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2025年第57卷第2期
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基于增量学习的社交网络链路预测 AI导读
“在社交网络链路预测领域，专家提出了基于增量学习的链路预测方法IL-SNLP，有效提升了预测性能和模型训练速度。”摘要：社交网络中，节点间存在多种关系类型，节点数量会随着时间的推移而变化，这种异质性和动态性给链路预测任务带来极大的挑战。因此，本文提出一种基于增量学习的社交网络链路预测方法（incremental learning social networks link prediction，IL–SNLP）。通过对网络进行分层，使每一层网络只包含一种关系类型，以更好地获取节点在每种关系类型下的语义信息；针对网络的动态性，利用时序随机游走捕获社交网络中的局部结构信息和时序信息；针对增量数据，采用增量式更新随机游走策略对历史随机游走序列进行更新。通过增量式skip–gram模型从随机游走序列中提取新出现节点的特征，并进一步更新历史节点的特征；针对网络的异质性，采用概率模型提取不同关系类型之间的因果关系关联程度，并将其作用于每一层的节点特征，以改善不同关系层下节点特征表现能力；利用多层感知机构建节点相互感知器，挖掘节点间建立连接时的相互贡献，实现更高的链路预测准确率。实验结果表明，在3个真实的社交网络数据集上，IL–SNLP方法的ROC曲线下的面积（AUC）和F1分数比基线方法分别提高了10.08%～67.60%和1.76%～64.67%，提升了预测性能；对于增量数据，只需要少次迭代就能保持预测模型的性能，提高了模型训练的速度；与未采用增量学习技术的IL–SNLP−方法相比，IL–SNLP方法在时间效率上提升了30.78%～257.58%，显著缩短了模型的运行时长。关键词：社交网络;链路预测;增量学习;时序随机游走;概率模型118|181|0更新时间：2025-03-21 -
基于特征相似性的机会网络链路预测 AI导读
“在机会网络领域，专家提出了基于特征相似性的机会网络链路预测模型FS-ET，提升了预测性能，为机会网络研究开辟新方向。”摘要：机会网络是一种利用节点移动带来相遇机会实现通信的自组织网络，可应用于野生动物追踪、水下营救、偏远地区网络覆盖等场景。相较于普通网络，机会网络具有节点连接稀疏、网络结构复杂及拓扑变化频繁等特点，给机会网络带来挑战。本文提出一种基于特征相似性的机会网络链路预测模型（FS–ET）。首先，采用Graph2vec模型表征网络得到其样本熵和模型训练时长，基于二者选取合适的切片时长，将动态网络进行切片生成离散的网络演化序列。然后，采用基于GraphSAGE的节点嵌入模型提取节点潜在特征，并结合节点的连接时长计算节点对的潜在特征相似性；通过分析节点与多阶邻居的连边关系，根据节点局部连接信息计算节点对的拓扑结构相似性；采用L2范数对潜在特征相似性及拓扑结构相似性进行融合。最后，改进趋势移动平均法对历史信息进行时序特征提取，并提取融合后节点相似性的时序特征，得到未来节点间产生连接的可能性。在ITC、MIT、Infocom05和Infocom06共4个真实机会网络数据集上进行了切片、模型复杂度、泛化性、有效性的实验。结果表明：与长短期记忆网络模型（LSTM）、网络嵌入补充网络域中相似性模型（NESND）、端到端链路预测模型（E–LSTM–D）、非线性链路预测模型（GCN–GAN）、结构嵌入门控循环单元的预测模型（SE–GRU）、一种新的端到端链路预测模型（GC–LSTM）等相比，本文提出的FS–ET模型提升了0.5%～24.8%的AUC和1.07%～22.77%的F1-score，相较于其他基线模型均有一定程度的提升，验证了本文模型具有良好的预测性能。关键词：机会网络;链路预测;节点嵌入;节点潜在特征相似性;节点拓扑结构相似性88|163|0更新时间：2025-03-21 -
改进PSA的3维WSN定位算法 增强出版 AI导读
“在无线传感器网络定位领域，IPLA算法通过改进PSA和混沌映射，有效降低定位误差，提升寻优速率。”摘要：针对传统3维DV–Hop定位算法在定位无线传感器网络节点中存在定位误差高、不稳定等问题，提出一种改进PSA的3维WSN定位算法，即IPLA算法。首先，在获取最小跳数过程中，IPLA算法采用双通信半径细化跳数，以降低误差；然后，在获取最优跳距的过程中，建立融合距离加权系数的目标函数，设计改进的PSA算法（IPSA）求解最优跳距，并使用混沌映射改进PSA算法搜索种群初始化，提高算法迭代能力以及减少拓扑结构改变产生的距离估计误差；最后，在获取未知节点过程中，建立含权重的目标函数，再次采用改进的PSA算法获取最终估计坐标，以提升寻优速率并降低定位误差。在不同场景中，将提出的IPLA算法与传统3维DV–Hop算法及其他算法进行算法迭代性、定位误差的仿真对比实验，结果表明，IPLA算法具有更低的归一化误差、更好的寻优曲线。IPLA算法在降低无线传感器定位误差方面有较好的效果及收敛性。关键词：无线传感器网络;3维WSN定位;混沌映射;双通信半径77|83|0更新时间：2025-03-21 - “在隧道塌陷事故搜救领域，专家提出了基于短期自相关特征的语音活动检测算法，有效提取低信噪比环境下的人声信号，为复杂场景下的人员搜救提供新方案。”摘要：分布式光纤声波传感器（DAS）可用于隧道塌陷事故中的人员搜救、人声信号定位。但在基于DAS的语音活动检测（VAD）中，使用户外采集的真实数据进行语音提取面临着以下问题：受限于嘈杂的现场环境和有限的采集信号方式，收集到的语音易被复杂强噪声干扰，无法获得干净的语音数据用于监督训练。为了解决上述问题，本文提出一种基于短期自相关特征的算法（ST–ACF）进行语音活动检测，结合了音高信息和自相关函数检测语音帧的相关谐波特征，使得算法在极低信噪比（小于–10 dB）的DAS环境下仍能提取所有有效人声。