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基于能量转换原理的小天体多节点柔性着陆器控制方案

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中国科学:物理学力学天文学 2025年

作者：柴敬轩梅杰龚有敏郭许发马广富吴伟仁哈尔滨工业大学(深圳)空天科技学院哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院

由于小天体引力场不规则且微弱,常规着陆器在着陆时往往会面临弹跳问题,近期学界提出一种多节点柔性着陆器,有望解决着陆弹跳问题.但是新设计也带来了新的挑战,多节点柔性着陆器的多节点在柔性材料包覆下的控制问题就是其中之一.为解决... 详细信息

由于小天体引力场不规则且微弱,常规着陆器在着陆时往往会面临弹跳问题,近期学界提出一种多节点柔性着陆器,有望解决着陆弹跳问题.但是新设计也带来了新的挑战,多节点柔性着陆器的多节点在柔性材料包覆下的控制问题就是其中之一.为解决该问题,首先基于port-Hamilton (pH)系统建立了多节点柔性着陆器的动力学模型.考虑到节点在柔性体内的运动实际上是一种动能与弹性势能的转换,因此从能量平衡的角度出发提出了节点构型控制器.为使每个节点的下降轨迹符合着陆约束,提出了节点跟踪虚拟中心的控制框架,并以ZEM/ZEV的最优反馈制导律为例构建虚拟中心轨迹,进一步设计各节点对虚拟中心的跟踪控制器,然后根据Lyapunov理论证明了所提出控制器的稳定性.最后,以多节点柔性着陆器从悬停点到着陆目标点为场景构建仿真实验,仿真结果表明所提出的控制器具有良好的跟踪能力和构型控制能力,进一步通过蒙特卡罗实验验证了所提控制器的鲁棒性与适用性.

关键词：小天体附着多节点柔性着陆器 port-Hamilton系统跟踪控制构型控制

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喷印金属微滴撞击粗糙表面的分子动力学模拟

原子与分子物理学报 2025年第4期42卷 73-80页

作者：苏仁健陈小勇游自浩桂林电子科技大学机电工程学院桂林541004 广西制造系统与先进制造技术重点实验室桂林541004

研究金属微滴撞击固体表面的行为对预测微滴形态和实现高精度的喷印制造具有重要的意义.然而,由于微纳尺度下金属微滴撞击实验的难以开展,目前涉及金属微滴撞击粗糙表面的形态变化和热毛细效应机理尚不清楚.本文采用分子动力学模拟研究... 详细信息

研究金属微滴撞击固体表面的行为对预测微滴形态和实现高精度的喷印制造具有重要的意义.然而,由于微纳尺度下金属微滴撞击实验的难以开展,目前涉及金属微滴撞击粗糙表面的形态变化和热毛细效应机理尚不清楚.本文采用分子动力学模拟研究了镓铟微滴撞击粗糙表面的动态行为,定量分析了撞击速度、粗糙结构和不同温度对微滴撞击行为的影响.结果表明:随着撞击速度的提高,微滴先后呈现沉积、弹跳和破碎飞溅三种模式,且微滴的最大铺展因子与韦伯数呈幂函数关系.此外,通过修饰基底粗糙结构发现,结构间距或高度的变化对微滴的弹跳行为存在不同的影响机制,可以有效促使或抑制微滴的弹跳行为.最后,分析得出随着温度的提高,微滴的铺展直径会变大,产生的黏性耗散也会增大.研究结果对金属微滴撞击行为的有效预测提供了理论基础.

