DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 摘 要 用真空电子束焊机对1 mm厚的稀土钼镧合金板进行电子束焊接，通过焊接工艺参数的对比以及接头组织和焊缝缺陷的检测分析，本文研究了稀土钼合金电子束焊接接头的微观组织及其影响因素。结果表明：钼镧合金电子束焊接过程中，稀土元素La以La 2 O 3 形式存在且并未发生明显损耗；束流的增加、焊速的降低以及扫描幅值的增大有利于平整美观焊缝表面的形成；钼镧合金电子束焊接接头为柱状晶组织，存在着气孔缺陷和裂纹缺陷，焊缝区及热影响区硬度均高于母材区。 关键词 :稀土钼合金，钼镧合金，电子束焊接，微观组织 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 难熔金属钼具有熔点高、高温下强度和硬度高、抗热震性能好、导电导热性能优良以及抗腐蚀性能好、易于加工等特点，是冶金、航空航天、电子电气、核能以及化工等工业领域不可缺少的关键材料 [ 1 ] [ 2 ]。但纯钼本身存在的室温脆性及高温下较大的下垂变形等缺点极大的限制了其应用。诸多研究表明，在钼中掺杂一定的量的稀土氧化物，可有效提高钼的再结晶温度和高温抗蠕变性能，明显降低钼的塑–脆转变温度，改善钼的室温脆性和高温抗下垂能力 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]。钼中常见掺杂的稀土氧化物有La 2 O 3 、Y 2 O 3 、CeO 2 、Nd 2 O 3 、Gd 2 O 3 等 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]，相比之下，掺杂La 2 O 3 的钼合金具有较为优越的综合性能以及较为低廉的成本，成为稀土钼合金的首选材料之一。 作为结构材料，钼及钼合金的焊接性能至为关键。而由于钼及钼合金对气体杂质污染敏感且具有导热快、低温脆化和高温氧化的特点，使得其焊接性能相对较差。钼及钼合金常用的焊接方式有钨极氩弧焊、压力电阻焊、真空电子束焊、激光焊、摩擦焊等 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]，其中电子束焊因具有能量密度高(>106 W/cm 2 )、焊接速度快、焊接热影响区小、材料变形小、焊缝深宽大等特点且主要在真空条件下进行，成为钼及钼合金理想的焊接方式之一。 本文对稀土钼镧合金进行了电子束焊接，通过焊接工艺参数的对比以及接头组织和焊缝缺陷的检测分析，研究了稀土钼合金电子束焊接接头的组织及其影响因素。
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user: 2. 试验材料与方法 试验使用的材料为1 mm厚稀土钼镧合金板，其中La含量为0.3%，尺寸规格见图1。该合金板经由粉末冶金的钼镧烧结板坯轧制加工而成，相对密度99.7%，图2是其微观组织。可以看出，合金板内部晶粒沿轧制方向拉长，呈纤维状分布。 图1. 试验用钼镧板尺寸示意图(单位：mm) 图2. 钼镧板轧向照金相片 电子束焊接试验在法国TECHMETA公司的MEDARD45型真空电子束焊机上进行，焊接前将两块图1规格的钼镧板机械打磨至形成平直光滑表面，用超声丙酮清洗表面去除表面油污及杂质后，将试件吹干然后在夹具中进行装夹。装夹时保证两片试件上表面高度差小于0.1 mm，对接面之间的间隙小于0.2 mm。电子束焊接时真空度保持在5.0 × 10 –2 Pa。 使用PME OLYMPUS光学显微镜进行焊接接头形貌及组织观察，焊接接头显微组织及断口形貌观察在Quanta 200FEG场发射扫描电子显微镜上进行，利用HXD-1000TM型显微硬度仪测试接头的硬度，采用D/max-r B X射线衍射仪进行母材及焊缝相组成测定。
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user: 3. 结果与讨论 3.1. 不同工艺参数下焊接接头的组织形貌 图3是不同焊接电子束流(I)、焊接速度(v)及扫描幅值(δ)焊接后接头样品的表面形貌。可以看出，较小焊接束流及较快焊接速度条件下，焊缝成形较差，在整个环形焊缝中心区域处出现明显的分界线，焊缝表面能够发现很多细小裂纹，部分试样存在垂直于焊缝的裂纹。随着束流增加、焊速的降低以及扫描幅值的增大，焊缝表面成形趋于平整美观。 图3. 不同工艺参数下电子束焊接接头的表面形貌 图4是扫描幅值为2.0 mm时不同工艺参数下焊接接头的截面形貌。可以看出，在扫描幅值一定的条件下，当焊接电子束流由13 mA增加到17 mA、焊接速度由6 mm/s降低到5 mm/s时，焊接的热输入随之增大，焊缝熔宽及熔深也在不断增加，熔深由最初0.468 mm增加到0.693 mm。当热输入较小时，钼合金接触端面内部未发生熔化，仅发生表层相互熔化，两者结合的交界面仍能看清。 图4. 扫描幅值为2.0 mm时不同工艺参数下电子束焊接接头的截面形貌 3.2. 稀土钼合金电子束焊接接头的组织分析 图5是稀土钼合金电子束焊接接头焊缝区与热影响区的典型组织照片。 图5. 稀土钼合金电子束焊接接头焊缝区与热影响区的SEM照片。(a) 焊缝区；(b) 热影响区 从图5可以看出，接头热影响区中晶粒发生粗化现象，不再完全趋于轧制方向，在电子束焊接热循环的不断作用下，晶粒受热在各方向长大不受约束，其中沿着垂直轧制方向有着较为明显的变化，分布较为均匀。焊缝中晶粒以熔合区中半熔化的晶粒为核心沿着散热最快方向呈联生结晶，晶粒不断长大直至焊缝表面，最终成长为柱状晶粒。金属结晶包括晶核形成及长大两个过程，分析产生柱状组织的原因，一方面，在电子束焊接过程中，焊接熔池通常处于过热状态，均匀形核的可能性降低，熔池边界半熔化的母材表面成为新相晶核的基底，非均匀形核所需的形核功更小。另一方面，电子束焊接冷却速度较快，所焊试样接头厚度方向较薄，冷却过程中晶粒趋于沿着垂直熔合线方向向焊缝表面生长。焊缝中晶粒粗化严重，这主要由于焊接过程中热输入过大导致晶粒过热引起的。但由于钼的熔点非常高，并且热导率较大，如要获得满足要求的熔深，就必须加大热输入，才能保证熔深。这也是稀土钼合金焊接的难点之一，一方面要保证熔深，另一方面过大的热输入又因会导致晶粒严重长大而大大降低接头的塑韧性。 图6是从焊缝中心线到母材的显微硬度分布图。从图中可以看出，焊缝区平均硬度值为210.46 HV、热影响区的平均显微硬度也达到了202.49 HV，相比之下钼合金母材平均显微硬度值仅为171.55 HV，焊缝区及热影响区硬度均高于母材区，由之前的接头显微组织分析可知，焊缝区热输入较大，晶粒粗化严重，脆硬倾向相应增大，从而使得焊缝区硬度高于母材区。 图6. 电子束焊接接头显微硬度分布曲线图 图7是试验所用钼镧合金板样品的XRD图。样品中的相组成是Mo和La 2 O 3 ，说明在合金板中，稀土La是以La 2 O 3 形式存在的。 图7. 钼镧合金板的XRD图 图8为稀土元素La从母材至焊缝的变化分布图。