摘要:机器学习技术是当前的研究热点,以其强学习力、高通用性广泛应用于各类预测、识别、分类任务中。 探讨了机器学 习在计算结构力学中的应用,重点分析了其在材料性能预测、结构损伤分析、传统方法改进、本构方程建立和微分方程求解中 的作用。 通过文献综述总结了机器学习算法如神经网络、支持向量机和随机森林在提高计算效率和设计流程优化方面的优 势。 研究指出,机器学习与经典计算方法的结合为工程问题求解提供了新途径。 未来研究将聚焦于算法优化、模型改进和跨 学科技术融合。

摘要:粉煤灰长期堆存会释放大量有毒有害物质,并对水环境构成威胁。 为全面了解该领域的研究进展,采用文献计量学 方法,系统并深入地对 CNKI 和 Web of Science 数据库中从建库至 2023 年间的相关文献进行了可视化分析。 结果表明:该领 域的年总发文量整体呈上升趋势,其中:中国科学家在该领域进行了大量研究工作,发文量最多,占总发文量的 18. 87% ,为后 续研究提供了重要科学依据,美国发文的中介中心性(0. 51)明显高于其他国家,研究成果更具国际影响力;研究热点主要围 绕粉煤灰中重金属等污染物,探究其在不同条件下的浸出、淋溶释放规律,揭示粉煤灰堆场污染物迁移带来的环境影响。 基 于高频关键词分析,探讨了粉煤灰污染物组成特征和可能释放到水环境中的污染物类型,系统梳理和分析了污染物的释放机 制、规律和关键影响因素,以及污染物在环境介质中的迁移规律研究进展。 未来研究应进一步关注粉煤灰堆存过程中 Pb、Cr、 Hg 等重金属,As、Se、Mo 等微量元素和 F - 、Cl - 、SO42 - 、PO43 - 等特征污染物的释放问题,探究复杂环境影响下特征污染物的释 放特性,并明确不同因素是否存在协同或抑制机制,建立粉煤灰固相中污染物指标与其释放进入水环境的指标间的定量关 系,为科学评价粉煤灰环境影响提供理论基础,进而有效防范粉煤灰中污染物对水环境的潜在威胁。

摘要:为了研究海扁虫摆动胸鳍时所产生的涡流特性以及波动推力,通过 MATLAB 的线性插值法重新建立了海扁虫胸鳍 的简化模型,并推导出了海扁虫在游动时,推力、湍动能等参数之间的关系,最后利用 Fluent 软件对海扁虫的摆动姿态进行了 模拟。 结果表明:相较鳐鱼和牛鼻鲼等使用中对鳍(median paired fin,MPF)推进模式的鱼类,海扁虫因其窄长的身体结构特 性,能够在水中表现出更好的稳定性、适应性及灵活性;当雷诺数设置为 1. 05 × 105 时,海扁虫胸鳍会表现出更稳定的推力,能 够有效减少流体分离和湍流影响;在频率为 0. 6 Hz、波长为 2. 5m 时,海扁虫胸鳍呈现出最优的摆动参数,提高了流体的混合 和动力传递效率,进而提高了海扁虫的推进性能;在一个摆动周期的中期,胸鳍压强分布变化显著,在摆动的最高点时,升力 效率最高。

摘要:2023 年 12 月 18 日,甘肃省积石山县发生了 MS6. 2 级地震,是该区域自有地震观测记录以来最大的一次地震。 为了 研究合成孔径雷达干涉测量(interferometry synthetic aperture radar, InSAR)技术在地震前后对积石山县及周围区域地表形变 的实际应用情况,通过利用 13 景涵盖地震发生时间和覆盖研究区的 C 波段 Sentinel-1A SAR 影像数据,运用 D-InSAR 与 SBAS- InSAR 技术进行处理,获取了地震前后沿雷达视线向的地表形变信息,并对震前和震后的形变速率结果进行了对比分析。 研 究结果表明,两种技术的监测结果均以柳沟乡(震中)为中心呈现出隆起现象,并以椭圆状向外逐渐扩展,后又演化为不规则 沉降,且地震前后的最大视线向形变量分别为 41 mm 和 16 mm,整个区域震后整体形变情况较为稳定,与相关资料相符合。 利用 D-InSAR 和 SBAS-InSAR 技术能够监测地震前后长时间的地表形变过程和异常情况,为快速获取同震地质灾害的分布范 围,指导震后应急抢险和灾后恢复重建提供有效支撑。

