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湿热力作用下粉砂质泥岩开裂特性研究

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 126-136页

作者：曾铃郭雨查焕奕高乾丰黎繁卞汉兵桥梁工程安全控制教育部重点实验室(长沙理工大学) 湖南长沙410114 长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410114

为探究湿热力作用下粉砂质泥岩的开裂特性,开展裂隙演化试验,得到湿热力单因素及多因素耦合循环作用下粉砂质泥岩的裂隙演化规律,同时利用X射线衍射、扫描电镜研究其微观结构变化特征,分析宏观和微观试验结果关联性,揭示湿热力作用下粉... 详细信息

为探究湿热力作用下粉砂质泥岩的开裂特性,开展裂隙演化试验,得到湿热力单因素及多因素耦合循环作用下粉砂质泥岩的裂隙演化规律,同时利用X射线衍射、扫描电镜研究其微观结构变化特征,分析宏观和微观试验结果关联性,揭示湿热力作用下粉砂质泥岩裂隙扩展机制.研究结果表明:粉砂质泥岩裂隙发育表现为增长-平缓趋势;在单因素循环作用中,湿度循环(浸水~烘干)最易造成粉砂质泥岩开裂,温度循环(5~60℃)次之,荷载循环(0~50 kPa)最弱;在多因素耦合循环作用中,裂隙发育程度排序为:湿热力>湿热>湿力>热力,验证了湿度循环致裂性最强的结论.湿热力耦合循环作用15次后裂隙率达0.92%,裂隙条数增至30条,平均长度延伸至60.58 mm,而平均宽度稳定在0.47 mm左右.孔隙率与裂隙率的灰关联度最大,为0.813,即微观结构变化中孔隙发育与裂隙扩展的关联程度最大.湿热力耦合循环作用中,湿度循环引起黏土矿物晶层间距变化,导致颗粒破碎、孔隙扩张形成微裂隙,温度循环使试样产生差异性热应力、水分分布,促使微裂隙发育贯通,荷载作用增加尖端应力,最终导致裂隙网络形成.

关键词：边坡工程粉砂质泥岩湿热力作用裂隙发育微观结构

生物聚合物改良预崩解炭质泥岩水稳性及冲刷试验研究

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中南大学学报（自然科学版） 2022年第7期53卷 2633-2644页

作者：付宏渊查焕奕潘浩强曾铃刘杰长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 长沙理工大学水利工程学院湖南长沙410114

为提高炭质泥岩边坡坡面水稳性及抗冲刷能力,本文利用瓜尔胶生物聚合物改良表层预崩解炭质泥岩。通过开展不同掺量下瓜尔胶改良预崩解炭质泥岩的无侧限抗压强度试验、渗透试验、持水特征试验、崩解试验及边坡冲刷模型试验,分析瓜尔胶对... 详细信息

为提高炭质泥岩边坡坡面水稳性及抗冲刷能力,本文利用瓜尔胶生物聚合物改良表层预崩解炭质泥岩。通过开展不同掺量下瓜尔胶改良预崩解炭质泥岩的无侧限抗压强度试验、渗透试验、持水特征试验、崩解试验及边坡冲刷模型试验,分析瓜尔胶对预崩解炭质泥岩力学性能、持水特征、渗透系数、水稳性及坡面抗冲刷能力的影响,并探讨瓜尔胶改良预崩解炭质泥岩微观机理及生态护坡机理。研究结果表明:瓜尔胶可有效增强预崩解炭质泥岩的力学性能,随着瓜尔胶掺量增加,试样无侧限抗压强度增大,养护8 d后,其增幅可达206%;改良预崩解炭质泥岩的含水率及失水速率均随瓜尔胶掺量增大而逐渐减小;瓜尔胶减小了预崩解炭质泥岩的渗透系数,改良后预崩解炭质泥岩渗透系数仅为改良前的4.30%~42.58%;瓜尔胶掺量越大,改良预崩解炭质泥岩崩解率及最终崩解率越小;随着瓜尔胶掺量增加,坡面冲刷速率明显减小,仅为最初的1.0%~6.9%。由此可见,瓜尔胶可有效提升炭质泥岩边坡表层预崩解炭质泥岩的力学性能、持水特性、水稳性及抗冲刷性能,减小其渗透系数,是一种新型、环保的炭质泥岩边坡表层防护材料。