关键词：金属微滴撞击粗糙基底分子动力学

铝离子絮凝剂对微生物加固砂土效果的影响试验研究

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土木与环境工程学报（中英文） 2025年第1期47卷 71-79页

作者：卫仁杰彭劼许鹏旭李亮亮河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室南京210098

灌注次数过多制约了微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)在实际工程中的应用。为了减少灌注次数、提高胶结效率,提出一种MICP加固强化方法,即在胶结液中添加铝离子絮凝剂,以提高MICP加固速率和增强加固效果。开展MICP砂柱试验,在胶结液中加入不... 详细信息

灌注次数过多制约了微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)在实际工程中的应用。为了减少灌注次数、提高胶结效率,提出一种MICP加固强化方法,即在胶结液中添加铝离子絮凝剂,以提高MICP加固速率和增强加固效果。开展MICP砂柱试验,在胶结液中加入不同浓度AlCl3·6H2O进行灌注试验,然后测试加固砂柱碳酸钙含量及无侧限抗压强度(UCS)。在水溶液试验中,观察不同溶液条件下沉积物生成情况及溶液的pH值变化,并通过XRD、SEM试验研究铝离子絮凝剂对沉积碳酸钙的成分及形态的影响。结果表明:与常规方法的对照组比较,胶结液中加入适量铝离子絮凝剂,灌注3次后砂柱即可形成有强度的固结体,灌注5次后砂柱无侧限抗压强度可达到1.7MPa,而常规对照组达到相同的强度需要灌注9次。铝离子絮凝剂的掺入有效减少了MICP灌注处理次数,对实际应用有重要意义。

关键词：微生物诱导碳酸钙沉淀铝离子絮凝剂无侧限抗压强度砂土加固

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一种用于核素识别的序贯贝叶斯方法

核电子学与探测技术 2025年

作者：曹仁龙李孝哲黄亭璋彭文佳栾鸿宇张迪成都理工大学地学核技术四川省重点实验室

在一般的核事故中，放射源丢失的占比是最高的，因此为了确保人员的安全以及做到对放射源的快速寻找，在很多的公共场合以及核应急事故中都需要对放射性物质进行快速有效的识别。本文阐述了一种放射性核素快速识别的方法，以贝叶斯方法... 详细信息

在一般的核事故中，放射源丢失的占比是最高的，因此为了确保人员的安全以及做到对放射源的快速寻找，在很多的公共场合以及核应急事故中都需要对放射性物质进行快速有效的识别。本文阐述了一种放射性核素快速识别的方法，以贝叶斯方法为基础建立二元假设模型，通过筛选符合粒子能量的粒子事件，将粒子事件的能量带入全能峰模型中，通过粒子群算法求得参数估计值，最终通过序贯检测得到核素识别结果。通过实验模拟与对比分析验证了该方法的可行性。模拟结果显示，当放射源与探测器之间的距离增加时，检出的时间随着距离的增加而增加，当137Cs距离探测器70 cm，60Co距离170 cm时，通过序贯检测显示核素不存在，符合实际情况。本文论述方法与常见寻峰法进行对比，当137Cs距离探测器50 cm时利用本文论述方法能在6 s时间内识别核素，当60Co距离探测器130 cm时能在5 s时间内识别核素，而常见的寻峰法在相同距离和时间段内没办法形成完整的全能峰。

关键词：核应急核素识别贝叶斯方法粒子群算法序贯检测

塔额盆地包蛋冬小麦干物质积累、产量和水分利用效率对滴灌量的响应

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麦类作物学报 2025年

作者：杨浩李盈奎薛丽华章建新孙诗仁刘斌蒋鹏程邢俊刚新疆农业大学农学院额敏县气象局新疆农业科学院粮食作物研究所

为探明包蛋冬小麦干物质积累、产量和水分利用效率对滴灌量的响应规律,以小麦品种新冬18号为供试材料,于2021—2023年通过田间随机区组试验,设置1 800 m3·hm-2（W1）、2 250 m3·hm-2（W2）、2 700 m3·hm-2（W3）、3 150 m3·hm-2（W... 详细信息