从图中可以发现，与母材中La含量相比，焊缝中的La几乎没有明显变化，说明在电子束焊接过程中，稀土元素La并未发生明显损耗。 图8. 稀土元素La线扫描图 3.3. 焊缝缺陷分析 从图3~图5以及图8中可以发现，稀土钼镧合金焊接接头中始终存在着较为严重的气孔和裂纹缺陷，这类缺陷的存在会对接头力学性能有着严重的削弱作用。 3.3.1. 气孔缺陷 焊接接头中气孔缺陷的存在不仅减小焊缝的有效承载面积，而且会造成接头中产生应力集中，使得焊缝的强度、韧性和疲劳强度下降。除此之外，有时气孔还会成为裂纹源向外扩展形成裂纹。图9为电子束焊接接头中的气孔二次电子图。 图9. 电子束焊接接头中气孔的二次电子图 气孔的形成主要与熔池内部气体形成有关，真空电子束焊接保护条件好，基本可以排除外界气体对熔池的影响。气体的来源主要有以下两类： 1) 钼合金样品焊接表面清洁程度不够 钼合金在焊接过程中对气体杂质氧、氮、碳十分敏感，其中氧的影响最大。高温下液态的金属对气体有很大的化学亲和力，凝固时容易形成气孔，因此接头待焊表面清洁程度对气孔的产生有着重要的影响，钼合金待焊表面存在的油污等杂质，在焊接过程中就会成为产生气孔缺陷的气体来源。 2) 焊接过程中母材自身产生的气体 试验用钼镧合金板是经粉末冶金制备的钼烧结板坯轧制而成，而粉末冶金工艺本身就决定了其不可避免存在一定的气孔。而从图8中可以看出稀土La是以La 2 O 3 形式存在的，因此在电子束焊高温焊接过程中部分La 2 O 3 分解产生的氧也是焊缝中形成气孔的来源。 3.3.2. 裂纹缺陷 焊接接头中裂纹缺陷的存在会严重影响接头力学性能，接头中微小的裂纹在拉应力的作用下迅速扩展，导致接头发生断裂从而导致各类工程事故。在本文的试验条件下，钼镧合金电子束焊接接头的裂纹主要有两种，即多边化裂纹和脆化裂纹。 1) 多边化裂纹 图10是钼镧合金电子束焊接接头晶界多边化裂纹SEM照片。试验过程中发现，此类裂纹较多的存在于熔深较大的接头中。这类裂纹产生的原因是在于冷却过程中，当焊缝温度处于固相线稍小的高温区间时，刚结晶的金属会存在很多晶格缺陷，这些晶格缺陷在一定的温度和应力作用下发生迁移和聚集而形成多边化边界，同时微量的氧就能造成钼的塑–脆转变温度急剧上升，快速冷却时高温塑性低，这些缺陷不易扩散，此时只要轻微的拉伸应力，就会沿着多边化边界开裂，在晶界形成裂纹。 图10. 晶界多边化裂纹SEM照片 2) 脆化裂纹 钼镧合金电子束焊接接头内部存在脆化裂纹如图11所示。这类裂纹也是接头中存在最多的一种形式，裂纹的扩展形式是从焊缝表面沿着晶界向内部扩展。这类脆化裂纹的产生主要是由于在焊接过程中，焊缝中晶粒粗化严重从而使得焊缝组织发生脆化，进而在焊接拉应力的作用下开裂。 图11. 脆化裂纹SEM照片 针对钼镧合金电子束焊接接头裂纹的存在形式和成因，从裂纹的形成机理考虑，在焊接的过程中可在原有工艺基础上降低热输入，并在保证焊透的情况下加入预热及焊后热补偿工艺，通过降低接头的冷却速度来减少接头的焊接应力。此工艺有待进一步研究。
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user: 4. 结论 通过对钼镧合金的电子束焊接接头的组织及性能研究，结论如下： 1) 电子束焊接过程中束流的增加、焊速的降低以及扫描幅值的增大，有利于平整美观焊缝的形成； 2) 钼镧合金电子束焊接接头为柱状晶组织，焊缝区及热影响区硬度均高于母材区； 3) 钼镧合金电子束焊接过程中，稀土元素La以La 2 O 3 形式存在且并未发生明显损耗； 4) 钼镧合金电子束焊焊接接头中存在着气孔缺陷和裂纹缺陷，其中气孔缺陷主要源于钼合金样品焊接表面清洁程度不够以及焊接过程中母材自身产生的气体；裂纹缺陷表现形式为多边化裂纹和脆化裂纹，主要与焊接工艺有关。
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user: 摘 要 本文对先进高强度双相钢微观组织结构显微观测的金相图，采用两点相关性和线性路径概率函数进行统计分析和表征，结合模拟退火优化算法，建立了双相钢微观组织结构的重构方法。基于重构的双相钢微观组织结构构建了代表体积元模型，并进行了拉伸和剪切力学性能的预测。研究结果表明：采用概率统计函数结合优化算法能得到具有统计意义的双相钢典型微观组织结构，基于重构微观组织结构的代表体积元模型预测的力学性能与试验结果吻合良好。 关键词 :微观组织结构，双相钢，重构，拉伸性能，剪切性能 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着轻量化要求和水平的提高，汽车设计制造中大量采用轻量化材料，从而在保证安全性的前提下使其总重下降，燃油消耗降低，废气排放减少，污染程度也相应下降。在轻量化材料中，铝、镁合金因其价格昂贵且成形性能相对较差，在白车身上的应用不如双相(Dual Phase，DP)钢、应变诱导塑性钢和马氏体钢等先进高强度钢。先进高强度双相钢在汽车轻量化结构中得到了广泛应用，虽然其冲压成形工艺设计和制造可以借鉴传统汽车用钢的部分经验，但是DP钢与传统高强度钢在微观组织结构上存在根本区别，其微观组织结构不是由单相而是由铁素体和马氏体两种相组成，而材料的力学性能与其微观组织结构组分和形貌密切相关 [ 1 ]，使得其力学性能和成形特性具有一些固有的特点，对其进行材料模型构建和成形性分析时，都需要将微观组织结构加以考虑，结合材料微观组织结构对力学性能进行研究，一直是材料科学领域的重要研究内容 [ 2 ]。因此，进行先进高强度双相钢微观组织结构表征、重构和力学性能预测对实现其制备和制造一体化设计，深入理解工艺–结构–性能各个环节之间的联系具有重要意义。 结合材料的微观组织结构，国内外学者已开展了材料特性预测方面的研究工作。通过引入织构演变，Boudeau等分析了晶体滑移和强化对金属薄板成形过程中集中性失稳的影响 [ 3 ]。Sodjit-Uthaisangsuk基于显微观测的双相钢微观组织结构生成了二维代表性体积元模型，对双相钢的应力–应变行为进行了数值模拟预测，得到了和拉伸实验数据吻合良好的结果 [ 4 ]。对单一相的流变行为采用基于位错的材料模型，Paul-Kumar应用代表体积元法分析了由硬马氏体相和软铁素体相间非相容变形引起的塑性应变集中失效 [ 5 ]。在微观组织结构重构研究方面，Yeong-Torquato引入了一种统计优化技术，通过一组给定的相关性函数来生成非均匀材料的复合结构 [ 6 ]。Jiao等介绍了通过两点相关性函数对非均匀材料进行建模的基本原理 [ 7 ]。李英应用连续切片和计算机三维重构技术，构建了镁合金的三维微观组织结构模型，并对其力学性能进行了有限元分析 [ 8 ]。Liu等研究了多尺度材料设计中的微观组织结构表征和重构，建立了材料工艺参数与微观组织结构之间的关系 [ 9 ]。基于连续分层切片法，李奎荣对钛合金微观组织结构计算机重构技术进行了研究，实现了钛合金微观组织的三维可视化 [ 10 ] [ 11 ]。杨志刚分别采用EBSD和切片法对多晶体材料的二维和三维微观组织结构进行了重构 [ 12 ]。上述文献表明，直接采用观测的微观组织结构金相图生成代表体积元模型进行力学性能预测，其结果仅对应特定观测位置的材料力学性能，不具有统计特性和代表性；材料微观组织结构重构的研究工作多基于连续切片技术来获取二维图像，再结合计算机进行三维重构，连续切片法需要重复抛光腐蚀逐层去除材料，得到高质量的连续二维图像数据仍然是一项耗时费力的工作，成本高，对金相切片的精确定位难度大，要求严格控制切片厚度，试验过程复杂。 本文以先进高强度双相钢为研究对象，通过系列试验测试、图像数据处理和统计分析，结合优化技术和有限元分析，开展基于微观组织结构重构的先进高强度双相钢力学性能预测研究工作。
