2024, 47(12):1-12. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2024.059
摘要:制备了铁粉含量分别为30%、45%、60%、75%的磁流变弹性体(MREs)样品,通过试验分析了铁粉含量对MREs静态和动态性能的影响。结果表明,随着铁粉含量增加,材料拉伸强度和断裂伸长率呈负相关,过高含量会导致机械性能下降。在阻尼滞回性能方面,随着铁粉含量增加,材料的最大阻尼力、等效刚度、储能模量和耗散能显著提高,呈现明显的非线性趋势;加载频率对材料性能影响呈现复杂的非线性和耦合效应。文中采用Bouc-Wen模型并结合遗传算法,对材料非线性滞回特性进行了参数识别,取得了良好的拟合效果。综合分析发现,60%铁粉含量试样在不同工况下展现出优异的阻尼耗能性能。研究结果揭示了铁粉含量与MREs性能的相关性,为MREs的开发和优化提供了理论依据。
2024, 47(12):13-23. DOI: 10.11835/j.issn.1000.582X.2024.12.002
摘要:基于能量平衡原理对耦合中置式光伏Trombe墙的房间建立热舒适性动态评价模型,在冬季供暖模式下,对室内热舒适性进行评价,并研究了吸热板安装位置对室内热舒适性的影响。结果表明,中置式光伏Trombe墙虽能提升室内热舒适性,但仅能将室内热环境维持在基本舒适状态,从9:00到13:00室内热环境都偏冷,人体感觉不舒适。在太阳辐射强度较低时,太阳电池板和玻璃盖板形成的封闭空气夹层能使室内仍可以维持在较为舒适的温度。将吸热板安装到集热墙外表面,能在不增加成本的前提下,有效改善室内热环境,缩短室内不舒适时间1 h。采用文中构建的热舒适性评价模型可以方便地预测不同时刻室内热舒适性的变化情况,实现室内温度的动态管理。
2024, 47(12):24-34. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2024.251
摘要:滇池环湖截污干渠在输运农村农业面源污水时,TP质量浓度会沿程降低且在截污干渠末端低于水质净化厂设计进水质量浓度,导致水厂TP无法达标排放。为探究截污干渠主要设计参数对输运末端农村农业面源TP质量浓度的影响,为截污干渠设计提供技术参考,研究针对建设完善的滇池东岸截污干渠所运输的农村农业面源污水,以颗粒态磷为主要对象,利用FLUENT三维模拟软件构建了滇池东岸截污干渠流体的多相流模型并进行流动过程的模拟,分析了截面形状、粗糙度、水力直径、坡度等主要设计参数对干渠末端出口TP质量浓度的影响。结果表明,末端TP质量浓度圆形截面最低,梯形最高;末端出口TP质量浓度随粗糙度增大均升高;随水力直径或坡度的增大,矩形及梯形截面的末端出口TP质量浓度增加或降低,圆形截面则总体降低或变化不大。
2024, 47(12):35-44. DOI: 10.11835/j.issn.1000.582X.2024.12.004
摘要:为合理利用和科学消纳工程建设弃方,实现自然资本的保值增值,基于三维地理信息环境,将GIS技术、勘察信息大数据引入到山地城市工程建设土石方管理中来,提出了科学的工程建设弃方处置方法;采用实地观察法、文献调查法、访谈调查法等方法,提出了土石方资源化利用途径及方法,实现了将传统工程产生的土石方弃方资源化利用,变“废”为宝。并以重庆市北碚区为例,在国土空间规划编制中,开展了土石方资源化利用专项规划探索实践,对土石方资源化分类和价值效益进行分析,结合矿坑生态修复进行存储场地选址规划,发挥国土空间规划对项目落地的指导约束和保障作用,实现土石方资源集约高效利用。
2024, 47(12):45-56. DOI: 10.11835/j.issn.1000.582X.2024.12.005
