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库水及降雨条件下顺层碎裂岩质滑坡地下水动态迁移规律及变形机理——以三峡库区木鱼包滑坡为例

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长江科学院院报 2024年

作者：邓茂林梁之康王国法汪标周露露万航彭旭苏鹏民朱晓涵湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站三峡大学土木与建筑学院重庆市地质矿产勘查开发局208水文地质工程地质队

库水升降及降雨引起库岸地下水动态变化，地下水动态升降是顺层碎裂岩质滑坡变形破坏的直接诱发因素之一。本文通过三峡库区木鱼包滑坡近7年监测数据、勘察资料等，研究了降雨、库水位与地下水位之间的定量关系，以及坡体变形对地下水... 详细信息

库水升降及降雨引起库岸地下水动态变化，地下水动态升降是顺层碎裂岩质滑坡变形破坏的直接诱发因素之一。本文通过三峡库区木鱼包滑坡近7年监测数据、勘察资料等，研究了降雨、库水位与地下水位之间的定量关系，以及坡体变形对地下水的响应机制。研究表明：（1）地下水升降明显先于坡体变形，由降雨和库水位来预测地下水位，可进一步判断坡体变形情况，这为滑坡预警预报提供了有力依据。（2）当坡体前部地下水位超过最高库水位(175m)时，坡体变形在浮托减重效应影响下，动水压力作用逐渐增强。（3）获得了降雨抬升地下水位的阈值，持续降雨10d降雨量达150mm，坡体前部地下水位抬升3.22m～6.88m；30d内降雨量300mm，坡体前部地下水位抬升10m左右。（4）2017年10月-12月，前部平台QSK1钻孔地下水位高达184.2m，比库水位(175m)高近10m，72d坡体位移量为88.5mm。该研究成果为库区顺层岩质滑坡监测预警、防灾减灾和库水调度提供理论支撑。

关键词：地下水位降雨库水位碎裂顺层岩质滑坡变形机理

基于反拉法的预制混凝土小箱梁锚下有效预应力损失影响因素研究

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市政技术 2024年第4期42卷 198-202页

作者：苏鹏李恒阳浩广东纵横工程检测有限公司广东佛山528226

预制梁锚下有效预应力是反映结构工作状态的重要指标,准确识别梁体锚下有效预应力的大小可提高桥梁结构的安全性和使用性,但由于施工工艺、材料性能、环境等多因素的影响,导致预制梁锚下有效预应力在注浆之前就产生了一定程度的损失。... 详细信息

预制梁锚下有效预应力是反映结构工作状态的重要指标,准确识别梁体锚下有效预应力的大小可提高桥梁结构的安全性和使用性,但由于施工工艺、材料性能、环境等多因素的影响,导致预制梁锚下有效预应力在注浆之前就产生了一定程度的损失。为探索锚下有效预应力损失超量效应,以广东省肇庆市新桥大桥新建预制混凝土小箱梁为例,基于反拉法分析了梁体起拱度、分批张拉和时间效应对预制混凝土小箱梁锚下有效预应力的影响规律,针对各影响因素提出了相应的改善措施,尽可能保证了张拉后预制混凝土小箱梁锚下预应力的有效性,为施工张拉后锚下有效预应力损失的控制措施提供了指导与借鉴。

关键词：预制混凝土小箱梁锚下有效预应力损失反拉法影响因素

Finite element simulation of Love wave sensor for the detection of volatile organic gases

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Chinese Physics B 2022年第3期31卷 241-247页

作者：王艳梁苏鹏商树林肖勇兵袁宇鑫& College of Electronic and Optical Engineering & College of Microelectronics Nanjing University of Posts and TelecommunicationsNanjing 210046China

