摘要:随着储能系统、直流配电网络以及高功率密度电力电子装备的快速发展,隔离型双向 DC-DC 变换器已成为实现双向 能量变换的关键接口。 在多种拓扑结构中,双有源桥(dual active bridge,DAB)变换器因其具备电气隔离能力、结构对称性以 及适于高频运行等优点而受到广泛关注。 系统地梳理了双有源桥变换器的技术特点、研究现状及发展趋势。 首先基于全球 能源转型和直流配电网发展的背景对多种隔离型双向 DC-DC 拓扑进行对比,突出双有源桥变换器在效率、功率密度和动态性 能方面的综合优势。 其次,针对双有源桥变换器在宽工况运行、高频化设计以及数字控制实现过程中所面临的关键技术挑战 进行了归纳,展望了面向工程实用性和系统可靠性的潜在研究方向。 对双有源桥变换器的综述工作可为高性能双向电能变 换系统的设计与应用提供参考。

摘要:雨量站数量和分布对径流模拟有重要影响,尤其是下垫面条件复杂、站点分布不均匀、山洪灾害频发的西南山区。 选取易发山洪的典型流域———乌江上游支流独木河流域为对象,基于流域内的降雨和径流观测数据,选取便于综合集成开展 大量随机模拟的半分布式水文模型 TOPMODEL(topography-based hydrological model)为载体,基于多种误差分析指标和站网空 间分布描述指标,定量揭示雨量站数量和分布特征对喀斯特区域典型流域模拟精度的影响。 结果表明:均值、标准差、变异系 数、最小值和最大值均以指数形式变化,极差则呈现出负指数平方形式衰减;相关系数、纳什效率系数的最大值相对稳定表明 即使雨量站较少,也可通过优化站网分布实现较高的模拟精度;最近邻指数(nearest neighbor index, NNI)与各评价指标之间存 在二次函数关系,模型精度最高时 NNI 为 1 ~ 2;信息熵随站点数目的变化趋势和相关系数、纳什效率系数一致,和误差指标之 间的相关性比 NNI 更好。 NNI 和信息熵均表现出一定的不确定性:同一值可伴随多种模拟精度,但不一定能模拟好径流。 研 究成果可为区域的站网优化、洪水分析预报及水资源评价等方面提供技术参考。

摘要:黄梅尖地区是长江中下游重要的热液型铀矿床产区之一,尽管前人研究证实存在多期热液叠加迹象,但对成矿流体 的来源上仍存在诸多争议。 通过对黄梅尖岩体北缘工业钻孔中的赋矿围岩、蚀变脉体和矿化脉体进行了微量元素组成、锂同 位素特征研究,结果表明:研究区内不同铀矿化类型岩石的锂同位素组成差异明显,未矿化的赋矿围岩 δ7 Li 值差异不大 (10. 3‰ ~ 13. 2‰),而矿化蚀变段硅质脉和方解石脉的 δ7 Li( - 9. 9‰ ~ 6. 1‰)值相差较大;矿化蚀变段脉体和赋矿围岩中 的 U 和 Mo 元素呈现富集特征,Sr、Ba 元素处于亏损状态;稀土元素特征表现出 LREE 明显富集,而重稀土中 Eu、Dy、Tm 等元 素则亏损显著。 锂同位素和元素地球化学特征均指示区内铀矿化至少存在两期成矿热液流体,早期铀矿化的成矿流体来源 于深部下地壳岩浆房岩浆分异,而晚期铀矿化则可能与岩浆期后的热液流体有关。 研究结果为利用锂同位素识别和区分铀 矿成矿流体来源提供了有力范例,显著拓展了锂同位素在热液成矿作用研究中的应用范围。

摘要:我国西部山区滚石灾害频发,危害严重。 因其多变的几何形状和复杂的入射空间状态,滚石的运动轨迹难以预测, 导致传统线性防治工程在尺寸设计和空间布置上存在难点。 通过离散元方法(discrete element method,DEM)数值模拟技术, 融合室内外试验参数标定与现场调查数据,构建了滚石运动-结构物相互作用的两阶段模型,系统揭示了滚石几何形状(椭 球)和入射空间状态(初始角度、速度)对其运动轨迹、弹跳高度及横向偏移量的影响规律。 研究结果表明:滚石形状通过质心 偏移与转动惯量差异主导轨迹变化,初始入射角度和速度分别控制运动方向发散度与能量耗散速率;基于轨迹分布带宽分 析,提出防治工程应布设于坡脚水平面外延一定区域处。 案例验证表明,该优化布设模式使工程有效布设范围缩小 41% ,为 复杂地形区滚石灾害防治提供了兼顾精度与效率的计算方法。

摘要:大渡河流域地质环境复杂,滑坡灾害受地形陡峭、地层松散、构造活跃与极端降雨多因素耦合控制,呈现显著区域分 异特征。 基于 SBAS-InSAR 技术与多源数据融合分析,揭示流域内 2 377 处滑坡中 66. 18% 为小型滑坡,集中分布于汉源、丹巴 等陡坡区域。 成功识别 17 处活动性滑坡,依据变形机制划分为四类:蓄水加剧型堆积体滑坡、蓄水诱发型堆积体滑坡、蓄水诱 发型顺层岩质滑坡、蓄水诱发型倾倒变形滑坡。 典型案例研究表明,库水位骤升通过坡脚侵蚀-渗流场改变-岩体软化三重效 应诱发滑坡复活,时序形变揭示水位波动与降雨的协同致灾机制。 建议通过动态监测体系构建、水位调度优化及工程生态协 同治理防控风险,研究成果为库区滑坡风险管理提供理论支撑。

