中国安全科学学报

徐媛，吴超

2013, 23(9): 3.

摘要 ( 226 )

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为完善安全科学的内容,促进其理论发展,基于对安全科学原理体系的认识,分析研究该体系中的安全教育学原理.提出安全教育学原理的定义,并给出下属的安全教育双主导向、安全教育反复、安全教育层次经验、安全教育顺应建构、安全教育环境适应及安全教育动态超前等6条基础原理及其内涵.结合系统原理与目标管理原则,构建原理的体系结构,解释其中各原理间的逻辑性与关联性.最后,讨论6条基础原理在安全教育设计、传播、反馈3阶段中的应用.研究论述6条基础原理与安全教育学研究内容的联系及其在实现安全教育系统功能中发挥的作用,并分析6条原理在具体安全教育活动中的应用关联性.

基于灰色Compertz模型的煤矿地表沉陷灾害特征值预测

施式亮，罗文柯，李润求，念其锋

2013, 23(9): 9.

摘要 ( 160 )

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为充分利用表征煤矿地表沉陷灾害特征的沉降量这一数据信息,采用灰色Compertz(龚伯兹曲线)模型对其进行预测,同时提高预测精度,实现对地表沉陷灾害的早期识别和预警.以地表沉降量观测数据为依据,根据沉降量变化非线性特征,构建灰色理论与Compertz耦合的预测模型.以样本数据预测误差最小为原则,构建煤矿区地表沉陷灾害特征值预测模型.以金竹山土朱矿为实例进行应用,利用灰色Compertz预测模型对87个地面观测点沉陷特征数据进行分析和预测.结果表明,预测值与实际观测值拟合度高,精度等级达到了一级,预测结果可靠.

飓风下城市群应急交通疏散模拟及验证

张钊，林菁

2013, 23(9): 15.

摘要 ( 175 )

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为验证城市群疏散建模方法的可行性,首先基于地理信息系统(GIS)、疏散需求预测模型和交通仿真平台,构建一个真正的城市群(墨西哥湾城市群)疏散模型.然后探讨基于不同数据集的模型参数调整和验证方法,以回归分析法对比分析模型生成的路网流量数据和实际路网流量观测数据,得到较快的模型收敛速度及符合逻辑的路径选择结果.模型验证表明,主要疏散通道的模型输出较为理想,而非主要疏散通道的流量预测低于实际观测数据.

火灾烟气危害评价HTV模型的应用与验证

陈鑫宏，毕海普，邢志祥，邵辉

2013, 23(9): 20.

摘要 ( 110 )

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为准确评价实际火灾烟气危害,针对N-GAS和有效暴露剂量(FED)模型的不足,提出一种综合考虑热辐射、能见度、烟气毒性(HTV)的火灾烟气危害评价模型.采用数值模拟与1/4比例仿真模型相结合的方法,并以江苏地区复式住宅为实例.通过观察试验现象,测量烟气到达各个界面的时间、CO浓度等,验证HTV模型的合理性.结果表明,烟气在30 s时蔓延至隔层,在680 s时充满整个房间,热辐射在200 s时对2号和3号门的人员造成伤害,CO毒性在整个火灾过程中不具备致命性,1,2,3号门的能见度分别在170,210,40s时急速下降,通过HTV模型可看出,火灾前期能见度是影响人员疏散的重要因素,后期热辐射和毒性权重上升;人员最佳疏散时间为90～320 s.

露天采矿爆破振动对民房破坏的SVM预测模型

邵良杉，李永利，赵琳琳

2013, 23(9): 26.

摘要 ( 153 )

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针对爆破振动效应评价中众多指标不确定性问题,基于支持向量机(SVM)原理和爆破振动对民房破坏的10个指标(爆破振动幅值、主频率持续时间、房屋高度等),利用Logistic回归分析理论,分析各指标与民房安全级别的关系,最终选取3个主要指标,建立露天采矿爆破振动对民房破坏的SVM预测模型.以32组实测数据作为学习样本对该模型进行训练.采用回代估计法对该模型进行回检,误判率为0.利用对小样本数据有较好预测性能的该模型进行另外12组检验样本的预测.结果表明:经回归分析,指标个数缩减,相关性降低,SVM运算效率提高,回估误判率为16.667％.