摘要:我国西部荒漠区盐渍土分布广泛,由可溶性硫酸盐导致的道路基层拱胀破坏已不容忽视。文中采用Comsol Multiphysics软件,基于多相流理论进行浸润状态下非饱和水泥稳定类混合料水分输运数值模拟研究,以毛细压力作为水相输运驱动力、以饱和蒸气压作为水气相传输驱动力推导了非饱和多孔介质内水相和湿空气相动力控制方程及蒸发控制方程,建立了考虑蒸发作用的半浸泡非饱和混合料水分输运模型。依据水分传输试验得到了3种不同级配类型水稳碎石混合料毛细吸收特性,验证了模型的准确性。结果表明,XM结构毛细吸收系数最大,为0.09 g/cm2;GK次之,为0.085 g/cm2;GM的毛细吸收系数最小;对于非饱和多孔介质来说,前期孔内流体的对流作用主要是由水分毛细传输引起的,后期由于蒸汽压差的存在孔隙内水气对流较为强烈;半浸泡下非饱和水稳基层混合料内部盐分的传输不能忽视水分毛细作用及水分蒸发引起的对流作用的影响。研究结果完善了非饱和介质水分传输理论,并为探究水-盐在非饱和水泥基材料内部的迁移传输及数值模型的建立提供了参考。
2024, 47(12):57-69. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2023.263
摘要:盐水含水层CO2埋存能力是关乎中国实现碳中和目标的基础问题。四川盆地作为中国西南地区重要的油气产地,其深部盐水含水层的CO2埋存前景尚缺乏比较深入的定量研究。三叠系雷口坡组(T2l)是四川盆地的优质卤储层,其四段(T2l4)、三段(T2l3)、一段(T2l1)可作为CO2埋存的目标储层。基于多井并注超压解析解,采用MATLAB语言脚本CO2BLOCK,评估了雷口坡组深部盐水含水层的CO2埋存能力。结果表明:在连续注入CO2 30 a的条件下,四川盆地雷口坡组储层的CO2埋存能力为0.83 Gt,以雷口坡组四段的埋存能力最大,雷口坡组一段的埋存能力最小。雷口坡组四段、三段、一段的单井最大可持续注入速率分别为0.550、0.051、0.054 Mt/a,对应的最大可持续超压分别为3.09、5.67、6.55 MPa。T2l4、T2l3和T2l1这3个储层的经济最优方案(井数/口,井距/km)分别为:(16,17)(20,17)(16,19),经济最优方案对应的埋存容量分别为0.50、0.07、0.04 Gt。
2024, 47(12):70-82. DOI: 10.11835/j.issn.1000.582X.2024.12.007
摘要:研究提出了一种基于混合风格迁移的智能合约漏洞检测方法,旨在解决智能合约新漏洞出现时数据集不足和无法有效检测未知漏洞问题。首先,从智能合约源代码中提取抽象语法树,使用图注意力网络捕获节点间的依赖关系和信息流;然后,采用最大均值差异实现从旧漏洞到新漏洞的有效知识迁移,从而增加深度学习模型训练的数据量;最后,在分类器中融入MixStyle技术增强模型的泛化能力并提高对新型漏洞类型的识别准确度。实验结果表明,在4种漏洞类型的检测上,该方法在F1、ACC、MCC指标上优于BLSTM-ATT、BiGAS、Peculiar方法。
2024, 47(12):83-91. DOI: 10.11835/j.issn.1000.582X.2024.12.008
摘要:裂缝检测是结构安全性评估的重要途径,基于阈值分割的传统裂缝检测方法在光照不均匀、背景噪声污染严重的隧道环境下具有分割精度低,难以提取完整裂缝的缺点。针对该问题,提出一种基于机器视觉的隧道裂缝检测方法。首先,对采集到的隧道图像进行频域滤波与空域差分,以增强图像纹理特征;将经上述步骤分割后的图像通过设置面积参数Tv、饱和度参数Ts与特殊参数
2024, 47(12):92-99. DOI: 10.11835/j.issn.1000.582X.2024.12.009
摘要:电动汽车无线电能传输(electric vehicle wireless power transfer, EV-WPT)技术具有巨大的应用前景。但是车辆停靠过程中,由于各种因素导致耦合机构未对准或者发生角度偏移,从而降低系统的充电功率、效率甚至充电失败等。为解决上述问题,设计出一种新型的耦合机构,实现耦合机构全向的抗偏移能力;用杂间距的设计方式增强能量线圈之间的互感的同时,减小发射线圈的自感,减少了线圈绕制的用线量。另外利用双D型线圈与Q型线圈的解耦特性,将接收线圈与接收端补偿线圈做磁集成处理,节省了空间以及磁芯的用量;最后,搭建输出功率达1.4 kW的仿真模型,验证系统良好的抗偏移能力和恒流输出效果。