ST–ACF算法包括预去噪阶段和语音检测阶段。在预去噪阶段，基于对语音音高信息周期性的研究，设计双通道时间窗口，对两类典型噪声进行预去噪。在语音检测阶段，提出一种改进式自相关函数，考虑特征值和变化幅度两个维度，通过其乘积最大化语音和噪音之间的距离，提高了算法对临界数据的处理能力。算法改进后能得到与特征出现频率匹配的最佳频谱窗口，可利用其寻找局部谐波，并通过分析局部谐波区分语音和非语音。实验使用DAS真实数据和NOISEX–92数据集中的6类噪声，采用指标误帧率对算法进行评估。结果表明，ST–ACF在高能噪声环境中表现优异，误帧率仅为19.74%，相较于基线算法提升了5.91%；同时，在DAS数据集上，ST–ACF也表现出最佳性能。总体而言，通过时间窗口和自相关函数的改进，ST–ACF在处理DAS语音数据时表现出色，对不同噪声环境都具有良好的检测性能，展现出应用于多种复杂场景的潜力，拓展了基于分布式光纤语音信号处理方向的研究。关键词：分布式光纤声波传感;语音端点检测;低信噪比;音高信息;自相关函数57|81|0更新时间：2025-03-21
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基于邻域标准差的密度调整谱聚类算法 AI导读
“在聚类算法领域，研究者提出了一种基于密度峰值的初始类中心决策值选择方法和密度调整谱聚类算法，有效解决了尺度参数设置和聚类结果不稳定的问题，为大规模数据集聚类分析提供了新方案。”摘要：针对谱聚类在尺度参数计算时需要人为设置近邻参数及聚类结果不稳定等问题，本文将初始类中心值和尺度参数作为决策变量，重点对谱聚类算法进行自适应优化与改进。首先，将样本邻域标准差的倒数作为度量样本局部密度的参数，与密度峰值思想相结合，设计了一种基于密度峰值的初始类中心决策值选择方法（initial class center decision value algorithm based on density peak，DP_KD），解决密度调整谱聚类中聚类结果不稳定的问题。其次，利用样本间的平均距离计算相应的邻域半径，并根据样本标准差自适应地求解每个样本的尺度参数，构造样本间的相似度矩阵，实现了近邻参数的自适应设置，解决尺度参数需要人为设置的问题。然后，基于优化后的初始类中心决策值和近邻参数方法，进一步调整高斯核函数，提出一种基于邻域标准差的密度调整谱聚类算法（density adjusted spectral clustering algorithm based on neighborhood standard deviation，DSSD），通过构建特征向量空间实现了密度谱聚类。最后，将提出的算法与其他聚类算法在多个数据集上进行了对比。结果表明，与其他谱聚类算法相比，本文提出的DSSD算法不仅具有更好的聚类效果，且聚类结果更加稳定，尤其是在类内密集且类间边缘明确的DIM512数据集中，DSSD算法可以正确地进行聚类分簇；在准确率、兰德系数和F–measure上较其他算法至少提升了0.026 8、0.013 6和0.024 7，这表明DSSD算法不仅聚类效果较好且更适合大规模数据集的聚类分析。关键词：谱聚类;密度调整;邻域标准差;自适应;密度峰值73|171|0更新时间：2025-03-21
物联网
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面向局部点云信息缺失的模型重构方法 AI导读
“在航空航天高性能制造领域，针对局部点云缺失问题，提出了模型重构方法，有效提升了重构模型精度。”摘要：面向新一代航空航天型号高性能制造需求，基于实测数据的性能预测方法愈来愈得到广泛应用。然而，受限于零件尺寸大、结构遮挡多和设备性能不足等问题，该方法难以获得零件完整的实测数据，影响了产品性能预测精度。为此，提出面向局部点云缺失的模型重构方法，构建扫描区域与点云缺失区域的拓扑关系，求得缺失区域的表面点集。首先，提取理论3维模型表面几何信息，并将其转换至拉普拉斯坐标系；其次，将扫描点云数据进行划分，结合粗配准与迭代最近点（ICP）精配准算法进行区域匹配，得到理论模型上与扫描点云对应的区域；然后，采用拉普拉斯网格变换使匹配区域驱动理论三角网格发生形变，并用扫描点云替换对应区域，得到零件完整点云。最后，以飞机起落架外筒为例，采用传统方法与本文方法进行对比，发现当扫描点云覆盖达到一定范围时，所提方法的最大偏差为0.145 mm，显著低于传统方法的0.717 mm，验证了该方法在重构模型精度上的提升。关键词：局部点云;信息缺失;模型重构;拉普拉斯网格变换23|59|0更新时间：2025-03-21 - “在水下构筑物健康诊断领域，专家提出了基于声光组合测量的3维可视化技术体系，为水下构筑物表面缺陷检测提供新方法。”摘要：准确掌握水下构筑物表面的缺陷特征信息，能够为构筑物的健康诊断与安全评估提供科学依据。针对目前水下狭小空间环境中，测试设备尺寸受限、与声光数据同步利用和融合难的技术瓶颈，提出基于声光组合测量的水下构筑物表面缺陷3维可视化方法。首先，在利用声光组合测量技术捕获有效数据的基础上，构建能够反映缺陷目标典型特征参数的定量表征方法；随后，提出综合考虑典型目标特征的声光特征数据匹配方法，以局部单幅光学纹理图像中的缺陷特征为搜索目标，提高声光数据的匹配程度，丰富全局拼接纹理图像中的细节信息；最后，通过构建纹理特征图像增强算法，形成同步利用声光组合数据的水下构筑物表面缺陷3维可视化技术体系，并结合实例分析，验证本文方法的正确性与优越性。结果表明，声光组合测量技术能够提高水下构筑物表面缺陷检测的效率和精度，同步利用声波扫描数据和光学纹理信息突显水下构筑物表面缺陷的3维可视化特征，为水下构筑物表面缺陷的3维可视化及定量描述提供一种新的技术方法。关键词：水下构筑物;声光组合测量;缺陷可视化;声波扫描;表面纹理特征23|3|0更新时间：2025-03-21
