摘要:土壤形成与演化极其复杂,岩石作为土壤形成的物质基础,深刻影响土壤理化性质与微生物环境。 系统梳理了岩石 风化对土壤环境的影响效益及其调控途径,对土壤环境演变及农业生产应用具有重要意义。 基于长期视角下岩石成壤过程 及成因机制的研究成果,全面阐述了岩石风化对 土 壤 环 境 的 直 接 作 用 效 果 与 间 接 调 控 途 径,剖 析 了 岩 石 风 化 的 内 外 影 响 因 素,结合前沿探讨其在农业生产与生态系统稳定中的重要性。 研究表明:土壤组成结构及养分状况等理化属性呈现显著母岩 继承特征,岩性约束下岩石风化驱动微生物群落构建,塑造了土壤环境异质性;岩石自身特性是控制风化作用的关键因素,生 物风化作为主导过程已成为当前研究的重难点,由区域小尺度微环境所引起的风化过程差异亦不容忽视;岩石风化作用在石 质土壤环境改良、农业长效固体肥料及全球气候变暖等多领域中占据重要位置。 提出未来需在岩石风化速率精准量化、风化 模型构建、岩石固体肥料等研究方向深入探索,可为石质土壤环境调控和岩基新型肥源利用提供理论参考。

摘要:虚实一体化试飞技术是在飞行试验过程中,实现地面仿真模型(“虚”)与真实试验机(“实”)实时同步与交互的新型 试飞范式,旨在通过“以虚预实、虚实互馈”提升民机试飞的安全性与效率。 系统梳理了该技术从非同步、弱同步到同步 3 个 阶段的演进历程,并以国产大型民机的大侧风、负加速度及模拟冰型试飞等典型工程应用为例,阐述了其系统组成与实施效 能。 深入剖析了制约技术发展的 3 大核心难点:面向试飞任务的高精度建模、虚实状态的持续同步以及安全监控界面的工程 适用性评估,并提出了相应的技术解决路径,如基础模型渐进式迭代与面向科目的精细化建模。 展望未来,虚实一体化试飞 技术在飞行状态安全性评估、试飞操作引导与试验点有效性判读、安全包线边界预警等方面具有广阔工程应用前景。 其进一 步发展有赖于在模型高精度与实时性协同提升、智能校正与自主决策、多域协同平行推演以及标准化平台化建设等关键方向 取得突破,从而驱动民机试飞向数字化、智能化深刻转型。

摘要:为了支撑陶瓷 / 金属复合装甲的结构设计,研究不同基体材料与分布梯度陶瓷 / 金属复合装甲的抗侵彻性能与冲击 能量耗散原理。 采用超重力场辅助燃烧合成法制备了一种变梯度陶瓷 / 高熵合金复合材料,通过 X 射线衍射分析(X-ray dif- fraction analysis, XRD)和扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)测试验证了陶瓷分布呈现变梯度状态。 模拟了 变梯度陶瓷 / 高熵合金复合材料对抗侵彻性能与应力波传递的影响规律并通过打靶试验得到了验证。 研究发现,陶瓷的分布 梯度越大、金属基体的屈服强度越高,靶板的抗侵彻性能越好。 梯度复合材料沿厚度方向变化的材料特性,导致应力波传播 的发散性,从而降低应力波的强度、延迟反射拉伸波到达峰值的时间,从而增加了弹丸与靶体之间的相互作用时间,提高了复 合材料耗散弹丸动能的能力。

摘要:在泥石流灾害防治工程中,通常将拦挡坝沿沟道分级布设,组成拦挡系统,以实现全流域尺度的防灾减灾目标。 拦 挡系统的空间布局形式对泥石流灾害的综合防治效能存在显著差异。 为揭示不同组合拦挡系统与泥石流的相互作用效应, 将实体坝和梳齿坝进行多模式组合,构建多级拦挡系统,并采用光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)方 法模拟泥石流浆体,离散元法(discrete element method,DEM)模拟泥石流块石,分析了不同组合模式拦挡系统对泥石流动力过 程与拦截效率的影响。 结果表明:梳齿-实体坝组合模式的拦挡系统受力分布和拦蓄量分配上均更合理,防灾效益最优;缩小 梳齿坝开口间距对冲击力的增幅并不明显,但能显著提升拦截效率;经一级坝体调控后,增加下游坝体间距可降低后续坝体 所受冲击力。 研究成果可为泥石流拦挡系统的空间布局与强度设计提供一定理论支撑。

摘要:在全球气候变暖背景下,海平面持续上升对河口地区盐水入侵过程和生态系统构成显著影响。 以钦江河口为研究 区域,构建三维盐水入侵数值模型,模拟分析不同海平面上升情景(0 ~ 0. 4 m)下枯水期盐度分布的变化特征。 结果表明,海 平面上升会增强表层流速、减缓底层流速,导致底层盐度升高和垂向盐度混合增强;河道区域对盐度变化响应更为显著,大潮 盐度增幅最大达 210. 08% 。 生态影响方面,茅尾海红树林区 域 最 小 盐 度 已 超 出 秋 茄 和 桐 花 幼 苗 的 最 适 范 围,存 在 盐 胁 迫 风 险;青年枢纽处盐度升高 67. 17% ,表明咸潮环境对船闸金属结构的腐蚀风险进一步增强。 研究结果可为钦江河口生态保护、 水资源管理与咸潮风险管控,以及青年枢纽船闸结构运行期防腐运维决策提供科学依据。

