极端降雨对黄土沟壑区隧洞施工力学效应影响分析

黄土地区输水隧洞的建设中,降雨入渗极大影响着输水隧洞围岩稳定性。本文利用非饱和渗流理论和数值模拟方法研究了极端降雨条件入渗与黄土沟壑区隧洞的开挖扰动耦合影响下围岩的变形和渗流场演变规律,通过Plaxis3D模型对降雨入渗下新奥法施工过程中围岩力学特性、初期支护过程进行流固耦合分析。结果显示,降雨等级越高,围岩孔隙水压力变化幅度越大,对围岩的稳定性越不利;降雨入渗与开挖扰动会加速土层中渗流场和应力场的重分布过程;基于沟道的汇水特性,隧洞围岩含水率在最初5~10 d呈台阶式增长,拱顶、拱腰和拱趾处的最大变形为17.8 mm、28.2 mm、24.6 mm,最大剪切应力为175.3 kPa、182.5 kPa、150.6 kPa,降雨结束约15~20 d围岩变形速率逐渐减小收敛至特定值,但围岩的应力持续增加,为避免围岩发生塑性变形,故可在15~20 d进行二次衬砌支护。本次研究结果可对极端降雨期黄土沟壑地区隧洞施工安全控制提供参考。     

羧基改性聚丙烯腈纳米纤维的制备及其对Cd2+吸附性能的研究

通过自由基聚合结合静电纺丝技术制备了羧基化改性聚丙烯腈纳米纤维膜,并用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）对膜的结构进行了表征和分析,探索了PAN羧基化改性后对镉离子（Cd²⁺）的吸附性能。研究发现PAN-COOH-a（丙烯酸与丙烯腈2:8共聚）、PAN-COOH-b（丙烯酸与丙烯腈3:7共聚）吸附量比纯PAN分别增加了65%和95%。以PAN-COOH-b为研究对象,对其热力学、动力学吸附机理进行了研究,探索了金属离子浓度、pH值、温度、循环对Cd²⁺吸附性能的影响。热力学结果符合Langmuir模型,预测的理论最大吸附容量为204 mg∙g^-1。动力学研究表明该反应符合二级动力学模型,主要受化学吸附控制,并在5 h达到平衡。最佳吸附条件为pH = 6,T= 25℃,金属离子浓度为400 mg∙L^-1。循环实验表明,PAN-COOH-b纤维膜经4次循环后仍能保持初始吸附能力的93%,表现较好的循环效果。实验结果证明该材料对废水中Cd²⁺净化具有较大的潜力。     

基于低场核磁共振技术的致密砂岩气藏防水锁作用机理研究

致密砂岩气藏孔隙度、渗透率较低,微观孔喉尺度细小,在生产及压裂过程中极易产生水锁伤害。为开展致密储层防水锁作用机理研究,本文将常规岩心自吸实验、防水锁剂抑制水锁伤害实验与低场核磁共振技术相结合,从微观角度揭示致密砂岩储层微纳米级孔喉中的防水锁作用机理,为致密砂岩气藏防水锁相关研究提供理论依据。研究结果显示,加入防水锁添加剂后,流体表面张力下降,接触角增大,自吸速率变慢,渗透率有一定程度恢复;在此基础上,通过核磁共振T2谱从微观角度评价缓慢自吸阶段液体在不同孔喉尺度范围内的液相水锁滞留现象,其中加入防水锁添加剂后在自吸20h时在较小孔喉处自吸液相平均占比为38.61%,整体孔喉平均液相占比为35.79%。而在未加入防水锁试剂的样品中在自吸20h时在较小孔喉处液相占比为67.48%,整体孔喉占比为54.52%;通过防水锁剂抑制水锁伤害实验得出,加入防水锁剂后渗透率恢复程度在15.38%～20.19%,整体液相滞留占比平均下降幅度在10.73%。研究发现防水锁剂有效地降低了较小孔候处液相滞留占比,降低流体表面张力以及增大岩心疏水性能,揭示了致密砂岩气藏防水锁作用机理,为致密砂岩气藏降低水锁伤害程度、提高返排效率,为实现高效开发提供理论支撑。     

农业水利基础设施建设投资主体的信用风险评估

运用信用理论对农业基础设施投资的主体的信用风险进行评估.研究发现:信用变化指数对转置矩阵有很大的影响,它将影响着信用等级的变化.信用变化指数介于零这样的临界状态时有不同的违约状态,当信用质量指数大于零时,其信用价值上升;如果信用质量指数小于零,信用质量指数的等级就降低;如果等于零,信用等级保持正常的状态.并通过1995年至2000年某一地区农业水利基础设施投资提供的数据,计算出信用质量指数和信用变化指数均大于零,从而得出此项工程的信用风险较小,信用等级高.     