基于信息融合与GA-SVM的煤矿瓦斯浓度多传感器预测模型研究

郭瑞，徐广璐

2013, 23(9): 33.

摘要 ( 165 )

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为更准确地预测瓦斯浓度,提高煤矿传感器瓦斯浓度监测数据的精准度,提出基于信息融合技术与遗传支持向量机(GA-SVM)相结合的算法.首先,利用信息融合技术对原始瓦斯浓度数据进行关联性重构;然后,通过对基于遗传算法(GA)优化的支持向量机(SVM)惩罚因子C和回归参数w寻优,建立煤矿瓦斯浓度多传感器预测模型.结果表明:基于信息融合和GA-SVM的煤矿瓦斯浓度多传感器性能得到较大提升,使煤矿瓦斯浓度传感器在复杂的井下环境中,能够较为准确地预测出浓度范围,并在此基础上拟合出理想曲线,有效追踪瓦斯浓度趋势.

接触网系统可靠性的马尔科夫建模分析

王思华，赵琼，马军党，车玉龙

2013, 23(9): 39.

摘要 ( 145 )

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为分析接触网可靠性,根据接触网特性,结合马尔科夫过程,对接触网系统进行可靠性建模.推导了接触网系统的可用度、平均故障频度、平均修复时间等可靠性特征量的计算公式.将该模型及特征量计算公式应用于实例中.计算接触网系统可靠性,且对比分析维修与不维修2种情况下的计算结果.结果表明:若不对接触网进行维修,接触网可用度会随运行时间的延长而不断下降;而若进行适当维修,其可用度会在一定时间范围内保持稳定.

基于损失费用的风险优先数分析方法研究

晋民杰，李辰，范英，杨井云

2013, 23(9): 45.

摘要 ( 158 )

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为解决传统风险分析方法中存在的不能准确划分风险顺序的问题,基于损失费用,改进风险优先数(RPN)分析过程.针对在用车辆的风险评价,在传统故障模式及影响分析(FMEA)的基础上,应用传统RPN方法评价各故障模式的严重度等级,并以时间、损失金额等定量因素替代传统方法中的严重度(S),频率(O)和探测度(D)等3个参数进行计算,将计算出的损失费用作为最终的RPN值.最后,以某叉车的关键系统及其工作装置的风险评价为例,验证该方法.结果表明:与通过传统RPN方法得到的叉车风险排序结果相比,利用损失费用之和得到的结果能更清晰地反映叉车各系统或装置的风险顺序.

基于WBS-RBS与AHP的跨海桥梁工程施工HSE风险评价

陈国华，吴武生，徐三元，刘坤

2013, 23(9): 51.

摘要 ( 161 )

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为克服传统风险分析方法的主观性和不全面性,提高跨海桥梁工程施工风险管理水平,从职业健康、安全与环境(HSE)3个方面构建施工风险评价体系,综合运用作业分解结构-风险分解结构(WBS-RBS)及层次分析法(AHP)建立评价模型.以港珠澳跨海桥梁工程为实例,应用该模型,以WBS-RBS耦合的方式形成施工风险与作业活动的关联,通过计算风险度来确定作业单元的风险等级.结果表明:用该模型求得的海中承台施工单元的风险度为157.81,处于中等风险,其中,恶劣天气、浮吊起重机械故障或使用不当、施工噪声等7种因素是最主要的影响因素;评价结果与工程实际基本吻合.

基于情境认知的安全注意力研究

李乃文，金洪礼

2013, 23(9): 58.

摘要 ( 138 )

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为解决高危岗位员工在工作收尾阶段安全注意力低下的问题,采用社会复杂适应性理论,从情境认知视角,构建工作压力源消除情境下安全注意力强化模型.通过调节系统变量安全环境物化程度、安全教育程度、自我安全意志、管理者安全意识和领导风格,在NETLOGO仿真平台分析视觉刺激、听觉刺激、自我安全意志对高危岗位员工安全注意力水平的影响.结果表明:工作情境刺激不足是导致高危岗位员工安全注意力在工作压力源消除之后处于较低水平的主要因素,增强工作情境刺激和提升自我安全意志能够提高高危岗位员工安全注意力水平.

轮胎气压对汽车行驶稳定性参数影响的试验研究

韩加蓬，张瑞静，王龙，谭德荣

2013, 23(9): 64.