为探明包蛋冬小麦干物质积累、产量和水分利用效率对滴灌量的响应规律,以小麦品种新冬18号为供试材料,于2021—2023年通过田间随机区组试验,设置1 800 m3·hm-2（W1）、2 250 m3·hm-2（W2）、2 700 m3·hm-2（W3）、3 150 m3·hm-2（W4）和3 600 m3·hm-2（W5）五个滴灌量处理,系统分析了不同滴灌量下包蛋冬小麦土壤含水量、叶面积指数（LAI）、干物质积累量、水分利用效率及产量的差异。结果表明,增加滴灌量主要增加0～40 cm土层含水量,减少40～100 cm土壤贮水消耗量,增加田间总耗水量,降低土壤耗水量及降水占总耗水量的比率,同时增加包蛋冬小麦LAI、总光合势和干物质积累量、花后干物质积累量及其对产量的贡献率,最终提高产量和水分利用效率,大幅度降低灌水利用效率。W5处理的最大LAI、总光合势、干物质总积累量、花后干物质积累量及产量分别比W1处理平均增加18.65%、55.2%、28.6%、27.2%、51.6%。这说明增加滴灌量的增产作用主要归因于促进包蛋冬小麦光合物质生产和积累,尤其是花后光合物质积累,提高穗数和千粒重。两年均以滴灌量W4和W5处理的产量和水分利用效率较高。综合考虑产量和水分利用效率,塔额盆地包蛋冬小麦适宜滴灌量为2 700～3 150 m3·hm-2。

关键词：滴灌量包蛋冬小麦水分利用效率产量干物质积累

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蚯蚓堆肥及其温室气体排放研究进展

农业资源与环境学报 2025年

作者：李仲瀚杨凤霞杨铭闫仁凯牟美睿韩秉君辛蕊张克强农业农村部环境保护科研监测所东北农业大学资源与环境学院十堰市农业生态环境保护站

蚯蚓堆肥作为农业农村有机废弃物高值资源化利用的重要途径，不仅能够将有机废弃物转化为营养丰富的蚓体蛋白和均质稳定的蚓粪有机肥，还具有降碳控污的优势，符合国家绿色可持续发展重大策略。然而，温室气体排放严重制约了蚯蚓堆肥的... 详细信息

蚯蚓堆肥作为农业农村有机废弃物高值资源化利用的重要途径，不仅能够将有机废弃物转化为营养丰富的蚓体蛋白和均质稳定的蚓粪有机肥，还具有降碳控污的优势，符合国家绿色可持续发展重大策略。然而，温室气体排放严重制约了蚯蚓堆肥的健康发展。本文在介绍蚯蚓堆肥技术工艺和产业发展现状的基础上，重点综述了其对温室气体排放的影响，并探讨了不同减排措施的控制成效。诸多研究表明，蚯蚓堆肥可减少温室气体16.5%至68.4%的排放量，通过在堆肥过程中适当添加生物炭、秸秆或接种微生物菌剂等方式，减排效果最高能够提升80%，但外源物质的引入可能对堆肥产物的利用产生影响。未来研究应重点关注蚯蚓堆肥过程温室气体减排机制、增效添加剂的开发以及产物后续利用的风险评估，以期在为我国粪污的高值资源化利用提供参考，助推农业尽早实现“双碳”战略目标。

关键词：蚯蚓堆肥有机废弃物减量增值温室气体减控措施

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非饱和黄土的水蒸气吸附特性

土木与环境工程学报（中英文） 2025年第1期47卷 80-88页

作者：符文媛刘德仁王旭李建东马玥兰州交通大学土木工程学院兰州730070 兰州交通大学道桥工程灾害防治技术国家地方联合工程实验室兰州730070

为研究非饱和黄土对水蒸气的吸附特性,采用蒸汽平衡法开展不同湿度环境下的等温吸附试验,分析水蒸气在非饱和黄土表面的吸附行为,并探讨温度、矿物成分及含量、干密度对土体吸附性能的影响。结果表明:非饱和黄土水蒸气吸附量随相对湿度... 详细信息