摘要:脊柱侧凸是一种常见的脊柱畸形疾病,不同脊柱畸形患者在全身振动环境下有不同的动力学响应。 对比分析了一 例重度特发性脊柱侧凸 Lenke 4C 和一例重度特发性脊柱侧后凸 Lenke 4C + 脊柱畸形在全身振动环境中的动态响应差异。 首 先根据扫描图像建立了手术前后肋骨与胸腰骶椎 T1 ~ S1 节段的有限元模型,并验证了模型的有效性。 然后使用有限元软件 Abaqus 对两种有限元模型进行模态、谐响应和瞬态动力学分析。 对比研究发现 Lenke 4C 脊柱畸形的共振峰值普遍高于 Len- ke 4C + 脊柱畸形。 在循环加载下,Lenke 4C 畸形的纤维环的最大 von Mises 应力和髓核的最大压力通常高于 Lenke 4C 畸形。 在一阶和二阶固有频率的循环加载下,Lenke 4C 比 Lenke 4C + 畸形的位移响应更大。 因此脊柱后凸会明显改变脊柱对外部 激励的动态响应,畸形较大的节段的椎间盘更容易受到损伤。 腰椎椎间盘相比于胸椎椎间盘在全身振动环境下承受了更大 应力与压力。 肋骨对脊柱模型振动响应具有较大影响,不可忽略。 对比研究的结果揭示了为防止患者受到二次伤害,脊柱侧 凸患者需有个性化防护方案。

摘要:针对近距离煤层开采过程中破碎顶板二次成岩后强度低难控制的问题。 通过设计正交试验,研究各支护因素对试 件抗压强度值的影响。 结果表明:试件强度最高的方案为锚杆数量 2 根,锚杆直径 12 mm,锚深比 2∶ 3,布置锚网。 通过敏感性 分析发现锚杆数量具有较强的敏感性,锚杆直径、锚深比和锚网 3 个因素对试件强度影响不明显。 应力、振铃计数、累计能量- 时间曲线显示,适当提高加锚数量能够限制裂隙的发育速度,但试件发生破坏时,会产生更多的裂隙并释放更多的能量。 加 锚数量能够控制加锚面的破碎程度,试件侧面的破坏形态受锚深比影响。 试件破坏过程中压剪裂隙起主导作用,裂隙由四角 向中心发育并贯通造成锚杆失效。

摘要:天然岩体工程中的裂隙在动态荷载下的扩展行为关乎工程安全。本文基于透射式数值激光动态焦散线系统，通过三点弯曲实验，首次系统研究了冲击荷载下不同开口方向（向上/向下）与角度（60°、90°、120°）的V形预制裂纹对裂纹动态扩展行为的影响规律。结果表明：（1）预制裂纹开口方向是控制裂纹路径的关键：开口向下时，裂纹路径与无缺陷试件基本一致，呈竖直平滑断裂；开口向上时，裂纹扩展至预制裂纹端点（P点）后，会受其“吸引”而沿其一臂偏转扩展，揭示了“开口方向-应力波传播方向”耦合影响路径选择的新机制。（2）时程分析表明，开口向上试件的整体断裂时间显著延长，表明此类缺陷对应力波传播具有抑制作用。裂纹扩展速度在通过P点时达到峰值，且峰值速度随预制角度增大而减小。（3）动态应力强度因子在起裂和扩展过程中均呈现先降后升的波动趋势，但各试件的起裂韧性和最大应力强度因子值基本一致，表明缺陷主要影响裂纹扩展过程和路径，而非起裂门槛值。本研究结果为预测含复杂缺陷岩体在动载下的断裂行为提供了重要的实验依据。

摘要:深部咸水层注入CO2易形成指进现象,限制埋存效率。本研究基于核磁共振技术开展了气水混注驱替实验,系统研究了气水混注下CO2运移规律及其对埋存能力的强化机制。结果表明：气水混注促使CO2与咸水形成自发分离和聚集的间歇流动模式,CO2和咸水流速分别降低82.17%和58.33%；混注下中孔中CO2运移占比降低16.3%,小孔中增加3.5%,微孔中负对流现象加剧；混注导致产出液中H+浓度显著上升,气水比(GWR)为0.5时CO2溶解反应程度为单相注入的3.98倍；相渗曲线揭示了不同气水比下的影响机制：残余捕集增强机制(GWR = 0.2)、驱替捕集平衡机制(GWR = 0.5)和驱替主导弱捕集机制(GWR = 0.8)。综合归一化驱替效率和埋存效率评价表明,注入速率为0.2 mL/min、气水比为0.5的条件下,气水混注可有效提高CO2埋存能力。该研究为深部咸水层CO2地质埋存工程提供了理论基础和优化策略。

摘要:在高温高压条件下，由于储层微观孔隙结构的复杂性和非均质性，准确表征孔喉尺寸分布及其与钻井液侵入损害的内在关联性仍存在显著挑战。本研究采用西南石油大学自主研发的高温高压动态滤失实验装置，其在耐温、耐压、循环系统稳定性等方面有显著的改进，并在此基础上对钻井液动态滤失流程进行优化。通过渗透性伤害评价实验和铸体薄片与扫描电子显微镜多尺度表征技术，重点解析了粒间孔、长石溶蚀孔及高岭石晶间孔等典型孔隙的分布特征，探究了渗透性岩样中孔喉结构特征及其在钻井液侵入过程中的渗透率演化规律，揭示了不同孔隙形态对钻井液固相侵入的差异化响应。实验结果表明，中高孔渗岩样的滤失动力学曲线呈现缓慢递减趋势，其稳定阶段持续时间较长；而低孔渗样品则表现出快速滤失衰减特征，稳定阶段持续时间相对缩减。通过铸体薄片图片观察、扫描电镜及能谱分析结果表明:粒间孔、长石溶蚀孔的污染较为严重，而对高岭石晶间孔的污染相对较弱；且钻井液中的固相颗粒和化学物质对储层孔隙的侵入和沉积是导致储层渗透率下降的主要原因，且污染程度与孔隙尺寸密切相关。该研究通过建立孔喉结构参数与钻井液损害程度的定量关系模型，为优化储层保护方案和提高油气采收率提供了理论依据。