摘要 ( 131 )

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轮胎爆胎会使车辆丧失行驶稳定性甚至引发交通事故.为研究车辆爆胎后受胎压影响最大的行驶稳定性参数,对奇瑞QQ车进行不同车速下、不同位置车轮胎压降低的实车道路试验.试验结果表明:车辆行驶稳定性参数受车速变化影响较小,而随着胎压降低变化较为明显.另外,当2个前轮胎压急剧下降时,转向横拉杆力的数值变化明显大于其他3种参数变化.利用线性回归原理,建立转向横拉杆多元回归预测模型,并检验模型可行性.由预测模型推测出,车辆在直线高速行驶中发生爆胎时,转向横拉杆力平均值将急剧增大.

侧碰事故中乘员MAIS3+损伤分布规律研究

周水庭，唐友名

2013, 23(9): 71.

摘要 ( 133 )

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为分析轻型卡车(LTV)与轿车的侧面碰撞交通事故中,严重损伤(MAIS3+)乘员与车辆受损位置的关系,基于美国国家汽车取样系统/耐撞性数据库(NASS/CDS)加权碰撞案例,并根据SAE标准J224规定,将被撞击车辆划分为横向、纵向、垂直毁坏区间,研究损伤等级为MAIS 3+(MAIS 3-6)乘员的5大损伤部位(头部/面部/颈部、胸部、骨盆、上肢和下肢)损伤在不同毁坏区间上的分布规律.结果表明:在LTV对轿车的侧面碰撞交通事故中,造成乘员5大部位伤害概率最大的毁坏区间分别为区间3(变形侵入量40 ～ 60 cm)、区间E和区间Y.

基于模糊FMEA的长距离输水管线顶管施工风险分析

程敏，曹义敏

2013, 23(9): 76.

摘要 ( 187 )

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为有效识别长距离输水管线顶管施工中的关键风险,采用基于模糊推理系统改进的故障模式和影响分析(FMEA)方法进行风险分析.该方法在传统FMEA方法基础上,结合专家知识建立模糊规则,通过模糊推理,计算各风险因素的风险顺序数(RPN)并排序,确定施工中需重点关注的风险.以国内某长距离输水管线工程为例,运用该方法分析其顶管施工风险,得到其关键风险因素,主要有顶进时地面沉降或隆起、出洞时周围土体破坏、顶管机就位时导轨安装不牢固或千斤顶偏离轨道中心等,风险分析结果与工程实际情况较吻合.

矿井通风系统指标体系的约简及其安全评价

苏盈盈，刘兴华，李景哲，梁山，葛继科，李太福

2013, 23(9): 83.

摘要 ( 130 )

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为解决在有限的时空监测信息下,由众多原始指标构成的矿井通风系统(VS)安全评价矩阵呈现出的高维、稀疏性问题,提出嵌入梯度的支持向量机(SVM).首先,计算所有训练样本到支持向量的梯度.依据各指标在坐标轴上的投影和,对各指标进行重要性排序.约简出测试正确率最高的指标组合,再利用SVM,实现最终的小样本评价.应用该方法约简3个矿井的指标体系,所得安全评价正确率优于传统的神经网络方法.结果表明,通过约简评价体系的冗余指标,能节约监测成本,而且能够在数据有限情况下,提高安全评价的准确性.

过氧化二异丙苯热危险性及安全泄放研究

邓吉平，孙欣，陈网桦，吕家育

2013, 23(9): 90.

摘要 ( 215 )

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为研究过氧化二异丙苯(DCP)的热失控危险性,并为针对热失控危险的安全泄放设计提供依据,用高性能绝热量热仪Phi-TEC Ⅱ对DCP(质量分数30％)溶液的热分解过程进行测试,得到温升速率、压升速率随温度变化的数据.测试结果表明,DCP溶液的起始分解温度为145℃,比反应热为150.5kJ/kg.结合加热与冷却过程压力随温度变化曲线,确定反应体系的泄放类型属混合体系.采用Leung法分别按调节混合体系、非调节混合体系对某储罐安全泄放装置进行设计计算,得到它们的泄放面积分别为0.001 2 m2和0.003 7 m2.