关键词：炭质泥岩生物聚合物持水特征崩解试验冲刷模型试验

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不同pH条件下红层泥岩崩解特性研究

人民长江 2022年第9期53卷 140-146页

作者：赵顺良查焕奕青海省交通规划设计研究院有限公司青海西宁810000 长江理工大学土木工程学院湖南长沙410000

研究红层泥岩在不同酸碱环境中的崩解特性对保障红层泥岩人工边坡、地基工程的安全性十分重要。通过开展pH为3,7,11条件下红层泥岩的崩解试验,深入了解了红层泥岩在不同酸碱环境下的崩解现象,分析了干湿循环后红层泥岩粒径级配特征、不... 详细信息

研究红层泥岩在不同酸碱环境中的崩解特性对保障红层泥岩人工边坡、地基工程的安全性十分重要。通过开展pH为3,7,11条件下红层泥岩的崩解试验,深入了解了红层泥岩在不同酸碱环境下的崩解现象,分析了干湿循环后红层泥岩粒径级配特征、不均匀系数、曲率系数、比表面积增量及崩解率及崩解比的变化规律,揭示了红层泥岩在不同pH条件下的崩解机制。研究表明:pH=3时,红层泥岩崩解现象最剧烈,裂缝出现最早,贯通速率最快;干湿循环后粒径级配均表现出大颗粒减小,小颗粒增多;与pH=7相比,pH=3和11的环境对红层泥岩崩解后颗粒的不均匀系数及曲率系数影响更加明显,增长幅度更大;红层泥岩崩解率与崩解比的变化速率在不同酸碱环境中从大到小依次为pH=3>pH=11>pH=7;在酸性条件下,红层泥岩的比表面积增幅最快,远高于碱性和中性环境。研究成果可为红层泥岩边坡及地基的稳定性分析及工程实践提供参考。

关键词：红层泥岩崩解特性 pH 比表面积增量不均匀系数

阿拉伯树胶改性预崩解炭质泥岩路用性能及改性机制

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中国公路学报 2023年第10期36卷 42-54页

作者：曾铃余慧聪高乾丰查焕奕祖宇轩卞汉兵长沙理工大学桥梁工程安全控制教育部重点实验室湖南长沙410114 长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410114 长沙理工大学国际工学院湖南长沙410114 里尔大学土木工程与岩土环境工程实验室诺尔里尔59000

为提升预崩解炭质泥岩路用性能以用作路堤填料,采用阿拉伯树胶对预崩解炭质泥岩进行改性,分析改性后预崩解炭质泥岩的路用性能及改性机制。开展加州承载比(CBR)、回弹模量、无侧限抗压强度(UCS)及单轴抗拉强度试验,研究阿拉伯树胶掺量... 详细信息

为提升预崩解炭质泥岩路用性能以用作路堤填料,采用阿拉伯树胶对预崩解炭质泥岩进行改性,分析改性后预崩解炭质泥岩的路用性能及改性机制。开展加州承载比(CBR)、回弹模量、无侧限抗压强度(UCS)及单轴抗拉强度试验,研究阿拉伯树胶掺量与养护龄期对改性预崩解炭质泥岩路用性能的影响,并通过崩解性、酸碱度(pH)、电导率、溶解性固体总量(TDS)及Zeta电位试验分析改性前后预崩解炭质泥岩理化特性的变化,结合扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)与傅里叶变换红外光谱分析(FTIR),探讨阿拉伯树胶对预崩解炭质泥岩的改性机制。研究结果表明:阿拉伯树胶能有效改善预崩解炭质泥岩的路用性能,且随掺量与养护龄期增加,路用性能改善程度逐渐增大;结合经济性考虑,阿拉伯树胶掺量为4%时路用性能改性效果最佳,CBR与回弹模量分别提升495%和427%,UCS与单轴抗拉强度均提升230%以上;掺入阿拉伯树胶可大幅降低预崩解炭质泥岩的崩解率、pH值、电导率、TDS及Zeta电位绝对值,改善预崩解炭质泥岩的水稳性;阿拉伯树胶通过降低预崩解炭质泥岩碱性、提供阳离子与颗粒表面离子发生离子交换并吸附在颗粒表面的方式,优化改性预崩解炭质泥岩内部结构性,通过胶结预崩解炭质泥岩颗粒、填充内部孔洞与孔隙的方式提升黏聚力与整体性,并包覆在颗粒与团聚体表层,阻隔外部环境直接作用。研究结果可为预崩解炭质泥岩再利用提供思路,并为阿拉伯树胶用作其他岩土材料的改性剂提供参考。

