河北水利电力学院学报

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程海雨, 王超, 董恩吉, 崔家瑞, 李擎

2021, 31(3): 1-6. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2021.03.001

摘要 ( )

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针对传统铜电解槽的铜钉现象,基于有限元分析提出了结构改进策略。首先,以铜电解槽电流密度为研究对象,从机理上分析了铜电解槽电流密度分布特征;其次,利用COMSOL有限元仿真软件对铜电解过程中电解槽电流密度的强度大小进行了仿真,得到了原始槽内阳极、阴极、电解质的电场分布变化规律;然后,分析了阴极板上部产生“铜钉”现象的原因;最后,通过去除槽壁的涡流区域,提出了槽结构优化方案。仿真结果验证了所提方案的正确性,改进后的槽结构有效减少了“铜钉”现象。

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沥青路面路基工作区深度影响因素的研究

刘小兰, 陈郝, 李自林

2021, 31(3): 7-12. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2021.03.002

摘要 ( )

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针对当前未考虑道路结构层参数、车辆动荷载、行车速度对沥青路面路基工作区深度的影响现状,文中借助有限元软件,分析了38种道路结构层参数、5种车辆动荷载和2种行车速度对沥青路面路基工作区深度的影响。结果表明:铺面结构层模量对路基工作区深度的影响较小,而铺面结构层厚度对路基工作区深度的影响较大,特别是基层厚度对路基工作区深度的影响尤为显著;土基模量对路基工作区深度影响显著,但随着土基模量的增加,路基工作区深度增加;车辆动荷载对路基工作区深度的影响呈线性正相关,且车辆动载每增加50kN,路基工作区深度增加约1m;行车速度对路基工作区深度的影响呈正相关,且行车速度每增加10m/s,路基工作区深度增加约0.4～1.4m。

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基于仿真的高速公路施工区交通分流分析

冯雷

2021, 31(3): 13-17. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2021.03.003

摘要 ( )

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为更好地研究高速公路施工区的交通分流现象,文中通过交通仿真的方法研究了短期和长期施工区对道路交通的影响,并建立了基于施工时间和交通需求/通行能力比例的分流预测模型。结果表明:动态交通分配模型的day-to-day learning模块可以较好地揭示出行时间的变化对于出行者路径选择的影响;此外,短期施工区的交通分流对于时间因素不敏感,长期施工区的分流主要受到交通需求和通行能力比例的影响。可见交通仿真方法以及分流预测模型对于高速公路施工区的交通组织具有支持作用。

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生活垃圾处理系统动力学仿真与调控

关华, 刘长玉, 杨豪杰

2021, 31(3): 18-24+46. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2021.03.004

摘要 ( )

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城市生活垃圾处理问题制约了城市的可持续发展,是现阶段关注的焦点。运用系统动力学方法,通过VENSIM软件绘制城市生活垃圾的因果回路图,建立存量流量模型,预测我国城市生活垃圾总量和资源回收量占比。结果显示:垃圾分类有利于资源回收再利用。通过对回收价格、垃圾收费额和分类意愿等指标的调整,分析系统产生的变化,市场引起的变化最为显著。

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基于Python的优化适线法在水文频率分析中的应用

雷庆文, 高培强, 李建林

2021, 31(3): 25-29. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2021.03.005

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水文频率分析是水文水利计算的重要环节,我国水文频率计算方法常采用假定总体服从P-Ⅲ型分布,并利用适线法通过样本来估计总体分布参数,进而推求设计值。文中将基于Python采用Levenberg-Marquardt算法的优化适线法得到P-Ⅲ分布的3个参数,并进一步比较和分析该方法的统计特性。采用AIC准则和RMSE为检验指标评价优化适线法的拟合优度,结果显示,优化适线法要优于矩估计法,在水文频率分析中能达到理想的拟合效果。

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北海铁山港刚架桥施工栈桥研究

周宝满

2021, 31(3): 30-35. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2021.03.006

