山区公路回头曲线车辆横向加速度特性研究

为了明确车辆在山区低等级公路回头曲线段的横向加速度特性,选择重庆市彭水县境内的一段含有12处回头曲线段的山区公路作为研究对象,开展了20位驾驶员的实车驾驶试验,采集了自然驾驶状态下车辆运行参数,包括速度、轨迹和横向加速度等,分析了回头曲线段横向加速度的幅值特征、变化模式以及峰值位置分布。研究结果表明:（1）车辆在回头曲线段内的横向加速度整体变化特征分为三个阶段:入弯增大阶段、弯中稳定阶段、出弯减小阶段;（2）根据横向加速度85th百分位值的整体变化趋势,将横向加速度划分为四种变化模式;（3）回头曲线段左、右转横向加速度的85th百分位值分别是3.85m/s2和3.69m/s2,相比一般弯道,驾驶员在回头曲线能容忍更高程度的横向不舒适;（4）车辆在左、右转过程中,每个弯道的横向加速度峰值多集中在曲线中点和圆缓点之间,即圆曲线的后半段。     

成兰铁路特长深埋隧道岩爆段应力特征

为了探究高地应力环境下深埋隧道岩爆发生机理,掌握岩爆孕育规律,本文通过现场测试、数值分析及室内实验,对平安特长深埋隧道岩爆段围岩的二次应力场进行了分析,探明了隧道岩爆发生的力学机制,并运用经典应力岩爆判据指标,预测判断出岩爆发生强度及位置。研究表明隧道侧壁处存在较大的压应力,是造成岩爆发生的主要原因;高地应力条件下,由于结构面等不利因素的存在,造成掌子面中部处原岩应力突发释放而引发高烈度的岩爆;在岩爆区段进行应力释放孔的布置,能够有效地释放原岩应力,减少岩爆发生的可能性。相关研究成果能够深化人们对于高地应力环境下岩爆发生机制的认识,为类似工程岩爆的防控及建设提供科学依据。     

季冻区高速铁路路基冻融变形特征研究

为研究季冻区高速铁路路基冻融病害及其变形特征,以兰新高速铁路K1934+190无砟轨道路基断面作为研究对象,在已有的水分迁移控制微分方程、瞬态温度场控制微分方程及土体单元应力-应变方程的基础之上,建立了无砟轨道路基受水分、温度及应力影响的数学计算模型,通过模拟和现场监测对比分析了自2019年10月初至2020年5月初路基的动态变化规律。结果表明,由于水分场、温度场对季冻区高速铁路路基的耦合作用,致使路基水分变化、温度变化及由此产生的温度场重分布、水分场重分布是导致路基发生冻胀融沉的关键因素,其变形在时间域上呈规律性变化,这一结论可为研究冻土地区高速铁路路基冻害治理提供参考。     

基于论文和专利的微创手术机器人领域研发现状及前沿热点分析

为全面了解微创手术机器人领域的研发现状,本文基于论文与专利数据,对全球微创手术机器人发文趋势、国家分布、前沿热点等进行分析。结果表明,在2011—2020年间,微创手术机器人领域呈积极发展态势,无论论文还是专利的数量均呈现增长趋势,尤其是在2015—2016年后发展势头增加。在国家分布上,美国在论文发表和专利申请数量中均为最高,遥遥领先其他各国,处于全球领先水平;中国在论文和专利数量上排第二,但技术水平落后于发达国家;通过文献计量指标,意大利、英国、韩国在微创手术机器人方面均处于全球领先水平。从机构分布上来看,论文发表主体以高校及研究院所为主,技术创新主体以企业为主;美国的机构在论文发表和专利申请数量及影响力上占据绝对优势。本文基于高水平论文以及PCT专利挖掘微创手术机器人领域的前沿热点,可以发现机械手与机械臂、控制方法与系统、图像处理等均是论文和专利的焦点;但论文数据在理论研究上更突出,尤其是深度学习算法在微创手术机器人方面的研究。     

坡度对三维山丘风场特性及绕流机理分析

为研究坡度对山丘地形风场特性的影响,采用基于空间平均的大涡模拟方法进行了非定常绕流数值模拟研究。首先,通过与试验结果的对比,验证了模拟方法及参数的有效性;然后,研究了15°、21.8°、30°和45°四种坡度对山丘的近地绕流平均和脉动风速场的影响,着重从时均和瞬态流场角度进行了影响机理分析;最后,分析了坡度对地形加速效应的影响,并与不同国家规范结果进行了对比。结果表明：大涡模拟方法可以较有效地模拟不同坡度山丘的平均和脉动风速特性;不同坡度山丘迎风面处的平均和脉动风速场的变化规律基本一致,差异主要在山顶和背风面处。在山顶位置,随着坡度的增加,脉动风逐渐增大,以坡度30°为界,山顶处的流向平均风速呈现先减小后增大的趋势,背风面流动分离点逐渐向下游移动,引起涡旋中心位置逐渐向下游移动且远离山丘壁面。在背风面山腰近壁区,以坡度30°为界,当坡度较低时,随着坡度增大旋涡尺度不断增大,旋涡尾迹变宽,能量逐渐集中,流向平均风速逐渐减小,脉动风速逐渐增大;坡度大于该值时变化趋势则相反。不同坡度的地形加速效应趋势基本类似,主要差异在近壁区,结合各国规范本文给出了不同坡度地形加速效应的最大值曲线。     