摘要:为系统探究层理倾角与均质度对煤岩破坏特征的耦合影响，本研究基于岩石破裂过程分析系统 (Rock Failure Process Analysis software，RFPA)建立不同均质度含层理煤岩模型，通过二维数值模拟分析不同条件下的单轴压缩力学行为。结果表明：均质度显著影响煤岩的细观力学参数分布与宏观破坏模式，低均质度时，煤岩内部缺陷随机分布导致微裂纹无序扩展，声发射能量离散释放；高均质度下，主裂缝沿层理薄弱界面快速贯通，能量释放呈现“前期抑制、后期骤发”的特征。层理倾角通过应力分解与剪切作用诱发力学各向异性，弹性模量各向异性系数在特定倾角时达到峰值，峰值强度随倾角增大总体呈上升趋势，中等倾角存在强度骤降现象。破坏模式随倾角显著变化，垂直层理与平行层理条件下的破坏特征差异明显。研究揭示了均质度与层理结构的动态耦合机制，中等均质度下界面剪应力集中触发局部渐进破坏，硬矿物富集形成的力学屏障加剧界面应力集中，导致临界均质度时破坏模式突变。研究成果可为煤岩工程稳定性评估与支护设计提供理论依据。

摘要:针对海上油田注水井受污染导致注入量下降,而酸化增注有效期变短、注水泵注压力偏低等难题,将岩石扩容和高压注水有机结合提出了一种基于岩石疲劳损伤的脉冲式高压扩容增注技术,并进行技术可行性研究和应用。利用岩石扩容的原理进行脉冲式高压注水,使储层岩石内部晶体通过剪切滑移和压力扩张两种作用,产生了张性裂缝和剪切裂缝两种微裂缝状态,并通过基于岩石疲劳损伤的真三轴岩石力学和CT扫描实验,揭示了脉冲高压扩容作用下的微裂缝扩展机制。现场两口疑难井应用表明:视吸水指数分别提升3.25倍和2.54倍,措施有效期至少延长166%以上。该项增注技术具有低成本不动管柱、不改变现有海上平台注水设施、处理半径大、有效期长等优点。可为国内外油田注水井增注技术的优选提供一项新方向。

摘要:油气井压裂增产的效果在很大程度上取决于裂缝的扩展形态。为了探究各向异性页岩储层中受地层构造、层理弱面等缺陷结构控制的裂缝扩展机理。本研究利用ABAQUS有限元软件，研究采用内聚力单元，通过考虑层理弱面的各向异性建立了页岩数学模型，并系统分析了不同层理倾角（0°、30°、45°、60°、90°）对水力压裂扩展的影响。本研究对水力裂缝扩展形态、最终缝宽和裂缝长度等关键参数进行对比分析，并研究不同施工参数（排量、压裂液粘度）对裂缝扩展的影响。结果表明:在层理倾角为45°时，压裂液进入层理能力达到最高，形成剪切滑移主导型水力裂缝，最终缝宽达到5.73 mm，缝长达到78.6 m；将排量提升至13 m3/min或压裂液黏度增至40 mPa·s，可显著增大水力裂缝的缝宽和缝长，同时在层理倾角为45°的时可实现最优的储层沟通效果与导流性能。在进一步调控排量和压裂液黏度等施工参数，对水力裂缝的扩展效果进行优化，并将研究成果成功应用于威远区块X井的现场实践验证，有效增强裂缝扩展能力及导流通道的连通性，提升该井储层改造效率。

摘要:随着国内外碳捕集与封存（CCS）项目的数量和规模不断扩大，碳封存成为确保捕集到的二氧化碳能够长期安全储存的关键环节。由于高压低温注入以及CO2腐蚀等因素，井筒易发生油管和封隔器泄漏等故障，从而导致注CO2井完整性失效。本研究旨在探究注CO2井封隔器和油管泄漏故障下的温度和压力变化特征。采用OLGA瞬态多相流建模方法，模拟多相态CO2在井口注入地层过程中出现的封隔器泄漏和油管泄漏工况，并结合分布式光纤测试数据，对仿真模型的预测精度进行了验证。结果表明：在封隔器泄漏故障工况下，随着注气排量和时间的增加，封隔器位置温度显著降低，表现出典型的焦汤（焦耳–汤姆孙）节流效应。仿真模拟计算结果与现场分布式光纤温度剖面的实测结果吻合较好，证明了模型具有较高的预测精度。在油管泄漏故障工况下，温度波动主要集中在泄漏点位置，且随着注气排量和注气时间的增加，泄漏点位置的温降幅度显著增加，进一步验证了该节流致冷效应的影响。同时，随着井筒深度的增加，CO2的相态经历气态、液态及超临界态的变化，这一过程主要受控于深度、压力和温度的影响。分析认为，通过仿真模拟，可以准确预测油管内不同故障条件下的温度和压力变化特征，深入了解CO2在不同深度的相态变化及泄漏点处的相态突变规律。本研究为注CO2井的故障诊断和环空带压管理提供了理论依据，有助于降低注CO2井操作过程中的安全和环境风险。

摘要:插齿工艺因其在刀具操作空间受限时的独特优势，被广泛应用于内齿轮加工领域，近年来备受关注。插齿刀的结构参数与工艺参数优化对改善加工质量与提高齿轮制造精度具有重要意义。首先，首先，针对新型双点接触内齿轮，提出了一种专用加工插齿刀的齿廓设计与啮合面推导方法，设计了插齿刀的齿廓，推导了刀具齿面成形方程，并构建了插齿刀的三维实体模型。基于DEFORM有限元仿真，分析了标准结构下单齿切削过程的主切削力与切削温度特性；其次，针对刀具前角、后角与刀具切削速度参数对刀具主切削力与切削温度的影响，采用正交试验设计方法设计样本点，通过响应面法研究并建立关于主切削力与切削温度的二次多项式预测模型并验证其精度，揭示了前后角-切削速度耦合作用于切削性能的影响规律。最后，以最小化主切削力与切削温度为目标，采用多目标遗传算法优化刀具结构与工艺参数。结果表明：多元参数条件下，切削速度与前角的交互作用对主切削力与切削温度影响最为显著；在合理误差范围内，采用优化后的刀具结构参数与工艺参数可显著降低切削过程中的主切削力与切削温度，研究结果为双点接触齿轮加工精度提升与加工刀具参数选择提供了理论与方法参考。

