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盾构隧道开挖诱发邻近桩周土体变形试验研究

人民长江 2025年

作者：范伟亮张孟喜中铁二十局集团有限公司上海大学力学与工程科学学院

针对超大直径隧道开挖时邻近桩基变形观测困难的问题，提出了超大直径隧道侧穿桩基的透明土试验方案，采用熔融石英砂、搭配正十二烷和白油混合溶液作为孔隙溶液配置透明土，并结合光学观测系统及PIV处理系统，对盾构隧道开挖引起的邻... 详细信息

针对超大直径隧道开挖时邻近桩基变形观测困难的问题，提出了超大直径隧道侧穿桩基的透明土试验方案，采用熔融石英砂、搭配正十二烷和白油混合溶液作为孔隙溶液配置透明土，并结合光学观测系统及PIV处理系统，对盾构隧道开挖引起的邻近桩周土体位移变化规律进行分析，获得不同情况下桩周土体位移场。试验结果表明：随着桩隧间距的增大，隧道的开挖对桩基附近的土体扰动会越来越小，当桩隧距离到达1.5倍隧道直径时，桩基所受的影响到达临界值；随着桩长的增大，桩侧土体的竖向位移呈现抛物线形式，先增大后减小；而桩侧土体的水平位移会随着桩长的增大由桩基上部向隧道方向倾斜变为桩基上部和隧道范围内的土体向隧道方向倾斜；开挖面距离桩基越近，开挖对桩周土体位移影响越剧烈。

关键词：透明土超大直径盾构开挖土体位移场侧穿桩基

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■并联机构运动学建模与性能评价

机械工程学报 2025年 330-339页

作者：汪满新李正亮王明昊南京理工大学机械工程学院

研究一种新型五自由度混联机器人的主机构■并联机构运动学建模与性能评价方法，该机构由一条1T2R(T表示移动，R表示转动)空间混合运动链和两条空间无约束主动支链组成。基于位置解析解以及几何约束，建立工作空间的参数化模型并提出任... 详细信息

研究一种新型五自由度混联机器人的主机构■并联机构运动学建模与性能评价方法，该机构由一条1T2R(T表示移动，R表示转动)空间混合运动链和两条空间无约束主动支链组成。基于位置解析解以及几何约束，建立工作空间的参数化模型并提出任务空间/机构体积比指标；采用矢量法建立其解耦雅可比矩阵，进而得出并联机构末端速度与驱动关节速度之间的映射关系，借助矩阵论提出一套可衡量此类机构切向和法向速度传递特性的运动学性能评价指标；在此基础上，研究尺度参数对机构全域运动学性能及任务空间/机构体积比指标的影响规律，并以运动学性能和几何干涉等为约束得出机构尺度参数可行域。最后，通过比对分析验证所提出的■并联机构与著名Tricept机器人和TriMule机器人中的并联机构具有相似的运动学性能，表明■并联机构具有良好的应用前景。

关键词：并联机构运动学建模性能评价

基于Mach-Zehnder结构的模式不敏感硅基热光开关

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中国激光 2025年

作者：骆长亮延凤平郭浩户俊杰北京交通大学电子信息工程学院

提出了一种模式不敏感的热光开关，该光开关由多模干涉耦合器、相移器及S波导级联而成。通过导模激励系数法对多模干涉耦合器进行优化，使其具备模式不敏感的特性。同时对相移器进行优化，也使其具备模式不敏感的特性，TE0、TE1、TE2三... 详细信息

提出了一种模式不敏感的热光开关，该光开关由多模干涉耦合器、相移器及S波导级联而成。通过导模激励系数法对多模干涉耦合器进行优化，使其具备模式不敏感的特性。同时对相移器进行优化，也使其具备模式不敏感的特性，TE0、TE1、TE2三种模式的相位通过热光效应来改变。通过添加空气沟槽以降低功耗，通过仿真，当加热功率为9 mW时，在1550 nm处可实现不小于29 dB的消光比和低于0.88 dB的插入损耗。我们提出的模式不敏感光开关可以同时调制三个模式，适用于模分复用系统。

