基于TELEMAC-3D的水库低温水下泄河段水温恢复过程模拟预测研究

笔者以百色水利枢纽工程为例,运用TELEMAC-3D开源模拟系统模拟计算5月份百色水利枢纽工程下泄河段沿程的水温恢复情况,并结合不同断面实测数据进行了对比分析,研究结果说明该方法在下泄河段一定距离内具有较好的精确性,同时模拟结果具有较好的可视性,可以为水库下泄低温水的时空变化研究和水库运行管理提供一定的参考价值。     

边界约束对弯曲-伸展元三轴波速试验的影响

利用弯曲-伸展元开展干砂小应变剪切波试验和除气水压缩波试验,研究了三轴试样的不同约束边界对弯曲-伸展元量测剪切波速和压缩波速的影响,并对波速试验结果进行分析。研究结果表明:以干砂为试验对象的剪切波速试验结果介于砂土中剪切波速与边界材料的剪切波速之间,受到约束边界的材质、长度和壁厚的显著影响;而以除气水为试验对象的压缩波速试验结果受样品约束边界的影响较小。在不同约束材质下,剪切波在干砂中的传播速度与约束材料的刚度有关,材料的刚度越小对干砂剪切波速测试结果影响越小。弯曲-伸展元激发频率的相关性与边界约束无关,只与测试材料有关。研究成果有助于获取准确的弯曲-伸展元波速试验结果。     

基于综合水质标识指数法的汉江中下游水质评价

随着汉江流域经济社会发展用水量增长以及南水北调中线工程建成引水,汉江中下游流域水生态环境压力逐渐明显。选取汉江中下游2001—2014年的沈湾、余家湖、皇庄、罗汉闸以及石剅5个监测断面5个主要水质指标氨氮(NH_3-N)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))、溶解氧(DO)、五日生化需氧量(BOD_5)、总磷(TP),采用单因子分析法、单因子指数法、综合水质标识指数法评价汉江中下游水质,并用Spearman秩相关系数对汉江中下游综合水质的变化趋势进行定量分析。研究结果表明,汉江中下游较差水质指标为TP和NH_3-N,较好水质指标为BOD_5,中游余家湖断面水质受NH_3-N影响较大,下游罗汉闸和皇庄断面综合水质限制因子为TP。空间上看,汉江中下游沈湾水质最好,石剅水质最差。从时间上分析,2001—2014年汉江中下游总体水质变化变好,研究结果可为该流域水污染防治提供理论依据。各个评价方法比较结果一致,综合指数法含有信息量更大,能充分表述每个断面的超标项个数以及污染程度,建议推广应用综合指数法。     

新冠肺炎疫情期间城镇再生水厂低负荷运行实践

受新冠肺炎疫情影响,北京市中心城区11座再生水厂长时间处于低负荷运行状态,污泥膨胀和出水水质波动风险加剧。各再生水厂通过优化进水碳源分布、改善缺氧环境,实现了生物脱氮效果稳定;通过微生物种群结构检测、污泥负荷评估调控,降低了污泥膨胀风险;通过精准调控、厂网联动联调等措施,保障系统稳定、节能降耗、出水水质安全达标。     

低影响开发城市道路豁口前变坡方式对雨水径流截流能力的影响

在实验室搭建了1∶1路缘石豁口物理试验模型,通过人工模拟降雨,系统研究了在道路坡度和降雨强度保持不变的条件下,豁口前不同变坡方式对其雨水径流截留能力的影响。结果表明,当豁口前变坡长度保持0.3m不变,宽度从0.2m增加到0.5m时,豁口截留率从40.07%增加到75.86%;当豁口前变坡宽度保持0.3m不变,变坡长度从0.3m增加到0.9m时,其截留率从51.38%增加到71.86%;当豁口前变坡长度为0.3m、宽度为0.4m保持不变,变坡坡度从5%增加到25%时,其截留率从22.71%增加到了63.68%。因此,豁口前增加变坡可有效提高豁口截留效率,且变坡宽度对豁口截留率影响最大。一般道路条件下,建议豁口前变坡的宽度、长度和坡度取值范围分别为0.3～0.5m、0.6～0.9m、5%～15%。     

低通滤波与卡尔曼滤波相结合的制导律识别

为利用观测数据对执行追踪任务的非合作目标飞行器进行制导律识别,采用一种通用的隐式制导函数对制导行为进行统一描述,并且给出了一种采用时变制导系数的模型来逼进隐式制导函数.在此模型基础上,利用低通滤波与卡尔曼滤波相结合的频域分离自适应卡尔曼滤波方法对观测数据进行实时处理分析,最终得到目标飞行器的制导律识别结果.仿真结果表明,在目标飞行器采用比例导引律或Bang-Bang变结构制导律的情况下,识别算法能够从观测数据出发,对目标飞行器的制导律完成有效和快速识别.     

