摘要：[目的]为改善传统船舶机舱仿真交互系统仿真形式单一、沉浸感和真实感较差的问题,设计并实现一种分为半实物(HIL)仿真和三维虚拟现实(VR)系统两个部分的新型沉浸式船舶机舱仿真交互系统。[方法]采用实时仿真技术,VR系统与HIL仿真系统基于5G网络融合,同时对沉浸式立体投影系统和多站位VR系统进行集成与数据整合。[结果]实现了整个系统的实时交互与协同操作和HIL与VR系统的系统状态实时同步;给出了VR系统内部的同步特性,实现了三维图像的实时同步,同时增加了多站位VR系统协同交互操作的功能。[结论]设计的新型沉浸式船舶机舱仿真交互系统在船舶智能运维管理和人员操作培训等方面具有指导意义。

摘要：针对旋转空化喷嘴(Spin Cavitation Nozzle,SCN)开采天然气水合物时能耗高、效率低的问题,设计了一种斜螺旋式旋转空化喷嘴(Oblique Spiral type Spin Cavitation Nozzle,OSSCN)。基于CFD方法,对OSSCN、SCN以及收缩-扩张型喷嘴(Contraction-Dilatation Cavitation Nozzle,CDCN)进行性能对比分析。仿真分析结果表明:与CDCN相比,OSSCN和SCN流场中空化泡的分布更广泛、空化性能更优,且对水合物碎片有着更强的卷吸能力;与SCN相比,OSSCN在水合物壁面处产生的液压冲击能量更大,其径向流速更高,对水合物壁面产生的冲蚀效果更佳;OSSCN的斜螺旋叶轮结构极大地降低了喷嘴液阻、减小了能耗,在与SCN性能相差不大的情况下,OSSCN较SCN降低了约39%的能耗,展现出高效节能的优势。该设计可为空化射流钻水平井+衬管完井技术的商业化应用提供技术支持。

摘要：目的研究多叶准直器(MLC)叶片位置系统误差对不同T分期鼻咽癌容积旋转调强放疗(VMAT)的剂量学影响。方法选取44例T1~4N1M0鼻咽癌患者,在Pinnacle计划系统设计VMAT计划并作为初始计划,其中T1和T2期患者的计划原发肿瘤靶区(PGTV)处方剂量为68~70 Gy/33次,T3和T4期患者PGTV处方剂量为71 Gy/33次,其余计划靶区处方剂量相同。初始计划文件中,每个MLC叶片位置分别引入±0.2~±1 mm系统误差,使子野面积增大或减少,模拟VMAT治疗中MLC位置可能出现的误差计划。剂量评价指标分为靶区和危及器官,靶区为PGTV和PGTVnd的D98%,危及器官为脑干、脊髓和视交叉的D0.1 cm3。结果引入MLC位置系统误差后计划各剂量指标敏感度范围为(3.87%~9.87%)/mm(R2=0.932~0.998,P<0.01)。T4期PGTVD98%敏感度大于T1、T2和T3期(Z=-3.12、-2.86、-2.59,P<0.05),T3期视交叉D0.1 cm3敏感度小于T1和T2期(Z=-2.92、-2.72,P<0.05),T4期视交叉D0.1 cm3敏感度小于T1和T2期(Z=-3.51、-3.25,P<0.05)。跳数与单次PGTV处方剂量比(MU/Gy)和PGTVD98%敏感度两者关系式为:y=-3.020+0.025x(r=0.80,P<0.05)。结论随着鼻咽癌T分期增大,计划的MU/Gy也随之增大,PGTVD98%受MLC位置系统误差影响更大。T4期鼻咽癌VMAT计划引入MLC位置系统误差后剂量变化普遍大于其他T期患者,需对T4期鼻咽癌患者进行更严格的叶片位置质量控制,建议叶片系统误差小于0.42 mm。

摘要：变电站内高压电气设备功率大,工作噪声和振动明显,附建式变电站兼具商业功能,因此,需要合理评估电气设备振动对舒适度的影响。目前舒适度评价方法主要有振级、加速度和速度,文中对国内目前适用于电气设备振动舒适度评价的4本规范和标准进行对比研究,分析了各个规范和标准的评价计算方法选用参数不同时对计算结果的影响。结果表明:1/3倍频程铅垂向振动加速度级有效值和Z振级有效值最适合用于附建式变电站的舒适度评价,同时建议提高计权范围,Z振级计算采用最新的计权因子等。

