mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于SBAS技术的煤矿采空区探查与稳定性评价

煤炭资源的长期开采,导致地下大面积采空区的存在。城市建设快速发展使得土地资源日益紧张,煤矿沉陷区土地成为可持续发展的重要资源。进行高精度和大面积的采煤沉陷地探查与采空区稳定性评价工作,有利于缓解地下采空与地面建设间日益尖锐的矛盾,对城市的可持续发展具有重要的现实意义。InSAR技术能够通过历史影像实现大覆盖面积、毫米级精度的地表形变反演,具有常规测量手段无法比拟的优势。为深入探究该技术在煤炭资源采空区调查和稳定性评价工作中的可用性,以济宁城市规划区为例,采用2018-09-12-2019-03-11的14景Sentinel-1影像,利用短基线集技术(SBAS)反演了研究区域的形变时间序列,成功探明了采煤塌陷地的空间分布,并结合相应时间段内的地表实测数据进行了解译精度的评价。对解译结果综合和研究分析发现:① 探测到济宁城市规划区10余处采煤塌陷地,监测成果与水准实测数据间的最大中误差为5.8mm;研究区内大部分范围内地表形变速率低于10mm/a,表明相应位置的老采空区已基本趋于稳定。② 所提取老采空区地面点的变形曲线符合开采沉陷的基本规律;形变解译结果能够显著区分不同开采条件下地表残余变形的特征。③ 研究成果能够查明目标区采煤沉陷地的空间分布位置,指导矿山地质环境调查工作高效、有针对性地开展;可以为老采空区稳定性的初步评价提供基础数据。
永磁驱动技术及其在矿山装备领域的应用现状

矿山装备多运行在重载、潮湿、隔爆等极端工况环境下,传统的矿山装备驱动系统通常采用交流异步电机驱动技术,为实现矿山的连续化生产,设备经常运行在低效工作区间,智能化程度低,存在着严重的电能浪费。随着电力电子技术与现代电气传动控制技术的发展,永磁驱动技术作为一种利用高效永磁同步电机驱动负载的绿色智能化驱动技术,已经在电动汽车、轨道运输与自动化生产等多个领域得到了应用,但目前在矿山装备领域的应用相对较少,具有广阔发展前景。首先,通过与传统的交流与直流电机对比,介绍了永磁驱动最常用的3种电机:永磁同步电机、永磁无刷直流电机、永磁直线电机的结构特点及应用现状;其次,根据矿山装备运行工况特点,对永磁电机常用的3种变频调速技术进行了分析比较,突出了永磁驱动技术应用于矿山装备领域的优越性。在此基础上,着重分析了永磁驱动技术在矿山采掘装备、矿井运输装备、矿井提升装备上的应用和研究现状,指出针对采掘装备截割部与刮板输送机所处的重载、突变负载等需要低转速大转矩运行的工况,可发展永磁半直驱系统;针对带式输送机所处重载工况和输送带摩擦传动特点,可应用"永磁直驱+永磁张紧"的全永磁智能型驱动系统;为适应超深矿井提升载荷和提升深度的不断增加,可发展"钢丝绳+永磁直线电机"复合驱动的新型矿井提升系统。最后,对矿山装备领域永磁驱动技术的研究重点与发展方向进行了展望,认为面向矿山极端工况大力发展高可靠性永磁驱动技术、基于高效永磁驱动技术开发智能化矿山装备是该领域未来的主要发展方向。
旺格维利式开采采硐间煤柱合理宽度留设研究

为解决条带式旺格维利式开采(简称" 旺采")特有采硐间煤柱在回采过程中影响顶板稳定性,制约连采设备高效回采、安全退出,降低煤炭资源采出率的难题,以盛平煤矿为研究对象,采用FLAC~(3D)数值模拟研究方法,分析了1.00、1.25、1.50、1.75 m不同采硐间煤柱宽度方案下的煤柱受力情况、煤柱塑性区分布、直接顶塑性区受力、基本顶塑性区受力、巷道顶板下沉量、支架受力状态,得出了条带式"旺采"采硐间煤柱影响回采的有关规律。研究结果表明:采硐间煤柱在常规尺寸范围内,无法通过增加煤柱宽度来阻止其全部进入塑性区;随着采硐间煤柱宽度增大,承载能力增加,更好地保证采硐间煤柱后侧采硐的安全回采且巷道超前段采空区侧煤体塑性区减小;随着采硐间煤柱宽度增加,巷道顶板下沉量逐渐减小,但宽度在1.25~1.75 m的控制效果不会再显著增强,无法通过增加煤柱宽度改变直接顶的总体运移规律;随着采硐间煤柱宽度的增加,基本顶发生破坏的面积会大幅减小,基本顶底部塑性区变化规律未见显著差异,仅区域大小有所不同,表明较宽的采硐间煤柱有着更高的承载能力,但难以改变采场"大结构" 的演化规律。采硐间煤柱宽度增大,行走液压支架立柱工作阻力近似线性减小,且对相邻支巷采硐间四边形不规则煤柱的应力峰值没有影响。
采动诱发充填断层活化滞后突水机制研究

构造致灾突水一直是煤矿安全开采的焦点问题,现有研究缺少对于断层带缓冲作用的考虑以及构造内部特征对于构造本身演化影响的考虑,为了解决这一问题,从构造内因入手,基于岩体极限平衡理论对底板隔水层极限水压进行推导,建立了断层影响下采动应力力学模型,获得了采动影响下断层活化力学判据;依据断层活化的力学判据,获得了承压水作用下断层内部裂隙扩展演化形成突水通道的演化特征,初步提出了由于断层充填物的不均匀性导致断层内部受力不均衡导致突水通道的连通滞后进而引发底板滞后突水的观点。利用RFPA_(2D)-FLOW二维数值模拟软件对底板断层活化以及最终形成滞后突水的过程进行了模拟。基于理论分析和数值模拟对采动诱发底板断层活化及滞后突水的特征进行了深入的研究,获得了采动影响下诱发断层活化及滞后突水机制。结果表明:当工作面回采过断层后,当断层附近围岩体应力极限平衡状态被打破,极易促使断层活化诱发底板突水灾害发生,同时由于断层充填物的不均匀性及其缓冲作用使得突水滞后。该突水机制为目前存在断层活化及底板滞后突水事故风险的工作面的水害防治提供了参考。
深孔爆破在小煤柱巷道顶板控制中的应用

为保证深埋坚硬顶板厚煤层开采条件下小煤柱巷道稳定性,采用深孔爆破的方法对巷道顶板进行预卸压。通过小煤柱巷道顶板弧形三角块结构分析,确定顶板预断裂位置,在此基础上,根据现场地质及施工条件,首先分析确定深孔爆破单孔施工参数及装药参数,然后通过理论计算和现场爆破试验的方法,综合确定爆破孔间距为10 m,进而指导现场爆破方案设计。工程实践表明:工作面微震事件大多集中在回风巷一侧,未采取深孔爆破预卸压措施时,能量大于10~4 J的微震事件释放能量占总能量的69%,采取措施后,工作面回采区域尤其是回风巷一侧顶板能量以小能量微震事件的形式有效释放,大能量微震事件明显减少;微震层析成像分析表明,断顶爆破作用致使煤岩体中高应力区域向深部转移,避免了对巷道及煤柱的直接影响;支架工作阻力监测得出,回风巷侧顶板来压周期较短且较稳定,来压步距平均为19.1 m,约为爆破孔间距的2倍,说明断顶爆破对顶板来压活动起到了一定的控制作用;由现场巷道变形观测得出,采取断顶爆破预卸压措施后,巷道两帮变形量及顶板下沉量较未采取措施时减少了78%和80%,未出现严重帮鼓和支护失效现象,巷道变形控制效果明显。
1.0 m以下薄煤层智能化刨煤开采关键技术研究

