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仿生轻质管结构的压缩吸能性能研究

机械科学与技术 2024年

作者：辛嘉铭纪小刚孙榕苏义麟江南大学机械工程学院江苏省食品先进制造装备技术重点实验室

兼具轻质、高强、高能量吸收优势的仿生轻质管结构力学性能备受关注。受启于玻璃海绵与竹节结构，本文利用DLP工艺设计并制备了两类仿生轻质管结构；结合数值模拟和评价指标，对制备的各类仿生轻质管结构进行压缩实验研究，聚焦分析了... 详细信息

兼具轻质、高强、高能量吸收优势的仿生轻质管结构力学性能备受关注。受启于玻璃海绵与竹节结构，本文利用DLP工艺设计并制备了两类仿生轻质管结构；结合数值模拟和评价指标，对制备的各类仿生轻质管结构进行压缩实验研究，聚焦分析了各类结构在相对密度为50%时的轴向与径向压缩破坏行为，同时进一步探究了玻璃海绵与竹节单元结构对其压缩性能的影响规律；以相对密度为敏感因素，探究了相对密度对结构压缩性能的影响机制与敏感区间。结果表明，较高的相对密度会提升仿生轻质管结构的抗压性能，且相对密度在50%-55%区间时对压缩性能影响最为敏感，在该区间制备效能最优。该研究可为后续提升新型轻质支架的压缩吸能性能提供相关参考。

关键词：玻璃海绵仿生轻质管轴向压缩吸能特性 DLP工艺

免耕技术对三大粮食作物的区域产量效应及其影响因素的Meta分析

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农业工程学报 2024年第16期40卷 133-142页

作者：王雪佟丙辛李长青孙志梅河北农业大学资源与环境科学学院保定071000 河北省农田生态环境重点实验室保定071000

免耕是保护性耕作的核心技术之一,了解免耕对中国粮食作物产量的影响对于保障国家粮食安全和推广应用免耕技术具有重要意义。该研究通过收集整理1995—2023年间国内外公开发表的文献数据,以传统耕作(翻耕、旋耕、耙耕,深度8)及一年一熟... 详细信息

免耕是保护性耕作的核心技术之一,了解免耕对中国粮食作物产量的影响对于保障国家粮食安全和推广应用免耕技术具有重要意义。该研究通过收集整理1995—2023年间国内外公开发表的文献数据,以传统耕作(翻耕、旋耕、耙耕,深度及产量构成的总体和区域影响,并对其影响因素进行了解析。结果表明:1)在全国范围内,免耕对小麦、玉米和水稻三大粮食作物的产量影响均不显著,但按区域分析,免耕分别显著提高了西南和西北区4.1%和2.2%的小麦产量,显著降低了东北、西北和东南区2.4%、2.6%和3.5%的玉米产量,显著降低了东南区1.0%的水稻产量,而对华北区的小麦、玉米产量以及对其他区域的小麦和水稻产量影响均不明显。2)免耕提高或降低作物的产量效应主要是显著提高或降低了有效穗数的结果,而对穗粒数和千粒质量影响相对较小。3)年均降水量是造成免耕小麦和玉米产量区域性差异的主要因素,贡献度分别为12.7%和13.6%,土壤有机碳含量是影响免耕水稻产量区域性差异的主要因素,贡献度为16.2%。在年均温度≤10℃、年均降水量≤400 mm、土壤养分含量较低(有机碳含量≤10 g/kg、全氮含量≤1 g/kg)的西北区,免耕显著增加了一年一熟制和连作种植下的小麦产量。较低年均降水量(≤400 mm)虽然能促进西北区玉米产量的提升,但该区较高的土壤pH(pH>8)及一年一熟或两年三熟的玉米种植模式,均会导致免耕玉米产量的显著降低;东北区和东南区玉米产量的降低则又分别受低温(≤10℃)和高温(>15℃)的影响。较高的年均降水量(>800 mm)、土壤养分含量(有机碳含量>15 g/kg、全氮含量>1.5 g/kg)和氮、钾肥投入量综合影响东南区免耕水稻的产量效应。因此,免耕技术的应用需要综合考虑作物类型、区域气候、土壤肥力特征和种植制度等因素。研究结果可为免耕技术在不同农区粮食作物上的推广应用提供科学依据。

关键词：免耕作物产量产量构成 Meta分析

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综掘工作面气幕控尘参数对粉尘污染的影响

工矿自动化 2024年

作者：李昌杰辛创业王昊兖矿能源集团股份有限公司赵楼煤矿青岛理工大学机械与汽车工程学院

气幕控尘效果受压抽风及径向分风多要素影响，而现有研究多局限于某单一要素对气幕控尘的影响规律。为掌握气幕控尘参数对综掘工作面粉尘污染的影响，对不同径向分风流量和负压控尘流量条件下的风流场演变和粉尘场扩散开展了数值模拟研... 详细信息

