TSP-SK地震反射成像系统在隧道工程超前地质预报中的应用

隧道掌子面前方存在大型断层或富水溶洞时,盲目施工易引发涌水、突泥、崩塌等安全事故,利用超前地质预报手段预判不良地质体的空间分布,可很大程度上降低施工风险。介绍一种新型地震反射成像系统TSP-SK,论述了该预报系统的特点、工作方式及数据处理方法,并通过实际隧道工程预报案例验证了TSP-SK的可靠性。结果表明:当炮孔内炸药水封效果较好时,TSP-SK能采集到初至清晰声波干扰小的高信噪比地震反射数据;反Q滤波最大增益与Q值在15~30区间取值时常可获得较好的反射波拾取效果;TSP-SK预报结果与隧道实际开挖结果较吻合,纵波波速偏低的区域预示岩体质量差,横波速度偏低的区域施工出水的可能性较大。     

New method for predicting full-scale power performance of pumpjet propulsion system based on statistical learning北大核心CSCD

[目的]针对“适配于螺旋桨的船尾线型+泵喷推进器”构成的船舶泵喷推进系统,提出一种基于统计学习的实船快速性预报新方法。[方法]以某大型水面船舶泵喷推进系统为对象,通过神经网络学习典型推进泵的推力系数图谱曲线,综合运用船-桨配合时的K_(T)-J曲线和船体-喷泵配合时的推力特性曲线,建立“仅需船舶阻力曲线就能实现船舶泵喷推进系统实船快速性预报”的新方法,并基于船模阻力试验、泵喷模型敞水试验及船体-泵喷自航试验的测量换算结果对实船推进性能的预报结果开展精度校验。[结果]校验结果表明:在航速18~30 kn范围内,船舶泵喷推进系统的自航转速、推力和功率的预报误差可控制在5.4%以内,其中设计航速附近的误差甚至小于2%;船体-泵喷的相互作用程度介于船-桨与船体-喷泵之间且幅值相对较小,推力减额系数为趋向于0的极小值,故船舶泵喷推进系统是介于桨轴推进系统和喷水推进系统之间的产物。[结论]该预报方法有利于提升船舶泵喷推进系统实船快速性预报的能力,可为新型舰艇泵类推进系统总体设计/研究提供参考。     

2020年张家洲水道上浅区航道条件变化及维护对策

2020年水情极为特殊，高水位、高流量持续时间远超往年，汛期泥沙淤积造成航道出浅，给航道保畅带来影响。在分析2020年水情的基础上，以张家洲水道南港上浅区为例，研究特大洪水年对南港上浅区航道条件的影响，分析浅区航道条件恶化的原因，并给出相应航道维护对策，提出应急疏浚的必要性和疏浚方案。成果表明：南港上浅区年内遵循洪淤枯冲的规律，航道条件取决于洪季淤积与汛后退水冲刷的对比情况。2020年洪水持续时间长，汛后退水时间相对不足，上浅区得不到充分冲刷，导致浅区碍航，因此须应急疏浚以维护航道条件。鉴于河床变形的滞后性，建议未来几年内继续关注南港上浅区航道变化和当年水情，制定相应的航道维护对策。     

对转桨水动力性能实时预报方法

为了实现对转桨水动力性能实时预报，基于BP神经网络构建对转桨水动力性能预报模型。首先，采用低阶速度势边界元法建立对转桨水动力性能预报模型，通过调整来流速度和前后桨转速开展对转桨水动力性能多工况计算，从而获得构建神经网络所需的样本空间。建立适用于对转桨水动力性能预报的神经网络架构，通过训练使其具备良好的泛化能力。以某组对转桨为研究对象开展水动力性能实时预报方法研究，结果表明，采用BP神经网络预报模型可获得与边界元法精度相当的预报结果，但该模型与边界元法相比计算所耗时间可以忽略不计，可有效实现对转桨水动力性能实时、快速预报。     

考虑洪水漫延过程的地铁车站人员疏散研究

提出一种基于元胞自动机同时分析洪水漫延和人员疏散的新方法,以此研究洪水漫延对行人疏散过程的动态影响.基于元胞自动机原理,利用元胞及其周围相邻元胞上一个时间步长的相关状态变量进行水量转移计算,结合洪水漫延对行人的移动速度和运动方向的影响,建立洪水漫延下人员疏散的分析模型,通过数值仿真研究洪水漫延和人员疏散的动力过程.详细分析不同进水口位置和进水流量对地铁车站应急疏散效率的影响.研究结果表明:有洪水时人员疏散的效率显著低于无洪水的情况;进水流量的增加会导致人员疏散效率降低;进水口位置的不同也会对人员疏散的效率造成很大的影响.     

考虑洪水漫延过程的地铁车站人员疏散研究

提出一种基于元胞自动机同时分析洪水漫延和人员疏散的新方法,以此研究洪水漫延对行人疏散过程的动态影响.基于元胞自动机原理,利用元胞及其周围相邻元胞上一个时间步长的相关状态变量进行水量转移计算,结合洪水漫延对行人的移动速度和运动方向的影响,建立洪水漫延下人员疏散的分析模型,通过数值仿真研究洪水漫延和人员疏散的动力过程.详细分析不同进水口位置和进水流量对地铁车站应急疏散效率的影响.研究结果表明:有洪水时人员疏散的效率显著低于无洪水的情况;进水流量的增加会导致人员疏散效率降低;进水口位置的不同也会对人员疏散的效率造成很大的影响.     

基于声固耦合方法舰船结构冲击响应数值预报研究

相比流固耦合方法,声固耦合方法对于计算非接触爆炸下舰船的冲击响应具有较好的精度.文中基于声固耦合方法,对舰船结构冲击响应进行预报.为了验证该方法的计算精度,以公开发表的实船试验数据为参考,对该方法的数值计算进行了对比分析.在此基础上,以某一典型舰船为例,计算全船冲击谱速度值,并分析其沿纵向和冲击因子变化时的分布规律.通过最小二乘法,拟合建立具有一定通用性的快速预报公式,为舰船结构的抗冲击设计提供参考.