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固–液相变含水率区间松散土石体中细粒组分抗剪特性试验

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工程科学与技术 2024年第1期56卷 160-168页

作者：江洎洧王汉武黄玲张静波长江水利委员会长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010 长江水利委员会长江科学院信息中心湖北武汉430010 中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉430056

松散土石体在泥水作用下易引发地质灾害,其中细粒组分在高含水率下的抗剪性能骤然劣化是触发相变失稳的重要因素之一。基于环剪试验,对三峡库区某滑坡松散土石体试样设计试验方案,研究细组构由软塑~流塑发展的固-液相变全过程抗剪特性... 详细信息

松散土石体在泥水作用下易引发地质灾害,其中细粒组分在高含水率下的抗剪性能骤然劣化是触发相变失稳的重要因素之一。基于环剪试验,对三峡库区某滑坡松散土石体试样设计试验方案,研究细组构由软塑~流塑发展的固-液相变全过程抗剪特性演化规律。结果表明:松散土石体试样为粗细组分二元特征较强的级配不良土体介质,其中,细粒组分在原状干密度条件下的饱和含水率为23.6%,液塑限分别为27.2和18.1,据此选定含水率23.6%~29.0%范围中的5个取值制定试验方案,可完整覆盖细粒组分的软塑~流塑相变;含水率为25.0%、26.0%和27.0%时,试样处软塑状态,在低法向压力下均可顺利开展环剪试验;其中,含水率25.0%试样恰进入软塑态,较含水率23.6%试样的峰值和残余内摩擦角分别降低23.5%和18.6%,峰值和残余黏聚力均降低超过80%。含水率为28.0%和29.0%时,试样已处于流塑状态,仅在无法向压力时可顺利开展环剪试验,且抗剪强度极低,其物理意义贴近于高黏稠泥浆的黏滞性;根据试样的黏聚力c在进入软塑状态时基本丧失,而内摩擦角φ表现为在软塑区间随含水率增加而逐步降低,进而触及液限骤然丧失的特性分析,c和φ劣化过程异步;经单元体受力模式和概化分析认为,相变前软塑状态试样静止侧压力系数K0的激增缓解了φ值的大幅骤降。

关键词：松散土石体细粒组分固–液相变环剪试验抗剪特性

石质文物化学腐蚀过程pH/温度/微应变三参数光纤在线检测方法研究

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石质文物化学腐蚀过程pH/温度/微应变三参数光纤在线检测方法研究

作者：武惠华重庆理工大学

学位级别：硕士

石质文物承载着几千年中华民族优秀传统文明,是不可再生的珍贵资源,具有不可替代性,其文化、历史和艺术价值不可估量。然而随着全球气候和环境的变化以及人类活动的增加,石质文物遭受到酸性与碱性气体及酸碱化合物腐蚀,引起石质文物表... 详细信息

