阳离子光固化树脂的合成与表征

采用以AIBN为引发剂,巯基乙醇为链转移剂合成聚丙烯酸酯型阳离子光固化涂料,研究了树脂合成中甲基丙烯酸缩水甘油酯单体的用量对对涂膜附着力、铅笔硬度、柔韧性、耐冲击性的影响,考察了紫外光照时间以及树脂中环氧基含量对涂膜凝胶率的影响.红外光谱分析表明:在紫外光光固化期间,涂膜发生了环氧基的开环聚合反应.     

危岩主控结构面智能显现机理研究

危岩是典型的地质灾害类型之一,存在众多的结构面是其重要特征,灾害发生时,起主导作用的结构面只有一个,其它的结构面只是起到辅助作用。本文利用BP神经网络系统,在快速寻找危岩主控结构面方面做了一些尝试,首先将输入样本按照重要程度划分为四级,在实例的基础上选取了大量的训练样本后进行工程预测,结果表明,所建立的系统能够很好的揭示危岩主控结构面,在三峡库区的部分危岩工程治理中得到了成功应用,效果良好。结果对于危岩工程实践具有一定的参考和应用意义。     

基于Herschel-Bulkley流变模型的滑坡涌浪数值模拟方法研究

山区水库滑坡涌浪灾害严重威胁库区航运、水工建筑物及沿岸城镇的安全,针对这类次生灾害进行预测和早期防范具有重要意义。滑坡冲击水体形成涌浪的动力过程十分复杂,对其进行准确模拟一直是近年来的研究热点。本文将滑坡视为由流体化物质组成的一类连续的特殊流体,在满足连续方程和动量方程的基础上,引入Realizable k-ε紊流模型和VOF模型,采用自定义函数程序控制滑坡流变特征和底部摩擦阻力,利用有限体积法模拟了Lituya海湾滑坡涌浪运动的全过程,数值模拟得到的涌浪生成形态、速度矢量场与试验结果吻合较好。通过对库区滑坡涌浪开展三维数值模拟,定量获得了不同时刻下库区内涌浪的运动信息。结果表明,涌浪在狭窄顺直河道内传播时波高衰减缓慢,波形类似于孤立波,而在库区弯道地形影响下波幅会迅速衰减。论文研究成果可为科学制定涌浪灾害应急预案和紧急避险方案提供依据。     

水中运行设备共振幅频特性研究

在水力机械等淹没水中设备的运行中,常遇到剧烈振动造成设备损坏等故障,多认为由共振引起。本文首先对单自由度简谐振动系统自由振动、强迫振动方程的稳态振动解进行无量纲化处理,计算出不同阻尼比条件下的共振频率比、共振幅值比,发现阻尼比、共振频率比、共振幅值比三者之间存在一一对应的单调变化关系,并据此提出了分别测量设备在水中及空气中的自由振动频率,假定空气中自由振动频率为设备固有频率,再依次确定水中阻尼比和共振幅值比的反求式估算方法。本研究采用敲击法进行了混流式水轮机模型转轮水中及空气中自由振动频率测试,发现其水中自由振动频率比空气中低,其水中一阶自由振动频率与空气中一阶自由振动频率之比约为0.758~0.872;如假定该值为水中自由振动频率比,可计算出相应的水中阻尼比为0.652~0.490,共振幅值比约为1.01~1.17。本研究还进行了中间固定两侧悬臂梁在空气及水中的真实共振试验,在两侧悬臂梁计算固有频率附近均发生明显共振,发现水中共振频率比空气中明显降低,用反求法获得的水中共振幅值比小于2,水中共振幅值对空气中初始振动幅值放大倍数也非常小,进一步说明水中共振时对激振幅值的放大作用非常有限。     

基于奇异值分解及波数滤波的三维地质雷达噪声抑制技术研究

针对城市地下管线探测中三维地质雷达数据出现强噪声干扰问题,提出基于奇异值分解（SVD）和波数滤波（Wavenumber filtering）相结合的处理方法,并给出了选取奇异值数目阈值的定量判据。研究表明：通过选择合适的奇异值,SVD 方法能准确划分地质雷达数据中的目标信号和噪声信号;基于高斯低通的波数域滤波可有效压制杂波及噪声;将上述SVD 方法与波数滤波方法结合应用,发现可有效提高三维雷达深度切片信号的信噪比,使有效反射信号更加清晰并保证地下目标信息完整性。该方法可提升三维地质雷达对目标反射信号识别的效率与精度,使其更适用于城市地下管线探测。     