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user: 2. 双相钢微观组织结构测试与表征 2.1. 材料与试样制备 本文研究对象为先进高强度双相(Dual Phase， DP)钢DP600，其化学成分如表1所示。 Table 1 Chemical composition of DP60 元素 C Si Mn P S 质量分数/% 0.15 0.8 2.5 0.05 0.01 表1. 双相钢DP600化学成分 双相钢DP600的基本力学性能参数如表2所示。 Table 2 Basic mechanical properties of DP60 材料 屈服强度/MPa 抗拉强度/MPa 均匀延伸率/% 总延伸率/% n值 R值 DP600 367 611 16.5 25.3 0.18 1.04 表2. 双相钢DP600基本力学性能参数 为获得用于统计分析和表征的双相钢微观组织结构，依据ASTM E3-11标准制备金相观测试样，沿双相钢轧制坐标系正交方向进行试样切割，并且清洗所取试件表面，去除表皮和外来污物，打磨、抛光试件表面，使试件表面符合光学显微镜观测样品要求。采用树脂冷浇注镶嵌法对试样进行镶嵌，先将试样在模圈内安置妥当，再将按一定配比的环氧树脂和乙二胺(根据需要可加入少量增塑剂)搅拌均匀，注入模圈内，待凝固后脱模；选用320#、600#、800#、1200#、2000#五种砂纸依次进行研磨；采用自动抛光控制方式，5 µm粒度的金刚石研磨膏，抛光时间为300 s，抛光压力为5 N，0.5%的硝酸酒精溶液腐蚀样品，腐蚀时间控制在15 s左右，样品抛光面出现气泡后立即使用蒸馏水冲洗，以确保样品观测面干净无杂质。采用金相显微镜AIH2010进行双相钢微观组织结构的显微观测，得到双相钢DP600的典型微观组织结构如图1(a)所示。 2.2. 微观组织结构表征 利用图像处理技术对双相钢微观组织结构金相图中的铁素体相和马氏体相采用数字0和1进行数码二值化处理，所采用的二值化函数表达式如式(1)： O ( p ) = { 1 I ( p ) > T 0 I ( p ) ≤ T (1) 式中， p = ( x ， y ) 表示微观组织结构金相图上的点， I ( p ) 表示观测到的微观组织结构金相图， O ( p ) 表示输出的微观组织结构金相图，T为二值化处理时选用的阈值。双相钢DP600的典型微观组织结构金相图经二值化处理后的图像如图1(b)所示。 图1. 双相钢DP600的微观组织结构：(a) 显微观测金相图；(b) 二值化图像 采用Image-Pro Plus软件对双相钢微观组织结构中的马氏体区域进行选色和测量，并在被测量马氏体区域添加标记色和标记字符，根据测量获得的马氏体区域面积和显微组织图总面积，计算得到双相钢DP600中马氏体体积分数f v 2 = 27.14%。 基于DP600微观组织结构的二值化图像，采用两点相关性概率统计函数与线性路径概率统计函数组合模型来描述和表征双相钢中的相组分形貌和分布特性。两点相关性概率统计函数定义为： f 2 ( p 1 ， p 2 ) = E [ O ( p 1 ) O ( p 2 ) ] (2) 式中， E [ . ] 表示数学期望。两点相关性概率统计函数表征的是组织结构图像上的两点p 1 和p 2 位于同一种 组分相的概率，当p 1 和p 2 无限接近时，其值为该组分相的体积分数f v 。对各向同性均匀材料，两点相关性函数只与点p 1 和p 2 的距离 r = | p 2 − p 1 | 有关，两点相关性概率统计函数转变为 f 2 ( r ) = E [ O ( p 1 ) O ( p 2 ) ] (3) 线性路径概率统计函数描绘的是将一些随机的标量线段抛入考察图像的像素点中，各个标量线段落在特定相位上的概率，反映了微观组织结构图像上组分相的连通性，能够在一定程度上弥补两点相关性概率统计函数的不足。将图1(b)所示的双相钢微观组织结构图导入到开发的两点相关性概率统计函数和线性路径概率统计函数分析程序中，得到双相钢DP600微观组织结构的概率统计函数曲线如图2所示。图2所示曲线为双相钢DP600微观组织结构多个观测点的统计平均值，具有较好的统计特性和代表性，可用于表征双相钢微观组织结构的相组分和形貌，并为其微观组织结构重构提供基础。 图2. 双相钢DP600微观组织结构的两点相关性概率统计函数和线性路径概率统计函数曲线
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user: 3. 双相钢微观组织结构重构 3.1. 重构模型与算法 由于直接采用特定观测位置的微观组织结构金相图生成代表体积元模型进行力学性能预测的结果不具有统计特性和代表性，因此，有必要基于双相钢微观组织结构表征的概率统计函数曲线对其微观组织结构进行重构，并以重构后的微观组织结构建立代表体积元模型，用于力学性能的预测。 本文采用的双相钢微观组织结构重构方法如图3所示，基本流程是以双相钢中马氏体体积分数为初始条件随机化生成初始微观组织结构，如图4(a)所示，并对初始随机化微观组织结构进行概率统计函数分析，得到其概率统计函数曲线；然后将初始随机化微观组织结构与双相钢微观组织结构表征的概率统计函数曲线进行对比，以其差异作为目标函数，当概率函数统计特性不一致时，采用模拟退火优化算法，对生成的微观组织结构进行迭代计算更新，直至概率函数统计特性一致时输出最终得到的重构微观组织结构。先进高强度双相钢重构过程中采用的模拟退火优化算法的具体步骤为：1) 产生初始解和初始温度；2) 根据邻域结构用Cauchy或Gaussian发生器产生随机扰动生成新解；3) 计算目标函数增量；4) 根据Metropolis准则确定是否接受当前新解。 图3. 基于模拟退火算法的双相钢DP600微观组织结构重构方法 3.2. 重构结果与分析 基于节3.1所述重构方法，重构得到的双相钢DP600微观组织结构如图4(b)所示，与图1(b)所示二值化后的观测金相图比较可见，马氏体硬相在铁素体基体中的分布和形貌二者一致。 图4. 双相钢DP600的微观组织结构重构：(a) 初始化；(b) 重构结果 为进一步定量分析重构的微观组织结构为材料实验观测的金相结构的可代表性，比较图4(b)所示重构微观组织结构与图1(b)所示二值化后的观测金相图的两点相关性和线性路径概率统计函数曲线，其结果如图5所示，可见初始随机化微观组织结构的概率统计函数曲线与观测样品的曲线相差较大，经过模拟退火优化算法重构得到的微观组织结构的概率统计函数曲线与观测的统计结果吻合良好，表明重构得到的结果可代表具有统计意义上的双相钢微观组织结构。 图5. 重构的DP600微观组织结构与试验观测金相图的概率统计函数曲线对比