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深度感知的息肉分割算法 AI导读
“在结直肠癌预防和肠道疾病诊断领域，专家提出了深度感知的息肉分割网络DANet，显著提升了息肉边界和形状的识别能力，为息肉分割问题提供解决方案。”摘要：息肉分割在结直肠癌预防和肠道疾病诊断中起着关键作用。然而，现有的息肉分割算法普遍忽视了息肉的3维凸起特性，限制了其分割性能的提升。深度图能够提供关于息肉凸起和形状的额外信息，从而更准确地捕捉息肉的空间结构。因此，本文提出了一种深度感知的息肉分割网络（depth aware network for polyp segmentation，DANet），通过结合深度信息，改善分割模型对于息肉边界和形状的识别能力。该网络包括一个空域分支、一个深度分支及一个特征融合模块。空域分支采用基于Transformer的编码器，获得多尺度的特征表示。深度分支用于提取息肉的深度级别特征，并通过注意力机制关注息肉的3维结构。特征融合模块将息肉和周围组织的深度差异引入多尺度特征中，增强各尺度特征对息肉位置和形态的识别能力。在5个息肉数据集和6个评价指标上将本文算法DANet与多个先进息肉分割算法进行了对比实验，实验结果显示，DANet在Kvasir–SEG数据集上的Dice系数和交并比分别达到了0.911和0.855，而在CVC–ClinicDB数据集上则分别达到了0.934和0.884，显著优于现有方法。关键词：深度感知;息肉分割;深度学习;深度图27|51|0更新时间：2025-03-21
智能交叉科学与工程
- “在高水头泄洪放空洞弧形闸门出口领域，专家通过模型试验与数值模拟，揭示了空蚀破坏的水力学成因，并提出了掺气减蚀水力设计方案，为保障高水头泄洪建筑物安全运行提供科学依据。”摘要：高水头泄洪放空洞弧形闸门出口往往需要设置掺气设施以减免高速水流空化空蚀破坏。由于有压出口区域水流流态与结构壁面相互作用复杂，易导致掺气减蚀保护失效，目前，其核心水力致灾原因尚不明确，并且制约着适用于弧形闸门掺气减蚀的技术研发。本文结合实际工程中高水头弧形闸门出口侧墙空蚀破坏实例，采用水力学模型试验与数值模拟方法，对空蚀破坏的水力学成因进行系统分析，并提出了掺气减蚀水力设计方案。结果表明，弧形闸门泄流运行时，高速水流横向扩散显著，侧空腔掺气效果较差，在侧向附壁过程中形成侧墙冲击–低压反射区，导致附壁区水流空化数较低，并存在侧墙清水区域，二者共同作用导致泄洪放空洞侧墙发生空化空蚀破坏，这种不利影响在大流量、闸门局开条件下更为严重。基于提高侧墙水流空化数与改善侧掺气空腔掺气效果，提出了侧墙二级收缩掺气坎，实现低压空蚀风险区域水流脱壁，末端侧向水流附壁全断面掺气减蚀。研究成果将为弧形闸门出口掺气减蚀水力设计提供科学依据，保障高水头泄洪建筑物的安全运行。关键词：高速水流;弧形闸门;空蚀破坏;掺气减蚀;泄洪洞12|0|0更新时间：2025-03-21
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沙波迎流面流速及切应力垂线分布研究 AI导读
“在河流动力学领域，专家基于沙波地形水槽实验数据，提出了流速偏移角概念，构建了沙波迎流面流速和切应力垂向分布公式，揭示了沙波床面水流运动特征和空间变化规律。”摘要：沙波床面水流运动特性与平坦床面具有显著差异，现有沙波迎流面流速分布公式大多以水平流速作为研究对象，对沙波流速垂线分量空间分布变化对水平分量垂线分布的影响关注较少，未能完整描述沙波迎流面流速和切应力分布特征。基于经典沙波地形水槽实验观测数据，对沙波迎流面流速水平分量和垂线分量沿程分布进行统计分析；在此基础上提出流速偏移角的概念，用以描述沙波迎流角对流速水平分量和垂线分量分配的影响，研究了流速偏移角在沙波迎流面上的沿程分布规律；在沙波迎流面上建立子坐标系统，运用坐标旋转的方式建立了床面上方水体中标准坐标系统与近底子坐标系统转换关系，构建了沙波迎流面处流速矢量与水体主流流速矢量的数学关系，推导了考虑流速水平分量和流速垂线分量沿程调整规律的沙波迎流面流速和切应力垂向分布公式。结果表明：随着相对水深减小，流速偏移角向负值不断增大，在0.1倍相对水深处达到负最大值，而后开始减小，在临近迎流面处恢复为正值。流速偏移角自沙波迎流面近底处与水深呈指数函数关系，至水体上部时流速方向基本与主流方向一致。建立的沙波迎流面流速垂线分布公式计算值与实测数据基本一致，反映了沙波地形对其迎流面水流流速垂向分布和紊动扩散通量垂线分布空间变化的影响，进一步揭示了沙波床面水流运动特征和空间变化规律。关键词：沙波;流速垂线分布;流速偏移角;迎流面;紊动切应力82|250|0更新时间：2025-03-21 -
一种改进的一维河网水动力解法及其应用 AI导读
“在水动力学模拟领域，专家基于格子Boltzmann BGK模型提出了改进的一维河网水动力算法，有效提高了计算效率。”摘要：为高效模拟一维河网水动力学过程，解决汊点水位迭代法中每次迭代均需全局求解所致计算效率低的问题，基于明渠非恒定流的格子Boltzmann Bhatnagar-Gross-Krook（BGK）模型，提出了一种改进的一维河网水动力算法。其中，一维圣维南方程组由格子Boltzmann BGK模型数值求解，离散速度矢量采用一维三速（D1Q3）模型描述；河网耦合求解通过汊点水位迭代法实现，各分汊河段在汊点处均采用水位边界条件，每一时步内通过不断迭代修正汊点水位以满足汊点连接条件。因格子Boltzmann BGK模型本质上为显式算法，有效回避了采用隐式算法计算汊点净流量时需多次迭代推求汊点耦合水位的问题。利用环状河网恒定流、环状和树状组合河网非恒定流等典型河网算例验证了所提方法的准确性，通过与原始汊点水位迭代法进行比较，说明本方法能提高河网水动力模拟的计算效率。作为方法在实际算例中应用，以汉江流域2021年秋汛实测水文过程作为输入条件，计算了汉江中下游平原河网的洪水演进过程，对比了汉江中下游各水文站实测、计算和商用软件模拟的洪水过程，通过与特征线法、Preissmann四点隐式差分法等传统一维河网水动力算法对比，说明了本方法可在不损失计算精度和确保汊点连接条件严格成立的前提下，显著提高一维河网水动力求解效率。关键词：计算水力学;一维河网非恒定流;格子Boltzmann方法;汊点水位迭代法;汉江流域110|237|0更新时间：2025-03-21 -
