• 2022年第2期文章目次
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    • >特约专题:数字化可靠性工程
    • 基于Apriori的装配式建筑质量影响因素分析

      2022, 50(2):147-152. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21347

      摘要 (754) HTML (130) PDF 825.89 K (460) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用数据挖掘的方法,在装配式建筑质量的文献中提取影响因素,利用Apriori算法得到筛选后的关键指标并分析。研究发现,基于大数据能够减少人为因素对指标选取的干扰,并通过寻找影响因素和装配式建筑质量的相关关系,可得到更具普遍性的规律。在5M1E分析法的影响因素中,“法”的影响因素支持度较大,表明该板块包含的影响因素对装配式建筑的质量有更显著的影响。通过置信度分析,提出使用强关联规则分析,并发现“构件生产企业的标准化程度”不仅具有较高的支持度,在关联因素中出现的频率也最高,从而提出建议并为合理评价质量影响因素及制定管理措施提供有效参考。

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    • 一种改进的嵌入式特征选择算法及应用

      2022, 50(2):153-159. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21349

      摘要 (582) HTML (90) PDF 816.13 K (368) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对非线性多分类问题,提出了一个改进的嵌入最小-最大值特征选择算法,并与支持向量机算法结合,提出了针对复杂的组合优化问题的启发式算法。为验证方法的有效性,在钢板缺陷识别工程数据集上进行了实验,表明所提出的方法具有较高的求解速度和预测准确度。

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    • 基于失效模式及影响分析的数字化转型风险分析

      2022, 50(2):160-167. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21343

      摘要 (480) HTML (65) PDF 549.23 K (319) 评论 (0) 收藏

      摘要:引入模糊集理论、灰色关联分析(grey relational analysis, GRA)和逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution, TOPSIS)对失效模式及影响分析方法(failure mode and effect analysis,FMEA)进行改进,构建面向企业数字化转型的风险分析模型。首先,通过文献分析、专家访谈和问卷调查等方式,提出影响企业数字化转型的六维度因素。其次,结合模糊集理论将专家小组的定性评价指标转化为定量指标;随后,考虑了风险因子的综合权重,通过GRA和TOPSIS方法对失效模式进行排序。最后,将该模型应用于检测行业计划进行数字化转型的某企业,以验证方法的可行性,并提出相应管理建议。

    • >特约专题:长江流域能源与碳
    • 基于多要素耦合的舟山农业空间低碳评估与规划

      2022, 50(2):168-177. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21150

      摘要 (667) HTML (61) PDF 1.78 M (291) 评论 (0) 收藏

      摘要:将食物生产与碳排放分别作为期望与非期望产出,构建“水-能源-食物-土地-碳排放”耦合(“water-energy-food-land-carbon” nexus, WEFLC)分析框架,选择舟山海岛的果蔬种植、畜牧养殖以及水产养殖典型农业生产案例,进行农业空间评估与低碳规划研究。结果表明,单位产值和单位面积碳排放强度顺序依次为畜牧养殖、水产养殖、果蔬种植,且畜牧养殖的总产值在碳市场中受到影响较大。在维持食物产出不变的情况下,畜牧养殖、水产养殖、果蔬种植可分别通过应用光伏、提升用水效率、引入有机废弃物处理技术等措施,降低水资源、能源、土地资源消耗,实现农业生产的低碳发展。

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    • 长江经济带污水处理厂能源效率及其影响因素

      2022, 50(2):178-186. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21528

      摘要 (554) HTML (71) PDF 1.52 M (286) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用基于归一化的能源强度和基于数据包络分析的相对能源效率指标,对长江经济带970座污水处理厂进行评估,分析了设计要素、运行状况与外部条件的影响。结果表明:970座污水处理厂的能源强度范围以处理水量和COD削减量计分别为0.10~1.84 kWh·m-3和0.41~1.42 kWh·kg-1,相对能源效率变化范围为0.02~2.35;能源效率受规模效应影响显著;活性污泥相关工艺的能源效率较高;污染物入水质量浓度较高或出水排放标准等级较低时,能源效率较高;长江经济带上、中、下游污水处理厂能源效率水平存在差异,这是不同子区域污水处理厂设计要素、运行状况、外部条件等因素综合作用的结果。该结果可为污水处理厂节能减排提供理论基础和技术支撑。

