凹凸棒土改性的聚丙烯酰胺降滤失剂性能及作用机理
都伟超;倪佳佳;汪伟;单文军;张洁;陈刚;为了满足深层与超深层油气勘探对钻井液降滤失剂抗高温性能的更高要求，针对传统降滤失剂在高温下易降解失效的问题，以天然硅酸盐矿物凹凸棒土（attapulgite, ATP）为基材，利用其独特层链状结构、大比表面积和良好热稳定性，通过与聚丙烯酰胺（PAM）的化学复合，制备出了PAM-ATP复合抗高温降滤失剂。通过傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy, FT-IR）、热重分析（TG-DTG）和扫描电子显微镜（scanning electron microscope, SEM）等方法对PAM-ATP的化学结构、热稳定性及微观形貌进行了表征，并借助滤失量与流变性能测试评价了其抗高温性能。结果表明，在PAM与ATP质量比为3∶1、加量为4%的条件下，PAM-ATP经210℃高温老化后，钻井液基浆的API滤失量可控制在18 mL以内，表现出优异的热稳定性和降滤失性能。机理分析表明，PAM-ATP可通过形成三维网络结构优化滤饼组成与结构，有效封堵微裂缝及孔隙，从而显著降低高温滤失量。本研究为深层钻探提供了一种高性能处理剂，对推动高温钻井液技术发展具有重要工程意义。
基于固支梁理论的洪水冲刷下悬空管道安全评价
罗鹏;荆宏远;张宏;高强;郭俊;赵佳利;刘红岩;针对目前对洪水冲刷下悬空管道安全评价所采用的力学模型不甚一致、甚至研究结论相互矛盾的现状，聚焦于洪水冲刷下管道静态强度安全评价问题，拟建立新的力学模型。首先对洪水冲刷下的悬空管道受力特征进行分析。其次将管道视为两端固定的超静定梁，基于材料力学中的超静定梁理论及组合弯曲理论建立了洪水冲刷下悬空管道最大弯曲应力计算模型，并基于安全系数法和最大拉应力强度理论求解管道的实时安全系数和总体安全系数。最后，采用参数敏感性分析研究水流速度、悬空长度、管道外径及壁厚等参数对管道安全系数的影响规律。结果表明，在洪水冲刷下管道实时安全系数呈周期性波动变化，且随着水流速度、悬空长度和管道壁厚的增加，管道最小安全系数和总体安全系数均降低，而随着管道外径的增加，管道最小安全系数和总体安全系数则均增加。以管道外径为例，当其由0.508 m增加到0.700 m和0.900 m时，管道总体安全系数则由4.15分别增加到5.59和8.19。所提出的基于固支梁理论的洪水冲刷下悬空管道安全性评价方法可有效评价洪水冲刷下悬空管道的静态强度，研究成果对该类管道的安全评价与防灾减灾具有重要的指导意义。
大载荷大变形飞机全机静力试验技术
刘冰;张建锋;周銮良;针对大型飞机全机静力试验中承载结构大变形特征，提出了一套完整的飞机大变形结构强度试验方案，开展了大变形试验误差分析和试验系统设计要求研究，突破了试验件载荷处理、飞机支持、载荷施加、配平设计、姿态修正等关键技术，最后以某型飞机大变形试验工况为研究对象完成了试验技术的应用与验证。试验结果表明，提出的试验方案科学合理，可以精确完成机翼大变形状态下考核结构的强度验证，验证了技术方案的有效性，为大型飞机大变形试验技术标准化提供了重要参考。
加筋土非线性强度模型
惠会清;雷胜友;为了扩大2个已有加筋土强度模型的应用范围，从间接加筋作用及加筋后土的内摩擦角提高的角度出发，对2个强度模型进行改进；然后采用非线性插值方法，得到新的加筋土强度模型；针对不同的α值，使用该模型分别计算考虑间接加筋作用与否、同时考虑间接加筋作用与加筋包裹作用情况下的大主应力，并与试验结果进行对比。结果表明：对于拉断型破坏，无论考虑间接加筋作用与否，随着α的减小，计算所得σ1-σ3曲线与试验曲线变化规律一致，但与试验曲线存在差距。当同时考虑间接加筋作用和加筋包裹作用时，对于铝箔加筋砂黏土，随着α的减小，内摩擦角增量取值为3°时，计算曲线与试验曲线吻合得相当好；对于聚氯乙烯(PVC)网格加筋砂黏土，当α取值为0.1～0.3、内摩擦角增量取值为1°～3°时，计算曲线与试验曲线吻合得很好。对于粘着型破坏，无论考虑间接加筋作用与否，随着α的减小，计算曲线与试验曲线差距不断减小。当同时考虑间接加筋作用和加筋包裹作用时，对于有机玻璃加筋砂黏土，α取值为0.1～0.4、内摩擦角增量取值为1°～2°时，计算曲线与试验曲线吻合度较高；对于镀锌铁皮加筋中细砂，当α取值为0.3～0.6、内摩擦角增量取值为0°～1°时，计算曲线与试验曲线比较吻合。