摘要:频繁的干旱事件已对植被正常生长与生态系统稳定构成威胁。 为解析干旱对植被影响的复杂性,以 2001—2022 年 黄土高原逐月植 被 总 初 级 生 产 力 (gross primary productivity, GPP )和 标 准 化 降 水 蒸 散 发 指 数 (standardized precipitation and evapotranspiration index, SPEI)为基础,采用 Copula 函数利用去趋势化后的植被 GPPdt 和 SPEI 构建了植被生长季气象干旱胁迫 下黄土高原植被总初级生 产 力 损 失 的 条 件 概 率 模 型,并 确 定 了 导 致 植 被 总 初 级 生 产 力 损 失 的 干 旱 触 发 阈 值。 结 果 表 明: 2001—2022 年黄土高原植被生长季 GPPdt 与 SPEI 以正相关为主(95. 05% ),植被对干旱的响应时间集中在 2 ~ 6 个月,响应时 间由短到长依次为稀疏植被(3. 89 个月)、草本植被(5. 78 个月)、落叶阔叶林(5. 80 个月)和常绿针叶林(6. 38 个月);对相同 植被 GPPdt 损失发生阈值,干旱等级越高,植被 GPPdt 损失发生的条件概率越大。 相同干旱等级下,植被 GPPdt 损失发生阈值越 高,植被 GPPdt 损失发生的条件概率越大;黄土高原西北部和中部干旱触发阈值较高,对干旱响应更为敏感;以 2001—2022 年 植被生长季 GPPdt40 th 作为植被 GPPdt 损失发生阈值,植被 GPPdt 损失的平均概率由大到小依次为稀疏植被(52. 21% )、草本植被 (48. 49% )、落叶阔叶 林 (47. 77% )和 常 绿 针 叶 林 (42. 78% ),干 旱 触 发 阈 值 依 次 为 稀 疏 植 被 (SPEI = - 1. 486 )、草 本 植 被 (SPEI = - 1. 573)、落叶阔叶林(SPEI = - 1. 601)和常绿针叶林(SPEI = - 1. 676)。 研究结果为黄土高原的植被生态保护和干 旱防御策略提供科学支撑。

摘要:为了探究中成药隔山消积颗粒对胃动力的影响,采用含药血清法的体外胃平滑肌肌能试验结合整体动物实验开展 系统研究。 通过制备隔山消积颗粒灌胃大鼠的含药血清(GSXJG-B)和大鼠空白血清(KB-B),另制备正常大鼠胃窦、胃底和胃 体纵行平滑肌条,采用生理肌能记录系统记录不同浓度 GSXJG-B 对大鼠离体胃平滑肌收缩张力的影响;将健康昆明小鼠分为 空白组、健胃消食片组、隔山消积颗粒低剂量组(5 g / kg)、中剂量组(10 g / kg)和高 剂 量 组 (20 g / kg),通 过 灌 胃 相 应 药 物 3 d 后,测定小鼠胃残留率和小肠推进率,采用 ELISA 法测定血清 VIP、GAS、MTL 水平。 结果表明,离体胃平滑肌试验中,与给药 前比较,KB-B 在 40 ~ 320 μL 可显著促进大鼠离体胃底肌条收缩张力各值,且成量效正相关,在同剂量下是空白血清组的近 2 倍,对胃窦和肌条呈抑制趋势,但促进率高于相对应空白血清组,最高浓度时对胃体张力呈轻微兴奋效应。 对正常小鼠,隔山 消积颗粒低剂量使小鼠胃残留率明显升高,其余给药组胃残留率也高于空白组,隔山消积高剂量组可显著促进小肠推进率,3 个剂量均可显著增加血清 MTL 含量,低剂量组血清 VIP 水平显著升高,健胃消食片组对胃残留率和小肠推进率无明显影响, 有降低 VIP 水平和升高 GAS 水平趋势。 此研究结果论证了隔山消积颗粒可通过促进胃底平滑肌收缩增强胃动力,并可促进 小肠推进,机制与调节胃肠激素有关。

摘要:【】目的:探讨索拉非尼对肝纤维化（HF）大鼠的改善作用与机制。方法:将26只大鼠随机分为对照组、模型组、水飞蓟宾组、索拉非尼组。用四氯化碳对除对照组之外的大鼠进行造模。造模成功后与相应药物灌胃治疗。检测大鼠血清中丙氨酸转氨酶（alanine aminotransferase,ALT）、天冬氨酸转氨酶（aspartate aminotransferase,AST）、羟脯氨酸（hydroxyproline,HYP）、层黏蛋白（laminin,LN）、透明质酸（hyaluronic acid,HA）、Ⅳ型胶原（Ⅳ-collagen,Col Ⅳ）、Ⅲ型前胶原肽（procollagen typeⅢ,PCⅢ）、肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）、白细胞介素17（interleukin-17,IL-17）、IL-1β、IL-6水平，观察肝组织形态以及肝纤维化程度。免疫组化检测肝组织中α-平滑肌肌动蛋白（α-smooth muscle actin,α-SMA）、转化生长因子β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）的表达。Western blot法检测肝组织中核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）通路相关蛋白的表达。结果:与模型组相比较，水飞蓟宾组与索拉非尼组在血清ALT、AST、HYP、TNF-α、IL-17、IL-1β、IL-6、PCⅢ、LN、HA、Col Ⅳ表达水平均有明显下降（P＜0.05或P＜0.01），肝组织中TNF-α、α-SMA、缺氧诱导因子1α（hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α）、VEGF蛋白表达水平与NF-κB p65蛋白的磷酸化水平均有明显增加（P＜0.05或P＜0.01），IκBα蛋白表达水平明显下降（P＜0.05或P＜0.01）。免疫组化发现给药组相对模型组TGF-β1、α-SMA表达具有显著下降（P＜0.05或P＜0.01）。结论:索拉非尼可能通过抑制TNF-α/NF-κb通路与HIF-1α/VEGF通路的激活减轻肝脏炎症，在一定程度上减轻肝纤维化程度，改善肝功能。