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user: 4. 力学性能预测与分析 4.1. 代表体积元模型构建 导出重构得到的双相钢DP600微观组织结构，建立相应的代表体积元(RVE)模型，对铁素体和马氏体两种不同的组分相分别赋予不同的材料属性(见图6)，铁素体和马氏体材料流变曲线如图6所示，从而建立含双材料的代表体积元模型，用于双相钢力学性能的预测，并通过对比单向拉伸与剪切试验数据与模型预测的结果，对先进高强度双相钢微观组织结构表征和重构方法的有效性进行验证。 图6. 基于微观组织结构重构的双相钢力学性能预测代表体积元模型 4.2. 预测结果与验证 4.2.1 . 单向拉伸力学性能预测与验证 图7(a)所示为基于微观组织结果重构的先进高强度双相钢DP600单向拉伸力学性能预测的模型，其尺寸与单向拉伸试样的有效尺寸保持一致，长L = 22.8 mm、宽W = 6.35 mm、厚t = 1.0 mm，单元尺寸为0.1 mm × 0.1 mm，下端约束竖向运动自由度，上端施加位移加载。试样失效时对应的等效塑性应变分布如图7(b)所示，重构模型预测得到的单向拉伸工程应力–工程应变曲线与获得的相应试验数据对比如图7(c)所示。通过预测结果与试验数据的比较可见二者吻合良好，基于微观组织结构重构的代表体积元模型可对先进高强度双相钢DP600的单向拉伸力学性能进行较好的预测。 图7. 双相钢DP600单向拉伸力学性能预测：(a) 有限元模型；(b) 等效塑性应变分布；(c) 应力–应变曲线结果对比 4.2.2 . 剪切力学性能预测与验证 修边是反映材料剪切力学性能的一种典型工况，图8所示为基于微观组织结果重构的双相钢DP600 图8. 双相钢DP600剪切力学性能预测模型 剪切力学性能预测代表体积元模型，板料在压紧力作用下一端夹紧置于下模上，上模以一定的修边速度向下运动，上下模之间的相对运动使模具间隙范围内及其附近的板料产生剪切变形，直至断裂失效。在保证分析实际需要的同时兼顾计算效率，仅将模具间隙范围内的板料采用重构的微观组织结构建立双材料代表体积元模型，单元尺寸为0.12 mm × 0.12 mm。 板料剪切变形及断裂失效模拟预测的结果及与修边试验板料的断面对比如图9所示。对修边试样断面一般划分为塌角、光滑带、断裂带和毛刺四部分，双相钢DP600剪切修边时的毛刺部分很小几乎可以忽略，剪切修边模型对该部分的预测与试验结果一致，修边毛刺部分都很小；断裂带部分的模拟预测高度与剪切修边试验板料断面的该部分高度是一致的；修边试验的塌角高度部分比预测的结果要偏大，相应的光滑带高度预测结果偏小，预测结果与试验数据的对比表明，基于微观组织结构重构的代表体积元模型能够较为准确地预测先进高强度双相钢DP600的剪切力学性能和剪切失效行为。 图9. 双相钢DP600剪切力学性能预测结果
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user: 5. 结论 通过采用概率统计函数对先进高强度双相钢微观组织结构进行表征和重构，并基于重构的微观组织结构，对其拉伸和剪切力学性能进行了模拟预测，得到的结论如下： 1) 应用概率统计函数能较好的对双相钢的微观组织结构的相组分和形貌进行表征，结合优化算法，能重构得到双相钢具有统计意义的典型微观组织结构； 2) 基于重构的双相钢微观组织结构建立的代表体积元模型能得到与拉伸和剪切试验较为吻合的力学性能预测结果。
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user: 摘 要 无人机调查技术是近年来兴起的地质灾害研究技术手段，具有快捷、高效和低成本等优势，不仅提高了效率而且成果准确可靠，其利用地表数值地形(DSM)和地面数值地形(DEM)制作的高分辨率影像资料，能够迅速的完成地质体定性分析和定量调查工作。通过分析前人利用无人机在矿山地质灾害调查中的应用现状，总结勘察经验。对湖州市花岗岩矿区进行地质灾害勘查研究，验证无人机在矿山地质调查中，获取灾害岩体的精确位置、几何特征、结构特征、边界条件等信息的可行性，通过对岩体的类型、发育分布规律进行研究，可以为矿山地质的防治提供技术支持。 关键词 :无人机调查技术，DEM数据，DSM数据，矿山地质灾害 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着社会经济的不断发展，矿产资源的需求量也在不断上升，加剧了人类对矿产资源的开采 [ 1 ]。由于现行矿山开采管理和采矿业监督等多方面原因，产生了诸多的矿山地质灾害类问题，不仅有诱发性崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害的可能，而且有诱发地面沉降、土壤荒漠化、水环境恶化、生态环境恶化等次生地质灾害的可能性 [ 2 ]。这不仅造成了大量的经济财产损失，还影响了附近人民群众的生产生活，制约着矿山的可持续发展 [ 3 ] [ 4 ]。 以往矿山地质灾害调查多采用野外调查的常规手段，但其存在时效性差、调查投入资金大、工作效率低等缺点 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]。而现行的卫星遥感技术，在开展全省、市等大区域的矿山调查时，多使用中低分辨率的卫星遥感数据，比较容易提取整体的矿山开采情况，但针对某个单个矿山开展地质调查时，由于需要精细识别矿山地质灾害监测目标，需要能够反应矿山开采各要素空间关系等微小信息的高空间分辨率影像，此时使用中低分辨率数据的监测结果准确性较差，而使用高分辨率数据则又十分昂贵，且数据获取周期较长 [ 8 ] [ 9 ]。 无人机就是无人驾驶的飞机，根据之前预定好的航线进行飞行、拍摄，高精准度、飞行平稳等是其显著特征。无人机起降过程中不会有较多的限制条件，安全系数、稳定性、经济性都比较高，对地质灾害发生地区的地貌、气候等条件没有较高的要求，能够拍摄到人无法到达的地方。同时，无人机有着较强的自动化程度，可以搭载不同形式的传感器，对不同领域进行系统化调查。
