- 邓友生;付云博;叶建军;彭程谱;李令涛;
为研究参数不确定性对支护桩可靠度指标的影响，以桩顶容许位移和极限承载力作为毛竹管支护桩使用功能的判定标准，利用中心点法推导出正常使用极限状态和承载能力极限状态可靠度指标的计算公式，对齿状竹桩与直排竹桩支护体系桩顶位移参数进行可靠度分析。结果表明：桩顶位移承载能力极限状态可靠度指标可由正常使用极限状态可靠度指标线性表达；桩顶容许位移与计算位移的变异系数对毛竹管桩正常使用极限状态可靠度指标呈负相关，在低变异性下影响较为显著，转折点为0.2,影响程度随着变量不确定性增加而降低；在正常使用极限状态下，齿状排桩较直排桩有更优的可靠度，随着桩顶计算位移与容许位移的变异性增加，二者可靠度指标差异性逐渐减小；毛竹管桩承载能力极限状态可靠度指标随极限位移与容许位移比不确定性的减小而增大。桩顶设计位移定量时，为满足目标可靠度，可适当提高极限位移与容许位移比或降低其变异性来满足支护需求。
2022年01期 v.42;No.183 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K] [引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] |[下载次数：179 ] - 田水承;
<正>2022年1月21日,河南郑州“7·20”特大暴雨灾害调查报告发布。报告显示郑州市及有关区县(市)灾害防治责任体系短板及问题如下:①某些领导干部主体责任不明确。郑州及有关区县(市)党委政府警惕性不高、责任心不强,防范部署不坚决不到位、缺乏针对性;②责任体系不健全,缺乏统一领导。郑州市及有关区县(市)党委政府未能有效发挥统一领导作用;③主要负责人缺乏大局观,应急决策能力不强,汛情防控的关键期却是空白期;④相关负责人的责任没有落到实处,关键时刻处置无措,应急响应严重滞后,应对措施不精准,不得力;⑤部分负责人责任意识薄弱,迟报瞒报因灾死亡失踪人数……加之当下新冠疫情作为一面镜子照出来的应急处置短板,笔者夜不能寐:社会与公众安全责任意识与自然灾害风险进一步加剧趋势不匹配,这给安全生产和灾害防治带来新挑战和风险,给人民生命财产安全和社会公共安全带来严重威胁。
2022年01期 v.42;No.183 2+15页 [查看摘要][在线阅读][下载 801K] [引用频次：3 ] |[阅读次数：8 ] |[下载次数：1218 ] - 谷拴成;姚博语;任翔;王劲;
为研究钢桁架输煤栈桥在空载及负载情况下的动力响应，以煤矿输煤栈桥为背景，运用有限元模拟软件建立输煤栈桥的计算模型，计算输煤栈桥在空载及负载工况下的振动频率及模态，通过分析结构位移及加速度响应和频域，结合现场测点所取得的实测数据，计算共振区范围。结果表明：输煤栈桥在空载及负载情况下竖向位移和振动频率相差较大。有限元模拟软件得出栈桥结构自振频率为3.76 Hz,计算公式得出空载工作条件下竖向最大位移为0.048 mm,负载工作条件下的竖向最大位移0.368 mm,相差较大，负载时结构响应更大。在类似于输煤栈桥这种柔性结构设计时，应充分考虑动态响应问题；在频域分析中有3个明显的共振区，分别为第1共振区(2.5～4.3 Hz)、第2共振区(8.5～9.9 Hz)和第3共振区(11.1～12.3 Hz),第1共振区当频率为3.4 Hz时易出现共振，对整体结构产生破坏。对实测值与计算值进行对比，结果表明偏差在合理范围内。
2022年01期 v.42;No.183 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 444K] [引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：169 ] - 王凯;韩涛;和运中;
