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基于SIMSTRAT的近20年内蒙古南湖冰厚生消特征分析

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湖泊科学 2025年第1期37卷 304-317页

作者：朱云印罗红春冀鸿兰薛中姝张宝森高文龙内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院呼和浩特010018 黄河流域内蒙段水资源与水环境综合治理协同创新中心呼和浩特010018 黄河水利委员会黄河水利科学研究院郑州450000 内蒙古自治区呼和浩特市托克托县头道拐水文站呼和浩特010018

湖冰是冰冻圈水文学的重要研究对象,湖冰的生消对气候变化极其敏感,可以作为气候变化的指示因子,并通过影响湖泊与大气之间的物质能量交换,调节区域气候和湖泊生态系统。湖冰厚度是研究湖冰生消过程的关键变量,明晰其生消特征对于揭示... 详细信息

湖冰是冰冻圈水文学的重要研究对象,湖冰的生消对气候变化极其敏感,可以作为气候变化的指示因子,并通过影响湖泊与大气之间的物质能量交换,调节区域气候和湖泊生态系统。湖冰厚度是研究湖冰生消过程的关键变量,明晰其生消特征对于揭示气候变化下湖泊响应过程具有重要的理论价值和现实意义。本文以内蒙古南湖湖冰为研究对象,基于20132017年和20222023年原型测冰数据,利用ERA5-Land再分析数据作为大气强迫场,通过SIMSTRAT湖泊过程模型重建20032022年内蒙古南湖完整冰厚生消过程并分析其变化特征。结果表明:1)SIMSTRAT模型模拟与原型观测得到的初冰日和终冰日平均偏差为3.40 d,冰厚数据平均偏差为1.29 cm,平均绝对误差为1.29 cm,均方根误差为1.90 cm。模拟结果与现场观测结果具有较高的一致性。2)20032022年南湖封冻期平均持续119 d,冰厚生长期、平衡期、融化期平均日数分别为64、34、21 d。南湖封冻期整体呈缩短趋势,缩短率为4.27 d/10 a;其中,融化期年际变化幅度较大,缩短率为3.67 d/10 a。3)近20年,南湖年均冰厚介于14~30 cm之间,20122017年冰厚年际波动剧烈,整体呈下降趋势。南湖冰厚在每年12月与1月以0.43和0.55 cm/d的速率快速增加,3月以0.74 cm/d的融化速率快速融化。4)SIMSTRAT模型揭示了南湖冰厚生消受气温、降水、风速等气象因素综合影响。气温是影响冰厚生消特征的主要因素,累积气温降低会显著延长冰厚生长期和平衡期日数,同时增大当年最大冰厚;降水量和风速对冰厚生消特征也存在不同程度影响。

关键词：湖冰物候冰厚 SIMSTRAT模型内蒙古南湖

碳纳米管混凝土三点弯曲梁的声发射及损伤演化特征

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高压物理学报 2025年第1期39卷 86-97页

作者：李慧宽黄山秀陈小羊郭佳奇河南理工大学化学化工学院河南焦作454003 中建七局交通建设有限公司河南郑州454004 河南理工大学土木工程学院河南焦作454003

为研究碳纳米管掺量对混凝土梁损伤演化过程及裂纹扩展规律的影响,制备了质量分数分别为0、0.1%、0.3%、0.5%的碳纳米管混凝土三点弯曲梁试件。采用搭载声发射测试系统的YNS300电液伺服万能试验机开展三点弯曲试验,得到了声发射能量、... 详细信息

为研究碳纳米管掺量对混凝土梁损伤演化过程及裂纹扩展规律的影响,制备了质量分数分别为0、0.1%、0.3%、0.5%的碳纳米管混凝土三点弯曲梁试件。采用搭载声发射测试系统的YNS300电液伺服万能试验机开展三点弯曲试验,得到了声发射能量、振铃计数和幅值等声学信息,并基于声发射参数对裂纹类型、损伤演化过程进行分析。结果表明:碳纳米管混凝土三点弯曲梁破坏时产生的声发射能量明显高于素混凝土梁,但随着碳纳米管掺量的增加,其破坏时产生的声发射能量逐渐减小;碳纳米管的掺入可以提高混凝土三点弯曲梁的承载能力,但超过某一界限后,其承载能力随着碳纳米管掺量的增加而降低;碳纳米管的掺入使得混凝土三点弯曲梁第一次声发射幅值突变的时间提前,试样破坏前,振铃计数及累计振铃计数增长缓慢,近似直线,试样断裂瞬间,两者均急剧上升;声发射信号源隶属于拉伸裂纹,碳纳米管混凝土三点弯曲梁断裂属于Ⅰ型断裂,拉伸裂纹和剪切裂纹占比与碳纳米管掺量之间没有明显关系,但声发射平均频率、上升角度信号源数量与碳纳米管掺量之间具有显著的相关性。不同碳纳米管掺量下,混凝土三点弯曲梁试样的损伤演化规律基本保持一致,试验前期损伤曲线基本为水平直线,破坏阶段损伤变量首先处于快速增长阶段,而后呈陡增式增长。

