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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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    不同树种与马尾松混交的短期生理效应

    周玮王艺苏春花
    1856-1863页
    查看更多>>摘要：为了分析不同树种与马尾松混交对马尾松苗生理特性的影响,揭示马尾松与不同树种混交的生理机理,采用室内模拟试验,选择6种乡土树种(刺槐、桤木、枫香、香樟、木荷、杉木)与马尾松按照1:1比例混交种植,分别记为CH-M、QM-M、FX-M、XZ-M、MH-M、SM-M,以马尾松单独种植为对照,记为M(CK),分析混交后马尾松针叶的叶绿素(叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素)、抗氧化酶活性[超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)]、渗透调节物质(可溶性蛋白及脯氨酸含量)、植物转化酶活性[硝酸还原酶(nitrite reductase,NR)、酸性磷酸酶(acid phosphatase,ACP)]以及丙二醛(ma-londialdehyde,MDA)含量的变化,并运用Fuzzy综合评价法分析混交后的短期综合生理效应.结果表明,不同处理下马尾松苗的叶绿素含量(除CH-M)、抗氧化酶活性(SOD、POD)及可溶性蛋白含量均高于对照,FX-M、MH-M处理效果最明显.FX-M处理下脯氨酸含量最高,SM-M、MH-M处理低于对照.MH-M处理下马尾松NR、ACP活性含量高于对照;FX-M及QM-M处理MDA含量显著高于对照及其他处理,MH-M处理中MDA含量最低.利用模糊隶属函数综合评价马尾松苗的生理效应得出不同处理下马尾松苗的综合生理效应排序为MH-M＞FX-M＞QM-M＞XZ-M＞CH-M＞SM-M＞M(CK).可见不同树种与马尾松混交对马尾松的生理特性产生的影响不同.马尾松混交后的综合评价值高于对照,针阔混交的综合评价值高于针叶与针叶混交(SM-M).从短期综合生理效应来看,混交效果最好的是MH-M处理,其次是FX-M和QM-M处理.研究结果为马尾松混交林的营造及马尾松纯林的林分改造提供了科学依据.

    马尾松不同树种混交生理特性

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    免加热直接轧制技术送钢控制模型对直轧率的影响

    刘鑫王军生李彬周
    1864-1869页
    查看更多>>摘要：针对棒线材的免加热直接轧制技术将铸坯从连铸机直接运输到轧机进行轧制,可完全取消传统加热炉,实现节能减排的目标.与传统棒线材轧制工艺相比,直轧率偏低是影响免加热直接轧制技术推广的因素之一.提出了一种新送钢控制模型,依据现场实际生产工艺参数,研究对比了先进先出模型(first in first out,FIFO)和所提控制模型的运行效果.结果显示,在四机四流连接一条轧线下,采用FIFO控制模型的直轧率为88.7％,与实测直轧率吻合较好,而采用所提控制模型可将直轧率提高到94.3％.同时还模拟研究了两种模型在五机五流连接一条轧线下的直轧率,结果显示使用FIFO控制模型、所提控制模型的直轧率分别为74.3％和81.7％.通过结果对比发现,送钢控制因素直接影响直轧率.另外,连铸机流数与轧机能力的匹配程度也是影响直轧率的重要因素之一.

