摘要:吸波涂料作为电磁波调控领域的核心功能材料,在降低军用装备雷达散射截面和消除民用电子产品电磁辐射危害 等领域都有着非常广泛的应用。 从吸波涂料多级结构组成、吸波性能、吸波涂料失效机制、可控再生技术等方面对中外研究 情况进行了详细的总结分析和归纳,并对今 后 吸 波 涂 料 的 研 究 趋 势 进 行 了 展 望,中 国 吸 波 涂 料 仍 需 在 薄 型 化、轻 量 化、宽 频 化、强吸收及耐腐蚀性等方面加强研究。

摘要:路径规划是机器人、自动驾驶和智能交通等领域的核心问题。 针对复杂动态环境下的路径规划问题,强化学习和迁 移学习的结合提供了新思路。 首先回顾了传统路径规划方法的局限性,随后系统分析了强化学习和迁移学习在路径规划中 的关键技术及其融合潜力。 研究发现,强化学习的动态决策优势与迁移学习的跨域知识复用能力形成互补,其融合架构可有 效解决复杂动态环境下路径规划的样本效率与泛化性矛盾,而域相似性量化、负迁移抑制、安全可解释性是该领域的核心研 究痛点。 最后,从高效知识迁移、多任务协同优化等方面展望未来研究方向。

摘要:桥梁作为重要的交通枢纽,随着使用年限、交通流量的增加及自然环境的影响,其结构安全面临着严峻挑战。 因此, 开展定期的桥梁检测显得尤为重要,而无人机技术的广泛应用为桥梁检测工作提供了新的便利手段。 分析总结了与无人机 技术高效解决桥梁检测作业痛难点问题密切相关的 3 类关键技术内容,包括:适应复杂桥梁检测环境的桥梁检测无人机平台 技术、无人机自主巡检技术、病害图像智能处理技术。 基于这些关键技术的研究应用现状,进一步梳理了桥梁检测无人机技 术在实际应用层面所面临的瓶颈,并针对这些瓶颈深入探讨了现有桥梁检测无人机技术的局限性以及该领域相关技术的未 来发展趋势:无人机低速巡航长续航能源管理、桥梁结构干扰下的非常规自主定位导航、高效利用结构与环境条件的自主路 径规划,以期为高效解决相关问题提供新思路。 经过综合探究可知,尽管当前无人机桥梁检测技术距离实现完全自主化桥梁 检测仍有较大的差距,但其相关技术具备巨大的发展潜力和广阔的研究前景,未来有望推动桥梁检测向智能化、高效化发展。

摘要:为了探究纳米结构与混合浸润性耦合影响液膜核化沸腾传热特性的微观机制,采用分子动力学方法研究了 6 种纳 米结构复合表面的沸腾过程。 研究结果表明:在全疏水性纳米结构复合表面上,气泡核化主要发生在固体表面的亲水区域。 另外,液膜起始核化时间最短的是倒梯形纳米结构复合表面,矩形纳米结构复合表面次之,而梯形纳米结构复合表面的时间 最长。 这是由于纳米结构形态影响加热基底侧壁面亲水区域的固液传热面积以及液膜内部的横向散热。 带有部分疏水性纳 米结构的复合表面上,起始核化沸腾时间均显著缩短,特别是梯形和倒梯形结构表现出更优异的传热性能。 研究结果为优化 纳米结构与混合润湿性复合表面以强化核化沸腾传热性能提供了新思路。

摘要:贺兰山脉位于华北克拉通的西北缘,是研究亚洲陆内构造变形的关键地区。 为探究贺兰山脉古生代以来的构造演 化及隆升过程,通过文献调研、野外调查资料结合古板块运动学数据,系统分析总结了贺兰山古生代以来的构造演化过程,从 宏观板块尺度的运动学特征———板块运动速率的变化,对贺兰山脉的隆升时段进行了匹配。 结果表明:贺兰山古生代以来依 次经历了早古生代被动陆缘盆地、晚古生代弧后伸展盆地、中生代前陆盆地、新生代贺兰山-银川盆岭结构 4 个 阶 段 的 演 化。 贺兰山脉的隆升主要发生在中新生代,结合板块纬向运动速率减小的时期,认为贺兰山中生代在 240 ~ 235 Ma 、169 ~ 165 Ma、 155 ~ 147 Ma 、139 ~ 129 Ma、92 ~ 87 Ma 和 75 ~ 72 Ma 共 6 个时段内可能发生了隆升。 在新生代时期受喜山运动与青藏高原 隆升远程效应的影响,贺兰山在 56 ~ 50 Ma 和 30 ~ 10 Ma 共 2 个时段可能发生了快速隆升。 可见,贺兰山脉的构造演化与区 域板块运动之间具有密切关联,同时也为理解陆内变形的远程响应机制提供了依据。

摘要:为实现内蒙古格鲁其堆山矿区找矿取得突破,综合利用磁法、音频大地电磁法、高密度电法、便携式 X 射线荧光法等 综合地球物理方法进行探测。 探测发现,正负伴生磁异常反映了层间滑脱断裂构造,高磁异常反映花岗侵入岩展布,矿化带 (体)整体分布于滑脱断裂构造的东南侧,呈弱磁或无磁性;电法联合断面高阻异常带反映花岗侵入岩沿北东向展布、延深大 且范围有从西南向北东变宽的趋势,电阻率梯级带反映了次级断裂构造;地球化学异常及综合分析认为,深部侵入岩与成矿 关系密切,岩体与围岩接触带发育断裂构造及次级断裂构造,岩体周边的矿化(体)或者矿脉沿断裂构造运移储存,部分出露 地表。 综合物化探在该隐伏的多金属矿区提供了与找矿关系密切的断裂构造及岩体分布、矿化元素富集区,为成矿规律研究 及找矿方向提供了重要指导。

