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期刊信息/Journal information
科学技术与工程
科学技术与工程

明廷华

旬刊

1671-1815

ste@periodicals.net.cn

010-62103284

100081

北京市海淀区学院南路86号

科学技术与工程/Journal Science Technology and Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊向社会介绍科技界、工程界进展情况和为科学家、工程技术专家开展学术交流服务的一份学术性、知识性和动态性杂志。主要内容包括科学技术发展前景和重大建设工程进展情况，科学技术与工程方面的新成果、新知识、科技界和工程界的热点问题等。适合科技工作者、工程技术专家、领导同志、管理干部和图书资料馆（室）订阅。
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    基于图像检索技术的受载煤样裂隙演化规律

    张沛
    5344-5349页
    查看更多>>摘要：在煤岩试样破坏过程中进行计算机断层(computed tomography,CT)扫描测试,可实现煤岩试样内部裂隙结构可视化表征,但是在加载过程中,因试样位移变形会引起CT扫描层定位误差,进而影响试验结果准确性.为了解决这一问题,利用图像相似性检索技术,检索出受载试样在不同应力水平下的最相似的CT图像,从而更加准确地描述受载煤样裂隙演化规律.研究结果表明:在三轴压缩破坏过程中,试样应力应变曲线分为5个明显的阶段,即初始压密阶段、线弹性变形阶段、塑性屈服阶段、峰值破坏阶段以及残余变形阶段.基于感知哈希算法的图像检索技术能够准确识别并定位不同应力阶段相似度最高的CT图像,且CT图像相似度随着轴向荷载不断增大而逐渐降低.在整个三轴加载过程中,CT图像的相似度绝对差均值表现出两个明显的变化阶段:缓慢增加阶段和快速增加阶段.分形维数可以定量描述裂隙演化,受载样品破坏过程中分形维数主要经历了缓慢减小、缓慢增大和快速增大3个阶段.

    CT扫描图像检索裂隙动态演化哈希算法分形维数

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    基于坐封受力模型的暂堵球封堵效果影响因素与参数优化

    孔祥伟时贤李赛齐天俊...
    5350-5357页
    查看更多>>摘要：暂堵球在射孔孔眼及压裂裂缝中的坐封状态影响其封堵稳定性,暂堵球封堵效果决定暂堵转向压裂技术的成败.通过建立暂堵球坐封受力计算模型,研究了压裂液排量、密度、暂堵球及孔眼参数对暂堵球坐封受力状态及其封堵效率的影响,实验模拟了不同射孔参数、压裂排量及暂堵球/压裂液性能对封堵效果的影响.结果表明:暂堵球受拖拽力、脱离力及持球力随压裂液排量的增加而增大,暂堵球更易坐封;压裂液及暂堵球密度对暂堵球坐封封堵效率影响不大;暂堵球粒径大于孔眼直径时,暂堵球坐封封堵效率随粒径增加而增大,当暂堵球直径小于孔眼直径时,暂堵球不容易坐封;射孔孔眼数增加影响暂堵球坐封封堵效率.实验评价暂堵球最佳直径为9.0 mm,最佳泵送排量大于4.0 m3/min时,有助于提高暂堵球坐封成功率,增强暂堵压裂设计的可靠性.

    水力压裂暂堵转向暂堵球受力模型坐封效率

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    变系数的强反射分离技术及应用

    陈科王鹏燕郑连弟向坤...
    5358-5363页
    查看更多>>摘要：基于地震多子波分解的强反射识别与分离技术已广泛应用于地震解释性处理环节中,该技术能够去除强屏蔽影响,提高隐蔽储层的识别精度.针对多子波分解技术在分解效率和分解精度上的问题,引入地震信号的瞬时特性作为初始值,根据小波参数之间的关系减少局部扫描参数,提出了一种三参数快速子波分解技术提高了子波分解精度和效率.通过模型正演分析了地层厚度与强屏蔽能量的关系,建立了地层厚度与分离系数的关系,探索了一种变系数的强反射分离应用思路.将新技术和新思路应用于实际地震数据,分离结果削弱了强屏蔽的影响,突出了隐蔽储层的有效信号,提高了储层预测精度;由于强反射分离过程充分考虑了不同厚度的煤层与分离系数的关系,分离结果更加符合实际地质情况.

