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基于MICP的固化粉尘微生物抑尘剂试验研究

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煤矿安全 2024年第3期55卷 91-98页

作者：高广义中铁隧道勘察设计研究院有限公司广东广州511458

为降低露天煤矿排土场粉尘浓度,减轻和防止粉尘危害。基于微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)固化粉尘技术,探究了环境因素(温度、pH)对巴氏芽孢杆菌生长的影响,通过测定CaCO_(3)的产量来评估细菌浓度、胶结液浓度和营养液浓度对固化效果的影响... 详细信息

为降低露天煤矿排土场粉尘浓度,减轻和防止粉尘危害。基于微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)固化粉尘技术,探究了环境因素(温度、pH)对巴氏芽孢杆菌生长的影响,通过测定CaCO_(3)的产量来评估细菌浓度、胶结液浓度和营养液浓度对固化效果的影响;通过设计正交试验,采用矩阵分析法对巴氏芽孢杆菌微生物抑尘剂配比进行优化,提出1种新型高效、环保矿用微生物抑尘剂。结果表明:巴氏芽孢杆菌的最佳培养条件为30~35℃、pH7.5左右,微生物抑尘剂适用于偏高温、中碱性环境下的露天煤矿;微生物诱导碳酸钙沉淀过程CaCO_(3)的生成量与营养物质浓度和菌液浓度呈正相关关系,CaCO_(3)的生成量随胶结液浓度(尿素、氯化钙)增大呈现先增大后减小的趋势;巴氏芽孢杆菌微生物抑尘剂具有良好的渗透性、抗强风、保水、抗雨淋等综合性能,巴氏芽孢杆菌微生物抑尘剂成分配比优化方案为:巴氏芽孢杆菌菌液OD600值为1,胶结液(尿素、氯化钙混合溶液)取0.5 mol/L,营养物质溶液取2 g/L。

关键词：煤矿降尘微生物抑尘剂巴氏芽孢杆菌 MICP 粉尘防治

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基于深度学习的化纤产品缺陷检测技术研究

基于深度学习的化纤产品缺陷检测技术研究

作者：高广源天津职业技术师范大学

学位级别：硕士

化纤是一种重要纺织原料,在生产过程中,由于压力不均、机械抖动等问题,会产生成型不良、油污污染等缺陷,影响产品质量,所以在产品出厂前对其进行缺陷检测尤为重要。目前主要采用人工灯检法,该方法受主观因素影响大,易漏检且检测结果一... 详细信息

化纤是一种重要纺织原料,在生产过程中,由于压力不均、机械抖动等问题,会产生成型不良、油污污染等缺陷,影响产品质量,所以在产品出厂前对其进行缺陷检测尤为重要。目前主要采用人工灯检法,该方法受主观因素影响大,易漏检且检测结果一致性差。本文提出改进深度学习算法,实现化纤产品的表面缺陷的自动检测。(1)设计并实现缺陷在线检测硬件系统并构建数据集。根据缺陷性状设计并搭建图像采集硬件环境,包括传感器、控制器、交换机、服务器等;计算相关参数选择能够满足要求的工业相机及镜头,优化光源种类及打光方式,在线采集高质量缺陷图像;通过多边形方式对图像中的缺陷进行标注,构成数据集。(2)设计了一种特征增强的数据预处理方法。运用二值化滤波、连通域提取、霍尔圆检测、遮罩裁剪等图像处理技术,消除杂乱背景干扰;利用滤波锐化等算法,突出强化所需检测特征;实验对比研究了深度学习模型不同主干网络和不同优化器对网络训练性能的影响,并确定最佳网络模型。与原始图像相比,使用背景去除和特征增强的图像,缺陷检出准确率提高11.2个百分点,检出效果理想。(3)改进了主流级联检测结构,以满足工业现场检测对召回率的严格要求。设计了前后置头,在前置头中,采用更低的Io U(Intersection over Union)阈值,以选择更多的预选框进入逐级调整的过程,减少漏检;后置头作为实例分割头,利用最优检测框,提高实例分割的检测精度;设计了基于残差的信息流结构以对齐和连接各检测头提取的特征,送入实例分割头,保留浅层和逐级调整的深层特征,提高分割的检测效果;引入组归一化和权重归一化,解决了微批次造成的训练不稳定。改进方法在实例分割的平均精度提升了2.2个百分点,检测框的平均召回提升了14.2个百分点,具有明显的性能优势。通过研究化纤产品缺陷特征,设计并实现了图像在线采集系统、数据预处理方法以及深度学习模型网络结构;通过消融实验及对比实验证明,本文提出的基于深度学习的化纤产品缺陷检测技术能够有效检出化纤产品的外观缺陷,具有较大的实用价值。