关键词：路基工程预崩解炭质泥岩试验研究路用性能阿拉伯树胶改性机制

基于ResNet模型的隧道围岩云分级系统开发

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基于ResNet模型的隧道围岩云分级系统开发

作者：查焕奕长沙理工大学

学位级别：硕士

本文以深度学习ResNet模型为基础,以云计算为重要手段,运用机器视觉技术,在matlab软件上通过C++语言自编了公路隧道围岩云分级系统。系统利用深度学习ResNet模型分析识别收集的掌子面图片,通过深度学习模拟训练、掌子面图片分类、岩石... 详细信息

本文以深度学习ResNet模型为基础,以云计算为重要手段,运用机器视觉技术,在matlab软件上通过C++语言自编了公路隧道围岩云分级系统。系统利用深度学习ResNet模型分析识别收集的掌子面图片,通过深度学习模拟训练、掌子面图片分类、岩石与土体分离技术、掌子面裂隙参数识别等一系列操作和识别技术,得到围岩分级的分级指标,再通过层次分析法建立适用于本系统的围岩分级方法,并将其运用于工程实际中验证本系统的准确率。通过运用以上技术研究和开发公路隧道围岩云分级系统,得到了以下成果:(1)通过深度学习技术、机器视觉技术和云计算技术将公路隧道围岩分级上升到人工智能技术上,仅需输入掌子面图片和少量参数就可得到分级结果,降低了人为因素对围岩分级的影响。(2)系统通过机器视觉技术识别掌子面裂隙参数,来评价掌子面状态,并建立裂隙比与掌子面状态的对应关系,无需用多余仪器获取其参数,再结合坚硬程度、地下水发育和地应力参数运用层次分析法建立围岩分级的方法,逐步实现在系统中的围岩分级。(3)系统对掌子面图片的获取方法、流程都进行了一定的规定,并且给出了掌子面图片中的裂隙长度与实际中长度的计算方法,能够准确的判定裂隙的参数。(4)笔者通过利用C++语言在matlab软件上成功开发出隧道围岩云分级系统,并将其运用于永吉高速和长张高速延线隧道中,对其结果和传统方法进行对比验证,证明了该系统可以用运用于工程实际中。

关键词：公路隧道云计算机器视觉深度学习图像识别围岩分级

壳寡糖对大肠杆菌K88感染肉鸡生长性能、抗氧化能力及肠道屏障功能的影响

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中国畜牧杂志 2024年第4期60卷 292-297页

作者：皮得金滕奕李冰杨雨珠臧佳佳郭双双李鹏易丹丁斌鹰查宇动物营养与饲料科学湖北省重点实验室武汉轻工大学湖北武汉430023 湖北蓝谷中微生物技术有限公司湖北宜昌443100

本试验旨在研究壳寡糖(Chitosan,COS)对大肠杆菌(Enterotoxigenic Escherichia coli,ETEC)感染肉鸡生长性能、抗氧化能力及肠道屏障功能的影响。将288只1日龄体重均一、健康的罗斯308肉仔鸡随机分为4个处理,即对照组、ETEC感染组、ETEC+... 详细信息