雅鲁藏布江米林段小流域土壤侵蚀特征 AI导读
“雅鲁藏布江流域土壤侵蚀特征研究取得新进展，揭示了地震对土壤侵蚀的影响，为水电开发与水土保持提供科学依据。”摘要：雅鲁藏布江是中国最长的高原河流，水资源丰富，但沿岸土壤侵蚀严重，滑坡、泥石流灾害频发，生态环境脆弱，影响着流域的水电开发，因此，揭示其土壤侵蚀特征对于水资源管理与水电开发具有重要意义。本文采用修正通用土壤流失方程（RUSLE）模型，开展了雅鲁藏布江流域米林段12条典型小流域多年土壤侵蚀演化的定量研究，并分析了地震前后的侵蚀特征。结合地理探测器探究了米林段小流域的土壤侵蚀驱动因子，分析了多因子交互作用对土壤侵蚀的影响，并探讨了研究区土壤侵蚀的风险区域。结果表明：1）研究区主要发生微度和轻度侵蚀，其中：多空普、鲁霞普曲、丹娘沟年平均侵蚀量均超过3×105 t，生态环境脆弱；门着普沟、蹦嘎沟、曲鲁沟、额阿东沟多年平均侵蚀量均不超过105 t。2）地震加剧了流域土壤侵蚀。地震前，气候条件与植被覆盖相互作用，使土壤侵蚀总体呈下降趋势；地震后，降雨侵蚀阈值降低，温度影响加强，流域对气候变化更为敏感。3）植被覆盖是主要的驱动力因子，其与地形、气候的交互作用主导土壤侵蚀；坡度与其他因素交互作用的影响最显著。4）裸地与归一化差异植被指数（NDVI）小于0.41的区域是流域土壤侵蚀的主要风险区。地震后，裸地的土壤侵蚀模数增加56.88 t·km–2·a–1，NDVI范围为0.05至0.14区域的土壤侵蚀模数达到103.46 t·km–2·a–1。研究成果可丰富现有对雅鲁藏布江流域土壤侵蚀特征的认识，为水电开发与水土保持政策提供科学依据。关键词：土壤侵蚀;地理探测器;雅鲁藏布江;时空演变30|82|0更新时间：2025-03-21 -
草鱼在深潭变速水流中的游泳运动特征研究 AI导读
“草鱼游泳特性研究取得新进展，揭示了草鱼在深潭变速水流中的运动行为和能耗评估，为鱼类游泳动力学研究提供新思路。”摘要：草鱼是长江“四大家鱼”之一，对其游泳特性的研究具有非常重要的意义。与一般机械运动不同，草鱼可以通过自身肌肉神经控制其运动过程，使得草鱼游泳动力学的研究较为困难。本文采用流量增加法，开展草鱼幼鱼在深潭变速水流中游泳行为的水槽试验。基于粒子图像测速技术（PIV）探究深潭的水流结构变化以及草鱼游泳运动行为响应，以此建立草鱼活动区域面积、摆尾频率与深潭水流之间的响应关系。此外，基于牛顿第二定律，提出水流诱导力这一概念，将草鱼视为可以自己产生运动推力的一般物体，对草鱼幼鱼在深潭变速水流中的受力情况进行分析，计算出草鱼幼鱼运动过程中的总能量耗散系数，对其在游泳运动过程中的能耗大小进行评估。结果表明：1）深潭中的水流流速明显小于浅滩流速，随着坝体被淹没，深潭中的高流速区和涡旋区域逐渐向下游发展；2）草鱼更喜欢在水深、流速小、流态紊乱的区域活动，高流速环境下草鱼出现了明显的集群行为，且深潭中复杂的水流环境为草鱼提供了良好的栖息环境；3）深潭中的草鱼总是呈现间歇性的突发摆尾运动，随着进口流量的增大，草鱼的摆尾频率逐渐增大，而摆频波动范围逐渐减小；4）当水流淹过坝体，流速为1LB/s时（LB为鱼体长度），草鱼运动的总能量耗散系数最低。关键词：草鱼;深潭;摆尾频率;水流诱导力;能量耗散11|3|0更新时间：2025-03-21
河流保护与治理
- “在机械工程领域，专家建立了盾构机行星齿轮啮合冲击模型，揭示了啮合力变化规律，为行星轮系统设计提供理论依据。”摘要：为揭示太阳轮–行星轮间啮入冲击诱发行星轮系内、外啮合状态演变规律，建立盾构机行星齿轮内、外啮合齿轮副线外啮入冲击激励解析计算模型，与齿轮副有限元显式动态接触模型对比，验证解析模型合理性；进而，搭建啮入冲击诱发行星轮–齿圈、行星轮–太阳轮线内冲击机理模型，研究外啮合齿轮副啮入冲击对行星轮–齿圈内啮合状态、太阳轮–行星轮外啮合状态的影响规律，阐明太阳轮–行星轮–齿圈多点冲击激励变化规律；而后，建立盾构机行星齿轮系统集中质量模型，计算不同冲击激励下内、外齿轮副间啮合力，阐明冲击激励与齿轮副啮合力间动态演化规律；最后，搭建行星轮系统显示动力学模型，提取外、内啮合齿轮副啮合力与接触力，与理论解析结果进行对比，验证理论模型合理性。结果表明：内、外啮合冲击力数值与解析解吻合良好，相对误差为4.09%；行星轮系统线外啮入冲击将诱发内、外啮合齿轮副线内冲击；行星轮系冲击激励呈周期性变化，将诱发行星轮系内、外啮合齿轮副间啮合力改变，啮入冲击激励会使齿轮副间动态啮合力减小，而诱发的线内冲击激励会使齿轮副动态啮合力增大，导致行星轮系统振动加剧；行星轮系统有限元仿真数值解与解析解对比，外、内啮合啮入冲击相对误差分别为3.21%、6.40%，平均啮合力误差分别为6.93%，3.80%，验证了理论模型的正确性。关键词：啮合冲击;解析模型;动态特性;行星齿轮;盾构机84|139|0更新时间：2025-03-21
