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基于微震事件时空分布特征的连续裂缝网络建模方法研究——以致密砂岩储层重复压裂效果评价为例

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地球物理学进展 2024年

作者：余金柱王嘉鑫李建辉达引朋任佳伟赵争光兰倩王春蕾中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院低渗透油气田开发国家工程重点实验室华北科技学院光软(北京)科技有限责任公司北京中矿澳科技术有限公司

非常规油气藏开发通常需要对储层进行水力压裂或重复压裂改造，井下微地震作为监测压裂裂缝的主要手段之一，可以对水力裂缝进行成像并构建水力裂缝网络模型。水力裂缝网络的长度、方位、复杂程度等属性是评价压裂或重复压裂效果的关键... 详细信息

非常规油气藏开发通常需要对储层进行水力压裂或重复压裂改造，井下微地震作为监测压裂裂缝的主要手段之一，可以对水力裂缝进行成像并构建水力裂缝网络模型。水力裂缝网络的长度、方位、复杂程度等属性是评价压裂或重复压裂效果的关键技术指标，可用于优化压裂或重复压裂设计。传统的水力裂缝网络建模方法主要是离散裂缝网络建模，在这类模型中，每一条水力裂缝均是孤立的裂缝或只和其附近的其他水力裂缝相交，无法与更大范围的水力裂缝连通，因此无法用于评价水力裂缝复杂程度和连通性。本文探讨了一种连续裂缝网络建模方法，该方法根据微震事件的时空分布特征，依据最短路径连接准则，生成连续裂缝网络，更符合储层天然裂缝、首次压裂裂缝和重复压裂裂缝互相连通的实际情况，并且可定量分析压裂或重复压裂裂缝长度、方位和复杂程度。将该方法应用于长庆油田一口重复压裂的定向井井下微震监测数据。实例结果表明，重复压裂过程中大排量高砂比施工条件下连续裂缝网络分支指数和距射孔点距离增长明显，既有利于形成复杂的裂缝网络，也有利于水力裂缝向远离井筒的区域扩展；另外，提高砂比使裂缝网络长度大幅增加，有助于改造出更多新的水力裂缝。

关键词：重复压裂微震监测离散裂缝网络连续裂缝网络裂缝网络复杂程度分支指数

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科技档案资源知识服务策略研究与实践探索

北京档案 2024年第7期 39-42页

作者：张静席笑文潘亚男中国科学院档案馆中国科学院文献情报中心中国科学院大学经济管理学院信息资源管理系

应用信息技术开展科技档案资源知识服务是当前档案利用服务的必然趋势,有助于更好地支撑科技创新与战略决策。论文通过调研、分析用户对科技档案资源的利用需求,及当前科技档案资源组织现状,从提升资源质量、深化内容挖掘与拓展利用方... 详细信息

应用信息技术开展科技档案资源知识服务是当前档案利用服务的必然趋势,有助于更好地支撑科技创新与战略决策。论文通过调研、分析用户对科技档案资源的利用需求,及当前科技档案资源组织现状,从提升资源质量、深化内容挖掘与拓展利用方式三个方面提出了科技档案资源知识服务策略,并以重大科技项目为例进行实践探索,以促进科技档案资源价值的发挥。

关键词：科技档案知识服务科技创新

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全光谱碳基陶瓷纤维及其在海水淡化中的应用

南方能源建设 2024年第2期11卷 198-207页

作者：邱肖盼席玉林朱景帅中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190 中煤科工生态环境科技有限公司天津300461 深圳大学材料学院广东深圳518060

[目的]为了缓解环境污染及淡水短缺等全球性问题,提出了一种将绿色可再生太阳能转换为热能用于海水淡化的环保技术,设计了一种具有全光谱吸收能力的新型纤维膜蒸发器。[方法]首先,采用静电纺丝工艺制备纳米级C@TiO_(2)纤维膜生坯,随后在... 详细信息