复杂事件处理的自适应制造情景识别方法

制造过程中的任务、自然条件、电力水平等环境因素,制约物体状态及其关系的变化.智能制造单元需要自适应的对不同情境约束下的事件和复杂情形及时理解判断,提出基于复杂事件处理(Complex event processing,CEP)的情境约束情景识别方法,以实时作出合理的优化决策.针对忽视情境约束对事件判别的影响,构建基于情境约束的多层次事件模型,给出同生、情境、协同等事件新算子,提出基于事件聚合的制造情景模型与演算过程.针对情景识别知识库中模式规则生成的不足,通过整合物体数据与环境数据建立映射关联,将感知信息转化为情境事件图谱.通过综合序数、名义变量等距离计算和自适应熵权法,提出改进的混合聚类方法处理事件图谱实例属性的多样性和关联性,构建知识库以为情景实时识别提供服务支持.运用4个真实数据集和1个制造过程仿真数据集进行实验,均验证本文模型和方法的有效性,适用于大规模学习问题,并阐明情境因素能显著提升复杂制造应用中的事件判断、情景识别的准确性.     

多腔钢管混凝土分叉柱力学性能有限元分析

为研究异形截面多腔钢管混凝土分叉柱的力学性能及设计方法,以北京某超高层建筑异形截面多腔钢管混凝土巨型分叉柱为原型,在已进行的低周反复荷载试验基础上,对异形截面多腔钢管混凝土分叉柱抗震性能进行有限元分析,研究了不同构造措施、不同钢材及混凝土强度等级等参数对钢管混凝土分叉柱抗震性能的影响.结果表明:基于本文提出的有限元建模方法,所得有限元分析结果与试验结果吻合较好;适当增加腔体数,设置肋板、角钢和钢管能够有效提高异形截面钢管混凝土分叉柱抗震性能;在等用钢量下,增加腔体数量比增加钢板厚度能更有效地提高分叉柱抗震性能;不同材料强度对异形截面钢管混凝土分叉柱抗震性能有较大影响,在进行其抗震设计时,宜选用强度等级匹配的钢材与混凝土.     

装配式集装箱结构体系优化及节点性能

为建立装配式集装箱结构的标准体系并掌握其力学性能,以一个典型的集装箱建筑方案为基础,以规范要求为评价指标,对其进行了6种不同结构方案的静力分析和抗震分析,研究了设置横梁立柱、辅助拉杆等构造措施对结构性能的影响,结果表明:该集装箱建筑体系对风荷载较为敏感,构件截面主要由风荷载控制,地震作用不起控制作用,增加局部立柱和横梁对于提高集装箱建筑的抗侧移刚度作用不明显,而设置侧向拉杆则能有效加强结构抗侧移刚度.最后采用多尺度分析方法对结构所采用的装配式集装箱建筑节点进行了模拟分析,结果表明该节点在结构各种工况下均能保持良好的工作状态,可为类似集装箱建筑的节点选用提供技术参考.     

YT01低能量多碰塑性变形研究

为研究碰撞能对金属材料多碰塑性变形的影响,在实验室用自制的凸轮机械式多碰试验机对YT01试样进行了低能量多碰试验,采用坐标网格法、SEM、金相显微镜等方法研究了不同碰撞能对试样的塑性变形率、显微组织结构的影响.实验结果表明:峰值冲击应力不变时,多冲碰撞能量越大,试样累积塑性变形量也越大;随着碰撞次数的增加,试样塑性变形率减小并趋于平缓,塑性变形终止于距冲击表面69 mm处;256 000次碰撞后,试样显微组织细化,晶粒界增多.金属材料多冲碰撞塑性变形不仅与峰值冲击碰撞应力有关,也与冲击碰撞能有关.