摘要:海南岛莺歌海-九所盆地位于华南板块,处于尖峰-吊罗断裂 (F1)和九所-陵水断裂(F2)附近,地热资源丰富,且广泛 分布于莺歌海-九所盆地沉积砂层及花岗岩裂隙中。 为解决区域沉积盆地型地热研究薄弱的问题,通过 采 集 43 件 水 化 学 样 品、27 件氢氧同位素样品,结合离子比例计算、PHREEQC 矿物饱和指数模拟、阳离子温标、SiO2 温标、考虑最大蒸汽损失的硅- 焓图解法,系统分析了地热水化学特征、物质循环规律及成因模式。 研究结果表明:地热水化学呈显著空间与垂向分异,从基 岩区向盆地南部,水化学类型由 HCO3 -Ca·Na 型转化为 SO4·HCO3 -Na 型,F - 含量均值从 0. 5 mg / L 升至 10. 2 mg / L,垂向上莺 歌海地热水 TDS、Na + 、Cl - 随深度降低,九所地热水则呈升高趋势;水化学组分主要受岩石风化控制,整体封闭性较差,阳离子 受硅酸盐矿物溶滤与 Ca2 + 、Mg2 + 置换矿物 Na + 、K + 的交换吸附双重调控,莺歌海地热水还受蒸发浓缩影响;F - 富集为萤石溶 解、碱性环境促进、方解石沉淀及尖峰-吊罗断裂(F1 )与九所-陵水断裂 (F2 )协同结果;热储温度优选硅-焓图解法计算,研究 区热储温度范围为 84 ~ 234 ℃ ,福 报 千 家 最 高 167 ~ 234 ℃ 、莺 歌 海 最 低 84 ~ 96 ℃ ;地 热 水 源 自 大 气 降 雨,补 给 高 程 513 ~ 977 m,呈现基岩区 > 盆地北部 > 盆地南部;建立地热成因模式,高海拔降雨沿 F1 下渗深循环,经燕山期花岗岩加热与水-岩作 用后,形成基岩裂隙型、盆地层状-带状复合型热储,叠加 F2 断裂作用后形成九所高氟(F - )复合型热储。 基于计算热储温度 与实测水化学特征,进行了地热资源开发潜力分区,研究成果可为华南沿海同类沉积盆地型地热资源勘查与开发利用提供理 论支撑和实践参考。

摘要:由于高寒地区岩石长期受到冻融循环作用，岩石强度下降，影响工程长期稳定性。本文以川藏铁路沿线花岗岩为研究对象，开展了不同冻融循环次数后花岗岩的三轴卸荷试验，基于离散元数值模拟，建立了考虑水颗粒膨胀效应的冻胀数值模型。通过系统分析冻融岩样三轴卸荷过程中应力-应变曲线演变、微裂隙扩展、力链场演化、位移云图分布以及能量转化特征，揭示了其损伤演化规律。结果表明:(1)冻融作用导致岩样宏观力学参数同步下降，60次循环后试验测得黏聚力、峰值应力与弹性模量分别下降了62.08%、59.5%和60.2%；(2) 冻融损伤起源于微裂隙的萌生与扩展，破坏模式逐步由剪切主导演化为拉-剪复合型，颗粒位移由表及里加剧，最终引发宏观剥落；(3)受载试样微裂隙演化呈现“慢-陡-缓”三阶段特征，冻融次数增至20、40、60次，拉张裂纹起裂应力依次下降49.9%，97%，97.9%，剪切裂纹起裂应力相应下降48.8%，96.6%，97.3%，新裂纹萌生受到抑制，能量更集中于既有裂隙的贯通与扩展；(4) 弹性应变能占比由初始状态的92.8%降至60次冻融后的76.47%，表明冻融作用显著削弱了岩石的储能能力，从能量机制层面揭示了其强度丧失的本质原因。

摘要:随着全球人口老龄化进程加速，老年人群体下肢功能衰退引发的行动不便问题日益凸显，助行器作为改善移动能力、提升行走安全性的关键康复辅助器具，其与使用者下肢运动学特征的适配性成为研究焦点。然而，当前不同类型及结构参数助行器与老年人髋、膝、踝关节活动的动态协调机制尚未明确，导致个性化适配缺乏充分理论支撑。本研究旨在通过量化分析不同助行器类型（框式 / 轮式）及结构参数（高度 / 宽度）对老年人下肢运动学特征的影响，探究助行模式与下肢关节活动的动态适配机制，为助行器个性化适配提供理论依据。研究招募 6 名健康老年人，采用 Vicon 光学运动捕捉系统结合 OpenSim 仿真平台，采集独立行走、轮式助行器（5 种宽度 ×5 种高度）和框式助行器（5 种宽度 ×5 种高度）任务下的下肢关节运动学数据，定量分析髋、膝、踝关节的屈伸角度及角速度变化。结果显示，髋关节方面，助行器会限制其活动自由度，其中框式助行器 H50（高于标准 5.0 cm）和 W60（1.5 倍肩宽）配置下，步态最接近自然状态；轮式助行器该配置下，髋屈曲角速度降幅≤10%，步态推进能力更优。膝关节层面，框式助行器显著限制屈曲角度（降幅 15%-20%），而轮式助行器 H50 和 W40（等肩宽）配置下，屈曲范围达 - 60.41° 至 - 5.95°，角速度接近独立行走水平。踝关节表现为，轮式助行器 H0W50（标准高度 + 1.25 倍肩宽）和 W70（1.75 倍肩宽）配置的活动范围最大（-8.4° 至 18.13°）；框式助行器采用 H50 配置时，可实现稳定性与灵活性的平衡。综上，框式助行器通过限制关节活动增强稳定性，适合平衡能力差、步速缓慢的老年人（推荐 H50+W60 配置）；轮式助行器更利于维持关节运动自然性，适合需较高步态灵活性的用户（推荐 H50+W40 配置），本研究为个性化康复辅助器具设计及适配策略提供了实证依据。

