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3米口径缠绕肋式反射面设计及样机验证 AI导读
“在空间可展开天线领域，提出了一种X波段3米口径缠绕肋式反射面方案，通过优化设计，实现了轻量化和高收纳效率，为天线结构设计提供新思路。”摘要：针对空间可展开天线结构轻量化、高收纳效率的发展趋势，提出了一种适用于X波段的3米口径缠绕肋式反射面方案，包括中心体、缠绕肋、金属网面、网面边索及锁定与释放装置，并对其收展方式以及形面精度的实现和保持进行了分析和样机验证。缠绕肋采用轻质高强高刚度的CFRP豆荚杆，利用超薄预浸料进行［45°/-45°/-45°/45°］铺层截面设计。提出了带缠绕引导件的缠绕收拢方式，并对缠绕应力进行了分析以保证缠绕肋的缠绕性能。根据X波段对形面精度的要求，通过理论估算选定反射面焦径比为0.55，缠绕肋数量为36根。在反射面的网面及边索张拉下，缠绕肋会产生一定程度的弹性变形，通过找形分析得到成形后的反射面形状，形面精度为1.51 mm。以反射面形面精度最优为目标，通过找形分析以及遗传算法对缠绕肋形状进行优化并得到最优曲线方程，优化后反射面形面精度为0.78 mm。设计并制作了1台反射面原理样机，并进行了收展试验、基频测试及形面精度测试。反射面原理样机重约6 kg，可缠绕收拢于直径0.7 m，高0.15 m的空间内，解锁后通过缠绕肋释放弹性能展开并张紧网面，展开状态基频为1.69 Hz，与数值分析结果吻合良好。长期收拢以及重复收展的多次形面精度测试结果表明，反射面原理样机重复精度良好且形面精度RMSE值均小于1 mm，基本达到形面精度设计目标。关键词：缠绕肋;反射面;可展开天线;CFRP豆荚杆;形面精度;样机验证2|0|0更新时间：2025-03-26 - “在人机交互领域，研究人员开发出一种高性能柔性应力传感器，以天然多孔丝瓜为基体材料，碳纳米颗粒/多壁碳纳米管多维度复合材料作为导电涂层，具有导电各向异性。实验结果显示，该传感器在不同应力范围内表现出高灵敏度，低检测极限，快速响应/恢复时间，并在循环加载下保持良好一致性。此外，传感器在加密通讯和人体关节运动检测等领域的实际应用也得到了展示，展现了其在多维可穿戴电子产品和智能机器人方面的潜在应用。”摘要：柔性应力传感器是实现机器人智能感知和人机自主交互的关键部件。针对人机交互领域对具有高灵敏度、宽量程、响应时间短等高性能柔性应力传感器的等迫切需求，提出由天然多孔丝瓜为基体材料，碳纳米颗粒/多壁碳纳米管（CN/MWCNTs）多维度复合材料作为导电涂层，具有导电各向异性的柔性应力传感器，并讨论了电极布置方式对传感器灵敏度的影响。实验结果表明，在应力范围在0~15kPa、15~35kPa和35~70kPa范围内传感器灵敏度分别为3.63kPa-1、6.89 kPa-1和2.78kPa-1。同时，该传感器拥有0.26N（6.5Pa）的低检测极限和48ms/80ms的快速响应/恢复时间，并且在40kPa应力下循环加载10000+次输出曲线振幅和波形均保持了良好一致，证明了该传感器的良好性能。最后，传感器在加密通讯和人体关节运动检测等领域的实际应用也得到了展示，表明其在多维可穿戴电子产品和智能机器人方面的潜在应用。关键词：柔性应力传感器;多壁碳纳米管;碳纳米颗粒;各向异性传感器4|0|0更新时间：2025-03-26
