检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2023年第4期39卷 229-238页

作者：马有川毕金峰易建勇冯舒涵吴中华天津科技大学机械工程学院天津300222 中国农业科学院农产品加工研究所北京100193 农业农村部农产品加工综合性重点实验室北京100193 天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室天津300222

为探究冷冻过程中退火条件对真空冷冻干燥固体果蔬食品模拟体系冰晶结构、干燥特性、微观结构和质构的影响,该试验通过建立真空冷冻干燥果胶-蔗糖凝胶体系模拟果蔬天然网络结构,考察了不同退火条件对冷冻模拟体系的冰晶结构、冷冻干燥... 详细信息

为探究冷冻过程中退火条件对真空冷冻干燥固体果蔬食品模拟体系冰晶结构、干燥特性、微观结构和质构的影响,该试验通过建立真空冷冻干燥果胶-蔗糖凝胶体系模拟果蔬天然网络结构,考察了不同退火条件对冷冻模拟体系的冰晶结构、冷冻干燥模拟体系的微观结构和质构等品质的影响。结果表明,退火温度范围和退火次数是影响冰晶结构、干燥过程和产品质构的重要因素。研究发现,冷冻模拟体系冰晶的直径均值、冰晶比例随退火温度范围增加和退火次数增加而降低;模拟体系的冷冻干燥速率随退火温度范围和退火次数增加而加快;冻干模拟体系的硬度和脆度随退火温度范围和退火次数增加而降低。采用0℃退火3次条件下,干燥时间最短约为14.0 h,此时模拟体系冰晶分形维数为1.616,冰晶直径极差为0.98 mm,直径切尾均值为0.16 mm,冰晶比例为75.00%,在脆度阈值为0.784 N时脆度保留效果最好,峰个数为4.33。相关性分析结果表明,模拟体系的干燥时间与冰晶直径分布的离散程度、直径均值呈正相关,与分形维数呈负相关,与冰晶的直径均值和退火到达温度呈正相关。该研究明确了退火条件对模拟体系冰晶形态和冻干后多孔结构的影响,可为真空冷冻干燥食品预冻过程中控制冰晶形成提供理论依据。

关键词：冷冻干燥质构冰晶结构微观结构退火

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压入式沉井与反力桩对地表沉降的耦合影响研究

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岩土工程学报 2024年第S2期46卷 119-123页

作者：张中杰王啸翔俞剑黄茂松王浩然上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司上海200125 同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

利用压入式连续沉井群建造轨交地下车站是一种新型预制装配建造模式,但相较传统的明挖式基坑车站修建方式,目前尚缺乏对沉井压入过程环境影响的研究。为此,本研究以实际工程案例为背景,通过数值模拟,结合现有实测拟合沉降曲线,对比调查... 详细信息

利用压入式连续沉井群建造轨交地下车站是一种新型预制装配建造模式,但相较传统的明挖式基坑车站修建方式,目前尚缺乏对沉井压入过程环境影响的研究。为此,本研究以实际工程案例为背景,通过数值模拟,结合现有实测拟合沉降曲线,对比调查了沉井外侧反力桩的存在与否对地表沉降剖面的影响规律;进一步调查了桩间距对于地表沉降的调控作用;并基于抗拔承载力等效原则,同时探究了桩间距和桩径对周边土体沉降的影响。进而形成了桩外侧和桩间土体沉降剖面的修正归一化曲线,为压入式连续沉井群地下车站在高密度城市中心的实施提供参考支撑。

关键词：压入式沉井地表沉降反力桩数值模拟

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依兰陨石坑形成过程数值模拟研究

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爆炸与冲击 2023年第3期43卷 115-125页

作者：任健康张庆明刘文近龙仁荣龚自正张品亮宋光明武强任思远北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 北京卫星环境工程研究所北京100094

基于iSALE-2D仿真代码对依兰陨石坑的形成过程进行了研究,采用欧拉算法开展数值模拟,探讨了依兰陨石坑的撞击条件,统计分析了成坑过程中熔化层的形成与分布规律,结合点源成坑相似律模型,拟合得到强度机制下的成坑半径关系式。研究结果... 详细信息