摘要:针对金属结构在长时间加载历史的疲劳强度评估成本高，周期长的问题，利用机器学习技术提出了一种新的疲劳强度评估方法。新方法包括结构疲劳修正、等效载荷计算和疲劳强度评估三个步骤。以四点弯曲部件和含孔板件为例，通过对未使用机器学习的结果和使用机器学习方法推算结果的疲劳强度利用率进行比较，且分析了样本数量对机器学习模型精度的影响，验证了新方法具有精度高，效率高的优点。结果表明：该方法适用于承受长期载荷和多种工况的金属结构的疲劳强度评估，且明显提高计算效率，降低成本，同时该方法具有广泛适用性，可用于不同结构的疲劳强度评估，具有一定工程价值。

摘要:鄂尔多斯盆地山西组页岩储层黏土矿物含量高且岩相变化快、热演化程度高、储集性能较差，储层特征认识不清富集规律不明制约了山西组页岩储层有利层段优选。基于延安地区7口实钻井测井数据分析、扫描电镜、孔渗分析、含气量测试、氮气吸附测试、甲烷吸附测试与岩石力学测试等实验对延安地区山西组页岩储层特征及其勘探潜力进行评价，结果表明：山西组页岩岩矿物组成复杂，石英含量平均为30.3%，黏土矿物含量平均为65.8%。有机质类型以Ⅲ型为主，有机Ro平均为2.64%，处于过成熟阶段， TOC平均为2.12%。孔隙度平均为2.94%，渗透率平均为0.0173×10-3 μm2。扫描电镜结果显示页岩样品发育四类微观孔隙,包括有机质孔隙、粒间孔、粒内孔、微裂缝等。微观孔隙结构以微孔、介孔为主，孔隙类型以半封闭孔为主。CT扫描显示岩石内部发育“主体连通孔隙群-孤立微孔隙” 的二元结构，存在优势孔隙发育区。山西组页岩甲烷等温吸附量为0.50~2.38m3/t，现场解析含气量为0.04~16.86m3/t，可采系数平均为81.4%。山西组页岩具有杨氏模量高、泊松比低、抗压强度适中特点，具备形成复杂缝网的潜力。结合山西组页岩成熟的热演化程度、良好的生烃条件、吸附性能与可压性基础，构成了页岩气成藏的核心要素，加上山西组内部煤层的气源补充，具有良好的勘探潜力。山 2 段富有机质层系及高含气优势岩相区是下步勘探的潜力层段。

摘要:页岩油水平井依赖体积压裂提产，但诱发的断层滑移与套管变形突出。本文采用三维地质力学-井筒间接耦合有限元方法，构建含断层储层及套管-水泥环-地层模型，评估断层内流体压力增量、走向与最大水平主应力夹角、倾角对滑移与套管响应的作用，并以曲率半径与最小内径判别工具通过性。结果表明，当断层面流体压力增量超过约30MPa时进入显著滑移；走向与最大水平主应力方向夹角越大，滑移越强；倾角增大同时放大走滑与正滑。滑移致套管受强非均匀外载，出现“S”型弯折与截面椭圆缩径，据此给出不同外径工具卡阻阈值。研究为多级压裂中的断层风险识别、参数优化与套管变形防控提供量化依据。

摘要:为了探究CO?在溶气原油中的溶解度及其对油气集输系统的影响，以新疆油田八区530井区的原油为研究对象，利用自行设计搭建的恒压溶解反应釜装置，研究不同集输压力、温度、含水率对溶气原油溶解度的影响规律。结果表明：相同温度及含水率下，溶解度随压力升高而增大，压力大于2.5 MPa时增加19.44 m3·m?3/MPa；相同压力及含水率下，溶解度随温度升高而下降；相同压力及温度下，溶解度随含水率增加呈先增后降趋势，在含水率20~40%时达峰值；通过对比Standing、Glaso、Vasquez-Beggs模型预测精度，发现Standing模型拟合最优，适用于溶解度理论计算，该研究为集输系统优化提供了数据和理论支撑。

摘要:针对天然气管网泄漏信号与负荷波动高度耦合导致识别困难的问题,本文提出了一种基于卷积神经网络融合挤压激励网络(CNN-SENet)的泄漏智能识别方法。该方法通过双输入分支结构融合压力与流量数据的时空特征,利用SENet动态增强泄漏敏感特征通道权重以抑制负荷干扰,并采用高斯混合模型(GMM)聚类结合正交试验设计压缩数据规模。结合我国三段真实管网的仿真数据进行了时空热力图分析、消融实验分析和对比试验分析,结果表明,所提方法在树状、环状及混合拓扑结构中均表现出优异性能,准确率达96.8%,较传统泄漏识别模型提升3.4%-5.2%,且通过数据压缩将样本量从数千万级降至千级,兼顾精度与计算效率。研究成果为天然气管网泄漏的高精度、低延迟监测提供了智能化解决方案。

摘要:为解决管道泄漏事故应急维抢修开挖过程中泄漏点地下空间不可视、相邻管道及管-土空间位置不清晰的问题，结合快速探测、快速响应的实际需求，提出了一种基于多源数据融合的埋地管道三维空间可视化构建技术。首先，分类整合管道内、外检测设备多源数据格式，通过空间坐标转换与里程插值算法生成可视化要素信息；其次，开发基于中心线坐标的管道一体化建模方法，实现直管段和弯头的精确构建；同时，建立管道典型缺陷与附属物模型库，开发基于空间几何约束的自适应构筑算法，实现缺陷与附属物模型的精确定位与自适应姿态调整。最后，集成草地、沙地、跨越河流等典型服役场景，开发具备视角控制、管道缺陷信息交互展示、土壤剖面及透明度调整功能的三维可视化平台，清晰展示相邻管道、管-土位置关系及缺陷特征信息，为管道泄漏应急维抢修开挖及完整性管理提供三维可视化支持。