降低井下煤层压裂起裂压力方法研究

刘勇，卢义玉，魏建平，刘笑天，王登科

2013, 23(9): 96.

摘要 ( 164 )

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为减少煤矿井下水力压裂高水压对顶底板破坏形成的次生灾害,提出采用水射流在煤孔中定向射孔,以降低起裂压力,避免顶底板次生灾害.通过分析射孔煤体受力状态,基于线弹性理论建立钻孔射孔起裂压力计算模型.对比钻孔射孔及普通钻孔的起裂压力.结果表明,射孔能够改变钻孔应力分布,降低煤体的起裂压力,且起裂压力降低的幅度受水平主应力比值影响.采用RFPA2D-Flow对比分析钻孔射孔前后起裂压力,计算结果与理论结果相吻合.将该方法应用于鱼田堡煤矿-350 m东抽放巷,证明钻孔射孔能够降低起裂压力,减轻对顶底板的伤害.

深井环境物理模拟系统的可靠性分析及其应用

游波，吴超，石东平

2013, 23(9): 101.

摘要 ( 141 )

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为研究深井环境物理模拟系统的可靠性,根据系统中各子系统的运行情况,结合电子仪器设备的工作原理,构建该系统的故障模式与影响分析(FMEA)表.通过对深井环境物理模拟系统中各种故障模式进行多层次模糊综合评判,得到各模式对整个系统可靠性影响的排序结果.结果表明,气体浓度检测仪的测量数据不准、气体浓度调节阀损坏和加湿机故障对深井环境物理模拟系统的可靠性影响最大,而温湿度控制仪故障和噪声仪故障对整个系统的可靠性分别只有临界性危害和严重性危害.

含瓦斯煤解吸过程煤体温度场变化红外测量研究

刘纪坤，王翠霞

2013, 23(9): 107.

摘要 ( 121 )

相关文章 | 多维度评价

为实现煤矿井下采掘工作面煤与瓦斯突出的非接触式预测预报,对煤中所含瓦斯解吸过程温度场的变化过程进行初步研究.应用红外热像仪分别对不同吸附平衡压力条件下煤含瓦斯解吸过程的温度场变化过程进行试验测量.用希尔伯特-黄变换对测量得到的原始红外辐射温度信号进行经验模态分解去噪,得到准确、有效的温度变化曲线.试验结果表明:煤体瓦斯的解吸是吸热过程,致使煤体本身温度下降.煤体瓦斯吸附平衡压力不同,煤体温度下降幅度也不相同,吸附平衡压力越高,温度下降幅度越大.对不同压力条件下煤体瓦斯解吸过程温度变化曲线进行拟合,所得曲线符合指数函数.

内压和弯曲载荷下连续管磁记忆信号特征研究

范磊，樊建春，李晓秋，雷军，张国营，孙玉江

2013, 23(9): 112.

摘要 ( 95 )

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为有效检测连续油管的疲劳损伤并预测其寿命,将金属磁记忆技术应用于连续油管的弯曲疲劳研究.对内压和弯曲载荷共同作用下的全尺寸连续油管试样在不同循环弯曲次数下的状态,进行磁记忆检测试验,探索能够用来表征连续油管疲劳过程的磁记忆信号特征.结果表明:磁记忆信号与连续油管疲劳损伤状况间有相关性,连续管出现疲劳损伤时磁记忆信号发生跳变,磁记忆信号的切向分量梯度值作为其特征参量,可以描述连续管受内压和弯曲过程的疲劳程度.金属磁记忆检测技术能被用于评估连续油管的疲劳损伤状况和预测其剩余寿命.

矿山灾难纵深防御体系构建及实例分析

潘传鹏，王李管，陈忠强，彭平安

2013, 23(9): 116.

摘要 ( 143 )

相关文章 | 多维度评价

为保障矿山生产安全,运用纵深防御理念于矿山灾难预防与控制.首先分析矿山灾难由危险事件、紧急事故向矿难演变的发展规律,然后基于矿难发展规律,构建包含生产规划、生产系统、规章制度、安全教育培训等10大防卫屏障的纵深防御体系,最后结合集合论、矩阵论思想,应用该体系实现对鸡西城子河煤矿难预防实例分析.结果表明:这起矿难的发生是多个防御屏障共同失效的结果,10大防御屏障间具有耦合作用性,而作业活动和设施装备是诸多屏障中的重点;纵深防御理念的运用解决了矿山灾害预防与控制上理念不足的问题.