2024, 47(12):100-113. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2024.12.010
摘要:句子情感分类致力于挖掘文本中的情感语义,以基于BERT(bidirectional encoder representations from transformers)的深度网络模型表现最佳。这类模型的性能极度依赖大量高质量标注数据,而现实中标注样本往往比较稀缺,导致深度神经网络(deep neural network,DNN)容易在小规模样本集上过拟合,难以准确捕捉句子的隐含情感特征。尽管现有的半监督模型有效利用了未标注样本特征,但对引入未标注样本可能导致错误逐渐累积问题没有有效处理。半监督模型在对测试数据集进行预测后不会重新评估和修正上次的标注结果,无法充分挖掘测试数据的特征信息。研究提出一种新型的半监督句子情感分类模型。该模型首先提出基于K-近邻算法的权重机制,为置信度高的样本分配较高权重,尽可能减少错误信息在模型训练中的传播。接着,采用两阶段训练策略,使模型能对测试数据中预测错误的样本进行及时修正,通过多个数据集的测试,证明本模型在小规模样本集上也能获得良好性能。
2024, 47(12):114-123. DOI: 10.11835/j.issn.1000.582X.2024.12.011
摘要:在无线电能传输系统的设计中,为了提升系统的功率传输能力以及降低功率变换器件上的电压电流应力,笔者设计了一种双发射无线电能传输系统,该系统有2种工作模式:休眠工作模式和增强工作模式。当接收端所需功率较低时,其中1个发射端在休眠工作模式,仅由另外1个发射端为接收端提供能量;当接收端所需功率较高时,该发射端由休眠工作模式切换到增强工作模式,连同另外1个发射端一起为接收端提供能量。除此之外,针对2个独立发射端逆变器的输出电压相位不一致带来的能量抵消问题,笔者提出同步控制方法使二者保持同步以提升系统的功率传输能力,通过实验验证了所提方案的可行性和有效性。
2024, 47(12):124-136. DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2023.265
摘要:基于物理信息神经网络(physics-informed neuralnetworks,PINN)求解非线性瞬态热传导问题并识别随温度变化的导热系数。首先,基于热传导问题的控制方程,利用初始条件和边界条件,构建损失函数。然后,应用自动微分算法求解控制方程中温度的偏导数。使用梯度下降算法,更新网络参数,最小化损失函数,实现热传导正问题的求解,并讨论了不同隐藏层数、神经元数量和域内数据点数量对计算结果的影响。最后,采用PINN识别随温度变化的导热系数,利用控制方程、测量温度和计算温度的残差构建损失函数,通过梯度下降算法,更新网络参数和导热系数,使其逼近于精确解,并比较了不同的测点数量和测量误差对计算结果的影响。结果表明,PINN能够有效求解非线性瞬态热传导问题并识别与温度相关的导热系数。
2024, 47(12):137-150. DOI: 10.11835/j.issn.1000.582X.2024.12.013
摘要:二氧化钛(TiO2)基材料具有合适的带隙、丰富的表面活性位点以及环境友好等优点,常用于光电传感器的构建,并在环境污染物的高效富集及检测中有广阔的应用前景。 然而,TiO2较高的光生电荷复合率和较低的可见光利用效率严重限制了其光电化学(photoelectrochemical, PEC)性能的提升。文中从PEC传感检测机理出发,分析了影响TiO2基材料PEC传感性能的因素,系统地介绍了异质结构建、晶面调节、离子掺杂和染料敏化等改性策略,综述了TiO2基PEC传感器在不同环境污染物痕量检测中的应用,并对TiO2基材料在环境检测领域的发展进行了总结和展望,为进一步构建高灵敏度TiO2基PEC传感器提供了参考。