稻壳灰再生混凝土基本力学性能研究
王雨桐;黄靓;管丽佩;董伟强;张玺彦;为研究稻壳灰再生混凝土的基本力学性能，以稻壳灰取代率(r)和再生粗骨料取代率(ρ)为变量，设置28组试验，分析稻壳灰与再生骨料结合对混凝土立方体抗压强度(fcu)、劈裂抗拉强度(fts)的影响，并对不同水胶比作用下稻壳灰取代率对fcu和fts的影响进行研究。结果表明：稻壳灰水泥胶砂28 d的活性指数可达86%，具有较高的火山灰活性；ρ的增加对再生混凝土的fcu和fts均有不利影响，但稻壳灰的掺入可以改善再生混凝土的fcu，且稻壳灰可减小ρ相同时fcu的下降趋势；稻壳灰没有明显改善再生混凝土的fts；水胶比越大，稻壳灰对fcu和fts的增强效果越突出。
一类具有未知时变时滞的前馈非线性系统镇定控制：基于动态增益方法
孙逸同;於鑫;针对一类具有未知时变输入和状态时滞的前馈非线性系统，研究了其无记忆状态反馈镇定问题。在线性增长条件下，通过构造Lyapunov-Krasovskii泛函，设计了一种基于动态增益的无记忆动态状态反馈控制器，实现闭环系统的所有信号有界，并且被控系统的状态渐近收敛到零点。与传统的基于状态预估器的无限维反馈控制器不同，所提出的无记忆动态状态反馈控制器无需时滞补偿，更易于在实际应用中实现。最后，将理论结果应用于一个实际电路控制系统以及一个数值控制系统，并通过仿真验证了理论结果的有效性。
机载下投式探空温度传感器设计与研究
唐杰;刘清惓;李振宇;田祥民;针对无人机开展高空气象探测时对温度精度的需求，提出一种结构新颖的下投式温度探测装置，通过集成防辐射罩以提升测温精度。首先通过计算流体动力学（computational fluid dynamics,CFD）方法，在多种气象条件下分别对有无防辐射罩的温度传感器进行仿真计算，得到太阳辐射误差，并进行数据对比。随后，通过对比粒子群优化支持向量回归（support vector regression optimized by particle swarm optimization,PSOSVR）算法和多策略粒子群优化支持向量回归（multi-strategy particle swarm optimization support vector regression,MS-PSO-SVR）算法对仿真数据进行修正比对。最后，搭建低气压风洞平台模拟不同高空环境，并进行实验验证，将实验误差与算法修正误差进行比对。实验表明，本文设计的机载下投式探空温度传感器的平均绝对误差（mean absolute error,MAE）为0.032 47 K，均方根误差（root mean square error,RMSE）为0.041 06 K，有效地降低了太阳辐射误差，实验结果满足探空温度测量的精度需求。
页岩气井重复压裂裂缝参数及暂堵转向技术研究
王贺;张茂林;宋惠馨;薛军;针对页岩气超低孔、超低渗的特点，必须依靠大型水力压裂技术来实现工业化开采，但是压裂改造后产量递减仍非常迅速，重复压裂作为经济且有效的提产措施正广泛应用于现场生产。根据涪陵页岩气区块典型井的生产动态资料和产气剖面测试数据，从重复压裂工艺入手，结合各段簇孔隙压力分布研究射孔段簇进液次序以及裂缝开启顺序，通过离散网络模型模拟裂缝前后张开状态，表明挤注提压后，优先张开主裂缝以及与主裂缝连通的天然裂缝，最后对炮眼封堵球坐封行为及暂堵剂影响因素进行分析，以实例井的分析研究来指导现场生产中重复压裂的实施。
虚拟现实技术的最新发展与展望
陈浩磊;邹湘军;陈燕;陈燕;刘天湖;对虚拟现实技术的最新发展及应用领域如军事、医学、考古、教育训练、灾难重现、工业制造、娱乐、农业和计算机技术等进行了论述,提出了利用虚拟农业技术重现农作物生产过程中的病虫害及其治理过程中受污染情况的观点,对虚拟现实技术的发展、应用前景和研究热点做了展望。
中国秸秆露天焚烧大气污染物排放时空分布
王书肖;张楚莹;秸秆露天焚烧过程中释放的各种气态污染物和颗粒物,是我国大气污染的重要来源之一。本研究通过问卷调查和模型计算,确定了我国秸秆露天焚烧的活动水平,采用排放因子法建立了我国秸秆露天焚烧一次大气污染物的排放清单,并分析了其时间和空间分布特征。根据问卷调查结果,我国农村平均秸秆露天焚烧比例为18.59%,焚烧量最大的为农业发达的华东和华北地区,高峰在10月前后。2006年,我国生物质露天焚烧主要大气污染物的排放量为PM2.5217万t,BC4.9万t,OC48万t,SO26.0万t,NOx36万t,NMVOC87万t,CO731万t,CO215450万t,CH437.4万t,NH38.4万t。