为研究供风量对煤自燃指标气体的影响，建立煤自燃定量预测预报指标体系，以潞宁矿区气肥煤为研究对象，利用煤自燃程序升温实验方法，测试了5种供风量下实验煤样在升温过程中的气体产生规律。结果表明：供风量对煤氧化过程CO气体的影响表现出促进和抑制两方面作用，低风量下煤体散热量少但供氧不充分，高风量下煤体供氧充分但蓄热性差，综合表现煤自燃危险性由高到低排序为120,100,80,140,160 mL/min;从供风量对煤自燃气体产生影响与指标值区间单调性角度，定量确定了潞宁矿区气肥煤自燃不同阶段的预测预报指标值，即低温阶段(90℃以下)以CO/CO_2值为指标，区间判定指标值为(0.03,0.3),90℃时以C_2H_4出现为指标，高温阶段(90～170℃)以C_2H_6/C_2H_4值为指标，区间判定指标值为(100,1 000);研究结果为煤矿井下不同供风量下煤自燃程度的准确预测预报提供了参考。
2022年01期 v.42;No.183 16-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K] [引用频次：6 ] |[阅读次数：2 ] |[下载次数：267 ] - 王秋红;马超;刘著;孙艺林;
为分析3种烟煤燃烧过程中特征温度和失重特征参数的细致差别，揭示其燃烧特性指数和反应动力学特征，对水帘洞矿不粘煤、口孜东矿气煤和潘三矿焦煤进行煤粉燃烧特性对比实验，采用FWO法对实验数据进行动力学分析。结果表明：同种烟煤随着升温速率的升高，其5种特征温度、2种失重速率和2种燃烧特性指数均增大；3种烟煤的燃烧均为一级化学反应，随变质程度的升高，4个特征温度都增大、2种燃烧特性指数均减小，活化能从低到高依次是不粘煤、气煤和焦煤；水帘洞矿不粘煤最易燃烧，在5℃·min~(-1)升温速率条件下，其活性温度、受热分解起始温度、最大失重速率点温度和燃尽温度分别为164.2,296.8,469.7和532.3℃,综合燃烧特性指数和燃尽特性指数分别为7.2×10~(-9)K~(-3)·min~(-2)和2.1×10~(-3)min~(-1);口孜东矿气煤和潘三矿焦煤与之对应的这4种特征温度增大幅度分别为10.0%,2.9%,5.1%,1.2%和17.8%,5.3%,3.8%,3.7%,2种特性指数减小幅度分别为7.4%,28.6%和14.9%,33.3%。从微观上揭示了煤样变质程度和升温速率变化参量对烟煤的燃烧阶段划分、燃烧过程特征温度、失重特征参数、燃烧特性指数和反应动力学这5种燃烧特征指标的影响规律，为上述3种烟煤的自燃倾向性判定提供基础数据和科学依据。
2022年01期 v.42;No.183 22-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 672K] [引用频次：8 ] |[阅读次数：1 ] |[下载次数：477 ] - 蔚保宁;黄庆享;
为研究浅埋综采工作面上覆岩层破坏规律，准确判定采空区冒落带和导水裂隙带的发育高度，以哈拉沟煤矿22208工作面浅埋煤层开采为背景，利用钻孔探测技术对其进行了探测分析。在哈拉沟煤矿22208工作面布置采前、采后钻孔共计8个，利用钻孔冲洗液消耗量观测法和彩色钻孔电视观测法对钻孔进行实测研究，得出切眼中部冒落带发育高度为7.22 m,切眼两端区域冒落带发育高度为13.42 m,切眼中部导水裂隙带发育高度至少为49.32 m,切眼两端区域导水裂隙带发育高度至少为50.82 m。“三元沟”沟底冒落带发育高度为10.1 m,导水裂隙带发育高度至少为25.8 m,“三元沟”出沟区域冒落带发育高度为21.2 m,导水裂隙带发育高度至少为51.6 m。实测结果表明：工作面进回风巷附近和“三元沟”沟底导水裂隙带较发育，是工作面防治水、防溃水溃砂的重点区域，需现场提前采取措施并实时重点监测防护。
2022年01期 v.42;No.183 33-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 377K] [引用频次：12 ] |[阅读次数：3 ] |[下载次数：363 ] - 孔祥国;邓岱雨;王恩元;季鹏飞;王旭;周雨璇;