关键词：碳纳米管混凝土梁损伤演化裂纹扩展声发射

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四川盆地二叠系火山碎屑岩储集体成岩演化过程及其与峨眉山大火成岩省喷发期地热场的联系

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天然气地球科学 2025年

作者：高铭泽朱贝张本健陈骁刘冉李亚王尉裴森奇西南石油大学油气藏地质与开发工程国家重点实验室西南石油大学地球科学与技术学院中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院中国石油西南油气田分公司川西北气矿

四川盆地峨眉山大火成岩省北缘成都—简阳地区发育的优质火山碎屑岩储层是目前世界上已知最深的火山岩储层。对其成岩作用序列的精细刻画有助于系统揭示这套火山碎屑岩储集体的关键成因机理和成储必要条件，为其规模和空间发育规律的判... 详细信息

四川盆地峨眉山大火成岩省北缘成都—简阳地区发育的优质火山碎屑岩储层是目前世界上已知最深的火山岩储层。对其成岩作用序列的精细刻画有助于系统揭示这套火山碎屑岩储集体的关键成因机理和成储必要条件，为其规模和空间发育规律的判明提供有效支撑。运用岩心观察、综合薄片鉴定、扫描电镜及电子探针等分析测试方法，建立成都—简阳地区蚀变火山碎屑岩储集体的成岩演化序列。研究表明：①研究区优势储集空间主要为渣状熔岩、熔结凝灰岩的浆屑组分遭受溶蚀作用后形成的砾内溶孔及浆屑发生绿泥石蚀变过程中形成的晶间微孔；②研究区火山碎屑岩关键成岩演化序列依次为脱玻化作用、钠长石结晶作用、沥青的充注、方解石结晶作用、溶蚀作用及绿泥石蚀变作用；③在此基础上采用绿泥石温度计和斜长石温度计对上述成岩序列进行温度约束，将成都—简阳地区火山碎屑岩储集体的关键成储过程约束在300～400 ℃温度上限至237～290 ℃温度下限区间，结合区域埋藏热史，认为该温度能且仅能存在于峨眉山大火成岩省喷发活动期的岩浆热场范围内。这与成都—简阳地区火山碎屑岩属于爆破式堆积相近源—中段亚相，就位于火山机构附近、且粒玄岩辉石温度计揭示岩浆房温度可维持在1 014～1 100 ℃等一系列火山学面貌一致，从而认定四川盆地成都—简阳地区这套火山碎屑岩储层是受原生火山喷发机制—同喷发热场—喷发期周缘环境要素共同促成的储集体。火山机构堆积体受同喷发热场覆盖的有效范围，即下一步四川盆地火山岩勘探的优势目标范围。

关键词：成都—简阳地区火山碎屑岩储集体孔隙成因成岩演化序列绿泥石温度计

钢制双层储罐在外爆冲击载荷下的等效静力计算方法研究

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安全与环境学报 2025年

作者：芦烨曹兵阳李智超丁宇奇李晓琳尹青锋东北石油大学机械科学与工程学院中国石化工程建设有限公司

采用等效静力计算方法对外爆载荷作用下的钢制双层储罐进行安全评价，对其结构设计与罐体防爆设计具有重要意义。因此，以钢制双层液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）储罐为研究对象，考虑外罐、保冷材料以及内罐的厚度和弹性模... 详细信息

采用等效静力计算方法对外爆载荷作用下的钢制双层储罐进行安全评价，对其结构设计与罐体防爆设计具有重要意义。因此，以钢制双层液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）储罐为研究对象，考虑外罐、保冷材料以及内罐的厚度和弹性模量，建立了基于质量和刚度等效的单层储罐当量参数计算方法。以此为基础，分别开展了双钢壁储罐和等效单罐在外爆载荷下的数值模拟分析，通过对比等效单罐和双罐的应力与变形数值，建立了钢制双层储罐强度失效和屈曲失效的等效静力计算方法，实现了双钢壁储罐在外爆载荷下的等效静力计算。计算结果表明：在外爆载荷下，等效单罐与双罐的应力和变形分布规律一致；经修正后的等效单罐与双罐的储罐应力、变形分别有90.9%和83.3%的数据相对误差在15%以下，从而验证了建立的等效计算方法准确性。研究成果对于分析钢制双层储罐在爆炸事故中的后果及减少爆炸造成的损失具有参考意义。