- “在车路协同领域，研究者提出了基于改进YOLOv5和CombineSORT的图像识别及跟踪方法，显著提升了路侧感知及跟踪的准确性，为车联网建设提供了新方案。”摘要：路侧视觉感知是车路协同的重要技术手段。针对图像中因目标较小或被遮挡而导致识别及跟踪精度不足的问题，提出一种基于改进YOLOv5和CombineSORT的图像识别及跟踪方法。该方法主要采用MFE来优化YOLOv5的FPN，同时改进损失函数并进行网络剪枝；此外基于DeepSORT跟踪框架，集成StrongSORT和Bot-SORT的特征网络及联合相似度矩阵，并以多项式拟合替换卡尔曼滤波，提出CombineSORT跟踪算法。由此显著增强了模型对目标细节特征的提取能力，提升了路侧感知及跟踪的准确性。试验数据表明，该方法对于高流量十字路口的路侧交通目标感知具有明显优势，且同时能兼顾检测精度和运算效率，因此在车联网建设中具有良好的应用前景。关键词：车路协同;路侧感知;图像识别;YOLOv5;CombineSORT1|0|0更新时间：2025-03-26
- “在抑郁症检测领域，研究者提出了基于深度卷积生成对抗网络的数据生成和分类-回归网络的抑郁检测模型，有效提升了检测准确率和预测精度。”摘要：为了改善基于语音的抑郁症检测研究中存在的特征提取繁杂、数据扩充方式较为单一以及回归预测时预测偏差不可控的问题，本文从特征构建、数据增强以及网络架构三个方面进行改进，提出一种基于深度卷积生成对抗网络进行数据生成和分类-回归网络的抑郁检测模型。特征构建部分，构建具有时频特性及线性、非线性特性的二维特征图以充分表征抑郁症。数据增强部分，提出双路深度卷积生成对抗网络进行数据增强，增加特征图的多样性以提高模型的鲁棒性及泛化性；并基于空间特性和频域特性两方面提出评价指标对生成特征图进行筛选，保留生成的高质量特征图。网络架构部分，提出分类-回归网络，通过减小预测置信区间降低预测偏差；针对分类网络中的残差网络，引入多尺度卷积以增强特征间的信息交互，使残差网络充分感知特征图中所蕴含的多层次信息。本文采用准确率、均方根误差（RMSE）和平均绝对误差（MAE）作为分类、回归网络的评价指标，最终在AVEC2014数据集上，四分类准确率达到了94.73%，RMSE和MAE分别为4.55和1.11，相较于现有的抑郁检测模型，本文模型具有明显优势。关键词：语音;抑郁症检测;生成对抗网络;分类-回归;残差网络1|0|0更新时间：2025-03-26
- “在煤矿开采领域，专家提出了掘锚机健康状态监测方法，集成深度学习与三维可视化技术，为煤矿掘进设备剩余寿命预测与健康状态监测提供理论基础。”摘要：在复杂且恶劣的煤矿开采环境中，掘锚机承受着高强度载荷，故障频发，如何有效监测其健康状态并确保其正常运行已成为日益凸显的问题。本文集成深度学习与三维可视化技术，提出了一种掘锚机健康状态监测方法。基于深度学习方法构建了融合堆叠降噪自编码器（Stacked Denoising Auto Encoder， SDAE）的双时间长度Transformer（Dual time-length Transformer， DT）剩余寿命预测模型（SDAE-DT Net），将数据中不同序列长度的特征有效结合，通过SDAE改进后抑制噪声干扰，使用粒子群算法（Particle Swarm Optimization， PSO）获得最优超参数，利用煤矿实际生产数据集和IMS数据集验证所提模型的预测效果。在此基础上，采用三维建模技术构建了掘锚机的三维模型，提出了数据交互的掘锚机三维可视化健康状态监测方法，结合实例开发了掘锚机三维可视化健康状态监测系统，实现了综合采煤工作面与三维可视化模型的数据映射，验证了所提方法的正确性和可行性。研究结果为煤矿掘进设备剩余寿命预测与健康状态监测提供了理论基础。关键词：掘锚机;三维可视化;健康状态监测;剩余寿命预测;Transformer模型0|0|0更新时间：2025-03-26