深部煤炭开采受顶底板破断、断层活化、相邻采掘活动和工程爆破等扰动，引起煤体瓦斯短时间大量放散，进而造成采掘作业空间瓦斯超限。为研究扰动作用下煤体瓦斯异常放散规律，建立了含瓦斯煤分离式霍普金森压杆试验系统，进行了震动载荷下煤体瓦斯放散实验。结果表明：震动载荷下煤体瓦斯放散具有瞬时性，瓦斯放散持续时间在0～4 s内，震动载荷作用瞬间，最大瓦斯放散量随着轴向静载和围压的增加而减小，分别由0.171 0,0.208 0 L/min降低到0.094 4,0.021 0 L/min,随着瓦斯压力和震动载荷冲击速度的增加而增加，分别由0.025 0,0.050 0 L/min增加到0.138 0,0.098 8 L/min;在瓦斯放散过程中，最大瓦斯放散速度随着轴向静载和围压的增加而减小，随着瓦斯压力和震动载荷冲击速度的增加而增加；为刻画瓦斯放散的难易程度，基于瓦斯渗流稳态法，提出瓦斯瞬时放散率，瓦斯瞬时放散率随着轴向静载和围压增大而呈线性减小，降低幅度分别达到44.80%和89.90%,随着瓦斯压力的增大呈非线性减小，减小幅度逐渐降低，随着震动载荷冲击速度增加而增大，增加幅度达90.89%。此研究将有助于揭示扰动诱导煤体瓦斯异常放散机制和预测不同开采环境中瓦斯放散趋势。
2022年01期 v.42;No.183 40-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 391K] [引用频次：1 ] |[阅读次数：2 ] |[下载次数：210 ] - 李磊;支梅;李睿涵;
为预防新冠肺炎突发公共卫生事件引发的网络舆情产生负面影响，引导网络舆情朝积极正面的方向发展。从新冠肺炎突发公共卫生事件网络舆情传播的阶段划分、过程模拟及干预三方面展开研究，首先基于危机生命周期理论，将舆情传播过程划分为酝酿期、发展期、爆发期和衰减期4个阶段。其次运用系统动力学，通过分析舆情传播系统的影响因素及相互作用关系，应用Vensim软件构建网络舆情传播动力学模型。最后分别增加和减少事件、网民、政府、媒体4个子系统内主体变量的20%,仿真模拟其对网络舆情热度的影响。结果表明：事件影响力和媒体沉寂程度对网络舆情热度在传播的各个阶段均有影响，且网络媒体沉寂程度较传统媒体对其影响更为显著；社交网站意见领袖作用和信息公开度对网络舆情热度的影响不显著。本研究为政府采取差异化干预对策应对新冠肺炎网络舆情提供一定的理论支撑，提升了监管部门对突发公共卫生事件网络舆情应急管理的能力。
2022年01期 v.42;No.183 47-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 349K] [引用频次：13 ] |[阅读次数：2 ] |[下载次数：2025 ] - 李晓艳;宁世强;
为提升高大厂房空间内生产、作业等活动的安全性和其区域容器基础性本质安全建设，以理论结合实际的方式对其安全性进行顶层设计。基于建筑学、安全学和设计学等原理，从安全科学基础理论的角度切入高大厂房的安全设计基础研究。运用文献分析法、归纳法等，对高大厂房内的安全设计的基础问题和过程进行研究。首先，根据人的感知特性进行高大空间的基础性问题和安全隐患分析，阐述了物质空间、精神空间和社会空间等3类空间的安全设计，并构建语言-能量-时间-事件支撑的“四面体”空间安全设计视角模型，确定空间安全设计需要考虑的因素；其次，针对空间安全特性设定主要的空间安全设计4大原则和4大空间设计效果；最后，构建高大厂房空间安全设计内容的“人形”字模型。高大厂房空间安全设计基础问题的研究，丰富了空间安全设计理论，进一步为安全设计理论体系的系统构建奠定基础，具有一定实践应用的潜在价值。
