期刊,科学技术与工程 2024年卷2期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

科学技术与工程

主　　编：明廷华

出版周期：旬刊

国际刊号：1671-1815

电子邮箱：ste@periodicals.net.cn

电　　话：010-62103284

邮政编码：100081

地　　址：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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车-桥耦合作用下曲线钢混组合梁桥支座动态行为分析

李烁威陈恩利张运波

797-806页

查看更多>>摘要：针对曲线钢混组合连续梁桥在车辆动载作用下的支座动态响应问题,分别构建考虑桥面横向超高和纵向高程变化的桥梁精细化有限元模型和基于实际重载车辆多刚体实车模型,采用基于弹性地基梁理论的Fiala轮胎模拟胎-路接触关系,从而建立车-曲线桥动力学耦合模型,探究车速、偏载与路面不平顺对支座响应的影响.研究结果表明:车辆行驶在支座附近,径向反力与竖向反力较大,车辆行驶在跨中,切向反力较大;三种支座反力的最大值均随车速提高而增大,对径向反力和切向反力影响较大,对竖向反力的影响体现在内侧的支座反力降低而外侧支座反力增大;三种支座动反力随路面不平顺增大而增大,路面不平顺激励对径向反力与竖向反力影响较大,对切向反力影响较小;行车偏载对径向、切向反力影响很小,而对支座间竖向反力的分配影响较大.

关键词：

车桥耦合曲线桥钢混组合桥支座响应

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维普
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悬浮隧道管体运动对锚索涡激振动的影响规律

干超杰桑松石晓

807-815页

查看更多>>摘要：根据锚索式悬浮隧道的运动特性,假设锚索是两端铰接的非线性梁模型,并将管体运动简化为两自由度的质点运动,将其视作一种参数激励.考虑锚索长期处于海流环境下,其顺流向涡激力和管体横荡运动方向一致,锚索的运动响应可能会产生明显变化.建立锚索的非线性顺流向涡激振动方程,并通过Galerkin方法和Runge-Kutta方法对该方程进行求解,选取典型悬浮隧道的结构进行数值分析,结果表明:在锚索前三阶模态中,相比于一阶模态幅值,二阶和三阶模态幅值是一个很小的量,可以忽略不计;参数激励可以使锚索更快进入稳定状态,且对振动幅值的增加有显著影响;参数激励对顺流向涡激振动的影响程度与锚索顶端的端部激励幅值和频率有关.

关键词：

悬浮隧道锚索参数激励顺流向涡激振动数值分析

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维普
万方数据

高密度立交出入口车辆纵向运行特性

徐同张雪榆张杰矫成武...

816-826页

查看更多>>摘要：为明确车辆在高密度互通立交主线入口、出口以及连接段的纵向运行速度特征,在重庆市选取了5 座立交为研究对象,开展了47 名驾驶员的小客车实车驾驶试验.通过speedbox和mobileye等实验仪器采集的数据,包括车辆运行速度、纵向加速度等,对数据进行处理并按入口、出口及连接段分类提取数据,绘制出对应的速度曲线图,以明确车辆在高密度互通立交出入口以及连接段的纵向运行特性.分析结果表明:入口处速度趋势有两类,平行式入口是上升-平稳,直接式入口是持续上升,平行式入口速度均值高于直接式,平行式入口速度标准差小于直接式;不同类型入口对驾驶人的加速操作选择具有一定影响;平行式入口在纵向加速度均值上较直接式入口低;出口处速度分布整体呈平稳下降趋势,平行式的运行速度均值低于直接式,但速度标准差却更高;出口速度变化特征点受驾驶人在主线出口减速偏好性影响;平行式出口减速度最大值与均值均大于直接式;相邻立交净距较短时,连接段的速度变化较为平缓,并且不同驾驶人的速度幅值比较接近;而常规净距的相邻立交,连接段的速度波动性大且离散.研究成果为高密度互通立交出入口及连接段的安全性评价以及安全改善提供了理论支撑以及基础数据支撑.

关键词：

高密度立交小净距立交实车驾驶实验立交出入口运行速度纵向加速度

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干扰弹发射过程中飞机弹舱结构损伤研究

王斌党蒲妮谭乐琴刘江华...

827-833页

查看更多>>摘要：针对发射干扰弹时飞机弹舱腹板可能出现损伤的情况,对弹舱腹板受载情况和动力学响应进行了分析.开展了干扰弹发射时的冲击波载荷和金属腹板响应原理试验,对试验进行了数值模拟,模拟结果与试验结果较吻合,并进一步分析了实际弹舱腹板结构在冲击波作用下可能出现的最大响应.根据弹舱空腔结构的非定常流场仿真所得的脉动压力功率谱密度载荷,计算了弹舱腹板在不同飞机构型脉动压力作用下的应力均方根值.分析结果表明:弹舱空腔结构所产生的脉动压力是造成弹舱腹板结构损伤的主要原因.根据分析结果,给出了干扰弹舱结构改进建议.

关键词：

干扰弹冲击波脉动压力损伤空腔流动

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带扰流柱阵的双层壁间隙冲击传热特性

张魏刘传刘松王斯仪...

