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关键词： 无间柱分段采矿   数值模拟   深孔爆破   深孔分段  

摘要： 针对棉花坑矿井开采中存在的安全性差、效率低等问题,通过建立矿体三维地质模型,开展采场结构参数模拟和深孔爆破扰动数值模拟等研究,获取了采场结构参数和采矿工艺参数,并通过现场采矿试验对参数进行验证和优化,最终形成了无间柱分段深孔连续采矿工艺,该工艺实现了多工序同时作业和采场无人化作业,使得采场月生产能力较现有的水平分层充填采矿工艺提高约3倍,采矿直接成本降低约13%,显著提高了棉花坑矿井的采矿效率和采矿安全性。

关键词： 永磁同步电机   速度控制   自适应连续非奇异快速终端滑模   增强型滑模扰动观测器   干扰扰动抑制  

摘要： 针对传统滑模控制在转矩波动和外界干扰情况的受扰系统下存在的到达滑动面速度慢和抖振现象的问题,提出一种自适应连续非奇异快速终端滑模控制与超螺旋带线性项的增强型滑模扰动观测器结合的复合速度控制器。首先,在滑模控制的基础上结合了连续非奇异快速终端控制,有效加快了系统响应速度。其次,采用的自适应趋近律可以跟随系统状态变量和滑模变量大小实时变化,能够在提高收敛速度的同时减小系统抖振,且加入自适应函数解决了导数不连续问题。此外,为增强受扰系统的鲁棒性,将带一阶线性项的超螺旋滑模控制用于改进扰动观测器中,实时估计集总扰动值并进行前馈补偿。利用李雅普诺夫稳定性理论进行了严格的稳定性分析。最后,通过数值分析和实验验证了所提方法能够保证永磁同步电机驱动系统具有较好的速度跟踪性能和较强的抗干扰能力。

关键词： 桥面连续   钢-混凝土组合结构   简支梁桥   力学性能   倾覆分析  

摘要： 为解决传统多跨简支梁桥因混凝土开裂和设计缺陷导致的耐久性下降和腐蚀问题,文章提出了一种新型钢-混凝土组合平板型桥面连续构造(简称平板型桥面连续)。以一座三跨简支梁桥为工程背景,通过建立精细化有限元模型对平板型桥面连续和传统拉杆式桥面连续的简支梁桥在不同车辆荷载下的变形和受力特性进行了有限元数值仿真分析。结果显示,在跨中荷载和偏载作用下,传统拉杆式桥面连续的最大拉应力分别为1.16 MPa和4.5 MPa,而新型平板型桥面连续则表现为上表面处于受压受力状态。此外,对比分析表明,在超载和抗倾覆条件下,采用新型平板型桥面连续的简支梁桥,其主梁跨中横断面挠度差分别减少了24.50%和13.43%。新型平板型桥面连续能够有效防止桥面发生开裂,同时在提高桥梁抗倾覆方面具有明显优势,为多跨简支梁桥设计与改造提供了新思路。

关键词： 氧化铝纤维   长时热处理   微结构   单丝力学性能  

摘要： 连续氧化铝纤维具有优异的化学稳定性、抗氧化性、结构稳定性以及高温力学性能,广泛应用于航空航天、国防军工、能源等领域,是兼具研究价值和市场前景的高性能工程纤维。不同氧化铝纤维的组分、结构和形貌的差异导致其的长期使用温度各不相同。本工作利用不同研究手段研究了NextelTM 440和NITIVY ALFTM两种商业化纤维及自制SLF72连续氧化铝纤维经历高温长时热处理后的物相结构、微观形貌与力学性能演变,探讨了纤维的物相结构和微观形貌对其力学性能的影响规律和机理,并对比了上述三种纤维经不同温度热处理后的力学性能。结果表明,随着热处理温度升高,三种纤维均发生向莫来石相的相转变,且单丝拉伸强度总体呈降低趋势,莫来石相的生成和长大是导致强度降低的主要原因。相对于NextelTM 440和NITIVY ALFTM商业化纤维,自制SLF72纤维在高温长时处理后具有更高的力学性能,三种纤维的长期使用温度顺序为SLF72>NITIVY ALFTM>NextelTM 440。

关键词： 零价铁/黄铁矿   脱氮微生物   可渗透反应墙技术   硝酸盐   氧氟沙星  

摘要： 近年来,地下水中硝酸盐和抗生素复合污染日益严重。以零价铁(ZVI)和黄铁矿(FeS2)为复合填料的可渗透反应墙技术((permeable reactive barrier,PRB)在地下水修复中备受关注。为了克服ZVI/FeS2体系中反硝化效率低下以及Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)循环受限等问题,本研究选择地下水中常见的硝酸盐和氧氟沙星(OFL)作为污染物,进行ZVI/FeS2联合脱氮反硝化功能微生物的PRB柱连续运行实验(ZFM)。同时,设置单独土壤组(S)、微生物组(M)和ZVI/FeS2组(ZF)为对照。分析了各PRB连续运行期间出水的氮素变化、OFL去除率及关键水文化学参数的变化,解析了铁矿材料运行前后表征及微生物种群的演变规律。结果表明,ZFM组对OFL和硝酸盐的平均去除率分别达到78%和88%,明显高于其他3组。ZFM组的活性铁含量的平均质量浓度为0.68 mg·L-1,高于ZF组(0.48 mg·L-1)。微生物介入的ZFM组能够缓解ZF组反应柱pH的升高,保持最低的氧化还原电位(ORP),有利于ZFM组PRB连续稳定运行。运行30 d后,铁矿材料的XRD和XPS结果表明,与ZF组相比,微生物介入的ZFM组中ZVI/FeS2能够促进FeS(2θ=30.1°)的产生,并减缓ZVI的钝化,延长铁矿材料的使用寿命。高通量测序结果表明,相对于接种污泥来讲,ZFM组运行30 d后的关键微生物种群的多样性变化不大,但功能菌的丰度组成变化明显。其中,norank_f_Fermentibacteraceae、norank_f_Anaerolineaceae、Longilinea和Anaerolinea等关键功能菌群的丰度分别上升了2.93%、0.55%、1.53%、0.62%,从而增强了ZFM组PRB柱对硝酸盐和OFL的高效去除能力。

