最新刊期
2025年第57卷第3期
- “在数字业务领域，专家构建了分布式无证书身份认证技术体系，为国家数字经济安全发展提供保障。”摘要：随着万物互联的持续演进与深化，工业互联网、能源互联网、车联网等数字业务规模不断扩大。同时，各类软硬件设备与系统逐渐呈现智能化和复杂化，中心化身份认证方法面临的性能问题和安全威胁日益突出，适用于分布式无证书网络身份认证的技术和平台缺失。为有效应对分布式网络身份认证的严峻挑战，研究分布式无证书身份认证基础理论体系和应用模式，包括认证架构、密钥管理、硬件增强、并行执行、集成应用等。本研究针对分布式无证书网络身份认证的3个科学问题：密钥系统安全高效管理、海量接入硬件加速认证、智能合约并行优化运行；围绕5大课题研究方向：高性能无证书的网络身份认证技术与架构、无证书的分布式密钥管理、高并行分布式终端接入硬件增强、多层级并行化智能合约虚拟机、分布式大规模物联网身份认证应用与验证；重点突破10类关键技术：高性能分布式身份标识与共识技术，无证书身份认证协议族与网络架构技术，基于智能合约的无证书密钥自动化管理技术，可持续抗攻击的分布式密钥生成、分发及回收技术，内生安全的高性能硬件层级构建技术，异构终端跨域安全接入一体化硬件加速技术，智能合约并行化协处理架构技术，智能合约虚拟机优化调度技术，轻量无证书公钥标识框架技术，基于国密的物联网标识身份管理技术；研发5种主要系统/工具：设备数字身份全流程管理系统、密钥全生命周期管理系统、硬件增强的高性能终端并发接入系统、基于国产芯片的智能合约协处理器系统、大规模分布式数字身份系统应用检测评估工具。面向能源物联网、车联网等典型工业互联网业务的分布式无证书环境下网络身份认证场景，构建具备基于国密和物联网标识认证的终端设备可信身份、安全接入、安全管控等功能的分布式大规模物联网身份认证应用平台。建立分布式无证书环境下网络身份标识、共识、集成、应用全过程的关键技术体系。研究成果从数字身份安全层面保障国家数字经济高质量安全发展，支撑中国网络空间安全与治理重大战略实施，有效鉴别对中国关键信息基础设施的访问与入侵，对于提升国家网络安全和信息化有重要意义。关键词：网络空间安全;区块链;无证书;密钥管理;硬件增强;并行处理;身份认证255|133|0更新时间：2025-05-20
聚焦国家重点研发计划
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管道智能封堵机器人牵引调速与制动装置研究 AI导读
“在油气管道抢修领域，专家设计了管道智能封堵机器人牵引调速与制动装置，实现了快速精准封堵破损管段。通过流场特性分析和原理实验，确定了最优结构参数，验证了装置的调速可靠性。该装置可有效清除管道内壁污物，减小阻力，实现最大减速效果，成功完成封堵任务。”摘要：为快速封堵油气管道破损段并实现不停输抢修，本文设计了一种管道智能封堵机器人直流截止阀式牵引调速与制动装置，可使管道智能封堵机器人快速、精准到达封堵管段并有效减速。基于管道智能封堵机器人管内运动模型和调速机理分析，确定了调速特性影响因素。采用有限元数值模拟方法对不同结构参数的调速阀进行流场特性分析，得到了调速阀轴向长度、内径和泄流孔开孔长度对装置泄流后压降的影响规律，确定了最优结构参数，即调速阀轴向长度为96.6 mm，内径为169.7 mm，泄流孔开孔长度为92.8 mm；开展了节流压降的原理实验来进一步验证牵引调速与制动装置结构设计的合理性及调速可靠性。结果表明：所设计的管道智能封堵机器人牵引调速与制动装置的调速与制动效果受调速阀结构和形状的影响较大。当调速阀的开度减小时，装置后方射流的流量增大，流速加快，可以在管道内壁射出高速流束，清除管道内壁的污物，同时减小管道智能封堵机器人的阻力。反之，当调速阀的开度增大时，装置前后的压差减小，在开度为1.0时，装置前后压差最小，可以达到最大的减速效果。管道智能封堵机器人对管道可实现良好的冲刷效果，并可以获得良好的调速性能，进而实现最大减速效果并成功完成封堵任务。关键词：管道智能封堵机器人;牵引调速与制动装置;调速特性;调速阀291|193|0更新时间：2025-05-20 - “在高盐有机废液焚烧烟气处理领域，专家提出了基于MIC-NNG-LSTM的动态预测方法，为降低NOx排放量提供新思路。”摘要：针对高盐有机废液焚烧及烟气处理过程中普遍存在的延迟、非线性和动态特性，提出一种基于自适应变量选择与长短期记忆神经网络（MIC‒NNG‒LSTM）的动态预测方法，对选择性催化还原法（SCR）脱硝塔入口NOx浓度进行预测，解决当工况发生变化时，脱硝系统不能及时调整喷氨量的问题。该预测方法在传统长短期记忆神经网络（LSTM）的基础上，利用最大互信息系数（MIC）法确定相关辅助变量的延迟时间，以全面捕捉变量之间的动态关系。其次，利用MIC可以反映各输入变量相对于目标变量的重要程度，结合能够收缩变量系数的非负绞杀（NNG）算法，设计MIC‒NNG算法来压缩LSTM网络的输入节点数，剔除冗余变量，实现辅助变量的自适应选择。最后，将包含延迟时间的辅助变量集作为LSTM网络的输入变量集，从而建立SCR入口NOx浓度动态预测模型。并与LSTM、MIC‒LSTM、NNG‒LSTM 3种预测SCR入口NOx浓度的方法进行实验对比，浓度预测精度可达到93%，均方根误差减小为约1.5 mg/Nm3。结果表明：通过引入输入变量的延迟时间特性，能够更好地体现各变量之间的动态关系；MIC‒NNG算法相对于NNG算法能更准确地选择输入变量以缩短模型预测时间，提高预测精度和泛化能力。基于MIC‒NNG算法和LSTM网络的动态预测模型综合考虑了有机废液焚烧过程中变量的延迟特性和各参数之间的动态时序关系，可以为降低NOx排放量提供新思路。关键词：有机废液;动态预测;变量选择;长短期记忆神经网络;MIC‒NNG算法152|216|0更新时间：2025-05-20