摘要:黄土高原作为我国典型的生态脆弱区，受气候变化与人类活动叠加影响，野火风险日益复杂且呈增强态势。识别野火危险性的时空特征并评估其潜在生态影响，对区域生态安全与火灾防控具有重要意义。本研究基于2001—2024年多时期野火数据，系统分析野火活动的时序演变规律，采用机器学习算法构建野火危险性模型，并耦合生态系统服务价值（ESV）开展生态风险评估。结果表明：野火危险性呈现显著时空分异性，夏、秋季及非防火期野火活动呈显著增长趋势，揭示了传统防火期外火险压力日益增大的新特征；春、冬季及防火期的高危险区分布范围更广，呈连续带状分布。危险性因子的驱动机制在不同时期存在差异，明确了气象、植被与人类活动贡献的季节变化规律。ESV空间分布呈东南高、西北低的梯度格局，春、冬季及防火期是生态风险管控的关键时期，其高风险区域连续性高，预期ESV损失显著高于其他时期。研究结果可为黄土高原地区制定时空差异化防火策略与维护生态安全提供科学支撑。

摘要:本文基于负泊松比结构在船舶、航空航天等领域的应用需求，提出一种具有面内增强性能的钻石-菱型新型蜂窝结构（Diamond-Rhombus shaped Honeycomb Structure，DRSH）。该结构通过将钻石型与菱型组合胞元引入传统内凹蜂窝中，经平面阵列构建而成。通过准静态压缩实验与有限元模拟相结合的方法，系统研究了DRSH在面内加载下的变形模式、力学性能及能量吸收特性。研究结果表明，DRSH在不同凹入角与壁厚条件下均表现出显著的负泊松比效应，其平台应力与比能吸收随凹入角增大而降低，随壁厚增加而提升，说明结构性能可通过几何参数进行调控。此外，通过对DRSH-3D结构进行扫频试验，发现其在不同激励幅值下均具有稳定的振动抑制能力，且其减振能力在较高激励幅值条件下更为显著。本研究为负泊松比超材料的设计与应用提供了结构参考。

摘要:为研究动态冲击作用下复合岩体的力学特性，利用FLAC-PFC耦合构建了三维SHPB模拟系统，基于Weibull分布及损伤理论建立考虑岩石非均匀性的弹性损伤本构模型，进行不同节理角度复合岩煤、复合煤岩试样的动态冲击模拟。对比分析了动力冲击后不同角度试样的动态强度、裂纹扩展规律，得到不同节理角度复合岩体的渐进损伤演化过程，并给出不同节理角度复合岩体的能量耗散特征。结果表明：通过FLAC-PFC耦合构建的三维SHPB模型有效性得到验证；将基于Weibull分布的弹性损伤本构模型计算结果与试验结果对照，验证了开发本构模型的正确性；对于不同节理角度复合岩体，损伤区在煤体侧开始萌生并沿着节理扩大直至失稳，实现了动载作用下煤岩体损伤过程的三维表征；对于不同节理角度复合岩体，应变能在煤体侧开始集中并沿着节理扩大直至破坏，展示了能量集中的三维空间分布，实现了能量演化的三维可视化。

摘要:破碎岩体压实变形及空隙演化研究对采空区稳定性控制、资源安全开采及地质灾害防治意义重大。本文以耳海煤矿 10806 综采工作面垮落带破碎岩体为研究对象,采用室内物理模拟方法,通过电液伺服万能试验机结合声发射监测系统,开展不同粒径级配(0～2cm、2～4cm、4～6cm、6～8cm、8～10cm 及混合级配)的单轴压缩试验,系统探究了垮落带破碎岩体的压实变形特性与空隙演化规律。研究表明,破碎岩体压缩过程可划分为快速压缩阶段(加载时间＜400s)和增速放缓阶段(400s～900s),初始阶段压缩量占总变形量的 74% 以上,空隙率降幅达 30%～39%。粒径级配显著影响压缩特性：粗颗粒(8～10cm)因接触点少、摩擦阻力低,压缩量较细颗粒(0～2cm)提升 34%～51%；细颗粒通过空隙填充使混合级配(0～10cm)空隙率最终稳定在 25%,较单一粗颗粒组降低 6%。声发射监测显示,除0～2cm 组外,其他组声发射能量呈 “先升后降” 趋势,对应快速压密阶段的颗粒破碎与缓慢压密阶段的摩擦主导机制。研究成果揭示了破碎岩体 “粒径-压缩量-空隙率” 的非线性关联及声发射损伤演化机制,为采空区浆体充填时机选择与稳定性控制提供了理论依据。