关键词：化纤缺陷表面检测图像技术分类网络实例分割

高速列车曲线通过性能分析及脱轨影响因素研究

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铁道科学与工程学报 2024年第3期21卷 901-912页

作者：高广军卓天宇关维元重载快捷大功率电力机车全国重点实验室湖南长沙410075 中南大学交通运输工程学院轨道交通安全教育部重点实验室湖南长沙410075 轨道交通列车安全保障技术国家地方联合工程研究中心湖南长沙410075

列车往往会因为线路不平顺或自身运行状态问题发生脱轨事故,由于实际运行情况下列车以编组形式出现,因此对编组列车脱轨评价对象的筛选以及在此基础上的影响因素分析是至关重要的。在SIMPACK中建立编组列车动力学仿真模型,针对脱轨系数... 详细信息

列车往往会因为线路不平顺或自身运行状态问题发生脱轨事故,由于实际运行情况下列车以编组形式出现,因此对编组列车脱轨评价对象的筛选以及在此基础上的影响因素分析是至关重要的。在SIMPACK中建立编组列车动力学仿真模型,针对脱轨系数和轮重减载率这2种评价指标,采用数值仿真分析方法筛选典型运行状态下8编组列车在不同评价体系下的评价对象,比较轨道不平顺性、轨底坡、运行速度、曲线半径以及曲线超高这5种脱轨影响因素的变化规律,并采用全因子采样的方法对影响因素进行均匀采样,应用Sobol全局敏感性分析方法对影响列车脱轨的影响因素进行权重分析。研究结果表明:在编组列车26种不同工况下,第1节车的相同位置脱轨系数较其他车辆最大,该车前转向架前轮对的轮重减载率及其弯道内侧车轮的脱轨系数最大的情况分别占85%和81%,两者可以作为编组列车脱轨影响因素分析的目标。轨道不平顺性系数和轨底坡对于高速列车脱轨的影响较小,其变化趋势接近线性。运行速度对于高速列车运行安全性的影响最大,其次是曲线半径,然后则是曲线超高。运行速度对于列车运行产生的影响相对较大,即最容易导致列车曲线通过脱轨事故的发生,在实际运行环节中应当予以重视。

关键词：编组列车脱轨因素对象评估 Sobol全局敏感性分析轨道安全

多芯绞扭Nb_(3)Sn超导股线弹塑性损伤和临界电流不可逆退化的细观力学建模

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Acta Mechanica Sinica 2024年第4期40卷 49-60页

作者：景泽张雨 Institute of Extreme Mechanics and School of Aeronautics Northwestern Polytechnical UniversityXi’an710072China

Nb_(3)Sn被广泛接受是实现高场超导磁体的关键材料.然而,Nb_(3)Sn是脆性材料且其超导性能具有应变敏感性.在强磁场应用中,Nb_(3)Sn股线会受到显著的弹塑性应变甚至损伤,导致其载流能力下降.本文基于细观力学方法建立了三维平均场均匀化... 详细信息

Nb_(3)Sn被广泛接受是实现高场超导磁体的关键材料.然而,Nb_(3)Sn是脆性材料且其超导性能具有应变敏感性.在强磁场应用中,Nb_(3)Sn股线会受到显著的弹塑性应变甚至损伤,导致其载流能力下降.本文基于细观力学方法建立了三维平均场均匀化模型,研究多芯绞扭Nb_(3)Sn超导股线的弹塑性损伤行为和临界电流的不可逆退化.计算股线在单调和循环载荷作用下的等效应力-应变曲线以及Nb_(3)Sn内部的应变分布.采用辅以损伤引起退化的应变不变量标度律来表征临界电流的不可逆退化.研究发现,绞扭对股线弹塑性损伤行为和应变导致的临界电流退化起着重要作用.随着绞扭节距的增大,复合股线的刚度增大,应变极限(超过该极限时芯丝开始损伤)急剧减小.累积残余应变和芯丝的损伤共同导致超导股线临界电流的不可逆退化.实验观察到的“断崖式不可逆退化”是由于Nb_(3)Sn芯丝的损伤造成的.从力学的角度,短绞节距是缓解应变引起超导股线临界电流不可逆退化的良好选择.