基于三维仿真的矿井通风系统及其优化研究

王海宁，彭斌，彭家兰，刘红芳

2013, 23(9): 123.

摘要 ( 177 )

相关文章 | 多维度评价

为保障矿山井下工作人员的身心健康和矿山的正常生产,基于矿井通风系统(VS)的重要性,设计和开发出一套可视、实用性强、准确性好的三维仿真矿井通风网络优化系统(3D VS).该系统采用节点风压法结合Hardy-Cross迭代算法,进行矿井通风网络解算,并利用SolidWorks软件实现矿井通风系统三维仿真.以国内某大型复杂矿山为例,通过采集和调整所需数据,建立一个合理的数据库,掌握井下各主要巷道的通风状态,模拟在自然风压、添加风机或新掘进井巷等对整个矿井通风系统的影响过程.实例应用表明,运用节点风压法结合Hardy-Cross迭代算法的网络解算模块模拟井下风流状态,结果与实际情况基本相符.

救生舱用氧烛配方的优化研究

张峥，金龙哲，刘述慈，汪澍，高娜，栗婧

2013, 23(9): 129.

摘要 ( 247 )

相关文章 | 多维度评价

为确定适用于救生舱的较优氧烛配方,通过热重试验,确定氧烛催化剂Co3 O4,Co2 O3和Fe2O3的质量分数研究范围为3％～5％,及燃料Fe,Mg和Mn的质量分数研究范围为4％～8％.据此设计正交燃烧试验,综合分析氧烛药块的产氧量、产氧速率、表面最高温度,确定适用于救生舱的较优氧烛配方为88％NaClO3,6％ Mn,5％ Co2O3,1％高岭土.对以此配方制作的2.8 kg氧烛在环境温度不高于33.3℃,相对湿度不大于31％的舱内进行特性试验,得到其总供氧量241.0 L,生氧密度0.3 L/g,供氧速度17.3 L/min,利用率88.6％,生成有害气体(φ)(CO)≤0.000 1％,(φ)(CO2)≤0.06％,外壳最高温度≤115.1℃.结果表明,所得数据结果满足救生舱相关指标要求,该较优氧烛配方适用于救生舱.

1991-2012年《中国安全科学学报》发表论文可视化分析

李琰，赵龙钊，李红霞

2013, 23(9): 136.

摘要 ( 109 )

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为了解《中国安全科学学报》所发表论文的特点及《学报》发展规律,基于中国知网,以《学报》1991-2012年间刊载论文为基础数据,采用基于Java平台开发的CiteSpaceⅡ可视化软件绘制科学知识图谱.通过对论文作者所在科研机构、发文作者等知识图谱的可视化分析,描述《学报》的研究力量及研究人员的分布;通过对关键词共现知识图谱的可视化分析,描述《学报》的热点研究领域和发展趋势.分析结果表明,《学报》的年均发文量较少但整体呈增长趋势;从科研机构来看,北京交通大学的发文量居于首位;从词频变化显著的关键词确定的《学报》研究前沿来看,《学报》已经成为我国安全科学领域内最具权威性的学术期刊之一.

网格化建筑施工安全监管模式及运行机制研究

何厚全，成虎，张建坤

2013, 23(9): 142.

摘要 ( 194 )

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为改善我国建筑安全生产监督中过分依赖政府机构的现状,解决众多监督单位之间协同工作的问题,对网格技术和网格化管理理论进行对比研究,理清网格化管理的内涵,提出网格化建筑施工安全监管模式.构建适应网格化建筑施工安全监管的组织网格、监督任务网格及运作流程,并从触发机制、统一监督机制、差异化监督、闭环监督机制及监督评价机制等方面探讨网格化建筑施工安全监管模式的运行机制,同时分析运行中的难点.研究结果表明:网格化建筑安全监管模式能协调不同监管资源,实现工程危险源的全面监管;其模式的关键是网格体系、工作流程和运行机制的设计.

基于习惯领域理论的煤矿企业应急能力评价方法

苗成林，孙丽艳，杨力，冯俊文，马蕾

2013, 23(9): 148.