摘要:我国广泛存在“薄-中-厚”交错分布的近距离煤层群。由于技术水平、地质条件等因素制约，在采空区上方遗留储量可观的煤炭资源，回收此类资源对提高煤炭回采率、延长矿井服务年限、缓解资源枯竭城市压力具有重要意义。然而，这类煤层群开采的关键难题在于评估重复采动对于遗留煤层扰动破坏程度，并揭示上覆岩层结构与移动规律，以及制定有效的破碎带巷道支护工艺技术。本文基于开滦矿区煤层群协调开采的长期实践经验，基于采高与层间距关系，埋深、层间距与采高关系等类似的传统煤层群上行开采判别方法，从煤系地层分布、岩层层间作用、岩层力学性质与采动破坏影响等关键因素出发，首次提出了“上行开采可行度”的概念，建立了上行开采“可行度”计算方法与评价体系，应用该方法，并根据钱家营矿地质数据绘制了9煤层上行开采可行度云图；应用钻孔窥视与地质雷达探测技术，实测了钱家营矿9煤层上覆岩层与底板的裂隙发育程度及破碎情况；结果表明:12煤层开采后垮落带范围为15.4～21.2m，观测段内岩层整体下沉量为0.1～0.4m，9煤层保持良好连续性，由此表明上行开采是可行的。同时，现场9煤层1692工作面回采时，矿压监测数据表明了顶板压力不大，周期来压不明显，支架载荷利用率平均为59%，整体处于较低水平，9煤层开采效果良好。因此，可行度评价方法也为煤层群上行开采提供了新的依据。

摘要:对K417高温合金650℃疲劳试验过程中出现的循环寿命偏低样品进行了研究。通过断裂区痕迹观察、断口宏微观形貌观察、解剖组织观察，结合微区能谱分析结果，分析了其性能偏低的原因。结果表明:高温合金K417疲劳试验寿命偏低是由于在试样表面存在氧化腐蚀斑点，导致疲劳裂纹由腐蚀区多源起始所致。疲劳试样表面受到含有Na、Cl、K、Mg元素异物污染，在高温和应力共同作用下导致材料表面局部发生氧化腐蚀，表面损伤在交变载荷下将成为疲劳源，降低了材料疲劳寿命。航空发动机热端部件长期受到腐蚀介质、高温和循环应力的影响，高温合金在高温、腐蚀介质和交变应力三者共同作用下的损伤机制和行为值得关注。

摘要:储层改造能够很好地促进天然气水合物高效安全开采，其关键在于改造后开采过程中的物理化学机制和力学响应。常规模拟方法可以很容易地进行水合物储层的产能预测，但常常忽略了开采过程中的力学响应。本文建立热-渗流-力学-化学多场耦合模型进行压裂联合封闭盖层增产过程中的天然气水合物储层开采模拟，阐明了产能和力学响应随不同储层改造参数的演化规律。研究结果表明：采用中部水平井部署方案时，开采周期内（3年）累计产气体积最大，沉降最小，呈现最优开发效益。压裂能够明显提升天然气水合物储层产能。封堵层与水合物层越近，产能越大，沉降量越小。产能随封堵层长度增加先增加后趋向稳定；沉降量随长度增加先减小后趋向稳定。低渗透率的封堵层能够阻碍上覆盖层冷水向下运移，重构整个地层的压力梯度场，从而提升产能和减少沉降。封堵层厚度对产能影响不大，通过自身强度来减少沉降。上述研究结果有助于明了压裂联合封堵盖层水平井降压开采时的天然气水合物储层开发和力学响应机制，可为水合物开采方案设计提供模拟基础。

摘要:窄小河道砂体是河流-三角洲沉积储层中剩余油挖潜的重要目标，具有“窄、薄、差”的特点。常用的预测手段中，地震属性预测方法受限于地震资料品质，识别精度有限；储层反演方法一般用于预测砂体厚度，缺少对河道类型砂体的针对性识别。本文创新性地提出了“厚度-振幅”双参数定量识别方法：基于窄小河道砂体相对同一沉积环境内其他砂体具有厚度相对较大、敏感曲线幅度值相对较高的特征，在反演预测砂体厚度的基础上，进一步提取反演体振幅属性，构建“厚度-振幅”双参数识别标准，将砂体类型划分为河道砂体、疑似河道砂体和非河道砂体三种类型，结合地质规律实现窄小河道刻画。以松辽盆地三肇凹陷某区块的葡萄花油层为实例，该区水下分流河道砂体厚度一般在2~3m，地震资料主频45Hz，利用地震属性无法对河道进行识别。而采用本方法可以识别厚度大于1.5m的窄小河道，利用后验井进行验证预测符合率达到85.2%。该方法实现了针对窄小河道砂体的“双参数定量”识别，不仅显著改善了窄小河道砂体的预测效果，更能为油田开发后期剩余油挖潜提供高精度的储层空间分布依据，直接指导井网调整、补孔选层等开发工程决策，对提高油气采收率、延长油田经济寿命具有重要现实意义，具有广泛的应用前景。

摘要:井漏是钻井作业中常见的一种复杂工况,严重影响钻井的安全性和效率。 现有的井漏预警模型大多集中在预测井漏发生时刻,而对井漏的严重程度及其风险评估关注较少。 为此,提出了一种融合录井时序数据与多尺度分解的井漏智能诊断模型,该模型结合了改进自适应噪声完备集合经验模态分解( improved complete ensemble empirical mode decomposition withadaptive noise,ICEEMDAN) 、本征模态分量( intrinsic mode function,IMF)筛选准则以及粒子群优化算法( particle swarm optimiza-tion,PSO)优化支持向量机(support vector machine,SVM) 。 首先,基于伊朗 Azadegan 油田的钻完井报告,筛选出对不同漏失程度有明显表征的录井参数。 其次,利用 ICEEMDAN 对录井参数数据进行多尺度分解,通过计算皮尔逊相关系数和能量熵,筛选出与井漏特征变化相关性强的 IMF 分量,并重构数据以去除中高频噪声干扰。 最后,采用 PSO 优化 SVM 模型构建井漏诊断模型,其中 PSO 算法优化模型的惩罚系数 C 和核参数 γ,从而提升模型的准确性和泛化能力。 研究结果表明,ICEEMDAN-PSO-SVM模型的测试集准确率可达 98% 以上,相较于 PSO-SVM、随机森林( random forest,RF)和 SVM,在关键性能指标上有显著提升。 该研究为降低钻井过程中的安全风险、提高工程效率和经济效益提供了重要支持。