基于iSALE-2D仿真代码对依兰陨石坑的形成过程进行了研究,采用欧拉算法开展数值模拟,探讨了依兰陨石坑的撞击条件,统计分析了成坑过程中熔化层的形成与分布规律,结合点源成坑相似律模型,拟合得到强度机制下的成坑半径关系式。研究结果表明一颗直径120 m、撞击速度12 km/s的花岗岩质小行星垂直撞击地表形成一个与依兰陨石坑形态相似的陨石坑,再现了成坑形成的3个阶段:接触与压缩阶段、开坑阶段、后期调整阶段。大部分熔体在坑底呈分层堆叠分布,少量熔体随抛射物沉积在靶体表面,呈离散状分布,完全熔化材料质量约为撞击体质量的24倍。直径120 m、撞击速度12 km/s工况模拟结果与拟合的成坑半径关系式结果相对误差10.3%。

关键词：陨石坑 iSALE-2D 超高速碰撞冲击熔化

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地震灾害场景下城市生命线工程系统数字孪生模型构建

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建筑结构学报 2025年第2期46卷 1-10页

作者：刘占省莫言迟侯本伟许成顺李伟一北京工业大学建筑工程学院北京100124 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

城市生命线工程系统具有空间尺度大、震后性能评估耗时长等特点,导致该系统抗震性能评估、震后恢复过程模拟和韧性分析计算效率低下。为了直观且高效地展示生命线工程系统震后受损情况,为其震前评估和震后功能恢复模拟提供快速决策分析... 详细信息

城市生命线工程系统具有空间尺度大、震后性能评估耗时长等特点,导致该系统抗震性能评估、震后恢复过程模拟和韧性分析计算效率低下。为了直观且高效地展示生命线工程系统震后受损情况,为其震前评估和震后功能恢复模拟提供快速决策分析工具,提出了数字孪生五维模型。在此基础上,以供水系统为例,根据厂站和管线等物理实体的空间布局,建立了供水系统的三维虚拟几何模型。通过有限元数值分析模型的赋值计算,并结合计算机编程软件的解码转换,实现了地震灾害场景下供水系统中典型构件力学响应的可视化。结果表明:数字孪生五维模型能够直观地反映供水系统全局的地震响应;建筑信息模型与有限元方法的闭环映射体系能够在保证虚拟模型建模效率的基础上,提升地震灾害场景下典型构件响应计算结果的准确性;虚实关联建模方法能够将虚拟模型与物理实体间的融合简化为参数的耦合,从而实现数字孪生模型的虚实交互表达。

关键词：生命线工程系统数字孪生地震场景物理与虚拟建模交互映射

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基于植被二向性反射统一模型的高分五号FAPAR遥感反演算法

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遥感学报 2023年第3期27卷 711-723页

作者：田定方杨斯棋徐大伟任华忠范闻捷刘镕源北京大学地球与空间科学学院遥感与地理信息系统研究所北京100871 空间信息集成与3S工程应用北京市重点实验室北京大学北京100871 中国科学院农业资源与农业区划研究所/呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学研究观测站北京100081 中国自然资源航空物探遥感中心北京100083

植被光合有效辐射吸收比率(FAPAR)是描述植被光合作用能量交换过程的重要参数,广泛应用于植被长势监测、植被生产力估算、全球变化等研究领域。遥感是大范围获取FAPAR的唯一途径,与多光谱传感器相比,高光谱传感器能更加精确、细致地观... 详细信息