2022年01期 v.42;No.183 55-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K] [引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] |[下载次数：178 ] - 贾爱芳;田水承;郭昕玥;杨鹏飞;
为探索矿工风险决策冒险倾向，控制矿工不安全行为，提高煤矿作业安全。采用调查问卷和延迟扣风险决策模拟任务的风险决策模拟任务相结合的方法，邀请高平某煤矿部分一线矿工作为被试进行了实验研究，并对实验所得数据通过SPSS 25.0、GraphPad Prism 5.0和EXCEL 19.0等软件进行处理分析。结果表明：金额200元的AUC值小于金额5 000元的AUC值。被试的AUC_(200)与特质自我控制和风险偏好显著正相关，而AUC_(5000)与负向情绪显著负相关。金额200元时，被试风险决策的冒险倾向更高，而金额5 000元时，被试风险决策更趋于保守。金额较小时，特质自我控制和风险偏好对冒险倾向有正向的影响，而金额较大时，负向情绪对冒险倾向有负向影响。
2022年01期 v.42;No.183 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 231K] [引用频次：1 ] |[阅读次数：2 ] |[下载次数：334 ] - 宋宜猛;
为快速准确的预测煤质发热量，基于煤质工业分析数据，以粒子群优化算法(PSO)和支持向量机(SVM)理论为基础，采用PSO算法优化SVM超参数，建立了参数优化的PSO-SVM预测模型。在同等条件下，构建了标准SVM模型和多元线性回归(MLR)模型，并与PSO-SVM模型预测结果进行对比。结果表明，PSO-SVM模型、SVM模型和MLR模型都具有较好的预测效果，测试结果的平均绝对百分误差分别为2.433%,2.956%和3.135%;MLR模型具有较好的建模效果，但泛化性差，测试阶段出现了较大误差；参数寻优显著提高了SVM的预测精度，与线性模型相比，非线性PSO-SVM模型具有更好的泛化性和外推能力，更适合于煤质发热量的预测。
2022年01期 v.42;No.183 70-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 352K] [引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] |[下载次数：302 ] - 郁亚楠;赵庆伟;程明;王新堂;郭军;
为预防唐家会煤矿61102特厚孤岛工作面煤自燃隐患发生，保障工作面的安全收作，通过监测61102工作面进回风顺槽与相邻采空区间的气压变化，分析进回风顺槽与相邻采空区存在“呼吸”现象及规律，结合煤自燃理论基础，从遗煤堆积、漏风供氧及氧化蓄热等方面，研究在“呼吸效应”影响下工作面收作期间煤自然发火原因及特点，提出以“控氧控温、减氧降温”为主的防火思路，制定了“三位一体”的煤自燃预测预报体系，构建了以“煤柱加固、建隔离带堵漏控氧、注氮惰化降氧及注胶降温”为主的综合防火方案。现场实践表明：在工作面收作期间，通过采取煤柱破碎带加固、隅角建隔离带、区域控风、注氮降氧及注胶降温等针对性防控措施，使工作面回风隅角CO浓度降至10×10~(-6)以下，火灾系数R_2×100降至0.1以下，有效预防了采空区遗煤自燃，保障了工作面的安全回撤。实践成果为其他矿区类似工作面的防火提供了参考依据。
2022年01期 v.42;No.183 76-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 484K] [引用频次：4 ] |[阅读次数：3 ] |[下载次数：164 ] - 纪海维;张进;范红;陈柳;
