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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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    不同治疗方式对于跟骨骨折手术情况及预后的影响

    安志辉陈月苗洁
    12065-12070页
    查看更多>>摘要：为研究不同治疗方式对于跟骨骨折手术情况及预后的影响.选择80例跟骨骨折患者为研究对象,根据随机数字分配方法,将他们分成两组.A组采用经皮撬拨手法复位结合有限切开钛板固定术治疗,B组采用足外侧"L"形切口复位内固定术.对两组患者术后并发症等各项指标进行比较.结果表明:两组术前术后Bohler角、跟骨宽度、Gissane角、Maryland足部功能评分比较,差异无统计学差异(P＞0.05).组内比较,两组患者经过治疗后,Bohler、Gissane角和跟骨中部宽度均高于治疗前,差异有统计学意义(P＜0.05);两组的治疗时间、术中出血量和术后并发症的发生率均有显著性差异(P＜0.05).在跟骨骨折的治疗中,用两种不同方式进行对比分析,经皮撬拨手法固定治疗方式,能够获得较满意的解剖复位,且稳定性可靠,跗骨窦入路较外侧L形切口入路创伤小,可有效避免皮缘坏死和感染的发生,更有利于提高患者的临床疗效.

    跟骨骨折钛板固定复位内固定"L"形切口

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    基于改进粒子群算法的层合板损伤定量检测方法

    田淑侠郝冉陈振茂秦志辉...
    12071-12077页
    查看更多>>摘要：针对层合板在加工和服役过程中出现的结构损伤问题,提出基于差分法和改进粒子群算法的两阶段损伤定量检测方法.首先,采用单元弹性模量降低的方法定义了结构损伤单元,通过结构振动特性分析获得了不同损伤工况层合板数值模型的模态参数,运用差分法识别了损伤大致区域.其次,利用改进的粒子群算法定量计算损伤的精确位置和程度.所提算法通过待测结构模型和迭代更新后有限元模型模态参数的柔度矩阵构建目标函数,引入变异因子以使算法有效的跳出局部收敛,MS算子减少了健康单元对真实损伤单元损伤程度的影响.结果表明:基于改进的粒子群算法可精确识别复合材料层合板结构损伤单元的位置和损伤程度.

    层合板损伤识别差分法改进粒子群算法定量检测

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    一种基于双共振结构的变电站隔声材料

    付波杜军亚范秀香
    12078-12085页
    查看更多>>摘要：为应对变电站噪声防治的环境挑战,提出一种新型的声学超材料作为隔声构件.该构件由弹性薄膜、质量环和Helmholtz腔组成的双共振结构构成.通过COMSOL仿真软件,采用声固耦合有限元模型方法研究其在10～1 000 Hz频段内的隔声性能和振动模态.结果表明:该超材料能有效阻隔噪声,尤其是在低频范围内表现出色,克服了传统隔声材料在低频噪声控制方面的局限.最后通过阻抗管隔声性能实验对该构件的传声损失在35～1 000 Hz频段进行了测试验证.可见,这种新型声学超材料为变电站噪声防治提供了一种有效的解决方案.

    变电站降噪声学超材料有限元分析低频

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    工作面基岩风氧化带工程地质特征:以淮南矿区张集煤矿为例

    张子晴翟晓荣唐明程浪...
    12086-12094页
    查看更多>>摘要：隐伏型煤田浅部工作面回采受其顶板基岩风氧化带影响,风氧化作用影响下,岩体工程地质条件劣化,对工作面顶板管理及水害防治有较大影响.以安徽淮南矿区张集煤矿近松散层1410(3)工作面为例,开展了风氧化带工程地质特征研究.基于工作面井下顶板钻探工程,对工作面顶板30 m范围内取芯,在此基础上,采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD),开展了风氧化带岩石矿物成分分析;采用室内物理、力学试验,开展了新鲜及风氧化岩石物理、力学性质测试;基于岩石力学特性及岩芯宏观地质特征,对工作面顶板风氧化带发育深度及程度进行了评价.结果表明:基岩风氧化带岩石矿物成分以高岭石、蒙脱石、伊利石等黏土矿物为主,遇水易膨胀,对抑制顶板导水裂缝带发育有益;受风氧化作用影响,岩石孔隙率提升约15％,单轴抗压强度降低约50％,泥岩较砂岩工程地质条件劣化更加明显;工作面基岩风氧化带深度16～20 m,并划分了风氧化程度等级,岩石风氧化程度主要表现为强风化-全风化.研究成果对工作面支架选型及顶板管理提供了依据和参考,为类似条件工作面风氧化带探查与工程地质条件评价提供了借鉴.