摘要:磁场调制型同轴磁齿轮以无接触传动和高可靠性在风电与船舶装备中具有应用前景，但现有结构存在调制能力不足、磁饱和严重及调制体复杂等问题。本文提出一种调制增强型单调磁环双调制轴向磁齿轮（MSMRD-AMG），利用单一调制磁环同时产生“和调制”与“差调制”谐波，并结合共存多磁路拓扑以削弱局部磁饱和，在保持结构简洁的同时显著提升气隙磁场调制能力与磁通利用率。基于磁场调制理论与三维有限元分析，系统研究了MSMRD-AMG的调制机理、气隙磁密、输出转矩与转矩波动，并与传统结构进行了对比。结果表明，该结构在不增加装配复杂度的情况下显著提升传动性能：低速转子平均转矩由40 Nm增至51.9 Nm（+29.8%），高速转子由–10.4 Nm增至–12.7 Nm（+22.1%）；采用聚磁式Halbach永磁体后，其转矩波动进一步从14.1%降至10.1%、30%降至28.4%。因此，MSMRD-AMG在调制效果、磁饱和抑制及转矩性能方面均表现出明显优势，为磁齿轮在风能与潮汐能装备中的高效轻量化应用提供了一种具有工程潜力的新方案。

摘要:针对微型端窗式X射线管中传统铍（Be）窗存在低能X射线干扰强、热稳定性差的问题，本文提出将碳化硅（SiC）作为新型窗口材料，采用蒙特卡洛与有限元分析方法，研究其X射线透射性能及热负荷能力。通过对比不同厚度Be和SiC窗口出射谱的透射比、峰区比和峰总比，评价其“阻低通高”能力。在此基础上，开展有限元瞬态热模拟，分析SiC窗口的极限热流功率。结果表明，SiC窗口具有较高峰区比和峰总比的值，且增厚可提升热负荷能力，但工作时间延长将降低极限热功率。综合能谱输出与热负荷性能分析，SiC窗口厚度控制在1.0 mm时，峰区比为985.16%。同时，在工作时间为5 s、10 s、20 s时，管电流分别可达0.08 mA、0.05 mA和0.03 mA。

摘要:针对永磁同步电机（permanent magnet synchronous motor, PMSM）控制系统中因非线性与多参数时变导致的控制精度不足、参数整定困难及动态响应滞后等问题，提出了一种基于人工势场法的改进混沌蝙蝠算法（chaotic potential field improved bat algorithm, CPFIBA），用于优化模糊PID(proportional integral derivative)控制系统参数。该算法融合混沌人工势场法与粒子群优化（particle swarm optimization, PSO）算法的核心思想，引入动态学习因子，显著增强全局搜索能力与环境适应性，同时加快了算法收敛速度，有效提高永磁同步电机控制精度。通过实验验证，所提出的CPFIBA-模糊PID控制系统在高速工况下的阶跃响应时间为0.09 s，在低速负载条件下的扰动调节时间为0.0624 s。该控制系统具有较好的响应速度与抗干扰能力，有效提升了电机在不同工况下的适应性与可靠性。

摘要:配电网故障恢复重构是保障电力系统安全与稳定运行的重要任务。传统的优化算法在解决这一问题时，往往面临求解精度与计算效率之间的权衡。为此，本文提出了一种结合量子近似优化算法和交替方向乘子法的混合算法，旨在通过量子计算与经典优化技术的协同作用，提升配电网故障恢复重构的效率与精度。量子近似优化算法利用量子计算的优势，在全局优化过程中加速解的搜索，而交替方向乘子法则有效地处理大规模约束优化问题。本文将该算法分别应用于33节点和69节点配电网中，在两个场景下分别使总成本下降了40.39%和50.82%，并且与其他传统算法进行对比，证明了该算法具有良好的准确率和全局寻优能力，为配电网故障恢复重构问题提供了新的解决思路。

摘要:随着高比例风电并网，风电系统在随机风速波动和微小扰动作用下呈现出显著的概率不确定性特征，传统基于确定性模型的小扰动稳定性分析方法难以支撑风电机组的实时控制与稳定性保障。针对高比例风电并网条件下，风电系统在随机风速波动和微小扰动叠加作用下(stochastic wind speed fluctuations and small-signal disturbance)，传统离线小扰动稳定性评估难以支撑实时控制决策的问题，本文提出一种面向概率稳定性可控化的“分析–决策–控制”一体化框架。首先，基于同步相量测量单元（Phasor Measurement Unit，PMU）观测数据，采用自适应核密度估计（Adaptive Kernel Density Estimation, AKDE）构建风电并网条件下频率、电压、电流等关键状态量的小扰动概率模型，实现对随机环境中非高斯扰动特性的精细化刻画。其次，在概率稳定性分析结果的基础上，构建以输出功率为状态、桨距角调节为动作的马尔可夫决策过程，提出一种自适应贝叶斯集成强化学习（Adaptive Bayesian Ensemble Reinforcement Learning，ABERL）控制策略，通过多策略后验融合实现风电机组桨距角的自适应调节，从而直接优化系统小扰动概率稳定性。最后，在IEEE 10机39节点典型系统和南方电网真实系统上结合PMU驱动的小扰动场景对所提方法进行验证，并与Actor–Critic、蒙特卡洛方法及Q–learning等典型控制策略进行对比分析。仿真结果和案例分析表明，所提方法在扰动响应速度、桨距角控制稳定性以及概率稳定性指标方面均具有明显优势。系统级概率稳定性分析能够有效识别潜在不稳定风险，通过对局部风电机组桨距角精准调节，可显著降低风电场控制成本并提升稳定运行能力，为高渗透率风电系统的安全运行提供一种可行的概率驱动控制方案。