摘要:针对轨道交通幅流风机风罩制约其流量及效率,而幅流风机的优化设计依赖高精度仿真、设计周期长的问题,为提高地铁车厢乘坐舒适度,缩短幅流风机研发设计周期,提出一种基于Kriging代理模型的幅流风机结构优化方法。通过拉丁超立方抽样选取设计点,基于数值模拟结果构建Kriging代理模型,并利用NSGA-II在代理模型上进行多目标寻优,最后通过熵权TOPSIS法对100个候选方案进行相对接近度排序,从而获得最佳优化方案,优化后的左、右风罩半径分别为128.37mm和 58.67mm,出风口宽度为36.45mm,进气角为198.57°。研究结果表明:优化后的风机叶尖泄露流减小,流动分离现象受到抑制,静压分布更加均匀,风机的流量、全压效率和最大流速分别提高了16.34%、4.36%和13.7%,与所建立Kriging代理模型的预测误差不超过3%。

摘要:随着光伏发电占比提升，其功率的精准预测对电网稳定与消纳至关重要。然而，传统时间序列预测方法对光伏功率复杂动态的刻画能力有限，而现有基于图神经网络的时空预测模型在长时序依赖与全局空间相关性的捕捉上仍存在一定挑战，尤其在多步预测中易产生误差累积。为此，本文提出一种改进的时空图神经网络模型：MTGNN-BiMamba2-NL。该模型在多元时间序列预测框架（MTGNN）中，以双向状态空间模型（BiMamba2）替代时间卷积，以强化长时序特征提取。同时，在图卷积层后融入非局部（NL）注意力机制，以增强站点间的全局空间关联建模。在两个真实光伏数据集上的实验表明，所提模型在多步预测任务中能有效缓解误差累积，其预测精度与稳定性均优于现有基线方法。

摘要:柔性低频交流输电技术已成为当下新能源高效汇集与送出的关键技术之一。为应对高比例新能源并网引发的电力系统稳定性挑战，本文聚焦柔性低频交流输电系统的新能源机组-输电通道-低频换流站系统运行边界量化问题，提出基于阻抗模型的稳定运行边界分析方法，为拟新建新能源经柔性低频交流汇集送出工程提供建设参考依据。针对系统高阶阻抗建模难题，采用分模块扫频方法构建含新能源机组-多级多段低频传输线-低频换流站的综合阻抗模型。本文首先概述了系统模型拓扑结构，然后依次建立M3C、风机、完整低频传输线的阻抗模型，通过对SIMULINK仿真模型进行扫频验证其准确性，其次通过阻抗模型拼接建立系统阻抗模型，最后分析得出该系统稳定运行边界以及影响因素，并通过SIMULINK仿真验证其有效性。研究结果表明，适当提升新能源无功出力可消除振荡。本研究完善了柔性低频交流输电技术在新能源汇集送出场景中的稳定性分析，为工程实践提供了理论指导。

摘要:为解决储能辅助火电机组AGC变负荷容量配置问题。本文首先对某额定功率为660MW火电机组在春、夏、秋、冬季节中各一周的AGC变负荷数据进行分析,研究机组AGC变负荷指令大小、方向及间隔时间特征。提出考虑AGC变负荷指令单独或短间隔连续阶跃变化下及储能荷电状态(SOC)自恢复特性的容量配置计算方法及辅助变负荷控制策略。最后选择某一典型日机组实际变负荷数据,使用粒子群优化算法(PSO)得出机组在2.45%Pe变速率下,配置功率、容量为20.082MW、2.75MWh的功率型飞轮储能,可实现收益率最大为0.92。随着调频单价及调频里程的增加,机组的收益率会不断增加,当调频单价为11元/MW时或调频里程达到2800MW时机组收益率超过1。本文提出的容量核算方法,为其他类型机组的容量配置提供了有益参考。

摘要:针对四旋翼无人机编队在外部风扰和内部未建模动态作用下的稳定跟踪问题，提出了一种基于径向基函数（RBF）神经网络的预设时间非奇异抗风扰编队自适应控制方法。首先，构造预设时间参考信号估计器以生成并修正期望轨迹。其次，在虚拟控制律中引入预设时间滤波器，并设计连续可导的切换函数以避免传统反步设计中因幂次积分项引起的奇异性。进一步地，利用RBF神经网络逼近系统未建模动态，并结合所设计的预设时间扰动观测器，对风扰和神经网络逼近误差进行联合估计与补偿。最后，通过参考信号估计器、位置环控制器与姿态环控制器的分层设计，实现四旋翼无人机编队在预设时间内的稳定跟踪。实验结果表明，该方法在不同风扰和不确定性条件下依然能够保证系统的快速收敛性，验证了所提控制策略的有效性与优越性。