植被光合有效辐射吸收比率(FAPAR)是描述植被光合作用能量交换过程的重要参数,广泛应用于植被长势监测、植被生产力估算、全球变化等研究领域。遥感是大范围获取FAPAR的唯一途径,与多光谱传感器相比,高光谱传感器能更加精确、细致地观测植被的光谱特征,有利于分析植被冠层反射、吸收特性,进而反演植被冠层FAPAR。本文首先在植被BRDF统一模型和FAPAR-P模型的基础上,构建了BRDF-FAPAR统一模型UBFM (Unified BRDF-FAPAR Model);进而基于高分五号高光谱传感器特征模拟了不同情况下植被冠层反射率和相应的FAPAR;然后运用改进的最佳指数法选择FAPAR反演的特征波段组合;在此基础上,将特征波段反射率与FAPAR模拟结果作为神经网络的输入参数,构建针对高光谱数据的FAPAR神经网络反演算法。研究结果表明,改进的最佳指数法能有效地筛选出FAPAR估算的敏感波段;综合考虑波段信息量和实际影像数据噪声影响,本研究针对高分五号高光谱传感器选择8个波段作为FAPAR反演特征波段。基于UBFM模型构建的神经网络反演精度较高,模拟实验算法误差约为0.014。选择内蒙古呼伦贝尔市谢尔塔拉草原为主要研究区,采用高分五号高光谱影像数据反演了研究区的FAPAR,并利用同步地面实测数据开展验证,反演误差为0.048。该算法简化了传统机理方法的中间环节和繁琐的参数设置,有较好的可行性、稳定性和精度,为国产卫星高光谱传感器地表植被参数定量反演提供了新途径。

关键词：光合有效辐射吸收比率高光谱遥感特征波段神经网络高分五号

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高温锻件在线快速检测螺旋线圈EMAT优化设计

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机械工程学报 2022年第10期58卷 12-23页

作者：陈巍巍石文泽卢超程进杰陈尧陈果南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室南昌330063 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 赣南师范大学江西省数值模拟与仿真技术重点实验室赣州341000

在高温铸造/锻造过程中进行缺陷的检测、控制和修复以及厚度测量,并据此调整加工工艺参数,及时剔除缺陷/尺寸超标件,避免进入下一步工序,对提高产品合格率、实现环保制造,具有重要的工程应用价值。针对电磁超声换能器(Electromagnetic u... 详细信息

在高温铸造/锻造过程中进行缺陷的检测、控制和修复以及厚度测量,并据此调整加工工艺参数,及时剔除缺陷/尺寸超标件,避免进入下一步工序,对提高产品合格率、实现环保制造,具有重要的工程应用价值。针对电磁超声换能器(Electromagnetic ultrasonic transducer,EMAT)在大提离、强环境电磁干扰、高温等严苛条件下对表面粗糙形貌、晶粒粗大的铸锻件进行快速检测时的信噪比和空间分辨率差这一难题,建立基于chirp信号激励的螺旋线圈EMAT检测过程的有限元模型,采用正交试验表,分析EMAT设计参数、chirp信号带宽、脉宽等因素对脉冲压缩后的回波主瓣峰值和主瓣宽度的影响,分别获取主瓣峰值主瓣宽度最佳参数组合,并通过试验加以验证。设计耐高温EMAT探头,比较单一正弦脉冲激励信号和chirp脉冲压缩在650℃以上高温锻件检测的信噪比和主瓣宽度。结果表明,采用chirp脉冲压缩技术,高温EMAT检测的信噪比(Signal-to-noise ratio,SNR)、空间分辨率和检测效率更高。在720℃高温锻件、提离为3 mm且无同步平均条件下,与单一正弦脉冲激励相比,采用脉冲压缩技术,SNR提高了至少5.4 dB,主瓣宽度减小了58.8%。

关键词：高温检测 EMAT 正交试验脉冲压缩优化设计

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逆断层地表变形及避让距离的离心模型试验研究

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岩土工程学报 2022年第3期44卷 420-427页

作者：沈超薄景山张雪东孙强强王磊防灾科技学院地质工程学院河北三河065201 河北省地震灾害防御与风险评价重点实验室河北三河065201 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 河北大学建筑工程学院河北保定071002