The three-dimensional(3D) finite element(FE) simulation and analysis of Love wave sensors based on polyisobutylene(PIB) layers/SiO_(2)/ST-90°X quartz structure are presented in this paper, as well as the investigation of coupled resonance effect on the acoustic properties of the devices. The mass sensitivity of the basic Love wave device with SiO_(2)guiding layers is solved analytically. And the highest mass sensitivity of 128 m^(2)/kg is obtained as h_(s)/λ = 0.175. The sensitivity of the Love wave sensors for sensing volatile organic compounds(VOCs) is greatly improved due to the presence of coupled resonance induced by the PIB nanorods on the device surface. The frequency shifts of the sensor corresponding to CH_(2)Cl_(2),CHCl_(3), CCl_(4), C_(2)Cl_(4), CH_(3)Cl and C_(2)HCl_(3) with the concentration of 100 ppm are 1.431 kHz, 5.507 kHz, 13.437 kHz,85.948 kHz, 0.127 kHz and 17.879 kHz, respectively. The viscoelasticity influence of the sensitive material on the characteristics of SAW sensors is also studied. By taking account of the viscoelasticity of the PIB layers, the sensitivities of the SAW sensors with the PIB film and PIB nanorods decay in different degree. The gas sensing property of the Love wave sensor with PIB nanorods is superior to that of the PIB films. Meanwhile, the Love wave sensors with PIB sensitive layers show good selectivity to C_(2)Cl_(4), making it an ideal selection for gas sensing applications.

关键词： gas sensor coupled resonance nano-structure Love wave

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定心矫形骨外固定机器人设计与分析

仪器仪表学报 2022年第11期43卷 262-273页

作者：苏鹏来钰梁张力刘霖李剑北京信息科技大学机电工程学院北京100192 国家康复辅具研究中心附属康复医院北京100176 北京邮电大学自动化学院北京100876

骨外固定技术为肢体矫形的重要治疗手段。针对现有骨外固定矫形机构在肢体旋转和牵伸矫形时存在的运动耦合、旋转错位等问题,借鉴RCM机构的构型优势,在传统Ilizarov外固定器的基础上设计了一种具有定心运动特征,易于实现单自由度独立运... 详细信息

骨外固定技术为肢体矫形的重要治疗手段。针对现有骨外固定矫形机构在肢体旋转和牵伸矫形时存在的运动耦合、旋转错位等问题,借鉴RCM机构的构型优势,在传统Ilizarov外固定器的基础上设计了一种具有定心运动特征,易于实现单自由度独立运动的2R1T定心矫形骨外固定机器人。基于旋量理论,开展了传统Ilizarov骨外固定支架矫形的数学分析,并在此基础上,建立了2R1T定心矫形骨外固定机器人的旋量系与反旋量系,进行了支链选型与构型综合。最后,分析了机器人运动学位姿及工作空间,并结合矫形要求对机器人进行了矫形运动仿真分析和样机实验,基于胫骨的运动轨迹,得出机器人转动矫形范围为-15°~15°,误差范围为±0.5°,牵伸矫形范围为0~30 mm,误差范围为±0.2 mm,实现了矫形的量化与精准调控,保障了肢体矫形的安全性。

关键词： RCM机构旋量理论机构构型运动学仿真分析

声子晶体对ZnO/41°YX-LiNbO_(3)结构Love波器件性能的影响

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压电与声光 2021年第3期43卷 324-327页

作者：商树林梁苏鹏肖勇兵袁宇鑫王艳南京邮电大学电子与光学工程学院微电子学院江苏南京210046

利用三维有限元法(3D-FEM)分析了Ni柱型声子晶体对(110)ZnO/41°YX-LiNbO_(3)结构Love波器件声学特性(包括相速度、机电耦合系数和质量灵敏度等)的影响。结果表明,Ni柱的引入对所激发Love波性能的影响较大,Love波1阶模式阈值提前(激发1... 详细信息

利用三维有限元法(3D-FEM)分析了Ni柱型声子晶体对(110)ZnO/41°YX-LiNbO_(3)结构Love波器件声学特性(包括相速度、机电耦合系数和质量灵敏度等)的影响。结果表明,Ni柱的引入对所激发Love波性能的影响较大,Love波1阶模式阈值提前(激发1阶模式Love波所需的导波层厚度减小到0.05),机电耦合系数提高了约8%。同时,Ni柱/(110)ZnO/41°YX-LiNbO_(3)结构Love波器件的质量灵敏度也得到改善,其Love波0阶和1阶模式的质量灵敏度较无Ni柱结构Love波器件分别提高了3倍和4倍。该研究结果为利用声子晶体结构实现高频声表面波器件的研制及其应用领域的拓宽提供了理论依据。