基于PCA和SVM的遥感影像水体提取方法及验证

针对内陆湖泊水质及光谱特性空间差异性大、支流水系结构复杂而导致的遥感影像水体提取精度低的问题,提出了结合光谱主成分分析(PCA)及支持向量机(SVM)的PCA-SVM水体提取算法。基于GF-1卫星遥感影像,对原始影像光谱波段特征进行PCA降维,从中优选熵、方差、差异性纹理特征向量,结合原始波段及归一化差分水体指数(NDWI),构建了8维特征向量,并基于SVM算法提取湖泊水体。以巢湖洪水期与非洪水期影像为研究实例,分别采用NDWI法、传统SVM算法及PCA-SVM算法对水体进行提取,并进一步基于PCA-SVM算法对2020年汛期巢湖洪水期淹没演变过程进行反演和跟踪,定量解析特征向量组合及SVM惩罚系数C对水体提取性能的影响。结果表明：PCA-SVM算法提取的湖泊完整、支流连续,显著改善了含蓝藻水体漏提、建筑物误提等问题;洪水期和非洪水期提取结果的F1分数分别为95.08%和97.95%,虚警率分别为5.43%和1.13%,提取精度显著高于NDWI法和SVM算法。     

中国经济社会消费水量、效率及其未来极值

为客观评估消费环节的真实水量消费和用水效率,在虚拟水分析的基础上研究经济社会消费水量。基于国 家和各省水资源投入产出表,构建虚拟水通量以及综合用水效率评价模型,评估 2007、2012、2017 年我国 31 个省 （自治区、直辖市）虚拟水通量、经济社会消费水量及其综合效率,并对未来经济社会消费水量极值进行预测。结 果表明：国内虚拟水输入区向高收入区域聚集,虚拟水输出区向水资源密集型产品生产地聚集,考虑虚拟水流通 后,各省（自治区、直辖市）综合用水效率具有趋同性特征,人均综合消费水量与经济发展水平呈较好的对数关系, 经济越发达、居民生活水平越高,人均综合消费水量越高;由于国际贸易商品结构变化,2012 年之前我国经济社 会用水量高于经济社会水消费量,之后后者超过前者,预期在 2035—2040 年我国经济社会消费水量将达到 6?907 亿 m 3极值,比经济社会用水量高 427 亿 m 3。经济社会用水量和经济社会消费水量分别反映生产端和消费端用水 规模,随着经济社会生活水平提升以及生产结构和贸易结构的转变,经济社会消费水量超过经济社会用水量规模 将日趋扩大,二者差额主要通过虚拟水解决,需要合理优化商品进出口结构,避免大宗进口引发经济和社会风险。     

Microstructural studies of aluminium-silicon alloy reinforced with alumina fibres

The microstructure of an alumina fibre reinforced Al-7wt% Si alloy has been investigated. It was shown that the Al-Si eutectic structure which characterized this alloy was markedly changed by the presence of the fibres, with coarsening of silicon particles and a reduction in primary aluminium grain size. The coarse silicon particles exhibited twinning but no orientation relationship with the aluminium. Fine silicon precipitates were also present and these had a cube-cube orientation relationship with the aluminium lattice. Lath-like intermetallics, FeSiAl₅ and FeSi₂Al₄ with monoclinic and tetragonal structures, were identified which existed in equilibrium and had the epitaxial relationship (001)_mono//(001)_tet and [100]_mono//[100]_tet. The iron was a contaminant introduced in the course of composite fabrication.Dislocations were a common feature of the aluminium matrix, with a typical density of 4×10⁷mm^–2. Nevertheless, dislocation hardening of the metal matrix was not detected. No evidence of Mg₂Si precipitates in the metal matrix was found, but the small addition (0.2wt%) of magnesium to the alloy was discovered to segregate at the fibre-aluminium interface. This segregation was believed to result in improved wettability of the two constituents, encouraging the formation of a strong fibre-matrix bond, and producing desirable properties of the composite in the transverse direction.     

基于人工智能的儿童坐姿监测系统

近年来,我国儿童青少年的近视率呈上升趋势,引起近视的原因有很多,不正确的学习姿势也会增加近视发病的风险,可能还会影响儿童的成长发育。许多家长都十分重视儿童的学习坐姿问题,但却由于各种原因难以做到时刻的监督。针对这一问题,设计了一个基于人工智能的儿童坐姿监测系统。系统的核心为微型电脑,控制摄像头拍摄照片,再通过坐姿识别模型识别照片中的坐姿,在儿童保持低头等错误坐姿时,发出语音提醒其纠正。系统能利用卷积神经网络识别坐姿,及时且有针对性地提醒纠正,并且程序移植到了嵌入式平台,体积小巧,操作简便。     

预钻孔直径对高强度螺栓轴力应变计测量的影响研究

螺栓连接是目前在机械设备中应用相当广泛的一种连接形式,随着各类机械设备的大型化和复杂化,对高强度螺栓的轴向力进行工况下监测也变得更加重要.目前,高强度螺栓指强度等级在8.8级以上的螺栓,对其进行钻孔式轴向应力测量时,对预钻孔直径与测量效果间的研究还相对较少.文章通过数值模拟与实验结合的方法,应用ANSYS软件对不同钻孔直径下的高强螺栓轴力测量效果进行了研究和比较,给出了能够达到良好测量效果,且适用于不同公称规格螺栓的钻孔直径选择依据,为在不同工况下准确测量螺栓轴向力提供了参考.