本试验旨在研究壳寡糖(Chitosan,COS)对大肠杆菌(Enterotoxigenic Escherichia coli,ETEC)感染肉鸡生长性能、抗氧化能力及肠道屏障功能的影响。将288只1日龄体重均一、健康的罗斯308肉仔鸡随机分为4个处理,即对照组、ETEC感染组、ETEC+PS1组(ETEC+150 mg/kg壳寡糖)和ETEC+PS2组(ETEC+200 mg/kg壳寡糖),每个处理6个重复,每个重复12只鸡(公母各半)。于10日龄时给ETEC组、ETEC+PS1组和ETEC+PS2组肉鸡灌服1 mL E.coli菌悬液(1.0×10^(8) CFU/mL),对照组灌服1 mL无菌培养基。试验期42 d。结果显示:与对照组相比,ETEC组21~42日龄肉鸡平均日采食量有降低趋势(P=0.07),21、42日龄空肠谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力与丙二醛(MDA)含量下调(P<0.05),21日龄空肠绒毛高度与隐窝深度的比值(VH/CD)及42日龄空肠三叶因子(TFF-2)的mRNA水平上调(P<0.01)。日粮中添加壳寡糖可缓解因ETEC感染引起的GSH-Px下调,同时可上调空肠过氧化氢酶(CAT)活性及绒毛高度(VH)和VH/CD(P<0.05)。此外,壳寡糖可上调空肠钙粘蛋白(E-cadherin)、3型Na^(+)/H^(+)交换蛋白(NHE3)、闭合蛋白(Occludin)等基因的转录水平(P<0.05)。由以上结果可知,日粮中添加150、200 mg/kg壳寡糖可能通过增强肠道物理屏障和抗氧化功能进而缓解ETEC感染对肉鸡肠道的不利影响。

关键词：壳寡糖大肠杆菌K88 肉鸡屏障功能生长性能

基于铣削加工仿真和现场数据的切削力系数挖掘方法

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重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第4期38卷 116-124页

作者：陈曦查奕婷王奇刘海妹赵彻徐波常州工学院航空与机械工程学院江苏常州213032 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

为提高切削力系数的辨识精度,提出了一种基于铣削加工仿真和现场数据的切削力系数挖掘方法。分别利用实验法和仿真分析法获得切削加工过程数据集。建立了基于刀具旋转周期的切削力系数挖掘方法,并将仿真数据作为数据挖掘的约束条件,分... 详细信息

为提高切削力系数的辨识精度,提出了一种基于铣削加工仿真和现场数据的切削力系数挖掘方法。分别利用实验法和仿真分析法获得切削加工过程数据集。建立了基于刀具旋转周期的切削力系数挖掘方法,并将仿真数据作为数据挖掘的约束条件,分析了切削力系数的分布特性。研究结果表明:周期相关性切削力系数呈正态分布,可通过正态分布估计获得其准确数值。该方法可以有效地挖掘切削力系数,实现切削数据的准确转换。数据转换平均误差仅为3%,达到了实验标定效果,有效地提高了切削力系数辨识效率。

关键词：铣削加工切削力系数数据挖掘数据转换

鞣花酸对大肠杆菌感染肉鸡生长性能和抗氧化功能的影响

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中国畜牧杂志 2024年第4期60卷 298-305页

作者：杨雨珠腾奕臧佳佳皮得金陈钦崟郭双双丁斌鹰查宇李鹏易丹动物营养与饲料科学湖北省重点实验室武汉轻工大学湖北武汉430023 湖北蓝谷中微生物技术有限公司湖北宜昌443100

本试验旨在研究鞣花酸(EA)对大肠杆菌感染肉鸡生长性能和抗氧化功能的影响。实验选用216只1日龄遗传背景相同、体重均一、健康的罗斯308肉雏鸡,按照单因素试验设计,随机分为对照组、E.coil K88组和E.coil K88+EA组3个处理组,每组6个重复... 详细信息

