• 2023年第4期文章目次
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    • 倾斜煤层厚层坚硬顶板条件下 沿空留巷关键参数

      2023, 38(4):1-11. CSTR:

      摘要 (264) HTML (0) PDF 3.83 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了确定倾斜煤层厚层坚硬顶板条件下的合理预裂爆破切顶卸压参数,通过理论计算和数值模拟,在切顶预裂爆破深度为4.0,5.0,5.5,6.0,8.0 m 及切顶角度为 0°,5°,10°,15°,20°时,对巷道顶板的垂直应力分布和巷道顶板垂直位移进行分析.试验结果表明:考虑经济成本,最优切缝深度为5.5 m;当预裂切顶角度为10°时,能有效切落采空区侧顶板,并且巷内围岩压力的卸压效果较为明显;根据聚能管直径确定切顶卸压爆破孔直径为55 mm,根据理论计算和数值模拟确定切顶卸压爆破孔间距为600 mm.将所得结果应用于柏林煤矿-2446(K26)综采工作面,可以保证该综采工作面的安全高效开采.

    • 裂隙岩体硐室抗爆稳定性影响参数

      2023, 38(4):12-23. CSTR:

      摘要 (249) HTML (0) PDF 2.95 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究裂隙岩体硐室抗爆稳定性的影响因素,采用Froude相似理论开展不同隙跨比硐室的抗爆模型试验,分析不同工况下围岩压力、洞壁位移及应变的变化规律,通过数值模拟对试验结果进行验证,进一步探究节理范围、倾角以及爆点位置对硐室抗爆稳定性的影响.研究结果表明:隙跨比对硐室抗爆稳定性的影响较大,其中,隙跨比大的硐室未出现明显损伤,整体稳定性较好,隙跨比小的硐室的破坏现象较为严重;数值模拟与模型试验的结果较为一致,证明研究方法的合理性和可行性;侧邦及底板处节理范围的改变对硐室抗爆稳定性的影响较小,拱部节理倾角的增加可提高硐室的抗爆稳定性;在结构面倾向边爆炸时,模型硐室的破坏最为严重.所得结果可为地下工程选址以及支护提供一定的参考.

    • 面向社区养老的长沙望月湖社区公共空间设计

      2023, 38(4):24-29. CSTR:

      摘要 (230) HTML (0) PDF 1.57 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在老龄化问题日益凸显的社会背景下,以长沙望月湖社区为例,通过调查法和层次分析法,明确社区老年人的需求.通过对现有养老设施和社区活动空间的优化、调整和重新设计,提高养老生活的品质,并激发社区养老的新模式,为社区老年人创造更为人性化和积极老龄化的社区生活环境.该研究可为满足老年人的养老需求提供有力支持,同时在社区规划与老龄化问题研究领域具有一定的理论和实际应用价值.

    • 天然电场选频法在水泥混凝土硬化面上的 试验与应用

      2023, 38(4):30-36. CSTR:

      摘要 (355) HTML (0) PDF 2.32 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:为弥补常规电阻率法在水泥硬化面的不适用性问题,通过试验和实践两方面探讨天然电场选频法在水泥混凝土硬化面上的有效性和适用性.首先,在野外选取两处存在水泥混凝土硬化面的试验地点,对硬化面上电极的接地方式进行改装,开展泥土和硬化面上3个频率(25, 67,170 Hz)的选频法对比测试;其次,将该方法应用于广西贵港的城市地下水勘探中,根据实践效果来进一步论证天然电场选频法在城市水泥硬化面条件下的适用性.野外试验的2条对比测试剖面结果表明:在不考虑日变影响的情况下,电极插入土中与置于旁侧水泥混凝土硬化面上的探测结果一致,水泥硬化面对选频法的探测结果基本无影响.在贵港两处天然电场选频法找水的实践中,根据勘探结果均成功地打到地下水.实践表明:选频法可适用于城市一般的电磁干扰环境,在城市水泥混凝土硬化面上开展勘探工作是完全可行的,所得结果进一步拓宽了天然电场选频法的实践应用范围.

    • 结构用GFRP筋受压力学性能试验

      2023, 38(4):37-43. CSTR:

      摘要 (273) HTML (0) PDF 1.86 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:对3种不同直径的结构用玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋开展受压力学性能试验,研究筋材的长细比、直径对其抗压强度、峰值应变及压缩弹性模量的影响.结果表明:GFRP筋是典型的脆性材料,其破坏形态主要有压碎破坏、劈裂破坏和屈曲破坏;随着长细比的增大,GFRP筋的抗压强度、峰值应变及压缩弹性模量均明显降低,其中,由于试件G8-11发生屈曲破坏,直径8 mm试件各参数的减幅最为明显,约为直径10,12 mm试件减幅的3倍;随着直径的增大,GFRP筋的抗压强度、峰值应变显著下降,但直径变化对筋材压缩弹性模量的影响较小.最后,将试验结果与现有文献结果进行对比,二者吻合较好,表明文章的试验方法具有一定的合理性和参考价值.

