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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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    基于模式识别的高水平运动员RS-fMRI数据分类研究

    张可盈张栋丁宇曹春梅...
    3145-3154页
    查看更多>>摘要：为弥补传统的广义线性模型(generalized linear model,GLM)方法的不足,并探索模式识别在运动脑科学当中的应用价值.使用支持向量机(support vector machine,SVM)模式识别算法,以低频振幅(fractional amplitude of low-frequency fluctua-tions,fALFF)、局部一致性(regional homogeneity,ReHo)和度中心度(degree centrality,DC)作为学习特征,对射击运动组和滑冰运动组(分类1)、射击运动组和对照组(分类2)以及速滑运动组和对照组(分类3)之间进行二分类,并计算每一个脑区在分类算法当中的权重.使用留一交叉验证法计算分类正确率,使用总的准确率、接受者操作特性曲线(receiver operating charac-teristic curve,ROC)、以及预测准确率来衡量机器分类算法的优劣性.结果表明:分类1中SVM算法的正确率较高且分类效果更稳定,总的准确率(total accuracy,tACC)可以维持在96.67％以上,曲线下面积(area under curve,AUC)均为1,说明SVM算法对区分不同项目运动员脑静息态功能特征时更有优势;在分类2和分类3中,SVM算法效果取决于使用的指标.其中,使用fALFF或者综合使用三个静息态指标的分类效果较稳定(tACC均在80％以上,AUC均在0.88以上);小脑在分类1算法中占较多的权重,提示不同运动项目运动员的脑功能活动之间差异最明显的部位主要在小脑上.而分类2和3中,除了小脑,还有一些与运动执行和控制及其他功能活动相关的脑区参与了算法的构成.通过SVM分类算法的应用获得较为理想的结果,展示了模式识别方法在运动科学领域的应用价值.研究成果有助于体育科学研究者从新的角度更加全面地理解运动与脑的关系.

    模式识别高水平运动员功能磁共振成像(fMRI)脑静息态

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    钢板桩围堰结构设计及稳定性分析

    袁淑霞裴龙瑶齐文娇吴松...
    3155-3163页
    查看更多>>摘要：钢板桩围堰适用于深水、滩涂等复杂地质,对钢板桩围堰打桩及工作过程进行了稳定性分析.采用Fluent软件对不同工况下打桩过程进行流体动力学研究并计算其动载荷.并对钢板桩稳定性进行了校核.提出流体动力学和固体力学相结合的打桩过程稳定性分析方法.采用ANSYS屈曲分析外压载荷作用下围堰整体结构的稳定性.结果表明:动载荷受幂律指数、稠度系数及静载荷的综合影响,稠度系数与流体黏度呈线性关系,幂律指数体现了流体的非牛顿性,而不同载荷作用下流体黏度也会发生变化,需结合屈曲分析结果、打桩时间等综合选择适宜打桩力.采用特征值屈曲分析和非线性屈曲分析得到的围堰临界失稳应力较为接近,非线性屈曲分析考虑了材料的非线性,包含塑性变形成分,因此临界失稳应力更大.

    围堰非牛顿流体幂律指数稠度系数屈曲分析

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    瓦斯抽采钻孔布置方案参数优化:以保德煤矿为例

    薛彦平
    3164-3170页
    查看更多>>摘要：针对高瓦斯中低渗透率厚煤层工作面常规预抽钻孔预抽浓度低、钻孔衰减系数大、瓦斯预抽时间长等难题,以保德煤矿8号煤层为研究对象.通过8号煤层渗透率各项异性实验分析和现场测试,对8号煤层钻孔布孔方位以及封孔工艺最优参数进行研究.结果表明:预抽钻孔与煤壁裂隙呈90°,钻孔倾角为-6°时钻孔抽采效果最好;采用新材料+囊袋作为封孔材料,封孔距离8～16 m时,增大压力和"两堵两注"的注浆方式,能有效地提供封孔的气密性.通过3种不同的测试方法,确定4个月时的钻孔抽采有效半径约为4 m,6个月有效抽采半径为4.5 m.以此为依据,得出工作面瓦斯抽采钻孔最佳布置参数.研究成果为高瓦斯低渗透率厚煤层工作面预抽钻孔设计提供了参考依据.

