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湿陷性黄土卸荷试验及其微结构

科学技术与工程 2024年第27期24卷 11826-11833页

作者：刘昌旺郅彬任毅龙西安科技大学建筑与土木工程学院西安710054

湿陷性黄土在卸荷状态下的湿陷量与恒压下不同,通过试验从宏观与微观角度研究了卸荷作用下黄土湿陷量与微观结构变化情况。对铜川地区黄土进行湿陷性试验,测得不同埋深处恒压与卸荷的湿陷性系数,对比恒压与卸荷、湿陷系数的差异性,并结... 详细信息

湿陷性黄土在卸荷状态下的湿陷量与恒压下不同,通过试验从宏观与微观角度研究了卸荷作用下黄土湿陷量与微观结构变化情况。对铜川地区黄土进行湿陷性试验,测得不同埋深处恒压与卸荷的湿陷性系数,对比恒压与卸荷、湿陷系数的差异性,并结合电镜扫描(scanning electron microscope,SEM)与图像分析系统PCAS(particles and cracks analysis system)观测分析湿陷性黄土微观结构变化,得到不同埋深、卸荷量下微观参数孔隙面积占比、概率熵与平均形状系数等变化特征。结果表明:卸荷将有效提高湿陷起始压力,减少湿陷性的发生,相较于恒压条件下改变了湿陷性黄土孔隙面积、颗粒分布、排列方式等;微观结构主要以片状和蜂窝结构为主,随埋深与卸荷量增加,孔隙由疏到密、细小孔隙占比增加;概率熵逐渐增大、颗粒排列混乱且定向性变差,均一化程度降低;卸荷作用下黄土的湿陷系数、埋深与卸荷量有很强的相关性。

关键词：湿陷性黄土卸荷湿陷系数微结构

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延胡索乙素凝胶乳的制备工艺及性质研究

中国药学杂志 2024年第9期59卷 809-817页

作者：刘思美张丽华张婷婷郭可叶世莉薛淑月赵鹏陕西中医药大学药学院陕西中药基础与新药研究重点实验室西安712046

目的制备延胡索乙素凝胶乳剂,并对制剂稳定性和体外溶出特性进行考察。方法采用新生皂法与高压均质乳化法结合制备延胡索乙素凝胶乳,以粒径和多分散系数(polydispersity index,PDI)为评价指标,单因素结合响应面法筛选最优的延胡索乙素... 详细信息

目的制备延胡索乙素凝胶乳剂,并对制剂稳定性和体外溶出特性进行考察。方法采用新生皂法与高压均质乳化法结合制备延胡索乙素凝胶乳,以粒径和多分散系数(polydispersity index,PDI)为评价指标,单因素结合响应面法筛选最优的延胡索乙素凝胶乳处方,考察最优处方制凝胶乳剂生物学性质。结果最佳处方为m(白及多糖)-m(魔芋胶)=50∶1,三乙醇胺的质量分数为0.8%,硬脂酸的质量分数为2%,以最优处方制得延胡索乙素凝胶乳剂为乳白色,膏体细腻、均匀、有光泽,具有良好的保湿性,涂布性与稳定性;平均粒径约(1.56±0.04)μm,PDI值(0.434±0.03),24 h累计透过量(915.23±85.55)μg·cm-2。结论本研究所制备的延胡索乙素凝胶乳具有良好的物理性质和较好的透皮吸收率,研究成果可为进一步开发利用延胡索乙素提供参考。

关键词：延胡索乙素白及多糖凝胶乳响应面法透皮吸收

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X射线偏振探测器中的极化光电过程模拟

光学学报 2024年第3期44卷 321-328页

作者：郑人洲强鹏飞盛立志闫永清中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室陕西西安710119

采用蒙特卡罗程序Geant4模拟2~10 keV线偏振X射线光子在几种常用工作气体中的极化光电过程,明确了光电子出射位置、方位角分布与入射光子偏振方向、能量之间的响应关系。光电子的出射方向在入射光子偏振方向上的分布概率最高,且出射光... 详细信息