[目的]为了缓解环境污染及淡水短缺等全球性问题,提出了一种将绿色可再生太阳能转换为热能用于海水淡化的环保技术,设计了一种具有全光谱吸收能力的新型纤维膜蒸发器。[方法]首先,采用静电纺丝工艺制备纳米级C@TiO_(2)纤维膜生坯,随后在800℃原位碳热还原2 h制备了深黑色的碳基陶瓷C@Ti_(4)O_(7)光热转换材料。[结果]研究结果表明:由于C元素和Ti3+的掺杂以及氧空位缺陷的存在,C@Ti_(4)O_(7)纤维膜具有远低于W-TiO_(2)的带隙,能够很好地吸收波长在200~2500 nm的太阳光。当光照强度为1kW/m^(2)时,C@Ti_(4)O_(7)纤维膜表面温度能够快速上升至74.55℃,漂浮在空气-海水界面处能够使海水的蒸发速率达到1.55 kg/(m^(2)·h),其光热转换效率高达90.68%。当光照强度为5 kW/m^(2)时,蒸发器能够产生高达460 mV的电信号,而且可在NaCl质量分数为10%的模拟海水中连续工作30 d且表面不结盐。[结论]因此,采用碳基陶瓷C@Ti_(4)O_(7)作为太阳能驱动界面蒸发器的光热转换材料不仅具有高效的光热转换效率,而且有利于大规模扩展,在海水淡化领域具有广阔的应用前景。

关键词：界面蒸发光热转换 Ti_(4)O_(7) 海水淡化水伏发电

基于缺陷工程调控的氧化钨（钼）气敏性能及其机理研究

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基于缺陷工程调控的氧化钨（钼）气敏性能及其机理研究

作者：赵争光郑州轻工业大学

学位级别：硕士

钨钼基纳米材料因其丰富的价态、低廉的成本和独特的物理性质而成为传感、催化和储能等领域极具应用前景的材料。然而,传统钨钼基传感材料存在工作温度高、响应性差和灵敏度低等缺点。为了克服这些缺点,有外在策略和内在策略两种可行方... 详细信息

钨钼基纳米材料因其丰富的价态、低廉的成本和独特的物理性质而成为传感、催化和储能等领域极具应用前景的材料。然而,传统钨钼基传感材料存在工作温度高、响应性差和灵敏度低等缺点。为了克服这些缺点,有外在策略和内在策略两种可行方法。其中,外在策略通过加入其它导电材料或控制微观结构/形貌来提高其电子传输能力,但这种方法对气敏性能的改善非常有限。缺陷工程作为一种高效的内在策略,可以有效的调整钨钼基传感材料的局部原子结构和环境,改变传输特性,增加载流子密度,提高材料的电导率。另外,缺陷工程可能会引起材料的晶格畸变、电子局域化和某些键的重建,进而可以改善传感材料的导电率,加快电子传输。缺陷工程也可以调整晶体结构来缓解传感材料内部应力变化引起的体积变化,提高材料的结构稳定性。本课题将研究热点与上述优势结合,通过空位工程、异相界面工程和掺杂工程等缺陷方法对钨钼基传感材料进行改性,用于开发先进的气体传感,并逐步梳理探讨了缺陷工程在传感反应过程中气体扩散、电子传导和结构稳定的影响以及作用机制。基于对缺陷传感材料的研究,认为可以将缺陷工程作为提升钨钼基传感材料性能的有效手段,并展望了缺陷传感材料的发展前景和挑战,旨在为高性能缺陷传感材料的研发提供思路和启发。具体工作内容可以分为以下三个部分:（1）Pd基传感材料由于优异的氢气传感性能而备受关注。然而,Pd修饰金属氧化物载体所产生的协同效应对于提升传感性能的具体影响尚不清楚。金属载体相互作用（MSI）对H2传感的作用机制以及氧空位对气敏性能提高的作用机理仍不清楚,仍需要深入研究。我们成功合成了Pd修饰的WO3纳米片作为模型材料,通过不同温度处理使其具有独特的结构特征。特别是,Pd-WO3-300材料在低工作温度（110°C）下表现出优异的H2传感性能,具有优异的传感响应（Ra/Rg=40.63,10 ppm）、高传感选择性和抗干扰能力。DFT计算和详细的结构研究证实,适度的MSI有利于生成高迁移率表面O2-（ad）物种以及适当比例的表面Pd0-Pd2+物种,这些因素显著增强了低温下中间态Pd Hx物种的解吸,从而提高了传感性能。我们的工作说明了MSI对传感性能的影响,并提供了对先进传感材料设计的见解。（2）贵金属负载可以有效提高传感材料的气敏响应,但是由于其昂贵的价格不利于商业化,价格低廉的非贵金属催化剂的开发迫在眉睫。二维面内异质结具有具有较高的比表面积和丰富的二维结构活性中心。异质界面上的电子相互作用和晶格扭曲,可以有效地调节基面上的电子结构。此外,多相处于同一平面,避免了空间效应,为催化活性中心的充分暴露提供了结构基础,缩短了传输距离,有利于电荷转移,并产生大量的异质界面为气敏反应提供大量活性位点。碳化钼是一种具有类贵金属性质的材料,因此,我们通过原位氧化的方法合成了面内异质结构Mo2C/MoO3的纳米片。值得注意的是,丰富的异相界面缺陷和氧空位的协同效应使得面内Mo2C/MoO3异质结低温下具有高TEA传感性能。特别是,MCMO-350材料在低工作温度（160°C）下表现出优异的TEA传感性能,具有优异的传感响应（Ra/Rg=262.17,50 ppm）、高传感选择性和抗干扰能力。详细的结构研究证实,异相界面缺陷和氧空位的双重调控可以调节表面氧的性质和电子结构,有利于形成丰富的表面O-（ad）物质并增强材料之间的相互作用,从而增强了TEA传感性能。我们的工作说明了面内异质结构对传感性能的影响,并为先进传感材料设计提供了的新思路。（3）二维Mo2C/MoO3面内异质结的结构优异性大大提高了气敏性能,但是其合成过程过于复杂,不利于材料的实际生产应用。而元素掺杂被认为是提高气敏性能的有利选择。异质元素掺杂到半导体金属氧化物的晶格中后,金属氧化物的晶体结构、表面缺陷和表面活性氧物种都可以得到很大的改善。在本文通过煅烧配合物制备了Co掺杂MoO3纳米带,并详细研究了它们对几种挥发性有机化合物（VOCs）的气敏性能。与纯MoO3传感器相比,MCo-MoO3-450传感器表现出更加优异的三乙胺（TEA）气敏性能,具有更低的最佳工作温度（110℃）、更高的响应（Ra/Rg=361.62）和更好的抗干扰能力。MCo-MoO3-450优异的TEA传感性能主要归因于Co掺杂后MoO3的晶粒尺寸减小、氧空位浓度增加、带隙变窄、费米能级的升高以及Co物种良好的催化效应。我们的研究不仅提供了一种可靠的合成Co掺杂的MoO3纳米带的方法,还证明了Co掺杂是开发基于MoO3的高性能TEA传感器的可行策略。本文系统研究了氧空位,界面缺陷和元素掺杂对氧化钨钼传感性能的影响,且详细研究了缺陷（氧空位,异相界面缺陷,非贵金属元素掺杂）在材料气体传感反应过程中的作用机制,并为高性能缺陷传感材料开发提供了新的视角。