随着矿井开采深度加深，深部热害现象日趋严重，影响了深部矿井的安全生产。提出了一种新型矿井涌水冷热利用的深井降温系统。该系统由空气处理单元、再生空气单元、低温涌水系统及高温涌水系统构成。系统从矿井低温涌水中提取冷量用于空气处理单元的三级空气冷却器。系统从矿井高温涌水提取热量用于两级转轮除湿机的除湿再生，转轮除湿机实现对空气的深度除湿。再生热回收器回收了转轮除湿机的吸附热，进一步提高了高温涌水的温度。应用TRNSYS软件建立系统仿真模型，对系统进行热力学和能耗模拟，模拟获得系统的降温除湿性能和能耗性能。模拟结果表明：当矿井空气温度为30～40℃,相对温度为60%～90%,低温涌水温度为22℃时，系统可实现进出口温差大于10℃,进出口含湿量差大于15.0 g/kg,能满足不同深部矿井降温除湿的需要，系统热力性能系数大于1.60。该系统结构简单，不需制冷机组，能耗低，适用于有涌水充足的矿区对工作面进行降温。
2022年01期 v.42;No.183 83-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 387K] [引用频次：2 ] |[阅读次数：3 ] |[下载次数：162 ] - 雷照源;李团结;崔峰;郭超奇;易瑞强;
深部厚煤层综采工作面沿空开采下引发的煤柱动力失稳，是严重影响矿井的安全生产条件之一。以陕西某矿区留设35 m段煤柱稳定性为研究对象，通过赋存条件调查、理论分析、数值计算、现场监测等方法，分析区段煤柱在动、静载荷下的演化特征。研究表明：煤柱在静载向动载荷的转化过程中，35 m煤柱内部两侧的应力峰值从2 m迁移至8 m,双侧扰动下的应力明显高于煤体的抗压强度；内部的塑性破坏占比从9.52%增加至40%,最终35 m煤柱内部形成“梯型”稳态结构。根据现场煤柱动载荷影响，结合巷道布置方式提出进行分区支护原则。实践表明：巷道顶板及煤柱帮经历3种变化的位移特征，在距采空区70～90 m范围的运动达到极限。因此，35 m煤柱能满足开采极限条件下的支撑作用，满足生产的实际需要。
2022年01期 v.42;No.183 91-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 502K] [引用频次：3 ] |[阅读次数：3 ] |[下载次数：225 ] - 孙学阳;李玲华;李成;苗霖田;
为了研究工作面的布置方式对采煤沉陷的影响，以安山煤矿为例，采用相似材料模拟实验、数值模拟等研究手段，在3~(-1)号煤中布置面间煤柱宽度分别为20 m和40 m的2个工作面，在3~(-1)号煤的下方3号煤中布置一个工作面，且使该工作面中心与上层煤留设的煤柱中心重合，构建了双煤层工作面的2种布置方式。研究结果表明，留设不同宽度的煤柱，采用数值模拟和相似材料模拟得到的覆岩破坏变形特征基本一致。煤层重复采动工作面布置方式使工作面上覆岩层下沉形态呈现“W”型。工作面留设的煤柱越宽，煤柱上方覆岩下沉范围显著减小，对于覆岩的支撑效果越好，越能抵抗覆岩的移动变形，采煤沉陷越不明显。通过对结果的分析，在布置工作面时，适当的增加煤柱宽度，可以有效减缓采煤沉陷，为科学预防采煤沉陷灾害的发生提供了参考。
2022年01期 v.42;No.183 99-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 398K] [引用频次：5 ] |[阅读次数：2 ] |[下载次数：201 ] - 马建全;吴钶桥;彭昊;夏玉成;李识博;肖乐乐;
为研究煤层开采过程中上覆岩土体内采动应力-裂隙带发育规律，提出局部稳定指数的概念，定量勾绘煤层上覆岩体内破坏和未破坏的区域，并以榆树湾井田某综采工作面为例，探讨采动裂隙场及导水裂隙带发育规律。研究表明：随着工作面的推进，煤层上覆岩土体内先后产生煤层顶板破坏区、浅表层破坏区、基岩-松散层接触破坏区3个破坏区域；采动裂隙带高度随开采工作面呈现“上升—下降—上升—稳定”发育规律，而采动裂隙带宽度则呈现“线性上升”发育规律；提出裂高采比和裂宽采比的概念，得出榆树湾井田某综采工作面的裂高采比为19,基岩-松散层接触破坏区的裂宽采比为23.5,浅表层破坏区的裂宽采比为31。经对比分析，文中所提出的计算方法具有一定的验证性和适用性，可为保水采煤技术提供一定的理论依据。