- “在航空领域，研究了U型铆接构件在不同载荷下的失效特性，建立了适用于坠撞仿真的铆钉数值模型，为飞机坠撞安全分析提供依据。”摘要：在坠撞载荷作用下，运输类飞机的机身连接构件失效是其主要的失效形式之一。针对U型铆接构件，采用试验与仿真方法，研究其在不同加载工况（纯拉脱、30°、45°、60°和90°纯剪切）的失效特性，揭示U型件厚度和加载角度对其失效特性的影响规律；建立基于峰值载荷失效的双线性单元模型（梁单元、六面体单元、4六面体簇单元和8六面体簇单元模型）和SPR2（self-piercing rivet 2）约束单元模型，得到可应用于坠撞仿真分析的铆钉数值模型。结果表明：随着加载角度增大，铆钉承受载荷由拉脱载荷变为剪切载荷，铆钉失效由钉头拉脱变为钉杆剪断；U型件承受载荷由面外拉伸载荷变为面内挤压载荷，失效位移减小；随着厚度增加，U型件不易发生变形，失效载荷增加，失效位移减少。基于峰值载荷失效的双线性单元模型中，8六面体簇单元模型获得的失效载荷与失效位移与试验结果吻合较好；8六面体簇单元模型与SPR2约束单元模型获得的失效载荷偏差均在10%以内，但8六面体簇单元模型的失效载荷偏差更小；两个模型获得的失效位移偏差稍大，但SPR2约束单元模型的失效位移偏差相对较小（15%以内）。8六面体簇单元和SPR2约束单元模型可应用于飞机坠撞仿真。关键词：U型铆接构件;失效特性;双线性单元模型;SPR2约束单元模型47|111|0更新时间：2025-03-21
- “在聚甲醛齿轮领域，专家建立了三维有限元接触模型，探索了温度对齿轮啮合特性的影响，为塑料齿轮设计提供解决方案。”摘要：为揭示负载、修形和温度对聚甲醛（POM–POM）齿轮副啮合特性的影响，建立热弹–黏塑性材料本构的POM–POM齿轮副3维有限元接触模型；结合POM材料的温度–模量效应，开展温度–应力顺序耦合的稳态热分析，并与POM–POM齿轮副温度服役测试结果对比；在稳态热分析基础上，进行完全耦合瞬态热接触分析，并将瞬态温升与Blok温度结果对比；通过齿根应变试验，验证不同负载工况下齿根应变计算的有效性。结果表明：齿轮副的稳态温升呈现齿根高、齿顶与端面较低的分布规律，并随负载增大而上升；通过试验对比得到，有限元计算齿轮稳态温升与试验结果一致，且瞬态温升与Blok公式结果一致；POM–POM齿轮副仿真齿根应变位于试验测试应变误差带内，表明考虑温度–模量效应的热弹–黏塑性材料本构能够表征POM塑料齿轮的热学特性和力学特性。此外，POM–POM齿轮副传动过程中出现啮合线延长且偏离理论位置，且温度对啮合线影响较小。齿面修形可降低其啮合线长度，但不能改善其偏转程度；啮合角在啮入和啮出时会出现较大的变化，温度使其啮合角在双齿啮合区域上升约1 ℃。啮合刚度与负载相关，随着负载增加，啮合刚度下降且重合度上升。同等条件下，POM–POM齿轮副的传递误差幅值约是金属齿轮副的10倍，且温度使传递误差幅值上升约39%，齿面修形可降低24%左右的传递误差幅值。关键词：黏塑性;POM齿轮;啮合刚度;传递误差9|4|0更新时间：2025-03-21
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机器人液压机械臂运动性能分析与控制 增强出版 AI导读
“在煤矿管道接拆管作业领域，专家基于人工操纵的液压机械臂，建立了运动学模型，实现了机器人自动搬运作业，提高了作业效率和安全性。”摘要：水管和气管等管道的接拆管作业是煤矿现场施工的必备环节，随着人们对安装质量、施工效率和安全性的要求越来越高，传统的人工作业难以满足施工要求。为此，本文基于人工操纵的液压机械臂开展运动性能分析及自动搬运控制研究并实现接拆管过程中的机器人自动搬运作业。首先，采用Denavit−Hartenbery（D−H）法建立了机器人的连杆坐标系，分析了机器人操作空间和关节空间的正逆运动学，并使用几何法建立了机器人关节空间和驱动空间的映射关系，给出了机器人的速度雅可比分析。然后基于上述分析结果，采用蒙特卡罗法在Matlab中绘制出了机器人在实际作业场景中常用姿态下的工作空间图像。为了验证所建立数学模型的正确性和提高样机实验的安全性，使用Matlab对所建立的数学模型编写程序，并对机械臂进行路径和轨迹规划设计，在SolidWorks Motion软件中对机器人的机构模型进行仿真分析；Matlab和SolidWorks Motion软件仿真结果一致，验证了机器人运动学模型和轨迹规划算法的正确性，且机器人机构运动仿真过程连续平滑。最后，搭建了机器人接拆管样机系统实验平台，并进行了架管自动搬运实验。实验结果表明：该机器人能够实现接拆管过程中自动搬运作业；搬运作业周期为12 s，与传统人工作业相比提高了作业效率；自动搬运过程连续平滑，解决了人工操作中反复调整机械臂引起的抖动问题。关键词：液压机械臂;运动学;工作空间;运动仿真;轨迹规划;机器人14|3|0更新时间：2025-03-21 -
基于压电陶瓷的机械密封端面变形可控研究 AI导读
“在机械密封领域，专家提出了基于压电陶瓷的可控机械密封结构，通过调节端面间隙分布，提升液膜承载力和稳定性，为设计提供理论指导。”摘要：针对机械密封运行过程中液膜失稳不可控的问题，本文提出一种基于压电陶瓷的可控机械密封结构，通过调节端面的间隙分布，使机械密封能更好地适应工况条件的变化，以保持稳定的运行状态。首先，基于有限元软件建立了密封静环组件的压电–结构多场耦合仿真模型，分析了压电陶瓷电压和周向分布数量对机械密封静环端面变形的影响规律；其次，设计并搭建了静环端面变形测量装置，研究了压电陶瓷作用下静环端面的变形规律；最后，基于机械密封动静环的多场耦合分析模型，研究了可控机械密封在不同密封工况下的性能调控能力。结果表明：在压电陶瓷作用下，静环端面产生周向波度和径向锥度变形，并且变形量随施加电压的增加而增大，这有利于密封端面快速形成收敛锥形，进而提高液膜动静压效应，提升液膜承载力；随着静环背部周向压电陶瓷个数的增加，静环端面周向波度变形减小，径向锥度变形增大，端面变形趋于周向均匀化，使得密封端面动压效应减弱，静压效应增强，可以更好地维持密封运行的稳定性。多场耦合分析结果表明，通过增大压电陶瓷的电压，机械密封可由接触式逐渐转变为非接触式，这有利于降低密封端面磨损和端面温升，但会导致密封泄漏量增大。研究结果可为可控机械密封的设计提供理论指导。关键词：可控机械密封;压电陶瓷;端面变形;密封性能10|0|0更新时间：2025-03-21