关键词：安全工程钢制双层储罐等效单罐强度失效屈曲失效等效静力计算方法

有机金属卤化物钙钛矿CH_(3)NH_(3)PbBr_(3)的各向异性Rashba效应

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原子与分子物理学报 2025年第6期42卷 153-158页

作者：蔡锦鸿余达明周贤中广东工业大学集成电路学院广州510006

本研究通过密度泛函理论结合全相对论赝势对钙钛矿CH_(3)NH_(3)PbBr_(3)中的各向异性Rashba效应进行了深入研究.发现,Pb-Br八面体的畸变引起了导带最小间隙的三重态在自旋轨道耦合(SOC)效应和晶格形变下的分裂,导致在不同方向上呈现出... 详细信息

本研究通过密度泛函理论结合全相对论赝势对钙钛矿CH_(3)NH_(3)PbBr_(3)中的各向异性Rashba效应进行了深入研究.发现,Pb-Br八面体的畸变引起了导带最小间隙的三重态在自旋轨道耦合(SOC)效应和晶格形变下的分裂,导致在不同方向上呈现出强烈的各向异性.Rashba带分裂的最大系数可达2.0 eV?,并通过分析能级和电荷密度分布解释了Rashba效应的形成机制.这些研究结果有助于深化对CH_(3)NH_(3)PbBr_(3)性质的理解,同时为其在自旋电子学领域的潜在应用提供了理论基础.

关键词：钙钛矿 CH_3NH_3PbBr_3 密度泛函理论自旋轨道耦合

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巨噬细胞极化在组织修复过程中的可视化分析

中国组织工程研究 2025年第7期29卷 1486-1496页

作者：常金霞刘羽飞牛少辉王唱曹建春北京中医药大学北京市100029 中国中医科学院西苑医院北京市100091 北京中医药大学东方医院北京市100078

背景:巨噬细胞在组织修复和再生过程的各个阶段展现出促炎、抗炎、促纤维化、促伤口愈合等多重活性,巨噬细胞的异质性及其平衡极化对器官修复具有决定性作用。目的:通过可视化分析方法探究巨噬细胞极化在组织修复领域的研究热点和发展趋... 详细信息

背景:巨噬细胞在组织修复和再生过程的各个阶段展现出促炎、抗炎、促纤维化、促伤口愈合等多重活性,巨噬细胞的异质性及其平衡极化对器官修复具有决定性作用。目的:通过可视化分析方法探究巨噬细胞极化在组织修复领域的研究热点和发展趋势,以及该领域全球科研与临床工作者的研究水平。方法:利用文献计量分析方法,采用Citespace文献可视化分析软件和VOSviewer工具,在Web of Science Core Collection的科学引文索引扩展(SCI-Expanded)和社会科学引文索引扩展(SSCI-Expanded)数据库中检索2013-2023年间的相关文献,通过动态图谱形式呈现分析结果,揭示研究的主要趋势和焦点。结果与结论:在2013-2023年,有关巨噬细胞极化在组织修复领域的发文量迅速增加,尤其从2017年增加显著;中国研究者的发文量居于第一位(642篇),美国研究者较早关注到该领域;Elisseeff Hennifer H教授对该领域研究有非常高的贡献;上海交通大学是发文量最多的机构;近年来“透明质酸”“调控”等关键词出现频率较高。巨噬细胞极化在组织修复领域的研究主要集中在其多功能性的调节机制、与其他细胞类型的相互作用以及在特定病理条件下的表现,研究热点涵盖了巨噬细胞在创面、心血管疾病、慢性炎症、肿瘤微环境及再生医学中的作用。通过深入理解巨噬细胞的多功能性和极化机制可以开发新的治疗策略,促进组织修复和再生,提高患者治疗效果。

关键词：文献计量学巨噬细胞极化组织修复 VOSviewer Citespace

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基于频域积分时域基线校正算法的地震加速度波形再现

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林业工程学报 2025年

作者：郭迎庆刘少帅朱文徐赵东景兴建张汉奇南京林业大学机械电子工程学院东南大学中国巴基斯坦“一带一路”重大基础设施智能防灾联合实验室香港城市大学机械电子工程学院

加速度信号在积分过程中由于初始速度和位移信号未知导致积分得到的位移信号存在严重的漂移现象。针对上述问题,本研究提出一种频域积分时域基线校正算法。首先对加速度信号进行滤波处理,消除频段外的噪声;然后在频域内对加速度信号进... 详细信息