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    • 夏季长江口外赤潮海区叶绿素a分布特征与固碳能力

      2022, 50(2):187-195. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21524

      摘要 (430) HTML (46) PDF 1.39 M (242) 评论 (0) 收藏

      摘要:2018年和2019年分别对夏季长江口外赤潮海区开展了两个断面水体环境要素调查,叶绿素 a(Chl a)原位观测和同步水样采集测定的两套数据均表明该区夏季水体Chl a分布特征:最大值不局限分布于表层2m,可深达10~15m。全水柱Chl a观测值与实测值呈线性显著正相关(r > 0.8,p < 0.05),表明高深度分辨率的Chl a原位观测数据可全面反映水体浮游植物生物量垂直分布。采用真光层内高深度分辨率Chl a观测值积分优化方法的垂直归一化模型(Vertically Generalized Production Model, VGPM)估算整个藻华水柱初级生产力,充分体现该海区藻华水层叶绿素垂直分布特征与其初级生产的固碳能力,有助于深入理解受人类活动干扰严重的海岸带赤潮海区全水柱的固碳贡献及其在海洋碳中和与碳循环中的角色。

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    • >土木工程与建筑学
    • 超高延性混凝土仿生梁弯曲性能及其理论模型

      2022, 50(2):196-203. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21121

      摘要 (78) HTML (52) PDF 1.54 M (222) 评论 (0) 收藏

      摘要:参照贝壳珍珠母的微观多级分层组装形式,在宏观尺度下进行了仿生分层设计,使用超高延性混凝土(UHDC)制作了一系列梁试件。先通过轴拉、轴压试验获取了UHDC的拉压本构关系。再通过4点弯曲试验,对其分层梁弯曲性能进行了详细研究。试验结果表明:直接堆叠UHDC梁的抗弯强度达16.75 MPa,是直接浇筑UHDC梁的1.34倍;当挠跨比为1/50时,所有仿生分层梁均体现出优异的变形能力、韧度和耗能能力;仿生分层梁还表现出与贝壳珍珠母类似的层间滑移和裂缝偏转等破坏模式。最后,结合UHDC的本构关系和4点弯曲试验结果,提出了分层梁的理论计算模型,并与试验结果进行对比,验证了模型的合理性。

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    • 基于弹性应变能三维Hoek-Brown准则修正

      2022, 50(2):204-211. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21058

      摘要 (81) HTML (33) PDF 1.43 M (200) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于能量转化是物质物理过程本质属性,从能量角度对H-B准则进行了研究。首先阐明了H-B准则在判断材料破坏时的能量机制,揭示其既是经验型强度准则,更是弹性应变能表示的能量型强度准则,据此得出提高H-B强度准则计算精度的关键所在;然后根据三维H-B准则与弹性应变能数学表达式之间关系,引入材料变形参数,建立仅有3个参数的修正后三维H-B准则;进一步理论分析表明该准则是一族以变形参数为参数的强度准则集合,变形参数等于0.5时蜕化为三维H-B准则;最后的真三轴试验计算表明,修正后三维H-B准则可较好地描述岩石的破坏特性,计算结果较为精确。

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    • 预制节段桥梁钢榫键接缝直剪力学性能试验

      2022, 50(2):212-222. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21131

      摘要 (105) HTML (33) PDF 3.58 M (167) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计8组“Z”型接缝试件,以榫键数量、几何形状、尺寸和接缝类型为试验参数,对钢榫键接缝的力学性能开展试验研究。试验结果显示:方形榫键试件开裂后承载能力较圆形榫键试件更稳定;单键(干、胶),双键(干、胶)接缝相比平面(干、胶)接缝承载能力分别提高3.81倍、43.02%,6.06倍、41.58%;单、双键胶接缝相比其干接缝剪切强度分别提高151.39%、69.68%,但胶接缝出现更明显的脆性破坏;混凝土开裂强度和榫键剪切强度决定了干接缝不同的破坏模式,而胶接缝均出现直剪破坏;胶接缝直剪破坏后接缝剪切抗力由钢榫键和界面摩擦提供,其力学性能类似其干接缝。