摘要:紫外通信（UVC）可大幅降低自由空间光通信（FSO）中的对准难度。针对紫外线在大气中的传播特性不明确问题，本文基于蒙特卡洛方法进行了仿真，提出并设计了实时UVC系统，利用FPGA设计了发射和接收实时信号处理算法，基于发光二极管（LED）发射多波长紫外光，并利用光电倍增管（PMT）接收光信号。实验结果表明，在紫外信道中，大气对不同波长紫外线的衰减特性存在显著差异，对通信性能产生了直接影响。当通信距离小于60米时，250和300波长的UVC系统误码率（BER）差异较小；但当距离增加至100米时，300UVC系统的BER约为10-4，而250UVC系统的BER约为10-2；进一步增加通信距离至120米时，250UVC系统未检测到光子，而300UVC系统的光电倍增管（PMT）仍能检测到少量光子。表明较长波长的UVC系统在大气中具有更低的衰减和更强的传输能力。

摘要:煤炭开采中的矿井水害目前已成为中国煤矿山开采中的第二大“杀手”,准确掌握矿井涌水变化规律,精确预测矿井涌水量对于矿井资源调配以及安全生产具有重要的意义。为构建适用于中国西部巨厚砂岩水害影响的矿井涌水量预测模型,以受该水害威胁最为严重的彬长矿区为研究对象,基于某矿井(文中称为研究矿井)3407工作面的涌水量数据,提出基于变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)-Transformer-长短期记忆网络(Long short-term memory,LSTM)-支持向量机(Support vector machine,SVM)的矿井工作面涌水量预测模型。该模型首先通过VMD将原始涌水量时序数据分解为各模态子序列,然后使用Transformer架构的自注意力机制对各模态分量提取特征,最后将特征输入LSTM-SVM组合模型,以完成后续涌水量的预测。模型预测结果显示,VMD-Transformer-LSTM-SVM耦合模型与其余各模型的预测结果相比相比具有最小的误差：、和分别为47.76 m3h-1^、3%以及57.34 m3h-1^；以及最大的决定系数=0.96。且相比没有经过VMD分解的各模型预测结果也表现出较高的鲁棒性以及准确性。研究发现,VMD-Transformer-LSTM-SVM耦合模型在该矿井工作面涌水量预测中表现出了比较明显的优势,该模型不仅丰富了西部矿井涌水量的预测方法,对地质条件与研究矿井相似的矿井提供了一个预测矿井涌水量的新方法,研究结果对矿区矿井涌水量预测及矿井水害防治具有一定的现实意义。

摘要:针对于现有的自动驾驶领域街景分割算法普遍存在的小目标分割不准确,模型计算量大等问题,基于Deeplabv3+网络提出了融合注意力机制和多尺度特征的街景分割方法。首先,在Deeplabv3+网络的基础上,用经过预训练的MobileNetV3替换原来的主干提取网络Xception,减少模型计算量；其次在空洞空间金字塔池化结构中加入条形池化SPM以捕捉细长条形的特征,同时针对条形池化只能检测单一尺度的物体,提出了多尺度条形池化MSPM,帮助模型提取到更多的物体特征；最后,利用CGA(Content-Guided Attention, CGA)内容引导的注意力机制_[16]^{对网络的深层特征和浅层特征融合},确保融合过程中不会丢失主要特征并利用Focal Loss损失函数有效地解决数据集类别分布不均匀的问题,提升模型预测精度。实验结果表明：改进后的模型在Cityscapes数据集上的平均交并比、类别平均像素准确率分别为 59.9%、90.9%,与原模型相比mIoU提高了9.73%、0.3%；并且在模型参数方面相比于原模型也减少了21.06M,且效果均优于FCN、SegNet、PSPNet等主流的语义分割模型,在实现模型轻量化的同时还提升了对街景图像的分割精度。

摘要:针对遥操作机器人系统存在的执行器饱和约束、动态不确定性、非对称时变通信时延及复合干扰等复杂工况下的高精度轨迹跟踪控制问题。提出一种基于神经网络补偿的比例-阻尼有限时间自适应抗饱和控制方法。首先,基于主从端位置误差构造比例阻尼项,以增强遥操作系统的瞬态性能与鲁棒性；并采用径向基函数(Radial Basis Function, RBF)神经网络对系统动态不确定性及未知重力力矩进行在线逼近。其次,针对执行器饱和非线性约束问题,提出一种融合增益自适应切换机制与RBF神经网络在线动态补偿的有限时间抗饱和控制架构,实现饱和动态的有限时间补偿及执行力矩的平滑过渡。进一步,通过引入终端滑模项,构建有限时间自适应控制器；基于有限时间收敛理论设计参数自适应更新律,确保估计误差在有限时间内收敛至很小的领域内。采用多重李亚普洛夫函数法严格证明了所提控制策略下闭环遥操作系统是有界和有限时间稳定的。最后,进行了仿真实验,并与其他控制方法进行了比较,验证了所提出控制方案的有效性。

摘要:为提升轨道物流系统的智能化与调度效率，本文提出一种融合数字孪生技术与强化学习算法的轨道物流路径规划系统。首先，设计了一套层级分明、区域划分合理的控制系统架构，通过“分区域分层级”的混合控制网络，实现对物流机器人与轨道设施的高效协同管理。其次，构建符合ISO 23247标准的“四层五空间”数字孪生系统架构，确保物理系统与虚拟孪生体的高实时性与高一致性。针对多机器人路径冲突与路径规划效率问题，本文提出改进的双重深度Q网络算法（ID3QN），引入三维奖励机制（安全性、通行效率与时效性）与动作剪枝策略，有效提升路径规划的收敛性与稳定性。实验结果表明，该系统在复杂动态环境中展现出良好的调度性能，机器人平均路径时间缩短9.1%，冲突发生率降低12.3%。相关仿真与实验测试工作验证了所提方法在实际轨道物流场景中的可行性，体现了其在提升轨道物流系统智能化水平方面的应用价值。