本试验旨在研究鞣花酸(EA)对大肠杆菌感染肉鸡生长性能和抗氧化功能的影响。实验选用216只1日龄遗传背景相同、体重均一、健康的罗斯308肉雏鸡,按照单因素试验设计,随机分为对照组、E.coil K88组和E.coil K88+EA组3个处理组,每组6个重复,每个重复有12羽(公母各半)。对照组和E.coil K88组肉鸡饲喂基础饲粮,E.coil K88+EA组肉鸡饲喂含200 mg/kg EA的基础饲粮。E.coil K88组和E.coil K88+EA组肉鸡在第10日龄口腔灌服1mL E.coil K88菌悬液,对照组灌服1 mL无菌LB培养基。试验期42 d。结果显示:①与对照组相比,E.coil K88感染有降低1~42日龄肉鸡平均日采食量(ADFI,P=0.05)和平均日增重(ADG,P=0.054)的趋势,同时提高了42日龄肉鸡胸腺器官指数、21日龄肉鸡血清谷草转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)活性、尿酸(UA)和过氧化氢(H_(2)O_(2))含量(P<0.05),提高42日龄肉鸡空肠髓过氧化物酶(MPO)活性以及十二指肠IL-17、空肠和回肠IL-8的mRNA水平(P<0.05);E.coil K88感染降低了21日龄肉鸡十二指肠和空肠过氧化氢酶(CAT)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性(P<0.05),也降低了42日龄肉鸡十二指肠CAT活性及空肠CAT、GSH-Px活性(P<0.05)。②与感染组相比,饲粮中添加EA提高了21日龄肉鸡血浆GSH-Px活性、十二指肠的CAT、GSH-Px活性、回肠GSH-Px活性,42日龄肉鸡十二指肠CAT、T-SOD、GSH-Px活性及空肠CAT、GSH-Px活性(P<0.05),还降低了21日龄肉鸡血清ALP活性以及十二指肠丙二醛(MDA)含量和一氧化氮合成酶(i-NOS)活性(P<0.05)。与感染组相比,日粮中添加EA下调了42日龄血清UA含量和MPO活性、十二指肠MPO活性、空肠MPO含量与i-NOS活性、十二指肠IL-17、空肠IL-8以及回肠IL-17、IL-8的转录水平(P<0.05)。由以上可知,日粮中添加200 mg/kg鞣花酸可改善大肠杆菌感染肉鸡生长性能和血液生化指标,增强其抗氧化和免疫功能。

关键词：鞣花酸 E.coil K88 肉鸡生长性能血浆生化抗氧化功能

1981—2020年中国风速变化及其与大气环流的关系

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 431-441页

作者：朱国营赵昕奕北京大学城市与环境学院北京100871

基于1981—2020年中国地面气象站观测数据,利用分段线性回归模型、Theil-Sen斜率估计、Mann-Kendall趋势检验以及逐步回归模型等方法,探究近40年中国近地面风速变化的区域差异及其与大气环流的关系。结果表明,1981—2020年的风速整体上... 详细信息

基于1981—2020年中国地面气象站观测数据,利用分段线性回归模型、Theil-Sen斜率估计、Mann-Kendall趋势检验以及逐步回归模型等方法,探究近40年中国近地面风速变化的区域差异及其与大气环流的关系。结果表明,1981—2020年的风速整体上呈下降趋势,西风、东风、南风和北风的风速下降幅度分别为-0.08,-0.06,-0.14和-0.14(m·s^(-1))/10a;不同时期风速的变化趋势有差异,在拐点年份前呈下降趋势,在拐点年份后呈上升趋势,且南风和北风的平均风速上升幅度大于西风和东风;不同区域和不同方向的风速变化存在差异,中国北部(西北、华北和东北地区)南风和北风的平均风速在2012年前后从下降趋势转为上升趋势,中国南部(华南地区)4个方向的平均风速在1990年前后从下降趋势变为上升趋势;大气环流与中国区域近地面风速的变化具有较强的相关性。亚洲极涡强度的年际变化指数在逐步回归模型中被保留的频率最高,与风速正相关,对中国北部风速的影响大于中部和南部;太平洋年代际振荡指数在逐步回归模型中被保留的频率最高,与风速负相关,对中国南部风速的影响显著小于北部和中部。

关键词：近地面风速大气环流指数中国区域