- “在轻量化电极设计领域，专家提出了金属橡胶电极设计方案，优化了铍铜/不锈钢丝混合质量比，拓宽了刚度范围并提高了导电性能，为金属橡胶轻量化电极设计与应用提供了新思路。”摘要：随着无人机、卫星用太阳能电池板的广泛应用，电极的轻量化设计成为工业重要需求。本文以一种具有优异隔振性能的弹性多孔纯金属材料金属橡胶作为电极材料，提出轻量化的电极设计方案，通过铍铜/不锈钢丝混合配比的设计，确定编织毛坯网的制备方法，以隔振性能和导电性最优为目标，实现了铍铜/不锈钢丝混合质量比优化的金属橡胶电极设计。通过金属橡胶电极试件刚度、耗能和导电性能测试试验，表明混合型金属橡胶相比单一的不锈钢丝、铍铜丝金属橡胶，刚度范围拓宽45％，导电性能增大一倍。在此基础上利用并联弹簧等效模型和立方体单元格方法，提出了混合质量比铍铜/不锈钢丝的刚度模型和电导率模型，利用准静态压缩力试验和电阻测试试验，验证了模型的可靠性，实现了不同质量比金属橡胶加载力-位移曲线预测和电导率预测，研究为金属橡胶轻量化电极设计与应用提供了新思路。关键词：金属橡胶;电极;隔振;刚度;电导率0|0|0更新时间：2025-03-26
- “在自动驾驶领域，研究人员提出了GFFIE-Net，有效解决了行人遮挡检测难题，为智能监控提供新方案。”摘要：随着行人检测技术在自动驾驶、机器人导航系统及智能监控等领域的广泛应用，对检测精度的要求日益提高。然而，在现实场景下行人遮挡问题突出，当严重遮挡时目标可视范围急剧减小，行人特征大量缺失，致使检测器难以有效区分目标与背景。针对此问题，创新性地提出了全局特征聚焦与信息增强网络（GFFIE-Net），通过设计特征增强模块和分级融合机制，致力于解决行人遮挡检测难题。具体而言，针对主干网络输出的多个不同分辨率特征图，首先通过卷积注意力模块（Convolutional Block Attention Module， CBAM）动态调整特征图各通道与空间位置重要性，强化关键区域特征信息并抑制背景噪声，使网络聚焦目标区域；随后，顺序级联Mamba模块对聚焦去噪特征图进行全局信息的建模，提取被遮挡行人周围上下文信息，结合行人可见特征进行完整推理；最后，设计分级特征融合机制，高效融合高级语义信息与位置细节信息，以实现特征图间的多尺度信息交互。实验结果表明，在CityPersons数据集的严重遮挡子集上，MR-2指标达到了43.7%，相比基线算法提升了4.4%；在Caltech严重遮挡子集上，MR-2指标达到33.6%；在CrowdHuman数据集上，MR-2指标达到了43.2%，性能超过了一些主流算法。通过可视化分析进一步证明GFFIE-Net具有高效处理行人遮挡的能力。关键词：行人检测;Mamba;特征增强;CBAM0|0|0更新时间：2025-03-26
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柔性关节空间机械臂的自适应积分滑模控制 AI导读
“在柔性关节空间机械臂控制领域，专家提出了基于奇异摄动分解和双状态观测器的自适应积分滑模控制器，有效提升了跟踪控制性能和鲁棒性。”摘要：针对非线性关节摩擦和外部负载扰动显著削弱柔性关节空间机械臂（FJSM）控制跟踪性能的问题，提出了一种基于奇异摄动分解和双状态观测器的自适应积分滑模控制器（AISMC）。首先，基于奇异摄动理论对刚柔耦合系统进行分解，得到两个不同时间尺度的二阶子系统。随后，设计AISMC以实现高效跟踪控制。该控制策略基于双状态观测器构建积分滑模面，避免了对 FJSM 系统中速度和加速度的测量要求，从而有效降低振颤现象。此外，针对FJSM中的慢速和快速子系统，提出了一种开关增益的自适应律，消除了了解外部扰动上限的要求。通过Lyapunov定理，验证了整个FJSM系统的闭环稳定性。仿真实验结果表明，所提出的控制方法具有较好的跟踪控制性能以及良好的鲁棒性。关键词：自适应积分滑模控制器;柔性关节;奇异摄动分解;状态观测器;关节摩擦0|0|0更新时间：2025-03-26 -