    • 上承式V拱桥体系转换及成桥力学性能分析

      2023, 38(4):44-50. CSTR:

      摘要 (237) HTML (0) PDF 1.91 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对拱桥随着跨径增大而刚度下降,且在移动荷载作用下变形明显的问题,提出上承式V拱桥,在传统上承式拱桥的主梁和拱肋之间加入V形杆件,形成以主拱为下弦杆,V形杆件为腹杆,主梁为上弦杆的桁式结构,以提高结构的整体刚度和减小结构在移动荷载下的变形.以300 m跨径上承式拱桥为例,采用有限元软件研究结构进行体系转换的合理时机及成桥力学性能.结果表明:按顺序施工完拱肋、立柱及主梁后,加入V形杆件完成体系转换再进行二期恒载的施工方案较为合理,且该施工方案的施工阶段的应力及稳定性满足要求;300 m跨径上承式拱桥的强度、刚度、稳定性及动力特性均满足要求,且较传统拱桥具有更好的力学性能.

    • 社区团购易耗农产品库存决策及协调策略

      2023, 38(4):51-58. CSTR:

      摘要 (226) HTML (0) PDF 1.77 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决易耗农产品在社区团购中的库存与协调决策问题,分析易耗农产品的社区团购模式及其库存特点,研究易耗农产品在社区团购中的库存决策问题,建立基于订货批量和再订购点的库存总成本模型.首先,分析订货提前期的影响,计算订货周期长度,改进存储模型并建立库存总成本模型;其次,针对模型特点,改进梯度下降算法,求解该成本模型的极值解,并通过线性回归法对模型参数进行灵敏度分析;最后,以某农产品为例进行参数敏感性分析.结果表明:产品高需求率对库存总成本的影响较明显,成本利用率随着产品日均需求率的增加而提高.

    • 基于MSB和CNN的弧齿锥齿轮损伤故障识别

      2023, 38(4):59-65. CSTR:

      摘要 (308) HTML (0) PDF 1.90 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对弧齿锥齿轮损伤程度识别率低的问题,提出一种基于调制信号双谱和卷积神经网络的弧齿锥齿轮损伤程度识别方法.采集弧齿锥齿轮在正常、轻度损伤及中度损伤3种状态下的振动加速度信号,分别计算其调制信号双谱特征图,构建卷积神经网络,并将调制信号双谱特征图作为输入样本训练卷积神经网络.试验结果表明:本文方法可以有效地提高弧齿锥齿轮损伤程度的识别率,平均识别准确率达99.91%.

    • 涡轴发动机悬臂型动力涡轮转子定点碰摩仿真

      2023, 38(4):66-77. CSTR:

      摘要 (242) HTML (0) PDF 3.05 M (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对某型涡轴发动机动力涡轮转子的悬臂结构特征,基于ANSYS建立转子叶片-机匣有限元模型,并进行临界转速测试试验验证所建立模型的准确性.针对转子叶片-机匣可能出现的定点碰摩故障,以二次函数拟合叶尖-机匣间因机匣凸点产生的静态间隙变化,并基于静态间隙函数与分段线性碰摩力理论,建立动力涡轮转子叶片与机匣内壁的定点碰摩模型,同时考虑不平衡载荷,开展定点碰摩仿真.研究表明:在发生不平衡-定点碰摩故障时,区别于扭振,弯曲振动的基频幅值主要由不平衡故障引起;转轴中心点的弯振频谱图、扭振频谱图都出现倍频分量,且与转子每周碰摩次数相关的倍频幅值增大明显;此外,不平衡-定点碰摩故障还将导致接近系统扭振固有频率的扭振倍频幅值的分量增大.

    • 基于轻量级DenseNet和ZigBee的指纹识别方法

      2023, 38(4):78-87. CSTR:

      摘要 (249) HTML (0) PDF 2.88 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统身份识别方法识别准确率低、模型复杂且运算速度慢等问题,提出一种新的基于轻量级密集连接卷积神经网络(DenseNet)和紫蜂协议(ZigBee)的指纹识别方法.首先,构建指纹识别系统的整体模型,并对该模型进行适当的裁剪以缩减模型复杂度.其次,通过筛选指纹图像、增强有效指纹以及扩充增强后的数据等操作,对采集到的ZigBee协议指纹信息进行预处理.然后,以传统深度残差网络的基本思想为依据,通过前馈的方式改变层间的连接关系并构建轻量级DenseNet.最后,以相同的样本数据为基础分别对轻量级DenseNet模型、普通DenseNet模型和3种传统基于机器学习的身份识别算法模型进行训练.试验结果表明:所提出的基于轻量级DenseNet模型的识别准确度最高,为98.24%,且该模型的运行速度最快,与普通DenseNet模型相比,其模型复杂度降低了94%以上.