气幕控尘效果受压抽风及径向分风多要素影响，而现有研究多局限于某单一要素对气幕控尘的影响规律。为掌握气幕控尘参数对综掘工作面粉尘污染的影响，对不同径向分风流量和负压控尘流量条件下的风流场演变和粉尘场扩散开展了数值模拟研究。结果表明：① 径向分风流量主要影响轴向射流场的卷吸效应，负压控尘流量主要影响工作面的抽风负压作用，当径向分风流量与压风总流量比值≥0.8、压风总流量与负压控尘流量比值＜1.0时，气幕运移至射流区域时转变为轴向运移，形成厚度≥1.4 m的轴向控尘流场。② 径向分风流量及负压控尘流量越大，巷道压抽风侧风流流量及风速分布越均匀，粉尘扩散距离越小，掘进机司机处粉尘质量浓度越低。在此基础上，确定了综掘工作面气幕控尘优化参数：径向分风流量为288 m3/min（径向分风流量与压风总流量比值为0.9），负压控尘流量为426 m3/min（压风总流量与负压控尘流量比值为0.75）。经现场实测，应用气幕控尘优化参数后，掘进机司机处降尘率达93.5%，人员作业环境得到明显改善。

关键词：综掘工作面气幕控尘径向分风负压控尘粉尘污染

基于迁移学习的海上风电机组轴承早期故障预警策略

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可再生能源 2024年第7期42卷 915-922页

作者：辛治铖汪隆君刘沈全华南理工大学广东广州510000

针对海上风电机组工况不一、机组轴承早期故障预警误报警多的问题,文章建立了一种基于迁移学习的海上风电机组轴承早期故障预警方法。首先,采用短时傅立叶变换提取振动信号时频域特征,归一化后形成预处理样本;然后,在卷积自编码器的目... 详细信息

针对海上风电机组工况不一、机组轴承早期故障预警误报警多的问题,文章建立了一种基于迁移学习的海上风电机组轴承早期故障预警方法。首先,采用短时傅立叶变换提取振动信号时频域特征,归一化后形成预处理样本;然后,在卷积自编码器的目标函数中添加支持向量数据描述正则项和最大均值差异正则项,约束特征分布的同时获得轴承在不同工况正常状态的公共特征中心;最后,计算在线样本特征与公共特征中心的欧氏距离,构建轴承健康指标序列,引入增广迪基-富勒检验(ADF)方法作平稳性分析,捕捉序列突变点,最终实现对海上风电机组轴承早期故障预警。在XJTU-SY轴承数据集上的验证表明,所提方法误报警少、准确度高,具有更好的检测稳定性。

关键词：早期故障预警平稳性检验迁移学习轴承海上风电

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废旧无机水泥混合料再生利用性能研究

公路 2024年第1期69卷 329-335页

作者：辛懿韬刘学义内蒙古高速公路集团有限责任公司呼和浩特市010010

为研究废旧无机材料作为再生集料与水泥进行配比拌和得到的混合料性能,为废旧无机混合料高效再生方案提供基础,通过室内试验,实现对强度、刚度以及疲劳特性等的测量并拟合其疲劳方程,分析HRA再生集料掺量对其各项工作性能的影响。结果表... 详细信息

为研究废旧无机材料作为再生集料与水泥进行配比拌和得到的混合料性能,为废旧无机混合料高效再生方案提供基础,通过室内试验,实现对强度、刚度以及疲劳特性等的测量并拟合其疲劳方程,分析HRA再生集料掺量对其各项工作性能的影响。结果表明:水泥稳定再生集料性能受到HRA掺量的影响变异性较大,在实际应用过程中应加强材料本身力学特性测试;CSHRA无侧限抗压强度和龄期二者之间是正比例函数关系,但是这种正比例是非线性的,最初期的强度增长速率比后期更大,并最终趋于平缓,在实际工作应用中应注意养生龄期对其工作性能的影响;通过不同可靠度下疲劳寿命的计算可知,HRA的掺入并没有缩短CSHRA的疲劳寿命,反而其寿命随HRA掺量的增加而略微增大,在不影响使用寿命和工作性能的前提下,可以有效提高废料的再生利用率。

关键词：道路工程废旧无机材料再生利用力学性能疲劳方程

应急一体化管理、区域竞争力与城市韧性提升路径研究

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灾害学 2024年

作者：窦路遥魏凤邓阿妹辛竹琳冯宇中国科学院武汉文献情报中心中国科学院大学经济与管理学院信息资源管理系科技大数据湖北省重点实验室重庆大学经济与工商管理学院

城市韧性建设关键在应急一体化管理和区域竞争力。有助于城市群高质量发展和减少灾害损失。该文基于组态思维整合应急一体化管理和区域竞争力9个相关要素，探讨影响城市韧性提升的多重并发因素和复杂因果机制。研究发现：①应急一体化... 详细信息