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user: 2. 无人机在矿山地质灾害调查应用现状与分析 矿山地质方面，刘智华等(2012)以无人机低空遥感为平台，采用GIS技术对无人机在复杂地形条件下获取的数据进行空间分析，对地质灾害规模进行评价 [ 10 ]。赵星涛等(2014)基于无人机获取的矿区高分辨率正射影像，分析了矿山开发活动对研究区的影响与破坏 [ 11 ]。荆青青等(2015)以无人机遥感技术为基础，分析山西省袁家村铁矿的开发现状、矿业活动对土地资源、植被的破坏与影响以及矿山地质灾害隐患等，验证了无人机遥感调查的可行性 [ 12 ]。丛晓明等(2016)以青海省大通煤矿区为例，分析了无人机在青藏高原地区对矿山进行地质灾害遥感解译的可能性 [ 13 ]。Rauhala et al. (2017)以芬兰金矿遗址为研究区，利用无人驾驶飞行器收集的高程数据开展尾矿库监测，并将实验结果与传统的野外测量进行比较，证实了无人机遥感技术在寒冷气候下尾矿监测的实用性。黄皓中等(2017)对北京市门头沟区煤矿进行无人机地质调查取得了该区域正射影像、数字高程模型和矿区三维模型 [ 14 ]。刘淑慧(2018)以青海地区经验为依据，分析论证了无人机遥感技术在矿山地质环境保护与治理恢复工作中的可行性 [ 15 ]。 综上，无人机在矿山地质灾害调查中已具备一定的理论研究基础和实践案例，但是缺乏与常规野外调查技术手段的相互验证 此次浙江省湖州市花岗岩建材矿山地质灾害调查，所用的无人机为南方天行HD1600无人机无人机，载重约15.1 kg，续航能力40 min，相机分辨率为1600万像素。
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user: 3. 无人机调查数据的处理 目前无人机的数据处理软件可选择种类多，比较著名的有国内的PixelGrid、DPMatrix，国外的Inpho、Skyline-PhotoMesh、Photoscan、Pix4Dmapper、Context Capture等 [ 4 ]。这些产品各有侧重，虽然算法不同，但都基于空中三角测量原理。 3.1. 无人机航摄 无人机航空摄影生产流程包括航线设计、人员平台准备、实施、数据预处理、数据后处理及质量检查、资料整理、验收入库等过程，如图1所示。 图1. 无人机航空摄影流程图 3.2. 数据后期处理 数据后期处理流程包括：像片控制测量等数据准备，空三加密，DEM、DSM生成，DLG制作等流程，如图2所示。 3.3. 地质灾害遥感解译 根据对研究区域地质资料分析和野外踏勘结果初步确定解译标志。通过解译标志对地质灾害点在摄影影像图上进行观察和分析，在确定解译点后，建立解译卡片，最后进行野外复核，参照野外踏勘结果建立适用于无人勘探技术的典型地质灾害解译解译标志。具体流程见图3。 图2. 无人机航摄数据后期处理流程图 图3. 地质灾害影像解译流程图 3.4. 地质灾害评价与三维演化分析 根据矿山DEM数据与DSM数据计算矿山开采、堆积量，并运用GIS空间分析功能提取研究区海拔、坡度、坡向、水文等信息，构建了矿区三维实体模型，参照野外探勘成果，对矿山地质灾害危险性现状进行评估，利用区域调查历史数据对矿山地质灾害体进行三维演化分析，如图4所示。 图4. 地质灾害评价与三维演化路线图
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user: 4. 边坡稳定性评价 以矿区东侧边坡平台为例(图5)人机数据显示，该平台坡面主倾向260˚~310˚，坡面倾角50˚~70˚，高差10~40 m，长约530m，影像中没有发现开裂等影响边坡稳定的现象。基于露头影像测量对节理走向及长度进行分析。A组节理产状194˚∠83˚，节理密度为1 m 2~3条，走向延伸长度大于5 m~8 m；B组节理产状133˚∠12˚，节理密度为1 m 1~3条，走向延伸长度大于10 m；C组节理产状228˚∠19˚，节理密度为1 m 2~3条，走向延伸长度大于10 m。节理面平直、光滑，多呈闭合状或微开启，充填物少，虽有部分塌落岩石，但岩土体整体稳定性较好，属于稳定型边坡(图6)。 图5. 矿区东坡影像 图6. 矿区东坡赤面投影图
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user: 5. 结语 通过利用无人机三维建模技术对湖州市花岗岩矿区进行勘查研究，不难看出无人机地质调查在矿山地质勘查中，可以获取灾害岩体的精确位置、几何特征、结构特征、边界条件等信息，通过对岩体的类型、发育分布规律进行研究，可以为矿山地质的防治提供技术支持。
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user: 摘 要 人道主义干涉是一个充满争议的话题。一方面，人权保护具有国际性，它与国际和平与安全存在密切关系，如果国际社会任由人道主义灾难蔓延而置之不理，国际和平与安全将受到严重威胁；另一方面，当代国际法禁止使用武力和武力威胁，单方面的人道主义干涉已成为非法，而且这种单方面的人道主义干涉也极易被滥用。在这种情况下，有必要将人道主义干涉纳入联合国集体安全体制之中：先由安理会对《宪章》第39条做出扩大解释，将一国发生的大规模人道主义危机认定为对国际和平与安全的威胁和破坏；然后，通过安理会决议的方式，制定一个临时的集体人道主义干涉的标准和程序；最后，修改《宪章》，明确把这种干涉纳入联合国集体安全体制之中。 关键词 :联合国集体安全体制，人权保护，集体人道主义干涉 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 当代国际法与《联合国宪章》是禁止非法使用武力的，而《宪章》第2(4)条所禁止的对象，包括单方面的人道主义干涉在内，因此在《宪章》生效以后，任何形式的单方面人道主义干涉都是非法的；然而，人权又具有根本的重要性，《宪章》禁止单方面人道主义干涉，又没有规定集体人道主义干涉，本世纪初提出的“保护的责任”概念迄今依然没有任何实质进展，徒剩一具躯壳 [ 1 ]。在这种情况下，一方面，一些国家发生了大规模人道主义灾难没人能管，另一方面，不少大国又借口保护人权而对小国使用武力来推行自己的政策。无论是前者还是后者的情况，都对国际和平和安全造成了巨大的威胁，也有损联合国保护人权的宗旨。正因如此，把人道主义干涉纳入联合国集体安全体制，不但有利于保护人权和预防人道主义危机，也能有效避免个别大国借助人道主义危机干涉别国内政，对维护国际和平与安全具有重大的意义。
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user: 2. 人权保护的国际性 2.1. 人权从国内保护到国际保护的转变 在传统上，人权是被当作纯国内问题来对待的。事实上，直到第二次世界大战以前，人权问题基本上是被当作纯属国内管辖事项的 [ 2 ]。奥本海就认为：“‘所谓的人的权利’不仅不会而且不能从国际法中得到任何保护，因为国际法只是协调国与国之间的关系，而不涉及个人的权利” [ 3 ]。尽管如此，在某些个别场合上，还是存在着国际上对基本人权进行保护的事例的，主要有：1) 保护少数者，即通过条约保护一个国家内在人种、语言、宗教等方面处于少数群体的人的权利。2) 禁止奴隶贸易。3) 国际劳工组织通过公约、宣言等对劳动者权利进行保护 [ 2 ]。 第二次世界大战彻底的改变了人们对于人权的这种观念。在二战中法西斯践踏人权的野蛮行为，特别是纳粹德国对犹太人的灭绝种族的行径，向人们展示了人权保护的重要性；它不但激起了全世界人民的义愤，而且也向人们证明了这样一个事实：保护人权不仅仅是纯粹的国内事项，它同时也具有国际性，一个政府对其国民的野蛮行为与其对其它国家的侵略之间密切相关，尊重人权与维护世界和平密切相关 [ 2 ]。