- 丁建新;陈胜宏;
混凝土细观力学是研究混凝土材料性质的重要方法之一.首先,采用被占区域剔除法生成骨料,该方法能较快地完成高含量骨料的混凝土细观力学模型生成.然后,针对目前混凝土细观力学网格剖分的难题,提出了单元切割法,解决了全级配高含量骨料有限元网格剖分的难题,并且所产生的网格单元形状比较规则均匀.最后编写了三维细观混凝土试件等效弹模的数值计算程序.算例给出了湿筛二级配、三级配以及全级配混凝土的细观力学模型,并将单元切割法产生的网格应用于混凝土细观力学等效弹模的计算,数值计算结果与其他数学方法的结果接近,表明该方法具有较好的实用性.
2017年05期 v.50;No.248 641-647页 [查看摘要][在线阅读][下载 4551K] [下载次数：275 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：260 ] - 周伟;郭师心;熊磊;黄泉水;高鑫;
针对散粒体锚固效应数值模拟存在的不足,通过试验设置多组参数,并对加锚散粒体结构施加荷载,以稳定后散粒体散落质量比例表征结构强度,探究不同因素对锚固效应的量化影响,同时深入分析了其作用机理.试验结果表明,适当增大散粒体的粒径、缩小锚杆间距或提高锚杆承托圆盘面积占结构底面积的比例都能够在一定程度上提升结构强度;考虑3种变量的共同影响,令变量J为粒径与锚杆间距之比乘以锚杆承托面积比,当J>0.15时结构强度已至最大,同时避免了材料的消耗;此外,增加锚杆所受预应力大小也能有效提高锚固强度,但当预应力达到某一临界值,继续增加预应力大小对提高强度的作用效果不再明显.
2017年05期 v.50;No.248 648-656页 [查看摘要][在线阅读][下载 3639K] [下载次数：214 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：344 ] - 秦子鹏;杜应吉;田艳;姜海波;
西北风沙区地表被厚厚的沙层覆盖,缺少合适的建筑材料,在深厚覆盖层上采用风积沙作为建筑材料筑坝蓄水成为一种选择.但风积沙与常规筑坝材料不同,土质特性表现出极大的离散性,采用概率分析方法进行相关计算分析显得更加合理.根据已建工程和现场采集的数据,考虑主要材料性能的离散性,运用随机有限元方法对深厚覆盖层上沙坝泄洪洞的沉降问题进行分析.经过1 000次Monte Carlo仿真模拟,预测蓄水至1 082.00m高程时泄洪洞最大沉降量的范围为19.59~35.02cm,平均值为25.36cm;最大沉降值主要分布在22~30cm之间.坝基砂层的压缩模量对泄洪洞最大沉降量影响最大,采取工程措施增大基础砂层的压缩模量,不仅可以显著抑制泄洪洞的沉降,也是防止其继续沉降的最有效、可行的措施.
2017年05期 v.50;No.248 657-662+667页 [查看摘要][在线阅读][下载 1531K] [下载次数：144 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：247 ] - 何真;胡骏;王逢睿;李振;
对古建筑修复中使用的偏高岭土基地聚合物进行了XRD晶相分析和SEM形貌分析,结果表明,在短龄期内,水化反应与聚合反应同时进行,反应进行到一定程度后,水化反应逐渐停止,聚合反应成为主导.NMR核磁共振与FTIR红外光谱分析发现,地聚合反应发生时,偏高岭土中以多种配位形式存在的铝相均向四配位转化,且对称的Si-O-Si伸缩振动吸收峰偏移,变为非对称的伸缩振动,同时聚合反应后出现铝氧四面体内的振动吸收峰,表明铝氧四面体取代部分硅氧四面体,形成新的网络聚合结构.