关键词：光开关模式不敏感模分复用热光效应马赫-曾德尔

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煤热解中甲烷和乙烯激光光谱在线检测

中国激光 2025年

作者：李凯亮孟星星王庚乾宫廷田亚莉和小虎郭古青邱选兵李传亮太原科技大学应用科学学院山西省精密测量与在线检测装备工程研究中心

甲烷和乙烯是煤化工中煤热解重要产物，其热解演化机理对于理解煤炭的热分解过程、优化燃料利用效率以及减少有害气体排放具有重要意义。本文结合可调谐半导体激光吸收光谱技术、波长调制和时分复用技术研制了一款能够同时检测甲烷和乙... 详细信息

甲烷和乙烯是煤化工中煤热解重要产物，其热解演化机理对于理解煤炭的热分解过程、优化燃料利用效率以及减少有害气体排放具有重要意义。本文结合可调谐半导体激光吸收光谱技术、波长调制和时分复用技术研制了一款能够同时检测甲烷和乙烯浓度的在线监测装置，并成功应用于煤热解过程的气体分析。激光光源采用中心波长分别为1653 nm和1620nm的分布反馈式激光器（DFB），激光通入光程为15m的Herriott型高温多光程池，结合硬件电路和相应的软件程序，实现了对甲烷和乙烯光谱信号的调制、解调及浓度反演。通过不同浓度的标准气体对系统标定得到了0.999和0.998的线性拟合度。对200×10-6mol/mol和100×10-6mol/mol的CH4和C2H4标准气体进行1000 s持续测量，得到CH4和C2H4的最大浓度波动分别为2×10-6mol/mol和6×10-6mol/mol,标准差分别为0.7和2.1，对测量结果进行Allan方差分析得到0.025×10-6mol/mol（甲烷）和0.133×10-6mol/mol（乙烯）的最低检测极限。通过对氮气和浓度为200×10-6mol/mol的甲烷标准气体切换测量，得到了装置的动态响应时间为17.8 s。最后对山东烟煤进行煤热解气体检测，得到了甲烷和乙烯气体浓度的释放曲线，并且通过改变实验的升温速率、煤样粒径以及氧气浓度探究了浓度释放曲线与实验条件的关系，得到了两种气体在煤热解时的释放规律，为煤热解工艺的优化和气体排放控制提供了重要的数据支持和技术参考。

关键词：可调谐半导体激光吸收光谱技术煤热解波长调制时分复用在线检测

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高温冻土双屈服面统一本构模型及其验证

岩土工程学报 2025年第1期47卷 135-143页

作者：王涛凡红王康任周国庆王亮亮中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 深圳市城市公共安全技术研究院有限公司城市安全风险监测预警应急管理部重点实验室广东深圳518023 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 深圳市城市公共安全技术研究院有限公司深圳市城市灾害数字孪生重点实验室广东深圳518023

高温冻土本构模型是准确计算冻土体应力与变形的关键。基于修正剑桥模型及双屈服面理论,考虑高温冻土黏聚力及内摩擦角的影响,以整体变形ε_v-lnp曲线描述试样变形特征,采用应力路径相关因子修正当前屈服面及参考屈服面硬化参量,建立了... 详细信息

高温冻土本构模型是准确计算冻土体应力与变形的关键。基于修正剑桥模型及双屈服面理论,考虑高温冻土黏聚力及内摩擦角的影响,以整体变形ε_v-lnp曲线描述试样变形特征,采用应力路径相关因子修正当前屈服面及参考屈服面硬化参量,建立了一个高温冻土双屈服面统一本构模型。结合弹塑性理论推导获得了应力应变关系的增量形式,给出了模型参数的含义与简便确定方法,定义了反映高温冻土当前状态的固结参数及潜在强度,剖析了其与硬化参量之间的相互依赖、相互制约动态循环关系,分析了整个应力路径中的模型状态演化过程,利用试验数据对构建的本构模型进行了验证,结果表明提出的本构模型能够很好地预测高温冻土在常规三轴应力路径下的应力应变行为。