摘要:针对煤矿井下有害气体监测的高精度、集成化、抗干扰要求，优化了三椭球式多组分气体红外检测气室结构，设计了CH4-CO-CO2一体化气体传感器。首先，基于非分光红外测量原理，设计三椭球式光电感知气室，引入参考角结合仿真得到最优气室高度。其次，针对传感器信息传递过程中信号易受干扰且微弱的问题，设计了特征信号提取及滤波放大电路，集成敏感器件的激励和信号调理，搭建了模块化传感器硬件系统，提高了信号检测精度及抗干扰性。最后，搭建了气体传感器测试标定平台，对气体传感器进行实验。实验结果表明，在室温25℃下，所设计传感器可以同时对0–0.40%范围内的CH4、CO、CO2气体进行检测，其信噪比水平为108量级，相对标准偏差约为0.5%，传感器系统响应时间约12 s，具有良好的稳定性和输出质量。

摘要:针对人机交互康复助力任务中下肢外骨骼难以感知人体运动意图导致无法适应个体化运动需求问题，本文提出一种基于表面肌电信号(surface electromyography，sEMG)的人体膝关节角度连续预测方法并开展相关实验研究。首先，将采集的sEMG通过滤波器进行预处理并采用滑动时间窗的方法进行特征提取；其次，提出一种融合遗传算法(genetic algorithm，GA)与粒子群优化算法(particle swarm optimization，PSO)优化反向传播神经网络(back propagation，BP)，构建了GAPSO-BP预测模型，将模型预测角度与实际角度作比较；最后，基于“镜像”实验控制方案搭建膝关节外骨骼人机交互实验平台，从运动跟随与助力效果两个维度进行系统验证。实验表明：GAPSO-BP模型的预测精度相较于传统BP、径向基(radial basis function，RBF)和极限学习机(extreme learning machine，ELM)分别提升了4%、6%和7%；运动跟随效果评估中的决定系数、均方根误差和标准化均方根误差的平均计算结果分别为91.61%、2.029°、7.328%；助力效果评估中平均辅助效率为37.27%。本研究提出的GAPSO-BP算法有效提升了预测精度，为下肢外骨骼系统提供了可靠的人机交互方案。

摘要:针对传统油藏工程及数值模拟在指标预测方面存在所需资料复杂和适用范围狭窄等缺点，提出一种基于时序图神经网络（T-GNN）与变量相关注意力（VCA）模型的油井开发指标预测方法。注采井网可以抽象为一种图结构，通过T-GNN分析定量表征不同时刻的井间注采动态响应关系并进行筛选，考虑油井开发指标与注入井注水指标的时间序列特征，利用VCA模型对油井产油量和含水率进行预测。M-1油田实际应用案例表明，采油量预测结果的均方根误差和决定系数分别为9.18方/天和0.92，含水率预测结果的均方根误差和决定系数分别为2.63%和0.89。该方法可以准确的预测油井产油量和含水率，对于推动智能算法在油井开发指标预测的高效应用具有重要意义。

摘要:当前大多数电子签名笔迹识别模型主要关注时序特征，忽略维度间的关联性，且时序特征的特征建模能力不足，为解决此问题，提出一种基于双分支Transformer的电子签名笔迹识别模型，实现电子签名笔迹高精度识别。首先设计了Transformer双分支的特征提取结构实现时序特征和通道特征的全面捕获；其次，为了实现多尺度时序特征学习，在时序特征分支中引入多尺度特征提取器，增强编码器对时序特征的细粒度学习，同时在编码器中引入特征重校准模块，强化对签名时序中关键点的学习；此外，在通道特征分支中提出一种双视角池化机制的通道注意力模块编码器来增强不同维度特征间的关联性；最后设计双分支特征融合模块，使用先局部增强，后全局融合的层次化设计对互补的时序特征和通道特征进行有效融合。在公共数据集MSDS和MCTY进行性能评估，模拟场景1vs1中EER分别取得2.54%和2.61%，4vs1中EER分别取得1.64%和1.87%，实验结果表明，所提方法具有更高识别精度，在复杂场景下具有一定优势。

摘要:本研究针对大型钢筋混凝土建筑“低附带损伤、高精度定点打击”的现代作战需求，提出并验证了基于欧拉–拉格朗日耦合算法与重启动技术的激光制导炸弹（LGB）“侵彻—内爆”一体化数值仿真框架。该框架依托LS-DYNA有限元平台实现多物理场动态耦合，以实尺三层钢混建筑为靶体，设置两类典型作战工况，系统仿真弹体多层贯穿过程中的时序响应、过载峰值，爆轰产物在楼层间的能量分配特征及压力时程曲线，量化分析入射姿态与引信延迟对建筑局部与整体毁伤的影响机制。结果表明，两类工况均能实现目标有效毁伤，但能量聚集层位与毁伤形态存在显著差异:顶部攻击能量集中于中下层，局部毁伤集中度高；侧向攻击能量扩散范围更大。研究成果为目标毁伤评估、作战任务规划及引信时序参数优化提供定量支撑。

摘要:针对建筑门窗传统视觉测量方法精度不足和激光点云扫描数据处理复杂的难题，本文通过将视觉与激光技术相融合，并利用深度学习优化图像处理流程，基于改进YOLOv11（You Only Look Once version11）提出了一种建筑门窗视觉测量方法。利用自主研发的测量设备采集含有深度信息的多视角图像，通过深度信息与位姿信息完成图像校正以拼接并构建包含待测目标墙面的全景图。为提高门窗测量精度的同时减少计算量，采用YOLOv11-CUA（YOLOv11n- C3k2_UIB-ADown）进行目标检测，并结合LSD（Line Segment Detector）直线特征检测算法实现目标区域测量。改进的YOLOv11引入C3K2_UIB模块来增强多尺度特征提取，提升小型门窗检测能力；ADown模块通过轻量化设计减少计算量，替换下采样卷积以增强关键区域的表征能力，减少低对比度场景的细节丢失。在自建门窗数据集上，门窗检测准确率达97.5%，mAP50为97.2%、参数量仅为2.0M。相比于YOLOv11n网络，准确率提高了4.7%，mAP50提高了4.8%，参数量减少了0.6M。最终尺寸平均测量误差为5.63mm，最大误差控制在10mm以内，满足建筑测量规范。为智能建造提供了一种高效的自动化测量方案。

