为掌握长三角地区高等级航道网络特性,加强航道的维护和对事故的应急处理能力,基于复杂网络理论对长三角高等级航道网络特性和鲁棒性进行分析.建立考虑航道通航等级的长三角地区高等级航道加权网络拓扑模型,分析网络统计特性,识别航道网络关键节点和航段.对航道网络的边(航段)受到随机攻击、基于边强度的蓄意攻击(蓄意攻击Ⅰ)和基于实际网络的边介数中心度的蓄意攻击(蓄意攻击II)等三种攻击模式下的变化规律进行仿真.结果表明,长三角高等级航道网络具有无标度网络的特点;航道网络中存在网络关键节点和航段, 需要加强管理和维护;在随机攻击下, 航道网络具有较强的鲁棒性;网络效率下降到50%情况下,网络可承受蓄意攻击Ⅱ的次数约为蓄意攻击Ⅰ下的30%,约为随机攻击下的25%;在蓄意攻击II下,网络鲁棒性较差,蓄意攻击I下的鲁棒性优于蓄意攻击II,其鲁棒性更偏向随机攻击下的表现.分析结果对长三角地区高等级航道网络的规划和管理,保障航道网络畅通和水上交通安全,促进水路运输发展具有参考意义.
为研究港口产业生态圈系统内各影响因素的相互关系,针对解释结构方程(ISM)存在的不足,引入OSA-ISM算法模型,首先采用自组织的客观系统分析(OSA)方法在训练集上产生复杂度逐渐增加的模型,利用检验集筛选模型,系统外准则值的最小值对应最优方程组;再通过最优方程组以定量方式给出系统变量间的连接方法和连接强度.根据OSA最优方程组中变量之间的系数是否为0或通过设定阈值确定ISM的邻接矩阵,从整体角度准确地揭示港口产业生态圈系统要素的结构,是实现系统要素层次划分和关键提取的有效途径.以上海等9个港口及其2018年的历史数据对其产业生态圈系统的影响因素进行实证分析.研究结果表明:规模以上生产企业数、港口集装箱吞吐量、港口等级、港口资产总额、港口固定资产投资、港口货物吞吐量和港口城市环保投入成为影响港口产业生态圈系统的重要因素;与传统ISM方法得到的结果相比较,验证了本文方法的有效性.
为明确邮轮始发港消费腹地范围,采用断-电模型、聚类分析等定量研究方法,建立包括人群消费能力、出游意愿、邮轮始发港自身发展水平等多层次的复合指标体系,并借助SPSS 24软件对目前已经建成的10大邮轮始发港的消费腹地进行划分.结果表明:知名度较高且基础设施建设比较完善的三亚凤凰岛国际邮轮始发港、天津国际邮轮始发港、上海吴淞口国际邮轮始发港消费腹地辐射范围较广;深圳太子湾邮轮始发港、广州南沙邮轮始发港、厦门海峡邮轮始发港等背靠一线城市以及青岛邮轮始发港、海口邮轮始发港、大连邮轮始发港等背靠沿海旅游城市的邮轮始发港消费腹地范围大多集中于其周边地区;香港启德邮轮码头受该地区交通便利程度及其他因素的影响,消费腹地范围最小.研究结果可为邮轮始发港的发展规划提供参考.
为保障油气储运系统安全, 从应急过程安全视角出发,提出基于模糊动态故障树(FDFT)的油气储运火灾事故应急过程致因因素分析方法.通过对实际事故统计分析,总结出21个致因因素.建立二次事故的FDFT模型,分别对模糊静态子树(FSST)和模糊动态子树(FDST)进行定量分析,计算出顶事件的模糊发生概率以及各基本事件的模糊关键重要度和模糊概率重要度,找出导致二次事故发生影响概率较大的因素和最有可能发生的途径,总结了应急过程中可能存在的问题.通过对大连港实际事故的分析,验证了所提方法的有效性.研究结果对揭示油储系统应急过程二次事故演变机理,保障油储系统安全运行管理具有重要的科学和指导意义.
为提升轮机模拟器中柴油机非额定工况下的仿真精度,提出一种基于有限数据的混合方法来预测多工况下的压气机流量特性.该方法采用一种基于环形拓扑差分进化算法来优化三层前馈神经网络参数,利用有限的给定工况下的流量特性数据,预测压气机流量特性曲线.采用神经网络来拟合压气机流量特性的非线性映射关系,利用差分进化算法优化调整神经网络的连接权重、连接偏置、连接开关等难以调整的重要参数.仿真结果表明,基于有限数据的方法可较好地拟合船舶压气机流量特性,采用环形拓扑的自适应差分进化算法优化调整神经网络的重要参数具有一定的有效性.本文提出的混合方法具有更好的泛化能力和搜索精度,可作为处理类似预测问题的有效手段.
为分析旋转阀气力输送的空气泄漏特性和流场变化规律,基于Fluent软件,采用非定常计算,建立旋转阀气力输送系统二维、三维计算模型,对某型旋转阀气力输送系统在纯送风工况下进行数值模拟,研究不同时刻旋转阀气力输送系统的压力分布与空气泄漏量,并对比二维与三维计算模型泄气量的变化规律,获得叶顶间隙、进出口压差对旋转阀泄气量的影响规律.数值计算得到的不同压差下旋转阀泄气量与试验结果对比显示,两者最大相对误差为12.2%,平均相对误差为8.7%. 研究表明,二维与三维计算模型的泄气量随旋转时间变化趋势一致,二者平均泄气量偏差为9.8%;旋转阀平均泄气量、高压腔体瞬间泄气量与进出口压差呈线性关系;旋转阀高压腔体瞬间泄气量随叶顶间隙尺寸变化很小,而旋转阀平均泄气量随叶顶间隙呈指数趋势增长.
为解决钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PSCs)中采用贵金属作为对电极(counter electrode,CE)而导致的成本高昂问题,对碳纳米管(CNTs)进行磺酸化处理,并将磺酸化CNTs(s-CNTs)作为对电极材料应用到PSCs中.利用稳态荧光(PL)、电化学阻抗(EI)等方法对PSCs的电荷传输过程进行研究,结果如下:与CNTs对电极相比,s-CNTs对电极具有更好的导电性、更优异的空穴提取和传输能力,在s-CNTs基PSC上获得6.18%的能量转换效率.当喷涂量为1 mL/块,退火温度为100℃,退火时间为30 min时,s-CNTs基PSC的各项性能最优,并具有较好的重复性.研究结果为改善碳基PSCs的光电性能提供了新思路.