摘要:季节性三角洲是在陆相盆地中由季节性河流控制形成的三角洲沉积体系。 现代季节性三角洲主要发育在地形平缓 的干旱-半干旱气候环境中,然而在古代沉积记录中季节性三角洲的沉积模式研究仍然不够深入。 选取塔里木盆地塔北地区 苏维依组作为研究对象,基于研究区 63 口测录井资料及 215. 52 m 岩心资料,建立不同沉积微相的测井相模板及岩相类型组 合模板,分析总结沉积相平面特征的垂向演化规律,建立研究区整体的沉积模式。 结果表明塔北地区苏维依组发育 4 大类、17 小类岩相类型,苏维依下段沉积时期,研究区发育南北两侧不断退积的季节性浅水辫状河三角洲;苏维依上段沉积时期研究 区北侧发育多洪水事件且向后退积的季节性浅水曲流河三角洲。 最后建立了季节性浅水三角洲受可容纳空间、沉积基准面 频繁变化和突发性事件等因素影响的剖面及单井沉积模式。 研究成果为深入理解干旱气候背景下的季节性浅水三角洲沉积 模式提供了参考,也可以为岩性圈闭勘探提供地质依据。

摘要:高原高植被覆盖型滑坡调查难度大,资料不足,滑坡形态及内部信息获取难,隐蔽性高,对道路威胁大。 以四川省小 金县肖家坡滑坡为例,在现场详细地质调查的基础上,运用无人机倾斜及正射摄影技术识别滑坡的形态及规模;通过卫星遥 感影像分析滑坡的历史变形;并利用机载 LiDAR 获取滑坡地表点云及数字影像数据,得到去植被后滑坡地表数字高程模型及 厘米级滑坡地表三维模型,获取去植被后滑坡地表信息,从而对高原区高植被覆盖滑坡的基本特征及成因机制进行分析。 结 果表明:肖家坡滑坡顶部海拔 3 030 m,植被覆盖度 90% ,为典型的高原高植被覆盖滑坡,独特的高原沟谷型地貌特征、具有良 好临空面、斜坡结构简单地层易滑、雨水易渗透入坡体并形成积水区为诱发滑坡的主要内因;外部因素中长期降水使坡体内 部渗水软化,岩土体强度降低,冻融循环进一步弱化其坡体强度,地震与人类工程活动对土体结构扰动一步降低坡体稳定性。 在内外诱因的共同驱使下,滑坡变形逐渐加大并产生逐级滑移。 研究结果可对高原区高植被覆盖型公路滑坡的预测预报及 防灾减灾提供一定的技术支持。

摘要:川西地区地形复杂多变,地质构造活跃,致使交通干线的建设与维护面临着地质灾害频发的挑战。 集成学习算法能 优化地质灾害易发性评估中算法的不足,提升模型的精度,在地质灾害易发性评估中具有显著优势。 以沿江高速为例,选取 坡度、起伏度等 12 个特征变量构建地质灾害易发性评价体系,比较分析 Stacking 集成算法与单一算法建模的预测性能,探讨 了沿江高速地质灾害的主控因素,并验证了模型的实用性。 结果表明:沿江高速沿线地质灾害高和极高易发区占比分别为 18. 21% 和 9. 85% ,集中分布在雷波段和金阳段;Stacking 集成模型受试者操作特征(receiver operating characteristics,ROC)曲 线和精确率-召回率(precision-recall,P-R)曲线的曲线下的面积(area under curve,AUC)均达到 0. 89,F1 分数也达到 0. 84,显著 高于 3 个单一机器学习模型的 ROC 曲线的 AUC(0. 84 ~ 0. 86)、P-R 曲线的 AUC(0. 81 ~ 0. 85)和 F1 分数(0. 78 ~ 0. 79),比单 一机器学习算法有更好的预测性能;沿江高速地质灾害的发育受地形地貌因素控制;新增灾害点位于模型中的极高易发区, 印证了 Stacking 模型的精确度和可靠性。

