人工神经网络方法在摩擦学领域的应用研究进展

摩擦学系统具有复杂性,但传统研究方法无法精确定量求解摩擦学复杂问题。为了了解摩擦学复杂问题的解决方法,更好地开展对摩擦学复杂问题的深入研究,阐述人工神经网络方法解决磨损过程的预测、摩擦因数预测与分析和磨屑识别等摩擦学复杂问题的研究进展,并对其未来发展趋势进行展望,如建立新型神经网络模型,建立集成度高、耦合多种分析方法的平台以及创新研究对象等。     

沟槽、凹坑类缺陷对滑动轴承承载力的影响

考虑轴瓦变形,基于雷诺方程对表面有缺陷的滑动轴承进行理论建模和数值计算,得到相应工况下轴承润滑膜厚度和压力分布,在此基础上研究缺陷的尺寸和位置对轴承承载力的影响。结果表明:不同材料的轴承,其承载力随着材料弹性模量的增加而增加,最终趋于稳定值;缺陷的存在会降低轴承承载力,但随着材料弹性模量的增加,缺陷的影响越来越小;在一定条件下,在轴承中截面上且位于承载区内的缺陷对轴承承载力的影响显著,缺陷尺寸越大,轴承承载力下降越明显;当缺陷位于轴承承载区内沿润滑剂入口方向靠近最小润滑膜厚度的部分区域时,轴承承载力会略微增加。     

热轧奥氏体中锰耐磨钢的磨料磨损性能研究

以热轧BTW中锰钢板为实验材料,借助ML-100磨料磨损试验机,研究以煤泥粉为软质磨料和石英砂为硬质磨料时其磨料磨损性能,利用SEM分析其磨损机制。实验结果表明,软质磨料磨损工况条件下,热轧奥氏体中锰钢和高锰钢的相对耐磨性低于马氏体耐磨钢,硬质磨料磨损工况条件下,热轧奥氏体中锰钢的相对耐磨性高于高锰钢和马氏体耐磨钢,因此热轧中锰钢更适用于硬质磨料磨损工况;无论软质和硬质磨料磨损工况,热轧中锰钢的加工硬化均高于热轧高锰钢,表现出更好的加工硬化性能。煤泥粉软质磨料对热轧中锰钢的磨损机制表现为微观切削磨损,伴随局部的疲劳剥落;石英砂硬质磨料对热轧中锰钢的磨损机制则为典型的凿削磨损和微观切削磨损。     

汉江流域降水、蒸发及径流长期变化趋势及持续性分析

分析汉江流域降水、蒸发、径流等水文要素长期变化趋势是开发利用汉江水资源、研究人类活动对江汉流域生态环境影响的前提。基于汉江流域13个水文站1960～2003年逐月降水量、气温观测资料,采用高桥蒸发模型计算了汉江流域年径流量,采用Mann-Kendall非参数检验法分析了该流域降水量、蒸发量、径流量的变化趋势,并由Hurst指数分析了各水文要素变化趋势的可持续性。结果表明,采用高桥蒸发模型间接计算年径流量适应性较强,值得推广;汉江上游多数站点年降水量减少,下游站点年降水量增加,且变化趋势不显著;上游站点年蒸发量增加趋势显著,其余站点变化趋势不显著;上游多数站点年径流呈不显著减少状态,下游钟祥、天门和武汉站径流呈不显著增加状态;各站点水文要素均具有很强的持续性,降水、蒸发、径流的常数C分别为0.73、0.95、0.97。     

布谷鸟搜索算法在梯级水库优化调度中的应用

针对梯级水库优化调度在求解时易出现维数灾及计算时间过长等问题,将布谷鸟搜索算法用于梯级水库优化调度问题求解。实例计算表明,应用布谷鸟搜索算法求解梯级水库优化调度问题时,不但能对水库优化调度模型进行有效求解,还能节约计算用时,为求解高维梯级水库优化调度提供了新的思路。     

长江经济带城市生态效率演变及驱动因素分析

城市生态文明建设依托于生态效率的改善,基于2005—2016年长江经济带107座城市面板数据,采用超效率SBM（slacks-based measure)模型测算生态效率,并结合探索性空间分析与空间马尔科夫链等探讨生态效率时空演化格局的内在规律, 实证分析生态效率驱动因素的影响效果。研究表明：2005—2016年经济带生态效率总体呈平稳态势,上、中、下游呈现“阶梯型”分布,下游依次优于中游和上游地区,部分地区生态效率呈“两级型”分化趋势;城市间生态效率发展存在空间联动效应,与生态效率高的城市为邻,其正向溢出作用促进城市状态向高水平跃迁,而与生态效率低的城市为邻,其负向作用拉动城市状态向低水平发展;人口规模与产业升级对经济带不同流域具有异质性作用,其提升下游生态效率而抑制中游和上游生态效率,产业升级与生态效率存在“U”型关联,意味着产业升级在短期内并不能使生态效率状态改善,而经济发展有利于促进生态效率向高水平状态演变。     

考虑来水的东江流域用水量脉冲响应

运用协整的方法研究广东省东江流域近30年来总用水量与各行业用水量及流域来水量的长期关系,并建立了向量自回归模型对行业用水量和来水量的关系进行脉冲响应分析和方差分解。结果表明,东江流域总用水量的波动主要归因于生产用水的冲击,其对总用水量的方差贡献率之和长期达到91％以上,总用水量对来水的冲击呈现微弱负向响应;第二产业用水对自身和除第一产业用水外的行业用水波动影响强大而持久,为显著的正向响应,远大于各行业用水相互间的冲击。     

基于Grubbs准则的小波阈值改进研究

在大坝变形监测中,需利用阈值法对数据信号进行小波去噪,而传统阈值法存在很多缺点。在小波去噪理论的基础上,结合Grubbs准则,提出了一种改进阈值门限的去噪方法,并用MATLAB编程实现了模拟信号以及大坝变形监测数据的去噪处理。实践表明,经小波改进阈值算法去噪后的数据均方根误差相对于改进前有所减低,信噪比也明显提高,改进效果明显。     

南昌城市化与水资源环境交互耦合作用关系分析

通过构建城市化综合指数和水资源环境综合指数指标体系,利用耦合协调度模型,对鄱阳湖流域代表性城市南昌市2000~2010年间的城市化与水资源环境交互耦合作用关系进行了量化分析。结果表明,南昌市城市化综合指数呈线性增长趋势,水资源环境综合指数及耦合协调度呈波动增长趋势;城市化发展滞后于水资源环境时,水资源环境对城市化发展主要是保障作用;城市化发展与水资源环境相互交替滞后时,城市化发展对水资源环境的胁迫与优化作用共存;水资源环境滞后于城市化发展时,城市化发展对水资源环境的作用以优化为主,使城市化发展与水资源环境间矛盾逐渐缓和,向协调共生方向发展。     

水力条件对芦苇湿地系统DO质量浓度的影响

就水位及水力负荷对湿地系统中DO质量浓度的影响进行实验。结果表明：随着水位的不断提高,芦苇湿地系统中的DO质量浓度呈现出不断升高的趋势,且在300～550 mm水位区间增加趋势比较明显,随着水位的再度升高,在550～650 mm水位区间DO质量浓度增加趋势趋于平稳;随着水力负荷的不断增加,芦苇湿地系统中的DO质量浓度呈现先增加后减小的趋势,本实验中最适合的水力负荷在0.8968～1.2230 m3/（ m2＆#183; d）之间。