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    • ILUES算法融合ERT数据反演污染源参数与渗透系数场

      2022, 50(2):223-230. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21118

      摘要 (61) HTML (22) PDF 1.92 M (115) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用MT3DMS程序构建地下水污染物运移模型,采用迭代局部更新集合平滑(iterative local updating ensemble smoother, ILUES) 算法作为数据同化方法并引入(Karhunen-Loeve, KL)展开对渗透系数场进行降维,通过融合高密度电阻率法(electrical resistance tomography, ERT)测量数据和传统观测数据(水头与浓度)实现地下水污染溯源和渗透系数场的联合反演。结果表明,融合ERT数据的ILUES数据同化方法反演效率更高,模拟结果也更精确;对场地非均质渗透系数场的刻画,融合ERT数据的ILUES数据同化方法明显优于用水头与浓度数据作为观测值的情形,融合ERT等环境地球物理数据的数据同化框架能够有效地提高参数反演效果。

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    • >交通运输工程
    • 长距离干道混合车流路径分割与绿波协调同步优化

      2022, 50(2):231-240. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21161

      摘要 (65) HTML (14) PDF 1.47 M (122) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市长距离交通干道中,小汽车和公交车的运行轨迹存在显著差异,合理的信号协调控制策略应统筹考虑两类车型的需求。针对包含大流量公交车的长距离干线绿波协调路口传统分组片面化的问题,分析了带有公交站台的长距离干道上小汽车和公交车时空轨迹特征,提出了差异化路口分组的信号协调方法。该方法将小汽车和公交车的协调路径分割点分别设置在路口和公交站点,构建了两类车型干道行驶的延误和等候时间最小化运筹学模型。实际路网的仿真证明:针对中山市中山路13个灯控路口,提出的长路径差异化分段协调较Multiband模型,其小汽车和公交车平均延误分别减少34.7%和13.7%,平均停车次数减少28.7%和30.0%。此外,针对饱和度、公共周期和公交停站时间3个关键指标的敏感性分析实验同样证明,提出的方法能同时为长距离走廊上的小汽车和公交车提供协调服务。

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    • 基于改进典型相关分析的中低速悬浮系统异常检测方法

      2022, 50(2):241-252. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21186

      摘要 (41) HTML (10) PDF 2.56 M (96) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用悬浮系统的多类监测数据,提出了一种基于改进典型相关分析(canonical correlation analysis, CCA)的中低速悬浮系统异常检测方法。运营线数据验证了该方法能获得较好的阈值,且与基于K-medoids的方法和基于支持向量数据域描述(support vector data description, SVDD)的方法相比,该方法能获得更高的检测率。

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    • 液体对钢轨滚动接触疲劳裂纹的作用

      2022, 50(2):253-263. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21260

      摘要 (39) HTML (12) PDF 1.66 M (108) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立基于耦合欧拉-拉格朗日方法的液体-裂纹流固耦合数值模型,分析移动轮轨接触荷载下液体对钢轨滚动接触疲劳裂纹面之间的压力分布情况,研究了不同黏度液体对不同长度、不同角度裂纹的作用。结论发现:高黏度液体对裂纹全长均有压力,对裂纹面的压力是低黏度液体压力的4.8 ~ 5.9倍,且越靠近裂纹尖端的压力越大,算例工况下脂类对裂纹尖端的压力最大值达到约690 ~ 751MPa。随着接触荷载通过裂纹开口,高黏度液体仍然停留在裂纹内,对裂纹面压力作用持续时间较长,约占一次荷载周期的80% ~ 90%,在一个荷载周期内对裂纹面的压力分布呈马鞍状。而低黏度液体会随着轮轨接触荷载的运行被挤出裂纹,主要对裂纹开口及中段形成较大压力,对裂纹面的压力作用持续时间仅占一次荷载周期的10% ~ 30%,在一个荷载周期内对裂纹面的压力分布呈山峰状。裂纹角度越大、长度越长,液体对裂纹面的压力作用更大,裂纹扩展趋势更明显。裂纹角度为30°和40°时分别较20°时,高黏度液体对裂纹面压力最大值增大了38.5% ~ 63.8%和1.1~ 1.2倍。裂纹长度为2mm时较1.5mm时,高黏度液体对裂纹面压力最大值增大了6.1% ~ 8.3%。