摘要:针对矿用带式输送机托辊故障定位存在频率混叠、定位误差较大的问题，提出一种基于函数反卷积优化的矿用带式输送机托辊故障声源定位方法。该方法重构和解析了传统故障声源定位成像函数中的互谱矩阵函数和点扩散函数，通过优化声源定位函数，提高对故障信号的分辨能力，从而有效提升定位精度，确保能够准确识别托辊的故障位置。首先，计算初始定位声源图中由旁瓣引起的峰值互谱矩阵函数，将去除峰值互谱矩阵后的修正互谱矩阵函数作为重构优化的目标互谱矩阵函数；其次，对重构后的互谱矩阵函数进行特征值分解，计算其特征向量和特征值并构成酉矩阵和对角矩阵；最后，对声源定位函数进行哈达玛幂运算，对互谱矩阵进行对应次数的哈达玛开方运算，得到重构解析后的点扩散函数，形成了函数反卷积优化的托辊故障声源定位方程组；引入加速贪婪迭代更新策略，解得故障声源定位信息。针对故障声源频率混叠的问题，采用改进麻雀算法优化的变分模态分解和改进多尺度双阈值小波多级联合滤波的去噪方法，增强声源故障特征频率的提取。实验结果表明:相较于传统托辊故障声源定位方法，该方法能够有效去除声源成像图中噪声的旁瓣干扰和提高托辊故障声源定位精度；优化后的算法在故障定位精度上达到了94.42%，多级联合去噪的信噪提高了88.25%，峰值信噪比提高了56.06%及提高了3.8倍计算速度，具有较好的精度增益和效率增益。

摘要:为进一步提高环境样品中低活度放射性核素定量分析的准确性，并降低分析方法对标准谱等预设模型的依赖，提出了一种基于模糊C均值高斯混合聚类算法（FCGMM）的γ能谱定量分析方法。采用FCGMM算法对HPGe γ能谱仪（GMX40P）测量的3组土壤样品中的226Ra、232Th、40K及5组水样品中的238U、235U、232Th进行分析，结果表明：FCGMM算法分析结果的相对误差为0.89%~7.20%，平均相对误差为4.28%；与高斯拟合法（相对误差1.73%~14.99%，平均相对误差8.59%）和一阶导数法（相对误差2.67%~16.29%，平均相对误差9.81%）两种通用方法相比，FCGMM算法的相对误差分别降低1.87%~144.15%和9.81%~173.61%，平均相对误差分别降低50.17%和56.37%；对于活度低于40 Bq的核素，FCGMM算法展现出更高的准确性。该方法能够在无需预设模型条件下，快速、准确地实现低活度放射性核素伽马能谱定量分析，为环境样品γ能谱定量分析提供新的参考。

摘要:因受太阳辐射、风速和温度等因素的影响，光伏发电的功率会产生较大地波动，在进行大规模光伏并网时，这种波动会对电力系统的运行和调度造成很大的困难，因此，准确的光伏发电功率预测对确保电网稳定运营起着很大的作用。本文提出了一种结合自适应噪声完备集合经验模态分解（Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise, CEEMDAN）与小波分析（Wavelet Analysis）、多策略融合改进的蜣螂优化算法(Multi-strategy Improved Dung Beetle Optimization, MIDBO)和极限学习机(Extreme Learning Machine, ELM)的光伏功率组合预测模型，即CW-MIDBO-ELM。使用CEEMDAN联合小波降噪对影响光伏输出功率的关键影响因素进行分解重构，降低影响因素序列的非平稳性，并对蜣螂算法进行多策略融合改进，优化ELM算法的连接权重和隐含层偏置参数，提高ELM算法的网络稳定性和预测准确性。通过实验验证，所提出的光伏功率组合模型在预测性能上有明显的提升。

摘要:低压电气线路中过载、谐波、非周期扰动以及直流分量等异常电流状况频发，这些异常情况是导致电气线路温升的主要诱因，进而增加了电气线路发生火灾的风险。为实现低压电气线路超温异常状态诱因的精准辨识，本文提出一种基于融合参数优化变分模态分解（variational mode decomposition, VMD）、卷积块注意力模块（convolutional block attention module, CBAM）、双向长短期记忆网络（bidirectional long short-term memory, BiLSTM）的辨识方法。该方法采用金豺优化算法（golden jackal optimization, GJO）优化VMD关键参数，对电流信号进行多模态分解，并从最相关的本征模态函数（intrinsic mode functions, IMFs）中提取多维熵特征，构建时序特征数据集；同时引入CBAM模块增强对异常关联特征的响应，提升BiLSTM对复杂扰动下时序特征的建模能力，最终实现对4种低压电气线路超温异常状态诱因的精确分类。实验结果表明：诱因辨识准确率达到95.87%，显著优于LSTM、BiLSTM、CNN-LSTM以及极限梯度提升算法（extreme gradient boosting, XGBoost）四种主流模型，具有较强的分类性能与鲁棒性。可见该研究为电气线路火灾隐患的早期预警提供了有效的技术路径，具有良好的实际应用前景。

摘要:为提升接地网腐蚀与断点量化评估的准确性，本文提出一种常春藤优化算法（IVY）与卷积神经网络-双向长短时记忆网络（convolutional neural networks-bidirectional long short-term memory，CNN-BiLSTM）深度学习模型相结合的瞬变电磁视电阻率反演方法，实现了对接地网瞬变电磁信号的高精度反演。传统瞬变电磁反演方法如“烟圈”理论虽能实现快速成像，但反演精度有限；而常规CNN-BiLSTM混合模型虽能同时捕捉时空特征，但在网络超参数优化方面存在不足。本文通过引入IVY算法对CNN-BiLSTM模型的超参数进行自适应优化，显著提升了模型性能。本文通过一维正演模拟构建包含多种地电参数的训练样本库，利用IVY-CNN-BiLSTM混合模型挖掘瞬变电磁信号与视电阻率间的深层映射关系，实现端到端的高精度反演。反演结果表明，所提方法反演结果与真实值的拟合优度优于0.95，性能显著优于传统CNN、CNN-BiLSTM等算法，能够为接地网状态的无损量化评估与可视化诊断提供可靠依据。实验验证表明，本方法在接地网腐蚀诊断中的准确度和可靠性远超传统反演方法，为变电站接地网状态监测提供了一种新的技术途径。