柔性可穿戴康复手套的设计和实验研究 AI导读
“在康复科技领域，研究者提出了一种新型柔性康复手套，利用形状记忆合金丝驱动，通过实验验证了其康复效果和助力性能。”摘要：针对传统康复手套结构复杂、体积笨重等问题，提出了一种基于形状记忆合金（shape memory alloy ，SMA）丝驱动的手部柔性康复系统。首先，根据SMA的电热驱控特征，搭建了性能测试平台，分析了SMA丝在不同条件下的驱动特性，验证了SMA丝作为驱动器在柔性康复手套中的可行性；其后，基于人手骨骼运动机理和手部康复需求分析，设计了可穿戴柔性康复手套；建立了手部康复装置的控制模型，基于SMA丝自感知特性，设计前馈控制和基于位移反馈的PID控制策略，并仿真分析了不同输入信号下SMA丝驱动器的控制效果，验证了控制模型的合理性；最后，搭建了样机实验平台，进行了主被动康复训练和辅助抓握实验，实验结果表明，该柔性康复手套可以满足手部关节的屈/伸康复运动，具备较好的康复和助力效果。关键词：康复手套;柔性驱动器;形状记忆合金丝;电热驱动5|1|0更新时间：2025-03-26 - “在重频工况下，脉冲变压器磁芯剩磁对输出参数及损耗的影响研究取得进展，专家建立了磁芯复位模型，为改善变压器输出性能提供参考。”摘要：重频工况下，脉冲变压器磁芯会产生不同的初始剩磁，影响磁芯的磁化过程，从而影响其输出脉冲参数及损耗，基于此，开展了磁芯剩磁对脉冲变压器输出参数及损耗的影响研究。首先，通过理论分析了剩磁对磁芯磁化过程和输出参数的影响。接着，通过双绕组法测试磁芯脉冲磁化特性，根据测试结果结合智能算法进行磁芯的J-A参数辨识。然后，利用COMSOL有限元仿真软件建立脉冲变压器的场路耦合仿真模型，并将辨识结果用于定义磁芯的非线性磁化过程，经实验验证仿真模型的准确性后，将其用于脉冲变压器剩磁对磁芯磁饱和过程以及输出参数、损耗的仿真分析，并利用该模型对不同复位电压下及剩磁状态的磁芯复位过程进行了计算分析。研究表明：磁芯饱和时，磁导率降低，励磁电感和耦合系数降低，损耗增加。磁芯剩磁为正值时，随着剩磁Br的增大，因ΔB减小，磁芯饱和过程加快，磁芯磁导率降低，磁滞损耗占比增大，磁芯总体损耗增加，导致能量传输效率降低，脉冲变压器输出电压幅值降低，前沿减小；磁芯剩磁为负值时，因ΔB增大，磁芯饱和时刻滞后，总能量损耗减小，能量传输效率增大，脉冲变压器输出电压幅值可增大至最大幅值，前沿与脉宽相比于磁芯无剩磁时增大。为了减小脉冲变压器在高频运行时的磁芯损耗，改善输出参数，需要对磁芯进行反向复位，提高磁芯利用率防止其出现饱和现象，复位电压选择应同时考虑变压器参数和复位时间等因素，当复位电压一定时，剩磁越小，复位所需时间越短。本研究为分析变压器剩磁特性和复位电路设置，改善变压器输出性能提供了参考。关键词：脉冲变压器;磁芯剩磁;脉冲磁化特性;J-A参数;磁滞损耗;涡流损耗43|3|0更新时间：2025-03-21
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基于点热源降温规律的渗流识别方法研究 AI导读