摘要:红嘴蓝鹊优化算法 (red-billed blue magpie optimizer, RBMO)具有较强的全局搜索和快速收敛能力，但收敛精度较低、局部开发性能不足。针对此问题，提出一种融合多策略改进的红嘴蓝鹊优化算法(improved red-billed blue magpie optimizer, IRBMO)。 首先在迭代早期阶段引入佳点集模型，增加红嘴蓝鹊种群的多样性；其次，利用威布尔分布变异策略优化搜索步长来改进个体的位置更新策略，从而提升算法收敛速度和精度；最后，引入翻筋斗觅食策略，解决算法末期落入局部陷阱而无法获得最优的问题。基于十二个基准测试函数进行数值实验，对比六种算法，结果表明该算法明显加快收敛速度、提高搜索精度，取得更优的平均值和标准差，误差相较于改进前平均降低了97.96%。最后，通过IRBMO优化混合核极限学习机(hybrid kernel extreme learning machine, HKELM)模型参数并应用于锂电池荷电状态(state of charge, SOC)预测上，结果表明该模型平均绝对误差、均方根误差和平均绝对百分比误差分别降低至0.58%、0.75%和1.06%，进一步验证了该算法的可靠性和有效性。

摘要:针对双时相遥感图像变化描述过程中存在的高频细节丢失以及全局与局部特征融合不充分的问题,提出了一种基于频空双域Mamba网络的遥感图像变化描述方法。首先,设计频空双域感知模块,通过频域-空间双域协同机制,实现全局与局部特征的高效融合。其次,设计傅里叶卷积增强模块,通过快速傅里叶卷积动态筛选关键频率成分,提升高频细节的表征能力；采用频域-空间拼接的方式,在增强高频细节的同时,有效提升了模型的全局感知能力。最后,提出空间自适应门控模块,利用空间自适应坐标变换动态调整卷积核权重分布,通过与傅里叶卷积增强模块并行连接,进一步增强局部特征与全局上下文的动态融合能力。实验结果表明,所提方法在LEVIR-CC数据集上的BLEU-4和CIDEr-D核心指标分别达到66.06%和139.08%,表明其在遥感图像变化描述的准确性与细致性方面具有一定优势。

摘要:为准确计算带边缘构件钢筋混凝土（reinforced concrete，RC）剪力墙的抗剪承载力并合理描述其概率分布特征，研究提出了一种基于改进拉压杆模型与贝叶斯理论的RC剪力墙抗剪承载力概率模型。首先，在软化拉压杆模型中引入边缘构件纵向钢筋的贡献，研究构建了考虑边缘构件效应的RC剪力墙抗剪承载力的概率模型；然后借助392组试验数据，结合贝叶斯理论与马尔可夫链蒙特卡洛（Markov Chain Monte Carlo，MCMC）方法，系统获取了模型参数的统计特征（包括经验分布类型、均值、标准差和相关系数）；最后将模型计算结果与试验值及多种传统模型进行对比，验证所构建模型的合理性与实用性。分析结果表明，本文模型不仅具备描述抗剪承载力概率特征的能力，还可通过置信区间与概率密度函数对传统模型进行合理修正；同时，所提出均值模型的预测结果与真实抗剪承载力具有较高的一致性，其均值和标准差分别为0.95和0.31。

摘要:聚氨酯-水玻璃注浆材料可注性好,固化速度快,所需注浆压力小,其中发泡型与加固型聚氨酯-水玻璃浆液复合注浆适用于深部富水碎裂岩体堵水加固。为研究两种聚氨酯-水玻璃浆液在复合注浆过程中的渗透扩散规律,通过自主研发的可视化渗透注浆试验系统,开展了聚氨酯-水玻璃复合注浆试验；基于COMSOL多孔介质多相流模块和达西定律模块,分析和验证聚氨酯-水玻璃在复合注浆渗透扩散过程中压力场和浆液渗流的动态演化规律；通过对比模型试验和数值模拟结果,分析复合注浆渗透扩散机制和不同位置处压力变化规律。研究结果表明：复合注浆中发泡注浆所需注浆压力水平较低,与环境中水头压力基本相等;发泡型聚氨酯-水玻璃能够有效填充孔隙,使孔隙不再连通,阻隔动水渗流路径,从而实现动水向静水的转化并阻隔压力传导；在复合注浆条件下,加固型聚氨酯-水玻璃可有效渗透被注介质与发泡注浆体孔隙,提高注浆质量；复合注浆渗透扩散范围可控。并据此对复合注浆设计、施工提出建议。

摘要:机械掘进式沉井（Vertical Shaft Machine, VSM）是一种新型机械化竖井施工技术，集全断面铣挖、装配式拼装及自动化控制等技术优势于一体，近年来在国内首次实现工程应用的突破。然而，该技术仍存在姿态精准控制、悬吊力动态调控及难沉风险防控等挑战，亟需对其悬吊特性与下沉姿态的时变规律进行深入研究。本研究基于上海VSM工程，首次系统研究悬吊力与施工姿态的耦合作用机理，并结合实测数据研究姿态变化、侧阻力与下沉速度的时变规律。结果表明：(1) VSM悬吊力时程曲线表现出“波动-趋势”双阶段特征，其均值随深度增加呈现先增大后减小的变化规律。(2) 竖井下沉困难主要源于侧阻力与浮力的增长，理论分析表明，降低侧壁摩阻力并加强垂直度控制是提高极限下沉深度的关键措施。(3) 竖井侧阻力受动态倾斜率影响显著，其浅部施工敏感性高，而在深部施工影响则相对有限。(4) 沉井倾斜会显著改变侧摩阻力分布，工程实践表明，将单次下沉深度控制在20cm内可有效提升施工稳定性，降低姿态失控风险。