关键词：声表面波声子晶体有限元分析机电耦合系数 Love波

三维重建和有限元分析股骨髁上截骨对矫治膝内翻有积极作用

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中国组织工程研究 2022年第6期26卷 858-863页

作者：李硕苏鹏张力吴秋龙胡湘宇来钰梁北京信息科技大学机电工程学院北京市100192 国家康复辅具研究中心附属康复医院骨二科北京市100176

背景:从生物力学方向研究股骨髁上截骨矫治膝内翻的治疗效果,对以截骨方式治疗膝内翻畸形矫治手术的理解具有积极作用。目的:基于CT数据构建股骨髁上截骨手术前后膝关节三维模型,介绍一种可供参考的组织建模方法,通过生物力学分析验证... 详细信息

背景:从生物力学方向研究股骨髁上截骨矫治膝内翻的治疗效果,对以截骨方式治疗膝内翻畸形矫治手术的理解具有积极作用。目的:基于CT数据构建股骨髁上截骨手术前后膝关节三维模型,介绍一种可供参考的组织建模方法,通过生物力学分析验证方法的可行性及股骨髁上截骨的积极作用。方法:随机选取1例股骨髁上截骨患者手术前后的CT数据,基于图像分割建立膝关节骨骼模型,基于轮廓延展建立膝关节间半月板假体和主要韧带的三维模型,经网格划分、材料定义后,以同等工况(1 000 N,下肢力线方向)施加载荷,对手术前后模型进行有限元仿真分析,与前期学者研究结果对比验证建模方法的可行性,研究手术前后膝关节胫骨近端的应力差值和应力峰值点随时间的受力变化情况。结果与结论:(1)术后胫骨内侧最大接触应力为2.334 MPa,胫骨外侧最大接触应力为2.819 MPa,与前期研究比较差异,验证了模型的有效性及建模方法的可行性;(2)测得术前胫骨可承受最大应力(7.085 MPa)远大于术后胫骨可承受最大应力(2.819 MPa),同时伴随时间的变化,术前胫骨应力集中情况明显,术后胫骨应力集中得到改善;(3)结果表明,股骨髁上截骨对矫治膝内翻具有积极作用。

关键词：图像分割股骨髁上截骨术网格划分有限元仿真接触应力有效性

抗弯承载力加固计算中抗拉强度利用系数变化规律研究

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建筑结构 2022年第S2期52卷 1845-1849页

作者：宋彧苏鹏积承(浙江)工程设计有限公司杭州310023 杭州宏诺建筑设计咨询有限公司杭州310012

对使用钢板和CFRP进行抗弯承载力加固设计中的抗拉强度利用系数进行了研究,考虑了以下3种情况:1)分别按使用钢板和CFRP对楼面梁进行加固设计;2)分别按矩形梁与T形梁对楼面梁进行加固设计;3)分别按使用钢板和CFRP对楼板进行加固设计。在... 详细信息

对使用钢板和CFRP进行抗弯承载力加固设计中的抗拉强度利用系数进行了研究,考虑了以下3种情况:1)分别按使用钢板和CFRP对楼面梁进行加固设计;2)分别按矩形梁与T形梁对楼面梁进行加固设计;3)分别按使用钢板和CFRP对楼板进行加固设计。在上述3种情况的基础上,又研究了混凝土抗压强度和梁高的变化对抗拉强度利用系数计算结果的影响,总结了变化规律,分析了变化的原因,并给出了可不考虑抗拉强度折减的加固后截面综合配筋率界限值。通过研究,得到以下结论:1)其他条件不变时,钢板比CFRP更容易充分发挥抗拉强度;2)其他条件不变时,梁高(板厚)越大,ψ_(f)=1.0对应的截面综合配筋率界限值越小;3)其他条件不变时,构件的混凝土强度越高,ψ_(f)=1.0对应的截面综合配筋率界限值越大;4)T形截面比矩形截面更有利于充分发挥加固材料的抗拉强度;5)使用粘贴钢板对楼板进行抗弯承载力加固时,通常可直接按ψ_(sp)=1.0进行计算。

