黄土电阻率与其压实特性间关系试验研究

为研究黄土的电阻率与其压实特性间相互关系,首先分析了黄土的电阻率温度校正系数以及电流频率对电阻率测量值的影响,然后对不同条件下压实黄土的电阻率变化进行了一系列室内试验。研究表明:西安压实黄土实测电阻率的温度校正系数约为0.030～0.033℃-1.在2 000 Hz以下频率范围内,黄土电阻率随着交流电测试频率的升高而降低并且趋于稳定。当保持含水率一定时,随着压实度的提高,黄土的电阻率降低;当保持压实度一定时,黄土的电阻率随含水率的增加而减小。存在一个临界含水率,低于该值,压实黄土的电阻率随含水率增加迅速减小,高于该值,压实黄土的电阻率随含水率增加缓慢减小。     

多传感器多模型相互作用的数据关联方法

基于信息融合中的数据关联技术,在卡尔曼滤波基础上,结合相互作用多传感器多模型的概率数据互联算法,建立故障监测报警和现场传感器量测数据关联二者之间的关系,建立更具一般性的分布式传感器系统基础上的多传感器多模型,改进概率数据关联方法,以用于故障监测报警中相互作用的算法．并结合一个时变系统中空间位置传感器的故障诊断问题为例,运用多传感器多模型相互作用的数据关联方法进行仿真分析,研究此类故障判据的数据关联问题和数据关联算法的改进,研究表明相互作用多模型的概率数据互联改进方法不仅与有限维数的特定测量阈值相对应,而且直接针对故障模式,能够体现出动态模型的优点,可以与系统诊断知识相融合,为故障诊断的单步的、多步的、长期的预测预报提供依据．     

气固两相流流动参数的检测技术

对气固两相流流动参数检测技术的相关内容,包括基于静电传感器的检测技术、电容层析成像技术以及流型软测量技术中的信号分析方法进行了总结和评述,认为静电传感器在气固两相流颗粒速度、浓度以及流型等参数检测方面,技术相对成熟,但其灵敏度空间分布不均匀、颗粒浓度(分布)与静电量大小(分布)之间的对应关系不明确等问题严重影响其测量准确性,是目前研究的难点;电容层析成像技术可实现气固两相流流型的可视化监测,但其固有的软场特性影响了测量结果的准确性;目前基于信号分析方法的流型软测量技术避免了这一问题,多尺度信号分析方法将是提高其测量准确性的新方法。     

深部含水层pH值在线监测电位漂移补偿技术

电位漂移是制约p H值长期在线监测的瓶颈问题。对引起p H值长期原位在线监测电位漂移的影响因素进行了探讨,筛选出了决定性影响因素。基于仪器零点漂移智能补偿技术和p H电极电位漂移智能补偿技术,设计了p H值深层原位长期在线监测仪器,在室内和野外进行了应用测试,其p H值监测精度控制在±0.2。     

基于剪切波速与含水率的抗剪强度测量方法*

抗剪强度是土的重要特性。根据剪切波速与抗剪强度关系提出了一种基于剪切波速与含水率的抗剪强度可实现野外长期现场测量的方法,并设计了实现该方法必要装置,对实验土样建立了剪切波速-含水率-抗剪强度模型,将模型与实测数据比较,证明该模型可以满足测量需求。     

基于超声监测的变压器局部放电检测校验技术研究

提出一种超声监测变压器局部放电检测校验方法.基于智能变压器设备的技术要求,搭建超声监测变压器局部放电检测校验试验平台,以校验待检超声传感器的灵敏度.实验结果表明：局放超声传感器的测量信号随着局放量的增加呈上升趋势,但两者并没有明显的对应关系;选择的比对传感器在所测放电量范围内均具有较高的灵敏度;能对测放电量500～5 000 pC范围内传感器的灵敏度进行判断.该方法可应用于智能组件的设计、制造、运行和维护,有效提升了工作效率,降低了变压器设备的故障率,提高了电网的可靠性.     

