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岛状多年冻土区高速铁路路基热状态及工程措施效果分析

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铁道学报 2024年第3期46卷 145-154页

作者：刘晓贺蔡德钩闫宏业张先军王斌刘浩中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中国国家铁路集团有限公司工程管理中心北京100844 黑龙江铁路发展集团有限公司黑龙江哈尔滨150000

为揭示岛状多年冻土区高速铁路路基热状态,提出合理有效的制冷结构,在新建哈尔滨至伊春高速铁路某车站试验段开展现场监测,获得岛状多年冻土的地温数据;基于实测地温数据,采用冻土水热耦合理论,对将在试验段实施的两侧双排普通热棒路基... 详细信息

为揭示岛状多年冻土区高速铁路路基热状态,提出合理有效的制冷结构,在新建哈尔滨至伊春高速铁路某车站试验段开展现场监测,获得岛状多年冻土的地温数据;基于实测地温数据,采用冻土水热耦合理论,对将在试验段实施的两侧双排普通热棒路基、两侧双排+中心单排全季热棒路基、两侧单排+基底横向通铺全季热棒路基3种制冷路基结构进行数值模拟,对比了3种制冷路基结构的地温分布特征及对下伏岛状多年冻土的降温效果。研究结果表明:铁力地区年均气温和降水呈增大趋势,天然场地岛状多年冻土地温在-0.3℃左右,属于高温极不稳定多年冻土。3种制冷路基结构中,两侧单排+基底横向通铺全季热棒对岛状多年冻土保护及降温效果最优,两侧双排普通热棒最差。普通热棒路基的多年冻土上限呈“两侧凸,中间凹”形态,抬升不明显;全季热棒路基的多年冻土上限呈“上凸缓斜平顶”形态,抬升显著。研究成果可对多年冻土区高速铁路路基建设和结构优化提供技术支撑。

关键词：寒区铁路路基岛状多年冻土普通热棒全季热棒冻土上限

基于耗散能的高速铁路路基填料动力安定临界阈值研究

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铁道学报 2024年第3期46卷 99-111页

作者：毕宗琦叶阳升蔡德钩闫宏业张先军尧俊凯苏珂中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道系统全国重点实验室北京100081 中国国家铁路集团有限公司北京100844 中国国家铁路集团有限公司工程管理中心北京100844

科学评估高速铁路路基服役安定特性是保障复杂环境下路基百年服役期的耐久稳定的重要理论手段。对典型高速铁路路基粗粒土填料开展长期循环加载动三轴试验,揭示了不同围压、动载幅值等因素对填料变形发展规律的影响,基于A塑性安定、B塑... 详细信息

科学评估高速铁路路基服役安定特性是保障复杂环境下路基百年服役期的耐久稳定的重要理论手段。对典型高速铁路路基粗粒土填料开展长期循环加载动三轴试验,揭示了不同围压、动载幅值等因素对填料变形发展规律的影响,基于A塑性安定、B塑形蠕变、C增量破坏3类安定状态分析了长期变形收敛趋势以及耗散能变化规律。构建了单位体积耗散能与安定状态的关联,提出了基于等效单位体积耗散能的安定临界状态判别标准和动应力、动应变阈值确定方法。本文研究的典型填料,引起高铁路基填料由稳定的安定状态向不稳定的增量破坏状态的临界动应变所处范围为0.8×10^(-3)~1.3×10^(-3)。研究结果可对涉及列车动载长期作用下的高速铁路路基安定性分析和长期稳定性评估提供理论参考。

关键词：高速铁路路基填料安定理论耗散能长期变形临界状态

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沙河高教园区慢行系统中的交通科技简析

智能建筑与智慧城市 2024年第2期 166-168页

作者：肖磊北京未来科学城科技发展有限公司

随着沙河高教园区的入驻高校学生以及职住人口数量的不断增加,园区交通治理压力也随之增大。究其原因主要是人口不断的增长,交通拥堵、交通违法日益增长的问题对园区的职住人群造成了很大的困扰。文章运用分析法和文献研究法,针对高教... 详细信息

随着沙河高教园区的入驻高校学生以及职住人口数量的不断增加,园区交通治理压力也随之增大。究其原因主要是人口不断的增长,交通拥堵、交通违法日益增长的问题对园区的职住人群造成了很大的困扰。文章运用分析法和文献研究法,针对高教园区快速发展中的交通问题展开了研究,并提出了新增电子警察、智慧行人过街、更换新型自适应交通信号机等科技设备,以及发起镇街联动交通治理的相关解决方案。

关键词：慢行系统高教园区交通科技交通治理

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微米级选区激光熔化316L不锈钢的拉伸力学性能

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金属学报 2024年第2期60卷 211-219页

作者：张楠张海武王淼辉中机新材料研究院(郑州)有限公司郑州450001 中国机械科学研究总院集团有限公司北京100044

为辅助理解金属材料高精密增材制造成形机理,本工作利用微米级选区激光熔化(micro-selective laser melting,M-SLM)技术制备了316L不锈钢,对其拉伸性能及断裂行为进行了研究,并对断后横向和纵向拉伸试样显微组织和断口形貌进行了表征与... 详细信息

