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扰动诱发高应力岩石动力响应及岩爆灾变机制

中国有色金属学报 2024年

作者：蔡鑫陈立业周子龙王运敏代碧波程传清黄英华长沙矿山研究院有限责任公司金属矿山安全技术国家重点实验室中南大学资源与安全工程学院中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司金属矿山安全与健康国家重点实验室

为揭示深部矿山岩爆发生机制，以硬质红砂岩为研究对象，利用岩石动静组合加载试验系统开展了无轴向静压及4个轴压条件下的不同入射能冲击试验，获得了纯动载及动静组合加载下岩样的力学行为与破坏特征。结果表明：试样最终形态分为完... 详细信息

为揭示深部矿山岩爆发生机制，以硬质红砂岩为研究对象，利用岩石动静组合加载试验系统开展了无轴向静压及4个轴压条件下的不同入射能冲击试验，获得了纯动载及动静组合加载下岩样的力学行为与破坏特征。结果表明：试样最终形态分为完整、轴向劈裂、表面剥离、即时型粉碎和滞后型粉碎5类，其中表面剥离和滞后型粉碎2类破坏模式表现出“岩爆”特征，即I型应力-应变曲线、峰后释放能量、岩石自身静应变储能驱动碎片弹射、明显压剪破坏面；根据碎片弹射与动力加载的相对时间，进一步将表面剥离与滞后型粉碎破坏分别对应深地工程中的“即时型”和“滞后型”岩爆；动力扰动是岩爆的关键诱发因素，触发岩爆的临界扰动能随轴压比升高而逐渐降低。

关键词：岩爆动静组合加载深部高应力动力扰动破坏模式临界扰动能

基于矿柱失稳风险分析的采空区关键矿柱重定义与辨识

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岩石力学与工程学报 2024年第1期43卷 216-225页

作者：蔡鑫黄涯帅周子龙袁纪锋臧海智陈璐黄英华付俊王运敏中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司金属矿山安全与健康国家重点实验室安徽马鞍山243000 长沙矿山研究院有限责任公司金属矿山安全技术国家重点实验室湖南长沙410012 中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司云南昆明650051

采空区大规模坍塌是地下矿山典型灾害之一,采空区内关键矿柱失稳是其发生的重要诱因。为精准辨识采空区内的关键矿柱,基于采空区矿柱群连锁失稳机制与风险理论,完善采空区关键矿柱基本概念,并创新提出一种基于矿柱失稳风险分析的关键矿... 详细信息

采空区大规模坍塌是地下矿山典型灾害之一,采空区内关键矿柱失稳是其发生的重要诱因。为精准辨识采空区内的关键矿柱,基于采空区矿柱群连锁失稳机制与风险理论,完善采空区关键矿柱基本概念,并创新提出一种基于矿柱失稳风险分析的关键矿柱识别方法,主要包含以下步骤:(1)通过现场调研或经验估计,获得采空区矿柱强度分布特征,进而构建采空区矿柱强度概率密度函数;(2)引入应力扩散最大距离公式,计算各矿柱承载应力,从而获得各矿柱的失稳概率;(3)假定任意矿柱率先失稳,通过矿柱应力动态更新迭代方法,计算单矿柱失稳诱发柱间应力传递与矿柱群系统失稳特征;(4)利用采空区矿柱群承载面积损失率指标定量表征单矿柱失稳致灾性(单矿柱失稳诱发采空区坍塌灾害的严重程度);(5)联合矿柱失稳概率及其致灾性,确定各矿柱失稳风险值,取失稳风险值最高矿柱为采空区关键矿柱。将提出方法应用于Fetr6矿区进行验证,结果表明,该方法所需参数较易获取,计算过程简单,物理意义明确,较传统安全系数法结果更科学、合理,有望在实际工程中取得广泛应用。

关键词：采矿工程采空区地下矿柱群连锁坍塌关键矿柱失稳概率失稳致灾性风险评估

鼓膜软骨塑形器在耳内镜下Ⅰ型鼓室成形术中的应用及疗效分析

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临床耳鼻咽喉头颈外科杂志 2024年第2期38卷 117-121页

作者：金毅贺楚峰蔡鑫章吴学文蒋璐吴丽莎吴宏刘畅宋剑梅凌云中南大学湘雅医院耳鼻咽喉头颈外科耳鼻咽喉重大疾病湖南省重点实验室国家老年疾病临床医学研究中心(湘雅医院) 长沙410008

目的:研究运用鼓膜软骨塑形器塑形软骨在耳内镜下Ⅰ型鼓室成形术中的可行性和疗效。方法:通过高分辨率CT(HRCT)影像学测量鼓膜尺寸设计制造一种鼓膜软骨塑形器,用于裁剪和塑形软骨以修补鼓膜。选取2019年8月-2021年10月中南大学湘雅医... 详细信息