肉类食用品质评价方法研究进展
周光宏;李春保;徐幸莲;食用品质是决定内类商品价值最重要的因素,评价肉类食用品质的指标包括嫩度、颜色、风味和多汁性,评价食用品质的方法分感官品尝法和客观测定法。本文对内类食用品质评价的各种方法进行了简要阐述.智能化、在线化的无损检测技术是肉类食用品质评价发展的方向。
钢管混凝土轴压短柱非线性有限元分析
丁发兴;周林超;余志武;欧进萍;提出新的混凝土单轴受力和轴对称三轴受压应力-应变关系统一计算公式,应用连续介质力学,采用弹塑性法对圆钢管混凝土轴压短柱力学性能进行分析,指出该新公式可避免圆钢管混凝土轴压短柱荷载-应变曲线上升段刚度衰减过快的缺点。采用该新公式并应用ABAQUS有限元软件建立圆钢管混凝土轴压短柱有限元模型,根据圆钢管混凝土轴压短柱的弹塑性法分析结果,确定ABAQUS中混凝土塑性损伤本构模型的膨胀角为40°,然后通过有限元建模对典型的方形钢管混凝土、矩形钢管混凝土、方形带肋钢管混凝土、矩形带肋钢管混凝土和箍筋约束混凝土轴压短柱的荷载-应变曲线试验结果进行数值仿真分析,计算结果与试验结果吻合良好。采用ABAQUS有限元软件,对相同含钢率下的方形钢管混凝土、矩形钢管混凝土、方形带肋钢管混凝土、矩形带肋钢管混凝土和钢筋混凝土轴压短柱的荷载-应变曲线进行数值仿真分析,探讨各种短柱的受力性能和约束套箍作用,指出方、矩形钢管混凝土的约束套箍作用没有圆钢管混凝土明显,也没有钢筋混凝土明显,所以对方、矩形钢管混凝土轴压短柱采取加肋的办法不能提高其承载力,但可略微改善其延性。
虚拟现实技术的最新发展与展望
陈浩磊;邹湘军;陈燕;陈燕;刘天湖;对虚拟现实技术的最新发展及应用领域如军事、医学、考古、教育训练、灾难重现、工业制造、娱乐、农业和计算机技术等进行了论述,提出了利用虚拟农业技术重现农作物生产过程中的病虫害及其治理过程中受污染情况的观点,对虚拟现实技术的发展、应用前景和研究热点做了展望。
石墨烯的化学方法合成及其表征
王新伟;杨艳;田宏伟;郑伟涛;修正的Hummers法合成的氧化石墨,通过超声波振荡剥层,再利用水合肼还原即可获得单层及较少层数的石墨烯。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(RS)、X-射线衍射(XRD)等测试方法对氧化石墨烯和石墨烯的形貌、结构进行了对比分析。实验结果表明,该方法合成出了形貌上具有少量褶皱的单层和较少层数的石墨烯。但与天然石墨相比,该方法合成的石墨烯结晶强度相对降低并且拉曼光谱显示,其G带与D带的强度比大于氧化石墨烯的强度比,即石墨烯中sp2杂化碳层平面的平均尺寸大于氧化石墨烯的平均尺寸,表明该方法不能完全将氧化石墨烯还原为结晶完美的石墨烯。
车道变换行为对道路通行能力影响的研究
徐慧智;程国柱;裴玉龙;为解决车道变换行为对道路通行能力影响的定量分析难题,从观测数据的整理分析结果出发,揭示了车道变换行为与交通流流率的关系。定性分析车道变换行为和交通量的关系,发现当交通量过大或过小时,车道变换行为发生的概率较低,当交通量适中时,车道变换行为发生的概率最大。基于道路通行能力和道路空间占有率的关系,提出车道变换行为对道路空间额外占有度的计算方法,构建了车道变换行为对道路通行能力的影响模型,并进行参数标定。提出车道变换行为对道路通行能力影响修正系数的计算方法,最后以两车道和三车道为例进行修正系数的计算方法,并给出应用案例。
LC-MS及CE-MS技术在中药分析中的应用
刘一;白玉;庞楠楠;廖一平;刘虎威;随着中国传统医药体系的现代化和国际化,现代化学和医学工作者面临越来越多的机遇和挑战。由于中药在成分和药理上的复杂性,其成分确定和代谢研究需要分离能力和结构鉴定能力兼具的分析工具。而液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)和毛细管电泳-质谱联用技术(CE-MS)的成熟与发展成为解决这一问题的强有力的工具。综述了最近LC-MS及CE-MS技术在中药化学成分分析、中药质量控制、中药代谢研究、中药药代动力学研究以及中药制剂工艺等方面的应用进展,并分析了其存在的问题及应用前景。