针对我国1.0m以下薄煤层开采空间狭小,作业困难,资源丢弃严重及生产能力低,经济效益差等问题,通过理论分析、关键技术开发及现场验证,对制约1.0m以下薄煤层无人智能化刨煤开采关键工艺技术进行了系统研究;提出了大功率刨煤机与窄矮型液压支架配套的开采技术方案,建立了包含煤层适刨性评价,"单向双切" 刨煤工艺、关键设备和智能化控制系统研制以及安全保障措施等内容的1.0m以下薄煤层综采技术模式;研制了适应煤厚1.0m以下刨煤机工作面的系列关键装备,包括液压支架采用了大伸缩比立柱、可调节式推移空间、可伸缩式控制阀组、外露式阀锁和管路集成块式联结等新技术,刮板输送机采用嵌入式悬挂布置的轻便式电缆槽和可旋转式机头搭接装置;研究得出了刨深刨速与刨刀消耗量的变化关系,实现了刨深、刨速根据煤层厚度自适应实时调整;研发了综采工作面刨运机组首尾分源供电、同步集成控制技术,降低了采煤工作面供电电缆槽高度,便利了工作面设备、电缆检查和维护,避免推移刮板输送机、拉架对电缆造成伤害和系列电气故障,也降低了工人劳动强度,为实现极薄煤层开采提供了可能。该技术成果在铁煤集团大兴矿N1E902工作面进行了成功应用,实现了智能化无人控制和安全高效生产,为类似条件下极薄煤层无人化开采提供了借鉴。
新疆莎车盆地早古新世沉积环境演化初探

新疆莎车盆地古新世断续海侵环境下发育阿尔塔什组巨厚的石膏岩,古新世早期盐湖沉积范围位于西昆仑及南天山山前,伴随着后期海侵范围的进一步扩大,盐湖沉积范围覆盖整个莎车盆地。论文通过对西昆仑及南天山山前5口石油钻井剖面中阿尔塔什组含盐系地层开展钻孔岩屑地球化学分析,认为古新世早期盐湖中钾、钠、钙、镁、硫酸根变化趋势基本符合盐湖蒸发浓缩趋势。盐湖受海水断续注入的影响,古新世早期至少经历了2次浓缩期和1次浓缩趋势,及至少3期卤水淡化,暗示阿尔塔什组发育早期盐湖至少经历了3次不同时期的海侵过程。西昆仑及南天山山前2个含盐系剖面露头中石膏硫同位素确定古新世早期莎车盆地经历了从海相至海陆交互相蒸发岩沉积环境的转变。其中西昆仑山前中段的阿尔塔什地区为海相蒸发岩沉积环境,该时期盐湖经历了3次海侵,与钻井岩屑地球化学分析结果相一致;莎车盆地西北部的大山口地区,经历了海陆交互相-海相-海陆交互相-海相的沉积环境转变,该区海陆交互相含盐系地层发育可能受南天山山前较高古地势控制或山区淡水补给盐湖的影响,而西昆仑山前中段的海相蒸发岩环境,反映出莎车前陆盆地阿尔塔什地区古地势低于大山口地区,造成沉积环境差异。
内蒙古辉腾锡勒玛珥式火山口群特征与成因

在内蒙古乌兰察布市辉腾锡勒草原上分布着上百个负地形的玛珥式火山口。它们数量多、分布密集、保存好。它们的主要特征是所有的火山口都是负地形,火山口不存在高出地表的口沿。盖层岩石碎块覆盖在火山口的斜坡和底部,火山口的边缘的小断崖也是盖层岩石。地球物理检查结果表明,被土壤覆盖的下面和火山口的斜坡上的碎块也是盖层岩石。岩芯钻探揭示了至少存在五个岩石破碎带,这表明岩浆流体没有将这些破碎带的块体胶结而是水汽地下爆炸的结果。综合分析认为,岩浆在上升过程中遇到了丰富的含水层,产生了水汽,在遇到阻挡层后积聚能量,导致地下爆炸。地表岩石的崩塌始于中心,并导致周围岩石呈楔形崩塌。较大的玛珥式火山口的形成比小的经历了更多次的爆炸。本研究认为,这些玛珥式火山口形成于同一时代,具有相同的成因。全球对玛珥式火山口的研究表明,喷出的碎屑数量是由水参与岩浆活动的量决定的。然而,对于岩浆遇到丰富水层的情况下,由蒸汽冲撞地层和地下爆炸所形成的玛珥式火山口的研究很少。本文对辉腾锡勒玛珥式火山口的研究是对玛珥式火山口成因研究的贡献。
仿生非光滑沟槽轮胎抗滑水性能研究

基于仿生非光滑减阻理念,选择鲨鱼皮表面鳞盾沟槽作为研究对象,将仿生非光滑结构应用于复杂轮胎花纹沟底,在不改变轮胎其他性能的前提下提高轮胎抗滑水性能。以185/60 R15轮胎为例,运用计算流体力学方法,分析了3种仿生非光滑沟槽在不同水流速度下的减阻及抗滑水性能,进一步研究其减阻机理,并将优选结构应用到轮胎花纹沟底部。结果表明:仿生非光滑沟槽主要通过影响流体边界层结构实现减阻;与原胎相比,仿生胎可有效降低轮胎表面动水压力,提高轮胎滑水速度,保障车辆在湿滑路面的行驶安全性。
基于HRNet的高分辨率遥感影像建筑物变化信息提取

建筑物图斑变化检测是遥感影像信息提取的重要内容之一,对于土地调查、自然资源常态化监测、土地执法监测等具有重要意义。岭南地区建设结构复杂,高分辨率遥感影像信息丰富,包含建筑结构细节多种多样,加上成像的季节不同、时间不同等因素导致建筑物变化信息的自动提取十分困难。针对此问题,本文提出了基于HRNet的语义分割模型,通过筛选保留高分辨率的特征层,从而保留更细节的图像信息。此外,结合图像分割二值化对结果进行优化,在一定程度上提高了高分辨率遥感影像建筑物变化自动检测的能力。
利用GRACE数据进行京津冀地区地面沉降与地下水耦合分析

地下水的过量开采已导致京津冀地区出现严重的地面沉降,为了分析地下水与地面沉降之间的耦合关系,首先利用GRACE-FO数据与GLDAS数据反演出京津冀地区2016—2019年地下水变化时序;然后利用MCTSB-InSAR技术反演出该地区同时段的沉降变化时序。通过试验分别获取地下水与地面沉降的差分变化序列和变化趋势线,并引入非弹性存储系数分析地下水对地面沉降影响力的变化规律。结果表明:①当地下水迅速升高或降低时,地面沉降速率减小或增大;当地下水持续升高时,地面沉降接近停止。②沉降越严重的区域,地下水与地面沉降变化趋势的相关性越强。③由地下水变化引起沉降的能力,随沉降等级升高而变大,且该能力在不同沉降等级中随时间变化的趋势也不同。
机载LiDAR点云密度对DEM精度的影响