加速度信号在积分过程中由于初始速度和位移信号未知导致积分得到的位移信号存在严重的漂移现象。针对上述问题,本研究提出一种频域积分时域基线校正算法。首先对加速度信号进行滤波处理,消除频段外的噪声;然后在频域内对加速度信号进行积分和基线校正得到速度信号,接着对得到的速度信号进行相同的处理得到位移信号,其中两次基线校正主要实现信号未知的初始值引起的漂移。研究结果表明,与时频混合积分算法相比,采用频域积分时域基线校正算法得到的位移绝对误差和峰值误差分别减小了0.020和0.232,其性能提升率分别为3.06%和61.5%。在振动台地震波复现试验中,采用频域积分时域基线校正算法得到的最大加速度峰值误差比时频混合积分算法的减小39.95 gal,最大峰值误差率降低18.16%。证明了频域积分时域基线校正算法在提高振动台波形复现精度方面具有较高的实用价值和现实意义。

关键词：地震模拟振动台波形复现频域积分算法基线校正算法

考虑路面自重与循环荷载影响的路基结构模量特性研究

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中国公路学报 2025年

作者：刘超超鲁文龙郑健龙吕松涛张良奇湘江实验室长沙理工大学极端环境绿色长寿道路工程全国重点实验室长沙理工大学德通智能科技股份有限公司

现行路基回弹模量测试方法未考虑上覆路面结构约束效应与真实车辆荷载特性的影响，导致测试的回弹模量难以反映路基实际承载能力，给公路建设带来众多不确定性。为此，本文提出了一种路基动静回弹模量原位测试方法，在以套环模拟路面结... 详细信息

现行路基回弹模量测试方法未考虑上覆路面结构约束效应与真实车辆荷载特性的影响，导致测试的回弹模量难以反映路基实际承载能力，给公路建设带来众多不确定性。为此，本文提出了一种路基动静回弹模量原位测试方法，在以套环模拟路面结构层自重及约束效应的基础上，研究车辆荷载特性（荷载频率、荷载幅值）对路基结构模量的影响，并通过开展不同尺寸承载板与不同宽度套环下的路基动静态回弹模量试验研究，寻找最佳承载板与套环加载组合，以优化动静回弹模量原位测试方法结构体系，为测试新建或改扩建路基在其实际服役期的刚度水平提供重要手段。试验结果表明：路基回弹模量与动载频率、动载幅值均成正相关，与承载板尺寸成负相关，对于Φ30cm承载板在未装配套环时，动载频率从1Hz增加到10Hz，回弹模量测试值增加了119%；动载幅值从0.1MPa增加到0.35MPa，回弹模量测试值增加了38.7%。此外，相同尺寸承载板下，路基回弹模量测试值随着套环所模拟的上覆路面结构约束范围的增大先增大后趋于稳定，对于30cm承载板，在套环宽度达到20cm时趋于稳定，较未装配套环时模量提高了13%；对于20cm承载板，在套环宽度达到30cm时趋于稳定，较未装配套环时模量提高了35%，对于10cm承载板，在套环宽度达到35cm时趋于稳定，较未装配套环时模量提高了31%。同时，本文基于原位试验结果建立了不同尺寸承载板下路基回弹模量转换模型、相同承载板不同宽度套环测试下回弹模量转换模型及不同荷载频率测试下回弹模量转换模型，以实现各尺寸承载板与各宽度套环组合在不同频率动载下测试结果之间的相互转换，并通过实际工程现场试验验证了转换模型的准确性。

关键词：道路工程路基动态回弹模量足尺试验路面自重循环荷载

盾构下穿高铁隧道力学解析模型及随机分析方法

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吉林大学学报(工学版) 2025年

作者：费瑞振彭立敏施成华王祖贤张继清张天奇中南大学土木工程学院中国铁路设计集团有限公司天津大学建筑工程学院

本文构建了一种可考虑地层变异性的盾构隧道下穿高铁隧道力学模型，可用于分析盾构下穿引起高铁隧道纵向附加响应的随机性。依托工程案例，验证了模型准确性，研究结果表明：（1）随机分析不仅可以捕捉盾构隧道下穿引起的既有高铁隧道... 详细信息

本文构建了一种可考虑地层变异性的盾构隧道下穿高铁隧道力学模型，可用于分析盾构下穿引起高铁隧道纵向附加响应的随机性。依托工程案例，验证了模型准确性，研究结果表明：（1）随机分析不仅可以捕捉盾构隧道下穿引起的既有高铁隧道纵向响应特征，还能给出高铁隧道附加响应的包络范围，能更为客观的评价新建盾构下穿施工的影响；（2）盾构下穿引起高铁隧道纵向弯矩和剪力极值的统计特征，满足“确定性结果<随机计算均值<随机计算95%分位数”的关系，基本服从正态分布，与地基刚度的概率分布类型一致；（3）随机分析结果不仅可以反映高铁隧道附加响应的分布规律，还能提供最大变形等关键评价指标的分布范围及其概率特征，有利于提高评价结果可靠性。

关键词：隧道工程盾构下穿力学解析模型随机分析方法