为研究非饱和黄土对水蒸气的吸附特性,采用蒸汽平衡法开展不同湿度环境下的等温吸附试验,分析水蒸气在非饱和黄土表面的吸附行为,并探讨温度、矿物成分及含量、干密度对土体吸附性能的影响。结果表明:非饱和黄土水蒸气吸附量随相对湿度的增加而增加,整个过程包含了单层吸附、多层吸附和毛细凝聚3个阶段,且GAB模型可以用来描述非饱和黄土的水蒸气吸附过程;水蒸气吸附量与温度之间存在明显的负相关关系,相对湿度恒定,水蒸气吸附量随温度的升高而降低;非饱和黄土的水蒸气吸附与矿物组成密切相关,黏土矿物含量直接影响其水蒸气吸附能力;此外,干密度对水蒸气吸附量的影响可分为两个阶段,在相对湿度RH<80%时,水蒸气吸附量随干密度的增大而增大,直到进入毛细凝聚阶段,随着干密度的增大,水蒸气吸附量不再增大反而有所降低。

关键词：非饱和黄土水蒸气吸附蒸汽平衡法等温吸附曲线吸附特性

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冲击荷载作用下高强钢筋-UHPFRC梁动力响应研究

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土木工程学报 2025年

作者：邢智权张威威聂仁杰王宗成黄周锋孙士远陈誉福州大学土木工程学院福州大学结构工程国际暨港澳台联合实验室北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室福建建工集团有限责任公司中闽铭泰集团有限公司中庆建设有限责任公司

高强钢筋具有优异的强度和延性，与超高性能纤维增强混凝土(UHPFRC)结合应用能够充分发挥两者的优势。为研究高强钢筋-超高性能纤维增强混凝土(高强钢筋-UHPFRC)梁在冲击荷载作用下的动力响应，本文结合落锤冲击试验与ABAQUS数值模拟，... 详细信息

高强钢筋具有优异的强度和延性，与超高性能纤维增强混凝土(UHPFRC)结合应用能够充分发挥两者的优势。为研究高强钢筋-超高性能纤维增强混凝土(高强钢筋-UHPFRC)梁在冲击荷载作用下的动力响应，本文结合落锤冲击试验与ABAQUS数值模拟，考察了纵筋配筋率、配箍率、冲击质量、冲击速度和剪跨比的影响。研究结果表明：冲击荷载作用下高强钢筋-UHPFRC梁的破坏模式主要为弯曲破坏；当纵筋配筋率从1.15%增加至1.53%时，梁的能量吸收率下降约10%；增设箍筋可以有效减小梁的挠度变形，但不改变其破坏模式；在相同冲击能量下，冲击质量对梁损伤的影响更为显著；弹塑性转角损伤评估结果表明，纵筋配筋率增大和剪跨比减小可以降低冲击荷载作用下的损伤程度；纵筋配筋率低于1.15%时可采用无腹筋设计，超过1.5%时建议配置箍筋以防止其冲击荷载作用下发生脆性破坏。

关键词：高强钢筋超高性能纤维增强混凝土冲击荷载数值模拟损伤评估

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人工智能技术在供应链管理中的应用研究综述

经营与管理 2025年第01期 161-172页

作者：刘祖仁傅广杨波周鹏李少波贵州大学省部共建公共大数据国家重点实验室贵州大学省部共建公共大数据国家重点实验室/机械工程学院重庆大学机械与运载工程学院贵州大学机械工程学院

对供应链的管理已成为影响企业绩效的重要因素，研究SCM相关技术对于提高供应链绩效、保持企业竞争优势具有重要意义。基于人工智能技术的SCM研究，由于具有相对传统技术的更高管理效率、更准确结果等优势，以及对大规模非结构化数据的... 详细信息

对供应链的管理已成为影响企业绩效的重要因素，研究SCM相关技术对于提高供应链绩效、保持企业竞争优势具有重要意义。基于人工智能技术的SCM研究，由于具有相对传统技术的更高管理效率、更准确结果等优势，以及对大规模非结构化数据的处理优势，近年来已成为SCM领域的研究热点。以相关研究可视化分析为基础，介绍了相关人工智能技术，以及SCM问题的相关分类，并对基于这些问题分类上的人工智能技术进行了归纳整理。研究结果表明，人工智能技术在解决供应链管理问题中已被广泛运用，相比其他传统方法能取得更好的结果。

关键词：人工智能技术供应链管理机器学习强化学习深度学习