基于BP神经网络的矿车运行时矿井摩擦阻力的预测*

为了快速有效地确定矿车等运输设备在巷道内运行时矿井摩擦阻力的变化情况,克服模拟软件计算量和现场实测工作量大的问题,以巷道风流速度、矿车运行速度、阻塞比、矿车长度4个矿车运行时巷道摩擦阻力的影响因素作为切入点,采用动网格技术模拟得到矿车在巷道内运行时有关矿井摩擦阻力的数据,以此为样本构建基于BP神经网络的矿井摩擦阻力预测模型,运用MATLAB软件进行网络训练,并将BP神经网络预测值与FLUENT模拟值进行对比。研究结果表明:BP神经网络结构比较简单,能以较快速度收敛,预测值与模拟值最大误差在7%以内,该神经网络模型用于求解矿车等运输设备在巷道内运行时摩擦阻力的变化情况是可行的。     

特长公路隧道火灾烟气沉降特性对人员疏散影响的研究*

为研究特长公路隧道火灾烟气沉降对人员疏散安全的影响,通过数值模拟方法,对0,1.0,1.5 m/s和临界风速值4种不同纵向通风风速下隧道火灾烟气沉降特征进行研究,并分析不同风速下烟气沉降对人员疏散的影响。研究结果表明:在无纵向风时,烟气沉降现象较为明显,烟气下沉造成的不均匀烟气温度、能见度分布,提前终止人员疏散的进行;随着纵向风速的增加,沉降现象仍存在,但沉降点后移,对人员疏散的影响减小;在1.5 m/s的纵向通风条件下,火源下游500 m范围内烟气基本不发生沉降且能维持分层,此时几乎不影响火灾下游人员疏散。在实际应用中,火灾初期可先以1.5 m/s的分层风速值进行通风,待下游人员疏散后,再施加临界风速加快烟气排出。研究结果可为特长公路隧道火灾防治和疏散救援提供参考。     

深埋水平岩层隧道开挖稳定性分析及控制*

针对深埋高地应力水平岩层掌子面开挖稳定性及支护结构失效问题,以大峡谷隧道为工程背景,通过现场测试、室内试验、数值模拟等方法,探究深埋高地应力水平岩层失稳机理及控制措施。研究结果表明:坚硬岩体被节理面切割后,在高地应力作用下容易发生挤压破碎,破碎岩体遇水发生软化,导致掌子面发生大范围塌方,初支和超前支护失效;隧道开挖后岩层发生不均匀沉降,浅部岩层最先发生弯折破坏,层内块体错动滑移,继而向上方岩层发展,并伴随层间分离和层内裂隙发育,最终形成宏观破裂面;提出的台阶法、2 m开挖进尺、砼喷层、双层小导管、提高初支强度的整体优化控制措施,可有效提高现场支护效果。     

规模化农田土壤重金属污染修复的中试试验研究——以某镇土壤污染治理为例

农用地重金属污染长期以来一直是生态环境的热点和难点问题。2017年,对某镇农田土壤重金属污染开展详查,单项污染指数评价结果表明,镉超标率为67.60%(Pi>1),基于内梅罗污染指数法的评价结果显示,57.30%的点位受到不同程度的污染(PN≥1.0);2018年,分别选取钝化修复和植物修复进行中试试验,经钝化修复后土壤有效镉和总镉含量分别平均降低32.73%和5.64%。经超富集植物籽粒笕种植一季修复后,土壤总镉含量降低15%以上。本次中试试验修复效果良好,能为下一阶段的土壤镉污染修复方案的制定和优化提供科学的依据,为全国农用地重金属污染修复提供了有价值的借鉴意义。     

Year-round observation of atmospheric inorganic aerosols in urban Beijing: Size distribution, source analysis, and reduction mechanism