机械工程
- “在高寒环境钢管约束混凝土结构力学行为研究领域，专家建立了考虑环境温度的钢管约束混凝土短柱承载力理论计算方法，验证了准确性，为高寒地区结构设计提供理论依据。”摘要：针对高寒环境温度对钢管约束混凝土结构力学行为影响显著的问题，结合热力学理论和极限平衡理论，建立考虑环境温度的钢管约束混凝土短柱承载力理论计算方法，提出“温度附加套箍效应”的概念，并通过开展不同环境温度下的26个钢管约束混凝土短柱轴压性能试验，验证了所提理论计算方法的准确性，通过解析法系统揭示环境温度对钢管约束混凝土轴压承载力的影响机理。结果表明：本文理论计算值与试验值平均偏差仅2.0%，标准差为0.06，具有较高的准确性和可靠性；温度附加套箍效应对钢管约束混凝土轴压承载力影响显著，环境温度为–40 ℃时，温度附加套箍效应对承载力的影响可达到温度附加承载力的34.1%；温度附加套箍效应受环境温度与常温的温差、材料温变弹性模量、泊松比、线膨胀系数及构件径厚比等受多因素综合影响，基于本文理论对量化环境温度对钢管约束混凝土承载力的影响提供了理论依据。高寒地区钢管约束混凝土结构设计中，应综合考虑温度附加套箍效应和温致材料特性变异对结构力学行为的影响。关键词：钢管约束混凝土;环境温度;温度附加套箍效应;轴压承载力;轴压试验109|102|0更新时间：2025-03-21
- “在盾构隧道施工领域，研究人员提出了一种基于LSTM与SVR的堆叠集成预测模型，有效提高了盾构姿态预测精度，为盾构施工误差控制提供了新方法。”摘要：为解决盾构姿态偏离隧道设计轴线的问题，提出一种基于长短期记忆（LSTM）与支持向量回归（SVR）的堆叠集成预测模型。利用灰色关联分析将灰色关联度较低的滚动角参数剔除后通过离散小波转换（DWT）去噪处理，将处理后的数据分别进行两个单一模型预测后进行最优赋权得到DWT–LSTM–SVR堆叠预测模型。其中，将刀盘水平位移、盾尾水平位移、刀盘垂直位移和盾尾垂直位移作为预测模型的输出变量，其余22个掘进参数和5个地层参数为输入变量，并将DWT–LSTM–SVR模型应用于珠江三角洲水资源配置工程A3标段。结果表明：DWT–LSTM–SVR模型的4个盾构姿态参数预测值与真实值误差与其他模型相比较小，说明该模型可以有效结合单一模型，且在剔除与4个盾构姿态参数关联度较低的参数后可以提高模型预测精度；DWT–LSTM–SVR模型的评价指标均满足施工误差要求，其中，对于盾尾位移值的预测效果较好，平均绝对百分比误差约为0.02，拟合度R2值均高于0.98，说明DWT–LSTM–SVR模型可以满足模型设计要求。通过建立不同数据集分析数据数量对堆叠模型预测精度的敏感性，结果表明数据越多堆叠模型预测精度越高，可为其他盾构姿态的提前调整提供一定参考。关键词：盾构姿态;灰色关联度;深度学习;堆叠集成预测模型;误差预测25|64|0更新时间：2025-03-21
- “在北方严寒地区，研究了钢纤维增强自密实轻骨料混凝土冻融后性能，为应用提供科学依据。”摘要：为推动纤维增强自密实轻骨料混凝土在北方严寒及寒冷地区的应用，亟需对该新型混凝土冻融后的性能指标展开研究。将不同体积掺量微细钢纤维与自密实轻骨料混凝土相结合制备出钢纤维增强自密实轻骨料混凝土，首先通过开展快速冻融试验研究相对动弹性模量、质量损失率的变化规律，继而对经历0、25、50、75次冻融后的试件开展三点弯曲试验，并采用新提出适用于大峰值跨中挠度特征的弯曲韧性评价方法，明确纤维对低温冻融环境下自密实轻骨料混凝土弯曲韧性的影响，揭示纤维对不同加载阶段的增强增韧效果。结果表明：随着冻融次数增加，相对动弹性模量呈降低趋势，但其质量损失率一直为负值，试件质量呈增大趋势；微细钢纤维能够提升受冻自密实轻骨料混凝土的抗折强度；在选定的冻融循环次数内，不同纤维掺量的纤维增强自密实轻骨料混凝土的初始弯曲强度比随冻融次数的增加呈高低起伏变化；当冻融次数<50次时，残余弯曲韧度比、残余弯曲强度比均随着纤维掺量增加呈增大趋势，但当冻融次数≥50次时，两个韧性指标已不具备明显的规律性变化趋势；对于未冻融的纤维增强自密实轻骨料混凝土试件，纤维峰前贡献率指标随纤维掺量增加先增后减，而纤维峰后贡献率指标呈增大趋势；经历冻融循环后，纤维增强自密实轻骨料混凝土试件的纤维峰前和峰后贡献率指标随纤维掺量增加没有明显的规律性变化趋势。关键词：自密实轻骨料混凝土;钢纤维;冻融循环;弯曲韧性;试验研究46|131|0更新时间：2025-03-21
- “在露天台阶爆破领域，专家通过基础理论方法和模型试验，系统研究了不耦合系数变化对破碎块体运动速度和能耗的影响，为岩体破碎和能耗分布研究提供理论指导和工程应用价值。”摘要：露天台阶爆破中破碎块体时空运动规律及能耗是衡量爆破效果的重要指标之一，针对不耦合系数改变情况下破碎块体运动速度和能耗问题，采用基础理论方法，通过破碎块体运动轨迹构建能耗计算公式，并结合模型试验，对不同不耦合系数情况下的爆破破碎块体运动速度变化规律及能耗情况开展系统研究。结果表明：起爆后，岩体在约2 ms时初步产生裂隙，约20 ms时加速完成；岩体自由表面呈现上下两侧低、中间高的鼓包形态；破碎块体的速度随着时间呈现加速—动态匀速—抛掷减速3个过程，并且在18 ms左右达到初始抛掷速度和抛掷动能，此后破碎块体基本不受爆生产物的作用；通过计算获得了不同不耦合系数条件下的抛掷动能值，其占炸药总能量的比例为5%～16%；抛掷动能及其占比随着不耦合系数的增大而减小，当不耦合系数从1.250增至3.375时，抛掷动能从3.06 kJ减小到1.12 kJ，抛掷动能占比从15.3%减小到5.6%。研究成果对露天台阶爆破不耦合装药条件下的岩体破碎、破碎块体运动规律及能耗分布研究具有理论指导意义和工程应用价值。关键词：不耦合系数;台阶爆破;运动速度;抛掷动能;高速摄影仪73|117|0更新时间：2025-03-21