基于弹簧系统的飞机结构扣重技术

飞机强度验证试验中,为保证集中大质量结构扣重的准确性,提高卸压安全性,基于弹簧系统提出了一种新的飞机结构扣重技术。解决了作动器扣重方式卸压后扣重载荷消失以及反配重扣重方式摩擦力使扣重量值不够准确两项技术难点问题。通过验证试验对该扣重装置进行测试,结果表明:弹簧刚度数据与设计预期吻合良好;试验状态,载荷施加正常;卸压时刻,试验载荷和扣重载荷转换平稳;停机状态,扣重载荷施加准确。成功应用于某型飞机疲劳试验发动机假件扣重,实现了飞机集中大质量结构试验状态和停机状态的准确扣重,同时降低了卸压瞬间载荷冲击。     

昆明市2011—2020年植被覆盖时空变化特征分析及其归因

以2011—2020年MODIS＿NDVI与气象数据为基础,利用趋势分析、变异系数法、Hurst指数、偏相关分析法与地图学的空间分析等方法,分析近10 a昆明市的植被覆盖的时空分布、变化特征以及未来变化趋势。结果表明：(1)近10 a昆明市植被覆盖情况良好,且呈增加趋势,增速为3.6%/10 a;(2)昆明市植被覆盖率高(NDVI>0.6)的区域,占整个昆明市92.45%,整体植被覆盖状况良好,低海拔地段处NDVI更容易出现低值。全市NDVI小于0.6的区域面积主要集中在西南部;(3)昆明市过去十年约71.44%的区域得到改善,远大于退化的区域,可能得益于近年的退耕造林工程;(4)研究区植被变化波动特征内存在显著的空间差异,波动大的区域经济发展迅速,人为影响大,多为城镇用地、交通要道和耕地。波动小的地区主要是林区;(5)从未来趋势上看,植被覆盖良性发展的占19.64%,恶性发展的占22.40%,基本不变的约为57.96%,其中嵩明县、昆明市市辖区、呈贡县、宜良县和石林彝族自治县等地需要引起重视;(6)由于昆明市整体光照充足,降雨量比气温更能影响到植被覆盖情况,且近10 a的植树造...     

一种改进的合理井控储量与采收率确定方法

合理井控储量是油田开发设计的核心内容,其大小直接影响采收率的高低。以中石油勘探开发研究院经验公式为基础,通过对公式系数的修正,建立了新的采收率和井控储量关系式;同时为增加公式的适用性,提出了以水平井与直井间的产能比来表征替换比确定井控储量的方法。最后利用南海西部8个水驱砂岩油藏标定采收率和井控储量对改进公式进行了检验。结果表明:利用驱油效率代替原公式系数后的新公式实用性更好,能够更好地反应采收率随井控储量的变化;利用水平井与直井间产能比来表征替换比的方法在南海西部油田应用效果较好。     

平纹编织复合材料层板维修的挖补角度优化分析与试验验证

鉴于平纹编织复合材料的广泛应用与该类型层板维修研究的缺失性,研究针对一系列不同修补角度的平纹编织复合材料层板维修工况,进行了三维有限元模型分析计算与试验验证,得到结论如下:修补角度的选取对于恢复强度的影响极为明显。研究使用的平纹编织复合材料层板结构最佳修补角度为4°,最大强度修复率达到了66.98%;分析采用的三维有限元修补模型得到的强度计算值与试验数据基本吻合,说明该计算模型能够满足维修设计的需求,为实际修理提供较好的维修指导。     

基于LabVIEW的多采样率数字滤波器1/3倍频程计算方法

利用多采样率数字滤波器法计算噪声1/3倍频程谱在硬件上设计困难。因此为降低设计的难度,提出基于LabVIEW实现多采样率数字滤波器法计算1/3倍频程。信号首先通过抗混叠滤波器降低信号频谱混叠,然后经过降采样减少数据计算量,最后利用数字带通滤波器实现通带内信号的能量衰减并进行均方根计算得到1/3倍频程谱值。通过Lab VIEW设计出FIR抗混叠滤波器和8阶巴特沃斯IIR数字带通滤波器,并在此基础上结合声卡搭建噪声分析系统完成1/3倍频程计算。结果表明,所设计的系统能快速准确地计算1/3倍频程谱值,得到理想的低频处频谱分析。