基于MMAS-BP的煤与瓦斯突出强度预测

为提高煤与瓦斯突出强度的预测精度及预测速度,用最大最小蚂蚁系统和BP神经网络相结合的方法进行预测模型设计。根据煤与瓦斯突出强度及其主要影响因素之间的关系数据,建立其神经网络的预测模型。以网络的权值和阈值为自变量,网络误差为目标函数,通过蚁群算法的迭代运算,搜索出误差的全局最小值,以实现BP神经网络的初始权值、阈值优化,并用优化后的网络进行瓦斯突出强度的预测。实例结果表明,MMAS-BP算法的预测值均方差为0.089,约为BP神经网络的0.1倍,且输出稳定性好,适用于煤与瓦斯突出强度的预测。     

2000-2007年省级区域自然灾害灾情分析

自然灾害是严重影响人民正常生产生活、国家经济持续发展的突发公共事件。区域自然灾害评估对于做好防灾减灾工作有着重要的意义。对区域灾情进行了综合评估,归纳总结了区域灾情分布规律。选择受灾人口、死亡人口、紧急转移安置人口、农作物受灾面积、农作物绝收面积、倒塌房屋、损坏房屋和直接经济损失等8个基本指标参与区域灾情评估,并利用灾情综合指数法构建了灾情指数,其中绝对指数反映了区域灾情的绝对强度,相对指数反映了区域灾情对当地社会经济的影响程度。用灾情指数综合评估了我国东、中、西部三大地带以及省级区域的灾情强度和空间分布规律,认为西部区域受灾程度最大,自然灾害对其的影响程度最深,其次是中部地区和东部地区;文章利用综合灾情的绝对指数和相对指数的对应关系,将我国大陆地区的31个省级单元划分为4类地区,即灾情总量较大且对本地影响较大、灾情总量较大但对本地影响较小、灾情总量较小但对本地影响较大以及灾情总量较小且对本地影响较小等4种类型。文章给出的灾情区域分布规律符合灾害系统理论,特别反映了承灾体的暴露度、脆弱性和抗灾能力是区域灾情强度的决定因素。评估结果与区域实际情况相符,说明所给出的灾情指数评估法是评估区域灾情强弱的合理有效方法。     

基于断裂力学的船型网箱疲劳损伤评估研究

目的 结合断裂力学,通过直接计算方法进行海洋结构物疲劳损伤评估研究。方法 运用有限元方法,并通过谱分析进行结构强度评估,找到结构热点应力。对热点进行局部精细建模,运用断裂力学方法进行疲劳裂纹扩展,进行海洋结构物疲劳损伤评估。结果 通过水动力分析表明,船型网箱在波浪入射角为0°及180°时,运动幅值最大。通过直接强度计算,验证了网箱满足强度要求,但存在明显的应力集中现象。选取3个疲劳热点进行裂纹扩展,得到其疲劳寿命分别为11.3、17.3、33.1 a。结论 实现了基于断裂力学的海洋结构物强度分析与寿命预测,解决了海洋结构物疲劳损伤评估中计算效率与精度的平衡、整体模型与局部裂纹的耦合等问题。     

高应力条件下尾矿破碎特性及坝体稳定性研究*

高应力条件下尾矿破碎特性与坝体稳定性研究是高尾矿坝避免溃坝事故的重要参考。分析尾矿颗粒破碎过程中级配曲线的演化规律,提出采用BET测试颗粒比表面积以定量化表征颗粒破碎指标;在室内高应力三轴试验的基础上,阐述高应力条件下尾矿的力学行为,提出高应力条件下尾矿强度准则,并基于该准则对工程实例进行应用分析。结果表明:相比于常用破碎指标,从能量观点出发的BET法比表面积表征尾矿颗粒破碎更为合理;采用线性Mohr-Coulomb准则计算尾矿在低应力阶段的内摩擦角,采用幂函数Mohr强度准则计算尾矿在高应力阶段的内摩擦角;提出1套考虑高应力条件下尾矿强度折减的坝体稳定性分析方法,以供实际工程参考。     