“在渗流监测领域，研发了点热源监测系统，提出了基于热源降温规律的渗流识别方法，为渗流速度判别提供了新指标。”摘要：线热源法监测渗流对热源强度要求较高，识别结果会受入渗方向影响，为解决此问题，本文基于点热源的球对称性，研发一种点热源渗流监测系统，其传感加热元件由光纤光栅温度传感器和陶瓷加热管组装而成。通过数值模拟研究点热源在具有均匀渗流场的多孔介质中的温度响应，提出基于热源降温规律的渗流识别方法，定义渗流速度判别指标为ξ。设计一套标定ξ与渗流速度关系的试验系统，开展不同渗流速度下的升温降温规律测试，得到ξ随渗流速度的变化规律。结果表明：升温幅值对渗流速度不敏感，且易受热源稳定性的影响，不宜作为渗流速度判别指标；ξ对渗流速度较敏感，在本文标定的渗流速度范围内，其与渗流速度的标定关系近似为抛物线。关键词：渗流监测;温度示踪法;光纤光栅;热效应6|1|0更新时间：2025-03-21 - 摘要：在现有的热压罐中主要使用若干温度传感器来实现复材构件成型温度控制，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，本文开展了分布式超声波探测二维气体温度场方法研究。首先通过数值仿真的手段进行了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了分布式超声气体测温模型；从热压罐实际工况出发，发展了基于全局径向基函数LQ和奇异值分解SVD的二维气体温度场重建算法，并通过和其它几个常见温度场重建算法作对比以及带噪重建的方式进行了该算法的考核与精度分析。数值模拟和热压罐现场实验验证表明：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以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它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二维气体温度场方法可以较为准确的测量出大型空间二维气体温度场，方法有效。关键词：超声气体测温;分布式;二维气体温度场;温度场重建;径向基函数24|0|0更新时间：2025-03-20
- “西南地区钻井泥浆流变性能受温度影响显著，专家通过实验研究揭示了温度变化对钻井水力参数设计的影响，为钻井水力设计提供参考。”摘要：深部地层的温度会显著影响钻井泥浆的流变性能，进而影响钻井水力学设计和钻进效率。为了探索其温度变化对于钻井水力参数设计中循环压耗及岩屑床的厚度变化规律。本文采用实验室试验的方法对西南地区钻井中常用水基钻井泥浆在不同温度及不同剪切速率下的表观粘度进行测试，采用宾汉模式拟合其流变曲线深入研究其塑形粘度和屈服应力随温度变化的具体规律，并将该规律带入进行循环压耗及岩屑床厚度的理论计算。结果显示：随温度升高，该水基钻井泥浆的表观粘度、塑性粘度和屈服应力均呈现出总体下降趋势，且在低温条件下，这种下降趋势更为明显。以22℃为基准，70℃时，钻井泥浆的塑性粘度和屈服应力分别下降53%和15.7%；4℃时，其塑性粘度和屈服应力分别增加39%和36.2%。考虑地层温度对流变性能的影响。理论计算结果表明：以22℃为基准，4℃时，循环压耗升高8.81%，70℃时，循环压耗下降19.07%，温度对于钻井泥浆循环压耗影响较大；而对于岩屑床厚度的影响较小。研究结果可为钻井水力设计提供参考。关键词：水基钻井泥浆;流变参数;宾汉模型;温度;岩屑床厚度;循环压耗16|3|0更新时间：2025-03-14
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山区铁路与能源资源耦合协调评估及优化预测 AI导读