机载激光雷达技术(LiDAR)作为一项先进的遥感技术,是植被覆盖区DEM获取的重要手段之一,而不同地形坡度条件及点云密度对DEM产品质量有重要影响。本文以辽宁省某市的机载LiDAR数据为基础,选取5种不同地形坡度的点云数据,通过随机、等间距及基于曲率3种不同的点云抽稀方法,按照点云保留率为80%、60%、40%、20%和10%共5个不同梯度的抽稀倍数对原始点云进行抽稀简化处理,生成与之对应的DEM并对其进行精度评价,以此研究地形坡度、点云抽稀方法、抽稀倍数对DEM精度的影响。结果表明,DEM精度与地形坡度呈负相关关系,即RMSE随地形坡度升高不断增加;基于曲率的抽稀方法在地形坡度>30°时,相较于其他两种方法RMSE较小,具有明显优势;40%的点云保留率是平衡DEM精度与数据存储效率的一个节点,当点云保留率<40%时,DEM的高程RMSE会迅速增大。该研究对于利用机载LiDAR进行大范围DEM生产具有一定的指导和借鉴意义。
基于GF-6的可可西里典型湖泊水体面积提取方法研究

湖泊是气候变化的敏感指示器,快速准确地获取湖泊水体信息对区域气候变化研究、区域生态环境保护和治理具有重要意义。本文基于高分六号(GF-6)WFV数据,以可可西里地区4个湖泊为研究对象,分别采用单波段法、波段差值法、归一化差异水体指数(NDWI)法提取了水体面积,并以目视解译所得结果作为参考标准,对不同方法的提取结果进行了精度评价。结果表明,单波段法易受浅水区水体影响,但受积雪的影响较小,而波段差值法和NDWI法受积雪影响较大;NDWI法虽能有效提取浅水区水体,但仍受一定程度湖底沉积物的影响;波段差值法与单波段法和NDWI法相比,能有效区分浅水区水体和背景地物。
超声振动辅助电火花微孔加工研究进展

超声振动辅助电火花(UVE)微孔加工作为一种特种复合加工技术,是提高难加工材料微孔加工性能的有效途径之一。在UVE微孔加工中,根据超声振动作用形式不同,可分为电极振动、工件振动和工作液振动3种微孔加工方式。电极振动的UVE微孔加工中,超声频率一般为20~40kHz,超声振幅为5μm左右,材料去除率可提高40%~60%,可加工深径比最大接近30的微孔。工件振动的UVE微孔加工中,超声频率大多小于30kHz,超声振幅小于10μm,材料去除率可提高40%左右,微孔锥度降低30%左右。工作液振动的UVE微孔加工中,超声频率一般大于40kHz,超声振幅大于5μm,材料去除率最大可提高33倍,孔壁粗糙度可达Ra0.2μm。对3种类型的UVE微孔加工的研究成果进行了总结与分析,探讨了3种类型的UVE微孔加工机理以及存在的问题,对比了3种振动类型的UVE微孔加工特点以及适用范围,并对UVE微孔加工发展趋势进行了展望。
基于钢丝绳传动的自动抹灰机的轻量化设计

针对上一代自动抹灰机“头重脚轻”的问题,基于轻量化设计的理念,设计了一种基于钢丝绳传动的自动抹灰机。该装置主要分为横纵移模块、小车模块和喷涂模块,通过一根封闭的钢丝绳的传动快速高效地完成整个墙面的抹灰工作。对自动抹灰机中的主要承载件--钢丝绳进行了受力分析和计算,计算结果表明,所选择的6*7+IWS钢丝绳符合工况要求。对自动抹灰机的作业成本进行分析并与人工抹灰成本进行比较,表明自动抹灰机作业成本较低,具有良好的市场前景。轻量化的自动抹灰机工作性能好,工作效率高,环保性强,在现代建筑施工中具有很高的应用和推广价值。
氮磷添加对土壤微生物生长、周转及碳利用效率的影响研究进展

土壤微生物是土壤有机质和养分循环转化的动力,其生长、周转和碳利用效率(CUE)表征了微生物数量的变化、对土壤碳库的更新速度以及微生物本身的新陈代谢强度和生命活性的强弱.氮、磷沉降是全球变化的重要趋势,研究土壤微生物对氮磷添加模拟氮沉降的响应,成为近年土壤生态学的研究热点,但CUE的研究方法、氮磷添加对土壤微生物生物量和生理代谢活性的影响还没有统一结论,其作用机理还停留在理论假设阶段,尚待有力论证.本文比较5种测量土壤CUE的原理和各自的优缺点,厘清生长、周转和CUE三者之间的联系和区别,分析影响土壤微生物CUE的生物因素和非生物因素.从土壤微生物生理代谢和群落结构、土壤理化性质以及地上植物3个角度论述土壤微生物响应氮磷添加的过程和机制.氮添加对土壤微生物的生长和代谢的不利影响在大多数生态系统得到了验证,而磷添加对微生物的影响因生态系统的不同而差异较大,因为磷对微生物的作用强烈依赖于碳的有效性.未来,土壤微生物对氮磷添加响应的研究应该聚焦在估计方法的精准探索、氮磷(多养分元素)互作的影响、地上地下耦合、生物因素与非生物因素相互作用机制,以及整合长时间与大空间尺度.
青藏高原自然保护区人类活动及其影响研究现状与热点

基于中国知网(CNKI)和Web of Science(WoS)数据库的463篇文献,采用CiteSpace和VOSviewer软件开展文献计量和知识图谱分析,进而梳理1992-2020年期间青藏高原人类活动对自然保护区影响研究领域的发展概况、研究现状及前沿热点.结果表明:(1)围绕人类活动对青藏高原自然保护区影响的相关研究,尽管发文量总体呈波动性增长趋势,但与围绕青藏高原自然保护区开展的其他研究相比,发文量仍显不足;(2)该领域的研究学者大多来自中国,并初步形成了以中国科学院大学为核心的合作网络;(3)人类活动对野生旗舰保护物种及其栖息地的影响,以及人类活动影响下的自然保护区管理与可持续发展研究,是该领域研究中的2个重要主题;(4)人类活动对自然保护区影响的定量化评估及其空间制图,是目前研究中的热点.在上述分析基础上,文章提出未来的研究应兼顾更多的人类活动和自然保护区类型,关注气候变化和人类活动的综合影响,发展能反映多重压力相互作用的定量化评价方法,并在多个尺度对影响途径、作用机制以及典型案例等方面给予更高的关注度.
川西高原泥炭沼泽土壤有机碳分布特征及其影响因素

川西高原是中国高海拔泥炭地集中分布区,有机碳资源丰富,但由于方法学差异及数据缺乏,其有机碳分布研究存在一定程度的不确定性,探究其分布特征对于补充该地区泥炭资源数据具有重要意义.通过大量野外调查,收集了川西高原阿坝州和甘孜州共87个样点的0-30 cm深度泥炭沼泽土壤样品,分析其有机碳含量及有机碳密度分布特征,并讨论环境因子对有机碳分布的影响.结果表明,在垂直分布上,川西高原泥炭沼泽表层(0-10 cm)土壤有机碳含量显著高于亚表层(10-30 cm)土壤,与土壤pH、土壤容重显著负相关(P < 0.01).在空间分布上,土壤有机碳含量及有机碳密度均随纬度增加而显著降低,有机碳含量分布主要受土壤容重及年均温影响,有机碳密度分布主要由年均温及纬度决定.此外,本研究区域泥炭沼泽0-30 cm土壤平均有机碳密度(20.04 kg/m~2)是整个中国陆地生态系统0-30 cm土壤有机碳密度(3.70 kg/m~2)的约5.4倍.总体而言,川西高原泥炭沼泽土壤有机碳资源丰富,有机碳含量及密度在空间分布上表现为“北低南高”,这种分布格局主要由年均温决定,结果可为更深入理解气候变化下的高海拔泥炭沼泽生态系统碳循环提供一定理论和数据支撑.
小麦穗下节性状与灌浆速率及产量相关因素的关系