- “在风力发电预测领域，专家提出了基于白鲸优化算法的变分模态分解和时序卷积网络双向门控循环单元联合预测模型，显著提高了预测精度。”摘要：针对风力发电过程中出现的不平稳、波动性大等特点，为了更好地提高风力发电的预测精度，提出一种基于白鲸优化算法（BWO）的变分模态分解（VMD）和时序卷积网络（TCN）‒双向门控循环单元（BiGRU））联合构建的短期风力发电功率预测模型。首先，由于风电功率受多方面气象因素的共同影响，采用随机森林（RF）方法来确定气象因素特征的重要性，对特征进行排序并提取出最优的特征。其次，利用VMD将原始功率数据由不平稳序列分解成较平稳的子序列，为解决VMD的两个参数即模态数和惩罚因子难以人工确定的问题，使用BWO对VMD的参数进行寻优，利用优化后的VMD对非平稳电力信号进行有效分解。然后，将分解后的各平稳子序列加上提取出的最优特征进行TCN‒BiGRU组合模型预测。最后，将各子序列的预测值进行叠加得到最终的结果。以中国的某风电场的实际数据为例，通过多种单一模型与组合模型对所提出的预测模型进行了仿真对比。仿真结果表明，所提出的基于BWO优化VMD和TCN‒BiGRU联合预测方法具有较高的预测精度，其均方根误差、平均绝对误差及平均百分比误差的指标精度均比其他模型有所提高。本文方法在风电功率预测中具有显著优势。关键词：短期风功率预测;变分模态分解;随机森林;时序卷积网络;双向门控循环单元;白鲸优化算法152|443|0更新时间：2025-05-20
智能交叉科学与工程
- “在建筑隔震领域，专家建立了PTFE-不锈钢摩擦力模型，验证了其准确性，为滑移隔震支座动力响应分析提供解决方案。”摘要：在滑移隔震支座中，聚四氟乙烯（PTFE）和不锈钢所构成的摩擦副应用广泛，其摩擦特性是影响支座隔震效果的关键因素之一。为研究其在低载荷条件下的摩擦特性，通过滑动摩擦试验考察静摩擦系数和动摩擦系数随载荷变化的规律，以及动摩擦系数与速度的相互关系。建立PTFE‒不锈钢的摩擦力模型，并结合振动试验和数值分析对该模型的准确性进行验证。此外，对比评估了该力学模型与库仑模型在预测摩擦行为方面的适用性。结果表明：静摩擦系数和动摩擦系数均与竖向载荷显著相关。当压强为0~0.5 MPa时，静摩擦系数随压强增大而大幅度降低；当压强为0.5~1.2 MPa时，静摩擦系数的降幅趋缓并基本稳定在0.045左右。对于动摩擦系数，当压强为0~2.0 MPa时，其随压强增大呈现出先减小后增大的趋势，且增速持续减缓；同一压强下，动摩擦系数随速度增大而增大，并在速度达到一定阈值后趋于稳定，而且不同压强下的上限值均接近0.202；动摩擦系数与速度的关系可用指数函数描述。在多次振动响应试验中，加速度时程曲线的重合度优于相对位移的重合度，但随着试验次数的增加，相对位移的重合度有所提高。通过对比位移变化量和加速度极值，验证了基于指数函数模型的理论分析值与试验值的高吻合度。相较于库仑模型，指数函数模型能更准确地反映低载荷下摩擦力的特征，也更适用于滑移隔震支座的动力响应分析。关键词：聚四氟乙烯（PTFE）;不锈钢;滑移隔震;力学模型;低载荷;摩擦系数476|860|0更新时间：2025-05-20
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基于全时程迭代的减震结构地震响应分析方法与ABAQUS二次开发 增强出版 AI导读
“在减震结构地震响应分析领域，研究者基于等效线性方法，提出了全时程迭代分析方法，有效提高了计算精度和效率。”摘要：当计算设置有黏滞阻尼器的减震结构的地震响应时，直接积分法通常需要大量计算，等效线性法又具有一定的误差，故研究既简便又高精度的分析方法具有重要意义。本文以等效线性方法为原理，以黏滞阻尼器Maxwell恢复力模型为例，提出基于全时程迭代的结构地震响应分析方法，即采用一个附加等效线性阻尼器代替这一层建筑的所有阻尼器，计算其附加等效阻尼系数，通过地震作用下结构的速度响应更新附加等效阻尼系数。然后，以更新后的附加等效阻尼系数重新计算结构的速度时程，进行迭代计算直至得到符合要求的附加等效阻尼系数；采用ABAQUS实现全时程迭代法的计算，并进行二次开发实现自动迭代计算。最后，采用直接积分法对结果进行验证。结果表明：在7层框架结构算例中，全时程迭代法具有良好的收敛性，与直接积分法的顶层位移响应曲线吻合较好，计算精度较高，误差满足工程精度的要求，可靠度高，可提高分析效率；由ABAQUS二次开发得到的自动迭代计算方法可减少人为处理数据的繁琐，降低操作误差，能简化全时程迭代方法的计算过程，使全时程迭代方法可更广泛地应用于工程实际。关键词：黏滞阻尼器;全时程迭代;附加等效阻尼系数;ABAQUS;二次开发604|662|0更新时间：2025-05-20
工程结构减震与隔震
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低碳建筑氢能利用研究进展 AI导读
“在建筑领域，可再生能源的间歇性问题可通过氢能利用系统解决，专家综述了氢能应用于建筑的背景、形式和挑战，为氢能在中国建筑领域的推广提供参考。”摘要：在建筑领域应用可再生能源可以大大降低建筑碳排放，但由于可再生能源的供应呈间歇性，无法满足建筑全时段的用能需求。建筑氢能利用系统通过可再生能源发电、电解水制氢、储氢以及燃料电池发电等环节可以实现可再生能源的储存和再利用，是低碳建筑应对可再生能源间歇性问题的有效途径。近年来，国内外对氢能应用于建筑中的形式开展了大量研究，本文对国内外氢能应用于建筑的背景、利用形式和面临问题等方面进行综述。首先，梳理了氢能从制取到建筑应用的各个环节，总结了目前主流的制氢、储运氢和建筑用氢的方式及其未来发展趋势。结果显示：可再生能源电解水制氢由于尚处于发展初期，因此占氢能制取方式的比例很小，但随着风光发电生产成本和远距离储运氢成本的进一步降低，可再生能源电解制氢可能是未来制氢主要方式之一；质子交换膜电解槽在消纳波动性和随机性较大的风电、光伏方面有良好的应用；液氢车船输送、纯氢管道及天然气掺氢管道输送可能为未来氢能输运的主要方式；目前建筑用氢方式包括天然气掺氢、纯氢、转换为甲烷使用以及供氢燃料电池热电联供。