原状黄土一维蠕变试验及蠕变模型

中国高速公路银百线陕西境段的控制性工程支党河特大桥经过黄土大沟壑地区,区内存在一大型HP15古滑坡体,从长期角度看可能对桥梁后期稳定性存在威胁,为合理制定防范措施,需要研究黄土的长期蠕变特性.基于该工程面临的实际难题,开展了HP15滑坡体原状黄土在不同应力状态和含水率下的单轴蠕变特性实验,建立了基于Burgers模型的单因素、双因素元件蠕变模型,并通过实验数据曲线拟合的方式建立了考虑时间、含水率和应力状态的3因素经验蠕变模型,扩展了蠕变模型的适用范围,进一步提高了模型对实验黄土蠕变特性的表达,同时也为该黄土边坡的长期损伤防治提供实验基础和理论指导.     

基于SVM的核电站环境辐射监测网络中传感器节点缺失值估计算法

传感器节点监测数据缺失会影响核电站外围环境辐射监测的有效性,需要对缺失数据进行准确估计.提出一种基于支持向量机的监测数据缺失值估计算法,对传感器节点缺失监测数据进行估计.用实际监测数据对算法进行了验证,用均方误差和相关系数评价实验结果.并与现有的基于神经网络的估计算法进行了性能比较.实验结果表明,本文所提出的算法具有较高的估计精度.     

黄土斜坡变形失稳破坏特征的振动台模型试验

基于低含水率黄土纯土层、低坡角斜坡、1∶25相似比的振动台模型试验,研究了黄土斜坡在地震作用下的变形发生和失稳破坏过程及其加速度和应力响应特征,对典型黄土斜坡强震失稳机制进行了探讨.试验表明:黄土斜坡对输入地震波存在着明显的临空面放大效应以及垂直放大效应;在烈度为VII度的地震荷载作用下,斜坡模型在其坡顶前缘处发生了最初的张性裂缝,随着地震强度的增加,斜坡顶部的张性裂缝逐渐由前缘向后缘推进,最终形成一系列的永久性张性破坏;在烈度为IX度的地震作用下,模型顶部出现了明显的震陷,呈现出典型的震陷型滑坡的特点.     

甘肃黑方台黄土压缩试验研究

以黑方台地区原状黄土为对象,开展不同含水率试样的侧限压缩试验,对比分析了不同荷载下各含水率试样的e-lgp曲线,采用双对数坐标法确定了试样的结构屈服应力,对黑方台原状黄土压缩试验结果进行拟合分析。结果表明:随着试样含水率的增高,其对应的e-lgp曲线呈依次降低的趋势,但15%含水率试样与20%含水率试样对应的e-lgp曲线间具有较大空隙,说明含水率为15%20%是试样结构发生较大变形的临界值;各含水率试样在试验过程中都存在结构屈服应力,天然状态下黑方台原状黄土的结构屈服应力为99 k Pa,但随着含水率增高,其结构屈服应力值持续降低;基于岩土破损力学理论基础建立的数学表达式确定出了黑方台原状黄土材料参数B值为0.011 3,并将模拟结果与试验数据进行对比,得到了较好的拟合结果。     

钢筋腐蚀监测传感器设计与工程应用

基于钢筋腐蚀体积膨胀及光纤光栅测量应变的原理,设计了一种新型钢筋腐蚀监测传感器.通过室内加速腐蚀试验,建立了传感器信号与钢筋腐蚀率的定量关系;采用多目标优化方法,进行钢筋腐蚀传感器的优化布置.将该传感器埋入某码头泊位混凝土结构中并进行了测试,室内试验和工程应用表明,该传感器可用于混凝土中钢筋腐蚀监测.     

土壤交流电阻率与其化学风化程度的关系

利用交流电桥研究了含水率和电流频率对土体电阻率的影响,并探讨电阻率与土体的化学风化指数CWI的关系.试验结果表明,土样的电阻率随着含水率和电流频率的增加而减小;当含水率低时,随着含水率的增加,电阻率快速降低;当含水率高时,随着含水率的增加,电阻率的降幅较小;而电流频率引起的降幅较小;基于风化程度与电阻率正相关的观点,建立了电阻率与化学风化指数的关系式,并给出了拟合参数的计算方法;拟合公式预测的化学风化指数值与实测数值基本吻合,可为风化程度的评价提供参考依据.     

碳纤维智能层电阻率层析成像实验

推导了复杂应力状态下碳纤维智能层的压阻本构方程.利用仿真实验数据对碳纤维智能层电阻率层析成像系统的有效性进行了验证.图像重建结果表明,在复杂应力状态下,智能层具有良好的传感特性.通过与被监测结构的第一、第二主应变对比,发现智能层高电阻率区分布在高应力应变区,低电阻率区分布在低应力应变区.电阻率的分布可以定性地反映结构的力场.验证了碳纤维智能层电阻率层析成像系统是有效性的.     