    三参数多子波分解强反射分离变分离系数储层预测

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    鄂尔多斯盆地中东部石炭纪本溪组致密砂岩储层含气性测井综合评价

    李新虎丁佳萌程光艺刘晓梅...
    5364-5371页
    查看更多>>摘要：鄂尔多斯盆地中东部石炭纪本溪组致密砂岩粒度较细,泥质含量较高,孔隙度低、渗透率极差,使测井对其含气性的解释难度增大.基于化验分析资料,重点应用核磁共振、阵列声波、阵列感应等成像测井资料,结合常规测井,建立了 4类7种方法的本溪组细粒致密砂岩储层含气性测井评价方法研究,利用测井资料综合开展储层含气性的有效识别.研究表明,综合运用常规和成像测井,对本溪组细粒致密砂岩储层含气性综合评价提供了更加有效的途径.开展本溪组细粒致密砂岩储层含气性测井综合评价研究,对煤系致密砂岩气的勘探和开发具有重要的理论意义和应用价值.

    本溪组致密砂岩含气性成像测井

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    岩心油水两相渗流启动压力梯度实验研究

    张国辉刘新荣李福堂秦毓莹...
    5372-5380页
    查看更多>>摘要：低渗储层油水两相渗流时存在启动压力梯度,充分认清水驱油时启动压力梯度的变化和影响因素对油藏水驱开发至关重要.为了搞清油藏储层油水两相渗流启动压力梯度特点及其影响因素,对不同渗透率、不同含水饱和度、不同润湿性岩心水驱油两相渗流的启动压力梯度进行了室内实验测定,根据实验现象和实验结果,分析了产生启动压力的岩心孔隙内部的阻力效应和微观成因.研究结果表明:气体渗透率小于50×10-3 µm2的低渗岩心随含水饱和度增加,启动压力梯度增大;气体渗透率大于50×10-3 µm2的中高渗岩心启动压力梯度随含水饱和度变化不大,总体呈下降趋势,且数值较小;对于低渗油藏,启动压力梯度随岩心渗透率降低而增大,随岩心润湿指数增加而减小;岩心边界层液体厚度越大,启动压力梯度越大.产生启动压力的附加阻力效应有油滴毛管力产生的摩擦阻力、静润湿滞后导致油珠变形产生的阻力及液阻效应产生的阻力,其大小和岩石孔喉半径、润湿指数、微观孔隙的油水分布状态、边界层厚度及固液界面张力有关.

    启动压力梯度两相渗流渗透率润湿指数边界层阻力效应毛管压力界面张力

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    模糊自适应交流异步电机矢量控制

    达朝华崔彦良
    5381-5387页
    查看更多>>摘要：为提升传统交流异步电机矢量控制系统的控制效果,解决由交流电机特性带来的响应速度慢和稳态抖动等问题,设计了一种模糊自适应矢量控制系统,对传统的矢量控制系统进行改进,设计了按转子磁场定向的四闭环矢量控制系统,并且针对传统矢量控制的稳态波动问题,加入了设计的定值控制器.在MATLAB/Simulink中搭建了仿真系统,为使实验结果更贴合实际,设计了交流异步电机所使用的整流逆变电路.仿真实验结果表明:该控制系统的动态性能更好,响应速度更快,且提升了抵抗负载的能力,具有更强的自适应性和鲁棒性.

    异步电机矢量控制模糊自适应模糊控制

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    基于改进布谷鸟算法结合电导增量法的最大功率点追踪

    王犇朱武卞正兰
    5388-5395页
    查看更多>>摘要：动态遮阴下,光伏阵列的输出P-U曲线会出现多个功率极值点,传统最大功率点追踪会陷入局部最优.为此,提出基于自适应差分进化的改进布谷鸟搜索(improved cuckoo search,ICS)算法与电导增量法(incremental conductance,INC)相结合的复合算法(ICS-INC).该算法在前期提出自适应的抛弃概率和随机步长因子,结合差分变异进行随机偏好游走,使算法的搜索开发能力得到提升,有效跳出局部最优.通过改进Lévy飞行公式减小其随机性,减小算法的迭代次数来缩短跟踪时间,实现快速高效定位最大功率点区域,在后期由INC实现局部快速搜索,稳定输出最大功率.在MATLAB/Simulink中建立了仿真模型,对多种算法进行实验,仿真结果表明该算法的追踪速度、全局搜索性以及环境变化的适应能力均得到提升.