    瓦斯抽采渗透率顺层钻孔封孔工艺抽采半径

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    基于多因素分析法的巷道支护分级与支护参数优化

    王世博王堃贾稳宏刘杰...
    3171-3179页
    查看更多>>摘要：为解决金川三矿区东部贫矿巷道支护破坏变形问题,通过优化的层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)构建支护影响因素层次结构分析模型,实现巷道分级可视化应用;针对巷道支护破坏变形严重区域开展巷道支护破坏变形特征及机理分析,提出巷道支护优化方案;并利用FLAC3D构建数值模型,开展了支护方案支护效果对比分析.结果表明:破碎岩体在外部水平构造应力为主的高应力环境下,采用"锚网喷"支护可以有效改善巷道周围塑性区、应力场和位移的分布特征;相比螺纹钢锚杆,玻璃钢锚杆所受轴力较低,可以有效改善锚固水泥浆的应力状态,进而减小锚固段长度,在支护效果、材料成本上具有一定优势.

    巷道支护破坏变形特征数值模拟支护分级可视化

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    过滤器连接螺栓断裂失效分析

    黄思语李晴朝唐源付国忠...
    3180-3185页
    查看更多>>摘要：某防喷器油路过滤器SCM435连接螺栓在使用过程中发生断裂,造成过滤器无法正常工作.为查找连接螺栓失效原因,采用金相显微镜、拉伸试验机、冲击试验机、显微硬度计、扫描电子显微镜和能谱仪等测试手段,研究断裂和未断裂螺栓的显微组织、化学成分、硬度、力学性能和断口形貌.结果表明:断裂和未断裂螺栓的组织均为回火索氏体和铁素体,断裂螺栓夹杂物较多,碳含量偏高,断裂螺栓的硬度和力学性能均低于未断裂螺栓.断裂螺栓断口在平行和斜45°的两个断面,表现为韧性断裂和脆性断裂的混合断裂形式,断裂源起源于内部.可见断裂螺栓是由于内部的碳化物等脆性相的不均匀分布,在持续外力作用下,优先形成裂纹源,随着裂纹的扩展而导致螺栓最终断裂.

    连接螺栓断裂失效显微组织力学性能

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    镁合金表面热喷涂WC-10Co-4Cr粒子沉积及分布特性

    方敏蒋理帅祎刘富强张治民...
    3186-3192页
    查看更多>>摘要：为了探究高速空气燃料热喷涂(activated combustion-high velocity air fuel,AC-HVAF)过程中喷涂粒子撞击基材后的沉积特性.采用AC-HVAF热喷涂技术在AZ80镁合金基体上沉积WC-10Co-4Cr硬质涂层.通过离散沉积实验获得薄层沉积粒子,探讨各种沉积形貌的种类、形成原因、结合机制及射流中粒子的径向和轴向分布.结果表明:在AC-HVAF粒子沉积过程中,嵌入型沉积为主要的沉积形貌,同时包含少量的破碎型与空腔型沉积粒子.在涂层的形成过程中,嵌入型沉积对涂层/基体结合性能起重要作用;空腔型沉积的小颗粒及破碎型沉积的大颗粒是造成沉积效率下降的主要原因.喷涂粒子主要集中在射流中心,越靠近射流边缘,空腔型沉积粒子越多,最终导致AC-HVAF粒子射流呈现出空间分布特征.