穗下节是连接旗叶和穗的部位.为明确穗下节性状与灌浆特性及产量相关因素的关系,分析91份西南小麦材料的穗下节性状和千粒重之间的相关性,进一步以筛选出来的3种穗下节长度、粗度的18份材料进行灌浆特性和产量相关因素差异分析.结果显示:91份材料的穗下节长度变幅为22.05-52.75 cm,粗度变幅为2.33-3.63 cm,体积变幅为121.10-403.52 cm~3,变异类型丰富;穗下节长度与粗度、穗下节长度、粗度、体积与千粒重均线性回归显著,呈正相关关系.穗下节长度最长类型灌浆特性综合表现最好,其中平均灌浆速率和最高灌浆速率分别为0.33、2.78 g/d;穗下节粗度最粗与中等类型灌浆特性无明显差异,均优于最细类型灌浆速率.从产量相关性状看,穗下节长度最长类型平均单株粒重、千粒重分别为14.87、52.44 g,均显著高于其余两种类型;穗下节粗度中等类型综合表现优于其余两种类型.因此,综合考虑灌浆特性、产量相关因素,在西南地区选择穗下节最长、粗细中等的材料有助于选育灌浆特性、产量表现优异的小麦新品种;上述结果可为西南地区小麦的株型改良与高产选育提供参考依据.
不同氮肥与假单胞菌配施对复垦土壤油菜产量和氮肥利用的影响

为探讨发挥肥效的最佳氮素形态、菌肥在矿区复垦土壤的合理有效施用以及对氮素的利用,以油菜为供试作物,利用复垦土壤,采用盆栽实验研究不同形态氮肥(硝态氮、铵态氮、硝铵态氮和酰胺态氮)与荧光假单胞菌配施对油菜产量、品质的影响,并计算吸氮量和氮肥利用率.结果显示,每种氮肥均能够显著提高油菜的产量、品质,配施菌剂可在氮肥基础上继续提高油菜产量和改善品质.其中以硝铵态氮肥增产效果、品质改善效果最好,其次为铵态氮、硝态氮和酰胺态氮处理;所有处理中,硝铵态氮+菌的油菜全氮、吸氮量、氮肥表观利用率和氮肥农学利用率均为最大,其次是铵态氮+菌、硝态氮+菌,最后为酰胺态氮+菌处理.本研究表明荧光假单胞菌配施更有利提高油菜产量与品质,提高氮肥利用率.
高性能疏松纳滤膜的制备研究进展

疏松纳滤(Loose nanofiltration,LNF)是近几年发展迅速并得到大量研究的一种纳滤分离技术。LNF膜是一种具有纳滤(NF)和超滤(UF)边界孔径的膜,可以在较低的压力下应用且具有较高的选择性,应用前景广阔,尤其在生物质和废水资源化方面表现出明显的优势,是目前的研究热点之一。介绍了近年来关于LNF膜在运行机理、制备方法和应用范围等方面的研究进展;重点介绍了目前LNF膜的制备方法,这些方法主要是通过提升膜表面的亲水性来提升膜的分离性能。主要包括最基本的制备方法(相转化法、界面聚合法),以及在此基础上发展起来的贻贝启发沉积法、有机无机杂化法等,并阐述了根据不同的应用环境,针对性地采用不同方法所制得膜的性能特点及其优势。由于不断提升的标准和越来越注重的资源循环需求,LNF膜在资源回收和废水处理领域都展现出了不俗的表现。最后结合LNF膜近年来的研究进展,对其未来的研究方向和应用前景进行了展望,为未来疏松纳滤膜的性能提升和应用提供参考。
聚苯胺改性石墨毡阴极电Fenton降解效能研究

电Fenton是电化学与Fenton技术相结合的一种高级氧化技术,具有铁泥产量少、无需投加H_2O_2等优点。电Fenton过程中O2在阴极发生还原反应生成H_2O_2,再与Fe~(2+)反应生成强氧化性的·OH,达到降解污染物的目的。阴极材料对电Fenton技术降解效果有一定影响。以硫酸和苯胺为原料,通过电聚合法改性石墨毡,研究了改性石墨毡(GF-N)的物理化学性能,并将其用于电Fenton降解印染废水实验。FT-IR、扫描电镜、接触角分析结果表明, GF-N表面成功负载上聚苯胺,含氧官能团增加,比表面积增大,接触角变小。实验结果表明,GF-N的吸附性能和产H_2O_2性能明显增强,120 min时,H_2O_2质量浓度从111 mg/L增加到158 mg/L,且稳定性较好。以石墨毡为阴极构建电Fenton体系降解印染废水,120 min时,GF-N阴极电Fenton体系的COD、氨氮去除率分别为56.76%和78.32%,相比未改性体系,COD、氨氮去除率分别增加了20.47%、33.30%。
具有高催化活性的Ag复合Sm∶ZnO纳米复合材料的制备、表征以及光催化机理研究

本工作同时利用稀土元素掺杂和贵金属复合的独特性质对ZnO基复合材料的光学性质以及光催化性能进行调制,采用简便的高分子网络凝胶一步法成功制备了Ag复合Sm ∶ZnO纳米复合光催化剂。通过X射线衍射(XRD) 、扫描电镜(SEM) 、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对Ag复合Sm ∶ZnO复合光催化剂进行表征,结果表明,该复合光催化剂具有较好的结晶性和丰富的表面缺陷,Sm以Sm~(3+)的形式进入了ZnO晶格,而Ag以单质的形式复合在ZnO表面。通过紫外-可见吸收光谱(UV-Vis) 、光致发光光谱(PL)和表面光电压(SPV)的测试分析表明, Sm掺杂在提升Ag/ZnO对可见光的利用率的同时,还能更好地抑制光生载流子的复合。以亚甲基蓝(MB)作为模拟污染物的光催化实验表明,在模拟太阳光条件下,光照10 min,Ag复合Sm ∶ZnO可完全降解MB,其光催化效率是Ag/ZnO的2.44倍。五次循环降解实验验证了其光催化效率的稳定性。对光催化机理的分析表明,Ag复合Sm ∶ZnO复合材料光催化性能的提升得益于Sm掺杂和Ag复合的协同效应。一方面,Sm、 Ag的同时引入能使样品具有较好的结晶性和丰富的表面缺陷;另一方面,Sm掺杂引入的杂质能级加上Ag复合产生的表面等离子体共振效应在提升催化剂对可见光吸收的同时,也更利于光生电子的有效迁移,实现了光生载流子的更有效分离。
硅藻基Cr(VI)表面离子印迹吸附材料的制备及其对Cr(VI)的吸附性能

本工作采用硅藻作为基体材料,选取Cr(VI)离子为模板、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)为功能单体、环氧氯丙烷(ECH)为交联剂,通过表面离子印迹技术合成了一种环境友好型硅藻基Cr(VI)离子印迹吸附材料(DE/Cr(VI)-IIP)。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR) 、扫描电子显微镜(SEM) 、扫描电子显微镜能谱(EDS) 、X射线光电子能谱(XPS)以及Zeta电位对材料进行表征分析,探究了材料的形成过程。材料对Cr(VI)离子的吸附符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,且材料表现出对Cr(VI)离子的高吸附率、高选择性和良好再生性。
基于LnBaCo_2O_(5+δ)双钙钛矿结构SOFC阴极材料的研究进展