2017年05期 v.50;No.248 663-667页 [查看摘要][在线阅读][下载 762K] [下载次数：579 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：23 ] |[阅读次数：232 ] - 任怡;王义民;畅建霞;郭爱军;
依据黄河源区28个气象站点的逐月气象资料,运用模糊综合法建立了源区综合干旱指数,从而较为全面地分析了黄河上游源区作物生长季干旱时空分布特征.结果表明:黄河源区大部分地区轻中干旱发生频繁,且发生频率高于重特干旱.流域内春旱最为严重,夏秋干旱次之.生长季重特干旱在西部高海拔寒冷地区发生频率低,在半牧业半农业地区发生频率相对较高.1960-2013黄河上游源区干旱主要经历了4个时期,主振荡周期为28a.黄河源区干湿突变年为1982年和2000年.结合历史实情,基于模糊综合法建立的综合干旱指数,监测结果与历史实情吻合,适宜用于黄河源区干旱监测,能够较科学地反映源区干旱情形.
2017年05期 v.50;No.248 668-677页 [查看摘要][在线阅读][下载 3996K] [下载次数：311 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：193 ] - 蔡元奇;邓亚环;沈理姣;
采用CFD方法计算水动力系数,可以得到形状复杂浮体的水动力系数函数,但效率不高.为了提高CFD方法的计算效率,节省计算时间,提出了一个同时计算多个频率水动力系数值的方法.采用Fluent软件建立数值波浪水池,在水池中央设置一刚性浮体,通过在浮体上施加多个频率的谐波组合位移,辐射兴波引起的浮体上的水压力也具有与位移相同的频率成分.采用Fourier正弦和余弦变换将各频率成分的兴波压力分解开,从而可通过一次CFD计算,得到多个频率下的水动力系数值.最后,对一个共振式波能装置的浮体进行了水动力系数计算,算例结果表明该方法有较高的精度,可以满足工程需求.
2017年05期 v.50;No.248 678-682+687页 [查看摘要][在线阅读][下载 422K] [下载次数：139 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：155 ] - 肖惠民;
基于准三维的反问题设计方法,设计了可用于低水头可再生能源开发的超低水头轴流式水轮机的导叶和转轮叶片.导叶为等厚叶片,转轮叶片采用空化性能良好的NACA 66(MOD)翼型.设计中根据给定的进出口边环量分布及叶片表面载荷分布,在满足无撞击进口水流条件下,计算、调整叶片剖面翼型的拱度和安放角.为了验证设计方法的有效性,还对该轴流式水轮机进行了全流道的三维定常湍流计算.计算结果表明:流道内水流流动平顺,水力损失小,最高效率可以达到92.16%,且在较宽的水头变幅内,水轮机均具有良好的水力性能.
2017年05期 v.50;No.248 683-687页 [查看摘要][在线阅读][下载 2694K] [下载次数：304 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：191 ]
- 王元清;柳晓晨;石永久;尹建;欧阳元文;
为研究几何参数对盘式节点承载力及刚度的影响,得到影响节点承载力及刚度的关键几何参数,以试验数据为基础,利用大型通用有限元分析软件ABAQUS,针对盘式节点的5个主要几何参数进行抗弯承载性能及初始刚度参数分析.分析结果表明:铝合金工字型杆件腹板高度增加,节点承载力及初始刚度近似成线性提高;腹板厚度增加,节点承载力有所提高,节点初始刚度有所降低,但变化幅度较小;翼缘厚度增加,节点承载力及初始刚度提高,且提高幅度较大;节点盘厚度增加,节点承载力有所提高,节点初始刚度有所降低,变化幅度先大后小;节点盘半径对节点静力性能影响不大.建议通过增大铝合金盘式节点工字型杆件腹板高度及翼缘厚度的方式,改善节点受力性能.