关键词：冻土冻土力学强度变形本构模型

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动态摆角测量的单目非标定方法

电子测量与仪器学报 2025年

作者：非正亮李佳田何烽昆明理工大学国土资源工程学院

动力控制工程实现消摆需精确测量摆角，而双目摆角测量方法精度依赖相机标定结果，相机位置变化会对测量结果产生偏差，且难以高效稳定地测量。为解决以上问题，提出一种单目非标定测量方法。首先，连续捕捉目标图像，结合卡尔曼滤波颜... 详细信息

动力控制工程实现消摆需精确测量摆角，而双目摆角测量方法精度依赖相机标定结果，相机位置变化会对测量结果产生偏差，且难以高效稳定地测量。为解决以上问题，提出一种单目非标定测量方法。首先，连续捕捉目标图像，结合卡尔曼滤波颜色空间转换法定位标记点位置。其次，基于交比进行坐标转换，与初始位置对比，由三角变换算出实时摆角。最后，应用高斯与均值结合的滤波方法进行平滑处理，并与姿态传感器结果对比验证。实验结果为：在变速、匀速两种运动状态下与双目方法的对比表明，变速运动状态下最大摆角为1.871°，同时刻与传感器的最大角度误差为0.184°，相较于双目方法精度提高了0.018°；匀速运动状态下最大摆角为3.075°，与传感器的最大角度误差为0.259°，相较于双目方法精度提高了0.021°，计算效率提高了133.3%。相机位置发生偏差用标定方法计算出的值与传感器最大角度误差超过0.5°，非标定方法不高于0.3°，能有效消除偏差实现动态摆角的准确测量。

关键词：单目视觉动态摆角标记点检测相机标定滤波平滑

1993—2022年间黑潮延伸体及黑潮与亲潮交汇区水文特性年代际至长期变化

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海洋科学进展 2025年

作者：张俊程灵巧魏永亮刘必林上海海洋大学海洋科学学院自然资源部海洋生态监测与修复技术重点实验室

大尺度大气强迫驱动了黑潮延伸体（Kuroshio Extension, KE）系统的年代际至长期变化。其中，研究长期变化趋势对认识KE系统如何响应全球气候变化具有重要意义。本文基于1993—2022年期间的卫星遥感数据，对比分析了2010年前后两个时期K... 详细信息

大尺度大气强迫驱动了黑潮延伸体（Kuroshio Extension, KE）系统的年代际至长期变化。其中，研究长期变化趋势对认识KE系统如何响应全球气候变化具有重要意义。本文基于1993—2022年期间的卫星遥感数据，对比分析了2010年前后两个时期KE系统和黑潮-亲潮交汇区（Kuroshi-Oyashio Confluence,KOC）区域的热、动力特征及中尺度涡旋变化，同时结合横跨北太平洋的海面风场及海表面异常信号讨论了北太平洋大尺度海表动力异常与KE-KOC区域变化之间的对应关系。结果表明，2010年之前，KE系统主要由两个时间跨度长、强度较强的不稳定态主导。不稳定时期，更多的反气旋式涡旋向北分离，将KE区域的海表信号传递给KOC区域。在2010年之后，KE系统的长期变化特征占主导地位，主要表现为KE流轴整体北移，对应海表面温度异常（Sea Surface Temperature Anomaly, SSTA）和海表面高度异常（Sea Level Anomaly, SLA）整体升高，KE上游两个曲流附近的海表地转流东向分量变平缓、南向分量减弱。这期间KOC区域的SSTA和SLA也存在类似变化。2010年之后在北太平洋中纬度负的风应力旋度异常驱使下，太平洋十年涛动（Pacific Decadal Oscillation, PDO）的负相位开始占主导，对应北太平洋中部海表面高度和海表面温度（Sea Surface Temperature, SST）出现显著正异常。该海洋信号传递到西北太平洋，主导KE-KOC区域的水文特性变化。2010年往后的差异性长期变化仍需在更长时间尺度上进行验证，这也为未来的黑潮延伸体区域模型预测提供了有效参考。