关键词：钨(钼) 金属氧化物半导体气体传感器缺陷工程传感机理

Relationship between disorder,magnetism and band topology in Mn(Sb_(1-x)Bi_(x))_(2)Te_(4) single crystals

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Chinese Physics B 2024年第6期33卷 102-107页

作者：席明雷和畅 Department of Physics and Beijing Key Laboratory of Opto-electronic Functional Materials&Micro-nano Devices Renmin University of ChinaBeijing 100872China Key Laboratory of Quantum State Construction and Manipulation(Ministry of Education) Renmin University of ChinaBeijing 100872China

We investigate the evolution of magnetic properties as well as the content and distribution of Mn for Mn(Sb_(1-x)Bi_(x))_(2)Te_(4) single crystals grown by large-temperature-gradient chemical vapor transport *** is found that the ferromagnetic MnSb_(2)Te_(4) changes to antiferromagnetism with Bi doping when x≥*** analysis implies that the occupations of Mn ions at Sb/Bi site Mn_(Sb/Bi) and Mn site Mn_(Mn) have a strong influence on the magnetic ground states of these *** the decrease of Mn_(Mn) increase of Mn_(Sb/Bi),the system will favor the ferromagnetic ground *** addition,the rapid decrease of T_(C/N) with increasing Bi content when x ≤0.25 and the insensitivity of T_(N) to x when x> 0.25 suggest that the main magnetic interaction may change from the Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida type at low Bi doping region to the van-Vleck type in high Bi doped samples.

