【摘 要】
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为探明典型灾害间的传递模式和关键节点对地铁风险防控的影响,应用灾害链和复杂网络理论,评估复杂网络的关键节点和边的脆弱性.首先,统计分析国内外156起地铁重大事故,得出城市轨道交通的典型灾害事件;然后,利用归纳分析法和灾变链式传递理论,构建地铁复杂系统灾害链演化模型;最后,采用度中心性、节点子网数、接近中心性和介数中心性综合分析复杂网络节点的重要性,采用边介数、连通度、平均路径长度评价复杂网络边的脆弱性,得到地铁灾害发展的一级重要节点和一级重要边,确定灾害传递的2条重要路径.结果 表明:城市轨道交通各类灾害
【机 构】
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石家庄铁道大学大型结构健康诊断与控制研究所,河北石家庄050043;石家庄铁道大学河北省大型结构健康诊断与控制实验室,河北石家庄050043;中国铁道科学研究院集团有限公司城市轨道交通中心,北京100
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为探明典型灾害间的传递模式和关键节点对地铁风险防控的影响,应用灾害链和复杂网络理论,评估复杂网络的关键节点和边的脆弱性.首先,统计分析国内外156起地铁重大事故,得出城市轨道交通的典型灾害事件;然后,利用归纳分析法和灾变链式传递理论,构建地铁复杂系统灾害链演化模型;最后,采用度中心性、节点子网数、接近中心性和介数中心性综合分析复杂网络节点的重要性,采用边介数、连通度、平均路径长度评价复杂网络边的脆弱性,得到地铁灾害发展的一级重要节点和一级重要边,确定灾害传递的2条重要路径.结果 表明:城市轨道交通各类灾害连接紧密、链生性强,消除地铁机械设备故障、供电系统故障、隧道结构性能劣化事件可以分别将复杂系统安全性提高40％、26％和12％.
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为有效预防航空安全事件的发生,找到事件发生的潜在关联,分析中国适航指令(CAD)所反应的设计制造缺陷案例的关联性.首先,对CAD制定属性提取规则;然后,采用不完备信息系统的粗糙集模型,将故障发生的危险等级作为决策属性,并约简条件属性;最后,通过FP-growth算法挖掘易损部位、事件原因、事故等级、处理措施等规则,找出引起不适航或超出运行条款导致不能安全运行因素之间的内在联系.研究表明:经过粗糙集的约简,案例关联性分析能够提取到置信度高的规则,有助于适航管理机构进行相应决策.
为确定高空尾流间隔的安全性,首先,基于尾涡流场快速仿真计算方法建立尾涡安全评估模型,以诱导滚转力矩系数反映遭遇尾涡严重度;然后,分析高空尾涡消散特性及尾涡流场安全性,确定高空飞行状态下不同类别机型组合的尾流间隔可接受安全水平;最后,计算分析不同转弯坡度角及后机飞行速度对高空飞机遭遇尾涡严重程度的影响.结果 表明:与中低空相比,高空尾涡的初始强度大,消散速率快;飞行高度超过13000m后,飞机遭遇尾涡后的飞行安全性较差,现行尾流间隔后方一段距离处,仍有较大的尾涡强度;航路飞行时减小前机转弯坡度角或增加后机飞
为解决矿井胶带运输巷粉尘质量浓度超标问题,设计一种新型节能气动喷雾降尘方案.在3 m/s通风条件下,采用数值模拟方法研究胶带运输巷粉尘运移情况,模拟粉尘从导料槽喷出至污染整个胶带运输巷的过程和粉尘速度的空间分布;提出同时治理导料槽和胶带运输巷内的中心抑制、两侧隔断综合喷雾降尘方案;在导料槽两端布置安装6个新型节能气动雾化喷嘴,胶带运输巷布置4道由高效节能气动雾化喷嘴组成的雾幕.结果 表明:该方案可有效降低导料槽粉尘涌出量,并对胶带运输巷中的粉尘起到捕集和隔断扩散作用;可有效将粉尘控制在转载点两侧20 m空