随着人类社会的发展,能源与环境问题日益突出,固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种高效环保的发电装置一直以来备受社会各界的广泛关注和重视。阴极作为SOFC的重要组成部分,其性能的优劣直接影响电池的工作效率。近年来,低温化已成为SOFC的发展趋势,具有混合离子-电子导电(MIECs)性质的电极材料因在中低温区(500~800 ℃)具备良好的催化性能而被广泛研究。其中,以钙钛矿为基本单元且有序化的层状结构氧化物LnBaCo_2O_(5+δ)作为SOFC阴极,在中低温区表现出优异的电化学性能,受到了国内外众多课题组的关注。本文主要综述了LnBaCo_2O_(5+δ)基双钙钛矿型阴极材料过去10年间的研究进展,并总结了不同修饰手段对LnBaCo_2O_(5+δ)性能的影响。
镁离子电池正极材料的研究现状

石油和天然气等传统能源的过度消耗导致环境污染和能源危机日趋严重。因此,迫切需要开发环境友好、大规模且高效的储能装置来持续性地获取风能、太阳能等间歇性能源。而在各种储能技术中,二次电池因具有能量转换效率高、使用寿命长和成本低廉等优点而最具研发前景。与研究广泛的锂离子电池相比,镁离子电池理论上能够提供更多的电子,其容量是锂离子电池的2 ~ 3倍,且镁离子电池具有资源丰富、环境友好、无毒、价格低廉等优点,因此镁离子电池被认为是便携式设备和重载能源设备的一个有前途的候选产品。自2000年初一个成功的镁离子电池原型出现后,研究人员对镁离子电池展开了大量研究。但目前仍存在着一些问题严重阻碍了可充镁离子电池(RMBs)的商业化发展。由于Mg~(2+)具有高电荷密度、强的极化效应和缓慢的扩散动力学,开发出符合目前商业需求的正极材料仍是一个巨大挑战。 RMBs正极材料主要包括过渡金属硫化物、过渡金属氧化物、聚阴离子型化合物和普鲁士蓝类似物等。过渡金属硫化物结构刚性较小,在充放电循环过程中不容易产生结构坍塌,但其存在离子捕获效应及缓慢的扩散动力学等缺陷。过渡金属氧化物具有比硫化物更高的电压,但该材料的结构刚性较大,循环性能差。具有介孔结构的聚阴离子型化合物有利于提高电池的电化学性能,但其导电性有待提高。具有开放可调结构的普鲁士蓝类似物有利于Mg~(2+)的快速脱嵌,但其与水性电解质的相容性较差。近年来,国内外对RMBs正极材料的研究报道显著增加,针对其存在的问题,研究人员主要从纳米化、结构调整、掺杂改性及包覆改性等方面进行材料的优化设计。本文主要对各种类的RMBs正极材料在国内外的研究状况进行了概括,包括其晶体结构、材料的研究现状及存在的问题,并分析了其未来面临的挑战,以期为合成高能量密度、高循环稳定性的RMBs正极材料提供参考。
基于X语言的起飞场景民机协同设计与仿真一体化方法

针对大型复杂产品,传统基于模型的系统工程(model-based system engineering, MBSE)方法存在系统设计和仿真验证的多语言、多平台集成实现,难以保证高效、准确地反馈系统设计的缺陷,无法达到快速优化设计目的等问题,提出采用基于面向复杂系统支持MBSE的新一代一体化建模仿真语言-X语言实现面向起飞场景的民机跨域子系统的一体化建模仿真。从民机起飞过程需求分析出发,建立了起飞场景的系统级模型和物理级模型,并在X语言的建模仿真软件-XLab进行统一的建模仿真验证,给出了基于X语言面向复杂产品协同设计与仿真一体化方法,为不同领域的设计人员实现复杂产品设计的协同与优化提供了全新的理论与方法参考。
真空热处理对NiCrAlY涂层耐腐蚀性的影响

为提高质子交换膜燃料电池(PEMFC)双极板的耐腐蚀性,用超音速火焰喷涂(HVOF)制备NiCrAlY涂层,涂层经不同温度真空热处理,用扫描电镜、X射线衍射和电化学工作站研究涂层组织与耐腐蚀性的关系。结果表明:经1 200 ℃真空热处理的NiCrAlY涂层耐腐蚀性最好,因为随真空热处理的温度提升,涂层致密度提高,减少了结构缺陷和成分偏析;涂层的β-NiAl相组织粗化,出现新相γ'-Ni3Al相且组织细化、数量增多,为Al扩散提供有利条件。
EuVO_4-V_2O_5复合物作为高性能锂离子电池电极材料

本研究采用水热法、阳离子交换法和后续煅烧处理,制备出相似于梅花结构的EuVO_4-V_2O_5复合物纳米线。后续煅烧处理为在空气中煅烧,温度分别为300和500 ℃,并且发现随着煅烧温度不断增加,EuVO_4-V_2O_5纳米线表面上的纳米颗粒发生了一定的团聚,当温度升高至500 ℃时,纳米线出现了融化。其中,300 ℃煅烧制备的EuVO_4-V_2O_5复合物纳米线的电化学储锂性能较好,在电流密度为30 mA·g~(-1)下经过50次循环后的放电比容量仍保持有377 mAh·g~(-1),表现出良好的循环稳定性,并且本研究开发了一种新的稀土钒酸盐合成路径。
蔗段离散元仿真建模方法与参数标定

【目的】蔗段作为大长径比秆状物料,其离散元模型的构建方法与仿真参数的设定尚不清楚,仿真模型精度对颗粒间的动力学响应特性有较大影响,需通过参数标定提高仿真参数的准确性。【方法】以蔗段物理堆积角为响应值,采用仿真试验方法优化标定离散元参数。首先,采用物理试验测定蔗段的基本物性参数,并基于多球聚合模型和XML的方法构建蔗段仿真模型;然后,应用Plackett-Burman试验对蔗段离散元仿真中的8个初始参数进行显著性筛选,并对显著性参数进行最陡爬坡试验,确定最优参数区间;最后,基于Box-Behnken试验建立显著性参数与堆积角的二阶回归方程,以物理试验堆积角42.70°为目标值,对回归方程进行优化求解。 【结果】显著性筛选试验得出蔗段泊松比、蔗段-蔗段静摩擦系数、蔗段-蔗段滚动摩擦系数对仿真堆积角影响显著;最优参数组合为:蔗段泊松比0.35、蔗段-蔗段静摩擦系数0.53、蔗段-蔗段滚动摩擦系数0.04。最优参数组合的仿真试验结果表明,仿真堆积角与物理试验堆积角无显著性差异,两者相对误差为0.99%,进一步验证了蔗段离散元标定参数的可靠性。【结论】蔗段离散元模型与最优仿真参数可用于蔗段离散元仿真试验,并可为大长径比秆状农业物料的离散元参数标定提供参考。
神经网络的声场景自动分类方法