摘要:为揭示不同来流条件下梯形渠道内的泥沙淤积特性，采用缩尺模型试验的方法，研究了不同流量、泥沙浓度、水深及泥沙级配条件下渠道内泥沙淤积形态与粒径分布特征。结果表明，流量变化影响渠道流速、挟沙力及二次流强度，使渠道泥沙呈现均匀沉降、局部冲刷、复杂淤积的动态演变过程；水深变化影响水流动力和泥沙输移模式，决定了渠道内泥沙淤积形态的复杂性和多样性；泥沙浓度升高增强了颗粒间相互作用，泥沙淤积形态从均匀悬浮输移向局部冲刷变化；泥沙级配变化影响泥沙颗粒的沉降特性与水流对泥沙的输移能力，改变了渠道泥沙淤积高度与形态。在低流量（≤2.635 m3/s）、高浓度（≥7.5 kg/m3）、大粒径级配（平均粒径0.548 mm）、高水深1.2 m的最易淤积工况下，渠道水流流速和挟沙力分别为0.813 m/s和0.286 kg/m3，渠道淤积最高厚度达38.948cm，是4.65 kg/m3低浓度工况下淤积厚度的1.3倍以上。成果可为含沙水流条件下梯形渠道的设计、运行、防淤提供参考。

摘要:针对高附加值货物运输时效性与经济性协同优化的挑战，本文提出一种基于多层时序网络的货运空铁联运动态路径优化方法。通过整合航空与高铁网络的动态班次信息，构建融合严格时间窗约束的多目标优化模型，设计复合编码策略的模拟退火算法高效求解，最小化总运输时间与总运输成本。以覆盖39个枢纽城市的50个货运任务为算例进行验证。结果表明：所提方法能有效刻画班次波动对网络连通性的动态影响，支撑动态路径决策；通过对比分析，空铁联运模式任务完成率最高，较单一航空运输平均成本降低38.05%，较单一高铁运输平均时间缩短19.77%，实现了运输效率与经济性的均衡；此外，模型还能通过偏好权重系数灵活适配不同类型货物的运输需求。

摘要:为进一步准确分析混凝土早龄期徐变行为，本文建立了一种考虑水化程度和微应力损失效应的混凝土徐变模型并应用梁构件徐变行为有限元分析。首先，对比了NU-ITI（Northwestern University-Institute of Infrastructure Technology）徐变数据库中640组早龄期混凝土徐变数据与现有4种徐变模型的预测效果，发现Delsaute模型R2值最高（为0.65），整体R2值排序为Delsaute模型>B4模型>B3模型>MC2010模型，现有模型泛化能力略显不足。然后，在Delsaute模型基础上，基于粘弹性理论和混凝土微观分析，采用与水化程度相关的粘性元件来替代表征混凝土粘弹性变形的Kelvin-Voigt串联单元，进一步反映早龄期混凝土粘弹性变形特征；同时引入与龄期相关的时间依赖型粘性系数，以优化描述早龄期混凝土内部微应力损失对徐变行为的影响。对修正后模型进行计算分析发现，精度有明显提高，R2达到0.86。最后，为验证所构建修正模型对早龄期混凝土梁徐变分析的适用性，开发了混凝土徐变本构UMAT子程序，并基于ABAQUS软件对混凝土T梁徐变进行有限元分析。结果显示，采用本文所建立的修正模型可有效提高混凝土梁早龄期徐变计算精度，考虑应力损失效应可实现误差降低最高达53 %、最大误差小于14 %。

摘要:随着弱漏磁检测技术的不断发展，其已逐步推广至钢筋应力检测中。为了进一步优化指标精度和适应性，本文提出了一种融合多特征的钢筋应力弱漏磁表征参数方法。通过开展钢筋拉伸试验获取试验数据，筛选磁特征指标并进行表征，进而展开指标融合分析和指标评价。结果表明：采用熵值加权融合法后所得到的指标，其线性拟合优度以及鲁棒性评价均优于单一指标，其精确度和稳定性也有显著提升，为优化弱漏磁钢筋应力表征参数提供了新思路。

摘要:针对时空图卷积网络（Spatial-Temporal Graph Convolutional Network, STGCN）在交通流预测中存在的核心局限：一是难以同步捕获交通流的周期性规律（如日/周高峰）与突变特性（短期流量波动）；二是静态图结构无法适配地区间、时段间的时间延迟效应，导致动态时空依赖刻画不充分，构建一种基于小波分解与残差多分支动态图卷积循环网络交通流预测模型（Wavelet-based Residual Multi-branch Dynamic Graph Convolutional Recurrent Network, WR-MDGCRN）。该模型通过小波分解解耦交通流低频（周期性）与突变分量，以图小波卷积（融合门控循环单元）捕获局部突变及节点扩散，动态图卷积（结合动态图生成）挖掘全局动态时空依赖，辅以残差连接强化信息传递并缓解梯度消失，经融合层输出预测结果。基于PEMSD4和PEMSD8数据集的实验表明，WR-MDGCRN在平均绝对误差（Mean Absolute Error, MAE）、均方根误差（Root Mean Squared Error, RMSE）和平均绝对百分比误差（Mean Absolute Percentage Error, MAPE）指标上较现有算法平均提升4.96%、3.41%和11.14%，且在不同时间步长与交通场景下稳定性良好，充分验证了模型的有效性与泛化能力。