目的:研究运用鼓膜软骨塑形器塑形软骨在耳内镜下Ⅰ型鼓室成形术中的可行性和疗效。方法:通过高分辨率CT(HRCT)影像学测量鼓膜尺寸设计制造一种鼓膜软骨塑形器,用于裁剪和塑形软骨以修补鼓膜。选取2019年8月-2021年10月中南大学湘雅医院耳鼻咽喉头颈外科66例(72耳)慢性化脓性中耳炎患者应用此软骨塑形器在耳内镜下完成Ⅰ型鼓室成形术,术后对鼓膜愈合情况、听力恢复效果等进行观察。术后随访3~24个月,平均9个月。采用SPSS 26.0软件对数据进行统计学分析。结果:根据影像测量鼓膜紧张部宽为(8.60±0.20)mm、高为(8.64±0.19)mm,设计内径8.60 mm的圆筒状软骨塑形器。用鼓膜软骨塑形器塑形的软骨软骨膜复合物行鼓室成形术后,鼓膜愈合率为100%;术前平均气骨导差为(23.10±7.33)dB,术后1个月平均气骨导差缩小为(16.80±6.10)dB,差异有统计学意义(t=7.831,P<0.05);术后3个月平均气骨导差为(14.30±6.40)dB较术后1个月进一步缩小,差异亦有统计学意义(t=6.630,P<0.05)。结论:鼓膜软骨塑形器塑形软骨在耳内镜下鼓室成形术中应用简便、稳定、可靠,可以减少移植物软骨处理时间,提高手术效率,术后鼓膜形态和功能恢复好。

关键词：鼓膜软骨塑形器鼓室成形术耳内镜手术软骨

全过程管理视角下的城市低碳生产效率研究——以我国36个重点城市为例

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现代城市研究 2024年第1期39卷 16-21页

作者：鲍海君郭奚晨蔡鑫羽郭洋詹鹏浙大城市学院国土空间规划学院浙大城市学院国土空间规划研究院自然资源部碳中和与国土空间优化重点实验室杭州湾研究中心杭州市西站枢纽开发有限公司办公室杭州市西站枢纽开发有限公司第一党支部

在全球气候变化的背景下,城市低碳建设成为实施可持续发展战略中的关键一环,提升城市生产效率可以从源头帮助城市降低碳排放,从而实现节能减排。文章在PDCA循环管理法的基础上引入结果(Outcome)环节,构建了包含规划、实施、检查、结果... 详细信息

在全球气候变化的背景下,城市低碳建设成为实施可持续发展战略中的关键一环,提升城市生产效率可以从源头帮助城市降低碳排放,从而实现节能减排。文章在PDCA循环管理法的基础上引入结果(Outcome)环节,构建了包含规划、实施、检查、结果、反馈(PDCOA)的全过程管理框架,形成城市低碳生产效率评价指标体系。研究对比了我国36个重点城市的生产效率水平,结果表明目前我国城市在低碳建设中的生产效率水平整体较低,得分均值为51.74分(总分为100分)。从环节视角分析,实施环节得分最高,反馈环节得分最低。从区域视角分析,短板环节与城市定位及类型相关联,建议在推进技术创新的同时,应针对不同城市类型制定具有针对性的政策。文章旨在从全过程管理视角出发,评价城市在低碳建设过程中的生产效率水平,为我国低碳城市的高效建设提供新视角,并为城市的可持续发展指明下一步努力方向。

关键词：城市低碳建设城市生产效率 PDCA 诊断指标体系

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湖北省水稻产能提升路径探析

中国农技推广 2024年第4期40卷 9-11页

作者：蔡鑫李忠正曹鹏孙阳湖北省农业技术推广总站湖北武汉430070

水稻是湖北省第一大主粮作物,水稻产能是影响本省完成粮食产能提升目标的关键因素。本文通过深刻剖析湖北省水稻生产现状及存在的问题短板,针对性提出相关对策建议,以期为加快构建更具竞争力的水稻生产体系,为保障全国粮食安全作出湖北... 详细信息

水稻是湖北省第一大主粮作物,水稻产能是影响本省完成粮食产能提升目标的关键因素。本文通过深刻剖析湖北省水稻生产现状及存在的问题短板,针对性提出相关对策建议,以期为加快构建更具竞争力的水稻生产体系,为保障全国粮食安全作出湖北贡献。

关键词：湖北水稻产能提升探析

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基于机器视觉的智能垃圾分类车开发与设计

科技与创新 2024年第3期 42-45页

作者：王富城蔡鑫邱波王诚廖娟西南交通大学希望学院四川成都610400

垃圾分类是减少垃圾积累、有效进行环境治理的重要前提。然而,当前中国主要依靠小规模资源回收的个体户和垃圾处理单位的工作人员进行二次分类,仅依靠人力完成高重复性的垃圾分类任务,分类准确率和效率都难以得到保证,甚至可能导致人体... 详细信息