其次，综述了目前建筑氢能利用系统的具体形式，包括光储氢系统与光热系统、地源热泵系统、氢燃料汽车、蓄电池和化石燃料系统结合使用模式，对系统的组成、运行策略等进行了梳理。搜集整理了目前国内外氢能应用于建筑的实际案例，包含住宅建筑、办公建筑、建筑群以及社区等，并对部分典型案例展开描述，总结了各案例中氢能利用的模式以及关键参数。对比了光伏发电制氢、储运氢、氢燃料电池的成本。结果显示：光伏制氢成本虽然距离焦炉煤气制氢尚有差距，但与天然气重整制氢、甲醇制氢、氨分解制氢方式相比已有一定的竞争力；如果从碳排放的角度进行考虑，光伏制氢相较于焦炉煤气制氢在未来有明显优势；目前中国氢能相关设备系统多为依赖进口，高成本氢燃料电池是阻碍氢能推广的关键因素之一。最后，对中国氢能应用于建筑的问题进行了探讨，并总结了建筑氢能利用的发展方向，包括：对于不同储能系统如何匹配不同场景下的建筑负荷特征；对氢能系统应用于建筑的综合效果进行评价；可再生能源发电制氢、氢燃料电池、热电联供等关键技术的进一步突破以降低氢能利用成本等。研究结果可为氢能在中国建筑领域的推广应用提供参考。关键词：碳中和;低碳建筑;可再生能源;氢储能;绿氢551|665|0更新时间：2025-05-20 -
基于生成对抗网络的框架结构平面整体布置方法 增强出版 AI导读
“在建筑结构设计领域，专家提出了基于生成对抗网络的框架结构平面整体布置方法，为快速生成合理结构设计提供解决方案。”摘要：建筑改建或增建时的结构设计是房屋结构设计中不容忽视的内容。本文面向建筑初步设计阶段，针对部分结构已确定的情况提出了基于生成对抗网络的框架结构平面整体布置方法，在建筑和部分结构双重约束条件下进行框架结构设计。该方法的核心为框架结构平面整体布置模型。在有限数据样本下，为减少模型训练参数，凝练样本特征，达到更好的模型训练效果，提出了建筑信息表达方法用于表达与结构特征有强关联性的建筑特征；提出了框架梁信息表达方法用于在平面图形中表达梁截面特征；提出框架柱信息表达方法用于在平面图形中表达柱截面特征。通过叠加特征图、裁剪和增广等手段，构造了用于训练生成式算法模型的5 120对数据作为数据集。同时，除沿用交并比评价指标外，为更合理地评价模型的“设计”能力，基于框架结构设计规则提出了原柱率、不合理指数和综合指标，并依据指标确定了最佳的框架结构平面整体布置模型。使用时将建筑和部分结构特征图输入最佳模型，即可生成框架结构平面布置图。最后，通过案例分析论证了本文提出的框架结构平面整体布置方法能快速地生成布置合理且满足经验要求的结构设计。关键词：框架结构;生成对抗网络;智能生成式设计287|303|0更新时间：2025-05-20
绿色建筑与智能建造
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循环荷载下圆砾的宏观动力特性及其细观模拟 AI导读
“在地铁地基圆砾动力特性研究领域，专家利用DYNTTS系统开展动三轴试验，建立了DEM模型，分析了圆砾的宏观动力特性及细观结构响应，为地铁线路设计和安全运营提供参考。”摘要：为探讨地铁循环荷载作用下地基圆砾的宏观动力特性演化规律及其内部细观结构的动力响应特征，利用DYNTTS大型三轴循环试验系统，开展一系列饱和不排水动三轴试验；同时，基于室内试验建立离散元（DEM）不排水动三轴模型，分析不同相对密度、围压及动应力幅值下圆砾的宏观动力特性演化特征及内部细观参量响应规律。结果表明：当围压较小（σ3=100 kPa）且相对密度较低（Dr=0.3）时，圆砾的累积塑性应变过大（高于0.61%），列车运行存在严重的安全隐患；当围压较高（σ3=200、300 kPa）时，累积塑性应变较小（低于0.14%），列车运行相对安全。相对密度和围压越大，试样的累积塑性应变越小，回弹模量越大，试样内部耗损的能量越低，故可考虑采用高压注浆等挤压措施提高土体相对密实度以减小地铁地基的沉降。循环加载过程中，配位数及各向异性均呈周期性变化，配位数的变化方向与循环荷载的变化方向相反，而各向异性的变化方向与循环荷载的变化方向相同。动应力幅值越大，配位数越小，各向异性越强；相对密度及围压越大，配位数越大，各向异性则越弱。强接触主要由轴向应力控制，其对承载力起着主要支撑作用。研究成果可为圆砾地基地铁线路的设计及安全运营提供参考。关键词：循环荷载;圆砾;动力特性;离散元176|210|0更新时间：2025-05-20 - “在土质边坡稳定性监测领域，专家利用有源波导系统和声发射技术，研究土体剪切条件下AE信号特征演化规律，为土质边坡滑动预测预警提供理论依据。”摘要：近年来，土质边坡稳定性监测技术获得了较大发展，但滑坡体内部剪切过程监测和潜在风险感知仍然存在不少困难。本文利用有源波导系统和声发射（acoustic emission）技术研究土体在不同剪切条件下的AE信号特征演化规律。研究表明：振铃计数随剪切位移增加而迅速增大，并随含水率的增加呈幂函数减小；能量随着剪切位移加大呈现缓慢增加趋势，且含水率低、加载速率快的土样释放声发射能量更大；b值（岩土体破坏过程中AE小事件数与大事件数的比）随剪切位移先降低后平缓，宏观破坏发生后b值逐步稳定，而含水率与其成负相关。此外，试验揭示了AE信号的多因素演化规律，在振铃计数‒b值空间中，随含水率的降低特征向量逐次向右下方移动，即低含水率试样总是具有更低的b值和更大的振铃计数；在振铃计数‒能量空间中，随含水率增加，结果分布逐次向右上角移动，即能量和振铃计数同时增大；加载速率对结果分布形态亦有一定影响，且剪切速率越大，类间分离度越高。研究成果可为声发射技术在土质边坡滑动预测预警中特征指标选取提供理论依据。关键词：土体剪切;加载速率;含水率;声发射;特征参数202|488|0更新时间：2025-05-20