摘要:作为渔业转型升级和绿色发展的重要方向,养殖工船受到学术界和工业界的广泛关注。传统的多点系泊方式会导致鱼类生长环境较为恶劣,不利于其生长,因此养殖工船普遍采用单点系泊方式,但是现有研究主要关注其系泊方案优化和性能研究,对养殖工船单点系泊装置的设计研究较为罕见。基于尽可能减少改造主船体的要求,本研究首先设计了某型养殖工船的外转塔单点系泊装置,详细阐述了系泊系统转塔装置、系泊装置、桁架结构、轴承装置等主要结构的工作原理。然后,采用三维势流理论结合水动力计算软件AQWA对养殖工船进行了水动力系数计算。最后,依据规范对风、浪、流的方向进行组合,采用船舶-系泊时域耦合动态算法对养殖工船及其单点系泊系统进行计算,得到了系泊完整作业和完整自存工况下的系泊缆张力、船舶六自由度运动。研究发现,风浪流非同向时养殖工船会产生较大的艏摇、横荡和横摇运动,其值仍在合理范围内；在作业和生存工况下系泊缆张力是合理安全的,因此本文所设计的单点系泊系统具有良好的定位能力。

摘要:土壤种子库是植被恢复及更新演替的种源基础，对于维持生物多样性和生态平衡具有重要作用。本研究聚焦于滇西北高原湿地纳帕海湖滨沼泽化草甸，探讨短期围封禁牧对土壤种子库的影响。我们通过野外采样和种子萌发鉴定，比较了放牧和短期围封禁牧(3年)对表层土壤种子库物种组成、多样性及功能类群结构的影响。研究发现，短期围封禁牧显著改变了土壤种子库的多样性，降低了土壤种子库Shannon-Wiener和Pielou指数(P<0.05)，同时显著增加了莎草种子密度(P<0.05)；杂类草种子数、物种数在禁牧与放牧条件下占据绝对优势，而禾草、莎草次之，豆科最小(几乎为零)。围封禁牧导致杂草物种数百分比下降，莎草物种数百分比上升，禾草和豆科物种数百分比无明显变化。此外，土壤种子库中杂草类重要值与禾草类、莎草类重要值呈显著负相关(P<0.05)，而禾草类密度与莎草类密度呈显著正相关(P<0.05)。这些结果表明，短期围封禁牧后，沼泽化草甸土壤种子库的多样性有所降低，但莎草类群种子得到了一定程度的补充和恢复，为湿地生态系统的恢复管理提供了新的见解。

摘要:脊柱椎板机器人是近年来为椎板切除术研发的辅助性手术机器人。为探究脊柱椎板机器人手术方式和传统椎板切除手术方式对骨科医生脑力负荷多维特征方面的差异,基于多模态(心电仪、眼动仪和NASA-TLX量表)测量两种手术方式下骨科医生的脑力负荷。通过模拟手术实验,让12名骨科医生分别采用两种手术方式做椎板切除术,采集骨科医生的多模态数据以进行方差分析和相关性分析。方差分析结果表明,脊柱椎板机器人手术方式和传统椎板切除手术方式在主观脑力负荷方面有显著差异(p<0.05)；在心电指标方面,平均心率、低频/高频比值(LF/HF)和正常RR间期的标准差(standard deviation of NN intervals, SDNN)之间无显著差异；在眼动指标方面,瞳孔直径(p<0.05)、注视频率(p<0.05)和扫视频率(p<0.01)有显著差异。进一步的相关性分析结果表明两种手术方式下均有瞳孔直径与主观脑力负荷水平之间的相关性尤为显著。结论,脊柱椎板机器人方式与传统椎板切除手术方式相比能够减轻骨科医生的脑力负荷,而且瞳孔直径与主观脑力负荷水平能更有效的反映骨科医生脑力负荷。