为辅助理解金属材料高精密增材制造成形机理,本工作利用微米级选区激光熔化(micro-selective laser melting,M-SLM)技术制备了316L不锈钢,对其拉伸性能及断裂行为进行了研究,并对断后横向和纵向拉伸试样显微组织和断口形貌进行了表征与分析,对近断面塑性变形区的晶粒取向、晶界特征分布等进行了电子背散射衍射(EBSD)分析。结果表明:M-SLM制备316L不锈钢晶粒内部存在尺寸为100~300 nm的胞状组织结构,拉伸断口呈韧窝状,窝口直径80~500 nm,这使得316L不锈钢的横向平均抗拉强度达692.1 MPa,纵向平均断后延伸率达54.6%,明显优于传统SLM技术制备的316L不锈钢。M-SLM制备316L不锈钢在拉伸过程中奥氏体Σ3孪晶界的出现与晶粒取向有关,其在取向接近的晶粒中较易出现。进一步分析指出,Σ3晶界的出现阻断了特殊晶界网络的连通性。通过基于EBSD的矩形截面法对共格Σ3(Σ3_(c))和非共格Σ3(Σ3_(ic))晶界进行了统计分析,显示316L横向拉伸试样近断口区的Σ3_(c)和Σ3_(ic)晶界数量百分比分别约为43%和57%,而纵向拉伸试样近断口区的Σ3_(c)晶界数量百分比提高至约70%。Σ3_(c)孪晶界的增加使得总晶界能降低,是导致M-SLM制备316L不锈钢纵向拉伸强度普遍低于横向拉伸强度的原因。

关键词：微米级选区激光熔化 316L不锈钢拉伸性能 Σ3晶界孪晶

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基于几何语义铁路隧道参数化建模研究

铁道工程学报 2024年第5期41卷 87-93页

作者：谭衢霖郭泽卢文龙解亚龙史瑞昌秦琳鲍榴北京交通大学北京100044 中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081

研究目的:为提高铁路隧道BIM建模效率及铁路隧道参数模型的通用性,解决商业BIM软件内置几何约束表征对二次开发参数化隧道建模的限制问题,本文基于独立几何语义对铁路隧道参数化建模进行研究,构建铁路隧道优化参数建模流程,发展相应的... 详细信息

研究目的:为提高铁路隧道BIM建模效率及铁路隧道参数模型的通用性,解决商业BIM软件内置几何约束表征对二次开发参数化隧道建模的限制问题,本文基于独立几何语义对铁路隧道参数化建模进行研究,构建铁路隧道优化参数建模流程,发展相应的参数化算法,并采用开源几何造型库进行实现。研究结论:(1)提出了一种铁路隧道参数化建模流程与铁路隧道实体模型生成方法;(2)基于几何语义对铁路隧道横断面进行分解,确定了描述横断面所需参数;(3)确定了三种横断面轮廓分段形式下的参数关系,提出了一种优化铁路隧道参数化算法;(4)基于Open Cascade开源几何造型库,实现并验证了该铁路隧道参数化算法的优越性;(5)本文提出的铁路隧道参数化算法不受常用建模软件内置几何约束表征方式的限制,可直接绘制隧道断面轮廓并生成三维实体模型,能满足铁路隧道实体建模需求,提高铁路隧道实体建模效率与铁路隧道参数化建模的通用性。

关键词：几何语义 BIM技术铁路隧道参数化建模信息模型

中国石油工业上游前景与未来理论技术五大挑战

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石油学报 2024年第1期45卷 1-14页

作者：贾承造中国石油天然气集团有限公司北京100007

中国石油工业上游取得了举世瞩目的成就,在资源困难的条件下原油年产量保持在2×10^(8)t水平,天然气产量实现了快速增长,2022年的天然气产量达2200×10^(8)m^(3)。中国已成为世界第四大产气国。通过探讨中国石油天然气的勘探开发形势,... 详细信息

中国石油工业上游取得了举世瞩目的成就,在资源困难的条件下原油年产量保持在2×10^(8)t水平,天然气产量实现了快速增长,2022年的天然气产量达2200×10^(8)m^(3)。中国已成为世界第四大产气国。通过探讨中国石油天然气的勘探开发形势,分析中国石油工业上游面临的理论技术挑战,展望了未来中国石油工业的发展前景。中国油气勘探开发已全面进入深层、深水、非常规领域。预测直到2035年中国的原油产量将在2×10^(8)t稳产,天然气产量将在3000×10^(8)m^(3)稳产。中国石油工业上游的发展面临着来自深层、深水、非常规、老油气田提高采收率以及碳捕集与封存(CCS)/碳捕集、利用与封存(CCUS)五大领域的理论与技术挑战。未来石油工业的发展将更多地依靠深层、深水、非常规领域的油气地质理论和技术创新。形成新一代适应深层、深水、非常规油气勘探开发的理论、技术、装备与高效施工作业队伍是目前实现油气高效益、低成本开发的关键。先进的适应深层、深水、非常规油气勘探开发,以及老油田提高采收率和CCS/CCUS业务的技术与装备是未来一段时期发展的关键。