- “在地震边坡安全评价领域，专家采用概率分析方法，基于随机场技术，系统研究了水平和竖向地震力对无限长边坡可靠度的影响，为地震边坡稳定性评价提供了新思路。”摘要：土体参数的空间变异性对地震边坡安全评价的影响不可忽视，采用概率分析的方法对地震边坡稳定性进行系统性研究十分必要。基于随机场方法分析水平和竖向地震力共同作用对无限长边坡可靠度的影响，并采用确定性分析方法相互验证。对比分析发现，在水平和竖向地震力共同作用下，即使水平地震力系数较小，竖向地震力对无限长边坡的失效概率仍有明显影响。同时，随着水平地震力系数增大，竖向地震力作用对最危险坡度的影响也逐渐增强。结果表明，对地震力作用下的无限长边坡进行可靠度分析时，水平和竖向地震力作用均不可忽略。关键词：无限长边坡;地震力;最危险坡度;可靠度分析;随机场模拟78|76|0更新时间：2025-05-20
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基于人工弹簧模型的周期排桩计算方法与特性 AI导读
“周期性排桩减振体系研究取得进展，专家建立了人工弹簧模型，为隔振减振领域提供新方案。”摘要：周期性排桩作为一种新型减振体系，可实现对振动的抑制甚至隔离，在隔振减振领域具有重要意义。土体中周期性排桩存在衰减域，对处于衰减域内的振动具有明显的隔离作用。本文基于周期理论和能量原理引入人工弹簧模型模拟周期单元边界和桩土密接边界，将边界约束转化为弹簧的弹性势能，以克服传统能量法难以构造满足边界条件位移形函数的问题。扫描波数计算衰减域时，只有周期边界的弹性势能对应的刚度矩阵包含波数项，质量矩阵和其余刚度矩阵不含波数项，不需要重复计算，大幅度减少了计算量。对形函数项数和人工弹簧刚度进行收敛性分析，并与有限元法、平面波展开法对比，证明本文方法不仅具有较高的准确性，还具有更高的计算效率。对比六边形和正方形不同排桩形式发现，当填充率相同时，六边形排桩比正方形排桩的衰减域宽度大；对比管桩和实心桩不同桩型发现，当填充率相同时，管桩的衰减域宽度比实心桩更大。此外，分析填充土体对衰减域的影响发现，衰减域宽度随填充土体密度增大而增大，随填充土体弹性模量增大先增大后减小且在弹性模量约16 MPa时衰减域宽度最大。关键词：岩土工程;减振;周期排桩;衰减域;能量法;人工弹簧183|480|0更新时间：2025-05-20 - “在混凝土损伤分析领域，张-侯损伤计算模型揭示了不同强度混凝土损伤演化规律，为混凝土裂缝模拟提供理论依据。”摘要：混凝土裂缝演化规律的研究一直具有挑战性。为分析不同强度混凝土裂缝贯通与损伤演化的内在规律，基于混凝土塑性损伤（concrete damaged plasticity，CDP）模型的理论框架，结合Sidoroff损伤理论，建立Zhang‒Hou损伤计算模型。该模型能够定量描述混凝土的单轴压缩和单轴拉伸损伤行为，有利于深入研究混凝土裂缝扩展及其损伤演化过程。研究发现：不同强度混凝土的单轴压缩和单轴拉伸损伤演化规律基本一致，并且在损伤演化过程中发现了单轴压缩和单轴拉伸损伤交叉点，对应的损伤分别为0.57和0.62。损伤交叉点是损伤演化曲线从快速发展转向缓慢发展的一个临界点。不同强度混凝土在损伤交叉点前后的损伤演化规律一致。在交叉点前，强度越高，对应的损伤越小；交叉点之后则呈现相反的情况。基于以上发现，根据突变性判据的内涵，将发现的损伤交叉点作为混凝土出现裂缝区域性贯通的临界判据，对应的损伤被解释为量化混凝土裂缝区域性贯通的损伤阈值。进一步地，利用已验证的钢筋混凝土（reinforced concrete，RC）有限元模型，对不同加载位移下RC构件的损伤状态和裂缝贯通区域进行系统分析，验证损伤阈值的合理性。所得结论可为基于连续介质力学的混凝土损伤分析和裂缝模拟提供理论依据。关键词：Zhang‒Hou损伤计算模型;压缩损伤;拉伸损伤;裂缝贯通;损伤阈值345|399|0更新时间：2025-05-20
- “在桩基加固领域，专家研发了桩侧挤密注浆模型装置，揭示了注浆提升摩擦桩承载力的作用机理，为在役桩基桩侧注浆加固提供指导。”摘要：粉质黏土‒粉砂地层桩侧注浆参数设计和桩基加固效果评价是在役桩基加固的关键和难点。针对在役摩擦桩桩侧注浆加固工程，采用桩基模型试验、数值模拟及现场试验，实现粉质黏土‒粉砂地层桩基注浆加固。研发桩侧挤密注浆模型装置，将注浆加固体假设为沿桩长方向的圆柱体，采用圆柱形气囊的横向膨胀模拟桩侧挤密注浆加固方式，揭示桩侧挤密注浆提升在役摩擦桩承载力的作用机理。桩基模型试验中，注浆孔与桩侧距离< 15 cm、注浆压力⩾0.50 MPa时桩基注浆加固效果明显。基于相似原理，通过桩基模型试验建立桩侧注浆加固荷载传递模型；并且，在数值分析软件中嵌入荷载传递模型以实现实际工程条件下桩侧注浆加固数值计算。数值模拟结果表明：桩基荷载传递符合指数模型，数值计算承载力与工程静载试验误差小于5%，具有可靠性。进一步分析加固位置和加固长度对桩基承载力的影响规律，结果表明：桩长40%~90%处加固效果最好，加固段长为4 m时承载力提升幅度10.7%~13.7%，实现粉质黏土‒粉砂地层桩基承载力分析。随着加固长度的增加，桩基的极限承载力逐渐增加，当加固长度超过16 m（约占桩长的70%）时，能够大幅度提升桩中下部的极限摩阻力。研究结果可为在役桩基桩侧注浆加固提供指导。关键词：摩擦桩;挤密注浆;荷载传递模型;数值模拟;承载力86|211|0更新时间：2025-05-20