断层同震错动引起的地表变形破坏是工程场地评价中的难点之一,如何合理避开同震地表破裂带是工程选址必须解决的问题,关键在于能否准确预测发震断层错动过程中的地表变形演化特征。基于土工离心模型试验过程中获取的高精度地表监测数据... 详细信息

断层同震错动引起的地表变形破坏是工程场地评价中的难点之一,如何合理避开同震地表破裂带是工程选址必须解决的问题,关键在于能否准确预测发震断层错动过程中的地表变形演化特征。基于土工离心模型试验过程中获取的高精度地表监测数据,定量分析给出了断层面倾角为60°且厚度约为40 m的上覆砂土在不同基岩位错下的地表变形和坡度变化规律,并将地表变形划分为稳定区、倾斜变形区和严重变形区。最后,结合中国的危房鉴定标准,进一步分析给出了逆断层在位错量、震级和土层厚度影响下的地表避让距离关系式,进而建立了实用的逆断层地表避让预测方法。有关成果使得解决强震地表变形这一复杂问题成为可能,对进一步认识和研究逆断层错动引起的地表变形及相关规范的修订具有一定的理论和实际意义。

关键词：离心模型试验逆断层地表破裂避让距离上覆土层

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基于土壤光谱库和光谱相异度的局部模型构建

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光谱学与光谱分析 2022年第5期42卷 1614-1619页

作者：彭青青陈颂超周明华李硕华中师范大学地理过程分析与模拟湖北省重点实验室湖北武汉430079 浙江大学杭州国际科创中心浙江杭州311200 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所山地表生过程与生态调控重点实验室四川成都610041

掌握土壤在空间和时间上的表征至关重要。土壤可见-近红外(Vis-NIR)光谱可以估算土壤有机碳(SOC)等属性,与传统的实验室理化分析相比,光谱技术能有效实现土壤信息的快速获取。土壤光谱库为建立经验模型提供了大量具有丰富变异性和多样... 详细信息

掌握土壤在空间和时间上的表征至关重要。土壤可见-近红外(Vis-NIR)光谱可以估算土壤有机碳(SOC)等属性,与传统的实验室理化分析相比,光谱技术能有效实现土壤信息的快速获取。土壤光谱库为建立经验模型提供了大量具有丰富变异性和多样性的样本作数据基础。但受限于库中土壤样本的异质性和模型的适应性,通常区域或局部尺度模型的稳健性欠佳。已有的研究主要通过目标样本部分入库的方式改善库的性能,但影响了光谱技术的低成本优势。该研究在不入库的前提下基于土壤光谱的相异度,探究经典距离算法结合土壤光谱库构建局部预测模型的可行性,并比较分析局部模型样本容量对预测精度的响应。基于全球土壤光谱库(GSSL)的677个土柱,从每个国家随机取十分之一的土柱(97个)组成局部目标测试集(Test),其余580个作土壤光谱库(SSL)。分别采用欧氏距离(ED)、马氏距离(MD)、和光谱角(SAM)来分别度量Test与SSL间的光谱相异度并生成距离矩阵。按距离矩阵的前0.04%,0.05%,0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,1%和5%从SSL中提取与Test最相似的光谱样本构建共计9个容量的局部建模集(Local),使用偏最小二乘回归(PLSR)建立Vis-NIR和SOC含量的预测模型并通过Test验证模型精度,通过光谱的主成分空间考察并解释各种距离算法下Local的“容量–精度”变化。结果表明,在待测样本不入库的情况下,三种距离算法构建的Local模型相较于全局模型的预测精度均有一定提升,但三者的“容量-精度”的拐点存在显著差异。SAM兼顾了光谱的波形和幅度因此较MD、ED更具优势;其前0.2%比例的Local不仅预测精度最优,且用于建模所需的样本容量最少。因此认为,SAM法更适用于从土壤光谱库中构建局部模型,距离矩阵的前0.2%可作为局部模型的容量参考。

关键词：光谱库相异度距离矩阵容量偏最小二乘

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城市内涝模型的地表DEM处理方法研究

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北京师范大学学报(自然科学版) 2024年第6期60卷 881-888页