摘要:膨胀土分布广泛，具有失水干缩、吸水膨胀的特性。植物因其环境友好等特点常用于提高土体的工程特性。探究植物对弱膨胀土抗压与抗剪强度特性及其影响规律是利用植物治理膨胀土的基础。本文以弱膨胀土和百慕大草为研究对象，通过无侧限抗压强度试验与非饱和直剪试验，探究种植密度、垂直压力、吸力等因素对弱膨胀土强度的影响。百慕大草的种植密度为25 g/m2、40 g/m2和50 g/m2，分别简称P25组、P40组和P50组。试验结果表明：(1)植物提高弱膨胀土的无侧限抗压强度，土体含水量越高植物对土体强度的影响越显著，其中P50组较于裸土组，在含水率27.5%、32.5%和37.5%时，抗压强度分别提高了11.5%、17.3%和25.2%。 (2)植物显著提高弱膨胀土的有效粘聚力(c′)及非饱和内摩擦角(φb)，其中，P25(含根量0.98 kg/m3)组、P40(含根量1.25 kg/m3)组与P50(含根量1.49 kg/m3)组的有效粘聚力分别是裸土组的1.15、1.42与1.54倍。随着吸力的提高植物组φb值趋于稳定，约为裸土组的1.5倍。(3)植物削弱了剪切过程中弱膨胀土的体变。随着吸力提高，弱膨胀土从剪缩逐渐向剪胀发展，植物种植密度越大，土体的体变也越小。

摘要:周期性冻融作用对岩土材料产生的累积损伤效应是寒区工程失效的重要诱因。为探究冻融循环作用下岩石材料的内部损伤及破坏机理,利用水泥砂浆类岩石材料开展冻融循环单轴压缩试验,并对冻融损伤岩石进行单轴压缩声发射试验,研究冻融循环次数对类岩石材料力学特性及声发射特性的影响。研究结果表明：(1)试件的峰值强度和抗冻系数均随冻融次数增加而降低,当冻融循环次数超过40次时,下降幅度相对较大；(2)冻融循环对试件的损伤破坏具有累积效应,经受冻融循环次数较多的试件在单轴压缩中破坏更加严重,裂纹扩展路径变得更加复杂,裂纹数量和宽度显著增加,伴有大量碎片和粉末掉落；(3)冻融作用会使试件更早进入“损伤持续释放”状态。随着冻融循环次数增加,振铃计数峰值及振铃累计增加,累计裂纹数量显著增加；(4)冻融后试件的声发射幅度整体分布呈现“V”型,峰值频率逐渐向优势频段过渡。研究成果可为寒区岩土工程的设计、施工和安全运营提供实验依据。

摘要:针对传统方法获取环氧沥青混合料黏弹性参数存在精度不足的问题，本研究基于动态蠕变响应特性，采用改进广义二阶Kelvin模型，通过构建不同荷载模式下材料的应变响应解析表达式，结合蠕变机理及黏弹性参数物理意义，从加载方式、拟合时段选取和拟合参数选取三个方面对黏弹性参数的拟合方法进行分析；并进一步将黏弹性参数转化为Prony级数进行静态贯入有限元数值模拟，基于偏差率分析及残差平方和对比验证，最终确定了基于麦夸特法和全局优化法的黏弹性参数拟合方法。结果表明:经优化后的拟合方法能显著提高在初始蠕变阶段的拟合度，数值模拟与试验结果平均误差为4.4%，残差平方和降低至0.003。该成果显著提高了环氧沥青混合料黏弹参数表征精度，为环氧沥青混合料的本构模型构建提供了新的方法支持。

摘要:为揭示梁端约束条件对双层钢桁梁约束扭转效应的影响，基于正交异性钢桥面板和桁腹剪切等效原理，将钢桁梁等效为钢箱梁；运用能量变分原理建立了钢桁梁约束扭转控制微分方程和边界条件，详细分析了梁端约束条件对钢桁梁约束扭转效应的影响；数值算例研究表明：本文解析法计算的钢桁梁约束扭转解析解与等效钢箱梁有限元数值解吻合良好；左固右铰钢桁梁翘曲正应力纵向分布曲线较陡峭，左固右铰钢桁梁近跨中截面翘曲正应力是两端简支和固定钢桁梁的2倍；二次剪力流改变了截面总剪力流的分布模式，全截面底板中点处总剪力流达到最大，且是自由剪力流的2倍；与简支钢桁梁比，左固右铰钢桁梁跨中截面二次扭矩增大了1.5倍；钢桁梁在最不利车辆荷载作用下约束扭转翘曲双力矩总体呈下降趋势，梁端约束越强，翘曲双力矩和二次扭矩分布越陡峭。