2017年05期 v.50;No.248 688-696+732页 [查看摘要][在线阅读][下载 4305K] [下载次数：241 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：265 ] - 陈顺满;吴爱祥;王贻明;
为了准确地对地下采场中矿柱稳定性进行预测,丰富矿柱稳定性预测的方法,在系统地分析矿柱稳定性影响因素基础上,选取矿柱宽高比w/h和矿柱载荷与矿柱承受荷载之比S/P为主要影响因素,引入贡献率的概念确定权重,考虑不同赋存条件下矿柱w/h与S/P对其稳定性影响贡献不同,分别建立未确知测度模型,结合国内外29个工程实例进行验证.实验结果表明:引入贡献率确定权重,建立的未确知测度模型对矿柱进行稳定性预测的准确率达到96.55%,该种方法科学、严谨、简单、合理,能为工程实践中进行矿柱稳定性预测提供一定的指导.
2017年05期 v.50;No.248 697-703页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K] [下载次数：194 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：275 ] - 孙志伟;邬晓光;
针对系杆拱桥的特点,提出了基于应力平衡法的确定合理吊杆力的方法.该方法的思路是以恒载作用下拱肋的截面上下缘的应力为控制条件,从而给出恒载作用下拱肋截面应力和弯矩的可行域.提出单位荷载法,以恒载作用下拱肋截面弯矩的可行域为目标,以吊杆力为变量,采用最小二乘法原理,确定合理的吊杆力,并指出为加快收敛速度可采用拱肋的最小弯曲应变能原理确定吊杆力的初始值.通过一算例验证了该算法的可行性.研究表明:采用该法可以使得拱肋截面弯矩位于拱肋截面弯矩可行域内,可确定合理吊杆力,并能使整个拱梁组合结构的受力状态处于最优状态.
2017年05期 v.50;No.248 704-707+713页 [查看摘要][在线阅读][下载 579K] [下载次数：296 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：26 ] |[阅读次数：211 ] - 龙士国;肖顺芳;
超声波CT成像技术是一种较好的检测混凝土内部缺陷的方法,采用Snell定律修正图像,建立一种低速异常区域的混凝土模型——矩形(0.4m×0.5m),通过划分不同的网格,并比较两种网格模型的直射线追踪、一次射线追踪、二次射线追踪的路径情况,通过分析误差得出最合适的反演网格数.研究表明,当采用左右检测方式时,在正演划分的水平和竖直网格数相等的情况下,最合适的反演的网格数应选择:290/正演网格数.代数重建技术(ART)反演情况较好地印证了这个结论,且二次射线追踪的误差最小,反演的效果最为接近模型的真实情况,较为精确地反映了混凝土模型的内部缺陷情况,表明网格的划分合适与否对CT成像的精度有很大影响.
2017年05期 v.50;No.248 708-713页 [查看摘要][在线阅读][下载 4545K] [下载次数：319 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：162 ] - 赵福云;任秀宏;胡江涛;张纪豪;
数值研究了热压自然通风作用下太阳能烟囱的回流特性,采用流线和热线实现烟囱内空气流动和热量传递的可视化,并探讨了玻璃侧离散热源空间位置和热源尺寸等因素对回流过程的影响.当吸热壁面热源强度即热瑞利数Rayleigh(Ra)超过104,烟囱出口处开始出现回流;随着Ra数增大,烟囱回流穿透深度增加.分析表明,左侧热源个数及高度分别为N=1、D_0=1时,其与底部距离S_0以1的步长向上移动,均能有效地避免出口处的回流,其中S_0=0诱导的无因次体积流量最大.而在热源高度D_0=D_1=0.5、N=2、S_0=0时,在与D_0的距离S_1与N=1中S_0(S_0>0)的值相等时,N=2诱导的空气量均大于N=1时诱导的空气量.该研究将有利于提升未来低能耗建筑自然通风的利用效率.