石质文物承载着几千年中华民族优秀传统文明,是不可再生的珍贵资源,具有不可替代性,其文化、历史和艺术价值不可估量。然而随着全球气候和环境的变化以及人类活动的增加,石质文物遭受到酸性与碱性气体及酸碱化合物腐蚀,引起石质文物表面纹饰和文字的消失,甚至导致部分石质文物开裂与崩塌,造成不可修复性腐蚀损伤;因此加强石质文物预防性保护成为我国文物预防性保护领域的重大战略需求。在石质文物预防性保护领域,原位实时检测石质文物本体病害过程参数变化信息是实现其预防性保护的基础和关键。然而当前关于石质文物病害参数在线检测的技术难以实现对文物本体温度、酸碱度及微应变进行原位实时检测,更难以获取石质文物化学腐蚀病害过程文物本体表面及其内部温度、pH及微应变分布信息。因此,本文提出光纤布拉格光栅（FBG）原位实时检测石质文物化学腐蚀病害过程文物本体温度、微应变及pH原位实时检测新方法;首先构建温度、微应变及pH检测的FBG传感器,并建立传感器检测理论模型;其次在不同腐蚀条件下,研究石质文物化学腐蚀病害过程温度及微应变变化信息;最后利用FBG传感器阵列系统,原位实时检测石质文物化学腐蚀病害过程温度、pH及微应变变化学信息,主要研究内容包括以下3点:（1）温度、微应变及pH传感器、检测原理及传感器标定。本文采用未经腐蚀的FBG作为检测石质文物本体温度及微应变的传感器;为了实现文物本体pH准确检测,制备了pH敏感水凝胶,并将其涂敷在FBG光栅表面,从而获得用于pH检测的FBG传感器。随后对FBG温度、FBG微应变及FBG pH传感器的温度响应特性进行了测试,分别得到pH传感器的温度灵敏度系数9.52 pm/℃、微应变传感器的温度灵敏度9.52 pm/℃和温度传感器的温度灵敏度系数9.62 pm/℃。在此基础上,分别建立传感器测量岩石样品温度及微应变二元参数检测理论模型,以及传感器检测岩石样品温度、pH及微应变的理论模型。（2）传感器对化学腐蚀过程温度和微应变变化信息的检测。制备了砂岩样品,构建了石质文物化学腐蚀模拟系统装置。接着利用FBG构建了用于砂岩样品温度与微应变原位实时检测系统,建立了传感器测量石质文物的理论模型,并对传感器进行了温度和微应变标定。实验研究表明:砂岩遭受酸性溶液（HSO和Na HSO）腐蚀时,砂岩中的金属离子与酸根离子发生溶解放热化学反应,导致砂岩孔隙增大、表面温度增加、微应变增大;砂岩腐蚀程度随着腐蚀液pH的减小而增强。在碱性环境（Na OH和NaCO）中,砂岩将发生物质转换化学放热反应,生成的多种碱土金属铝硅酸盐矿物在冻融循环处理下将填塞砂岩的孔隙,导致砂岩内部孔径降低、表面温度升高、微应变变化量低于酸性环境。在中性盐溶液（NaSO）中,砂岩同样与NaSO发生物质转换化学放热反应,砂岩遭受腐蚀反应后能保持原有的纹理结构。去离子水对砂岩只发生可溶物的物理溶解反应,岩石温度与腐蚀液温度保持一致,微应变由岩石热胀冷缩效应产生。在不同腐蚀液中,pH=3的Na HSO酸性盐溶液对岩石腐蚀病害最为严重,当腐蚀液温度为60℃时,岩石温度达到63.9℃、微应变达到253.6με。（3）石质文物化学腐蚀过程光纤传感器对石质文物本体温度、pH及微应变原位实时准分布检测。在砂岩样品温度与微应变原位实时检测系统的基础上,设计构建了原位实时准分布检测岩石本体温度、微应变与pH及分布信息的FBG传感器阵列系统,利用传感系统检测了不同腐蚀液腐蚀砂岩样品过程中文物本体温度、pH、应变及其分布变化信息。实验研究发现:HSO和Na HSO将对砂岩产生严重的腐蚀病害,发生物质溶解化学反应,导致砂岩孔隙增大、微应变增大。同时在不同pH的酸性和中性化学腐蚀液腐蚀岩石过程中,将导致岩石不同空间温度、pH值及微应变发生变化;pH值越低或浓度越高对砂岩的腐蚀病害越严重;在砂岩孔隙吸力和重力作用下,HSO和Na HSO溶液在岩石样品4cm高度处的腐蚀反应最为剧烈,导致岩石内部温差达到4.2 ~oC、岩石内部pH值变化达到1.6、岩石表面应变达到359.4με。

关键词：石质文物化学腐蚀光纤布拉格光栅酸碱度温度与微应变原位感知

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功能化单宁酸基多孔炭的制备及应用

功能化单宁酸基多孔炭的制备及应用

作者：田峰武陕西理工大学

学位级别：硕士

多孔炭材料因其高度发达的孔隙结构、较大的比表面积以及优异的导电性能,受到广泛重视。通过表面功能化和杂原子掺杂,使得多孔炭材料在催化、吸附等研究领域的性能得到了显著提升。在本论文中,我们首先通过调控孔结构设计并制备了一系... 详细信息