2022年01期 v.42;No.183 107-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 506K] [引用频次：6 ] |[阅读次数：1 ] |[下载次数：456 ] - 辛德军;刘志强;冀欣;盛燕萍;龙云飞;陈华鑫;
为提高水泥稳定钢渣碎石在干旱寒冷地区的适用性，采用体积设计方法将不同水泥剂量和不同比例的钢渣与碎石掺配，基于内蒙古地区全年气候条件，采用温湿度环境箱研究常温、低温及变温养护条件对水泥稳定钢渣碎石基层强度和收缩特性的影响。结果表明：当水泥剂量为5%且养护温度为-5℃时，65%钢渣掺量基层试件在1,3,7和28 d的抗压强度较普通碎石基层分别提高75.66%,66.7%,62.5%和35.7%,在15～-5℃变温养护下抗压强度分别提高87.5%,57.9%,25%和24.4%。65%钢渣掺量基层试件在-5℃和15～-5℃养护28 d时的间接抗拉强度较普通碎石基层分别提高30.7%和25.7%,而同钢渣掺量的6%水泥剂量试件分别提高18.7%,29.9%和25.9%。收缩方面，5%水泥剂量的65%钢渣掺量基层在5和0℃养护温度下的收缩应变较普通水稳碎石基层减小46.8%和29.9%,较45%钢渣掺量基层减小27.7%和14.3%。在合理选用配比的情况下，低温及变温环境中钢渣基层在力学和收缩性能方面较水稳碎石基层优异，以期对类似地区钢渣基层问题的分析和解决提供借鉴和指导。
2022年01期 v.42;No.183 116-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 516K] [引用频次：9 ] |[阅读次数：4 ] |[下载次数：235 ] - 孙倩倩;郭希晞;陈敬;
为厘清中国南方传统民居中冷巷空间应对湿热气候蕴含的微气候调节作用，采用流体力学(CFD)模拟的方法，选择Autodesk CFD作为主要模拟实验分析工具，以热湿环境评价等级指标作为评价依据，将4类建筑空间，在冷巷不同空间形态尺度下形成的4种不同实验模型，分析工作面上的风速、空气温度、热舒适度及分布情况。结果表明，室外冷巷空间与室内空间相比，具有更高的热舒适度；湿热地区中重要的经常性使用的建筑空间，应布置在南侧，夏季最大风频的上风向，次要的辅助性建筑空间宜布置在北侧，夏季最大风频的下风向；进行建筑设计时，可以通过调整冷巷的偏转角度、宽度和形态，以达到改善建筑热环境的目的；位于最大风频的下风向的后厅空间，要改善其热工环境，可以采用增大南北对流的开窗面积、增加门窗遮阳的策略。研究结果对于湿热地区现代建筑设计中建筑空间布局方式和冷巷空间形态尺度的应用实践具有一定价值。
2022年01期 v.42;No.183 125-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 574K] [引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] |[下载次数：374 ] - 张传伟;刘劲鹏;赵大卫;顾苏菁;
针对矿用车辆在紧急制动工况下高强度制动会引起的制动失效问题，使用Ansysworkbech软件对摩擦盘在紧急制动工况下的温度变化进行分析，并通过台架试验验证仿真分析的有效性。考虑材料因素对制动器温升特性的影响，利用正交试验和交互作用分析确定影响摩擦盘温升最显著的材料因素以及各因素之间的交互作用对温升的影响。结果表明：摩擦盘温升随热膨胀系数和弹性模量的增加而增加，而随着导热系数的增加有所下降；影响摩擦盘温升的最显著因素为热膨胀系数，其次为导热系数，最后为弹性模量；在多因素交互分析中，弹性模量与热膨胀系数的交互作用以及导热系数与热膨胀系数的交互作用显著，而弹性模量与导热系数具有交互作用，但对温升影响较小。