“在山区铁路建设领域，专家采用耦合协调度模型分析能源消耗与资源交互关系，为节能优化设计提供理论依据与实践指导。”摘要：山区铁路建设面临基础设施薄弱和能源资源有限的挑战，其中能源供需矛盾尤为突出。为此，本文采用耦合协调度模型，分析山区铁路能源消耗与能源资源之间的交互关系，旨在实现能源资源的高效利用，推动铁路与能源的协调发展。首先，聚焦节能潜力较大的六大关键专业，依据“工程结构—能耗影响因素—能源类型”的流程，梳理出32条能源资源影响路径。其次，从节能要素和能源要素两方面构建耦合协调指标体系，运用熵权法确定各指标权重，并通过耦合协调度模型及判别标准，定量评估两者之间的耦合协调程度。然后，基于电能年消耗量和电能年消耗占比两个关键指标，运用一阶单变量灰色预测模型（Grey Model of First-Order， One-Variable，GM（1，1））预测电能消耗量，并以此为动态变量，测算未来五年耦合协调度的变化。最后，以某铁路标段为实证对象，验证模型与方法的有效性。研究结果表明：该标段铁路工程与能源资源的耦合协调度为0.647，处于低级耦合协调发展状态，且未来五年电能消耗量将持续增长，表明已建成运营的山区铁路在降低能耗方面的潜力有限。然而，通过优化能源消费结构和推广绿色能源，未来五年的耦合协调度可望提升，推动其向更高水平的协调发展。本研究为山区铁路工程节能优化设计提供了理论依据与实践指导。关键词：山区铁路工程;能源资源;耦合协调度;GM（1，1）模型;电能消耗量11|1|0更新时间：2025-03-14 -
振动作用下砾石土渗透特性试验研究 AI导读
“在振动作用下砾石土渗透特性研究领域，专家利用自制试验系统开展动载扰动下的砾石土渗流试验，探究动载对饱和砾石土渗流的影响，为强震区砾石土内部侵蚀特性认识及大坝防渗体系科学设计提供参考。”摘要：研究振动作用下砾石土渗透特性是揭示液化、涌水（沙）等自然或工程灾变过程的关键。但现有土体渗流侵蚀特性研究多是基于静载作用下的认识与总结，难以展现振动作用下土体非稳定渗流及其内侵蚀特征。因此，利用自制的试验系统，开展动载扰动下的砾石土渗流试验，探究动载对饱和砾石土渗流的影响。研究表明：动载使试样孔隙水压力波动变化，产生非稳定渗流、使水力梯度呈振荡波动，影响土体内部稳定性。振动伊始，动剪应力使砾石土紧密排列，促进孔隙水的排出；振动后期，试样局部振塌，形成渗漏通道。动载使砾石土流速和渗透系数提高2~38%与1~52%。动载加剧了试样的渗透特性，使累计颗粒流失质量增大1.9倍，流失的颗粒中粗粒径占比也增大。探讨了动载-渗流耦合作用下水利工程结构渗流破坏过程及本文研究的不足。研究成果加深了强震区砾石土内部侵蚀特性的认识，为复杂环境下大坝防渗体系的科学设计以及地基处理措施提供参考。关键词：振动荷载;试验研究;渗透特性;渗流破坏机理;侵蚀特性13|2|0更新时间：2025-03-14 - “在四川盆地红层软岩顺层滑坡研究中，专家揭示了滑坡分布规律和关键控灾因子，为防灾减灾提供重要依据。”摘要：四川盆地是我国红层分布最为集中的区域之一，受沉积特性和层间剪切作用影响，红层软岩顺层坡体成为该区域典型的“易滑地层结构”，多发频发的顺层滑坡灾害对人民生命财产、工程建设安全和重要基础设施运营构成严重威胁，研究红层软岩顺层滑坡发育规律及控灾因子对该区域防灾减灾工作具有重要意义。通过现场调查、地质勘察和遥感解译等手段，详细编录了186个典型顺层滑坡，揭示了红层软岩顺层滑坡分布规律并划分了六大典型发育区域；采用多源地形地质栅格数据并结合典型滑坡灾害案例，提出了滑坡孕灾成灾的关键因子。