生物可降解地膜覆盖对关中地区小麦-玉米农田温室气体排放的影响

为探究生物可降解地膜覆盖对冬小麦-夏玉米轮作农田生态系统温室气体排放的影响,布设了普通地膜覆盖（PM）、生物可降解地膜覆盖（BPM）和无覆盖（CK）这3个处理,采用静态暗箱-气相色谱仪法监测了2018～2019年土壤CO₂、 CH₄和N₂O的排放通量,并用水分利用效率（WUE）、温室气体排放强度（GHGI）和净生态系统经济预算（NEEB）指标评估覆膜对作物产量、农田环境和经济效益的影响.结果表明,与CK相比,PM和BPM增加了玉米季土壤CO₂的排放,PM处理下CO₂排放总量高于BPM处理（P>0.05）.PM和BPM处理均能够显著减少土壤对CH₄的吸收,CH₄的年吸收量较CK处理分别减少了42.0%和24.2%（P<0.05）.与CK相比,PM和BPM增加了小麦季N₂O排放总量（P>0.05）,而显著降低了夏玉米季N₂O排放（P<0.05）.覆膜能够提高作物产量和水分...     

区域灾情评价模型

自然灾害发生的次数和灾害种类与灾情强度密切相关，因此有必要对灾情强度进行合理的评价。首先用灾次指数Di和灾种指数Di′来量化单灾种的多发性和多灾种的群发性，提出了计算Di和Di′的方法，然后在此基础上建立了量化灾情强度指数Q的模型，该模型适用于单区域和多区域中多种灾害发生的情况。对北京市怀柔、平谷和海淀3个区进行了模型的实例应用，考虑洪灾、冰雹灾和旱灾3种灾害情况，结果表明，怀柔区的灾情强度指数高于平谷和海淀区，3种灾种中冰雹灾的灾情强度指数高达42．76％。     

局部点蚀损伤下H型钢柱承载能力研究∗

为了研究局部点蚀损伤对 H 型钢柱承载能力的影响,建立数值模型并理论验证了其合理性。以实际结构中损伤位置为参考,分别在柱脚和柱中位置的翼缘和腹板上布置不同腐蚀程度的点蚀坑,并对各组模型进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,得到其屈曲模态和极限承载能力。研究结果表明：不同分布位置、不同腐蚀程度下的 H 型钢柱屈曲模态并未发生明显改变,均表现为在弱轴平面的弯曲失稳;极限承载力折减系数(r)与壁厚损伤度(α) 近似呈现线性关系,与点蚀损伤强度(DOP)之间的关系可用二次多项式较为准确的描述,且随着 α 和 DOP 增长,r 的降低速度有逐渐加快趋势;局部点蚀范围越靠近柱中,H 型钢柱承载力损失越多,故柱中为局部点蚀敏感区;用失重率(D_w)可较好的综合考虑 α 和 DOP 对钢柱承载能力的影响,r 和 D_w在各工况下均表现出较好的近似线性关系,在实际工程中,可用失重率对局部点蚀损伤下 H 型钢柱进行安全性评级。     

砂土基MICP土工材料剪切强度试验及可靠性分析

选用巴氏芽孢杆菌,以不同粒径砂土为岩土基质,应用微生物诱导矿化技术生成MICP土工材料试样,自然养护7 d后,应用直剪仪进行了抗剪强度测试试验。结果表明,MICP细砂土内摩擦角范围最大,MICP粗粒砂土内摩擦角范围最小,这与微生物诱导生成的矿化物填充空隙的过程中形成胶结作用有重要的关系,粗粒砂土空隙大,MICP材料强度的增长主要依靠诱导生成的碳酸钙咬合力;中粗砂粒土表面粗糙度的提高有效增强了矿化土工材料的强度;细砂土主要是填充空隙,材料更加密实,导致抗剪强度最大。再运用多项式混沌扩展(PCE)方法建立代理模型,求得其前四阶统计矩,对内摩擦角输出响应的不确定性进行了量化。     

pH值和曝气强度对铁还原预处理硝基苯废水效果的影响

从反应机理方面分析了pH值和曝气强度对铁还原预处理硝基苯废水的影响。研究表明:pH值对铁还原的影响明显,适当的曝气强度可有效提高铁还原预处理效果。综合考虑,最佳pH值范围为2~4,最佳曝气强度为1.50m3/(m2·h)。CODCr去除率达50%~60%,硝基苯去除率达90%以上,出水BOD5/CODCr由不到0.1提高至0.4以上。     

油页岩冶炼飞灰制备胶凝材料的研究

研究以油页岩冶炼飞灰、水泥熟料、石膏等为主要原料的胶凝体系。在选定胶凝体系激发剂种类的基础上,对激发剂的组合以及掺量进行优选。结果表明:在标准养护条件下,当油页岩冶炼飞灰为64%、熟料21.5%、石膏6%、激发剂1为2%、激发剂2为0.5%,激发剂3为6%时,可制备28d抗压强度达45MPa的胶凝材料。