城市韧性建设关键在应急一体化管理和区域竞争力。有助于城市群高质量发展和减少灾害损失。该文基于组态思维整合应急一体化管理和区域竞争力9个相关要素，探讨影响城市韧性提升的多重并发因素和复杂因果机制。研究发现：①应急一体化管理从成本可控性、资源协同性和政策支持性上影响城市韧性的提升，形成突发事件的事前预防、事中调配和事后恢复的逻辑闭环；而区域竞争力也分别从经济、发展、交易、生活层面上实现对城市韧性的综合描述。②高城市韧性组态分为强竞争力预防型、损失应激预防型、营商优化建设型、宜居持续建设型、政策支持拔高型，低城市韧性组态分为管理效能欠缺型和应急损失过度型。③在受损可控的范围内，灾害损失的出现反而可能在应急实践中促进韧性提升；过高的管理型支出会出现管理无效率的可能，而过低的管理型支出会出现管理失调的可能，都会产生抑制城市韧性的效果。

关键词：应急一体化管理区域竞争力城市韧性 fsQCA

政府干预与市场机制的协同作用--以集成电路大基金为视角的实证研究

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科学学研究 2024年第9期42卷 1877-1885页

作者：蒙宝思吴逊姚金辛香港科技大学(广州)创新创业与公共政策学域广东广州511458

集成电路产业的高技术壁垒与高研发风险特性决定了该产业具备产生市场失灵的若干条件,为政府对其进行政策干预提供了理论依据。然而,由于政府失灵的存在,政策干预的有效性并无法确保。我国在2014年设立的国家集成电路产业投资基金(“大... 详细信息

集成电路产业的高技术壁垒与高研发风险特性决定了该产业具备产生市场失灵的若干条件,为政府对其进行政策干预提供了理论依据。然而,由于政府失灵的存在,政策干预的有效性并无法确保。我国在2014年设立的国家集成电路产业投资基金(“大基金”)是政府针对市场失灵与政府失灵的问题,运用市场化手段配置财政资源以促进集成电路产业发展的政策创新。近十年来,大基金成功推动了我国集成电路产业整体实力的提升。但另一方面,一些关键产业目标未能实现,而且大基金及其子基金也相继出现腐败和效率低下的问题。本文采用政府干预与市场机制的二元框架,对大基金政策工具设计的二元属性以及机制设计的影响进行了系统分析。本文发现,由于大基金在执行层面存在着人事管理激励机制、监管及绩效评估体系不完善等问题,使其偏离了平衡政府干预和市场机制二元性的设计初衷。如何优化大基金的运作,既能发挥政府干预和市场机制的优势,又能有效地抑制政府失灵与市场失灵,将是进一步推动我国集成电路产业发展的关键所在。

关键词：市场失灵政府失灵产业政策大基金集成电路产业

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仿生高强韧轻质管结构的抗弯性能研究

中国机械工程 2024年

作者：辛嘉铭纪小刚孙榕苏义麟江南大学机械工程学院江苏省食品先进制造装备技术重点实验室

兼具轻质、高强、高韧优势的仿生轻质管结构力学性能备受关注。受启于玻璃海绵中八角形结构和竹节中维管束特征，本文利用DLP工艺设计并制备了两类仿生轻质高强韧平面结构及对应的管状支架结构；采用仿真与实验相结合的方法，聚焦分析... 详细信息

兼具轻质、高强、高韧优势的仿生轻质管结构力学性能备受关注。受启于玻璃海绵中八角形结构和竹节中维管束特征，本文利用DLP工艺设计并制备了两类仿生轻质高强韧平面结构及对应的管状支架结构；采用仿真与实验相结合的方法，聚焦分析仿生平面结构在受压过程中的极限载荷、破坏模式和吸能情况；基于三点弯曲力学性能试验结果并结合数值模拟选取抗弯性能最优的仿生平面结构，并对各平面结构对应的仿生轻质管进行抗弯性能研究；结果表明与传统蜂窝管相比，所设计的仿玻璃海绵轻质管抗弯性能更强，验证了平面结构对比结果的可靠性。该研究可为新型轻质高强韧支架的设计和制备提供指导与参考。

关键词：玻璃海绵仿生轻质结构三点弯曲轻量系数 DLP工艺

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沧州南排河总氮污染状况及溯源分析

环境化学 2024年

作者：刘付鑫陈倩辛卓航宋长春大连理工大学建设工程学部

入海河流携带的陆源总氮污染是海域无机氮的主要来源.本研究对沧州南排河近年总氮污染状况及其总氮排海量贡献进行了分析，并通过双同位素技术及总氮污染来源评估对流域总氮污染精准溯源，最后给出南排河流域总氮管控建议.结果表明，南... 详细信息

入海河流携带的陆源总氮污染是海域无机氮的主要来源.本研究对沧州南排河近年总氮污染状况及其总氮排海量贡献进行了分析，并通过双同位素技术及总氮污染来源评估对流域总氮污染精准溯源，最后给出南排河流域总氮管控建议.结果表明，南排河入海断面总氮浓度不能逐月达标、峰值逐年抬升，其总氮排海量对沧州近岸海域无机氮浓度贡献较高；流域上游主要是畜禽养殖污染和生活污水排放问题，沧县以下河段总氮问题主要体现在农业面源氮肥流失；流域总氮排放量最高的来源是畜禽养殖业，其贡献达到33.16%.总氮污染重点区域为泊头市交河镇、渤海新区黄骅市滕庄子镇和泊头市西辛店乡.

关键词：南排河总氮溯源双同位素总氮管控