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    • >机械、车辆与能源工程
    • 进气道结构对混动发动机滚流和燃烧影响

      2022, 50(2):264-272. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21193

      摘要 (52) HTML (15) PDF 2.05 M (100) 评论 (0) 收藏

      摘要:以某1.5L混合动力增压直喷汽油机为研究对象,利用稳态气道试验台架和三维仿真工具,研究了不同结构进气道对缸内稳态、瞬态滚流强度和燃烧性能的影响。研究中设计了4款不同滚流比进气道,对不同方案进行了稳态气道芯盒吹风试验,并将试验结果与三维仿真分析结果进行对比;利用三维仿真软件计算了不同进气时刻缸内瞬态滚流比、瞬态湍动能、缸内速度场、空燃比分布和火焰前锋面位置等。研究结果表明:更高的滚流比将改善缸内油气混合,提高点火时刻缸内平均湍动能,影响火焰传播速度,从而影响到缸内燃烧,进而影响汽油机的性能。

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    • 基于纯电动汽车高频数据的驾驶风格分类方法

      2022, 50(2):273-282. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21284

      摘要 (51) HTML (20) PDF 1.73 M (154) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于纯电动汽车的高频运行数据选取了15项与驾驶安全有关的特征参数;通过对各特征参数的统计分析,提出了多参数组合阈值边界线进行危险驾驶行为识别,然后对比分析了两种聚类算法和4种降维方法的效果,采用t分布随机邻域嵌入(t-SNE)和高斯混合模型(GMM)组合算法建立了驾驶风格分类模型,将驾驶风格分为3种类型。在此基础上,研究了不同驾驶风格对应的车辆运行特性。该分类模型能够有效反映驾驶员的驾驶习惯,为车队管理和道路安全提供可靠的评估依据。

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    • >经济与管理科学
    • 基于不平衡数据的公司破产预测研究

      2022, 50(2):283-290. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21106

      摘要 (47) HTML (18) PDF 871.45 K (140) 评论 (0) 收藏

      摘要:整合创新数据预处理技术与集成算法利用不平衡数据探讨了公司破产预测问题。首先,运用冗余信息处理方法、不同抽样方法等对不平衡数据进行预处理。其次,以5.0分类器(Classifier 5.0,C5.0)决策树和单隐层前馈神经网络作为基分类器,分别与三类重抽样数据预处理技术结合,择出最优抽样法。再次,结合自助汇聚法提升分类效果,并运用十折交叉验证的受试者操作特征曲线的下方面积进行评价,对比了两基分类器的集成模型。最后,运用加利福尼亚大学尔湾分校数据库中一万多家波兰制造业公司的实际数据进行实验验证。实验结果表明:欠抽样或人工少数类过采样法与神经网络结合的集成模型分类效果最优,为企业实施破产预测提供积极支撑。

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    • 依赖借款方资产的还款方式中的自由边界问题

      2022, 50(2):291-298. DOI: 10.11908/j.issn.0253-374x.21160

      摘要 (78) HTML (22) PDF 1.06 M (106) 评论 (0) 收藏

      摘要:考虑一种依赖借款方资产的灵活还款方式,通过设置资产边界将借款方资产分为高资产区域以及低资产区域,并在两个区域中设定不同的还款条款,由此建立了高低资产区域内剩余贷款价值所满足的带限制的自由边界问题模型。采用显示差分格式以及打靶法求解了自由边界和期望还清贷款时间,最后讨论了模型参数对期望还清贷款时间的影响。结果表明:期望还清贷款时间和各参数间存在单调关系。

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