采用蒙特卡罗程序Geant4模拟2~10 keV线偏振X射线光子在几种常用工作气体中的极化光电过程,明确了光电子出射位置、方位角分布与入射光子偏振方向、能量之间的响应关系。光电子的出射方向在入射光子偏振方向上的分布概率最高,且出射光电子的方位角分布可近似为余弦平方函数。光子能量增大时,各角度光电子计数不同程度地减少,但都呈现出在方位角为0或π(-π)时有极大值的统计规律。此外,揭示并量化了气体厚度、气体组成、气体体积分数之比和光子能量对探测效率的影响规律。气体厚度越大、平均原子序数越大,则探测效率越高。光子能量增大会导致探测效率降低,而对于由Xe或Ar组成的工作气体,当光子能量大于某壳层电子结合能时,由于相应壳层电子开始被弹射出,探测效率会有一定程度的提高。这些结果可为X射线偏振探测器的结构设计提供理论依据和数据支持。

关键词： X射线光学 X射线偏振探测气体探测器极化光电过程探测效率

深基坑爆破减振孔作用下围护桩结构减振效应研究

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第7期55卷 2737-2750页

作者：任颖博蒋楠周传波姚颖康吕国鹏中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 江汉大学省部共建精细爆破国家重点实验室湖北武汉430056 江汉大学爆破工程湖北省重点实验室湖北武汉430056

基坑开挖爆破过程中振动荷载易对围护桩结构造成影响,临近围护桩结构预设爆破减振孔是重要控制手段。为评价爆破减振孔作用下围护桩结构的减振效应,以武汉地铁7号线巨龙大道站基坑爆破工程为背景,通过现场振动监测分析获得围护桩结构顶... 详细信息

基坑开挖爆破过程中振动荷载易对围护桩结构造成影响,临近围护桩结构预设爆破减振孔是重要控制手段。为评价爆破减振孔作用下围护桩结构的减振效应,以武汉地铁7号线巨龙大道站基坑爆破工程为背景,通过现场振动监测分析获得围护桩结构顶部振动速度;利用LS-DYNA软件建立基坑爆破数值计算模型,在结合现场监测数据验证计算模型及参数可靠性的基础上,采用控制变量法设计减振孔参数组合计算方案,计算分析各参数对减振效应的影响规律;提出围护桩结构稳定性的安全判据,在最优减振孔减振方案下,分析围护桩结构动力响应特征,并实现其现场工程应用检验。研究结果表明:减振孔的减振效应与减振孔的孔径、孔深、孔距和排数都存在相关性,其中减振孔的孔深、孔距和排数对减振效应的影响较大,而减振孔孔径对减振效应的影响较小;围护桩结构爆破振动速度安全判据为26.10 cm/s;以孔径为100 mm、间距为0.2 m、孔深为0.7 m的双排梅花型减振孔为优化设计方案,在此方案下,围护桩上最大振速为25.57 cm/s,小于爆破振速安全判据。

关键词：振动控制围护桩减振孔减振效应安全判据

空气源热泵室外蒸发器超疏水抑霜传热性能理论与实验研究

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工程热物理学报 2024年第5期45卷 1395-1404页

作者：谷雅秀邢庆庆李帅鹏韩怡李雅琪何桂香长安大学建筑工程学院西安710061 西部绿色建筑国家重点实验室/西安建筑科技大学西安710055

超疏水表面具有优异的抑霜性能,本文制备了接触角为156.7°的超疏水表面。建立可视化实验台,对比不同润湿性一维翅片表面湿空气凝结、液滴冻结与三维翅片管结霜、融霜过程异同。通过建立冷表面湿空气凝结和液滴冻结模型,揭示了超疏水表... 详细信息

超疏水表面具有优异的抑霜性能,本文制备了接触角为156.7°的超疏水表面。建立可视化实验台,对比不同润湿性一维翅片表面湿空气凝结、液滴冻结与三维翅片管结霜、融霜过程异同。通过建立冷表面湿空气凝结和液滴冻结模型,揭示了超疏水表面在结霜初期的抑霜机理。超疏水表面液滴总热阻约为普通表面的5.94倍,超疏水翅片管较普通翅片管,其结霜量降低了18.9%,化霜效率提升了21.2%。本研究为超疏水技术在换热器尺度上的应用奠定了实验和理论基础。