多孔炭材料因其高度发达的孔隙结构、较大的比表面积以及优异的导电性能,受到广泛重视。通过表面功能化和杂原子掺杂,使得多孔炭材料在催化、吸附等研究领域的性能得到了显著提升。在本论文中,我们首先通过调控孔结构设计并制备了一系列单宁酸基多孔炭载体。随后,通过浸渍的方法制备出功能化的四乙烯五胺（TEPA）类多孔炭吸附剂,并研究了其对低浓度CO吸附的性能和机理。此外,还通过掺杂的方法制备了氮掺杂的多孔炭催化剂,研究了其在催化裂解1,2-二氯乙烷（EDC）制氯乙烯（VCM）过程中的催化活性位点。通过多种表征技术,我们对这些材料进行了深入探讨。研究主要集中在以下几个方面:（1）通过调控硅溶胶与碳前驱体的比例以及改变硅溶胶粒径尺寸这两种方法,可制备出具有高孔容和大比表面积的单宁酸基多孔炭载体。通过负载TEPA后的单宁酸基多孔炭吸附剂具有较高热稳定性和对低浓度CO吸附的良好性能。从胺效率和扩散阻力的角度考虑,该多孔炭固态胺吸附剂中的最佳负载量为70 wt.%。此时,吸附剂的胺效率可达到48.3%。CO的最佳吸附温度为50℃。而且,水的存在对单宁酸基多孔炭吸附剂的吸附性能起到促进作用。（2）通过添加表面活性剂以及1,2-环氧丁烷环氧化处理制备出功能化多孔炭吸附剂。其性能最优时,所添加的表面活性剂为Span 80,添加量为3%,功能化程度为0.15EB。当吸附温度为50℃时,其CO穿透吸附量可以达到2.32 mmol/g（0.05 vol.%CO/99.5 vol.%N）,胺利用率可达到62.5%,与未添加表面活性剂相比,其吸附性能提高了21%。功能化可显著提升稳定性,通过功能化处理后,CO穿透吸附容量为2.23mmol/g（0.05 vol.%CO/99.5 vol.%N）,并在10次吸脱附循环中维持吸附性能基本不变。（3）通过以单宁酸-乙二醛聚合物作为碳源,三聚氰胺为氮源,硅溶胶为模板剂,用溶胶-凝胶法与硬模板相结合的方法制备出含氮多孔炭催化剂。该类催化剂在催化裂解1,2-二氯乙烷制氯乙烯的反应中表现出了优异的活性。1.0-0.1-TNG-900催化剂在300℃下表现出了99.5%的转化率和99%的选择性。结合多种表征技术对不同空气处理时长下的样品进行分析,结果表明,在该催化剂上吡啶氮和石墨氮同为催化活性中心,在催化反应起到关键作用。

关键词：多孔炭单宁酸固态胺 CO2捕集 1,2-二氯乙烷裂解

基于深度多任务学习的高分辨率遥感影像耕地信息提取

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基于深度多任务学习的高分辨率遥感影像耕地信息提取

作者：项俊武山东建筑大学

学位级别：硕士

初中生自我决定动机、教师自主支持与数学学业情绪的关系研究

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初中生自我决定动机、教师自主支持与数学学业情绪的关系研究

作者：武晴内蒙古民族大学

学位级别：硕士

残余胆固醇与更年期妇女颈动脉粥样硬化的相关性研究

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中国全科医学 2024年第21期27卷 2567-2571页

作者：武会敏武园梅沈雪阳葛朝明兰州大学第二临床医学院甘肃省兰州市730000 兰州大学第二医院神经内科甘肃省兰州市730000 永城市人民医院医疗健康集团超声医学科河南省商丘市476600

背景颈动脉粥样硬化(CAS)作为全身动脉硬粥样化前期表现的重要指标,已有研究证明残余胆固醇(RC)水平升高与CAS的发病机制密切相关,然而,关于RC与更年期妇女CAS发病的相关性研究较少。目的探讨RC与更年期妇女CAS发病的相关性。方法选取2... 详细信息

背景颈动脉粥样硬化(CAS)作为全身动脉硬粥样化前期表现的重要指标,已有研究证明残余胆固醇(RC)水平升高与CAS的发病机制密切相关,然而,关于RC与更年期妇女CAS发病的相关性研究较少。目的探讨RC与更年期妇女CAS发病的相关性。方法选取2020年1月—2023年10月参加国家脑卒中高危人群筛查项目并完善颈动脉超声检查的定西市安定区凤翔镇的更年期妇女307例作为研究对象。收集人群的一般资料,并利用彩色多普勒超声分析参与者的颈动脉内膜特征。根据颈部超声结果结果将受试者分为CAS组和非CAS组,采用Spearman秩相关分析探究RC与CAS发病的其他危险因素的相关性,采用多因素Logistic回归分析探究RC是否为更年期妇女发生CAS的影响因素。结果CAS组(n=130)更年期妇女年龄、脑卒中和短暂性脑缺血发作(TIA)史比例、空腹血糖(FPG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、RC、脉压水平高于非CAS组(n=177)(P<0.05)。Spearman秩相关分析结果显示,RC与FPG、TC呈正相关(r_(s)=0.113、0.280,P<0.05);与LDL-C呈负相关(r_(s)=-0.112,P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,高RC水平(OR=1.539,95%CI=1.185~1.999,P=0.001)、高龄(OR=1.059,95%CI=1.003~1.117,P=0.038)、脑卒中和TIA史(OR=1.910,95%CI=1.047~3.485,P=0.035)是更年期妇女CAS发病的危险因素。根据RC中位数将更年期妇女分为高RC组(RC≥0.70 mmol/L,n=155)、低RC组(RC<0.70 mmol/L,n=152),高RC组更年期妇女患有血脂异常比例、CAS比例、腰围、BMI、TG比低RC组高,HDL-C比低RC组低(P<0.05)。结论高RC水平与更年期妇女发生CAS有关,且RC高水平可能是更年期妇女发生CAS的独立危险因素。