关键词：抗弯承载力加固钢板 CFRP 抗拉强度利用系数变化规律

NtLTP2基因在烟草根系发育中的功能分析

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烟草科技 2023年第6期56卷 1-7页

作者：段史江陈小龙梁周虹王占伟程小强苏鹏飞李亚纯谢天琪韩助君杨永锋江西省烟草公司吉安市公司江西省吉安市343009 河南中烟工业有限责任公司技术中心郑州市450016 江西中烟工业有限责任公司南昌市330096

为阐明烟草NtLTP2基因在烟草生长发育中的功能,以云烟87为试验材料,克隆了NtLTP2基因的编码区和启动子序列,分别对其进行生物信息学预测、启动子组织驱动特性分析,以及基因功能研究。结果表明NtLTP2基因编码区全长294 bp,编码97个氨基酸... 详细信息

为阐明烟草NtLTP2基因在烟草生长发育中的功能,以云烟87为试验材料,克隆了NtLTP2基因的编码区和启动子序列,分别对其进行生物信息学预测、启动子组织驱动特性分析,以及基因功能研究。结果表明NtLTP2基因编码区全长294 bp,编码97个氨基酸;NtLTP2具备nsLTP2和AAI-LTSS超家族保守域,蛋白质三级结构包含1个由4个α-螺旋组成的脂质疏水腔。烟草NtLTP2为根部优势表达基因,其启动子能够驱动下游基因在烟草根部特异表达。NtLTP2过表达烟草株系的侧根数目约为对照的2倍,根系的总长、总表面积和总体积均显著增加,并且地上部分的生长发育明显优于对照。

关键词：烟草 NtLTP2 启动子根生物信息学基因过表达

手风琴效应对预应力波纹腹板钢-混凝土组合梁抗火性能影响研究

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建筑结构学报 2022年第8期43卷 174-184,208页

作者：周焕廷王峥峥张苏鹏秦晗伍先兴陈志华武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430070 长沙有色冶金设计研究院有限公司湖南长沙410000

由于预应力波纹腹板组合梁的腹板存在显著的手风琴效应,使其受力性能不同于普通平腹板组合梁。为了研究手风琴效应对预应力波纹腹板组合梁抗火性能的影响,采用ABAQUS有限元软件建立了考虑端部约束的预应力波纹腹板组合梁在火灾下的数值... 详细信息

由于预应力波纹腹板组合梁的腹板存在显著的手风琴效应,使其受力性能不同于普通平腹板组合梁。为了研究手风琴效应对预应力波纹腹板组合梁抗火性能的影响,采用ABAQUS有限元软件建立了考虑端部约束的预应力波纹腹板组合梁在火灾下的数值模型,分析了预应力波纹腹板组合梁在高温下的破坏形式、跨中挠度、拉索张力及组合梁轴力等随温度变化的特点。结果表明:高温下波角30°腹板的局部失稳区域大于波角45°和60°组合梁的失稳区域;波高50 mm的组合梁跨中挠度值最小;波高越大,临界状态时腹板局部失稳区域越大;平直段长度50 mm组合梁跨中挠度最小,轴向刚度更大;腹板厚度对波纹腹板组合梁跨中挠度的影响最为显著;轴向约束作用下的组合梁典型破坏形态是梁端负弯矩区腹板和下翼缘发生局部屈曲;不同轴向约束比下,梁的轴向力从压力转变为拉力时温度为691℃;转角约束比对组合梁的影响主要集中在473℃至临界温度阶段;不同转角约束比下,组合梁轴向压力转变为轴向拉力的温度为677℃。

关键词：预应力组合梁波纹腹板手风琴效应有限元分析抗火性能