    超音速火焰喷涂WC-10Co-4Cr沉积状态粒子射流镁合金

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    基于多参数变胶结指数的致密砂砾岩饱和度精细评价:以准噶尔盆地乌尔禾组为例

    胡婷婷张奔毛晨飞陈国军...
    3193-3199页
    查看更多>>摘要：为解决阿尔奇公式在致密砂砾岩储层饱和度计算数值不准的问题,以准噶尔盆地乌尔禾组砂砾岩储层为研究对象,基于岩电、孔渗、粒度、铸体薄片实验数据,分析孔隙结构、孔隙度、粒度中值、黏土含量对胶结指数的影响因素,根据理论分析和测井响应特征对各参数进行了表征,最终建立了多参数变胶结指数计算模型.该方法以常规测井资料为基础,全面的考虑到影响胶结指数的各因素,在无特殊资料的井上也能得到很好应用,具有高适用性、高精度的优点.应用该模型对研究区探井砂砾岩段进行储层解释评价,并与密闭取心饱和度进行对比,结果表明,该模型显著提高研究区砂砾岩储层饱和度计算精度,在探井解释与储量计算中均有较好应用.

    多参数建模变胶结指数致密砂砾岩含水饱和度计算精度

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    川南泸州区块五峰-龙马溪组现今地应力特征与页岩气开发

    刘钰洋鞠玮熊伟郭为...
    3200-3206页
    查看更多>>摘要：川南泸州区块是中国重要的页岩气产区,其内五峰-龙马溪组页岩气资源丰富,勘探-开发潜力巨大.现今地应力在页岩气运移与富集规律分析、钻完井工程、储层压裂改造以及井网部署等方面均具有重要应用.分析泸州区块五峰-龙马溪组深层页岩气储层现今地应力状态,并探讨在其影响下的天然裂缝活动性与压裂裂缝扩展.结果表明:五峰-龙马溪组页岩气储层现今地应力方向呈现WNW-ESE的优势方位;现今地应力值大小为:水平最大主应力最大、垂向主应力居中、水平最小主应力最小,指示走滑型地应力机制.五峰组和龙一11小层水平主应力差分别介于11.90～15.76 MPa和11.80～16.75 MPa范围内,具备形成复杂压裂缝网的地应力条件.在现今地应力条件下,川南泸州区块五峰-龙马溪组页岩气储层天然裂缝不活动,随着开发流体的注入,天然裂缝逐渐活化,其压力增量的临界值为15～23 MPa;压裂后主要形成垂向延伸的裂缝系统.研究成果可为川南泸州区块深层页岩气效益开发提供现今地应力分析的基础与科学依据.

    现今地应力地应力剖面裂缝活动性深层页岩气泸州区块

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    基于ISSA-SVM的钻井卡钻事故预测

    陈晓张奇志王鑫黄圣杰...
    3207-3214页
    查看更多>>摘要：为预防钻井过程中卡钻事故的发生,通过提出了一种改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm,ISSA)优化支持向量机(support vector machines,SVM)的预测模型方法(ISSA-SVM),在发现者位置更新公式中引入一种改进的自适应非线性惯性递减权重;在警戒者位置更新公式中引入莱维飞行策略.利用主成分分析法(principal component analysis,PCA)对外国某大型油田的实测钻井数据进行降维处理,并利用惩罚参数和核参数进行卡钻事故的预测.实验结果表明:ISSA-SVM的预测准确率高达85.185 2％,且收敛速度更快,可见ISSA-SVM可有效预测钻井卡钻事故.

    钻井卡钻麻雀搜索算法(SSA)支持向量机(SVM)主成分分析法(PCA)

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    电站调节阀阀体结构参数对流阻特性的影响

    龚俊霖黄天成周青杨姚周坤...
    3215-3221页
    查看更多>>摘要：为了系统研究阀体结构参数对调节阀流阻特性的影响,采用数值模拟的方法,建立电站调节阀阀体模型,结合正交试验设计,研究调节阀阀体不同结构参数对流阻特性的影响.结果表明:调节阀阀体的结构参数对流阻系数的影响程度依次为上腔半径＞下腔高度＞上腔高度＞阀体半长＞下腔半径＞中腔半径,同时再对阀体的入口角度进行优化分析,得到入口角度越小,流阻系数越小.通过正交实验优化和入口角度优化后得到的最优结构,其流阻系数与原结构相比降低了 19.45％,且流量特性曲线也更加理想.研究成果能够为套筒式调节阀的结构优化提供理论支持.

    电站调节阀阀体结构参数流阻特性正交试验

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