    力学强度顶板基岩风氧化带工程地质特征

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    取向硅钢常化冷却段空气雾化喷嘴内流场数值模拟

    刘向荣刘婷郭小龙骆新根...
    12095-12104页
    查看更多>>摘要：为改善取向硅钢常化过程带钢的冷却效果,对空气雾化喷嘴内气液两相流动过程进行三维数值模拟研究,分析空气压力和水流量对喷嘴内流场速度和液相体积分数的影响.数值计算值与实验测试值吻合良好且最大误差小于10％.结果表明:当水流量一定时,随着空气压力的逐渐增大,喷嘴内速度增大、液相体积分数减小,喷嘴出口处速度分布均匀性变差,液相体积分数分布更均匀;当空气压力一定时,随着水流量的逐渐增大,喷嘴内速度逐渐减小、液相体积分数增大,喷嘴出口处速度分布更均匀,液相体积分数分布均匀性变差;喷嘴气水压力比为1.1时冷却均匀性较好,冷却均匀性最佳的工况为空气压力0.2 MPa、水流量 180 L/h.

    取向硅钢常化冷却空气雾化喷嘴两相流动数值模拟

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    页岩油藏各赋存态油相体积的计算理论与方法

    李亚军庄春辉吴忠宝董明哲...
    12105-12111页
    查看更多>>摘要：页岩油是赋存于富有机质页岩层系中的石油,勘探开发潜力巨大.页岩油赋存状态多样,油相主要以游离态赋存于无机矿物孔隙和有机质内部发育的孔隙中,以及以溶解态存在于有机质高分子缩聚物内部的溶解态油相,准确劈分不同赋存状态的油相体积对页岩油藏储量精细评价具有重要意义.目前,页岩油储层含油量主要是在孔径分析法、流体饱和实验、热解法或氯仿沥青"A"法等实验测试的基础上计算得到,但受限于测试原理和条件,这些方法无法准确表征不同赋存态页岩油体积.现基于页岩储集特征和流体赋存状态分析,建立页岩油藏各赋存态油相体积的理论计算模型,模型能够根据页岩物性参数定量计算页岩无机孔隙中的游离态油相体积、有机孔隙中的游离态油相体积、有机质内部的溶解态油相体积和总含油量,并能够得到页岩无机矿物介质和有机质的非常规物性参数,实现页岩各赋存态油相体积和总含油量的准确计算.结果表明:总有机碳含量主要影响有机质内部的有机游离态油相体积与溶解态油相体积,有机质溶解度主要对溶解态油相体积产生影响,页岩总孔隙度主要受无机孔隙度的影响,对于总孔隙度较高的页岩,其内部的无机游离态油相含量越高,有利于弹性开采.研究成果为页岩油藏的储层表征和储量准确评价提供了理论依据.

    页岩油无机孔隙有机孔隙游离态溶解态储量

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    柴204井区页岩储层现场压裂液伤害机理

    褚占宇蒋建方刘金栋黄登铸...
    12112-12118页
    查看更多>>摘要：柴达木西部干柴沟组页岩储层富含油气,目前现场使用压裂液对该储层适应性未明确,现有行业标准对致密页岩储层伤害评价不完全适用,故结合多种成像技术明确现场压裂液对该储层伤害程度和伤害机理.通过实验测定了储层的孔渗特征和矿物组成;将驱替伤害实验与核磁、计算机断层扫描(computed tomography,CT)和显微镜自动颗粒扫描(microscopy au-tomated particle scanning,MAPS)结合深入分析压裂液的侵入深度和伤害机理.结果表明:储层基质孔隙度、渗透率极低,黏土矿物含量较高且非均质性强;胍胶和滑溜水均会对岩心渗透率造成很大伤害,压裂液侵入量和侵入深度均不大,伤害主要发生在岩心进液端面,端面孔隙伤害严重;压裂液对储层的伤害主要通过对裂缝表面的封堵,滑溜水压裂液以液相伤害为主,胍胶压裂液存在明显的液相伤害和固相堵塞,对孔隙伤害相较滑溜水更大.研究成果提供了一整套完整的从整体到局部的压裂液对页岩储层伤害的研究方法,为页岩储层伤害评价提供了方法参考.