    布谷鸟搜索Lévy飞行差分进化动态局部遮阴电导增量法

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    基于CEEMD-LSTM光伏短期功率预测

    梁亚峰马立红邱剑洪冯在顺...
    5396-5405页
    查看更多>>摘要：为解决传统机器学习方法在面对多变的环境因素和不平稳序列时导致光伏功率预测精度低的问题,提出一种基于完全经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)和长短期记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)相结合的光伏短期功率预测模型.首先,充分考虑影响光伏出力的太阳辐照度、相对湿度、大气压力和空气温度4种环境因素,通过CEEMD将气象因素特征曲线分解为多模态特征数据,准确捕捉其不同的时间尺度和频率特征,进而充分保留环境数据的不平稳特征.其次,在此基础上,利用LSTM网络对多模态特征数据进行时间序列建模,旨在保留时间序列的季节性和不平稳特征,为后续建模提供更准确的输入特征.最后,通过对分解后的信号开展训练,根据输入数据的变化自适应调整预测模型参数,迭代生成特定场景下的预测模型,从而灵活应对实时环境变化,得到相应功率预测结果.在海南一孤立海岛分布式光伏电站37 kW子阵的8个月气象和功率数据集进行验证,实验结果表明,所提方法在保留环境数据细节和局部特性上具有显著优势,在不同气象条件均具有良好的自适应性,有效提高了光伏短期功率预测精度.

    光伏发电完全经验模态分解长短期记忆神经网络光伏短期功率预测不平稳特征多模态特征数据

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    架空输电线路非平稳台风风场数值模拟与验证

    汪峰王鑫刘章军黄金山...
    5406-5414页
    查看更多>>摘要：为了实现架空输电线路非平稳台风风场模拟,考虑非平稳脉动风场的紊流强度和阵风因子特性及其影响,提出了一种架空输电线路非平稳台风风场的模拟方法.首先利用Spline插值方法生成时变平均风速,采用更新时变平均风速的谐波合成法模拟脉动风速,然后基于三向风谱功率密度函数,构建了台风风场的时变功率谱,计入风场空间上的相关性,获取了调制进化功率谱,并与模拟台风功率谱比较;最后以沿海500 kV架空输电线路为例,验证了台风模拟方法的合理性.研究结果表明:随着基本时距的增加,台风的非平稳因素所占比重越大;所提出的输电线路非平稳台风模拟方法合理有效.

    输电线路台风模拟非平稳进化谱

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    基于密度峰值聚类的宽角域散射中心聚类

    贺俊杰郑胜曾曙光曾祥云...
    5415-5420页
    查看更多>>摘要：宽角域合成孔径雷达(wide-angle synthetic aperture radar,WA-SAR)有着更广泛的角度覆盖范围,基于此得到的宽角域散射中心(wide-angle scattering centers,WA-SCs)包含了 目标物体更加丰富的电磁散射特征,这对雷达的目标建模、目标识别等有着重要的意义.为了克服WA-SCs数据维度高、所含信息复杂的特点,并从中提取出所需的目标物体特征,采取密度峰值聚类(density peak clustering,DPC)算法研究WA-SCs.基于SLICY模型数据,从聚类内部评价指标、聚类可视化和算法自动化程度3个方面,将本文算法与经典的K-means、DBSCAN和MeanShift算法进行了对比实验.结果表明,DPC算法具有自动化程度高、高维数据适应性强、聚类精度高等优点,有望为后续的一系列基于WA-SCs的目标建模、目标识别等工作提供技术支撑.

    宽角域合成孔径雷达目标识别散射中心密度峰值聚类

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