声场景探察和自动分类能帮助人类制定应对特定环境的正确策略,具有重要的研究价值。随着卷积神经网络的发展,出现了许多基于卷积神经网络的声场景分类方法。其中时频卷积神经网络(TS-CNN)采用了时频注意力模块,是目前声场景分类效果最好的网络之一。为了在保持网络复杂度不变的前提下进一步提高网络的声场景分类性能,该文提出了一种基于协同学习的时频卷积神经网络模型(TSCNN-CL)。具体地说,该文首先建立了基于同构结构的辅助分支参与网络的训练。其次,提出了一种基于KL散度的协同损失函数,实现了分支与主干的知识协同,最后,在测试过程中,为了不增加推理计算量,该文提出的模型只使用主干网络预测结果。在ESC-10、ESC-50和UrbanSound8k数据集的综合实验表明,该模型分类效果要优于TS-CNN模型以及当前大部分的主流方法。
MgO、F、碱金属对球团矿相组织的影响

因为白云鄂博铁精矿球团含有较多的碱金属和氟,从而产生异常还原膨胀,而添加MgO可以有效抑制其还原膨胀,但是MgO的添加势必影响球团的矿相组成。目前研究多注重MgO、F、碱金属中某一单因素对球团物相的影响,而对3者共同作用于球团物相的影响还缺乏深入研究。采用正交试验的方法研究了(K_2O+Na_2O)、CaF_2和MgO对赤铁矿球团矿相组成的影响,并利用矿相显微镜、SEM-EDS、XRD并结合FactSage软件计算研究了它们在球团中的分布情况。研究结果表明,MgO对球团矿中含铁矿物和孔洞影响明显,对渣相量影响不大。MgO的添加降低了Fe_2O_3的开始分解温度,促进了赤铁矿分解为磁铁矿,焙烧过程中Mg~(2+)通过扩散进入到磁铁矿晶格中从而形成含镁磁铁矿并稳定了磁铁矿的结构,使得大部分MgO进入球团铁相,并随着MgO加入量的提高,含镁磁铁矿含量快速升高,导致球团中磁铁矿含量增加,提高了球团矿的稳定性,形成的磁铁矿多处于原赤铁矿基体的边缘部位并与赤铁矿互相连接在一起。当MgO添加量由1%提高到5%时,磁铁矿提高6.6%,赤铁矿降低15.4%,孔洞所占比例提高9.5%;添加的(K_2O+Na_2O)全部进入渣相,对球团渣相影响较大。当其添加量超过0.2%后,渣中Fe_2O_3溶解量快速升高,使得球团中液相量增加,而在随后的冷却过程中液相凝固导致球团体积收缩,引起球团孔隙率降低,当w(K_2O+Na_2O)由0.1%提高到0.4%时,球团渣相量提高2.6%,孔隙率降低5.9%,渣相大多分布于各铁氧化物之间,无固定的形状;CaF_2全部进入渣相,对球团矿相组织影响较小。
新疆五家渠地区葡萄酒中微量元素风险评估

微量元素是葡萄酒风土的重要组成部分,某些重金属元素赋予葡萄酒重要功能特性,同时也可能存在潜在健康风险。以新疆维吾尔自治区五家渠市赤霞珠、蛇龙珠、美乐和小味儿多葡萄为原料分别酿造成葡萄酒,采用原子吸收分光光度法和原子荧光光度法分析葡萄酒发酵过程中微量元素组成和演替,并对葡萄酒中微量元素进行健康风险评估。结果表明,新疆五家渠地区葡萄酒富含镁、钾、钠元素,而钙、锌、铁、铜、锰、铅元素含量相对较低,未检测到汞、砷、镉元素。赤霞珠葡萄酒含有较高含量的铜、锰元素,而蛇龙珠中钙元素含量相对较低。葡萄酒发酵过程会引起葡萄酒中微量元素的变化,其中镁元素呈上升趋势,而钾、钙、锌、铁、铜元素呈下降趋势。此外,葡萄酒微量元素健康风险评估值远低于1,不会对人体健康构成危害。可为当地酿酒葡萄的优质栽培和葡萄酒安全生产提供一定的数据参考。
咪唑硫氰酸类离子液体与过氧化氢自燃特性研究

为填补国内在离子液体与绿色氧化剂自燃领域研究的空白,本文开展了咪唑硫氰酸类离子液体在质量分数为90%的过氧化氢中的自燃特性研究,并分析了液滴碰撞速度和添加剂对咪唑硫氰酸类离子液体在过氧化氢中点火延迟时间的影响。结果显示:离子液体在过氧化氢中的自燃过程分为3个阶段:液滴与过氧化氢接触、混合,出现液坑;产生中央射流,射流顶端分离出液滴;温度升高,黑色烟雾与火核出现。离子液体点火延迟时间与碰撞速度呈负相关,由于黏度和燃烧极限等因素的影响,1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸([EMIM][SCN])的点火延迟时间减小程度随碰撞速度的增大而减弱,而1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸([BMIM][SCN])则相反。相同碰撞速度下,[BMIM] [SCN]的点火延迟时间小于[EMIM][SCN],表明[BMIM][SCN]与质量分数为90%的过氧化氢自燃效果好。掺混燃料的点火延迟时间随添加剂的摩尔比增加呈增大的趋势,且均大于离子液体的点火延迟时间,当[EMIM][SCN]掺混乙二醇的摩尔比为0.8、[BMIM][SCN]掺混乙二醇的摩尔比为0.9、[EMIM][SCN]和[BMIM][SCN]掺混丙二醇的摩尔比为0.7时,在不同的碰撞速度下均很难自燃,表明掺混乙二醇和丙二醇不能提高咪唑硫氰酸类离子液体在质量分数为90%的过氧化氢中的燃烧性能。
基于组合模量S变换能量熵的配电网故障选线方法

针对目前含逆变型分布式电源配电网故障选线方法无法在各种故障类型下准确选线的问题,提出一种利用组合模量特征结合S变换算法和信息熵理论的有源配电网故障选线方法。提取配电网各出线端的电流信号,通过组合模量行波电流变换以消除在不同故障类型下故障特征失效的情况;将组合模量行波电流进行S变换以提取故障信号处的幅值和相角信息,结合信息熵理论通过故障信号最大幅值处的短窗数据在多频段下求取各条出线的多尺度能量熵;通过故障线路与非故障线路之间能量熵差值的实例分析,选取差值最大的频段作为求解能量熵的固定频段以减少运算量;以各条出线固定频段下的熵值大小作为判据来定位故障线路。数值仿真结果表明,该方法对各种故障类型均能准确地选出故障线路,且不受故障初始角、故障距离以及过渡电阻的影响,特别是在高阻情况下仍然能够实现准确、高效的故障选线。
Anomaly detection and segmentation based on multi-student teacher network

In automated industrial inspection,it is often necessary to train models on anomaly-free images and perform anomaly detection on products,which is also an important and challenging task in computer vision.The student-teacher network trains students to regress the output of the teacher,and uses the difference between the output of the student network and the pretrained teacher network to locate anomalies,which has achieved advanced results in the field of abnormal segmentation. However,it is slow to predict a picture,and no anomaly detection is performed.A multi-student teacher network is proposed,which uses multiple student networks to jointly regress the output of the teacher network,and the minimum square difference between the output of students and teachers in each dimension is selected as the difference value.The information in the middle layer of the network is used to represent each area of the image and calculate the anomaly distance for anomaly segmentation,and the maximum abnormal score is used to represent the abnormal degree of the image for abnormal detection.Experiments results on MVTec anomaly detection show that the algorithm predicts a picture in 0.17sand can output anomaly detection results at the same time,with image AUROC reaching 91.1% and Pixel AUROC reaching 94.5%.On the wall tile dataset produced by taking pictures of real scenes,image AUROC reached 89.7%,and Pixel AUROC reached 89.1%.Compared with the original student-teacher network,the proposed method can quickly complete anomaly segmentation and anomaly detection tasks at the same time with better accuracy,and it also has better results in real applications.
Enhanced Crystal Quality of Perovskite via Protonated Graphitic Carbon Nitride Added in Carbon-Based Perovskite Solar Cells