关键词：颈动脉粥样硬化更年期妇女残余胆固醇相关性 Logistic回归分析定西市

卫星互联网星间激光通信链路传输与路由交换技术研究(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第7期61卷 62-67页

作者：常呈武刘宏阳北京空间信息传输中心北京102300

随着低轨卫星互联网的迅猛发展,星间激光通信链路成为低轨大型星座互联互通的关键,也是用户接入卫星互联网实现全球范围内端到端交互的基础。与地球同步轨道的星间环网不同,由于低轨卫星的高动态性,造成星间链路需要不断动态重构,由此... 详细信息

随着低轨卫星互联网的迅猛发展,星间激光通信链路成为低轨大型星座互联互通的关键,也是用户接入卫星互联网实现全球范围内端到端交互的基础。与地球同步轨道的星间环网不同,由于低轨卫星的高动态性,造成星间链路需要不断动态重构,由此带来空间节点的编址方式、交换路由方法等诸多技术难题,是目前该领域关注的热点。此外,用户终端通过微波链路接入卫星互联网,需要微波链路与激光链路之间的汇集和分发,也是迫切需要研究解决的重点难点问题。

关键词：卫星互联网低轨星座星间激光通信链路传输交换

改进残差网络的OFDM辐射源个体识别方法研究

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改进残差网络的OFDM辐射源个体识别方法研究

作者：宋博武西安理工大学

学位级别：硕士

随着无线通信技术的快速发展,辐射源识别(Specific Emitter Identification,SEI)技术成为军事领域和民用领域中一项重要的研究课题,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术被广泛应用于各种通信场景中,传... 详细信息

随着无线通信技术的快速发展,辐射源识别(Specific Emitter Identification,SEI)技术成为军事领域和民用领域中一项重要的研究课题,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术被广泛应用于各种通信场景中,传统的辐射源个体识别方法过于依赖专家经验,而深度学习的辐射源个体识别方法在复杂电磁环境下,直接对通信信号识别无法有效挖掘信号的特征。所以,本文针对深度学习直接对信号识别时挖掘信号特征不足和复杂电磁环境导致低信噪比下单一特征表征不足的问题,对残差网络(Residual Network,ResNet)进行改进,围绕OFDM辐射源个体识别任务展开研究。本文主要研究内容如下:(1)针对深度学习的辐射源识别方法对通信信号细微特征挖掘不足的问题,将ResNet改进为复值残差神经网络(Complex Value Residual Network,CVResNet),提出一种复值残差网络的OFDM辐射源个体识别方法。首先,对802.11协议规范的OFDM物理层协议和OFDM前导结构进行分析,利用双滑窗法提取OFDM前导信号;其次,介绍了复值网络的基础结构,对ResNet进行改进并提出适合OFDM复值信号特点的CVResNet;最后,利用CVResNet对OFDM前导信号的细微特征进行充分挖掘,在卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)、复值卷积神经网络(Complex Value Convolutional Neural Network,CVCNN)、ResNet和CVResNet上进行实验。仿真实验结果表明:在0dB条件下,CVResNet识别率为74.02%,相比CNN、ResNet和CVCNN分别提高了22.16%,8.7%和15.78%,所提出的CVResNet相比其他三种网络有明显优势。并通过消融实验验证提取OFDM前导信号有利于OFDM通信辐射源个体识别。(2)针对复杂电磁环境导致低信噪比下单一特征表征不足的问题,将ResNet改进为深度残差收缩网络(Deep Residual Shrinkage Networks,DRSN),提出一种DRSN与集成融合的OFDM辐射个体识别方法。首先,将OFDM信号进行分段处理,对提取的OFDM前导信号进行相干积累,来提升OFDM前导信号信噪比,并将相干累积后的OFDM前导信号进行多域数据处理;其次,在ResNet基础上嵌入通道注意力机制和软阈值化来构建DRSN,利用具有通道注意力机制的子网络自动学习软阈值化去噪的阈值,有效解决复杂电磁环境中大量噪声的影响;最后,采用5折交叉验证的方式在DRSN上对OFDM前导信号多域数据进行训练和初级分类,对初级分类结果进行Stacking集成融合,利用次级线性网络对初级融合结果进行分类,来有效解决单一特征表征不足的问题,通过实验验证所提方法的有效性。实验结果表明:在0dB条件下,所提方法的识别准确率可以达到95.88%,通过对比实验验证所提方法具有参数量少、计算量小的优势,在单一特征识别与多特征融合识别上多特征融合有明显提高,在低信噪比条件下,具有良好的抗噪性。

关键词： OFDM信号通信辐射源个体识别复值残差网络深度残差收缩网络

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弹载舵机精准控制系统研究

弹载舵机精准控制系统研究

作者：郝振武中北大学

学位级别：硕士