    免加热直接轧制节能减排输送控制直轧率加热炉

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    复杂结构井旋转下套管数学模型建立与分析

    杨谋王鑫宇蒲欢李郑涛...
    1870-1877页
    查看更多>>摘要：随着复杂结构井钻井技术发展,井斜角和方位角随着井深复杂变化引起常规套管下入方式难度大,旋转下套管技术可有效解决套管下入的难题,但该方面的理论模拟分析报道较少,增加了旋转下套管技术应用的盲目性和低效性.综合运用软杆和刚杆模型的优点并考虑井眼轨迹对模型计算条件影响,建立了旋转下套管数学模型;结合实例井对比了大钩载荷和模拟的轴向应力,验证了模型的正确性;在此基础上,探讨了常规和不同旋转速度下套管的摩阻,并分析了不同摩阻系数条件下的摩阻分布特征.实例分析表明:相同井深下,旋转下套管摩阻小于常规下套管摩阻,并且旋转速度越快,下套管摩阻越小;当旋转速度分别为15 r/min和20 r/min时,井底处摩阻降低幅度分别为12.13％和19.17％;造斜率越大,摩阻越高,导致套管下入到指定深度难度加大;钻井液摩阻系数越大,套管下入难度越高;在井深1 401.5 m,裸眼段摩阻系数分别为0.21和0.29,常规下套管摩阻分别为46.51 kN和57.49 kN.该模型能准确预测下套管摩阻,对复杂结构井的套管下入具有指导意义.

    复杂结构井套管摩阻旋转下套管摩阻计算模型摩阻分布特征

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    缆控式智能配注系统关键工具腐蚀特性分析

    杨新克李杰荣垂刚朱万雨...
    1878-1884页
    查看更多>>摘要：注水仍是剩余油驱替的重要措施之一,数字化注采控制更是中国油田的重要发展趋势.然而,智能配注工具在腐蚀环境下的适应性评价工作不足,大大制约了中国数字化油田的发展进程.为评价缆控式智能配注工具材质在新疆油田井下复杂环境中的适应性,通过实验方法评价了用于智能配注工具的两种典型材质在不同温度、不同Cl-浓度条件下的腐蚀特性.结果表明:随温度升高,A材料的腐蚀电位下降且腐蚀电流增加,而B材料的腐蚀电位升高且腐蚀电流减小;当Cl-浓度升高时,A材料表现出较强的腐蚀倾向;而在所研究井况范围内,B材料表面钝化层未被破坏.可见,在所研究井况下,B材料耐蚀性能显著优于A材料.

    剩余油水驱智能配注器数字化油田腐蚀速率电化学阻抗特性

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    基于晶闸管的放电冲击波油气增产装置研制

    陆金波贺宗鉴朱鑫磊黄昆...
    1885-1892页
    查看更多>>摘要：井下电脉冲技术是实现油气井解堵增产的新型途径之一,放电开关是支撑其产生冲击压力波的基础.针对基于自触发气体开关的油气井增产装置放电电压不可控的缺点,设计了一种利用晶闸管串联构成放电开关的新型油气井增产实验装置.为确保实验装置能安全应用于大功率高电压场合下,设计了静态与动态均压电路,以避免装置运行时晶闸管过电压击穿.使用现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)作为主控芯片,控制晶闸管导通放电,实现放电电压的可控调节.采用光纤传输控制信号,使隔离电压不受限制.同时设计了高压取能单元,为各晶闸管驱动电路提供独立的供电电源.实验结果表明,此装置电压钳位能力良好,放电电压控制精确,解堵效果明显,为新型油气井增产装置井下作业奠定了基础.

    解堵增产晶闸管串联现场可编程门阵列光纤传输高压取能

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    基于多尺度一维卷积神经网络的弯管冲蚀损伤智能检测方法

    陈传智李宁王畅陈家梁...
    1893-1899页
    查看更多>>摘要：针对高压管汇损伤需要提高检测效率和准确率的问题,提出一种基于多尺度一维卷积神经网络(multi-scale one-di-mensional convolutional neural network,MS-1 DCNN)的弯管冲蚀损伤智能检测新方法,即用多尺度卷积层代替传统的单一尺度卷积层.在MS-1DCNN模型中,把通过模拟实验所得弯管冲蚀损伤原始时域信号作为多尺度一维卷积神经网络的输入,这样能解决传统方法依赖人工提取特征和专家知识的问题;然后,通过多尺度卷积层和池化层的交替连接对输入信号进行特征提取;最后,经由输出层输出弯管冲蚀损伤分类结果.模型试验结果表明:基于MS-1DCNN弯管冲蚀损伤检测方法可以有效检测出弯管冲蚀损伤,且平均检测准确率达到99.18％.研究可为高压管汇冲蚀损伤智能检测提供一种新思路.