为解决等效侧力计算方法因忽略建筑主体结构与抗震支吊架动力性能耦合作用影响而造成的较大计算误差,引入抗震支吊架系统动力放大系数,在主体结构振型分析反应谱法计算基础上得到抗震支吊架加速度,进而算得抗震支吊架水平地震作用;在抗震支吊架系统的周期分布特征研究基础上,分析场地类型、主体结构对动力放大系数的影响规律,得到动力放大系数概率分布模型,继而给出动力放大系数的计算推荐值.结果 表明:当管线自振周期大于0.1s时,等效侧力法不适用于抗震支吊架计算;在Ⅳ类场地下的动力放大系数相对集中;随着楼层高度的增加,动力放大
为探究磷酸铁锂动力电池热失控预警方法,在大型锂离子电池热失控试验集装箱内,研究商用大容量LFP电池(305 Ah)在外部加热和过充条件下的热失控特征;根据样品电池的热失控特征参数,设计开发耦合电池温度、特征气体、烟雾和挥发性有机化合物(VOC)传感器信号的三级预警策略,并试验验证该策略.结果 表明:大容量LFP热失控过程存在一系列稳定的特征试验现象,多种特征参数可应用于电池热失控的早期预警;利用开发的分级预警策略,可实时监控LFP的安全状态,在目标电池发生热失控前,可以提前15 min预警,为热失控防控提
为预测垫水层变压器油池火沸溢发生时间,开展以K150X变压器油为燃料的小尺度垫水层沸溢油池火试验,测量不同初始油层厚度和油池直径下油池轴线不同高度处的温度数据,分析燃烧过程中油层内部的温度分布特征,进而构建垫水油层内部一维单层传热模型,并预测垫水层变压器油池火的沸溢发生时间.结果 表明:变压器油沸溢池火燃烧过程的温度变化具有阶段性特征,且油水界面处出现过热现象是发生沸溢的决定性因素;油层竖直方向一维单层传热模型能够较好地拟合试验测量值;基于传热模型提出垫水层变压器油池火的沸溢发生时间预测模型.
为厘清海洋天然气水合物分解气体泄漏运移机制,构建基于计算流体动力学法的海洋环境中水合物分解气体运移行为预测模型,考虑海流流速、环境压力和温度随水深的梯度变化,以及分解气体在海洋环境中的密度和尺寸变化,采用拉格朗日离散相模型模拟水合物分解天然气在海洋环境中的运动特征,追踪其运移轨迹,评估抵达海面的时间、扩散距离及海面影响范围等关键风险参数.研究结果表明:当前工程实践开采量的水合物分解气体泄漏运移至海面不会造成海面火灾和船舶失稳风险;上浮时间、扩散距离和表层海水密度与气体分解量呈反比,海面影响区域尺寸随气体分
为探究二元气体(瓦斯/氮气)压力和吸附解吸效应对煤体注氮促排瓦斯的影响,建立包括煤体变形方程、孔隙率/渗透率动态耦合方程及二元气体运移控制方程的注氮促排瓦斯多场耦合模型;通过Comsol软件模拟是否考虑二元气体压力、吸附解吸效应条件下的煤体变形、渗透率、促排瓦斯效果.结果 表明:不考虑二元气体压力和吸附解吸效应时,煤体轴向变形量最大,渗透率最低;仅考虑单一因素时,煤体轴向变形量减小,渗透率升高,且二元气体压力抑制煤体变形能力强于吸附解吸效应;同时考虑2因素时,抑制煤体变形能力、增渗作用进一步提升.注氮时间
为提高城市在突发事件发生后大规模人员疏散效率,减少人员伤亡和财产损失,考虑灾民行动力的异质性和不同时间窗限制,提出多模式协同疏散策略;构建以总疏散时间和总损失最小为目标的应急疏散调度优化模型;利用蚁群算法求解,结合算例分析验证模型的合理性和算法的可行性.研究结果表明:通过算法求解可使模型迅速收敛,且模型具有一定的稳定性,对于不同类型灾民采用多模式协同疏散更符合实际情况,可以形成高效的应急疏散调度方案.
粉体灭火技术中惰性气体常常作为驱动气体,为改进粉体灭火技术,探究惰性气体与粉体之间的协同灭火作用,应用改进的杯式燃烧器,测试超细KHCO3、超细KH2P04、超细磷酸铵盐ABC等典型干粉熄灭甲烷火的灭火能力;选用超细KHCO3干粉和超细磷酸铵盐ABC干粉作为研究对象,并选择CO2、N2、He、Ar惰性气体灭火剂,分析气固协同灭火效果.结果 表明:灭火能力顺序为超细KHCO3＞超细磷酸铵盐ABC干粉＞超细KH2PO4;超细ABC干粉与4种惰性气体之间具有较好的气固协同灭火效果,协同因子峰值分别为0.47、0