摘要:随着数字化与无损检测技术的深度融合，发展高精度的结构三维重建方法已成为工程领域的迫切需求。本研究基于激光扫描获取的点云数据，提出了一种点云驱动的结构数字化重构方法。该方法融合布料模拟滤波（Cloth Simulation Filtering, CSF）与直通滤波(Pass-Through Filter)进行噪声点剔除，基于特征点匹配实现初始配准后，采用迭代最近点(Iterative Closest Point, ICP)算法完成多视图点云的精配准，结合特征提取技术实现结构的高精度逆向建模。利用实验室悬臂梁进行几何-力学双重验证，结果表明：重建模型的前三阶固有频率相对误差分别为2.815%、8.210%和8.693%；尺寸误差范围为0.00375%至1.23%。综上所述，基于点云重构的悬臂梁三维模型在关键力学性能（如固有频率）和几何尺寸精度上与实际模型高度吻合，具备替代实物模型进行相关分析的潜力。

摘要:针对纯激光雷达即时定位与建图方法在大尺度复杂场景下存在精度衰减、鲁棒性欠佳的问题，提出一种基于因子图优化的紧耦合SLAM方法。该方法通过三大核心设计提升性能：一是设计基于误差状态卡尔曼滤波并融合多传感器信息的组合惯导里程计因子；二是采用多尺度深度感知特征选择算法提取线面点特征，并通过先粗配准后精配准的方法优化帧间匹配，提升位姿变换精度；三是在因子图模型中整合组合惯导因子、激光惯性里程计因子，并引入具有旋转不变性的扫描上下文的回环检测因子，抑制累积误差。在KITTI公开数据集与校园自采数据集上的对比实验表明，本文所提算法相较于经典LIO-SAM算法，复杂场景下的绝对轨迹误差均值分别降低25.96%，23.01%，均方根误差分别降低25.52%，28.38%。实验验证了所提算法的高建图精度与鲁棒性，为室外复杂场景SLAM的工程应用提供了有效技术方案。

摘要:针对岩石薄片图像因类内差异大、类间相似性高而导致的分类难题，本文提出一种融合局部频域特征与全局语义的双路径分类模型(Wavelet Domain-Denoising Diffusion Probabilistic Models,WD-DDPM)。该方法以ResNet-50为基础，设计了基于小波变换的多尺度下采样模块（wavelet transform multi-scale down-sampling block，WTMDB），以替代传统下采样操作，通过对图像进行小波分解，在保留低频轮廓信息的同时，利用注意力机制强化高频子带中的边缘与纹理细节，有效增强了模型对局部判别性特征的提取能力。其次，引入扩散模型的U-Net编码器作为并行路径，提取蕴含整体结构与长距离依赖关系的全局上下文特征。最终，通过融合局部细节与全局语义的双路径特征，形成互补的图像表示，送入分类器完成岩性识别。在包含108个岩石薄片子类的数据集上的实验结果表明，所提方法的准确率达到97.5%，召回率为94.7%，F1分数为96.0%，显著优于VGG16、MobileNetV3等主流卷积神经网络模型（在相同实验条件下），验证了其在复杂岩石图像分类任务中的优越性能与实用价值。

摘要:图像-文本匹配作为连接视觉与语言的桥梁,是一项实现双模态间高质量语义对齐的关键任务。针对图像文跨模态检索任务中图像与文本模态的语义特征在细粒度区分能力弱的问题,提出了一种融合模态内样本细粒度局部语义信息及模态间全局语义的多模态对齐方法。首先,提取图像和文本特征,并使用图注意力网络进行区域关系推理,以获取关系增强的局部特征；然后,利用注意力机制对同一模态内不同样本进行语义交互,从而充分学习各模态内样本间关联关系,得到语义增强的图像文本嵌入；最后,采用三角约束改进的三元组损失函数来提升多模态对齐性能。实验结果表明,在MS-COCO数据集的1K测试集上,该方法通过Recall@1指标评估,在图像检索任务中较现有方法实现了6.4%的性能提升,在文本检索任务中达到1.3%的性能提升,验证了所提方法的有效性。

摘要:针对大语言模型缺乏视觉能力及现有多模态大模型在中医舌象分析中准确率不足的问题，本研究构建了一个中医舌象辅助问诊系统，实现舌象的自动分类与中医辅助诊疗方案的生成。在利用UNet进行舌象分割的基础上，使用TransNeXt主干网络构建舌象多标签分类系统，实现舌体分割与舌象多标签分类。进一步，结合舌象多标签分类系统与大语言模型，并基于微调后的Function-calling架构，实现了中医舌象辅助问诊系统。在舌象多标签分类系统的有效性验证实验中，UNet模型在舌象分割的平均精确度、平均召回率和平均交并比指标上表现较好，分别达到97.58%，98.61%和96.25%；基于TransNeXt主干网络开发的舌象多标签分类模型在舌象识别的子集准确率、精确度、召回率、F-1值方面表现更佳，分别达到75.69%，91.18%，91.41%，91.28%。在中医辅助诊疗方案的生成实验中，甄选出的最佳大语言模型相较于多模态大模型在Bleu-4，Rouge-1，Rouge-2，Rouge-L同样表现更佳，分别达到79.03%，82.46%，76.00%，86.46%。本研究结合舌象多标签分类系统以及大语言模型实现了中医舌象辅助问诊系统，该系统能够辅助中医进行舌诊，为中医辅助诊断方案的生成提供技术支持。

摘要:传统检索增强生成（Retrieval-Augmented Generation，RAG）方法在处理需要多跳推理和全局理解的复杂查询时存在明显不足，比如在教育领域的跨章节问答等场景中表现欠佳。针对以上问题，提出一种基于知识图谱的多跳检索增强生成机制（Graph-enhanced Retrieval-Augmented Generation for Multi-Hop QA， GRAG-MH）。该机制首先从原始文档中提取实体及关系构建基础知识图谱，其次为紧密关联的实体组生成摘要节点，形成层次化的摘要增强知识图谱。在处理查询时，通过动态问题分解将复杂问题拆解为子问题序列，利用摘要增强知识图谱实现多跳邻居扩展检索，最后通过自洽性投票方法整合多个推理路径的结果。实验结果表明，在HotpotQA和2WikiMultihopQA两个多跳问答基准数据集上，GRAG-MH方法分别取得了53.7和50.7的F1值，较传统RAG方法提升超过50%。通过可解释的多路径推理过程与层次化知识表示相结合，该方法显著提升了问答系统的准确度。