结果表明：（1）四川盆地红层的砂泥岩互层沉积建造特征和盆周构造运动引起的层间剪切作用为软岩顺层滑坡孕育奠定了基础；（2）盆缘山系构造格局基本控制了顺层滑坡空间分布特征，可划分为龙泉山区、龙门山区、大凉山区、乌蒙山区、川东平行岭谷区、秦巴山区六大典型发育区域，各区域滑坡呈现出明显的地貌演变作用、褶皱构造控制和层间剪切劣化特征；（3）顺层滑坡孕育与地层岩组、地质构造和地形地貌等因子密切相关，其中沙溪庙组和蓬莱镇组地层中的顺层滑坡占比达到65.6%，滑坡层面倾角在15°～25°区间占比达到51.1%，滑坡分布高程在400～600 m区间占比最大，滑坡分布平均坡度多在10°～30°之间；（4）顺层滑坡具有易失稳、启动快的成灾特征，降雨入渗的软化效应和工程开挖扰动的临空效应是诱发顺层滑坡灾变最为常见的外部因素。关键词：四川盆地;红层软岩;顺层滑坡;空间分布;发育规律;成灾特征14|1|0更新时间：2025-03-14
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滚石参数对压痕形态影响机制及关联模型研究 AI导读
“在山区滚石运动监测领域，专家利用冲击压痕反演滚石运动参数，为评估滚石风险提供新方法。”摘要：在缺乏滚石运动监测数据的山区，滚石尺寸、冲击速度、冲击角度等关键分析参数难以直接获取，本文提出利用滚石运动路径中遗留的冲击压痕，以实现快速评估滚石冲击速度、尺寸及运动角度等关键参数，进而辅助重构滚石历史运动轨迹，评估潜在风险范围。研究开展了滚石斜向冲击砂土压痕物理模型试验，结合高速摄影、激光扫描与点云自动提取技术，分析了不同冲击角度下滚石压痕形态演化模式及分类特征，量化了描述压痕形态的三维参数（长度、宽度、深度、体积）。在此基础上，揭示了滚石特征参数（直径、冲击速度、角度）对压痕形态参数的影响机制，并建立二者的无量纲关联模型。结果表明：（1）压痕形态演化分为瞬态压缩、贯入减速和坍塌三阶段，冲击角度显著影响形态非对称性。（2）形态参数与冲击能量非线性正相关，长度与宽度对冲击能级的敏感指数相当（0.23~0.24），冲击角度对形态参数的影响相对独立于缩放系数上。（3）无量纲分析表明长宽比受角度因子主要控制，以15°为临界角，其变化趋势从平缓过渡到急剧增长；无量纲深度与体积可通过冲击因子与角度因子建立定量联系。（4）关联模型通过验证组试验，验证最大误差在20%以内，证明基于原位冲击压痕反演滚石运动参数的可行性。关键词：滚石;压痕;物理模型试验;冲击过程;无量纲化6|8|0更新时间：2025-03-14 -
红层泥岩填料强度特性及石灰改良效果研究 AI导读
“在高速铁路建设领域，专家通过试验研究揭示了红层泥岩填料强度特性的影响规律及改良机理，为红层泥岩弃渣资源化利用提供理论参考。”摘要：将红层泥岩弃渣或经石灰改良后用作高铁路基填料，可实现弃渣的资源化利用。为明确饱和度对红层泥岩填料强度特性的影响规律，揭示石灰掺量及养护龄期对改良红层泥岩填料强度特性的影响规律及改良机理，采用直剪试验、压汞试验、扫描电镜试验及矿物成分分析试验，从宏-微观相结合的角度开展试验研究。结果表明：红层泥岩填料具有极强的水敏性，饱和后粘聚力大幅降低导致抗剪强度显著降低，孔径分布由双峰结构转化为单峰结构；石灰改良后红层泥岩填料粘聚力可提高6.5倍以上，内摩擦角可提高1.4倍以上，抗剪强度显著增大，剪切行为由未改良时的硬化-剪缩转变为改良后的软化-剪胀；石灰改良填料在饱和后内部孔隙结构与非饱和状态下相比并未发生显著变化，孔径分布依然呈双峰结构，且随着养护龄期的增加，改良填料内部微孔的数量逐渐减小而纳米孔的数量逐渐增多；石灰水化生成的水化硅铝酸钙填充于颗粒之间的孔隙，将相邻土颗粒紧密胶结在一起，形成三维网架结构，增强了土颗粒之间的联结，使得石灰改良填料的抗剪强度显著增大。