摘要 ( 122 )

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为加速煤矿企业应急管理机制的建设,提升其应急能力,根据习惯领域(HD)的特征,提出煤矿企业应急能力评价方法.用指标之间的关联度建立评价指标赋权的网络结构图,根据该结构图,提出煤矿企业应急能力评价模型,并给出评价步骤.将模型应用于淮南某煤矿企业应急能力评价的实例中.结果表明:该方法能够在行为机制的基础上确立权重,得出该煤矿应急能力中最强的是实际救援能力,其权重为0.170 7,最弱的是应急反应能力,其权重为0.075 0,这与该煤矿企业的实际情况基本相符.

企业安全生产预警预报机制建设研究

张道斌

2013, 23(9): 154.

摘要 ( 143 )

相关文章 | 多维度评价

为实现企业安全生产预警预报,预防事故发生,首先运用“事故当量”概念,以企业日常事故隐患排查为基础,辨识作业环境中物的不安全状态、人的不安全行为、有害作业环境和管理上的缺陷等预警要素.然后,将分析得出的预警要素及可能造成的后果进行量化,加权得出伤害统计值,并对系数加以修正,计算得出当期的安全生产预警指数.最后,运用预测理论建立数学模型,预测未来的安全生产趋势,形成安全生产指数图和趋势图.结果表明:安全生产预警指数曲线的升高和降低,能直接反映企业当前的安全生产状况,并能预测企业未来安全生产发展趋势.

锅检机构绩效测评指标体系构建及优化

范瑞娜，罗云，史凯，尹学军，张彦，王泉生，盛水平

2013, 23(9): 159.

摘要 ( 183 )

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为提高锅炉压力容器安全检验机构(BPVSI)的绩效,基于平衡计分卡(BSC)理论,通过文献查阅法和专家调查法,建立锅检机构BSC战略使命目标分解驱动模型.初步构建锅检机构绩效测评指标体系.采用内容效度检验法,筛选得到28个指标.引入结构方程模型(SEM)理论,建立锅检机构绩效结构方程模型,对指标体系的结构进行优化.最终确定26个测评指标及其权重.结果表明:锅检机构BSC绩效测评体系和SEM模型优化得出的影响因素重要度由高到低依次为服务对象、内部流程、学习与成长、财务.锅检机构的安全发展应以服务对象为核心,同时注重BSC 4个维度的平衡.

基于GIS技术的三峡库区滑坡涌浪灾害易损性可视化研究

纪虹，司鹄

2013, 23(9): 166.

摘要 ( 151 )

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为研究滑坡涌浪灾害对库岸受灾面积的影响,以三峡库区为例,从致灾因子、孕灾环境和承灾体3方面,研究滑坡体入水产生的涌浪带来的安全风险,构建区域滑坡涌浪易损性评价指标体系及计算模型.基于地理信息系统(GIS)技术,建立三峡库区滑坡涌浪在时间和空间上的易损性可视化分析技术流程,并将其应用于滑坡灾害分布较多的重庆云阳县,计算其易损性分布,进行可视化分析.在此基础上,对8月和1月易损性局部分布进行对比分析.结果表明,8月较1月,Ⅰ级易损性区域面积增加45倍,Ⅱ级易损性区域面积增加2.2倍,Ⅲ级易损性区域面积增加1.1倍,形象地表明了高易损区域的影响范围.

基于虚拟样机技术的缓降救生器安全性研究

吴方义，陈海初，张厚宝，朱银法，熊根良

2013, 23(9): 172.

摘要 ( 102 )

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为提高高楼缓降救生器的安全稳定性,保障逃生时的人身安全,设计一种新的电磁阻尼式高楼智能缓降救生器.采用虚拟样机技术,研究这种缓降救生器的安全性.基于机械系统动力学自动分析(ADAMS)软件,建立传动系统的虚拟样机,并研究其动力学性能.基于有限元分析软件Patran,对其进行有限元强度校核计算与模态分析.结果表明:仿真结果与理论设计值的对比分析结果验证了样机模型的合理性和缓降救生器的安全性;缓降救生器结构强度的最薄弱处位于小齿轮齿根处,强度满足要求;低速级齿轮啮合频率与第一阶模态频率比较接近,容易产生共振,其他频率都相差比较大,不会产生共振.

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