摘要:露天矿山智能化进程中,无人驾驶矿卡的小目标检测面临复杂地表工况和极端多尺度分布带来的技术挑战。该研究基于RT-DETR提出改进的PCSF-RTDETR露天矿山轻量化小目标检测算法。首先,将轻量化PConv-Block模块整合到主干特征提取网络,在有效捕获小目标特征的同时,显著降低模型计算复杂度。其次,在尺度内特征交互模块中引入级联分组注意力机制,通过协同优化特征聚焦与噪声抑制过程。进一步,结合动态上采样器、多尺度特征融合和Slimneck结构,提出Slimneck-DSF跨尺度特征融合框架,在提升多尺度目标适应能力的同时,降低网络计算负载。最后,采用Focaler-GIoU损失函数,引入动态聚焦机制,通过差异化调整不同难度样本的权重分配,显著提升小目标检测精度。实验结果表明：PCSF-RTDETR相较RT-DETR模型,参数量、浮点运算量分别降低31.5 %和23.4 %,检测精度与速度分别提升4.7 %和8.2 %,此外mAP50指标达到92.5 %,充分验证了基于PCSF-RTDETR的露天矿山轻量级小目标检测方法的有效性。

摘要:针对行人重识别(Re-ID)任务中视角变化、遮挡及背景干扰导致特征判别性不足、训练稳定性差及复杂场景鲁棒性弱的问题,本文提出一种增强鲁棒性的多策略行人重识别网络。首先,针对特征聚焦能力不足与背景噪声干扰问题,在ResNet50主干网络的四个阶段嵌入Triplet Attention模块,通过通道、水平和垂直三向注意力机制动态调整特征权重,增强对行人关键区域的聚焦能力并抑制背景噪声。其次,针对传统Triplet Loss因忽略正负样本距离绝对比例而导致的特征空间分布冗余问题,在传统Triplet Loss基础上引入正负样本距离比例约束项,通过精细化调控特征空间分布,提升类内紧凑性与类间区分性。此外,针对网络训练初期的梯度不稳定问题,采用Kaiming初始化与归一化层优化策略,加速收敛并增强特征表征能力。实验表明,该方法在Market1501、DukeMTMC-ReID和MSMT17_V2数据集上的mAP分别达到88.4%、78.9%和54.6%,Rank-1指标分别为95.3%、88.9%和78.1%,均优于现有主流方法。热力图与排序图可视化进一步验证了模型对行人细节的精准捕捉及复杂场景的强适应性。本研究为提升跨摄像头行人匹配的鲁棒性提供了有效解决方案。

摘要:为掌握炸药生产过程中不同工艺温度条件下的静电危害风险程度，采用兰利-最优化D法数学物理模型，开展了黑索今（RDX）、奥克托今（HMX）两种典型硝胺类炸药在不同温度、不同响应概率下的静电感度试验研究，得到了对应的静电放电能量值。结果表明，在不同响应概率下，温度变化与RDX、HMX静电感度所对应的静电放电能量呈现明显的负相关特性，即随着温度升高，引爆其所需的静电放电能量对应降低。其中，50%响应概率时，RDX在30℃、60℃和90℃三种不同温度下所对应的静电放电能量值分别为102.07mJ、97.10mJ、64.14mJ，HMX所对应的静电放电能量值分别为248.13mJ、125.62mJ、84.24mJ。百万分之一（1ppm）响应概率时，RDX在不同温度下对应的静电放电能量值分别为4.26mJ、2.84mJ、0.89mJ，HMX所对应的静电放电能量值分别为2.38mJ、2.09mJ、0.10mJ。对比发现，RDX的静电感度在50%响应概率下所对应的静电放电能量明显低于同条件下HMX的相关数值，但在1%、0.01% 、1ppm三种响应概率下，HMX所对应的静电放电能量却低于RDX的相关数值。可见RDX、HMX两种炸药在不同温度和响应概率下的静电感度有明显差异，在生产过程中评估这两种炸药的安全风险时，应高度关注静电特性的变化。

摘要:为改善环青海湖某段盐渍土在冻融循环后强度迅速下降的现象，分别以硫铝酸盐水泥（sulphoaluminate cement，SAC）和SAC最优掺比复合不同掺量的剑麻纤维（sisal fiber，SF）通过无侧限抗压强度（unconfined compressive strength，UCS）试验、直剪试验对比不同改良材料在冻融循环条件下对盐渍土的改良效果，借助X射线衍射仪（X-ray diffractometer，XRD）和扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM）分析改良材料对盐渍土微观结构的影响。结果表明，SAC与复合材料均能显著提升盐渍土的力学特性参数值，最佳掺比复合材料（0.7% SF+10% SAC）改良土的各项力学特性参数值明显优于单掺10% SAC改良土，并且在冻融条件下其力学特性参数值损失率最小；土体的UCS和黏聚力与冻融循环次数呈负相关关系，SF复合后土体的内摩擦角较SAC改良土在冻融下表现出更明显规律；SAC水化产物使土体应变类型向应变软化转变，SF有效降低了脆性指数；冻融循环导致盐渍土的微观结构向不利于土体强度方向发展，SAC改良土冻融后土体结构性损伤程度相对有限，而SF桥接效应形成的物理约束与水化产物的协同作用使复合材料改良土表现出更强的抗冻性。

