差控制系数后,轮对冲角比控制前减小23%,横向力和脱轨系数减小16%,磨耗指数减小35%.
基于元胞自动机方法的地铁车轮磨损动态建模与仿真

为解决轮轨之间的磨耗预测问题,以地铁车轮为研究对象,利用元胞自动机方法建立轮轨磨耗动态分析模型,将轮轨接触问题以局部演变规则表征,解析元胞的移动规则、受损规则、切削规则和脱落规则的自组织演变过程,实现了车轮在钢轨上宏观磨耗的动态过程模拟,获得地铁运行过程中轮缘高度、轮缘厚度、轮缘综合值的变化情况,并且,同时考虑车轮和钢轨磨损的相互作用,采用皮尔逊相关系数对仿真结果与实测结果进行对比,发现具有极强相关和强相关性,验证了仿真模型的有效性.研究结果表明:建立的轮轨接触元胞自动机模型适用于车轮磨损的动态演变过程,设置的局部演化规则是合理的,形象地描述了车轮型面的变化过程,轮缘高度、轮缘厚度及轮缘综合值的仿真结果与实测结果对比证明了元胞自动机方法在车轮磨损上的可行性.工作为轮轨磨损预测提供了一种新思路,在指导镟轮合理周期的制定方面具有一定的参考价值.
动力电池外部短路故障热-力影响与分析

动力电池安全性问题因电动汽车安全事故频发而备受关注,短路故障则被认为是大部分动力电池安全事故发生的主要原因.针对外部短路故障,以某圆柱形锂离子动力电池为研究对象,根据能量守恒定律,建立动力电池在外部短路情况下的三维热模型,获取动力电池单体的内外温度场分布,并在此基础上建立热-力模型,仿真分析动力电池内部热应力分布,计算结果表明:在25 ℃下动力电池两端内部活性材料与壳体的接触部位产生最大热应力,热应力随时间变化趋势与表面温度变化一致,且处于低段初始荷电状态(State of charge,SOC)动力电池的峰值热应力较高.该模型的应用可以为同类型动力电池节约测试成本、结构优化减少热应力以增加安全性提供一定的指导作用,并提高对外部短路的动力电池响应规律的认识.
基于InfoWorks ICM的济南市少年路暴雨内涝模拟研究

运用InfoWorks ICM模型对济南市少年路区域进行洪涝过程的精细化模拟,探寻城市内涝形成规律.选用2013年7次典型内涝积水过程的区域水位站实测数据对模型进行率定验证,并研究了不同重现期和雨型的设计降水对区域积水的影响.结果表明:模型具有良好的精度和可靠性,率定期积水深度的最大实际偏差、相对偏差和时间偏差分别为-0.04m、15.79%和-20min;检验期积水深度的最大实际偏差、相对偏差和时间偏差分别为-0.06m、16.67%和27min.通过4个重现期和3种雨型的设计降水模拟发现,暴雨重现期的增加会导致积水面积和最大积水深度随之增加;而雨峰位置滞后会导致积水面积偏大,但对最大积水深度影响较小.
从船载摄像机影像序列中提取海冰密集度的方法初探

南北极地区的航运受海冰影响较大.现有的冰区导航方法较为单一.本文设计了一种从船载摄像机影像序列中提取海冰密集度的方法,并以雪龙船第26次南极航行所拍摄的影像为例,对方法的可行性进行实验,之后使用中分辨率雷达卫星数据作为验证数据,对结果精度进行验证.结果表明,这种方法具有较高的精度,同时由于其在观测成本和观测简易度上的优势,可以作为现有导航方法的补充,并可用于定点监测等领域,为研究全球环境变化提供数据支持.
电磁接触器多变量反馈吸持控制策略的研究

该文针对单一电流闭环控制引起的电磁接触器吸持高频噪音以及无法自适应调节吸持参考电流等问题,提出多变量反馈控制思路:通过分析线圈电流强迫上升现象的约束条件,建立铁心分离反馈变量,改变依赖本体结构、预先设定吸持电流参考的现有控制模式,自动获取接触器当前工况下的临界吸持电流,适应本体参数和工作环境的变化,对接触器智能控制具有普遍意义;引入母线电压前馈变量,以电流反馈为内环推导了闭环占空比的控制规律,验证控制规律的闭环稳定性,有效减小了线圈电流纹波及谐波,抑制铁心振动幅值,降低高频噪音;为实现多变量反馈控制策略,设计一种新型的四工作模态接触器控制拓扑,对去磁回路进行动态组合,在宽电压范围内缩短接触器吸持到分断的动作延时。相关仿真及实验验证了控制策略的有效性。
基于Sentinel-1A/B SAR数据的西北航道海冰分类研究