2017年05期 v.50;No.248 714-719页 [查看摘要][在线阅读][下载 2939K] [下载次数：387 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：221 ] - 李晓伟;王炜;杨敏;王昊;徐铖铖;
我国部分城市正在进行有轨电车建设,迫切需要建立一套科学实用的选线体系,为规划设计人员提供可依据的尺度和方法.依托具体的有轨电车建设项目,从道路条件、客流条件、城市发展适应性、成本效益4方面明确了有轨电车选线准则,建立了有轨电车路线选择测度模型;该模型以影响参数为因素指标集,以路线方案为论域集,构建了有轨电车路线方案决策矩阵,应用[0,1]线性变换将其标准化;充分考虑专家知识经验以及数据本身蕴涵的信息综合确定影响参数的权重,并将标准化决策矩阵与参数权重相结合构造了加权标准化决策矩阵;基于运筹学中的格序决策方法确定了有轨电车路线方案的正负理想方案,通过计算路线方案与正负理想方案的欧氏距离以及路线方案的综合差异值来确定有轨电车最优路线方案.最后,以某市有轨电车线路规划说明了本模型的科学性与有效性.
2017年05期 v.50;No.248 720-726页 [查看摘要][在线阅读][下载 478K] [下载次数：92 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：151 ] - 王伟;潘海峰;陆愈实;俞笔豪;谌祺;
针对现有的吸油材料大多存在制备方法复杂、成本较高、吸油效率低等缺点,首先采用层层自组装方法,将β-FeOOH纳米棒沉积于软质聚氨酯表面,再利用聚二甲基硅氧烷对泡沫进行疏水改性,使聚氨酯泡沫表面具有超疏水超亲油的特性.经过β-FeOOH和聚二甲基硅氧烷改性的聚氨酯泡沫其水接触角达到142°,能够快速吸附水面上的油层.对不同油品的吸附倍率能达到自身重量的19~31倍,且在50次重复吸油后仍能保持稳定的高吸油倍率.
2017年05期 v.50;No.248 727-732页 [查看摘要][在线阅读][下载 1678K] [下载次数：830 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：182 ]
- 刘明顺;赵立进;黄良;林成;苏华英;龙志君;刘阳;张思颖;张晓伟;
电网风险包含事故发生的概率与后果严重度两个方面.在后果严重度方面,基于内点法建立了交流潮流的最优负荷削减量模型,定义了失负荷量严重度指标,应用模糊数学隶属度函数划分后果严重度等级;在故障概率方面,利用模糊C均值聚类实现模糊划分,基于模糊综合评价法构建电网风险模糊评价向量,最终按照最大隶属度原则输出电网风险等级.以IEEE-RTS79可靠性测试系统为例进行仿真计算,结果表明该方法能够准确有效地评估不同故障事故下的电网风险水平,辨识出系统关键环节,为差异化运维策略提供基础.
2017年05期 v.50;No.248 733-737+800页 [查看摘要][在线阅读][下载 840K] [下载次数：496 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：23 ] |[阅读次数：240 ] - 徐长宝;应黎明;罗先成;赵立进;高吉普;黄良;谭济珽;
继电保护设备状态检修工作的开展需要建立在科学的评价之上,而指标权重选取的客观性正是科学合理评价的基础.依照状态评价指标体系的构建规则,筛选出继电保护设备主要状态特征量,构建了相应的评价模型.在根据层次分析法和专家法确定继电保护设备各状态指标权重的基础上,利用贝叶斯理论的先验概率思想,将历史经验和相关结论应用于评价中.进一步提取、融合继电保护设备实际运行数据特征,得到权重的后验分布,对状态量权重进行更为合理的更新.算例证明,基于贝叶斯理论的权重更新,能够更加科学地评价继电保护设备的状态.