作者：刘子龙张晓昕叶婉露曾玉蛟北京市城市规划设计研究院北京城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京清华大学环境学院北京

城市地表特征的正确表达,尤其是地表微地形结构的正确处理是影响内涝模型准确性的主要因素.为了实现高精度的城市内涝模拟,以传统地形测绘数据为基础,对城市地表DEM标准处理方法进行了研究.研究内容包括地表伪洼蓄点的修正处理方法、城... 详细信息

城市地表特征的正确表达,尤其是地表微地形结构的正确处理是影响内涝模型准确性的主要因素.为了实现高精度的城市内涝模拟,以传统地形测绘数据为基础,对城市地表DEM标准处理方法进行了研究.研究内容包括地表伪洼蓄点的修正处理方法、城市道路地形的处理方法和建筑物高度修正处理方法,并通过实例研究说明了方法应用的流程和效果.研究通过ArcGIS水文分析模块实现了洼地区域的识别和修正;通过不同类型建筑物离地高度的DEM修正,实现了建筑物影响下的周边水流运动过程模拟;通过道路地形的拟合加密,有效解决现有道路测绘高程数据不足的问题,实现了轮廓清晰、路面平滑的道路地形构建.通过案例研究表明,地形处理对模型计算结果将造成较大影响,案例区域不同降雨情景,地形处理前后的积水深度数值偏差达到10.5%~63.3%,深度差值为0.14~0.38 m.

关键词：城镇内涝模型地表DEM 微地形处理

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基于局部矿井刚度理论的冲击地压试验装置研制及应用

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煤炭学报 2023年第5期48卷 1985-1995页

作者：高富强原贵阳娄金福卢志国李建忠中煤科工开采研究院有限公司北京100013 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院北京100083

煤层加载刚度及峰后承载刚度是影响冲击地压发生的重要因素,为了系统研究基于局部矿井刚度理论的冲击地压发生机理及煤柱冲击破坏规律,开发了冲击地压实验室试验装置。试验装置主要由静力加载系统、储能系统、变刚度加载系统、开挖系统... 详细信息

煤层加载刚度及峰后承载刚度是影响冲击地压发生的重要因素,为了系统研究基于局部矿井刚度理论的冲击地压发生机理及煤柱冲击破坏规律,开发了冲击地压实验室试验装置。试验装置主要由静力加载系统、储能系统、变刚度加载系统、开挖系统和多源信息监测系统5部分组成。该试验系统的主要创新如下:①加载系统中增加开挖装置,可在保压状态下通过开挖诱发试样产生应力集中及局部矿井刚度的降低,当试样受力达到其承载强度、局部系统刚度低于试样峰后刚度时将发生冲击破坏;②加载系统中设置了气囊式蓄能器−油缸的复合液压弹簧储能装置,可在静力加载过程中完成能量的储存;③设置了一种变刚度加载装置,系统可通过蓄能器初始气囊压力的调整实现不同加载刚度的设置;④试验装置可对试样从加载—稳压—开挖—冲击全过程进行实验室再现,使得冲击地压发生全过程煤柱应变监测以及冲击过程观测成为可能。通过对高强度混凝土试块和强冲击倾向性煤样进行初步实验室试验,验证了该模拟设备的准确性和可靠性,初步试验结果表明:低刚度加载条件下通过开挖底部试样可有效诱发煤柱发生冲击破坏,煤柱破坏由低刚度侧向高刚度侧扩展贯通,破坏后的残留煤柱呈现出“两侧宽中心窄”的哑铃状态。冲击破坏后的煤柱中心被一条横向锯齿裂纹贯穿,致使煤柱承载能力大幅度降低。该试验系统从加载储能及刚度角度出发,可实验室再现煤体在加载—稳压—开挖—冲击破坏的冲击地压发生全过程,为煤矿冲击地压发生机理研究提供试验平台。

关键词：局部系统刚度冲击地压试验系统变刚度加载

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