关键词：黑潮延伸体黑潮-亲潮交汇区水文特性年代际变化长期变化

基于二氧化铈/羟基氧化铁纳米酶的比色分析法快速检测泡椒凤爪中过氧化氢

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食品科学 2025年第1期46卷 166-175页

作者：岳晓月闫曙亮符龙赵电波郑州轻工业大学食品与生物工程学院河南郑州450001 冷链食品加工与安全控制教育部重点实验室河南郑州450001 河南省冷链食品质量安全控制重点实验室河南郑州450001

采用水热法合成二氧化铈(CeO_(2))修饰的羟基氧化铁(FeOOH),得到纳米材料CeO_(2)/FeOOH。CeO_(2)/FeOOH具有类过氧化物酶活性,可以催化过氧化氢(H_(2)O_(2))分解产生羟自由基(·OH)和超氧阴离子自由基(O2-·),将3,3’,5,5’-四甲基联苯... 详细信息

采用水热法合成二氧化铈(CeO_(2))修饰的羟基氧化铁(FeOOH),得到纳米材料CeO_(2)/FeOOH。CeO_(2)/FeOOH具有类过氧化物酶活性,可以催化过氧化氢(H_(2)O_(2))分解产生羟自由基(·OH)和超氧阴离子自由基(O2-·),将3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(3,3’,5,5’-tetramethylbenzidine,TMB)氧化为蓝色的氧化TMB(oxidized TMB,ox-TMB)。基于此,构建基于CeO_(2)/FeOOH纳米酶的H_(2)O_(2)比色传感器。结果表明:该比色传感器对H_(2)O_(2)显示出高灵敏度响应,检测限为3.92μmol/L,检测范围为10~1000μmol/L。此外,该传感器可用于泡椒凤爪中H_(2)O_(2)的快速检测,其中,H_(2)O_(2)加标回收率为90.59%~93.42%,相对标准偏差≤4.25%,具有灵敏、准确、快速和简便等优势。

关键词：泡椒凤爪过氧化氢快速检测比色法纳米酶

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微生物降解二甲酰亚胺类杀菌剂研究进展

微生物学通报 2025年

作者：许妍胡凯弟李琴刘书亮四川农业大学食品学院

二甲酰亚胺类杀菌剂具有高效、广谱等特性，对多种果蔬真菌性病害具有较好的防治效果。但该类杀菌剂半衰期较长，且具有内分泌干扰活性，其残留给生态系统和食品安全带来严重危害。利用微生物及其酶降解农产品和环境中农药残留是有效方... 详细信息

二甲酰亚胺类杀菌剂具有高效、广谱等特性，对多种果蔬真菌性病害具有较好的防治效果。但该类杀菌剂半衰期较长，且具有内分泌干扰活性，其残留给生态系统和食品安全带来严重危害。利用微生物及其酶降解农产品和环境中农药残留是有效方法之一。本文概述了二甲酰亚胺类杀菌剂的基本性质和危害，以及农产品中的残留现状，综述了微生物降解二甲酰亚胺类杀菌剂的研究进展，重点阐述了降解微生物种类及其降解途径。最后，对利用酶及基因工程技术修复二甲酰亚胺类杀菌剂研究方向进行了展望，以期为二甲酰亚胺类杀菌剂的污染防控提供研究思路。

关键词：杀菌剂残留生物降解降解途径水解酶