摘要:赤水丹霞地貌区因其红层砂岩的瑰丽色彩而具有独特的景观价值,前人在其色彩的研究中已经发现,红层砂岩的颜色会随各种条件的变化而表现出多样性。但对砂岩颜色影响因素的量化问题仍存在缺漏。为了探讨赤水丹霞地貌区砂岩在各影响因素下色彩的变化规律,在色彩值的量化上采用国际照明委员会(CIE)提出的Lab色彩空间,精准测定样品的色彩值。以此为标准,基于多维控制采样策略(平面拓展-垂向分层-单因素隔离),通过XRD矿物分析、SEM-EDS微观观测及分光光度法铁价态检测,揭示以下规律：(1)物质成分分析结果说明,赤铁矿与黏土矿物分别通过Fe3+^{的显色效应和吸附作用主导砂岩红色基调},Fe元素价态随深度变化而进一步改变砂岩显色特征；(2)微观分析显示,强风化带砂岩结构松散、颗粒破碎,裂隙率较微风化带提高22.19%,b值提升5.91,契合砂岩表面颜色更为鲜艳的宏观特性；(3)控制含水率或温度不变,按梯度进行单一变量实验,发现温度每升高10℃,b值平均降低0.38,含水率通过影响L值来改变砂岩颜色。研究揭示了物质成分、微观结构与环境变量对红层砂岩色彩的调控规律,为丹霞地貌区生态修复材料的色彩适配提供科学依据。

摘要:寒区岩体在冻融环境下的劣化行为严重威胁工程结构的安全性与稳定性。通过Rock Top多场耦合试验仪，开展冻融作用下不同饱和度与损伤程度砂岩的单轴循环加卸载试验，研究其力学性能及能量演化规律。结果表明:（1）随饱和度与损伤值的增加，冻融砂岩峰值强度显著降低，峰值应变增大，且损伤值越高，砂岩承载能力下降越显著，破坏模式逐渐由脆性向延性转变；（2）循环加卸载过程中，弹性模量随循环次数与损伤值的增加呈“骤降-缓慢下降-加速下降”三阶段衰减规律；（3）随循环次数、饱和度及损伤值的增加，弹性应变能逐渐向耗散能转化，且饱和度与损伤值越高，累积能量与耗散能比例越大；（4）扫描电镜（SEM）观测表明，冻融次数、饱和度及损伤值的增加导致砂岩内部裂纹与孔隙显著增多，微观结构劣化加剧，高损伤值条件下裂纹网络贯通效应尤为显著。研究表明，饱和度与损伤值的协同作用是冻融砂岩宏观力学性能劣化的关键因素。研究成果为寒区岩体工程的设计与灾害防控提供了理论依据。

摘要:为精确研究地聚物胶凝材料的化学收缩性能，开发了一种双管式无橡胶塞化学收缩测试装置，并采用数字图像技术对其进行连续监测和计数，解决了因人工读数以及原装置中橡胶塞内应力带来的试验误差大的问题。结果表明：采用本方法测量的地聚物化学收缩数值的变异系数是传统方法(ASTM-C1608)的11%（最大值）和22%（稳定值），数据的离散程度为传统方法的18.4%，说明本方法的测试结果更加准确。采用本方法测量并分析了不同氧化物摩尔比条件下地聚物胶凝材料的化学收缩总量及速率，发现随原料氧化摩尔比的增加，地聚物化学收缩总量逐渐增加，化学收缩速率的最大值与其时间与原料氧化摩尔比呈线性关系，最终给出了氧化物摩尔比与地聚物化学收缩速率峰值和峰值时间的数学方程，为地聚物的早期开裂行为以及其反应动力学的研究提供了一个新的方法。

摘要:堆石坝填筑质量对于保障大坝工程的安全与稳定运行具有重要意义，传统的灌水法存在耗时耗力、效率低、反馈滞后等问题。三维激光技术为堆石坝压实质量的精确检测提供了一种新的高效解决方案。本文设计了一种可变扫描距离及角度的辅助装置，配合手持式三维激光扫描仪，实现对坑壁凹凸和大小不一的检测坑模型三维重建和体积精确测量。为了减少检测坑凹凸坑壁对体积计算的影响，提出了一种基于点云分布的坑壁凹凸区域识别方法，实现了对具有不规则表面的检测坑体积的精确计算。在双江口315m高堆石坝的应用实例中，该方法成功地应用于不同坝料压实质量的检测，与传统的灌水法相比，12组压实指标的检测结果最大相对误差仅3.08%，证明了该方法的准确性和高效性。

摘要:传统的车线绑定的运营方式难以应对客流需求与运力不匹配所带来的运营效率问题，同时也制约了公交系统的服务灵活性。为解决这些问题，引入跨线与联运两大调度策略，通过跨线调度实现对现有公交资源的整合，以优化公交系统的运营效率，联运调度则能够提供更灵活的出行服务，提高系统整体的服务能力。基于跨线与联运的组合调度优化方法，以公交运营成本最小化和发车间隔平滑性最大化为优化目标，考虑时刻表、车次链等相关约束条件，建立电动公交区域调度优化模型，并设计结合多目标粒子群算法（multi-objective particle swarm optimization , MOPSO）与遗传算法（genetic algorithm , GA）的混合算法（MOPSO-GA）对模型进行求解。最后选取北京市的三条公交线路为实例分析对象，检验本文建立模型和求解算法的可行性。优化结果显示，相比车线绑定运营的单线路调度模式，公交运营成本降低了11.18%，发车间隔平滑性提高了10.07%，原线路发车间隔平滑性提高了12.33%，车队规模减少了17.85%。

摘要:为研究非均匀风沙条件对高速列车气动特性的影响，本文基于Standard k-ε湍流模型的雷诺时均法和欧拉-欧拉两相流模型，采用指数律廓线构建非均匀风沙环境下的高速列车空气动力学计算模型。通过分析不同风沙流速度和车速条件对列车气动特性及流场影响，得到以下结论：在非均匀风沙流作用下，列车迎风侧与背风侧的表面压力分布呈现明显非对称性，最大和最小风压区均偏于迎风一侧；相较于车速条件，风沙流速度变化对列车周围流场结构的影响更大，随着风沙流速度的增加，背风侧气流漩涡半径增大并向风沙流方向移动，且流场速度与高度的正相关性增强，导致迎风侧与背风侧流场的非对称加剧；在所有计算工况中，头车的气动侧力和侧滚力矩大于中车和尾车，而气动升力小于中车和尾车，由此可知：气动侧力对列车倾覆力矩的贡献要大于气动升力；此外，随着风沙流速度或列车运行速度的增加，头车气动载荷的变化幅值均大于中车和尾车，导致头车的运行稳定性最差。