关键词：临界电流弹塑性损伤 Nb_(3)Sn 弹塑性应变细观力学超导性能股线循环载荷

极高水压下微裂隙竖井井底车场硐室堵水注浆施工关键技术——以大瑞铁路高黎贡山隧道1#竖井为例

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隧道建设（中英文） 2024年第5期44卷 1086-1095页

作者：高广义翟康博谷晴天中铁隧道局集团特种高新技术有限公司上海200120

为有效解决极高水压下微裂隙狭小硐室安全掘进中突水淹井的施工难题,依托大瑞铁路高黎贡山隧道1#竖井井底车场硐室超前堵水施工,针对竖井极高水压(7.6 MPa),地层蒙脱石含量高、可注性差,井底排水能力有限,注浆堵水难度大、要求高等特点... 详细信息

为有效解决极高水压下微裂隙狭小硐室安全掘进中突水淹井的施工难题,依托大瑞铁路高黎贡山隧道1#竖井井底车场硐室超前堵水施工,针对竖井极高水压(7.6 MPa),地层蒙脱石含量高、可注性差,井底排水能力有限,注浆堵水难度大、要求高等特点,在钻注设备选型配套和设备拆卸吊装、极高水压防突措施、超前堵水启动和结束标准制定等方面进行现场试验研究与应用,得出以下结论:1)提出极高水压下微裂隙深大竖井井底车场超前堵水注浆“合理步距、封堵水流;由外到内、环环相扣;间隔跳孔、锁定水源;增加补孔、局部加强”的原则;2)定制大功率窄体履带式液压钻机并配置无级变速超高压低流量双液泵,满足狭小空间钻机反复拆、吊快速安全施工;3)采用溶液型的改性脲醛树脂,以2~3倍静水压力作为注浆终压,有效解决了地层可注性差的问题,达到了较好的堵水效果;4)通过原位压水试验预测前方涌水量并结合井内实际抽排能力,明确“以堵为主、限量排放”的治水原则,利用钻孔压水试验计算渗透系数并以此来制定超前注浆启动标准,以达到注浆效果的渗透系数确定堵水结束标准;5)确定注浆最优循环长度为25 m,综合施工效率达到最高。

关键词：极高水压深大竖井铁路隧道注浆设备配套高压堵水

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基于误差累积因子的高超声速飞行器渐进控制

航空学报 2024年

作者：梁帅高广乐曲晓雷李雅君西安理工大学自动化与信息工程学院西北工业大学自动化学院西安现代控制技术研究所

研究高超声速飞行器在模型未知情况下的轨迹渐进跟踪控制问题。在缺乏模型先验知识的情况下，尽管传统基于神经网络/模糊系统的智能控制算法能够通过对模型中未知动态进行重构和补偿实现对期望指令的稳定跟踪，但是由于重构误差的存在... 详细信息

研究高超声速飞行器在模型未知情况下的轨迹渐进跟踪控制问题。在缺乏模型先验知识的情况下，尽管传统基于神经网络/模糊系统的智能控制算法能够通过对模型中未知动态进行重构和补偿实现对期望指令的稳定跟踪，但是由于重构误差的存在，并不能获得精确跟踪结果。为解决高超声速飞行器在未知模型下的渐进跟踪控制问题，本文引入误差累积因子的概念构建了一种改进型Lyapunov函数，并基于此设计了一种新型模糊自适应控制算法，该算法通过保证设计的Lyapunov函数始终有界来实现系统的渐进跟踪性能，无需对模糊重构误差进行额外处理。Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的稳定性，对比仿真验证了所提控制算法的有效性。

关键词：高超声速飞行器误差累积因子渐进控制重构误差自适应控制

受电弓仿生导流罩对高速列车横风气动特性影响研究

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铁道科学与工程学报 2024年第3期21卷 936-948页