2022年01期 v.42;No.183 134-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 535K] [引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] |[下载次数：191 ] - 刘美茹;万翔;张旭辉;陈渊;董明;樊红卫;毛清华;马宏伟;
针对基于点对点检测方式的传统体波方法在检测长距离方管时效率低下的问题，利用超声导波高效检测的优势，提出基于超声导波的方管检测方法。首先利用半解析有限元法求解出方管的相速度和群速度频散曲线，选择群速度频散曲线上群速度最大、相对平坦，频率范围在54～74 kHz的L(0,6)作为激励模态。其次分别采用有限元仿真和实验的方法，在方管中激励出中心频率为64 kHz的超声导波，研究导波在正常、面上存在圆孔缺陷和边缘存在槽缺陷的方管中的散射特性。在实验过程中，通过对压电晶片进行阻抗匹配来提高信噪比。仿真和实验结果表明，能够在方管中有效激励出L(0,6)模态超声导波，而且利用L(0,6)模态的缺陷反射回波，能够快速地检测出方管中的圆孔和槽缺陷，并定位缺陷的轴向位置。同时，阻抗匹配后信号的幅值是未阻抗匹配的2～3倍。纵向L(0,6)模态超声导波能够对方管中缺陷进行高效检测，为方管的检测提供了一种新的方法。
2022年01期 v.42;No.183 143-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 737K] [引用频次：8 ] |[阅读次数：4 ] |[下载次数：365 ] - 李国民;宿梦瑶;朱代先;
针对视觉SLAM后端非线性优化存在计算速度慢、优化效果差等问题，采用BA图优化方法，对其求解策略列文伯格-马夸尔特(LM)算法进行改进，改善LM算法计算过程中雅可比矩阵可能存在的奇异性或病态问题，增强LM算法的稳定性，提高LM算法的效率和BA-SLAM的精度。改进的算法将前一次的迭代结果引入到后一次信赖域半径的计算中，可减小因当前解远离解集时目标函数较大所产生的影响，同时在不假设雅可比矩阵非奇异的条件下，使其具有二阶收敛性，提高算法的稳定性和计算速度，提升光束平差法中LM算法的稳健性与效率。仿真实验结果表明，提出的改进LM算法与传统LM算法和文献[6]提出的改进LM算法相比，在相同精度时使用的迭代次数更少，计算效率高；采用改进LM算法的光束平差法具有更高的优化精度和稳健性。
2022年01期 v.42;No.183 152-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 305K] [引用频次：13 ] |[阅读次数：4 ] |[下载次数：560 ] - 赵永秀;晏铭;王骑;
探究Buck-Boost变换器分断放电引燃能力及评价方法对促进本安电源在危险环境的推广应用具有重要的理论指导意义。分析Buck-Boost变换器的工作模态与不同开关状态的等效电路，得出其内部分断最危险工况；在此工况下探究其分断放电电压、电流及功率极限值，并结合纯电阻电路与简单电感电路临界点燃曲线，推导出通过临界引燃功率与能量描述Buck-Boost变换器内部分断放电引燃能力的数学表达式及评价方法，指出仅当电弧功率极限值与电感储能分别小于临界引燃功率与临界引燃电感储能时，该变换器为内部本质安全。通过爆炸性试验评价证明所提出的Buck-Boost变换器内部分断放电引燃能力评价方法的可行性与可靠性。
2022年01期 v.42;No.183 160-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K] [引用频次：5 ] |[阅读次数：2 ] |[下载次数：194 ] - 刘全龙;周奇勋;王茜;毛诚;畅冲冲;