- “在建筑结构领域，专家提出采用双相型不锈钢管超高性能混凝土柱代替普通碳钢管混凝土柱，通过轴心受压试验验证了其优越的耐腐蚀、承载力和延性性能，为结构安全提供新方案。”摘要：在环境腐蚀介质作用下，普通碳钢管混凝土柱构件的承载力和延性会出现明显的下降，从而危害整个结构体系的安全。为了使钢管混凝土柱在耐腐蚀、承载力和延性方面具有更好的表现，本文提出采用双相型不锈钢管超高性能混凝土柱（UFSST）代替普通碳钢管混凝土柱，并对12根矩形短柱试件进行轴心受压试验。通过对试件破坏模式、荷载‒位移曲线和荷载‒应变行为规律的研究，讨论了3种混凝土强度等级和3种钢管壁厚对矩形UFSST短柱试件轴压承载力性能影响，以及双相不锈钢与超高性能混凝土（UHPC）之间的相互作用。结果表明：矩形UFSST短柱试件破坏模式可分为腰鼓屈曲和剪切破坏，两类破坏均具有良好的变形能力；试件极限承载力随钢管壁厚和混凝土强度增加而提升，钢管约束效应使试件荷载在峰值后随轴向位移增加仍保持相对平稳发展。对比试验结果与现行规范承载力设计公式计算结果发现：在未考虑钢管约束效应的规范中，欧洲规范BS EN 1994‒1‒1计算结果均值与试验结果最接近且偏于安全，可直接用于矩形UFSST短柱承载力估算；考虑了钢管约束效应的中国技术规程T/CECS 952—2021承载力公式计算结果偏于不安全。基于矩形钢管对混凝土的非均匀约束作用，对中国技术规程T/CECS 952—2021公式进行了修正，修正公式的计算结果与试验结果吻合较好，可用于矩形UFSST短柱承载力估算。关键词：超高性能混凝土;不锈钢钢管混凝土;轴压试验;破坏模式;极限承载力144|267|0更新时间：2025-05-20
- “最新研究揭示了混凝土“T”形叠合梁耐火极限的影响因素，并提出了精确计算方法，为叠合梁耐火性能设计提供理论依据。”摘要：本文设计8根混凝土“T”形叠合梁，首先通过耐火试验研究持荷水平、叠合参数及混凝土保护层厚度对叠合梁耐火极限的影响；然后，采用ABAQUS的库仑‒内聚力混合模型，模拟火灾下叠合梁中现浇板与预制板、预制梁之间的接触作用；最后，提出综合考虑持荷水平、叠合参数、跨高比及混凝土保护层厚度的叠合梁耐火极限计算方法。结果表明：持荷水平对叠合梁耐火极限的影响较为显著，持荷水平越高，耐火极限越小；叠合参数对叠合梁的耐火极限影响较小；跨高比对叠合梁耐火极限有一定影响，且随跨高比的增加，梁的耐火极限呈下降趋势；随混凝土保护层厚度的增加，耐火极限趋于线性增长。模拟与试验结果对比表明，采用库仑‒内聚力混合模型可较准确地模拟叠合梁耐火性能。本文提出的叠合梁耐火极限计算方法具有较高的精确度，其公式值与试验值误差约为3%~11%，可为后续叠合梁耐火性能设计提供理论依据。关键词：装配式混凝土叠合梁;火灾;裂缝;温度场;耐火极限151|266|0更新时间：2025-05-20
- “在桥梁工程领域，专家研究了斜拉桥混合塔结合段受力特点，为桥梁设计提供新思路。”摘要：为探究斜拉桥混合塔结合段在偏心荷载作用下的受力特点及传力机理，以福安市栖云大桥混合塔的钢‒钢壳混凝土结合段为研究对象，借助试验与数值分析手段，明确结合段在偏心荷载作用下的受力性能与传力机理，并对结合段传力效率的影响因素进行参数分析。研究表明：后承压板式的斜拉桥混合塔结合段安全系数高，工作性能可靠，应力水平较低；竖向偏心荷载作用下，结合段受力性能符合偏心受压构件的受力特点，应变在截面上呈对称分布；结合段构件传力顺畅，荷载传递效率受承压板厚度及剪力连接件抗剪刚度的影响较大，传递效率随着承压板厚度或剪力连接件抗剪刚度的增大呈现先增大后趋于稳定的规律，当剪力键刚度增大至原设计抗剪刚度10倍以上或承压板厚度
土木工程
- “在水动力学领域，专家利用Hydro 3D开源代码，基于浸没边界法的LES技术，构建了连续分布植物斑块的数学模型，为明确河湖水位变化过程中植物斑块周围水动力特性提供参考。”摘要：河湖中存在大量连续分布的植物斑块，水位发生变化时斑块与河岸之间距离随之改变，进而影响流场结构。为明确水位变化过程中连续分布植物斑块周围的水动力特性，利用Hydro 3D开源代码，采用基于浸没边界法的LES技术，构建了连续分布的圆形刚性挺水植物斑块的数学模型，并通过试验数据验证了数学模型的准确性，并以此为基础开展3维水动力特性研究。结果表明：连续分布的植物斑块之间存在遮蔽效应，斑块后方出现低速区，水流向两侧偏转产生横向出流，斑块内单个植株没有表现出明显的群体效应；剪切作用使高湍动能区域位于斑块两侧，下游斑块的存在破坏了上游斑块后方的尾涡结构；当植物斑块内固体体积分数Φ为0.17时，斑块下游水流呈现出漩涡状结构，有利于在斑块下游富集营养物质；植物斑块与边壁之间的距离（S）显著影响了斑块周围的流场结构，随着S的减少，岸边流速降低，减弱了水流对河岸的冲刷作用，同时，连续分布的植物斑块周围和内部涡结构的强度和完整性逐渐减小；Φ由0.17降低为0.05时，上游斑块遮蔽效应减弱，在斑块后方产生了长度与植被斑块直径（D）相近的涡旋空白区，在斑块尺度上无法形成稳定的涡结构，仅在植株尺度上存在少量涡。研究成果为明确河湖水位变化过程中植物斑块周围水动力特性提供了参考。关键词：植物斑块;大涡模拟;水力特性;湍动能;涡旋结构102|111|0更新时间：2025-05-20
- “轴向中空壁管结构创新研究取得进展，分析了不同孔形对管道性能的影响，为结构设计提供技术支撑。”摘要：轴向中空壁管具有节省材料、轻便易施工、成本低等众多优点，对其进行结构创新可进一步提高其优势。基于外压、内压、抗冲击和埋地模型试验及仿真分析，分析拱形孔轴向中空壁PVC管的基本受力特性，再通过有限元对不同孔形的结构壁管和实壁管进行对比分析，研究结构壁孔形的影响机制，最后分析管壁布局形式对管道刚度和强度性能的影响。结果表明：随着变形的增大，实壁管外压承载力与结构壁管的比值逐渐增大，说明结构壁管刚度退化较快；外压、内压、抗冲击和埋地力学性能均表明管壁的孔形具有圆形孔>拱形孔>矩形孔的效果；圆孔中空壁管截面惯性矩相对较大，抗变形能力在中空壁管中最高；孔心偏内可提高刚度；由于轴向中空壁管的特殊受力形式，圆孔中空壁管的孔角弧长增加有效壁厚，且减少应力集中，因此荷载作用下应力相对较低。最后得出，轴向中空壁从结构上来说宜优先选择圆孔结构，根据不同的主导工况选择孔数量和孔心偏心距可进一步提高结构性能。本研究可为中空结构壁管的结构设计提供技术支撑，发挥结构壁管道的优势，增加排水管道的种类。关键词：轴向中空壁管;PVC;力学性能;管壁布局;结构优化78|96|0更新时间：2025-05-20