关键词： 磁约束聚变   先进仿星器   比压极限   磁流体稳定性  

摘要： 高比压运行是磁约束聚变装置实现高能量增益的关键。本文围绕正在设计的USTC-QI4仿星器位形的比压极限展开研究,通过与W7-X仿星器做对比,分析了Shafranov位移、Mercier判据及气球模稳定性三种主要判据决定的平衡比压极限。研究结果显示Shafranov位移预测的比压极限最高为25.9%;Mercier判据次之为6.1%,评估较全面;而气球模判据则最为严格为4.3%,可成为实际比压极限的重要参考。本研究为USTC-QI4仿星器设计的高比压运行能力评估提供了定量依据,对未来设计高比压先进仿星器具有指导意义。

关键词： 电力电缆   缺陷定位   互相关功率谱   调频连续波   缺陷诊断谱图  

摘要： 为解决传统基于调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)电缆缺陷定位方法 存在的检测不灵敏、定位精度差等问题,提出了一种基于互相关功率谱(cross-correlation power spectrum,CCPS)-FMCW的电缆缺陷定位方法。首先阐述了电力电缆的分布式参数模型与FMCW信号的特点,然后介绍了基于CCPS-FMCW的电缆缺陷定位方法的基本原理与具体步骤,CCPS-FMCW方法计算入、反射信号的CCPS,并将特定频率带宽范围内的CCPS加汉宁窗后作为特征信号,接着开展傅里叶变换得到电缆缺陷诊断谱图,最后搭建长度为500m的仿真电缆缺陷定位平台与长度为400 m的真实电缆缺陷定位平台。缺陷检测结果表明:CCPS-FMCW方法可以有效检测并精准定位配网电缆中缺陷,且相对定位误差小于0.73%,验证了本文方法的可行性。相比传统的方法,(CCPS-FMCW)方法可以更有效地检测远距离的缺陷。

关键词： 连续油管   水力切割   伊拉克稠油  

摘要： 为了快速解决伊拉克某油田稠油井管柱遇卡问题,采用连续油管水力切割技术在伊拉克某油田稠油油藏成功切割了生产油管。该水力切割工具采用马达带动切割工具旋转,工作液通过喷嘴节流后形成压降,推动传动滑套和上部本体向上移动,外筒带动刀片顶在芯轴的底端,使刀片伸出并完全张开,从内部对油管进行切割,工具采用顶针与泄压孔双渠道方式提供压力显示,提高了压力显示的准确性。针对稠油油藏,研发了新型的有机溶剂,具备高闪点和无毒等特点,可有效抑制沥青质沉积并降低管柱的处理周期。采用复合水力切割复合工艺,在伊拉克某稠油油藏应用3井次,成功率100%。且该工艺不受完井方式和井斜的限制,可在直井、定向井及水平井的任意位置进行切割作业。切割后油管断面呈喇叭口状,断口平整,工作效率高,节省了管柱切割处理的时间和费用,为后续稠油井的开发和井下作业困难提供了问题解决新思路。

关键词： 脉冲多普勒雷达   距离模糊   距离估计   高脉冲重复频率   概率密度函数  

摘要： 针对脉冲多普勒(Pulse Doppler, PD)雷达高脉冲重复频率模式下的距离模糊问题,以及经典CRT、一维集法、固定权重算法存在的鲁棒性差、计算复杂度高、权重无法动态适配不同脉冲重复频率的PD雷达测量通道的误差等缺陷,提出基于概率密度函数边界自适应的加权残差解模糊算法。基于目标三维运动轨迹生成带噪声的多频观测余数模拟实际场景干扰,通过历史误差核密度估计动态调整通道权重,实现对低噪声通道的动态倾斜,并结合目标运动连续性准则约束缩小搜索范围,降低计算复杂度。仿真结果表明,与对比算法相比,该算法在测距精度与解算实时性上均有显著提升。

关键词： 电压调节   虚拟电厂   多智能体强化学习   双重掩码机制   变流器约束  

摘要： 针对高比例分布式能源接入引发的配电网电压越限及分布式可控资源与电网调节设备协同控制失配问题,提出一种基于虚拟电厂(Virtual Power Plant,VPP)协同与多智能体强化学习的配电网调压策略。首先,建立聚合光伏(Photovoltaic,PV)与储能系统(Energy Storage System,ESS)的VPP协同电压调控架构,实现分布式资源与电网调节设备的协同控制。其次,构建混合动作空间模型,提出时序-物理双重掩码机制:时序层约束慢速设备动作频次,物理层动态锁定逆变器P-Q运行安全域。然后,设计改进型多智能体深度确定性策略梯度(Multi-Agent Deep Deterministic Policy Gradient,MADDPG)算法求解协同决策问题。仿真结果表明,所提策略能显著提升协同效率,有效减少调控冲突,在保障并网设备运行安全的同时显著降低节点电压偏差。