关键词： magnetic topological insulator magnetic properties antisite defects chemical vapor transport

一种基于敏捷集群计算系统的并行GMRES方法

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无线电通信技术 2024年第1期50卷 162-167页

作者：何康馨席国江陈颖西南电子技术研究所敏捷智能计算四川省重点实验室四川成都610065

随着通信系统和人工智能的飞速发展,以智慧城市、智慧工厂和智能制造等为代表的多种新型应用场景不断涌现,使得通信、感知和计算等系统的一体化成为技术发展的新趋势。人工智能新型应用场景对大规模高效敏捷计算提出了新的要求,基于敏... 详细信息

随着通信系统和人工智能的飞速发展,以智慧城市、智慧工厂和智能制造等为代表的多种新型应用场景不断涌现,使得通信、感知和计算等系统的一体化成为技术发展的新趋势。人工智能新型应用场景对大规模高效敏捷计算提出了新的要求,基于敏捷集群计算系统,提出了一种并行广义最小残差(Generalized Minimal Residual, GMRES)方法,主要通过并行矩阵向量乘法和并行高瘦矩阵QR(Tall and Skinny QR,TSQR)分解实现Krylov子空间的高效并行构造,充分利用集群计算系统的计算和通信性能,实现大规模线性方程组Ax=b的快速求解,其中A为一个n×n的矩阵,在工程实践中,n可达数十万甚至百万规模。通过求解二维泊松方程的有限元离散得到的刚度方程,验证了算法的有效性。

关键词：敏捷集群计算并行广义最小残差方法 Krylov子空间大规模线性方程组

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基于图像和眼动数据的自动驾驶接管时间预测研究

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基于图像和眼动数据的自动驾驶接管时间预测研究

作者：张争光吉林大学

学位级别：硕士

为了推动自动驾驶汽车的创新发展,各国政府纷纷制定相关政策法规,为自动驾驶汽车上路提供法律依据和监管框架。自动驾驶已经成为汽车行业的重要发展方向,许多汽车制造商和技术公司正在致力于开发和推出有条件自动驾驶车辆。尽管有条件... 详细信息

为了推动自动驾驶汽车的创新发展,各国政府纷纷制定相关政策法规,为自动驾驶汽车上路提供法律依据和监管框架。自动驾驶已经成为汽车行业的重要发展方向,许多汽车制造商和技术公司正在致力于开发和推出有条件自动驾驶车辆。尽管有条件自动驾驶车辆具备一定的自主驾驶能力,但仍需要驾驶员的参与和监督。例如,在面临超出自动驾驶系统能力的挑战性驾驶条件时,自动驾驶系统将发出接管请求,提醒驾驶员及时恢复手动驾驶。因此,提前预测驾驶员的接管时间,判断驾驶员在碰撞时间内能否成功接管自动驾驶车辆成为一个必须要解决的问题。然而,目前针对自动驾驶接管时间预测的研究较少。此外,实车采集驾驶员的接管行为数据仍然存在安全隐患,目前尚无开源的驾驶员接管行为数据集可供使用。为了解决上述问题,本文通过设计接管实验构建了一个包含驾驶员图像和眼动数据的接管行为数据集,并针对驾驶员行为识别研究提出一种基于双分支和可变形卷积的驾驶员行为识别模型。最后,基于所构建的多模态驾驶员接管行为数据集,提出一种自动驾驶接管时间预测模型,通过消融实验和对比实验对所提出的模型进行了验证。本文的研究内容主要包括以下几个方面:(1)基于驾驶模拟器的驾驶员接管行为数据集构建。由于基于实车的自动驾驶接管数据采集仍然存在安全隐患,本研究借助驾驶模拟器模拟有条件自动驾驶车辆,并利用眼动仪和摄像头等设备采集了40名驾驶员的眼动数据和图像数据。这些数据经过数据标注、数据处理和数据增强,最终构建了一个多模态的驾驶员接管行为数据集。所构建的数据集为后续驾驶员行为识别研究以及驾驶员接管时间预测研究提供支持。(2)基于图像的驾驶员行为识别研究。提出了一种基于双分支和可变形卷积的驾驶员行为识别网络模型。该网络模型中的可变形卷积能够应对驾驶员体型差异、图像旋转和缩放等因素引起的驾驶员在图像中形状和位置的变化,从而增强网络对图像几何变形的适应能力。此外,网络模型中引入的辅助分支有助于更新主干网络中的参数,增强网络对不同层次特征的提取能力。在自定义数据集上,所提出的网络模型实现了99.07%的识别准确率,并在易混淆的驾驶员行为类别中取得了较好的识别效果。(3)基于多模态数据的自动驾驶接管时间预测研究。提出了一种基于多模态数据的自动驾驶接管时间预测模型,该模型以图像和眼动数据作为输入,模型中引入注意力机制、长短期记忆网络以及卷积网络实现了接管时间预测任务。通过消融实验和对比实验验证了所提出的网络模型能够在自动驾驶接管时间预测任务中取得较好的效果。