- “在长江流域泥沙冲淤特性研究领域，专家基于Delft3D模型，模拟采砂活动对沙市河段泥沙冲淤的影响，为长江流域河床调整研究提供新思路。”摘要：以三峡工程为核心的梯级水库群联合调度运用改变了坝下游水沙条件，引起长时间、长距离的冲淤调整，尤其是近坝段沙质河床调整显著。长江沿线经济建设的飞速发展促进了对长江流域江砂资源的需求，坝下游采砂活动使得近坝段河床冲淤、洲滩调整过程更为复杂。为探究采砂对坝下游沙质河段泥沙冲淤特性的影响，以坝下游沙市河段为例，基于Delft3D建立了平面2维水沙数值模型，模拟了采砂活动影响下河段泥沙冲淤变化过程，分析了采砂前后河段冲淤分布、含沙量分布、冲淤量变化等。结果表明：河槽内百万m3量级采砂坑对其上下游约1 km范围内泥沙冲淤变幅略有影响，幅度为-0.1~0.1 m；对整个河段冲淤特性影响较小，采砂前后河段整体冲淤量变化约为6%；采砂坑恢复能力与该河段来水来沙关系密切，正常水文年的年均回淤率为10%~25%，而在异常水文年（大水大沙）的年均回淤率可达50%，其恢复周期约为4~10 a。关键词：沙市河段;采砂活动;泥沙冲淤;采砂坑恢复能力;三峡大坝坝下游河段126|461|0更新时间：2025-05-20
水利工程
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基于零值域分解的深度图像压缩感知重建 AI导读
“在图像压缩感知领域，RND-Net通过零值域分解和深度学习，显著提升了图像重建质量和速度。”摘要：图像压缩感知能从低采样观测中重建出高质量图像。将深度学习应用于图像压缩感知，可显著提高图像重建质量。然而，基于深度学习的图像压缩感知方法存在模型可解释性差、结构盲目设计而影响重建性能的问题。针对这些问题，提出了一种基于零值域分解的深度图像压缩感知方法（range‒null space decomposition based deep image compressive sensing network，RND‒Net）。该方法通过全局卷积采样的方式稀疏感知图像的特征信息，通过学习信号相关的采样矩阵，使采样值包含更丰富的图像特征，且相较一般的逐块采样方式，在全局层面上的采样可明显减少块状伪影；基于零值域分解的数学表示，将采样与重建过程转化为端到端深度学习模型，借助深度神经网络拟合所涉及的线性或非线性运算，相比传统方法缩短了模型推理时间，提升了图像重建能力。上述将数学先验知识有效融入数据驱动的方法称为协同驱动，既充分利用了数学先验知识，强化了模型的可解释性，使模型结构更易于设计，又发挥了以深度学习为代表的数据驱动方法的自主寻优能力，相比其他深度压缩感知方法更易于获得全局最优解。在多个测试集上的实验证明，RND‒Net与目前图像重建能力较好的算法相比显著提升了图像重建质量，减少了单幅图像重建时间。当采样率为0.1、测试集为BSDS68时，RND‒Net比AutoBCS在峰值信噪比（PSNR）上平均高1.02 dB。在测试集Set14上，RND‒Net对于混合驱动的GPX‒ADMM‒Net的平均PSNR和结构相似性指数（SSIM）增益分别为1.15 dB和0.051 8；重建单幅图像时，RND‒Net比GPX‒ADMM‒Net快约0.104 9 s。关键词：图像压缩感知;深度学习;图像重建;零值域分解;协同驱动271|773|0更新时间：2025-05-20 -
基于混合差分进化与鼠群优化算法的飞行冲突解脱方法 增强出版 AI导读
“最新研究提出混合差分进化鼠群优化算法，有效解决多航空器飞行冲突解脱问题，提高空中交通流量和飞行安全。”摘要：飞行冲突解脱是提高空中交通流量、降低飞行延误以及确保飞行安全的关键。针对差分进化算法（differential evolution，DE）在解决多航空器飞行冲突解脱问题时存在的搜索速度慢、求解精度低、易陷入局部最优的不足，结合差分进化算法和鼠群优化算法（rat swarm optimizer，RSO）的优势提出一种混合差分进化鼠群优化算法（HDERSO）。HDERSO在DE的基础上融入了RSO的寻优机制，并基于不同进化阶段的需求，采用选择概率自适应调整算法所需的后代生成策略，为搜索过程提供方向性指导，避免了寻优盲目性和无效性。提出的算法能够在进化前期利用DE的全局搜索能力加强对整个解空间的探索，降低早熟收敛的风险；在进化中后期该方法充分利用RSO的局部搜索能力加快收敛，提高了计算速度和寻优精度。在29个IEEE CEC2017基准测试函数上的实验结果表明，所提方法具有较强的收敛性能和较高的寻优效率。进一步构建基于最小化航迹偏移距离的飞行冲突解脱模型，设计多种具有不同冲突特征的典型飞行场景，并综合航向调整、速度调整及复合调整3种冲突解脱策略对HDERSO的解脱性能进行仿真验证。结果表明，所提方法能够有效地解脱飞行冲突，求解质量高、收敛速度快，显著优于对比算法，是一种简单、有效的冲突解脱方法。最后，针对不同的冲突场景多角度分析了3种冲突解脱策略的优先级。关键词：飞行冲突解脱;差分进化算法;鼠群优化算法;冲突解脱策略216|353|0更新时间：2025-05-20 - “在无人机航拍图像小目标检测领域，专家提出了基于YOLOv7-tiny带ConvMixer检测头的算法，有效提升了检测准确性和实时性能。”摘要：无人机航拍图像目标检测是无人机应用的一项重要技术，针对无人机航拍图像中目标尺度变化大、小尺寸目标分布密集、背景复杂而导致的漏检和误检问题，本文提出一种基于YOLOv7-tiny带ConvMixer检测头的无人机航拍图像小目标检测算法。首先，将激活函数LeakyReLU替换为SiLU，弥补LeakyReLU缺少的非线性表达，提升模型训练时的收敛速度与模型泛化能力；其次，为了增强对多尺度目标的特征提取能力，额外设计了小目标检测层，并衍生出一个微小目标检测头，增大了模型感受野，更好地解决目标尺度剧烈变化带来的大尺度方差问题，提升了小目标的检测能力；此外，在预测头部分集成ConvMixer层，ConvMixer中的深度卷积和逐点卷积有助于找到传递给预测头的特征信息中的空间和通道关系，提升对微小目标的处理能力；最后，将YOLOv7-tiny的耦合检测头替换为更高效的解耦头，对定位与分类任务解耦出单独的特征通道，增强对目标的分类和定位能力。