正是由于人们对二战的强烈反省，使得人权在战后的到了世界普遍的关注，它也真正突破了一国的领域，真正成为国际法所保护的对象。 2.2. 人权是国际性和国内性的统一 人权是国际性与国内性的统一，首先是指人权是普遍性和特殊性的统一。从本质上讲，普遍性与特殊性并不是一对对立的概念，而是一对矛盾统一的概念，然而在国际人权保护上，却往往代表着两对对立的观点和主张。所谓人权的普遍性，是指人权的标准和保护制度等应该是普遍的，而人权的特殊性是指由于各国的发展水平不同，各国应根据自己的实际情况来确定应采取的保护模式 [ 4 ]，另外，主张人权特殊性的人还经常强调人权本质上属于一国的内政，他国无权干涉。 其实，这两种观点都是有一定的道理的，然而若将它们趋至极端，则会失之片面。人权应是两者的统一。首先，人权的特殊性是以人权的普遍性为基础的，人权首先应是一种世人皆应享有的权利，各国都应予以保护；其次，人权的普遍性应以其特殊性为前提和手段，在目前的情况下，各国还存在着巨大的差别，在世界要求一个统一的标准是不可能的，因此我们应根据各国的不同而由各国采取不同的保护模式，另外，由于主权国家的存在，在目前情况下，选择主要由各国来保护其国民人权而不是主要由国际社会来承担，或许是一种更有效的方法；最后，人权的特殊性不能跨越其普遍性，各国可以选择各自的模式来保护人权，但是，一旦一国的行为超出了一般人类所能接受的水平，如普遍侵犯其国民的生命权和发展权，则人权就超出的其特殊性和国内性，进入到国际领域。 其次，人权是国内性与国际性的统一，是指人权的国内保护和国际保护是不矛盾的。国家应承担人权保护的主要责任，而国际社会则应在保护人权的水平上做出自己的努力，并防止国家对其权利的滥用和责任的严重忽视。在正常情况下，人权属于一国的内政问题，各国有权采取其认为合适的模式来保护人权，但它同时应受到两个限制：一是协定国际法的限制，二是习惯国际法的限制。当一国的行为被认为违反了上述两个限制的时候，国际社会有权做出干涉。 2.3. 人权事务对国际社会的影响 人权的国际性还指人权问题并非仅仅是影响一国国内的事情，它还可能影响到国际社会，当一国大规模侵犯人权时，可能会发生大规模难民潮，影响到周边国家的安全与秩序，甚至可能引发周边国家之间的冲突，危及国际和平与安全。
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user: 3. 人权对国际和平与安全的影响 理论界和实务界一般都认为，人权保护在通常情况下属于一国内政范围之内。一国对其国民采取多高的待遇，采用什么样的保护模式，是一国自主决定的事情，除非它违反了国际法。但是，如果一国发生了大规模侵犯人权的暴行，那么它就可能超出一国的范围，对国际和平与安全造成威胁。 上文已经论及，一个政府对其国民的野蛮行为与其对其它国家的侵略之间存在着密切的关系，尊重人权与维护世界和平密切相关，而且，一国大规模侵犯人权的暴行，会引起大规模的难民潮，这些都可能会造成对国际和平与安全的威胁，而这又往往是一个国家所不能承担或不愿意承担的。联合国安理会的实践也显示了这样的一个趋势：国际冲突，特别是侵犯人权，关系到国际的和平与安全 [ 5 ]。1992年1月31日安理会特别会议的声明也强调：“国家间没有战争和军事冲突本身并不能确保国际和平与安全。在经济、社会、生态和人道主义等方面的非军事的不稳定的因素也构成对和平与安全的联合国威胁。成员国作为一个整体，在相关机构的工作中，需最优解决这些问题。” [ 6 ] 然而在90年代之前，安理会在这方面的实践还是不多的，其依据《宪章》第七章做出的有约束力的制裁决定，大概就只有两个相关的例子：对南罗德西亚和南非的制裁。而且，在这两个例子中，安理会也并未通过决议授权在这两个国家境内使用武力；在南罗德西亚一案中，尽管安理会授权英国使用武力禁止油轮为南罗德西亚装载货物运到莫桑比克的贝拉港，但事实上，它是在特殊情况下用来反对第三国希腊的 [ 5 ]。 进入90年代后，由于冷战的结束，联合国在国际事务中的地位明显提高，这使得安理会在维持国际和平与安全中的积极性也大大提高。此一时期，安理会在库尔德、索马里和前南斯拉夫等地区或国家的实践更加证明了安理会日益对人道主义干涉问题的兴趣。 3.1. 库尔德危机 1991年海湾战争结束后，由美国领导的多国部队在伊拉克北部设立了安全区以保护大量从伊拉克逃往土耳其和伊朗的库尔德难民。1991年4月5日，安理会通过了688号决议，谴责了“在伊拉克许多地方包括最近在库尔德人居住区人民受压迫，以至威胁该地区的国际和平与安全”的情况 [ 5 ]。该决议通常被认为是这次干涉行动的法律依据，而多国部队也一再声称他们的干涉行动与该决议相吻合。 该决议能否构成这次干涉行动的合法性依据是存在着疑问的。对于该“安全区”计划，联合国秘书长就提出质疑：能否不顾伊拉克的主权把库尔德飞地强加给它？而在1991年11月的联大辩论中，发展中国家普遍认为该干涉虽然增强了联合国对紧急情况的反应能力，但它构成了对一国主权的侵犯。负责与伊拉克商谈有关人道主义救援问题的联合国官员Erik也认为：“多国部队的干涉是没有授权的单方面行动，因此，根据国际法，它是非法的。作为单个的先例，它不能创立一个新的习惯规范。” [ 5 ] 对于该次多国部队的干涉和688号决议的性质，尽管学者普遍认为，688号决议本身并不能为多国部队干涉库尔德的行动提供合法的根据，它也不是安理会根据《宪章》第42条实施强制的人道主义措施的先例 [ 5 ]，但是，它至少说明，安理会对一国国内所发生的大规模侵犯人权事件，是持密切关注态度的，并且也把这种事件视为威胁国际和平与安全的因素之一。 3.2. 索马里 1991年1月，索马里联合议会推翻西亚德·巴雷总统的统治，此后，索马里陷入了长期的无政府状态和部族之间不断的流血冲突中；1992年，由于战争和饥荒导致人民伤亡惨重，国际社会对其提供了人道主义援助。同年12月3日，安理会通过了第794号决议。决议首先断定“索马里的冲突导致了巨大的人类灾难，这种灾难由于分发人道主义救援物质受阻而进一步加剧，从而构成了对国际和平与安全的威胁”，接着，安理会决心要“在联合国的支持下以促进政治解决为目的，恢复和平、稳定、法律和秩序”；为了实现这些目标，安理会援引《宪章》第七章，授权联合国秘书长和有关会员国“使用一切必要手段以尽快为在索马里的人道主义救援行动建立一个安全的环境” [ 7 ]。 3.3. 前南斯拉夫 随着前南斯拉夫局势的变化，安理会于1991年9月25日一致通过了713号决议。该决议提到了国际社会对发生在前南斯拉夫的武装冲突深表关切，指出了这种冲突对该地区、特别是对邻国的影响，认为“这种情势的继续构成了对国际和平与安全的威胁”。1992年5月15日，安理会要求停火和停止外部干涉，同时也呼吁为实施没有阻碍的人道主义援助创造条件。由于这一呼吁没有成功，安理会接着又通过757号决议，对南联盟实施了全面的经济制裁，并要求所有冲突各方立即为在萨拉热窝和波黑共和国其它地方的人道主义供应的畅通创造必要的条件 [ 5 ]。 除了上述三个例子之外，安理会在90年代以来所采取的与人道主义危机有关的行动议还有：1. 根据安理会1994年6月22日通过的第929号决议，法国派兵到卢旺达内战地区建立安全区；2. 1994年7月13日安理会通过第940号决议，授权军事干涉海地，促使军方领导人离开海地，确保1991年军事政变中被推翻的民选总统回国就任；3. 1995年6月6日，安理会通过第998号决议，授权组建一只派往前南斯拉夫的“快速反应部队”；等等( [ 8 ] ， p. 121)。 从安理会在上述例子中的实践来看，90年代以来，安理会越来越倾向于把人权问题纳入到国际和平与安全问题中来，把一国发生的大规模人道主义危机当作影响国际和平与安全的因素之一。