垃圾分类是减少垃圾积累、有效进行环境治理的重要前提。然而,当前中国主要依靠小规模资源回收的个体户和垃圾处理单位的工作人员进行二次分类,仅依靠人力完成高重复性的垃圾分类任务,分类准确率和效率都难以得到保证,甚至可能导致人体受伤。研究可以代替人工进行垃圾分类的机械设备具有重要的社会意义和实用价值。为此,结合垃圾分类设计了一种基于机器视觉的自动化垃圾分类车,该机械设备经过学习算法后不仅实现了移动化、高效化、智能化处理生活垃圾,还有助于降低回收成本、提高回收效率,对生态文明建设和可持续发展战略具有重要意义。

关键词：垃圾分类机器视觉高效化智能化

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基于人工蜂群算法的机器人运动学参数标定

机械工程师 2024年第3期 44-46,51页

作者：蔡鑫宇赵铁军沈阳工业大学机械工程学院沈阳110027

为了提高机器人的绝对定位精度,针对经典的D-H模型,使用修正的MD-H模型来描述IRB 120型机器人的运动模型,避免了运动过程中出现的奇异现象。对末端位置测量采用的方法是单目视觉测量,由于传统的位置误差模型需要计算出机器人基坐标系和... 详细信息

为了提高机器人的绝对定位精度,针对经典的D-H模型,使用修正的MD-H模型来描述IRB 120型机器人的运动模型,避免了运动过程中出现的奇异现象。对末端位置测量采用的方法是单目视觉测量,由于传统的位置误差模型需要计算出机器人基坐标系和测量坐标系之间的转换矩阵,故采用距离误差模型,可消除坐标系转换所带来的误差。此外,针对最小二乘法容易陷入局部寻优、结果不稳定的问题,提出了人工蜂群算法(ABC)求解高维非线性方程组,对两种方法进行对比。结果表明,人工蜂群算法优于最小二乘法,且使机器人的距离误差精度提高了54.97%。

关键词： MD-H模型距离误差模型运动学标定人工蜂群

燃料电池-锂电池混合供电系统的无源控制策略及参数设计方法

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电工技术学报 2024年第2期39卷 580-594页

作者：敖文杰陈家伟陈杰陈鹏伟重庆大学自动化学院重庆400044 南京航空航天大学自动化学院南京211106

多源混合供电技术可有效地利用不同供电单元性能,在电气化交通系统中得到广泛应用。然而,随着越来越多的恒功率特性及强脉动特性负载接入供电系统,系统的稳定性难以得到保证。针对传统线性控制方法难以保证系统的大信号稳定性,而现有非... 详细信息

多源混合供电技术可有效地利用不同供电单元性能,在电气化交通系统中得到广泛应用。然而,随着越来越多的恒功率特性及强脉动特性负载接入供电系统,系统的稳定性难以得到保证。针对传统线性控制方法难以保证系统的大信号稳定性,而现有非线性控制的研究仍缺乏兼顾稳定性和动态性能的控制参数设计方法的问题,该文对燃料电池-锂电池混合供电系统设计基于无源控制和扩张高增益状态观测器的复合控制方法,并对控制器和观测器参数进行了设计,有效地保证了系统的动静态性能。在实验室搭建一套额定功率为3 kW的燃料电池-锂电池混合供电系统实验平台进行测试,结果验证了所提控制策略和参数设计方法的有效性和正确性。

关键词：无源控制参数设计扩张高增益状态观测器混合供电系统

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江西省耕地面源污染时空特征及脱钩关系研究

江西科学 2024年第1期42卷 77-84页

作者：彭锦臣肖蔚蔡鑫东华理工大学地球科学学院南昌330013

为江西省的耕地面源污染治理提供科学参考,以江西省84个县(区)为研究对象,分析了2010—2020年化肥施用强度和畜禽粪尿排放强度的耕地面源污染时空特征,并探究了农业生产(粮食产量、肉类产量)与耕地面源污染(化肥施用总量、畜禽粪尿排放... 详细信息

为江西省的耕地面源污染治理提供科学参考,以江西省84个县(区)为研究对象,分析了2010—2020年化肥施用强度和畜禽粪尿排放强度的耕地面源污染时空特征,并探究了农业生产(粮食产量、肉类产量)与耕地面源污染(化肥施用总量、畜禽粪尿排放总量)的脱钩关系。结果表明,时间上,2010—2020年江西省耕地面源污染状况有所减轻,化肥施用总量和畜禽粪尿排放总量均呈先增后减的趋势,且均在2015年达到最大值,分别为143.58×10^(4)t和8474.26×10^(4)t,之后持续下降;空间上,江西省耕地面源污染表现出明显的空间差异性,化肥施用强度较高的地区主要分布在南部和中部,畜禽粪尿排放强度较高的地方集中分布在南部、西部和中部,且呈现聚集的态势;江西省粮食产量与化肥施用量之间多次出现弱脱钩关系,有着从弱脱钩向强脱钩方向发展的趋势;肉类产量与畜禽粪排放总量之间以弱脱钩类型居多,有从弱脱钩转向弱负脱钩的发展趋势,表明江西省的畜禽养殖面源污染防治任务仍很艰巨。

关键词：耕地面源污染农业生产脱钩关系江西省