为了全面验证每个改进点的有效性，本文从两个方向设计了消融实验，并对比分析了改进算法与其他算法的检测性能。实验结果表明，本文算法在Visdrone2021数据集上平均精度均值（mAP）达到40.9%，较基线算法提升了3.7%，模型内存为28.2 MB，检测速度达到35.8 帧/s，改进算法综合性能与对比的主流先进算法相比更优。通过检测效果分析可知，本文算法在无人机航拍图像检测上 的误检和漏检问题得到较大改善。综上，本文算法的准确性和实时性能胜任航拍图像小目标检测任务。关键词：无人机航拍图像;小目标检测;SiLU;ConvMixer;更高效的解耦头721|567|0更新时间：2025-05-20
- “在飞机地面维护工卡识别领域，专家提出了多分支卷积与特征融合提取结构，显著提升了识别精度和速度，为特定领域应用提供了有效解决方案。”摘要：飞机地面维护工卡是维修操作和归档的重要依据，分步完成其手工填写和数字化存储具有重要价值。为减少飞机运行安全隐患，受行业规范限制，工卡通常设计成可离线部署工作的识别模型。工卡书写不但字符类别数目多，还存在大量汉字、英文混用情形，导致字符特征提取困难且识别精度不高。为了针对性地提升平均识别准确率和速度，减少结构相似字、结构复杂字等的错误识别，本文提出一种多分支卷积与特征融合提取结构。利用深层卷积的多尺度特征提取优势，引入改进的重参数化多分支结构来改善图像全局、局部特征提取效果；采用全卷积实现区域空间特征与图像深层特征融合，在分类过程中，提出融合全卷积分类器结构，依据字符特征复杂程度不同自适应分类，改善相似字与复杂字类间、类内的分类识别效果。与主流的手写字识别方法相比，改进后网络结构的存储大小为69.1 MB；在汉字数据集上的实验表明，识别精度与速度均大幅提升，模型首次预测准确率和前5次预测准确率分别达到97.50%和99.79%。模型对相似字符、中英文字符的识别模型优势明显，在包含了中英文和数字的数据集上，改进后结构存储大小为69.2 MB，实验结果中首次预测准确率达到97.23%，推理速度达到1 400 张/s，对飞机地面维护工卡识别等特定领域有一定价值。关键词：脱机手写汉字识别;全卷积;重参数化结构;空间特征融合;重参数化多分支卷积算法149|167|0更新时间：2025-05-20
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分布式超声波探测2维气体温度场方法研究 AI导读
“在航空复合材料部件成型固化领域，专家建立了分布式超声波探测2维气体温度场方法，为准确测量大型空间构件成型气体温度场提供解决方案。”摘要：在现有的热压罐中，设备主要使用若干温度传感器来实现复材构件成型温度控制，但这种点测的方式难以实现空间温度场的测量，同时，这种接触式测温方式会直接影响模具和构件接触面温度分布。这些局限性大大影响了构件成型的品质，准确测量大型空间构件成型气体温度场成为航空复合材料部件成型固化亟需解决的难题。为此，本文开展分布式超声波探测2维气体温度场方法研究。首先，通过数值仿真进行热压罐中的超声传播特性分析研究，并在此基础上依据时移特性建立分布式超声气体测温模型；其次，从热压罐实际工况出发，发展基于全局径向基函数（LQ）和奇异值分解（SVD）的2维气体温度场重建算法（LQ‒SVD），并通过和其他几个常见温度场重建算法作对比及带噪重建的方式进行该算法的考核与精度分析。数值模拟和热压罐现场实验表明：当温度场发生变化时，超声在热压罐中的传播会出现明显的时移特性；以该时移特性建立的测温模型可有效描述温度分布变化与超声传播时间的关系；LQ‒SVD重建算法在热压罐工况下具有较高精度和抗噪性，在数值模拟中该算法抗噪性较强且和其他算法相比具有更低的重建均方根误差，在实验验证中重建值和真值吻合较好；本文建立的分布式超声波探测2维气体温度场方法可较为准确地测量出大型空间2维气体温度场。关键词：超声气体测温;分布式;2维气体温度场;温度场重建;径向基函数124|117|0更新时间：2025-05-20
计算机科学与技术
- “在激光选区熔化技术领域，专家建立了Ti6Al4V粉体3维瞬态热流场数值模型，揭示了成型件冶金缺陷的形成机理与抑制方法，为优化加工参数提供指导作用。”摘要：激光选区熔化技术（SLM）的成型质量受各种因素影响，其中，工艺参数对成型件的冶金缺陷影响最为显著，而熔池特性的研究则是判断激光增材制造成型质量的有力手段。本文建立SLM成型Ti6Al4V粉体3维瞬态热流场数值模型，利用优化后的数值模型分析熔池的动态演变机制，并在计算流体动力学中利用无量纲数定量描述工艺参数固定情况下熔池的动态演化，结合数值模拟和仿真实验分析球化、孔洞、黏粉和飞溅等缺陷形成机理，探究线能量密度和体能量密度对成型缺陷的影响规律，揭示SLM成型件冶金缺陷的形成机理与抑制方法，并提出一种“工艺参数‒熔池特征‒成型质量”一体化的方法预测成型质量。此外，本文还分析Ti6Al4V的加工工艺参数与熔池特征和增材制造成型质量的影响关系，包括关键加工参数对熔池热流场的影响，通过结果对比来探究工艺参数对加工质量的影响规律，为优化加工参数提供指导作用，节省大量的时间和成本。结果表明：熔池的主要传热方式为热对流，熔池演变的主要驱动力是蒸发反冲压力、表面张力和马兰戈尼剪切力。随着能量密度的降低，熔池流动性减弱，熔池尺寸表现出一定的规律性。熔融金属在表面张力的驱动下，往往会降低表面能凝固成球状，导致逐层成型后块体内部形成大量孔洞缺陷，严重影响试样的力学性能。因此，为获得力学性能良好的试样，必须精确控制能量密度，防止熔池流动性变化导致内部孔洞缺陷的形成。关键词：选区激光熔化;熔池;Ti6Al4V;加工缺陷;工艺参数571|381|0更新时间：2025-05-20