关键词：自动驾驶多模态数据驾驶员行为自动驾驶接管接管时间预测

瞬时受体电位香草酸亚型1在急性呼吸窘迫综合征中的作用及研究进展

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上海交通大学学报（医学版） 2024年第5期44卷 641-646页

作者：席宏沈杰杨谦梓杜海磊罗艳山西白求恩医院/山西医学科学院/同济山西医院/山西医科大学第三医院麻醉科太原030032 上海交通大学医学院附属瑞金医院麻醉科上海200025 上海交通大学医学院附属瑞金医院胸外科上海200025

急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是由肺内和肺外病因引发的一种严重的、以顽固性低氧血症为显著特征的呼吸系统危重症,起病较急,发病率和死亡率较高。随着全球范围内的呼吸道病毒的流行和变异,ARDS的诊... 详细信息

急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是由肺内和肺外病因引发的一种严重的、以顽固性低氧血症为显著特征的呼吸系统危重症,起病较急,发病率和死亡率较高。随着全球范围内的呼吸道病毒的流行和变异,ARDS的诊疗也变得更加复杂,因此临床上亟待探索有关ARDS发生发展的分子机制和有效的治疗方法。研究发现,ARDS的发病机制涉及炎症反应及氧化还原反应失衡、内皮细胞功能失调、肺泡毛细血管屏障的破坏、凝血功能异常等多个因素的相互作用。虽然基因组学、蛋白质组学等分子生物学技术的发展已为ARDS的发病机制提供了全新视角,但仍缺乏早期诊断ARDS的生物标志物和针对性治疗ARDS的有效药物。目前,越来越多的研究表明,瞬时受体电位香草酸亚型1(transient receptor potential vanilloid-1,TRPV1;即辣椒素受体)广泛分布于上呼吸道、气道平滑肌、肺泡和肺血管等部位,参与调解气道舒张和收缩、咳嗽反射、炎症和疼痛相关的炎症介质释放,以及呼吸系统对温度、化学物质和机械牵拉等刺激的感知并传递各种生物信号,在呼吸系统疾病中扮演着重要角色,且已成为肺炎、肺水肿、咳嗽、哮喘、急性肺损伤等呼吸系统疾病的研究热点。基于此,该文以脓毒症、创伤性脑损伤和呼吸道病毒引发的ARDS与TRPV1的相关性和分子机制为切入点进行综述,总结了调控TRPV1的表达对ARDS发病进程所发挥的积极作用,旨在为加强ARDS的早期诊断和有效干预措施提供参考。

关键词：瞬时受体电位香草酸亚型1 急性肺损伤急性呼吸窘迫综合征呼吸衰竭生物标志物

热压制备Ni/Al微叠层复合板的协调变形行为和气压胀形成形性

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第3期34卷 786-797页

作者：鲁羽鹏殷宏亮席先铮孟令健林鹏梁伟太原理工大学材料科学与工程学院太原030024 太原理工大学先进金属复合材料成形技术与装备教育部工程研究中心太原030024

为了制造NiAl合金复杂薄壁构件,采用真空热压法制备一种新型Ni/Al微叠层复合板(NAMCS)。基于不同温度的单向拉伸试验,研究Ni/Al微叠层复合板的力学性能。为了阐明Ni/Al微叠层复合板的单向拉伸协调变形机制,通过扫描电子显微镜对不同拉... 详细信息

为了制造NiAl合金复杂薄壁构件,采用真空热压法制备一种新型Ni/Al微叠层复合板(NAMCS)。基于不同温度的单向拉伸试验,研究Ni/Al微叠层复合板的力学性能。为了阐明Ni/Al微叠层复合板的单向拉伸协调变形机制,通过扫描电子显微镜对不同拉伸应变下的变形组织进行表征。结果表明,在5%应变、室温和300℃条件下,NiAl_(3)层和Ni_(2)Al_(3)层中形成了一些裂纹。在600℃和20%应变条件下,在NiAl3层观察到一些微孔。样品在78.7%的拉伸应变断裂时,Ni_(2)Al_(3)层也未出现裂纹,表现出良好的协调变形能力。Ni/Al微叠层复合板的高温自由气压胀形试验表明,600℃时其极限胀形比(极限胀形高度与凹模直径之比)达到33.3%,表现出良好的成形性。

关键词： Ni/Al微叠层复合板力学性能协调变形机制气压胀形成形性