2017年05期 v.50;No.248 738-744页 [查看摘要][在线阅读][下载 361K] [下载次数：341 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：255 ] - 黄欢;杨飞国;曾华荣;赵立进;黄良;龚庆武;
量化冰雪灾害对输电线路的影响,构建线路覆冰故障率模型对于冰灾条件下架空输电线路的安全运行具有重要意义.针对覆冰在线监测终端实时监测数据的特点和局限,提出了一种基于覆冰导线悬点轴向应力计算架空输电线路最大应力的方法,并建立了相应的覆冰故障概率计算模型.结合某单位耐张塔覆冰在线监测终端的运行数据,采用本模型计算的故障率与监测终端记录的微气象和覆冰比值进行了比较,二者变化趋势吻合度较高,证明了所述模型的准确性.
2017年05期 v.50;No.248 745-748+753页 [查看摘要][在线阅读][下载 545K] [下载次数：219 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：233 ] - 姜有泉;黄良;王波;赵立进;吕黔苏;杨涛;吴建蓉;
以油中特征气体组分比值为特征量的故障诊断是变压器内部故障诊断的重要方法,但实际应用中常出现"超码"和"缺码"问题,导致故障诊断精度低.从"信息驱动"的角度,提出一种基于深度置信网络的无监督型变压器故障诊断方法.该方法利用深度置信网络的油溶解气体特征提取,构建多隐含层的深度学习模型,采用无监督特征学习方法,实现在少样本情况下的变压器故障识别问题.算例表明,所提的深度置信网络提高了电力变压器故障诊断的准确率.
2017年05期 v.50;No.248 749-753页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K] [下载次数：725 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：45 ] |[阅读次数：201 ] - 刘君;赵立进;黄良;曾华荣;张迅;彭辉;
对变压器油中溶解气体含量进行预测有助于及早发现变压器内部的潜伏性故障,且对于更好地实现状态检修有着重要的指导意义.针对变压器油中气体组分数据丰富、正常运行状态下各组分含量变化趋势不明显的特点,提出基于模糊时间序列模型的变压器油中气体组分预测方法.考虑到油中气体组分的变化是相互作用和影响的,从论域划分角度对经典模糊时间序列模型进行改进,提出基于空间模糊C均值(fuzzy C-means,FCM)论域划分的多因素模糊时间序列模型.通过实例分析证明该方法能很好地拟合油中气体组分的变化趋势,且与经典模糊时间序列模型及一维FCM划分模糊时间序列模型的对比分析,验证了改进模型在预测效果上的优越性.
2017年05期 v.50;No.248 754-759页 [查看摘要][在线阅读][下载 426K] [下载次数：285 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：22 ] |[阅读次数：202 ]
- 周创辉;文桂林;卿启湘;
针对阀控缸液压系统输出位移的有极调节,提出一种基于电磁换向阀的两级并联电液位置控制系统.它由两个并联的电磁换向阀组成,其中一个电磁换向阀的A、B油口带节流阻尼.分析了该液压系统的工作原理和控制方式,并建立了液压系统数学模型.对该电液位置控制系统的输出位移控制效果和影响因素进行仿真分析,结果表明该电液位置控制系统和基于电磁比例阀的常规电液位置控制系统在阶跃信号下的输出位移基本一致,仅在稳态值附近有微幅波动.选择直径较小的阻尼孔和频率较高的电磁换向阀利于减小系统输出位移的稳态误差.通过实验对仿真结果进行了验证,结果表明,该电液位置控制系统能精确控制液压缸输出位移,满足负载位移的有级调节.
2017年05期 v.50;No.248 760-765页 [查看摘要][在线阅读][下载 826K] [下载次数：315 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：195 ] - 魏莎莎;林哲乔;胡盛财;林荣川;
以熔体流动方向上压力损失较大且扁平较薄的伞钩形聚碳酸酯塑件为对象,通过计算机辅助工程(CAE)数值模拟仿真设计模具的浇注系统,与正交实验方法相结合优化薄壁注塑成型中的工艺参数.通过控制注射压力以实现熔体短射的方法分别在未施加和施加不同功率超声波的作用下进行注塑成型,对成型制件质量、拉伸强度、芯层玻纤取向、熔点进行检测.结果表明:超声波有利于提高玻纤增强型聚碳酸脂的型腔填充率;改善了塑件中玻纤沿熔体流动方向的取向性,使得塑件力学性能提升;用差示扫描量热法进行热分析发现施加和未施加超声波作用成型塑件的玻璃化温度变化幅度很小.