    高压管汇冲蚀损伤一维卷积神经网络多尺度智能检测

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    斜齿轮动态啮合及疲劳寿命分析

    袁丽芸杨晓涛黄院星付学中...
    1900-1911页
    查看更多>>摘要：为了对高速斜齿轮啮合进行探究,首先通过有限元法构建多自由度的转子-轴承系统动力学方程,并计算齿轮啮合的固有频率,通过Newmark-β法计算位移响应,之后应用KISSsoft建立几何模型并对其齿形在齿廓和齿向两方面进行修形,应用ANSYS Workbench对修形前、后的斜齿轮副进行瞬态分析,并通过在等效应力、疲劳寿命和安全系数方面进行对比分析.结果表明:修形后的斜齿轮等效应力下降,疲劳寿命增加,安全系数提高,证明该修形方式的可行性,为设计高速斜齿轮啮合研究提供了参考.

    斜齿轮修形动态啮合疲劳寿命

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    考虑钢丝绳抖振情况下的塔式吊车消摆控制方法

    段佳妮刘惠康柴琳孙曦...
    1912-1922页
    查看更多>>摘要：塔式吊车系统负载摆角的抑制对于其安全运行至关重要,现有的消摆控制方法在抑制摆角方面取得了不错的效果,但这些控制方法均未考虑钢丝绳连同负载发生抖振的情况,存在安全隐患.针对此问题,提出一种考虑钢丝绳抖振情况下的塔式吊车系统摆角抑制方法.具体而言,首先建立塔式吊车水平运动时的非线性抖振机理模型,计算出系统发生抖振后传导到电机主轴上的非线性抖振力矩,并将该抖振力矩等值反向作为补偿力矩.其次,利用陷波器滤除补偿力矩外的其他干扰,再将补偿力矩与一种滑模消摆控制律计算出的控制力矩相叠加,控制驱动电机力矩输出.最后,仿真和实验结果表明提出的消摆方法对于摆角的抑制具有更好的控制效果.

    塔式吊车谐振非线性抖振模型陷波器消摆

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    针翅式散热器模块流动传热特性数值优化

    张芮嘉张亚平尹仁盼
    1923-1929页
    查看更多>>摘要：为提升中高温电子器件的散热性能,以针翅式散热器模块为研究对象,研究了热管长度、散热器宽度、针翅直径、针翅间距和针翅高度5个结构参数对翅片散热性能的影响,对正交实验设计的16个组合方案下翅片的流动换热性能进行模拟.以努塞尔数Nu、阻力系数f、传热性能综合评价指标(performance evaluation criteria,PEC)和全因子评价Y作为评价指标,在每个评价指标下利用极差分析主要影响因素和挑选出优化组合.结果表明:影响Nu、f、PEC和Y的最主要因素是针翅间距;最佳优化组合为:针翅间距为2.5 mm,散热器宽度为80 mm,针翅直径为1.5 mm,针翅高度为20 mm,热管长度为25 mm,模块温降为16.28℃,热阻为0.265℃/W.

    针翅式散热器数值模拟评价指标优化组合

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    双膜日光温室土壤-空气换热器土壤温度试验研究

    魏巍杨林艳柴云娥顾金寿...
    1930-1936页
    查看更多>>摘要：为了解双膜日光温室土壤-空气换热器对周围土壤及根系的影响,对兰州市一个新建双膜日光温室和单膜普通温室进行测试对比.结果表明:阴天时,土壤温度受换热器影响较大;晴天时,土壤温度受太阳辐射影响较大.双膜日光温室的浅层土壤温度高于单膜普通温室,单膜普通温室土壤表面温度的波动幅度明显强于双膜日光温室.双膜日光温室能有效提高土壤温度,并且双膜温室的室内热环境稳定性强于单膜温室.

    双膜日光温室土壤-空气换热器土壤温度波动幅度

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