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岩体水岩循环对边坡嵌岩桩力学行为影响研究 AI导读
“在水岩循环影响下，库岸岩体强度弱化对边坡嵌岩桩力学行为的影响研究取得进展。研究发现，水岩循环导致岩石力学参数下降，嵌岩桩承载能力不足，为库岸边坡嵌岩桩设计施工提供参考。”摘要：为研究水岩循环条件下，库岸岩体强度弱化对边坡嵌岩桩力学行为影响。以两河口水库洛古大桥嵌岩桩边坡粉砂质板岩为研究对象，通过水岩循环弱化试验，分析岩石力学强度指标随着水岩循环次数的弱化规律，基于岩石微观结构及矿物成分变化特征揭示其弱化机理；通过广义Hoek–Brown准则和有限差分数值模拟，系统分析嵌岩桩在不同水岩循环次数后力学行为演化特征。研究结果表明：随着水岩循环次数的增加，岩石的单轴抗压强度、弹性模量、黏聚力、内摩擦角逐渐减小，泊松比逐渐增大，各项力学参数与循环次数之间呈现出良好的幂函数和对数相关性。岩石易水化矿物的水解消失和微观裂隙的聚集效应是导致力学指标水岩循环弱化的根本原因。水岩循环对嵌岩桩的力学行为具有显著影响，随着水岩循环次数的增加，位于同一深度的嵌岩桩桩身轴力逐渐增大，侧摩阻力逐渐减小，桩端阻力具有逐渐增大的趋势；嵌岩桩桩体总侧摩阻力随着水岩循环次数的增加有整体减小的趋势。不同循环次数后的嵌岩桩变形监测发现，随着循环次数的增加，各深度下嵌岩桩的水平位移、桩顶和桩底的沉降量都有增加的趋势。因此，在库岸边坡嵌岩桩的设计施工过程中，应充分考虑水岩循环对嵌岩桩力学性能的影响，避免因水岩循环导致嵌岩桩承载能力不足。关键词：库岸岩石;水岩循环;强度弱化;嵌岩桩;力学特性2|0|0更新时间：2025-03-21 - “最新研究突破，通过低温等离子体改性技术，制备出羧基化的等离子体改性碳纳米管和纳米银粒子，成功开发出具有自感知功能的水泥基复合材料，为智能结构监测提供新方案。”摘要：自感知水泥基可以实现对结构的实时、长期、智能的数字化监测，是一种全新的结构监测方式，但目前的自感知水泥基普遍存在导电填料分散困难、价格高、掺量大的问题，导致其难以实现应用。本文利用低温等离子体改性技术对碳纳米管（CNT）进行官能团嫁接处理，制备出羧基化的等离子体改性碳纳米管（P–CNT），不仅有助于提高CNT的亲水性，还可以最大限度地减轻对CNT 材料表面的损伤。同时，还引入了在智能穿戴领域中极具潜力的一种压敏材料——纳米银粒子（AgNPs），将其和P–CNT分别加入水泥基中，制备两种具有自感知功能的水泥基复合材料。通过极化试验及长循环下的等幅值加载、变幅值加载和变速加载3种加载试验，深度分析了P–CNT和AgNPs这两种导电填料在水泥基中的压敏性差异。极化试验结果表明：两组试件的极化趋势基本一致；随着龄期的增长，极化时间会由14 d龄期的4～5 min逐渐增长至28 d龄期的1.0 h左右，并最终稳定于约1.5 h。等幅值循环加载试验结果表明：AgNPs在0.004 8%的极低掺量下可以实现远高于P–CNT的压敏稳定性，显著降低了填料的掺量。变幅值试验结果表明：在同等幅值条件下，AgNPs的应力灵敏程度高于P–CNT的3倍以上；结合SEM图像可以发现，过高的应力幅值加载会导致P–CNT纤维的损伤，对压敏效应产生负面影响。变速循环加载试验结果表明：长周期的循环加载或者高速加载有助于改善自感知水泥基压敏曲线的稳定性。关键词：自感知水泥基;低温等离子体改性处理;碳纳米管;纳米银;应力敏感程度60|101|0更新时间：2025-03-21
土木工程
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开关纹波交互作用下负载变换器的稳定性机理 增强出版 AI导读
“在级联功率变换器领域，研究者通过动力学建模和稳定性分析，揭示了开关纹波交互对负载变换器稳定性的影响，为提高变换器稳定性提供解决方案。”摘要：在级联功率变换器中，源变换器与负载变换器之间的开关纹波交互可重塑公共耦合点处的电压纹波。当输出电容等效串联电阻（ESR）较大时，源变换器的输出电压纹波对负载变换器的稳定性具有显著的影响。为了揭示开关纹波交互作用对负载变换器稳定性的影响，本文以级联的谷值电压（VVR）控制Buck变换器为例，通过动力学建模和稳定性分析等方法来阐述负载变换器的稳定性机理。首先，分析了源变换器与负载变换器公共耦合点处电压纹波的特性，利用分岔图展示了负载变换器随源变换器和负载变换器电感值变化时的动力学行为。然后，明确了级联VVR控制Buck变换器在一个开关周期内的3种开关状态序列，建立了相应的近似离散映射模型，并推导了不动点邻域内的Jacobi矩阵及其特征根；通过监测Jacobi矩阵的特征根随源变换器和负载变换器电感值变化的运动轨迹，明晰了开关纹波交互作用下负载变换器的失稳机理。特征根分析结果表明，增大源变换器的电感值可以提高负载变换器的稳定性，而增大负载变换器的电感值将降低负载变换器的稳定性。最后，搭建了级联VVR控制Buck变换器的实验样机，结合理论分析给出了相应的电路仿真结果和实验结果。电路仿真结果和实验结果验证了理论分析的正确性。关键词：开关纹波交互作用;级联功率变换器;负载变换器;稳定性机理;离散映射模型65|50|0更新时间：2025-03-21 - “在电机启动性能领域，专家提出了基于高频方波注入的永磁同步电机转子初始位置辨识方法，有效提高了辨识精度和适用性。”摘要：永磁同步电机的初始位置辨识对电机的启动性能有着至关重要的作用。在各类转子位置辨识方法中，基于转子凸极特性的高频注入法是一种应用广泛且效果良好的辨识方法，其不依赖电机反电动势，在零低速下控制效果优越。其中，高频脉振注入法是高频注入法中应用较广泛的一种算法，在传统的高频脉振注入法中需要使用滤波器来处理电机响应电流，但滤波器会导致相位滞后，进而影响转子位置辨识精度。对此，本文提出了一种基于高频方波注入的永磁同步电机转子初始位置辨识方法。首先，对高频激励下的系统数学模型进行了分析，得到了简化后的电机模型与响应电流表达式。