摘要:断层错动对隧道工程的破坏不容忽视，对断层作用下隧道结构弹塑性损伤进行深入研究具有重要的理论和工程实际意义。借助ABAQUS有限元软件与室内模型试验，通过数值模拟和模型试验相结合的方法分析了断层错动作用下隧道设置柔性接头和减错层抗错措施对隧道结构抗错性能的影响，并利用混凝土CDP模型分析了隧道结构衬砌的损伤特征，得到隧道抗错措施的设计参数最优范围，结合模型试验验证了抗错措施的适用性。结果表明:断层错动距离较大时柔性接头采用单位刚度比0.3:1≤K≤1.2:1的隧道衬砌可以显著降低损伤等级；减错层单位刚度比K靠近1:4000能达到最佳的抗错效果；在断层错动1m时，无措施圆形隧道在断层附近区域±20m发生严重损坏，在拱顶部位的-20~0m区域隧道发生压缩破坏，0~20m区域隧道发生严重脱落与坍塌并伴随剪切错台，发生严重拉伸破坏。研究成果可为强震区长大隧道工程的抗错设计提供有益参考。

摘要:针对输配电线路巡检无人机路径规划中存在的复杂地形适应性差、巡检效率低等问题,提出基于蜣螂优化算法(Dung Beetle Optimizer, DBO)的无人机自主飞行路径优化策略。通过模拟蜣螂滚动粪球的生物行为,构建包含全局搜索、局部开发和障碍物规避的三层优化模型,并引入动态步长调整与精英保留机制提升算法性能。本研究结合输配电线路巡检的多约束条件(续航限制、地形障碍、信号覆盖),建立以路径长度、能耗、巡检覆盖率为目标的多目标优化函数。仿真实验表明,该算法在复杂地形下的路径优化效果优于粒子群算法(PSO)和遗传算法(GA),为智能巡检系统提供了高效的路径规划方案。

摘要:为提升城市交通碳排放评估的精度与时效性，支撑“双碳”背景下的交通政策制定，从历史验证和未来预测两个角度分析城市居民出行碳排放变化趋势和影响因素，利用智能体模型（ABM）测算城市居民出行方式受政策影响的比例。结合系统动力学（SD）模型构建包含人口、经济、交通、绿地和居民出行碳排放在内的5个子系统，以福州市为例验证居民出行碳排放量的准确性，并预测不同情景下的碳排放量。结果表明:2030年之前私家车仍然是居民出行碳排放的最主要贡献者；居民出行向公共交通转变可有效降低出行碳排放；单一情景下的居民出行碳排放量无法达到碳达峰；多种情景组合才能在2030年前实现显著的碳达峰，减排率最高达29.50%。研究成果揭示了居民个体和城市整体的碳减排措施能有效降低居民出行碳排放量，为政府部门制定碳减排政策提供决策支持。

摘要:高超音速飞行器飞行过程中受到随机振动载荷，油箱内燃油发生晃动，导致油箱焊缝疲劳失效，影响飞行安全。本研究采用附加质量法等效随机振动载荷的复杂流固耦合计算，获得油箱焊缝应力；然后，应用三区间法和名义应力法分析了油箱焊缝寿命，并开展油箱焊缝疲劳实验进行验证。结果表明:在等效的随机载荷作用下，油箱内液面晃动不明显，附加质量法可行；焊缝最大等效应力随着油箱载重量的增加而增大，且y方向载荷作用下的等效应力最大；满载和半载时的预测寿命为16分钟和6分钟，实验寿命为29分钟和10分钟；预测寿命与实际寿命接近，验证了本文使用的方法的合理性，为晃振状态下油箱焊缝疲劳寿命预测提供了理论基础。

摘要:空心阴极作为离子推力器系统的核心部件，发挥着为离子推力器点火和维持放电的作用，其功能结构件在长期工作中也会逐渐损耗，进而引起推力器系统失效。为了有效提高离子推进系统的可靠性，降低系统的失效风险，本文提出一种基于数字孪生辅助残差时序-双向门控制注意力(ResTCN-BIGRU-Attention)模型对六硼化镧(LaB6)空心阴极剩余寿命预测的框架。首先，分析空心阴极的工作机制，利用数字孪生技术构建动态仿真模型以获取高保真模拟数据。随后，引入子域自适应机制，通过最小化模拟与真实数据间细粒度特征的差异对齐子域的条件分布。最后，采用ResTCN-BIGRU-Atten模型预测空心阴极的剩余寿命。实验结果表明，该模型在均方误差、均方根误差、平均绝对误差和决定系数4项指标上分别达到0.055、0.2347、0.1514和0.98738，预测效果显著优于其他方法。

摘要:以宁东侏罗纪煤田红柳矿区为工程背景，在充分分析采煤扰动应力演化全过程规律基础上，选取两种典型覆岩岩性（粉砂岩和泥质砂岩），开展了采煤扰动全过程应力路径下煤层覆岩隔水层应力渗流耦合试验，构建了煤层覆岩隔水层渗透系数演化数学模型；结合MATLAB和COMSOL Multiphysics，建立了工作面全生命周期涌水量预测模型，并与现场实测涌水量值验证对比。结果表明：（1）经采煤扰动应力作用后的煤层覆岩隔水层渗透系数均较未开采前有所增加，渗透压对泥质砂岩渗透系数的影响显著大于粉砂岩，可能与其易冲蚀特性和层理角度有关；（2）随工作面推进，涌水量近似呈幂函数增长，当推进200 m时，涌水量达到最大值42.1 m3/h，其初期增幅较大，中后期增幅逐渐减缓；当开采结束后，随采后时间增加，其初期下降速率较大，中后期下降速率逐渐减缓甚至停止；（3）工作面不同推进距离下数值模拟预计涌水量与实测涌水量的平均预测误差为4.14%，表明模型精度较高。基于此，进一步预测了工作面开采结束后不同时间段的涌水量。研究成果可为采煤工作面涌水量精准预测和采空区积水量过程预计等工程实践问题提供基础理论依据。