使用2015-11—2018-02冬季97景覆盖西北航道海域的Sentinel-1A/B HV极化数据,经过边界噪声移除、角度效应校正等步骤处理,通过灰度共生矩阵获得影像的纹理特征,利用LibSVM分类方法对一年冰(first-year ice,FYI)与多年冰(multi-year ice,MYI)的纹理特征进行训练并分类.利用加拿大冰服务中心(Canadian ice service,CIS)提供的海冰分类图进行精度评价,分类的总体精度为73.15%.
基于改进的多项近似法解玻尔兹曼方程研究电子在交叉电磁场下的弛豫特性

研究等离子体的电子弛豫过程对于等离子体反应器、等离子体光源和气体激光器等研究具有重要的意义。为了研究电子在交叉电磁场下弛豫特性,文中采用改进的多项近似法解玻尔兹曼方程计算电子输运和弛豫特性。首先对Reid非弹性碰撞模型进行电子输运系数计算,发现:当约化电场强度E/n_0为12Td时,l_(max)增加到7所有输运系数可以达到4位数字精度;当增加约化磁场强度B/n_0为500Hx而保持约化电场强度不变时,l_(max)增加到2所有输运系数就能达到4位数字精度,表明磁场能降低电子速度的各向异性。与Ness和White等人的计算结果进行比较,验证了采用改进的多项近似法解玻尔兹曼方程计算电子输运系数的有效性。接着计算了电子的弛豫特性,发现:瞬时施加磁场时,电子平均能量ε随着时间呈单调变化,而体漂移速度W_(Bz)、体漂移速度W_(Bx)和扩散系数n_0D_(ii)均随着时间呈衰减震荡变化;电子弛豫过程至少有3个典型弛豫时间:电子回旋时间γ_g、动量弛豫时间γ_m和能量弛豫时间γ_e,且满足γ_g<γ_m<γ_e;瞬时施加磁场后,体漂移速度W_(Bx)响应最快,体漂移速度W_(Bz)和扩散系数n_0D_(ii)响应次之,电子平均能量ε响应最慢;当约化磁场强度B/n_0为500Hx时,体漂移速度W_(Bz)在第一个震荡周期与E同方向,扩散系数n_0D_(xx)出现负扩散现象。
基于多边界层的RNO质子交换膜燃料电池发电系统状态估计研究

针对质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)发电系统非线性和强耦合的特性,该文提出一种适用于系统状态估计的具有多边界层的鲁棒非线性观测器(robust nonlinear observer,RNO)设计方法,用于估计空气系统的六个状态变量。基于PEMFC系统非线性6阶动态模型,在模型参数具有不确定性和噪声干扰的情况下,采用多个边界层的非线性滑模算法,产生3个非线性误差校正项实时调节系统的输出估计误差,使其满足有限时间收敛特性,并证明了鲁棒非线性观测器的稳定性。通过与传统的滑模观测器(sliding mode observer,SMO)相比较,分析所提出的多边界层鲁棒非线性观测器对6个状态变量的估计精度、收敛性和鲁棒性等方面性能。最后,实验结果表明,所设计的观测器不受系统参数变化、测量噪声及负载扰动的影响,性能明显优于传统的滑模观测器,验证该方法的正确性和有效性。
并网逆变器频率耦合特性建模及系统稳定性分析

基于阻抗的稳定性分析方法被广泛用于分析并网逆变器与电网互联系统的稳定性。阻抗建模时,通常认为三相互联系统可以分解为相互解耦的正序子系统和负序子系统,并且每个子系统在频域上都具有单入单出的特性。但是,当系统存在频率耦合时,正负序阻抗不再解耦,原有的稳定性分析方法也不再适用。针对并网逆变器,推导并验证了考虑多种频率耦合原因情况下的并网逆变器的频率耦合特性解析模型。基于推导的模型,进而分析了频率耦合特性的影响因素,以及频率耦合对并网逆变器系统稳定性的影响。
交直流微电网中变换器级联系统稳定性分析与协同控制