关键词：超疏水抑霜空气源热泵传热性能液滴凝结液滴冻结

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典型突出体水动力噪声特性与控制技术研究

船舶力学 2024年第5期28卷 771-786页

作者：刘永伟郑朋辉周文林商德江哈尔滨工程大学水声技术重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 哈尔滨150001 杭州应用声学研究所杭州310023

水下航行器利用外部突出体通过流动压力差进行自流冷却,可很好地避免水泵激励排水管路产生的低频线谱噪声,但突出体作为外部凸体产生的噪声会影响水下航行器的声隐身性能。针对矩形入口和圆形入口两种突出体模型,开展流场与声场的数值计... 详细信息

水下航行器利用外部突出体通过流动压力差进行自流冷却,可很好地避免水泵激励排水管路产生的低频线谱噪声,但突出体作为外部凸体产生的噪声会影响水下航行器的声隐身性能。针对矩形入口和圆形入口两种突出体模型,开展流场与声场的数值计算,分析不同流速条件下两种突出体水动力噪声的产生特性,发现矩形入口突出体比圆形入口突出体的辐射噪声小。为进一步降低噪声,采用锯齿结构对矩形入口突出体进行流动控制,发现在矩形入口前缘添加锯齿的降噪效果优于在尾缘添加锯齿,并归纳了具有最佳降噪效果的锯齿参数。为验证数值计算结果,分别加工了四种突出体模型,并在重力式低噪声水洞中开展试验测试。结果表明,采用锯齿优化的矩形入口突出体,在10~2000 Hz范围内有较好的降噪效果。上述研究成果可为水下航行器突出体的低噪声设计提供参考。

关键词：突出体水动力噪声流动控制锯齿结构

考虑温度变化的新能源汽车动力电池荷电状态估计

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西安交通大学学报 2024年

作者：孙君光杜睿陈立新李慧王斌赵雪茹董秀辉工业产品环境适应性全国重点实验室中国电器科学研究院股份有限公司西安交通大学机械工程学院

针对温度变化应用场景下新能源汽车动力电池荷电状态（State of Charge， SOC）估计不精确问题，提出了一种基于神经网络和无迹卡尔曼滤波修正的电池SOC估计方法。首先，考虑温度变化影响建立动态参数的Thevenin等效电路模型。分析温度... 详细信息

针对温度变化应用场景下新能源汽车动力电池荷电状态（State of Charge， SOC）估计不精确问题，提出了一种基于神经网络和无迹卡尔曼滤波修正的电池SOC估计方法。首先，考虑温度变化影响建立动态参数的Thevenin等效电路模型。分析温度变化条件下的电池开路电压变化特性，确定电池SOC与开路电压之间的对应关系。同时，分析温度变化条件下的电池容量变化特性，采用神经网络训练电池容量随温度变化的神经网络温度因子。进一步，通过带遗忘因子的递推最小二乘法辨识模型动态参数。在此基础上，利用神经网络温度因子和无迹卡尔曼滤波实时修正以实现温度变化条件下的精确SOC估计。结果表明：相比于传统的电池SOC估计方法，考虑温度变化的电池SOC估计方法可以显著提高SOC估计精度。在﹣15℃低温环境下，所提出的方法使SOC估计精度提高了2.77%。

关键词：新能源汽车动力电池荷电状态估计神经网络无迹卡尔曼滤波

融合工况预测的燃料电池汽车里程自适应等效氢耗最小控制策略

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工程科学学报 2024年第2期46卷 376-384页

作者：林歆悠叶锦泽王召瑞福州大学机械工程及自动化学院福州350002

为有效地提高插电式燃料电池汽车的经济性,实现燃料电池和动力电池的功率最优分配,考虑到行驶工况、电池荷电状态(State of charge,SOC)、等效因子与氢气消耗之间的密切联系,制定融合工况预测的里程自适应等效氢耗最小策略.通过基于误... 详细信息