    致密油气藏储层伤害核磁共振计算机断层扫描(CT)扫描电镜

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    射孔完井近井地带等效剪切控制体物理模型

    陈涛平孙文
    12119-12126页
    查看更多>>摘要：为研究地层对含聚液体的剪切降解作用,应用ANSYS软件求解了射孔完井近井地带的压力场和速度场分布,并用MATLAB对压力场和速度场数据进行后处理,划分出10段射孔孔眼控制体,计算各控制体内等压面上的平均流速和各等压面沿流线轨迹到射孔孔壁距离,得出各段孔眼控制体内渗流速度随流线轨迹上渗流距离的变化关系.通过变直径、等直径岩心组合物模实验,测试了各段孔眼控制体内沿流线轨迹不同渗流距离处聚合物溶液的流变性,用流量加权法计算出了整个射孔孔眼控制区域聚合物溶液黏度保留率,按照等效剪切原理确定了射孔孔眼等效剪切控制体的位置及参数,研制了射孔孔眼等效剪切控制体物理模型,该模型在定排量条件下即可准确模拟射孔完井近井地带的变速渗流场对含聚液体的剪切降解作用.

    射孔完井近井地带剪切降黏渗流规律聚合物溶液流变性

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    多源域联合对齐的自适应故障诊断方法

    聂晓音韩秦吴沛澜曹允山...
    12127-12134页
    查看更多>>摘要：单源域自适应故障诊断方法常出现域不匹配的问题,导致负迁移和泛化能力不足.同时,实际工业中往往包含多个源域数据,且目标域中包含的信息在不同源域中存在较大差异.因此,提出一种多源域联合对齐的自适应故障诊断方法.首先,面对多传感信号,采用平均拼接融合方法,形成融合信号;其次,提出嵌入可迁移残差模块的多尺度特征提取模块,既保证多尺度的特征提取,又增强模型的非额外参数化可迁移性.最后,结合自适应超参数和多核最大均值差异作为正则项减少网络层中数据分布的差异.将可迁移残差模块作为结构优化策略和多核最大均值差异作为统计变换策略联合使用,称为联合对齐.实验结果表明:整个模型无需引入多余的超参数,即可实现多源域的高准确率故障诊断需求.

    故障诊断多源域多尺度联合对齐域自适应

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    基于空间分辨率的钢制管道裂纹剩磁信号检测方法

    魏昊天董绍华李勇徐鲁帅...
    12135-12142页
    查看更多>>摘要：针对传统漏磁检测(magnetic flux leakage,MFL)技术难以满足钢制油气管道裂纹检测需求,提出一种剩磁检测(residual magnetic flux leakage,RMFL)技术,直接利用漏磁检测后管壁的剩磁状态实现小开口裂纹的有效检测.相较于漏磁信号,剩磁信号信噪比较低,对传感器的采样频率有更高的要求,因此提出一种空间分辨率方法优化剩磁信号采样频率.首先通过有限元仿真建立管道动态磁化模型,提取裂纹特征数据,并分析其分布规律.其次采用频域分析方法,优化剩磁信号采样频率.最终通过实验验证了基于空间分辨率的裂纹剩磁检测方法的有效性.结果表明,基于空间分辨率的剩磁信号与原始信号高度吻合,在信号波形的极点处均有不失真采样点,保存了原始信号的关键特征,为裂纹尺寸的量化提供了重要的数据基础.该技术可实现管道小开口裂纹的有效检测,工程实用的可操作性强,有助于油气管道裂纹内检测技术的进一步发展.

    油气管道剩磁效应裂纹检测空间分辨率

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