关键词：石油工业上游油气勘探开发前景理论技术挑战深层深水非常规油气提高采收率碳中和

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典型气候环境对弓网动态耦合特性的影响研究

铁道工程学报 2024年第6期41卷 71-75,92页

作者：姚永明杨佳邵智伟王婧杨志鹏张文轩中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081 中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

研究目的:针对复杂的气候环境对电气化铁路受电弓-接触网系统的影响展开讨论,重点围绕环境温度、横风和覆冰条件三个方面对弓网系统动态耦合性能影响的研究现状和进展进行阐述,并针对目前的研究,展望了关于复杂气候条件下弓网关系在后... 详细信息

研究目的:针对复杂的气候环境对电气化铁路受电弓-接触网系统的影响展开讨论,重点围绕环境温度、横风和覆冰条件三个方面对弓网系统动态耦合性能影响的研究现状和进展进行阐述,并针对目前的研究,展望了关于复杂气候条件下弓网关系在后续应该重点关注的研究方向和发展趋势。研究结论:(1)结合弓网受流过程的动力学特性,丰富环境与电弧温度场的传递特性,加深横风、覆冰条件下接触网振动特性研究;(2)建立多物理场耦合的弓网模型与仿真,充分考虑温度、机械系统、流体和电流等多场耦合效应;(3)改进现有的检测手段与检测算法,及时预测和识别环境因素对弓网系统造成的故障;(4)开发抑制横风引起接触网舞动的装置,研究接触网防冰和除冰技术,减小横风、覆冰对弓网动态受流性能的影响;(5)本研究成果可为弓网关系研究方向提供参考。

关键词：弓网系统气候温度横风覆冰

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有机液体载氢储运技术研究进展及应用场景

储能科学与技术 2024年第2期13卷 643-651页

作者：邢承治赵明尚超张思婧张自力刘杨中化学建设投资集团科技产业发展有限公司中化学建设投资集团有限公司北京102308

在“双碳”战略目标背景下,氢能产业在深度和广度上都获得了高速发展,上游制氢资源丰富,下游用氢市场广阔,由于跨地区氢能供需失衡,中游氢能储运已经成为氢能产业链的短板,严重制约了氢能产业的进一步发展。在这种情况下,有机液体载氢(L... 详细信息

在“双碳”战略目标背景下,氢能产业在深度和广度上都获得了高速发展,上游制氢资源丰富,下游用氢市场广阔,由于跨地区氢能供需失衡,中游氢能储运已经成为氢能产业链的短板,严重制约了氢能产业的进一步发展。在这种情况下,有机液体载氢(LOHC)储运技术应运而生,以一种化学储氢方式完美克服了高压气态储氢、低温液态及固态等物理储氢方式的缺陷。与其他氢能储运技术相比,LOHC储运技术在安全、成本、技术、效率等方面具有突出的优势,有望补齐氢能储运的短板,完善氢能产业链。本文对三种主要LOHC储运技术,从工艺原理、储氢载体、综合成本、科研发展等方面进行比较分析。认为甲苯、N-乙基咔唑和二苄基甲苯等三种LOHC储运技术已完成了理论研究、实验验证及中试放大等工作,技术趋于完善,具备了工业化推广应用的条件。在未来展望角度上,对包括大型氢能储运基地和分布式脱氢加氢一体化站在内的两种LOHC储运技术的新型应用场景进行了分析,并梳理了目前LOHC储运技术研究面临的问题和研究方向,并提出了希望和建议。

关键词：氢能有机液体载氢(LOHC) 储运应用场景

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基于局部与全局描述符紧耦合联合决策的机器人分层式视觉位置识别方法

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信息与控制 2024年第3期53卷 400-415页

作者：李康宇王西峰朱守泰中国机械科学研究总院集团有限公司机科发展科技股份有限公司北京交通大学

视觉位置识别是移动机器人维持高精度定位和维护地图一致性的重要手段。然而，受视点和外观变化的双重干扰，位置识别问题仍然极具挑战性。本文提出了一种基于局部与全局描述符紧耦合联合决策的分层式视觉位置识别方法。该方法基于多任... 详细信息

视觉位置识别是移动机器人维持高精度定位和维护地图一致性的重要手段。然而，受视点和外观变化的双重干扰，位置识别问题仍然极具挑战性。本文提出了一种基于局部与全局描述符紧耦合联合决策的分层式视觉位置识别方法。该方法基于多任务知识蒸馏来学习描述符提取能力。经过良好训练的轻量化模型以紧耦合的形式同时提取图像的全局和局部描述符，并进一步实现局部描述符的二值化表示和词袋空间映射。在所构建的位置识别架构中，提出了分层式识别策略进行由粗到精的位置检索，并基于相位相关法分配全局和局部描述符的联合决策权重。在多项基准数据集上的评估结果证实，所提方法在可接受的匹配效率下实现了匹配性能的显著提升，在多种复杂环境下表现出较强的泛化性和鲁棒性。

关键词：视觉位置识别闭环检测深度学习视觉SLAM 场景识别