为有效地提高插电式燃料电池汽车的经济性,实现燃料电池和动力电池的功率最优分配,考虑到行驶工况、电池荷电状态(State of charge,SOC)、等效因子与氢气消耗之间的密切联系,制定融合工况预测的里程自适应等效氢耗最小策略.通过基于误差反向传播的神经网络来实现未来短期车速的预测,分析未来车辆需求功率变化,同时借助全球定位系统规划一条通往目的地的路径,智能交通系统便可获取整个行程的交通流量信息,利用行驶里程和SOC实时动态修正等效消耗最小策略中的等效因子,实现能量管理策略的自适应性.基于MATLAB/Simulink软件,搭建整车仿真模型与传统的能量管理策略进行仿真对比验证.仿真结果表明,采用基于神经网络的工况预测算法能够较好地预测未来短期工况,其预测精度相较于马尔可夫方法提高12.5%,所提出的能量管理策略在城市道路循环工况(UDDS)下的氢气消耗比电量消耗维持(CD/CS)策略下降55.6%.硬件在环试验表明,在市郊循环工况(EUDC)下的氢气消耗比CD/CS策略下降26.8%,仿真验证结果表明了所提出的策略相比于CD/CS策略在氢气消耗方面的优越性能,并通过硬件在环实验验证了所提策略的有效性.

关键词：燃料电池汽车能量管理策略等效消耗最小策略工况预测反向传播神经网络

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基于多传感融合的巷道三维空间映射

煤炭学报 2024年第9期49卷 4019-4026页

作者：刘峰王宏伟刘宇中国煤炭工业协会北京100013 中国煤炭学会北京100013 太原理工大学山西省煤矿智能装备工程研究中心山西太原030024 太原理工大学机械工程学院山西太原030024 智能采矿装备技术全国重点实验室山西太原030032

针对我国煤矿掘进工作面智能感知能力不足的问题,提出了一种基于多传感融合的煤矿巷道三维空间映射方法。该方法利用激光雷达等3D传感器预览煤矿巷道环境信息,并构建实时自主映射模型,为大型煤机装备提供空间感知信息。基于姿态感知理... 详细信息

针对我国煤矿掘进工作面智能感知能力不足的问题,提出了一种基于多传感融合的煤矿巷道三维空间映射方法。该方法利用激光雷达等3D传感器预览煤矿巷道环境信息,并构建实时自主映射模型,为大型煤机装备提供空间感知信息。基于姿态感知理论的多传感融合技术,对扩展卡尔曼滤波器算法进行优化,通过局部误差状态滤波估计和全局状态迭代估计,提出了一种基于距离残差的空间映射方法,实现了在几何退化的巷道环境下全局地图的快速更新和映射的高精度。其主要贡献在于将多传感器数据进行融合,构建出高精度的地下三维地图,并提高了巷道环境的智能感知能力和自主操作水平。首先,采用先进的激光雷达(LiDAR)传感器获取巷道内部的点云数据,提取点云特征,并建立帧间特征映射模型,从而构建出厘米级别的地下三维地图。同时,通过迭代误差状态的卡尔曼滤波器实现激光雷达与惯性导航的数据融合,提高了系统的鲁棒性,确保了地下三维地图的准确性和稳定性。此外,还考虑了井下粉尘和水雾等因素对巷道三维空间映射精度的影响,优化卡尔曼滤波增益调节激光雷达里程计权重,增强了低质量浓度粉尘条件下三维空间映射的环境适应性。实验结果表明,相较于LeGO-LOAM和LINS,笔者提出的三维空间映射方法在轨迹估计准确度、映射地图的点云数量以及点云密度等方面均表现更优。笔者所提出的方法可用于高精度、快速更新三维地图的自主掘进装备,提高煤矿掘进工作面的智能化水平,为巷道环境的智能化感知和自主作业提供了数据支持。

关键词：三维空间映射巷道智能感知扩展卡尔曼滤波点云地图