摘要:地下水位的回升势必会影响地铁隧道结构的受力和变形，进而影响地铁隧道的安全运营。为了揭示地下水位回升对既有地铁盾构隧道结构的影响，本文以北京地铁10号线公主坟-西钓鱼台区段为例展开研究，该区段地层为巨厚卵石层且2019-2025年的地下水位由隧道底板以下回升至顶板以上。为了提高模拟精度，本文考虑了隧道开挖过程、接头螺栓对隧道结构刚度的削弱作用、地层-隧道的接触等因素的影响。模拟结果表明：随着地下水位的回升，2019年隧道沿线拱底的最大竖向位移为-34.3 mm，2025年隧道拱底的最大竖向位移为27.8 mm，表明隧道整体呈上浮趋势。同时，地下水上升使管片的弯矩和轴力发生了变化，导致管片水平方向呈收缩趋势，竖直向呈回弹趋势，但隧道变形仍呈“横椭圆”型。结果揭示了水位回升引起的隧道“横椭圆型”回弹变形机制，并量化了2019–2025年间隧道竖向位移与内力演化规律。除此之外，隧道的整体上浮和管片的变形可能会导致隧道出现错台、开裂等问题，需要进一步进行关注。

摘要:为研究环境升温及衬砌劣化对寒区隧道服役性能的影响,本文首先通过冻融循环试验测试了混凝土力学参数的退化规律,在此基础上建立了衬砌-围岩热力耦合数值模型,研究了围岩冻融圈演化特征及隧道结构内力时变规律。结果表明:未设保温层工况下,隧道衬砌表面每年经历约18次等效室内冻融循环,衬砌在服役50年后弹性模量及轴心抗压强度将衰减89%和97%。环境温度升高将加剧围岩融化范围扩展,引发衬砌结构沉降并加速结构失效进程,导致服役寿命较未升温工况缩短3~6年。铺设5cm厚保温层后,衬砌表面年等效冻融循环降至0.75次,服役50年后弹性模量及轴心抗压强度仅衰减8%和13%。铺设保温层可显著改善拱腰和边墙力学状态,但拱顶、拱脚及仰拱处安全系数呈现下降趋势,其中拱脚部位在服役约42年后即不能够满足承载需求。

摘要:针对复杂飞机燃油系统能量损耗分布不明确的问题,本文提出一种基于Flowmaster仿真软件的能量损耗分析方法,分析了飞机燃油系统各组成部分能量损耗及动态占比。以某型飞机燃油系统为研究对象,构建涵盖离心泵、供油系统、输油系统、回油系统及发动机的一维流体仿真模型。通过将仿真数据与试验数据对比,对该仿真模型的有效性进行了验证(误差<3%)。研究结果表明：各典型飞行工况下,离心泵、输油系统分别为第一、第二能量损耗源,所占比例范围分别为78.4%~79.8%、12.4%~13.8%。基于此,进一步提出离心泵冷备份策略和分布式输油策略。采用离心泵冷备份策略,在各典型飞行工况下,使离心泵、输油系统能量消耗分别下降约60%、20%。对于所研究的飞机燃油系统,在双离心泵工作模式、单离心泵工作模式下,各典型飞行工况的输油效率均分别不超过2.5%、4%,采用分布式输油策略可大幅提高输油效率。本研究建立了飞机燃油系统能量损耗计算的仿真模型,提出了能量损耗的计算方法,为飞机燃油系统低能耗设计提供了依据与工程实践路径。

摘要:针对复杂山地环境下巡检无人机的路径规划问题，提出了一种基于球面坐标系下混合遗传算法的PID搜索算法（hybrid PID search algorithm, HPSA）。通过引入加权精英引导机制，并融合了遗传算法中的交叉操作，增强了算法的全局探索能力和跳出局部最优解的能力。采用B样条曲线对生成的路径进行平滑处理，使规划的路径更适合无人机飞行。在CEC2017测试函数集及不同复杂度的多无人机路径规划场景中，分别将HPSA与五种算法进行了对比实验。实验结果表明，HPSA在CEC2017测试函数集上表现出更优的寻优性能，在多无人机路径规划任务中能够有效规划出总成本函数最小的飞行路径，提升了多无人机在复杂山地环境下路径规划的能力。

摘要:为助力新型旋翼航空器技术难点突破，推动其在民航领域的应用进程，通过系统工程方法建立了新型旋翼航空器适航理论与关键技术研究流程的输入-流程-输出(input-process-output, IPO)模型，并完成了模型中输入、使能项、控制项、活动与输出元素的定义生成与内容解读。结果表明:新型旋翼航空器的发展受到适航标准与技术限制的耦合作用，二者呈现协同演进的发展趋势。通过构建IPO模型可系统性解构适航要求与技术指标的映射关系，实现了对新型旋翼航空器适航与技术要求的信息归纳、综合处理与加工输出，可为新型旋翼航空器的概念发展提供参考。

摘要:为探究航班运行不安全事件的动态传播过程，针对现有模型传播方法单一、无法推演事件演化过程等问题，首先采用事件树方法从事故报告、统计报告中提取触发、传播及顶部事件作为节点，构建单向风险网络；然后，按照传播特征，定义起始节点层、概率传播层、容量-负荷传播层及系统动力学传播层；构建各层传播方法，概率传播层通过节点度量化触发概率，容量—负荷层通过节点容量函数量化负荷分配，系统动力学层通过时间累积推演不安全事件发生；进而，从级联失效规模、风险演化过程及事件触发次数多角度开展网络分析；最后，根据推演效果，提出航班运行过程中事件控制措施。经分析伊春空难过程得出，若降低连边负荷传递效率可使风险演化过程延长23%，阻断连边可消除事故发生；对于山航事故，若降低节点初始负荷，可使风险演化过程延长40%，控制边状态可使风险演化过程延长46%，阻止事故症候发生。结果表明，该方法可准确表征航班运行不安全事件的演化过程，平均推演单位时间约为3min。