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针对广西北海铁山港刚架桥的施工实际,结合海湾地区的气候特点,对施工栈桥进行了选型和设计,最终主栈桥选用32#工字钢作为主梁,支栈桥采用贝雷梁作为主梁的结构形式,并详细确定了主栈桥和支栈桥的结构布置。通过分析栈桥主梁和横梁的实际工作状态,利用有限元软件对栈桥不同构件的接触位置进行科学处理,建立了栈桥整体结构的有限元模型,并针对不同工况对主栈桥、支栈桥进行了计算。计算结果表明,主栈桥和支栈桥的强度和刚度均满足要求,能够保证施工重载车辆的安全通行。

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一种抑制振动的平板玻璃上下片机械手的设计

石岩, 蔡国庆, 张鹏程, 张金龙

2021, 31(3): 36-40. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2021.03.007

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设计了一种抑制振动的平板玻璃上下片机械手,主要由支撑板、固定板、玻璃吸附板、主动伸缩杆、从动伸缩杆及关节组成。机械手采用并联结构,弥补了目前单梁玻璃上下片机械手运动不平稳、受力集中等不足。采用SolidWorks软件对机械手进行三维建模及运动仿真,验证了机构的可行性。采用ADAMS软件对机械手进行动力学仿真,验证了机械手在抓取玻璃偏置的情况下,从动杆承担了抓取偏置产生的扭矩,抑制了机械手的振动,提高了机械手的强度,延长了机械手的使用寿命。

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一种粉剂物料自动包装机的创新设计

张万明, 宫翔, 于雪, 孟显锋, 张玉生

2021, 31(3): 41-46. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2021.03.008

摘要 ( )

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文中提出了一种应用于粉剂物料自动包装机的创新设计方法,在传统的立式包装机的基础上,采用双螺杆粗细充填的方法,大大缩小了充填的精度范围,再辅助以称重传感器,在满足设定值时自动停止送料;送料机构为正反转控制机构,结构紧凑,并且使用一个电机即可;封口部分加装静电落料装置保证袋口洁净。由于采用辊式横封,因此整机实现连续性工作,提高了劳动生产率,降低生产成本,改善生产环境,还增加产品附加值,从而带来更大的社会和经济效益。

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基于Logit模型的水泥稳定碎石路用性能预测方法研究

杭争强, 冯琦, 刘成安

2021, 31(3): 47-51. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2021.03.009

摘要 ( )

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水泥稳定碎石路用性能对沥青路面使用寿命有着重要的影响,而其路用性能与水泥含量、温度和养生龄期等因素密切相关。文中以水泥含量、温度以及养生龄期为自变量,水泥稳定碎石无侧限抗压强度、劈裂强度以及抗压回弹模量等力学强度指标为反应变量,采用有序变量累积Logit模型,运用数值统计分析软件Minitab对数据文件进行计算分析,提出了基于Logit模型的水泥稳定碎石路用性能预测方法。最后利用水泥稳定碎石室内试验数据,对预测模型的准确性进行验证,而水泥稳定碎石路用性能的预测结果可用于指导工程实践。

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钢混组合梁桥桁架施工位移研究

宋文泽

2021, 31(3): 52-57. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2021.03.010

摘要 ( )

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钢混组合梁桥桁架具有经济性能好、承载能力高、抗弯刚度大等优点,因此在我国应用广泛,但由于组成桁架的杆长细比较大,结构整体升温降温会影响桁架的合龙与桁架节点的定位。文中结合工程实例,利用MIDAS软件分析不同温度对桁架拼装阶段产生的横向位移以及桁架拼装完后节点竖向位移对其他节点的影响。研究结果表明,温度荷载对桁架的横向位移是线性的,节点的竖向位移对其他节点的影响同样是同倍增加或减少的,因此在桁架拼装时,需要将合龙时的温度控制在合理范围内,在标高调控时,可同时调节多个节点,并利用叠加原理,确定节点位置和强制位移。