The quality of perovskite layers has a great impact on the performance of perovskite solar cells (PSCs).However,defects and related trap sites are generated inevitably in the solutionprocessed polycrystalline perovskite films.It is meaningful to reduce and passivate the defect states by incorporating additive into the perovskite layer to improve perovskite crystallization.Here an environmental friendly 2D nanomaterial protonated graphitic carbon nitride (p-g-C_3N_4) was successfully synthesized and doped into perovskite layer of carbon-based PSCs.The addition of p-g-C_3N_4 into perovskite precursor solution not only adjusts nucleation and growth rate of methylammonium lead tri-iodide (MAPbI_3) crystal for obtaining flat perovskite surface with larger grain size,but also reduces intrinsic defects of perovskite layer.It is found that the p-g-C_3N_4 locates at the perovskite core,and the active groups -NH_2/NH_3 and NH have a hydrogen bond strengthening,which effectively passivates electron traps and enhances the crystal quality of perovskite.As a result,a higher power conversion efficiency of 6.61% is achieved,compared with that doped with g-C_3N_4 (5.93%) and undoped one (4.48%).This work demonstrates a simple method to modify the perovskite film by doping new modified additives and develops a low-cost preparation for carbon-based PSCs.
不良饮食习惯影响瘢痕疙瘩形成的研究进展

长期的不良饮食习惯可造成肠道菌群改变,使得内毒素/脂多糖大量生成,导致肠道黏膜通透性增加,激活大量炎症因子进入门静脉。此外,高碳水化合物饮食可增加肝脏代谢负担,促进线粒体氧化磷酸化,导致氧化应激,在ATP合成过程中产生新的脂肪,从而导致脂肪异位堆积,激活核因子kB信号通路,释放肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β (IL-1β)和IL-6等炎症因子,导致肥胖和胰岛素抵抗,最终引发系统性低度炎症。该综述回顾了不良饮食习惯导致系统性低度炎症的机制、瘢痕疙瘩与系统性低度炎症的临床研究与实验研究进展、饮食习惯与瘢痕疙瘩体质的关联性,提出了不良饮食习惯可能导致瘢痕疙瘩发生与发展的假说。
软硬互层顺层岩质边坡破坏试验

软硬互层结构的顺层岩质边坡破坏类型复杂、难于防治,针对此类边坡地质灾害易发、多发的问题,从坡面角度、岩层倾向及组合形式、节理分布等方面进行了研究。边坡物理模型试验是揭示边坡变形破坏机理的重要手段,基于相似理论,以重庆市万州区孙家滑坡为工程依托,根据滑坡区地质勘探报告设计了室内边坡物理模型试验;试验通过顶升模型箱模拟重力加载来探究顺层岩质边坡发生破坏时,前缘坡角和软弱夹层倾角之间的关系;结合有限元分析软件Plaxis2D对物理模型进行了多组数值模拟试验,以验证软硬互层顺层岩质边坡破坏机制。试验结果表明:对于顺层岩质边坡,当软弱夹层的倾角在22°左右,前缘开挖坡角58°左右时,顺层岩质边坡容易发生滑动,滑动面为后缘节理面和软弱夹层的贯通面。因此,顺层岩质边坡稳定性受层面和节理面密度的控制,当边坡含多层软弱层面时,易沿层面和后缘节理贯通面发生破坏,随着软弱面层数增加,边坡稳定系数逐渐降低。研究成果可以为公路开挖切坡导致的顺层岩质边坡失稳机理研究及其稳定性评价提供理论依据,为顺层岩质边坡失稳的预测预报提供支撑。
不同环剪条件下三峡库区童家坪滑坡滑带土强度特性

研究不同环剪条件下库岸堆积层滑坡滑带土强度特性对滑坡稳定性评价具有重要意义。针对目前在库岸堆积层滑坡滑带土力学特性方面研究薄弱的问题,以三峡库区童家坪滑坡滑带土为研究对象,采用ARS-E2环剪仪开展了不同剪切速率下的剪切试验,研究了等速剪切、加速剪切以及减速剪切作用下滑带土强度变化特征。试验结果表明:滑带土试样在恒定的低速剪切条件下更容易得到稳定的残余强度,并且达到峰值强度后易出现 "应变软化"现象;在相同剪切应力条件下,滑带土加速环剪和减速环剪的剪应力变化趋势基本一致,与法向应力均呈正相关关系;剪切速率的变化会显著影响滑带土峰值黏聚力的大小。研究成果揭示了不同环剪条件下滑带土力学特性,可以为揭示库岸堆积层滑坡变形破坏的力学机制提供理论依据。
考虑软弱夹层控滑机制及其空间不确定性的顺层岩质滑坡易发性评价:万州区铁峰乡应用研究

顺层岩质滑坡突发性强,破坏性大,是危害山区城镇安全的重要灾害类型之一。发育软弱夹层的顺向斜坡是顺层岩质滑坡的高发区,区域顺层岩质滑坡易发性评价应融入软弱夹层的控滑机制和空间分布不确定性分析。以万州区铁峰乡为研究区,在软弱夹层物质结构及空间分布详细调查的基础上,分析了原生沉积、构造变形和表生改造作用下区内页岩和泥岩两类软弱夹层发展为滑动面的演化机理,总结了顺层岩质滑坡的变形破坏机理。考虑软弱夹层空间分布的不确定性,提出了软弱夹层垂向分布和有效控滑深度范围内软弱夹层控滑贡献度的计算模型。提取了软弱夹层类型和控滑贡献度等表征顺层岩质滑坡控滑结构的关键指标,结合地形地貌、斜坡结构、水文地质及人类工程活动4类要素,构建了顺层岩质滑坡易发性评价指标体系。针对万州区铁峰乡河谷南侧的顺向坡区段,以斜坡为评价单元,采用层次分析法对研究区顺层岩质滑坡开展了易发性评价。结果显示研究区内侏罗系珍珠冲组泥化夹层和自流井组页岩层是顺层岩质滑坡的主要控滑层位,极高易发区和高易发区占比分别为9.7%和25.8%,岩质斜坡单元下伏软弱夹层分布情况和斜坡前缘开挖情况是影响滑坡灾害易发性的主要因素,建房和道路开挖等人类工程活动极易诱发顺层岩质滑坡灾害。与不考虑软弱夹层相关指标的易发性评价结果相比,本文方法的结果更符合实际情况。
基于机器学习的滑坡易发性预测建模及其主控因子识别