在此基础上，向估计的转子d轴上注入高频方波信号，分离响应电流中不同成分，得到含有转子位置信息的高频响应电流。然后，设计了转子位置观测器，该观测器无需使用滤波器，利用正切函数处理高频响应电流并解耦出转子位置误差信息，再对该误差信息进行锁相，进而辨识出转子位置。最后，在转子极性辨识中，基于电机磁饱和效应，在参考d轴上施加方向不同、幅值相等的电流偏置，通过比较电流偏置作用时间内d轴高频响应电流幅值的平均值来判断转子极性。另外，还搭建了永磁同步电机仿真和实验平台。仿真和实验结果表明：本文方法辨识的转子初始位置精度较高，且在电机低速运行工况下同样具备良好的适用性，控制效果良好。本文方法具有有效性与正确性。关键词：永磁同步电机;高频方波注入;初始位置辨识;正切函数;磁饱和效应236|264|0更新时间：2025-03-21
- “在天然气输气管网动态仿真领域，专家提出了一种离散化和线性化方法，有效提升了计算速度和求解精度，为管网动态仿真研究提供了新方案。”摘要：针对目前各类输气管网动态偏微分方程求解方法普遍存在的计算速度和求解精度不能有效兼顾的问题，提出了一种输气管网动态偏微分方程模型的离散化和线性化方法。首先，基于有限体积法（FVM）和有限差分法（FDM），推导出具有较高精度的离散化和线性化的输气管道偏微分方程组。然后，为解决大规模离散化方程组计算复杂的问题，基于SIMPLE算法，对离散化和线性化后的数学模型提出了快速求解方案；针对每个离散网格节点的方程组，推导出削减变量规模的求解方程格式，并通过“假设–修正”的思想进行求解，提升求解精度。以商业软件Pipeline Studio的运行结果作为仿真标准，将本文方法分别应用于单一管道和简单管网的动态仿真案例，与有限差分法、特征线法和等效电路法进行了求解速度和精度的比较，并通过选取不同空间步长进行仿真，探究了本文方法与其他方法的求解速度和精度受离散化的空间步长的影响程度。结果表明：本文方法在求解单一管道模型的平均误差为0.1943%，求解用时为1.169 s；在简单管网仿真中，本文方法的平均误差为0.2794%，用时为37.285 s。在选取不同空间步长时，本文方法都能保证收敛，平均误差保持在0.3%以内。由此，证明了本文方法的正确性和稳定性，并且，本文方法的速度和精度要求都能得到充分保证。综上，本文方法能够有效应用于天然气输气管网的动态仿真研究。关键词：天然气输气管网;偏微分方程;有限体积法;有限差分法;SIMPLE算法11|4|0更新时间：2025-03-21
电气工程
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500 t/d机械炉排垃圾焚烧炉燃烧特性及二次风配比对喉口部位结焦的影响 增强出版 AI导读
“在村镇生活垃圾焚烧发电领域，专家通过模拟分析和实验验证，为减缓垃圾焚烧炉结焦、提高热效率提供新方案。”摘要：针对村镇生活垃圾灰分含量高、热值低、焚烧发电过程易结焦等问题，本文以河北保定涞水某日处理量为500 t的机械炉排垃圾焚烧炉为研究对象，通过对村镇生活垃圾进行采样分析，探究其组分特点。对垃圾焚烧炉内飞灰、炉底渣、喉口壁面焦块以及垃圾中的灰土成分进行采样并测量其灰熔点。基于垃圾焚烧炉结构特征以及当地生活垃圾组分和热值，采用FLIC和Ansys Fluent软件模拟了沿炉排运动方向水分蒸发、挥发分释放、挥发分燃烧和焦炭焚烧过程，以及炉膛内温度场、速度场和浓度场的分布情况，并与实测数据进行对比分析。结合炉膛内的结焦部位、焦块形状和结焦程度，分析了影响垃圾焚烧炉结焦的主要因素，并通过调整前、后拱二次风配比来降低设备结焦的风险与程度。灰熔点测试结果表明，其中3种炉内灰样的半球温度与流动温度均接近1 200 ℃，略低于灰土成分以及处理后的飞灰。炉内焦样中主要成分是辉石，占比51%；其次是钙（钠）长石与透长石，共占30%。模拟结果表明，前拱风速与后拱风速分别为41 m/s与38 m/s时，炉内喉口与前后拱区域气体流场与温度场分布最均匀，气体对前拱的冲刷与喉口处的回流区现象好转，对结焦现象的抑制效果最好。研究成果对于预测和减缓垃圾焚烧炉结焦、提高锅炉热效率和运行经济性等，具有重要的指导意义和工程应用价值。关键词：结焦特性;高灰分生活垃圾;结焦预测;数值模拟83|178|0更新时间：2025-03-21 -
基于真实工况的混凝土搅拌车排放特征 增强出版 AI导读
“在城市移动源减污降碳领域，专家基于真实工况下的排放特征，为混凝土搅拌车的环境管理提供可靠参考。”摘要：重型货车是中国大气污染物和碳排放的主要来源之一，探究其排放特征对推进移动源减污降碳协同增效至关重要。现有研究多关注牵引车、运输车、自卸车等货运重型车，但对在市区活动频繁、对人体健康潜在威胁较大的混凝土搅拌车的关注较少。为研究混凝土搅拌车在实际任务过程中的真实排放特征，基于便携式排放测量系统（PEMS）实际道路测试方法在成都市随机抽取3辆搅拌车进行全过程的真实道路排放测试。结果表明：1）3辆车运输时段的CO2、CO、NOx平均排放因子分别为713.47、1.06、0.51 g/(kW·h)；2）运输时段是影响CO2与CO排放的主要阶段，等待及卸车时段的NOx排放占比最高，达到全过程的70%以上；3）搅拌车实际运行以低速、低负荷工况为主，与国六标准中的PEMS测试工况差异显著；4）在相近工况下，搅拌车排放特征与一般重型货车具有一定相似性。基于真实工况下的排放特征，提出针对混凝土搅拌车的环境管理对策，如优化车辆调度、减少等待时间、控制选择性催化还原（SCR）系统温度、规范驾驶行为等，以期为协同推进城市移动源减污降碳提供可靠参考。关键词：便携式排放测量系统;混凝土搅拌车;真实工况;排放特征;减污降碳协同162|275|0更新时间：2025-03-21
环境工程
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