交直流微电网将成为未来配用电系统的重要组成形式,受到广泛的关注。但其中的恒功率负载具有负阻抗特性,容易引发母线电压振荡,不利于系统稳定运行。该文以控制母线电压的源变换器双向DC/DC和控制功率的负载变换器双向DC/AC为研究对象,建立直流变换器级联系统的等效阻抗模型,并进行稳定性分析。研究表明,LC滤波器会增大系统低频段输出阻抗,造成直流母线电压出现输出阻抗峰值频率附近的振荡。对此,该文提出一种协同控制方法,引入电压和功率协同控制,同时调整源变换器的输出阻抗和负载变换器的输入阻抗,从而减少级联系统输出阻抗的幅值并增加输入阻抗的相位,扩大系统的稳定裕度。最后,通过仿真和实验验证该文的分析和所提控制方法的有效性。
序阻抗视角下虚拟同步发电机与传统并网逆变器的稳定性对比分析

传统新能源并网逆变器接入弱电网易发生谐波振荡等交互稳定性问题。该文采用谐波线性化方法建立虚拟同步发电机的小信号序阻抗模型,对比分析虚拟同步发电机和传统并网逆变器的序阻抗特性。传统并网逆变器的序阻抗在中频段显容性且阻抗幅值较大;而虚拟同步发电机的序阻抗基本呈感性且阻抗幅值较小,与电网的阻抗特性基本一致。基于序阻抗模型和奈奎斯特稳定判据分析电网强弱、逆变器并网台数和锁相环带宽对虚拟同步发电机和传统并网逆变器并网系统稳定性的影响。稳定性分析结果表明,在弱电网下或者高渗透率新能源发电下,传统并网逆变器容易失稳,而VSG并网系统依旧可以稳定运行且无锁相环的约束。因此,从系统稳定性的角度来说,VSG比传统并网逆变器更适合应用于弱电网下或者高渗透率新能源发电中。最后,通过实验验证该文分析的正确性。
基于节点阻抗矩阵的直流配电网谐振特性分析

为分析直流配电网谐振特性,在序分量动态相量谐波分析模型的基础上,分别建立直流配电网中并网换流器、交流负载接口换流器以及直流负载接口双向DC-DC换流器等关键元件的诺顿等值电路模型,进而构成直流配电网的等值电路模型。基于等值电路模型,形成直流配电网的节点阻抗矩阵。通过分析节点阻抗矩阵中各元素的频率特性,得到整个直流配电网的谐振特性,包括换流器自身及换流器间的谐波相互作用关系。接着深入研究影响直流配电网谐振特性的主要因素。通过仿真验证理论分析的正确性和有效性。
基于双侧磁链观测差的海上双馈风力发电机转子绕组匝间短路早期故障辨识

海上双馈风力发电机(doubly fed induction generator,DFIG)维护困难,对故障辨识精准度要求较陆上更高。转差功率使得DFIG在接近同步速运行工况时,转子绕组匝间故障特征十分薄弱,辨识困难。提出以双侧磁链观测差为特征量的海上DFIG转子绕组匝间短路早期故障的辨识方法。根据DFIG转子绕组匝间短路故障机理,推导得到匝间短路时双侧磁链观测差的表达式。通过仿真验证了该特征量对于转差变化和转速测量误差的鲁棒性。仿真和实验分析结果表明,双侧磁链观测差对于双馈电机转子绕组的早期故障辨识具有高灵敏性和高可靠性,为海上双馈风机转子匝间短路的精确辨识提供技术支撑。
燃煤锅炉烟气侧换热表面的积灰机制及影响因素

工业燃煤锅炉烟气中含有大量的飞灰颗粒、粘性物质和酸性气体,其中飞灰颗粒易与其他物质发生耦合作用,在换热器受热面上发生沉积而形成积灰,会对设备换热性能和系统稳定运行造成严重影响,因此积灰问题是亟待解决的难题。而影响积灰的因素众多,不同运行工况和换热器结构条件下,受热面上的积灰过程差异较大。为深入了解积灰特性和影响积灰的关键因素,首先阐述燃煤锅炉烟气中飞灰的形成、传输、粘附和生长机制;接着详细分析影响飞灰颗粒在换热器受热面上沉积的主要因素和影响规律,并归纳总结积灰对换热性能影响的准则关联式;最后,根据各种因素对积灰影响规律的分析,为高热效、抗积灰换热器的结构设计和运行工况选择提供指导思路,并对烟气侧换热表面积灰特性的研究前景进行展望。