To investigate particle characteristics and find an effective measure to control severe particle pollution, year-round observation of size-segregated inorganic aerosols was conducted in Beijing from January to December, 2016. The sampled atmospheric particles all presented bimodal size distribution at four pollution levels (clear, slight pollution, moderate pollution and severe pollution), and peak values appeared at the size range of 0.7-2.1 μm and >9.0 μm, respectively. As dominant particle compositions, NO₃⁻, SO₄²⁻, and NH₄⁺ in four pollution levels all showed significant peaks in fine mode, especially at the size range of 1.1-2.1 μm. Secondary inorganic aerosols accounted for about 67.6% (36.3% (secondary sulfates) + 31.3% (secondary nitrates)) of the total sources of fine particles in urban Beijing. Severe pollution of fine particles was mainly caused by the air masses transported from nearby western and southern areas, which are industrial and densely populated region, respectively. Sensitivity tests further revealed that the control measures focusing on ammonium emission reduction was the most effective for particle pollution mitigation, and fine particles all showed nonlinear responses after reducing ammonium, nitrate, and sulfate concentrations, with the fitting curves of y = -120.8x - 306.1x² + 290.2x³, y = -43.5x - 67.8x², and y = -25.8x - 110.4x² + 7.6x³, respectively (y and x present fine particle mass variation (μg/m³) and concentration reduction ratio (CRR)/100 (dimensionless)). Overall, our study presents useful information for understanding the characteristics of atmospheric inorganic aerosols in urban Beijing, as well as offers policy makers with effective measure for mitigating particle pollution.     

毫米波近炸探测器超宽带电磁脉冲防护加固措施研究

目的 研究毫米波引信近炸探测器超宽带(Ultra-wideband,UWB)电磁脉冲防护加固措施,提高引信的电磁防护能力。方法 利用超宽带辐照试验平台,开展辐照试验,通过测试,确定受损探测器的损伤部位,明确辐照效应机理,并提出针对性加固措施。结果 超宽带电磁脉冲可使探测器出现死机或硬损伤的现象,受试探测器的效应场强阈值在50~80 kV/m。死机可在重启后恢复,而硬损伤为不可恢复现象。结论 毫米波引信近炸探测器对超宽带电磁脉冲较为敏感,锁相环回路是探测器的敏感部位。探测器暴露在辐照场下的射频电路和天线窗口是超宽带能量的主要耦合通道。采取改进元器件布局、更换器件和屏蔽线等加固措施后,探测器超宽带的防护能力有较大提升,证明了加固措施的有效性。     

民用飞机实验室APU开车高温尾气排放影响因素分析

目的 对民用飞机APU在气候实验室内开展极端气候环境下的起动和工作试验,建立一种APU高温尾气安全排放方法。方法 用CFD仿真手段对采用排气管道将APU高温尾气排出气候实验室的可行性及影响因素(包括管道直径、距离、背压等)进行系统性分析研究。结果 气管道入口距离APU管道出口过近时,将有利于APU排气,引射比ε与排气管道出口压力Pex及排气管道直径D线性相关,排放温度tex与管道直径D成反比。在排气管道入口设置平滑收敛段,利于消除涡流,减轻负压程度,并在一定范围内提高引射比。结论 采用管道被动排气是可行的,合适的排气管道设计为D/d=2.0,L/d=1.5,并在管道入口设置平滑收敛段。     

贮存寿命评价工具箱设计研究

作为装备贮存可靠性与贮存寿命评价的关键技术,加速寿命试验和加速退化试验已在工程中广泛应用,基于物理分析的贮存寿命特征检测技术也逐步在贮存寿命评价工程中开展。贮存寿命评价技术已有一套完整的理论基础并积累了大量的工程实践经验,但行业内至今仍缺少专门针对贮存寿命评价的软件工具。本文通过对贮存寿命评价工具箱的需求分析研究工作,构建了工具箱的技术框架,并给出工具箱各主要模块的业务流程图和业务概念图,为贮存寿命工具箱的开发提供了支撑。     

基于业务的网络可靠性试验流量生成方法研究

网络的发展从仅关注速度的提升转移到关注业务的交付能力,由此网络可靠性问题越来越受到研究者的重视。网络可靠性试验是评价网络可靠性的一种重要手段,而试验流量的生成对可靠性评价结果具有决定性的影响。然而目前从可靠性角度对网络进行试验时,对任务的描述较为简单,无法支撑由客户需求分解到网络流量生成的全过程;从流量模型角度出发的生成技术则仅关注全网流量,难以支持可靠性试验中的流量生成。本文提出基于业务的混合模型的流量描述方法,并使用软件实现,最后进行试验验证所提出方法的有效性。     

热沉技术在高低温低气压试验箱中的应用

在高低温低气压试验中,由于空气稀薄,其温度均匀性试验已经无法用空气对流来实现了,只能通过的辐射和传导来实现和达到试验温度的均匀。在这种试验状况下,往往试验所得的温度、湿度的均匀性偏差很大。要实现较好的温度均匀性十分困难。我们将高真空领域中的热沉技术即辐射换热方式,运用到高(低)温低气压试验箱中,通过多个几何平面的辐射和传导,达到较为理想的试验参数。