作者：张洁丁艳思邓海韩帅高广军中南大学重载快捷大功率电力机车全国重点实验室湖南长沙410075 中南大学交通运输工程学院轨道交通安全教育部重点实验室湖南长沙410075 轨道交通列车安全保障技术国家地方联合工程研究中心湖南长沙410075 中车长春轨道客车股份有限公司总体研发部吉林长春130062

横风作用下高速列车气动横向力和倾覆力矩显著增加,气动性能显著恶化,列车脱轨、倾覆可能性增大,严重影响列车运行安全。受电弓作为高速列车核心的外突部件,直接受到横风的影响,因此改善受电弓区域的横风气动性能显得尤为重要。以鞘翅... 详细信息

横风作用下高速列车气动横向力和倾覆力矩显著增加,气动性能显著恶化,列车脱轨、倾覆可能性增大,严重影响列车运行安全。受电弓作为高速列车核心的外突部件,直接受到横风的影响,因此改善受电弓区域的横风气动性能显得尤为重要。以鞘翅目生物形态为原型,构建受电弓仿生导流罩几何外形,并以8车编组高速列车为基准,建立4种不同的计算模型:原始模型(模型Ⅰ)、仅受电弓Ⅰ加装导流罩(模型Ⅱ)、仅受电弓Ⅱ加装导流罩(模型Ⅲ)、受电弓Ⅰ和Ⅱ均加装导流罩(模型Ⅳ)。基于三维稳态SST k-ω双方程湍流模型,分析不同方案下高速列车整车以及受电弓区域的横风气动性能。研究结果表明:安装受电弓导流罩后,气流更为平顺地越过受电弓区域,阻滞效应减小,下游车体顶部和受电弓Ⅱ(升弓)区域的气流速度有所增加,同时造成列车背风侧的流场结构改变。相比原始模型(模型Ⅰ),导流罩模型(模型Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ)均可减小列车气动横向力和倾覆力矩,其中模型Ⅱ和模型Ⅲ的横向力分别减少9.65%、4.18%,倾覆力矩分别减少11.47%、4.37%;受电弓Ⅰ与受电弓Ⅱ均被包裹的模型Ⅳ效果最为显著,8车编组列车横向力和倾覆力矩分别减少11.39、16.81%。研究成果可为横风环境下新一代高速列车受电弓区域优化设计提供参考。

关键词：高速受电弓仿生导流罩横风适应性速度分布

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胡耀邦与洋厂长的“三斧头”

百年潮 2012年第1期 80-80页

作者：高广景不详

1984年11月的一天，工作人员把一份《国内动态清样》送到中共中央总书记胡耀邦的案头。他认真地阅读、思考，最终在《洋厂长的“三斧头”》一文旁作了重要批示，并指示将他的批示印成政治局参阅文件，加发中央各部门领导同志。

关键词：胡耀邦厂长中共中央总书记工作人员部门领导政治局批示

基于辅助磁芯阻抗自适应调整的输电线路在线稳定取能方法

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电力系统保护与控制 2024年第10期52卷 74-83页

作者：詹坤高广德陈亚龙罗劲浩李光竹三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 湖北能源集团鄂州发电有限公司湖北鄂州430010

针对输电线路电流大范围波动导致在线取能装置能量溢出的问题,为保障取能需求提出了一种基于辅助磁芯阻抗自适应调整的输电线路在线稳定取能方法。通过增添辅助磁芯,构建取能支路和信号支路的多磁路模型来达到稳定取能的目的。基于母线... 详细信息

针对输电线路电流大范围波动导致在线取能装置能量溢出的问题,为保障取能需求提出了一种基于辅助磁芯阻抗自适应调整的输电线路在线稳定取能方法。通过增添辅助磁芯,构建取能支路和信号支路的多磁路模型来达到稳定取能的目的。基于母线电流、取能支路线圈电流和信号支路线圈电流之间的联系,在Matlab/Simulink仿真和试验平台上搭建了相应的取能模型。分别在不同电流、有无辅助磁芯两种工况下探究取能支路的运行效果,同时对成本、控制复杂度及可靠性进行分析。最后的仿真和试验结果表明,输电线路电流由30 A上升至100 A,取能负载输出电压仍能维持在稳定范围内,在无须额外供电模块的条件下也能保障取能负载输出电压,满足在线监测装置的供电需求。

关键词：在线取能辅助磁芯阻抗调整宽范围电流输出电压低发热