研究结果可为石灰改良红层泥岩路基的设计及建造提供理论参考，进一步促进红层泥岩弃渣在高速铁路建设中的资源化利用。关键词：高速铁路;路基填料;红层泥岩;石灰改良;微观结构8|0|0更新时间：2025-03-14 - “在地质力学领域，专家通过砂岩试件实验，揭示了法向应力与层理角度对砂岩裂纹开裂和破坏模式的影响，为岩石破坏机理研究提供新见解。”摘要：通过对不同层理角度的砂岩立方体试件进行细观剪切和声发射监测试验，研究了法向应力与层理角度对砂岩裂纹细观开裂和破坏模式的影响。试验结果表明：（1）不同层理角度砂岩试件的剪应力–位移曲线根据力学性质和声发射特性可以划分为5个阶段，高振幅的声发射事件主要存在于试件临近破坏的时候，且频率集中于50–250 kHz范围内；（2）主裂纹的形态与翼状裂纹的存在是不同层理角度条件下试件破坏模式的主要区别，法向应力的存在使主裂纹形态转变为垂直，且加剧了张拉破坏的产生；（3）使用了一种划分张拉破坏与剪切破坏的分布模式的方法，剪切试验中的试件产生张拉破坏的数量明显多于剪切破坏的数量。随着层理角度的增加，张拉破坏的RA值范围和剪切破坏的AF值也逐渐扩大，层理角度与剪切力方向存在倾角时会促进张拉裂纹的产生，垂直时则会抑制张拉裂纹的产生；（4）无法向应力作用下，无论层理角度的大小，尽管张拉裂纹的数量大于剪切裂纹的数量，但岩石内部积蓄的能量大部分用于剪切断裂的产生，造成砂岩的主要破坏模式为剪切破坏。而在法向应力存在的条件下，随着层理角度的增加，张拉破坏所占能量逐渐减小，层理角度为0°和30°时，主要破坏模式为张拉破坏，当层理角度大于60°时，剪切破坏所占能量开始高于张拉破坏能量，剪切破坏重新成为主要破坏模式。关键词：层理角度;细观剪切;声发射特征;裂纹形态;破坏模式8|0|0更新时间：2025-03-14
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小浪底水库浑水异重流出库理论判别 AI导读
“在多沙河流水库管理领域，专家建立了异重流出库判别图，为高效排沙提供可靠依据。”摘要：浑水异重流是多沙河流水库中泥沙常见的运动形式，在小浪底水库拦沙运用初期对减少库区泥沙淤积起到重要作用。异重流持续运移至坝前实现排沙出库所满足的条件对多沙河流水库的运行管理至关重要。本文引入河流功的概念研究了小浪底水库异重流出库的动力因素。在忽略水沙交换的情况下，异重流运动受控于河床纵比降和自身水沙动力。用潜入点至坝前的平均河床纵比降J0与异重流临界比降Jc的比值J0/Jc表示相对河床纵比降，指示异重流运动的地形条件，用异重流平衡速度u和持续时间T的乘积与潜入点至坝前的径向距离L比值uT/L表示有持续异重流持续运动的相对距离，指示异重流水沙动力因子，进而确定了相对河床纵比降J0/Jc和自身水沙动力因素uT/L双参数构成的异重流出库判别图。分析小浪底水库建库至2023年的逐日水沙资料，确定了92场次异重流过程，整体上看，水量和沙量越大的洪水过程能够产生较为明显的异重流排沙过程。采用该判别图成功将大部分能否到达坝前的场次异重流进行区分，该判别图同时为多沙河流水库异重流高效排沙给出了可靠依据。关键词：浑水异重流;小浪底水库;出库;判别15|5|0更新时间：2025-03-14
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