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user: 4. 单方面人道主义干涉的非法性和危害性 从狭义上讲，人道主义干涉一般指的就是这种单方面的人道主义干涉，它是指一国或国家集团在没有征得东道国同意的情况下，为了制止或防止大规模侵犯非干涉国国民的基本人权的暴行，而跨国界使用武力或武力威胁 [ 9 ]。这种干涉，相对于在联合国授权下的集体人道主义干涉而言，引起的争议更大，受到的批评更多 1 。 4.1. 一战前的人道主义干涉 在第一次世界大战以前西方大多数学者都承认人道主义干涉的合法性。他们认为，虽然一国在国际法上有属人管辖权，但当一国对其国民，尤其是宗教、种族、少数民族的待遇是如此的专横、不公正和残酷，以至于达到震骇人类良知的程度时，它国有权做出干涉( [ 8 ] ， p. 122)；格老秀斯也主张：“对人类的暴行一开始，国内管辖的专属性就停止” [ 5 ]。 这个时期经常被引用来证明干涉合法性的例子主要有：1815年奥地利、俄国和普鲁士以“神圣同盟”为基础建立的普遍军事干涉原则；1827年英、法、俄三国支持希腊反土耳其的起义；1856年英法对西西里的干涉；1860~1861年英、法、奥、普、俄对叙利亚的干涉；1866~1868年英、法、俄对克里特岛的干涉；1898年美国干涉反对西班牙在古巴的行动；等等 [ 5 ]。 然而，也有些学者认为，19世纪的国家实践并不能证明人道主义干涉已成为一种普遍接受的惯例，它“是否已明显的确定为习惯国际法存在争论”；这些学者还认为：“尽管有许多所谓的人道主义干涉的先例，但是通过更仔细的研究就能发现仅仅只有几个案例真正能证明是名副其实的人道主义干涉的例子。” [ 5 ] 4.2. 单方面人道主义干涉的合法性已为当代国际法所否定 在一战以前，人道主义干涉的合法性是存在着争议的，但1928年《巴黎非战公约》和1945年《联合国宪章》已使这个问题明确化了：人道主义干涉的合法性已为当代国际法所否定。 对人道主义干涉合法性问题的最大挑战是《宪章》第2(4)条。该条规定了对武力和武力威胁使用的普遍禁止原则，这其中就包括对人道主义干涉的禁止。这一条具有国际强行法性质，因此，除非形成了新的强行法规则，否则它是不可违反的。 沃尔夫虽然同意《宪章》第2(4)条的绝对禁止学说，但是他同时认为，国家实践可以修改《宪章》，并且这种修改是合法的，因为它并不违背《宪章》的一般宗旨 [ 8 ]。那么，二战以来的国家实践究竟有没有形成对该条款的修改呢？ 经常为学者列为人道主义干涉的例子有：1971年印度在孟加拉对巴勒斯坦的军事行动；1978年越南对柬埔寨的军事入侵；1979年坦桑尼亚对乌干达的武装干涉；1991年4月英法美三国对伊拉克北部的干涉；以及1999年北约在科索沃对南联盟的战争 2 。然而，在这五次行动中，前三者的干涉国都不用人道主义干涉来为其辩护，而是援引《宪章》第51条的自卫权来证明其行动的合法性，这或许也正说明，即使是这些干涉国，也不认为人道主义干涉具有合法性 3 。 4.3. 单方面人道主义干涉的危险性 尽管《宪章》第2 (4)条对武力或武力威胁的绝对禁止原则在当代已获得了普遍的承认，但仍有不少学者认为，为了基本人权的干涉有时是可以原谅的。亨金就曾指出：各国不愿接受人道主义干涉为第2 (4)条的例外，但是国际法学界已经广泛承认《宪章》不禁止这种使用武力的人道主义干涉，只是应严格限于拯救生命之必须。沙赫特教授也发表过这样的评论：“即使在缺乏(安理会)这种事先批准的情况下，如果干涉的必要性明显，且人道主义的意图清晰的话，一个国家或国家集团使用武力来结束暴行是可以原谅的。”( [ 8 ] ， p. 123) 主张人道主义干涉是“可以原谅的”的学者的理由大致是：首先，基本人权具有压倒性的重要性，在一国当局不愿或不能保护其国民的基本权利时，应允许它国对此做出干涉；其次，在多数情况下，人道危机本来就是一国当局所促成或默许的，在此情况下，我们是很难指望该国能够做出补救的，因此，允许它国做出干涉，也许是最为有效的办法；最后，由于目前集体安全机制的缺陷，在特殊情况下，允许单方面的人道主义干涉十分必要( [ 8 ] ， p. 125)。 这种看法表面上看来很有理由，但实际上却是缺乏说服力的。 首先，这种干涉是不对等的，它实际上只能是强国用来对付弱国的手段，而弱国从根本上是不可能有这种权利的。在科孚海峡案中，英国对其在阿尔巴尼亚领海内的扫雷行动辩称：该行动不是一般的扫雷行动，而是为了调查此前的爆炸事件，收集证据，以便帮助国际法庭。国际法院16名法官一致驳回了英国的辩解，法院指出：在外国领土上收集证据是干涉理论的新应用，它不能接受。英国的行为尤其不应允许，因为它只有利于强国，并往往干扰国际司法 [ 5 ]。 其次，这极易为强国所滥用。虽然学者所提出来的人道主义干涉例子有很多，但“国家实践所证明的结论是：除了1860至1861年对叙利亚的占领这个可能的例外之外，真正的人道主义干涉一件也没有发生过。”历史上那些所谓的“人道主义干涉”，绝大多数其实都是强国们为了推行自己的政策，打着“人道”的幌子，而行侵犯别国领土与主权的事实，而像卢旺达大屠杀这些真正需要人道主义干涉的情况，却又没有一个国家出来干涉。英国1986年的一个官方文件也指出：“当代绝大多数法律学者基于三个主要原因，反对人道主义干涉权利的存在：其一，……最后，出于谨慎的理由，对这项权利的滥用程度使人们强烈反对它的存在。……所以，实质上，从尊重国际法来说，若这种干涉成为不干涉原则的例外，其代价将远远大于它那令人生疑的好处。”这也正说明的人道主义干涉的实质不合理性 [ 10 ]。