摘要:旋翼在工作时受到强烈的气动载荷变化，其气动载荷作用导致结构变形后又会反作用于流场分布形成复杂的双向耦合过程。对于旋翼桨叶的气动弹性耦合计算分析，提出了一种基于双向流固耦合分析的计算模型。首先对流体计算方面采用嵌套滑移网格，融合雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程，保证计算精度同时确保计算的效率；然后在动力学方面采用有限元法对旋翼桨叶进行离散化，形成旋翼桨叶的结构模型。通过对比松紧耦合方式时的气动计算结果与实测数据，分析不同耦合方式的差异性；并且以为紧耦合为例采用单双向耦合方法计算旋翼桨叶结构响应。最后使用紧耦合的方式对带后缘襟翼旋翼进行双向流固耦合计算。结果表明紧耦合的较高数据传递频率及时捕捉更新旋翼桨叶的变形导致的旋翼流场中的差异；并在对后缘襟翼旋翼的计算中发现，随着襟翼偏转幅值的增加桨根应力出现提升。

摘要:为解决某型航空发动机环形燃烧室损伤机理不明确问题，基于Ansys Workbench有限元仿真计算软件，采用流-固-热耦合模拟方法，开展某型环形燃烧室非预混燃烧过程数值模拟研究，模拟燃烧室内发生的燃油燃烧过程，对比典型工况下流场温度分布，并探究发动机运行时火焰筒塑性应变分布情况。通过对比不同流体域网格数量、不同替代燃料化学反应机理条件下燃烧室温度场分布，并与该发动机实际服役过程中孔探检测结果对比，验证模型的准确性。结果表明，在开展燃烧室损伤机制分析过程中，基于Z77机理计算所得火焰筒表面温度与实际燃烧室损伤分布情况更为接近；通过火焰筒壁面上主燃孔、掺混孔流入燃烧室内的低温空气会导致壁面形成较高的温度梯度，造成火焰筒局部热膨胀不均匀导致较高水平的热应力，进一步导致掺混孔下方出现高强度的塑性应变集中，是裂纹萌生与发展的主要原因。

摘要:针对城市环境中低空无人机实际飞行需求各异的问题，提出了基于多属性栅格特征的无人机三维航迹规划方法。首先，设计了安全风险、噪声敏感和隐私敏感作为主要栅格特征，建立了多属性栅格特征评价模型和风险评估模型，对栅格特征权值和风险评估方法进行了标定；然后，通过人口密度层、遮蔽层和障碍物层构成安全风险层，再将安全风险层与噪声敏感层和隐私敏感层融合形成了栅格单元为 30m×30m×70m 的细粒化、融合化多属性栅格特征地图；最后，综合利用多属性栅格特征地图和双向 A*算法，对无人机三维航迹进行了初始规划和平滑处理。实验结果表明，与传统单向 A*算法相比，双向 A*算法有效减少了算法运行时间和航迹总距离，更适合规划无人机航迹；使用三阶贝塞尔曲线平滑能够将航迹转弯点减少 85%以上；与不结合多属性栅格特征地图的方法相比，基于多属性栅格特征地图的航迹规划增加了56.3%的高性能值航迹点，相应的路径长度仅增加了 4%，航迹平均性能较改进前显著提高；同时，经过对不同飞行目标任务进行实验对比分析并给出了差异化航迹建议。研究成果可为城市低空无人机航迹规划和相关飞行计划体系的建立提供理论依据和支撑。

摘要:为评估深型水库沉积物磷释放生态风险，保障南水北调核心水源地丹江口水库水质安全，本研究创新性地构建了耦合活性驱动（active driver，AD）-迁移潜力（mobility potential，MP）-环境胁迫（environmental stress，ES）的三维风险指数模型，并联合薄膜扩散梯度技术、高分辨率渗析技术与机器学习，系统揭示了深型水库沉积物磷释放风险的时空格局与多维驱动机制。结果表明，枯水期全域呈低风险，而丰水期深水封闭库湾和入库河口深水区跃升为超高风险核心区。丰水期，较高的外源输入叠加热分层诱发的底层厌氧，增强了AD及ES指数放大效应，形成“缺氧胁迫+外源富集”的双重风险驱动，导致风险升高。随机森林量化显示底层水体溶解氧（DObottom）浓度为最核心因子并具有阈值效应，其浓度<3.5 mg·L-1直接触发沉积物磷释放高风险；而沉积物有效态磷（DGTP）浓度>0.35 mg·L-1时，即使好氧条件仍可致中风险。DObottom-DGTP及DObottom-ΔT（水温差）的非线性交互效应是风险升级的核心驱动力，前者主要体现在生化协同作用，后者主要突出物理-化学耦合作用。抑制机制上，浅水区因强混合维持高氧和弱分层，显著削弱MP风险；过渡带则因AD/MP同步降低，形成双重抑制屏障。研究揭示了“地貌封闭性-水深梯度-外源输入”通过级联调控AD/MP/ES的空间机制，为深型水库内源磷精准防控提供科学依据。

摘要:针对碳捕集、利用与封存（CCUS）项目中CO?泄漏源参数反演精度不足的问题，提出一种融合麻雀搜索算法（SSA）与粒子群算法（PSO）的混合优化方法。首先，基于高斯烟羽扩散模型构建泄漏正演模型，分析泄漏速率、风速和大气稳定度对地表CO?浓度分布的影响规律；其次，结合SSA的全局探索能力与PSO的局部开发优势，建立泄漏源位置与泄漏速率的反演模型。仿真结果表明：SSA-PSO算法反演的泄漏速率相对误差仅为0.01%，泄漏源位置坐标的相对误差均为0.10%，相较于PSO、SSA、GA及GA-PSO算法，其泄漏速率反演精度显著提升，最大相对误差降幅达27.99%，泄漏源定位精度最大提升22.3%。实例验证进一步表明，该算法在泄漏速率与位置反演中的相对误差分别为10.50%、4.00%和3.00%，均优于对比算法，且计算效率更高。研究表明，SSA-PSO混合算法能够实现CCUS项目CO?泄漏源的快速精准定位，为泄漏应急响应与风险防控提供有效技术支撑。