2017年05期 v.50;No.248 766-773+789页 [查看摘要][在线阅读][下载 3490K] [下载次数：278 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：245 ] - 史亚琨;丁辉;张俊;
针对复杂结构焊缝的结构参数多变性导致的相控阵超声检测中缺陷识别、定位和定量困难的问题,提出了基于有限差分法的相控阵超声检测数值模拟缺陷辅助评定手段.以复杂结构焊缝中Y型焊缝为例,建立与之相应的相控阵超声检测有限差分仿真模型.同时设计制作含有人工缺陷的Y型模拟试块,对其进行相控阵超声检测并记录缺陷信息.利用仿真模型计算某坡口未熔合相控阵超声检测时瞬态传播声场和缺陷回波扇形扫描图像,通过与实验得到的缺陷回波图像比较,说明仿真技术不但可以提供缺陷类型及深度位置,并且可以提供缺陷的高度和取向信息.
2017年05期 v.50;No.248 774-777页 [查看摘要][在线阅读][下载 1125K] [下载次数：198 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：169 ] - 汤亮;王亮;龚发云;李倩;徐显金;钱坤;
针对现有的少齿差传动装置承载能力和运行平稳性等问题,设计了一种新型小模数少齿差行星轮减速器.该减速器具有均载分流、运行平稳、响应迅速等优点.为了揭示其结构与传动特性的关系,运用SolidWorks软件建立了减速器的三维模型,并导入ADAMS软件中,构建了虚拟样机模型并进行运动学和动力学仿真,模拟减速器在工作中啮合力在时域和频域上的动态变化曲线,同时输出其他运动物理参数曲线.得到仿真结果与理论计算值大致吻合,验证了虚拟样机仿真的正确性.表明本新型少齿差行星轮减速器设计的合理性与可靠性,同时为以后小模数少齿差行星轮减速器的优化设计提供了理论指导.
2017年05期 v.50;No.248 778-783页 [查看摘要][在线阅读][下载 1907K] [下载次数：158 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：263 ] - 李聪;余正红;周凤丽;徐方;
为了保持全局搜索和局部搜索之间的均衡,在二进制QPSO算法中引入全面学习和合作方法,提出了一种新的二进制量子行为粒子群优化算法(CCBQPSO).完全学习策略可以保持群体的多样性,合作方法可以直接将算法引入到本地搜索,并快速收敛到最优解.在该算法中,所有粒子的个体最优位置可以首先参与到本地吸引子的更新,每个粒子的新解向量维度将依次取代对应粒子的先前个体最优位置和群体的全局最优位置的维度,并计算出适应值.最后使用5个测试函数对CCBQPSO的性能进行了测试,结果表明该算法可以增加群体的多样性,且提高了算法的收敛速度.
2017年05期 v.50;No.248 784-789页 [查看摘要][在线阅读][下载 884K] [下载次数：259 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：154 ] - 梅颖;
提出了一种分布式互联网彩票安全策略,该策略基于区块链技术建立一个分布式公共账本,记录所有的彩票交易记录.详细阐述了该策略的具体细节和原型体系结构,并通过对该策略的匿名性、抗抵赖性、防篡改、透明性等安全特性进行分析,证明该策略能有效解决传统的基于中心化技术所导致运营不透明、容易被人为控制、彩票交易的整个流程中也不能被用户察觉等问题,为构建安全的互联网彩票系统提供有效的解决方案.
2017年05期 v.50;No.248 790-794页 [查看摘要][在线阅读][下载 425K] [下载次数：272 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：159 ]