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水泥稳定路基土力学特性研究

丁鹏飞, 张振寰

2021, 31(3): 58-61. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2021.03.011

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为探究稳定固化路基土的强度受水泥掺量和围压的影响程度,通过室内无侧限抗压强度试验与三轴压缩试验,得到水泥稳定路基土的单轴抗压强度、黏聚力、内摩擦角等力学参数和各因素对水泥稳定路基土力学性质变化规律的影响。采用回归分析法研究了无侧限抗压强度和稳定剂的相关性,给出了抗压强度与水泥掺量的拟合公式用于预测水泥的合理掺量范围。结果表明:水泥稳定路基土在一定水泥掺量范围内,随水泥掺量的增加,无侧限抗压强度、剪切应力、残余强度均增大,黏聚力先显著增大后略微下降,内摩擦角上下略微波动;剪切峰值应力与残余强度随围压增大显著增大。

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基于Wi-Fi的自动寻光智能盆栽系统研发

高波, 李兆泽, 张春茜, 彭程, 路文梅

2021, 31(3): 62-66+71. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2021.03.012

摘要 ( )

PDF(2098KB) ( )

文中针对长时间无人看守盆栽的生长问题,设计了一种可自动寻光的智能盆栽系统。系统以STM32F103ZET6为控制器,通过对光敏传感器、温度和湿度传感器获取盆栽实时环境信息的分析,利用自动寻光单元和智能浇水单元保证植物正常生长。在此基础上,研发了基于ESP8266 Wi-Fi模块的物联网云平台,实现了用户手机app对盆栽的远程监测和智能控制。经测试,该系统实现了自动寻光、智能浇水和远距离监控功能,满足长时间无人看守盆栽的生长需求,具有性能稳定、操作灵活、运行维护方便等优点。

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无障碍环境建设发展规划关键问题探讨

李晨, 韩雪

2021, 31(3): 67-71. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2021.03.013

摘要 ( )

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推动无障碍环境建设,强化规划引领作用,是空间规划中体现社会公平的重要内容。文中在明确无障碍环境建设服务对象与建设内容的基础上,提出无障碍环境建设发展规划编制的基本原则与策略,遵循需求导向、问题导向和目标导向,从理念、制度、器物三维共建维度建立系统规划体系,为今后的规划编制提供参考。

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健康邻里交往视角下安置住区户外公共空间活力重塑研究——以合肥市新站区为例

殷滋言, 唐文莉, 胡润莹

2021, 31(3): 72-76. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2021.03.014

摘要 ( )

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安置住区兼具乡村与都市特征,居民之间具有原有乡村邻里关系,有很强的交往意愿,由于生活方式的改变,居住空间的变化,导致邻里关系逐渐解体,居民之间渐渐疏远,住区公共空间作为居民户外交往活动的场所,在凝结邻里交往中起到重要作用。本文通过座谈、走访踏勘、问卷调研合肥新站区5个安置住区现有公共空间使用现状、公共设施设置状况,深入了解安置住区居民的行为特征并分析其心理需求,剖析公共空间活力不足的原因,思考安置住区公共空间活力构建的原则,从爱凝聚、爱交流、爱陪伴、爱健康四个角度提出活力重塑建议,加强邻里之间的交往,提高住区公共空间活力,以打造宜居的、有人情味和归属感的安置住区,增强居民生活幸福感。

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向量值BMO_q,(X)空间上鞅算子的有界性

王汝慧

2021, 31(3): 77-80. DOI: 10.16046/j.cnki.issn2096-5680.2021.03.015

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文中证明了当函数:(0,1]→(0,1]时,X同构于q(2≤q<∞)一致凸Banach空间的充分必要条件是鞅算子是(BMO_q,(X),L_q(R))型的,X同构于p(1<p≤2)一致光滑Banach空间的充分必要条件是鞅算子是(L_p(X),BMO^Sp_p,(X))型的。所得结果给出了Banach空间的q一致凸性及p一致光滑性的新等价刻画形式。

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