834-841页

查看更多>>摘要：数值模拟研究了带扰流柱阵的双层壁结构间隙靶面、冲击面以及不同位置扰流柱面努塞尔数详细分布,分析了各个表面努塞尔数平均值随冲击雷诺数的变化规律以及不同位置扰流柱面换热特性差别.结果表明,靶面努赛尔数的第二峰值大于滞止点处的努赛尔数.冲击面展向平均努赛尔数最大值位于靠近冲击孔的第2 排和第4 排扰流柱处.在5 排扰流柱中,与冲击孔处于同一排(第3 排)的扰流柱面平均努塞尔数最大,表现为翻卷汇流传热特性;第2 排和第4 排扰流柱面平均努塞尔数次之,表现为翻卷绕流传热特性.远离冲击孔的第1 排和第5 排扰流柱面平均努塞尔数最小,表现为绕流传热特性.冲击雷诺数从1×104增加到6×104,第3 排扰流柱面和第2、4 排扰流柱面以及第1、5 排扰流柱面努塞尔数增幅分别为 306%、325%和360%.

关键词：

涡轮叶片双层壁扰流柱阵冲击传热数值模拟

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短舱管路接头耐火试验数值仿真预测

江有为李松阳崔振涛

842-849页

查看更多>>摘要：防耐火性能是航空发动机零部件满足适航要求的基本指标之一,在短舱火区内输送可燃液体的管路是其中的关键考核部件.为预测短舱管路耐火试验结果,评价管路接头火焰耐受性能,提出了开展标准火焰燃烧仿真获取第三类边界条件,通过管路流热耦合换热获取传热稳定后的流体域及固体域温度场,作为热边界条件进行结构变形分析考察管路接头接触状态的数值分析方法.通过直管火焰冲击试验及管路接头耐火试验对相关结果进行了验证.结果表明:出口管路温度预测结果误差小于3%,管路接头泄漏预测结果与试验结果一致.

关键词：

短舱管路接头耐火试验数值计算

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基于GA-SA组合算法的山区复杂环境无人机起降点选址

李章萍贺亚蒙

850-857页

查看更多>>摘要：针对山区复杂环境下的物流链前端无人机货运起降点选址和任务分配进行研究.首先以建设成本最小和运输时间满意度最大为目标,综合考虑无人机自身性能和禁飞空域等因素,构建多约束条件下多目标函数的起降点选址和任务分配模型.采用遗传算法(genetic algorithm,GA)和模拟退火算法(simulated annealing algorithm,SA)的组合算法进行求解,首先通过遗传算法得出较优的可行解,再以此解作为退火算法的初始解进行模型求解.仿真结果表明,构建的多约束模型能够实现预期效果,并且采用的算法解决此类问题时具有良好的适用性.

关键词：

无人机货运多约束条件多目标函数起降点选址组合算法

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基于可解释机器学习模型的南宁市野火灾害易发性研究

岳韦霆任超梁月吉郭玥...

858-870页

查看更多>>摘要：野火易发性评价对野火灾害的前期预防以及灾害管理决策的制定至关重要.目前野火易发性的研究主要集中于提高模型的预测精度,而往往忽略对模型的内部决策机制进行解释分析.为此,构建了一种基于可解释机器学习的野火易发性模型,并详细分析了各因子对野火易发性预测结果的影响.以南宁市历史野火样本为基础,综合考虑样本的空间分布特征,选取高程、归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、年均降雨和平均气温等18 项评价因子,利用分类和回归树(calssification and regression tree,CART)、随机森林(random forest,RF)、轻量的梯度提升机(light gradient boosting ma-chine,LGBM)和极致梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)4 种机器学习模型构建野火易发性预测模型.基于性能最优的易发性模型,运用沙普利加和解释(shapley additive explanations,SHAP)方法完成特征全局性解释、依赖性分析和典型样本的局部性分析.结果表明:XGBoost较其他模型拥有更优的预测性能,其极高易发区位于南宁市西北部、东部及南部,占全域面积的39.113%;野火灾害易发性主要受NDVI、年均降雨、土壤类型等 9 项因子的影响;对典型历史野火样本的局部性解释结果可为南宁市指定区域的野火灾害的治理提供针对性参考和指导.

关键词：

野火灾害野火易发性评价机器学习模型SHAP模型解释

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悬浮物特征对砂加载混凝沉淀处理高悬浮矿井水实验的影响

杨小勇张兆李甲李庭...

871-877页

查看更多>>摘要：高悬浮物矿井水高效快速处理是解决西部六省区煤炭资源化合理利用的关键.关于原水中悬浮物特征对石英砂加载混凝沉淀效果的影响则很少有系统的研究,影响机制也不清晰.为此,选用石英砂加载混凝处理陕西小保当煤矿典型高悬浮矿井水为研究对象,分析矿井水中悬浮物的粒径、煤岩比和初始负荷大小对石英砂加载混凝处理高悬浮物矿井水效率的影响.矿井水中悬浮物的粒径、煤岩比和初始负荷大小对石英砂加载混凝处理高悬浮物矿井水效率和沉降速度的影响明显.通常,混凝沉淀的去除效率和沉降速度随矿井水中悬浮物的粒径而显著升高,但当悬浮物的粒径过低(小于0.075 mm)后,沉降速率和去除效率明显降低.矿井水悬浮物的初始负荷过高(高于10 000 NTU)和过低(低于500 NTU)都会降低混凝去除效率和沉降速度.矿井水悬浮物中煤粉质量含量越高,砂加载混凝处理效率越低.该结果为有效提升砂加载混凝工艺的运行成效,缓解中国西部矿区水资源短缺的矛盾,同时对中国煤炭行业的绿色发展和矿区生态文明建设也具有重要的意义.

关键词：

石英砂加载混凝沉淀粒径煤岩质量比初始负荷

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《科学技术与工程》(旬刊)征稿

《科学技术与工程》编辑部

878页

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