摘要：非道路用柴油机使用后处理系统的成本较高,通过优化燃烧减少原机排放并保持合理的燃油经济性是经济且行之有效的方法之一。以一款处于非道路第四阶段开发的小型农用柴油机为研究对象,基于已有的试验数据,通过GT-Power软件建立其一维仿真模型,在验证模型准确性的基础之上,针对非道路用柴油机稳态测试循环八工况的前7个工况,采用响应曲面法进行试验设计,利用逐步法获得该柴油机关键性能参数的回归模型,基于NSGA-Ⅱ对其进行油耗和排放的多目标优化,并采用TOPSIS筛选出各个工况下理想的最优解及其对应标定参数,最后通过台架试验验证优化结果。研究表明:采用NSGA-Ⅱ进行油耗和排放多目标优化,并基于TOPSIS筛选的最优解是可行的,优化结果较为准确;与原机相比,优化后小型农用柴油机稳态测试循环八工况的加权油耗、NO_(x)以及碳烟排放分别降低2.8%、27.4%以及18.2%;优化后的整机CO、HC+NO_(x)、PM排放分别为2.811 g/(kW·h)、3.342 g/(kW·h)、0.015 g/(kW·h),满足中国非道路用柴油机第四阶段排放标准。

摘要：随着三维设计软件的不断普及,数字化设计已逐渐在大型水电站项目中使用并发挥着重要作用。以大渡河流域猴子岩水电站的电缆敷设设计为例,介绍了Cable Smart电缆敷设软件在桥架辅助设计、设备编码、电缆规格管理、电缆自动敷设、统计材料等的应用及其成效,可为其他工程提供应用案例和解决方案。

摘要：为研究基于多项指标的大直径盾构隧道单环结构安全性能的评价方法,依托江阴靖江长江隧道建设工程,通过有限元模拟与现场实测数据结合对盾构隧道顶部加载过程中的结构失稳破坏过程进行研究,得到结构收敛变形和内力特征发展规律,选取收敛变形、钢筋拉应力、钢筋压应力、环向螺栓应力和纵缝张开量为评价指标并确定了各指标相关性,提出基于评价指标相关曲线的指标权重计算方法。结果表明:盾构隧道断面结构破坏过程可以依据结构内力关键节点值总结为弹性受力阶段、裂缝损伤缓慢发展阶段、大面积损伤发展阶段和加速失稳阶段;隧道断面地质条件对结构内力状态有一定影响,同一埋深下,砂土层隧道拱顶沉降远大于黏土层,且水压力对接头螺栓具有一定的保护作用;对评价指标分别进行健康状态分级,绘制内力指标与收敛变形的健康状态评估值关系曲线,通过最小二乘法拟合得到收敛变形、钢筋拉应力、钢筋压应力、环向螺栓应力、纵缝张开量的权重比例为0.48∶0.05∶0.23∶0.13∶0.11,初步建立了适用于大直径盾构隧道的单环结构安全性能评估计算公式。

摘要：现有面对非线性系统所设计的卡尔曼滤波器的性能常随着非线性程度的增强而逐步退化。为了弥补扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波在线性化过程中的不足之处,文中针对一类由线性项和非线性项累加组成的强非线性系统,建立了一种基于潜变量的扩维卡尔曼滤波方法。该方法将非线性项定义为原始系统的潜变量,并建立了关于潜变量的线性动态关联模型,将潜变量扩维到系统原始的状态变量中,从而建立以原始变量和潜变量为基础的线性系统模型。最后设计出该类系统的高阶扩维卡尔曼滤波器,并经过MATLAB仿真验证了新设计滤波器的有效性与准确性。

摘要：输电线路雷电屏蔽模拟试验是研究输电线路雷电屏蔽性能最为直接有效的手段。文中从国内外输电线路雷电屏蔽模拟试验的研究现状出发,分别对缩比试验模型合理性、缩比模型导线接地方式、工作电压和施加电压极性4个方面进行理论分析和探讨。分析认为缩比试验模型与原系统应尽量在几何尺寸和物理参数具有相似性,推荐采用短波头操作冲击电压波进行大尺寸真型塔模拟试验;初步研究了导线接地方式对棒—缩比导线50%放电电压的影响,认为可通过光学观测等方式,研究缩比模型导线接地方式对放电过程的影响机理,这为今后输电线路雷电屏蔽性能试验研究奠定理论基础;缩比导线上工作电压的模拟方式应根据线路的具体类型而有所不同,指出交流线路宜采用三相同时施加电压;应施加不同电压极性,根据雷电屏蔽模拟试验结果为特高压输电线路雷电屏蔽性能设计提供参考和依据。

摘要：为研究酸雨淋溶作用下滑坡滑带土水-岩(土)化学作用过程对黄土坡滑坡稳定性的影响,选取长江三峡库区黄土坡临江1^#滑坡主滑带土为研究对象,设计不同pH值酸性溶液土柱淋溶试验,分析黄土坡临江1^#滑坡主滑带土中主要元素在不同pH值条件下的溶出特征和释放规律,并探讨该滑坡滑带土在淋溶过程中发生的主要水文地球化学反应。试验结果表明:pH值影响着对该滑坡稳定性起重要作用的钙质胶结物的溶解和黏土矿物的生成,且在淋溶试验选取的溶液pH值范围(3~7)内,随着pH值的减小,钙质胶结物溶解量增加、离子交换作用增强,使得土体成分流失、孔隙增大,不利于滑坡体稳定。为从微观角度了解酸雨频发地区滑坡的演化机制并提出针对性防治措施提供参考。