    • 基于烟花算法的云作业调度策略

      2023, 38(4):88-96. CSTR:

      摘要 (216) HTML (0) PDF 2.21 M (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:典型的云作业调度策略不能满足现有云系统工作效率的需求,为了进一步提升其性能,提出一种基于烟花算法的调度策略.首先,分析限制云作业调度的节点性能指标,并将这些节点性能指标作为调度器的决策因素;然后,通过数学问题建模,使用模拟植物生长的算法改进烟花算法中爆炸烟花的分布方式,使其按照植物的生长方式分布烟花;最后,将所提算法与4种典型的云作业调度算法进行试验对比,分析所提算法的性能.结果表明:与典型的云作业调度算法相比,所提算法可以更好地提升系统的性能.

    • ZrB2SiC/ZrAlC复合材料的制备与性能

      2023, 38(4):97-102. CSTR:

      摘要 (250) HTML (0) PDF 1.58 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用放电等离子烧结技术(SPS)制备原位自生纳米层状ZrAlC相改性ZrB2SiC复合材料,研究不同烧结温度对纳米层状ZrAlC相改性ZrB2SiC复合材料的物相组成、微观结构和力学性能的影响,并探讨材料的强韧化机制.结果表明:在1 500,1 600,1 700 ℃烧结温度下,均原位合成了纳米层状ZrAlC相,厚度在几十纳米到几百纳米之间;烧结温度从1 500 ℃升高到1 700 ℃时,复合材料的断裂韧性由(4.51±0.04) MPa·m1/2提高至(5.04±0.02) MPa·m1/2,维氏硬度由(7.3±1.1) GPa提高至(14.2±1.1) GPa,断裂韧性和维氏硬度分别提高约12%和95%;随着烧结温度的升高,试样的致密度提高,气孔减少,晶粒间结合更紧密,断裂韧性和维氏硬度都逐渐增大.

    • 含ESIPT染料的光开关多色 荧光聚合物纳米粒子

      2023, 38(4):103-110. CSTR:

      摘要 (211) HTML (0) PDF 2.50 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用一步细乳液聚合法,将激发态分子内质子转移(ESIPT)荧光染料给体4-甲基苯胺基苯并噻唑(ABT)和4-甲基苯酚基苯并噻唑(HBT)与光致变色受体2-(3′,3′-二甲基-6-硝基螺\[苯并吡喃-2,2′-吲哚啉\]-1′-基)辛基-甲基丙烯酸酯(SP8MA)引入单个聚合物纳米粒子中,合成一系列基于荧光共振能量转移(FRET)的新型光开关多色荧光聚合物纳米粒子.在365 nm紫外光和525 nm可见光的交替照射下,通过选择性发生给受体间的FRET,聚合物纳米粒子表现出多色及可开关调控和可区分的荧光发射信号.该纳米粒子在信息加密、动态防伪等方面有着潜在的利用价值.

    • 基于地理探测器的长株潭“绿心”植被演变及 影响因素分析

      2023, 38(4):111-108. CSTR:

      摘要 (265) HTML (0) PDF 1.38 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究绿心地区的植被变化和影响因素,对长株潭绿心地区2000年—2020年归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)的最大值进行数据处理、等级划分和面积统计,结合 TheilSen Median和MannKendall研究绿心地区植被长时间序列NDVI的变化趋势,使用地理探测器探究NDVI的影响因素、影响过程和影响机制.研究结果表明:(1)NDVI总体呈上升趋势,各年份NDVI呈现分级镶嵌分布,高等级在研究区中部,低等级聚集在河流附近,其他等级分散分布;(2)人口密度是影响NDVI变化的主要因素,解释力高达40%,其次是高程、降水和最低气温;(3)对NDVI变化的影响不是单个因子独立作用的结果,而是人文因子和自然因子之间交互作用的结果,且交互作用影响较大的因子组合对NDVI的空间分布均存在显著性差异.研究结果可为长株潭绿心地区的规划建设及生态环境监测提供决策参考,为该区域生态环境的保护与可持续发展提供理论与方法依据.

    • 基于皮尔逊时序算法的植被变化 空间异质性检测

      2023, 38(4):119-124. CSTR:

      摘要 (241) HTML (0) PDF 1.73 M (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:煤炭资源开发不可避免地会对开采地区的土壤及水分分布等造成剧烈的扰动,同时也会影响当地植被变化的空间异质性.以西部半干旱矿区——神东矿区为例,利用2005年—2013年的MODISNDVI数据,将地质统计学中的纹理特征等思想与皮尔逊算法相结合,提出一种识别西部半干旱地区植被变化空间异质性的检测分析方法.通过对研究数据进行处理及分析,得到神东矿区植被变化的空间分布图,根据数据分布特点对其进行分级得到分级图,结合现场数据及高分辨率卫星数据对结果进行验证,统计分析神东矿区及其中心区内各个级别的扰动因素.结果表明:以井工开采为主的神东中心区植被重度干扰区域的面积占比低于非中心区,植被中度干扰区域的面积占比高于非中心区,总体上神东中心区的植被受扰动影响的面积占比高于非中心区.

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