- “在机器人打磨领域，专家提出了一种非线性自抗扰控制算法，有效提高了机构恒力控制性能，为打磨作业质量与效率提升提供了解决方案。”摘要：在基于气动末端柔顺机构的机器人打磨作业中，机构恒力控制性能直接影响打磨质量和效率。为了提高机构恒力控制性能，针对末端柔顺机构气动系统气体压缩、比例阀死区、气缸活塞摩擦力等非线性因素以及机构姿态变化对打磨端输出力的影响，提出一种融合重力补偿、死区补偿及LuGre摩擦模型补偿的非线性自抗扰控制算法。该算法采用跟踪微分器对输入信号进行过渡，利用扩张状态观测器对系统的总扰动进行观测，通过非线性状态误差反馈控制规律进行反馈和总扰动补偿；分析打磨装置所受重力在不同打磨角度下对输出力的影响，通过试验获得比例阀进气和排气的最小工作电压，基于LuGre摩擦模型通过试验拟合出气缸的非线性摩擦力，在此基础上设计重力、比例阀死区和气缸摩擦力补偿，而后在所搭建的实验台上开展多工况模拟实验。实验结果表明：所设计控制器在50 N加载下的平均误差为0.21 N，小于比例积分微分（PID）控制的0.27 N；在打磨角度从0°至75°变化的50 N加载中，打磨端输出力的误差最大为1.44 N；在存在干扰的50 N加载下的最大误差为7.24 N，小于常规自抗扰控制的11.79 N和PID控制器的14.77 N。该控制算法相对于传统PID控制具有更好的鲁棒性、跟踪性和抗干扰能力，而且针对打磨姿态变化的末端输出力有较好的补偿效果，提高了系统的恒力控制性能。关键词：力控制;气动系统;LuGre摩擦模型补偿;重力补偿;自抗扰控制495|308|0更新时间：2025-05-20
- “在实时磁共振引导的高精度脑深部刺激手术机器人领域，研究了超声电机与本体材料的MRI兼容性，为优化设计提供依据，为其他MRI环境下机电产品提供参考。”摘要：针对实时磁共振引导的高精度脑深部刺激（DBS）手术机器人关键器件——两种型号的超声电机（以下简称60电机与30电机）及机器人本体预期使用的材料，以标准水膜的磁共振成像（MRI）质量为参照，测试并研究分析超声电机与本体材料的MRI兼容性。首先，在不同工况下测试超声电机对MRI的影响：在3.0 T磁共振环境下，分别将两种电机放置于磁共振扫描腔体内，驱动设备置于扫描室外，通过穿墙屏蔽电缆控制电机运转，此时，60电机可与MRI同步工作且不会使其产生伪影和噪点，而30电机工作时则会对MRI造成严重影响；在1.5 T磁共振环境下，将驱动设备置于扫描室内，两种电机运转时，均会使MRI产生明显伪影和噪声，两种电机待机时，不会对MRI造成影响，因此，电机与MRI可通过轮流工作的方式达到兼容目的。然后，测试分析MRI对电机性能的影响，结果表明在磁共振环境下，两种超声电机的运动控制均不受太大影响，与非磁共振环境对比，位置控制精度基本相同。接着，对机器人本体选用的材料进行测试，结果表明这些材料均与MRI兼容。最后，通过研究分析提出减少设备对MRI干扰的措施，有望进一步提高MRI信噪比，防止产生伪影。研究结果不仅能为DBS手术机器人的优化设计提供依据和支撑，还可为其他在MRI环境下工作的机电产品提供工程技术参考。关键词：脑深部刺激;手术机器人;MRI兼容467|438|0更新时间：2025-05-20
机械工程
- “在去除染料废水中刚果红领域，研究人员制备了一种复合材料吸附剂，具有良好吸附性能，为制备去除染料废水中刚果红的吸附剂提供参考。”摘要：为去除染料废水中的刚果红（CR）分子，以假酸浆、聚丙烯酰胺（PAM）和改性石墨为原料，采用冷冻干燥法制备了一种复合材料吸附剂，通过扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和Zeta电位对复合材料进行了表征，研究了pH、加入量、吸附时间、温度和溶液浓度对其吸附CR性能的影响，并利用吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学研究了吸附过程，并分析了重复利用性。材料表征结果表明：所制备复合材料具有较好的空间结构，表面粗糙不均且存在大量活性位点和多种官能团，有明显的褶皱，比表面积较大。吸附实验结果表明：pH是影响复合材料对CR的吸附性能的主要因素，复合材料对CR的吸附性能在酸性和中性溶液中较好，碱性条件下较差；当溶液pH=7时，CR去除率可达89.6%；初始溶液浓度为80 mg/L时，随吸附剂投入量增加，CR去除率由76.5%提高至86.6%；当初始溶液浓度为100 mg/L及复合材料投入量为100 mg时，吸附平衡的时间约为826 min，CR去除率为84.5%；复合材料对CR的吸附属于放热过程，在303~323 K温度范围内，复合材料对CR的吸附性能随温度的增加而降低。吸附动力学分析结果表明，复合材料对CR的吸附符合伪1级动力学模型。等温线分析结果表明，吸附反应更加符合Freundlich等温线模型，吸附过程主要发生在复合材料的非均相吸附位点上，且以化学吸附为主。热力学分析结果表明，复合材料对CR的吸附是自发的放热过程。重复利用性分析研究表明，所制备的复合材料具有良好的重复利用性。所制备复合材料吸附剂对刚果红具有良好的吸附性能，为制备去除染料废水中刚果红的吸附剂提供了参考。关键词：假酸浆;聚丙烯酰胺;改性石墨;吸附性能;刚果红100|68|0更新时间：2025-05-20
- “科技媒体新闻记者报道：研究者基于不同材料模型，推导矫直弯曲过程中的曲率-弯矩关系，并通过实验与仿真验证了理论模型的准确性，为新材料矫直设备设计提供理论支持。”摘要：本文基于理想弹塑性、双线性强化和幂强化材料模型，推导3种材料模型在矫直弯曲过程中的曲率‒弯矩关系，并通过曲率积分法构建多辊矫直的求解模型，并以Q690材料的拉伸及矫直实验为例，结合ABAQUS有限元仿真进行验证。结果表明：随着双线性强化系数
材料科学与工程
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