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user: 5. 建立联合国集体安全体制下人道主义干涉制度的步骤 从上面的分析中可以看到，为了既有效的保护人权和维持国际的和平与安全，又有效的维护《宪章》第2(4)条的权威，必须把人道主义干涉问题规范到联合国集体安全体制中来。但是，由于目前《宪章》对此并没有做出明确的规定，因此，安理会在处理这种问题时，一般只能是对《宪章》第39条作扩大解释，或笼统的依据《宪章》第七章，以对国际和平与安全造成威胁为由，对之采取执行行动。然而，这种措辞在不少时候其合宪性是存在着疑问的。 笔者认为，由于修改《宪章》程序的严格性，在目前希望对《宪章》做出实质性的修改是不太现实的，因此，作为一种过渡，目前安理会采取的这种方式是可以理解的，也是唯一的补救办法，然而，它存在着一些不易克服的问题：首先，正如上面所讲的，这种方式使得不少国家对安理会相关决议的合宪性提出质疑；其次，由于缺乏明确的标准，安理会在这个问题上更难获得统一，以至于延误时机，安理会不能对卢旺达大屠杀做出有效阻止的事例就是一大明证 4 。 基于此，笔者认为，把人道主义干涉问题纳入联合国集体安全保障体制中可以分三步走：首先可以采用目前的做法，由安理会通过对《宪章》第39条的扩大解释，把一国发生的大规模人道主义危机认定为对国际和平与安全的威胁或破坏；其次，通过安理会决议的方式，制定一个临时的集体人道主义干涉的标准和程序，以规范该类行动，这一行动应尽快完成；最后，作为根本的解决办法，应修改《宪章》，明确把这种干涉纳入联合国集体安全体制之中。笔者建议，可以在《宪章》第39条中增加一款，明确规定一国发生的大规模人道主义危机构成对国际和平与安全的威胁和破坏，再通过一些安理会决议，形成一个完整的联合国集体人道主义干涉体制。
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user: 6. 结论 尽管从一般上说，一国有权决定其国民的待遇和保护水平，也有权决定其采取的保护模式，但这并不就是说，人权问题完全与国际社会无关。国家的实践表明：人权不但具有国内性，它也具有国际性；一个国家发生的大规模侵犯人权的事件，将会严重影响到国际的和平与安全；而二战的惨痛经历也向人们证明，一个政府对其国民的野蛮行为与其对其它国家的侵略行为之间密切相关，尊重人权与维护世界和平密切相关。所以，保护人权不但是一个国家的责任，也是整个国际社会的责任。 另一方面，虽然单方面的人道主义干涉在历史上可能是合法的，但当代国际法、特别是《联合国宪章》的通过已使这种合法性变得不再可能；同时，这种干涉的不对等性和易被滥用性也使得它的存在弊大于利。在这种情况下，我们的结论是：单方面的人道主义干涉在当代国际法中是非法的，也是不合理的。 这样，我们就面临着一个难题：一方面，对人权的有效保护和对国际和平与安全的有效维持要求国际社会必须对一国国内所发生的大规模人道主义灾难做出回应；另一方面，《宪章》第2(4)条又明确地禁止国家武力的使用。在这种情况下，我们的结论便是：应当把人道主义干涉问题纳入到联合国集体安全保障中来，由安理会来统一行使或授权进行人道主义干涉；当然这需要一个渐进的过程，我们可以通过由安理会扩大解释《宪章》——由安理会通过决议制定干涉的标准和程序——修改《宪章》等三个依次递进的顺序来使之得以实现。
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user: 摘 要 本文全面阐述了定日镜、吸热器、超临界CO 2 布雷登循环塔式光热发电系统和塔式太阳能辅助燃煤发电系统技术的研究进展情况，剖析了塔式太阳能热发电技术的经济性，对比了塔式、槽式、线性菲涅尔式、碟式四种模式太阳能光热电站，研究探讨了中国西北地区建设大规模光热电站的可行性。研究认为塔式太阳能光热电站能够持续稳定进行大规模发电，具有明显的可持续性，但是其光电效率和实际建设可行性还要在未来的研究中进一步提升。 关键词 :塔式，太阳能，光热发电，效率，成本 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 目前，全球太阳能发电模式主要分为光伏发电和光热发电，其核心分别是太阳能电池板和聚光系统 [ 1 ]。聚光型太阳能热发电通过聚集太阳辐射获得热能并转化为高温蒸汽驱动汽轮机发电，通常分为碟式、槽式、塔式和线性菲涅尔式四种发电方式。国内塔式太阳能热发电起步晚，2007年，国内首座发电量70 kW的塔式太阳能发电系统在南京江宁建成并发电成功；2008年，北京延庆建造了亚洲首座1 MW级塔式太阳能电站；2013年，全球第3座商业化运行的50 MW熔融盐塔式电站在青海建成并网发电 [ 1 ] [ 2 ]；2016年，亚洲第1座24 h连续发电的1万kW熔盐塔式光热发电站在敦煌建成 [ 3 ]。随着清洁能源需求的显著增加，对太阳能发电的研究显得尤为迫切。本文全面阐述了塔式太阳能电站聚光系统的研究现状，对定日镜场、吸热塔和电力转换3个子系统进行讨论，为其未来研究发展方向提供理论依据 [ 1 ] [ 4 ]。
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user: 3. 总结 基于目前塔式太阳能光热电站光热转化效率低，建设成本高且安装困难，本文认为未来该技术可进一步优化：定日镜效率的提高从追踪精度、光斑溢出、阴影遮挡、镜面清洁度、备用电源、传动装置、定日镜面形、镜场整体规划等方面着手研究。另外镜场中的吸热器容易因受热不均损坏，可以从涂层和聚焦方式两方面改良，发展新的吸热器和改进现有吸热器的缺陷要同时进行。超临界CO 2 布雷登循环与塔式太阳能热发电结合能提高发电效率并节约成本，其发展有利于推动光热发电实现平价上网，且目前单一的太阳能热发电站成本过高，其与燃煤电站相结合可降低投资成本并减少CO 2 排放。与其他太阳能热发电技术相比，塔式太阳能热发电技术在大规模发电时成本合适，发电稳定且效率高，最具发展潜力。环境恶劣且相对落后的西北地区光热资源丰富，可因地制宜建设大规模光热电站，打造更环保的能源基地，这需要国家给予光热产业更多政策优待和补贴，鼓励配套产业链、关键设备和部件的制造、系统集成技术的研发。
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user: 4. 展望 我国是能源需求大国，日益增长的能源需求加快了我国不可再生能源的枯竭，造成了大量的环境污染，制约了我国的经济发展。塔式太阳能光热电站在我国这样太阳能资源丰富的国家具有广阔的发展和应用前景。其研究有利于缓解紧张的能源需求和环境压力，推动我国从以化工能源为基础的能源结构向无污染的新能源结构转型。虽然塔式光热电站的示范项目已经在进行，但其基础理论的研究在我国仍然处于起步阶段，理论研究的深度和广度还有待继续加强。未来，太阳能的能源战略地位会不断提升，其研究方面的突破将成为抢占能源革命新高地的决定性因素。
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user: 摘 要 住房租赁市场的快速发展使得人们对房屋租赁信息的需求不断增加，对房屋租金关注持续变高。租房市场供给两端一直存在着信息不对称的问题，房租是由诸多方面因素共同决定的，而现有的基于单一算法的房租预测模型，其预测精度往往受模型性能好坏、噪声、以及过度拟合风险等因素影响。本文基于堆叠集成策略，融合Random Forest Regressor、Extra Trees Regressor、LightGBM三个基模型，建立了集成学习的房租预测模型。研究结果表明，本方法预测精度明显优于任一单一预测模型，提高了预测的准确性和稳定性，证实了该模型在房租预测上的有效性。 关键词 :集成学习，房租预测，随机森林，极端随机森林 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/