不同机器学习预测滑坡易发性的建模过程及其不确定性有所差异,另外如何有效识别滑坡易发性的主控因子意义重大。针对上述问题,以支持向量机(support vector machine,简称SVM)和随机森林(random forest,简称RF)为例探讨了基于机器学习的滑坡易发性预测及其不确定性,创新地提出了"权重均值法"来综合计算出更准确的滑坡主控因子。首先获取陕西省延长县滑坡编录和10类基础环境因子,将因子频率比值作为SVM和RF的输入变量;再将滑坡与随机选择的非滑坡样本划分为训练集和测试集,用训练好的机器学习预测出滑坡易发性并制图;最后用受试者工作曲线、均值和标准差等来评估建模不确定性,并计算滑坡主控因子。结果表明:①机器学习能有效预测出区域滑坡易发性,RF预测的滑坡易发性精度高于SVM,而其不确定性低于SVM,但两者的易发性分布规律整体相似;②权重均值法计算出延长县滑坡主控因子依次是坡度、高程和岩性。实例分析和文献综述显示RF模型相较于其他机器学习模型属于可靠性较高的易发性模型。
"一江两河"地区藏族农户气候变化感知与适应行为影响因素研究

利用西藏"一江两河"流域467位农户的实地调研数据,通过构建Heckman Probit两阶段模型,定量分析藏族农户对气候变化的感知和因应行为;同时构建MNL模型,分析农户因应行为选择的影响因素。结果表明:(1)受教育程度、性别、农户从事农牧业生产年限、人均耕地数、房屋结构、存款数量、人均年收入、家庭成员公务任职情况和是否加入专业合作社对藏族农户感知气候变化及因应行为决策有显著影响。(2)从事农业牧业生产年限、务农人数、外出务工劳动力比例、存款数量、人均年收入、家庭成员公务任职情况和是否使用微信对藏族农户因应气候变化的行为选择有显著影响。
拉萨河谷土壤理化性质与植物群落分布关系研究

为探索拉萨河谷土壤理化性质的空间分异以及植物群落分布状况,选取西藏拉萨市墨竹工卡县日多乡和林周县热振国家森林公园不同植被类型的土壤,对土壤样品的速效钾、铵态氮、有机质、pH值等理化性质进行分析,研究不同海拔、植被类型以及人类活动对土壤理化性质的影响。结果表明:(1)土壤理化性质在不同海拔梯度的含量有所不同,随着海拔的升高,土壤有机质、铵态氮、速效钾含量逐渐减少;(2)植被类型对土壤理化性质造成影响,生物量高的地方,土壤有机质含量高;(3)在人类活动密集的日多乡,有机质含量平均值为33.7583 ppm,植被破坏程度相对严重,而人类活动影响较小的热振国家森林公园,有机质含量平均值为34.7583 ppm,植被覆盖度较高。(4)土壤理化性质与植物群落分布处于动态变化特征。因此,需要进一步保护当地生态环境、合理耕地和放牧以及进行土地改良等一系列措施以改善土壤理化性质。
锡铋合金/微波膨化木复合材料表面温度变化规律及影响因素

为了给锡铋合金/微波膨化木复合材料(WMC)作为地采暖地板基材的应用提供理论支撑,选择低熔点锡铋合金和微波膨化木为原料,通过真空浸渍方法制备填缝型WMC,采用多通道温度记录仪、恒温加热仪和红外热成像仪分析木材纹理方向、加热温度和受热面积对WMC温度变化规律的影响及原因。结果表明:不同纹理方向对WMC温度变化存在较大影响,表面温度均随加热时间的增加而提高,纵向的升温速率和降温速率最高,径向与弦向次之。加热温度越高,WMC表面温度越高,其传热性能与加热温度呈正相关,升降温速率均随加热温度的升高而加快,加热70 ℃时的升降温速率比30 ℃提高了583%和400%,温度不均匀度随着加热温度的升高而增加。随着受热面积的增加,WMC的稳定最高温度、升降温速率均略有增加。在纹理方向、加热温度和受热面积3种影响因素中,纹理方向和加热温度对WMC的温度变化影响较为明显,因此采用填缝型WMC作为地采暖用木质地板基材时,应优先考虑纹理方向和加热温度的影响。研究证明,低熔点合金(LMA)的加入提高了微波膨化木的传热性能。
应用于光伏阵列故障诊断的DA-SOM算法研究

针对自组织映射SOM(self-organizing map)神经网络聚类性能易受其初始权值的影响,采用蜻蜓算法DA(dragonfly algorithm)优化SOM神经网络的局部权重失真指数LWDI(locally weighted distortion index),对神经网络的初始权值进行寻优。以光伏阵列故障数据样本为研究对象,将正常与故障状态下的输出特性进行对比分析,建立故障诊断模型,并利用诊断模型诊断和输出故障类型。仿真结果表明,与基本SOM神经网络及反向传播BP(back propagation)、DA-BP神经网络相比较,DA-SOM神经网络能够得到较优的聚类效果,可有效地提高光伏阵列故障诊断的准确率。
不平衡电压暂降下考虑电流峰值的多目标光伏逆变器控制策略

针对光伏逆变器在电网发生不平衡电压暂降时的输出电流过大问题,提出了一种考虑电流峰值、输出有功/无功功率波动、负序电流的多目标光伏逆变器低电压穿越控制策略。首先对多目标电流参考值进行推导,并在此基础上推导含有多目标参数的峰值电流表达式;然后,在多目标参数的确定基础上,运用多目标人工蜂群算法与最大满意度法利用已得到的峰值电流对输出的有功功率与无功功率进行控制, 使得输出有功/无功功率波动和负序电流较小,并使输出电流峰值满足控制要求。最后通过在PSCAD/EMTDC平台搭建光伏仿真模型,验证了控制策略的有效性。
非隔离逆变器交直流侧共模干扰耦合抑制

在非隔离的逆变系统中往往需要在逆变器直流侧和交流侧放置电磁干扰滤波器,以往学者主要是研究直流侧或交流侧滤波器的拓扑结构、参数设计等,但对于交流侧和直流侧EMI滤波器两者之间的耦合作用缺少分析。通过分析共模噪声在两侧EMI滤波器之间的耦合特性,在交流侧采用一种浮地结构的EMI滤波器,改变了共模噪声的流通路径。实验结果表明,该结构能够削弱交直流侧共模EMI滤波器的耦合,使得两侧的EMI滤波器可以达到预期效果;同时,能够增强直流侧和交流侧EMI滤波器的共模衰减能力,有效抑制光伏系统的共模干扰。
电动汽车混合储能装置三端口功率变换器设计

针对电动汽车混合储能装置功率分流问题,在三端口变换器拓扑结构基础上提出了能量型储能装置采用电流闭环、功率型储能装置采用电压闭环的控制系统。首先以双输入单输出模态建立该拓扑结构的状态空间模型,分析了功率电路的占空比-电感电流传递函数、占空比-输入电流传递函数和占空比-输出电压传递函数。其次设计了电压闭环控制器和电流闭环控制器,在保证母线电压稳定的前提下,可实现输出功率在功率型储能装置和能量型储能装置之间的精确分配。最后通过实验验证了控制系统在模拟HWFET工况和阶跃负载工况下的输入输出动态响应、电压控制精度和功率分流效果, 其结果有利于实现混合储能装置功率精确分流。
负载源极连接谐振式Buck-Boost LED驱动电源

提出了一种负载源极连接谐振式Buck-Boost LED驱动电源,并分析了工作原理及其特性。该驱动电源利用一个串联谐振网络,解决了传统的Buck-Boost LED驱动电源开关管与输出支路不共地的问题。与传统Buck- Boost LED驱动电源相比,该电源在保持各种特性基本相同的同时,只使用一个负载源极连接有源开关与一个控制器,无需光耦隔离即可同时实现LED电流采样与MOSFET栅极驱动与控制,简化了控制电路,提高了系统的可靠性。最后,搭建了一台56 W的实验样机,效率达到了92.9%,验证了理论分析的正确性与电路拓扑的可行性。