为解决传统矿用通风机采用异步电机效率和功率因数低等问题，设计一种高压无位置传感器无刷直流矿用风机控制系统；改进传统高压无位置无刷直流电机控制系统在高速运行时反电势过高，而在低速运行时反电势过低，导致传统反电势过零检测电路不能正常工作，限制控制系统调速范围的问题。通过给传统电阻分压的三相反电势采样电路中并联三极管，根据矿用风机转速调节控制三极管斩波信号的导通时间，实现电机运行在高速时占空比线性增大，在低速时占空比线性减小，来控制比较器的输入电压在合理范围内，改善矿用风机在高低速运行时反电动势过零检测效果，从而提高控制系统效率及调速范围。设计的控制系统以低成本的微型控制芯片为核心，并且给出系统主要电路设计及主程序流程。该控制方案相较于传统控制方案具有成本低、体积小、易于使用等优点。实验结果表明设计的控制系统能够有效提高电机效率及准确检测反电动势过零点，保证电机在1%～100%的转速范围内稳定运行。
2022年01期 v.42;No.183 168-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 423K] [引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] |[下载次数：163 ] - 梁鑫;
为实现岩心钻机作业自动化、智能化，提高钻机智能化水平，文中设计研发岩心钻机自动监控系统。该系统基于LabVIEW图形编程工具设计，结合数据记录与监控(datalogging and supervisory control, DSC)模块和工业控制通讯(OLE for process control, OPC)技术，通过对数据采集模块、钻进过程控制模块、钻井工况识别模块和通信连接模块的研发，进行了岩心钻机自动监控系统的硬件选型、软件设计，完成了岩心钻机计算机数据采集控制系统设计。通过搭建钻进试验测试平台，将传感器4,5,6,7通道用于传输模拟量信号，电源连接线路，在钻进试验中20 Hz变频器输出电源频率，40 r/min转速，1.95 MPa钻压，1.25 cm/s进尺速度，234.98 N·m立轴转矩。监测到的参数值与实际估计值相符合，达到监测岩心钻机的钻进过程相关参数的效果；试验平台模拟自动监控系统数据采集与指令输入，可以控制钻进过程；该岩心钻机自动化监控系统，可提高钻机设备钻进工作自动化、智能化水平。研究结果对进一步研究和开发岩心钻机自动监控系统的技术提供参考。
2022年01期 v.42;No.183 176-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 329K] [引用频次：1 ] |[阅读次数：2 ] |[下载次数：157 ] - 郝帅;安倍逸;付周兴;马瑞泽;赵新生;马旭;刘彬;
针对利用传统方法进行红外与可见光图像融合时易出现边缘模糊以及细节分辨能力弱的问题，提出一种基于小波变换和各向异性扩散的红外和可见光图像融合算法。首先，将红外图像和可见光图像利用小波变换进行多尺度分解，获取原图像所对应的高频部分和低频部分；其次，将高频部分和低频部分分别进行各向异性扩散，生成对应图像的基础层和细节层；然后，采用KL变换对异源图像的细节层进行融合，采用加权平均方法对基础层进行融合；最后，将融合后的细节层和基础层通过线性重构得到最终的融合图像。为了验证所提出算法的优势，将其与3种经典融合算法进行比较。通过大量融合实验表明，相比于其他3种经典融合算法，所提出的算法不仅实时性好，而且融合结果能够较好保留原图像丰富的细节信息，具有较高的清晰度。
2022年01期 v.42;No.183 184-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 333K] [引用频次：13 ] |[阅读次数：3 ] |[下载次数：641 ] 下载本期数据