基于改进指数平滑法的岩体边坡变形预测

结合VisualBasic.NET编程技术提出了二次和三次指数平滑预测模型参数α的优化改进方法,建立了参数最优的二次和三次指数平滑法预测模型.基于锦屏一级水电站左岸高边坡工程部分监测数据,应用指数平滑法基本原理建立二次指数平滑法和三次指数平滑法预测模型,并应用该模型对左岸高边坡某工程部位监测位移等变形物理量进行预测预报分析,结果表明,改进的预测模型预测结果准确有效,与后期实际监测位移比较误差较小.     

重金属环境污染监测ZigBee无线传感器网络设计

基于重金属环境污染难以监测的现实,笔者提出了基于ZigBee的无线传感器网络技术应用到重金属检测中的设计方案.阐述了系统的总体设计思想、重金属测量生物传感器原理,并对无线传感器网络的信息采集模块和路由策略进行了重点分析.     

基于监测数据的高速铁路高架站轨道系统测点优化布置研究

高架站作为高速铁路轨道系统中的最敏感区段之一,对其进行长期安全监测至关重要.在监测中,大量布设传感器既导致成本高昂,又造成设备的冗余和浪费.为此,通过对长期监测数据进行分析,建立多种数学模型对监测指标与温度、监测指标与空间位置的相关关系进行研究,并基于此提出一套针对高架站轨道系统的测点优化布置建议.研究结果表明,钢轨纵向应力、尖轨纵向位移等指标受温度累积效应影响明显,与轨温序列具有较强的线性相关性,故可利用轨温数据建立多元线性回归模型进行估算;轨下结构相对位移受空间位置、约束条件影响较大,可根据测点间的线性换算关系建立关联模型,以减少同类测点的布置;经过优化布置,测点量可由38个降至17个,能够为改善高架站轨道系统测点冗余问题提供指导.     

船舶数字孪生平台的设计与应用

当前,船舶数字孪生的研究还处于起步阶段,实际应用亦比较少.在构建三维虚拟船舶及其航行环境基础上,通过实时采集船舶运行数据初步搭建了船舶数字孪生体,利用多源感知数据融合技术、航行态势重构技术对船舶航行态势进行分析;在此基础上,基于状态监测数据和相关知识经验建立了设备状态监测专家库和基于孤立森林算法对船舶设备寿命预测进行了...     

基于电阻率特性的非饱和土压实度定量评价方法

为了得到土壤压实度深部信息与分布情况,实现大范围评价,将电阻率法引入到土壤压实度评价中。在原有电阻率模型的基础上通过理论推导初步得到了电阻率与压实度理论关系的基本模型,并通过系统的室内试验研究验证了电阻率随含水率增加呈幂指数减小的规律,揭示了电阻率随压实度增加而呈幂指数减小的规律,得到了电阻率与含水率、压实度的确定性关系表达式。同时在考虑土壤压实工艺的前提下,得到了电阻率与压实度的幂指数关系公式。利用该公式,在电阻率层析成像与不等式约束反演的基础上,提出了基于电阻率特性的非饱和土压实度快速定量评价方法及其实现流程。研究结果表明:电阻率法得到的土壤压实度结果与环刀法基本一致,并可得到整个区域内压实度的分布情况,方便快捷,有较好的应用前景。     

光纤Bragg光栅传感技术在桥梁预应力监测中的应用研究

针对桥梁预应力检测的问题,提出了采用光纤Bragg光栅(FBG)传感技术进行监测的新方案,分析了光纤Bragg光栅传感器的传感原理,进行了室内、工程现场与常规的电测技术的对比试验.结果表明:光纤Bragg光栅传感器比电检测系统传感器具有更高精度,能绝对数值测量,抗干扰能力强,结构简单,长期稳定性高,实现对工程结构的实时、在线监测.该技术在土木工程界具有广泛的应用前景.     

荧光法海水叶绿素a传感器设计

基于荧光诱导叶绿素检测原理, 应用荧光诱导和微弱信号检测技术,设计了荧光叶绿素a传感器。实验结果表明,叶绿素a的浓度与系统测量值具有很好的线性关系,线性拟合系数为0.999。该传感器具有小型化、易于操作的特点,可实现对海水叶绿素a浓度的原位监测。