摘要:摘 要 为探究非高密度脂蛋白胆固醇（Non-high density lipoprotein cholesterol, Non-HDL-C）与高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol, HDL-C）比值(the ratio of non-high-density lipoprotein cholesterol to high-density lipoprotein cholesterol, NHHR)与肾功能快速下降风险之间的关系。本研究通过使用2011年和2015年中国健康与养老追踪调查(China Health and Retirement Longitudinal Study, CHARLS)数据，分析了4055名年龄≥40岁并且基线估计肾小球滤过率(estimated?glomerular filtration rate, eGFR)≥60ml·min-1·（1.73 m2）-1的参与者(根据血清肌酐和胱抑素C生成估计肾小球滤过率)。肾功能快速下降定义为eGFR下降≥3ml·min-1·（1.73 m2）-1·年-1。采用多因素logistic回归模型探究NHHR与肾功能快速下降的风险的相关性，同时采用限制性立方样条和阈值效应分析评估二者的剂量-效应关系。结果表明：在4年的随访期间，447名(11.02%)参与者肾功能快速下降。在完全调整的多因素Logistic回归模型中，NHHR最高组(T3)肾功能快速下降风险是NHHR最低组(T1)的1.94倍(OR=1.94,95%CI:1.46-2.61)。当NHHR作为连续变量时，NHHR每升高一个单位，肾功能快速下降风险增加1.21倍(OR=1.21,95%CI:1.08-1.36)。限制性立方样条结果显示，NHHR与肾功能快速下降呈现近似“log”型曲线的饱和效应关系（P非线性<0.05），拐点分析显示NHHR≤3.52时，随着NHHR升高，肾功能快速下降风险增加。当NHHR>3.52后，肾功能快速下降风险趋于饱和。可见在中老年人中，较高的NHHR与纵向肾功能快速下降相关且存在非线性关系。

摘要:针对甘蔗切种时,由于蔗种切种机的切种刀具的结构与运动参数及安装协调优化不足,存在蔗种切口处平整度低、切割质量差且蔗芽损伤的现状。本研究采用单因素试验对甘蔗切种机的切口与运移滚筒支点间距、刀具落点速度、刀具安装偏移角、刀具前角、刀具背角进行有限元切割仿真试验,确定影响蔗种切割质量的评价指标及各因素对该指标的影响趋势。基于旋转正交试验分析各因素对评价指标显著的交互作用,获得正交试验结果的二次多项式回归模型。结合农艺要求与刀具切种特性,建立最优的评价指标,获得优化后的最优参数组合,并对其进行切段仿真试验与台架验证试验,分析综合误差率为4.97%。其最终优选结果为：切口与支点间距177.944mm、刀具落点速度1.569m/s、刀具安装偏移角5.923°、刀具前角10.899°、刀具背角8.637°；切口处等效应变与蔗芽处等效应力分别为5.053mm和1.592mpa。该研究可为甘蔗切种刀的结构参数与安装参数及其运动参数的优化提供研究基础,以提高蔗种的切种质量。

摘要:埋地管道是油气输送的重要组成部分，煤矿采空区地表沉降会造成经过采空区的管道相应沉降，造成管道变形、断裂等事故。以蒲县-河津管线穿越采煤沉陷区为研究背景，运用3D打印技术弥补了管道模拟材料与岩土模拟材料在力学相似上的不匹配性，构建管道与岩土的耦合相似模拟实验，分析了埋地管道因煤矿开采所导致的采动响应，建立了管道移动变形与地层移动变形的相关关系。研究表明：埋地管道与下伏岩层不同步沉降，使其上覆岩层和下伏岩层间出现脱层，管道在上覆岩层荷载及其自重作用下发生弯曲变形，当脱层跨度足够大时，导致管道底部所受到的弯曲拉应力超过其许用应力，发生拉伸破坏；埋地管道下沉值约为地层下沉值的1.21倍，地层水平变形约只有18%传导至管道。本研究成果对沉陷区管道安全铺设和日常维护具有指导意义。

摘要:油基钻井液体系因其良好的稳定性和抑制性多应用于深层油气复杂的地层，但是高效防漏堵漏材料的匮乏限制了油基钻井液的使用。针对上述问题，首次提出以丙烯酸酯单体为主链，引入抗高温、增强与地层粘结性的功能单体，采用溶液聚合方法合成了均一稳定的聚合物SMHDVD，同时引入不同浓度的交联剂乙二烯基苯，并研究其浓度对于聚合物SMHDVD的影响。室内防漏实验结果评价表明，聚合物SMHDVD对油基钻井液体系具有良好的防漏作用，钻井液累计漏失量降低率最高可达68.7%，明显优于常规防漏材料。通过对比实验，发现交联剂的引入会降低SMHDVD的封堵能力且随着交联剂浓度的增大，聚合物防漏效果呈变差趋势。本研究研发的聚合物防漏剂为预防油基钻井液漏失问题提供了新的思路，具有较高的现场应用潜力。

摘要:我国在页岩气的勘探开发中通常采用便于拆迁、运输与