冲压式气动系统PWM线性化控制及其鲁棒性分析

针对一种冲压式气动系统,建立了冲压式气动系统的数学模型.考虑到系统的非线性特性,设计了一种基于PWM线性化的控制方法.由于冲压式气动系统结构的不确定性,气源压力的波动,负载大小的变化将导致系统数学模型的变化.针对系统参数的不确定性设计了舵机系统的控制器,并证明了在此控制器下系统的鲁棒稳定性.结果表明:系统的性能满足系统设计要求,基于PWM线性化的控制器设计具有较强的鲁棒性.     

辨识智能作动器中迟滞非线性的两种方法

智能化是当今世界的发展趋势。智能材料结构作为研究热点之一,应用于航空、航天、生物及医药等诸多领域。智能作动器与智能传感器是智能材料结构的两个主要研究方向。迟滞现象是存在于大量智能材料中的非线性现象,对整个控制系统可能带来不良影响,如稳定性的恶化甚至丧失等。Preisach模型常用于智能材料中针对迟滞现象的建模。基于一阶滞回曲线获得智能作动器的输入输出数据,从理论上研究了经典Preisach模型两种工程上易实现的辨识方法,并应用到一种真实的智能作动器——WIDS-IA压电型作动器,仿真与实验结果表明,两种辨识方法均有效,且误差在同一数量级。为广泛存在迟滞非线性的智能作动器建模提供了理论依据,并具有工程实用价值。     

三维激光扫描测量系统中的摄像机标定

三维激光扫描系统能够快速精确地获取周围场景的三维几何信息,而表面纹理信息需由高分辨率相机获取,必然存在不同数据源信息融合问题.在自主开发的三维激光扫描系统AX-LMS200基础上,通过相机内外参数标定,提出一种三维激光数据与二维纹理图像数据融合的方法,方便灵活地将三维激光数据与二维纹理图像数据相互映射.     

故障拓展模型到概率检验模型的转换规则

以故障拓展模型和概率检验模型为基础,通过分析概率检验模型的语法语义、转移命令及逻辑关系,研究清晰、完整的转换规则,实现故障拓展模型向概率检验模型的转换。此外,研究模型的定量概率检验转换规则,构建逻辑验证表达。最后,对机载通信系统调谐控制功能展开基于概率检验的定量安全性评估。结果表明,通过将故障拓展模型转换为概率检验模型的转换规则,能够实现复杂系统定量安全性自动分析,从而有效支持航空器复杂系统安全性评估过程。     

Fairness of extra-gain guilty in performance of supply chain and contract design

Considering a one-supplier and two-retailer supply chain setting in which the supplier makes contacts with retailers in sequence based on FCFS(first–come–first-service) principle, the authors investigate the marginal effect of extra-gain guilty fairness concerns of supply chain members on the contract design, supply chain's profit and profit distribution. When the supplier considers distributional fairness of loss aversion and extra-gain guilty, extra-gain guilty concern reduces the optimal wholesale and retail price, and improves supply chain performance. When the first or the second retailer considers distributional fairness and peer-induced fairness, extra-gain guilty concerns decrease the optimal wholesale and retail price but increase the profit of all supply chain members only when the level of loss aversion is large enough and the level of extra-gain guilty is less than 1/2. However, when the level of loss aversion is small and the level of extra-gain guilty is less than 1/2, extra-gain guilty has no influence on supply chain performance. The analysis reveals that the supply chain performance can be further improved by considering fairness of extra-gain guilty.     

基于新息序列修正的输入估计算法

针对传统输入估计算法跟踪机动目标时检测概率和估计精度不高的缺点,提出一种改进的输入估计跟踪算法。算法利用对检测窗内新息序列进行修正以及对卡尔曼滤波状态变量进行补偿的方法,消除了已有机动检测估计对后继机动输入估计的影响,提高了对机动的检测概率和估计精度。理论分析和仿真结果表明,改进后的算法相比原有算法和IMM3算法,不仅跟踪性能有显著提高,而且对加速度缓变的机动也有较好的跟踪能力。