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原煤弹塑性局部化损伤的本构模型

工程科学学报 2025年

作者：王苏生杨圣奇张强朱振南绍兴文理学院土木工程学院浙江省岩石力学与地质灾害重点实验室中国矿业大学力学与土木工程学院中国水利水电科学研究院

随着人类能源和资源刚性需求的增加，必将促使矿产资源开采进一步朝地球深部发展。深部工程高地应力赋存条件导致岩体表现出明显的非线性力学响应。由于煤岩的非均质性，外部荷载作用下其内部微裂纹会逐渐萌生、扩展，并聚合成局部宏观... 详细信息

随着人类能源和资源刚性需求的增加，必将促使矿产资源开采进一步朝地球深部发展。深部工程高地应力赋存条件导致岩体表现出明显的非线性力学响应。由于煤岩的非均质性，外部荷载作用下其内部微裂纹会逐渐萌生、扩展，并聚合成局部宏观裂纹，形成局部剪切带，表现出应变局部化现象，最终导致试样失稳破坏。且原煤的三轴压缩试验结果表明：低围压条件下峰后出现明显的应力跌落，表现出脆性破坏特征；随着围岩的增加，应力跌落现象逐渐放缓，表现出延性变形行为。基于煤岩的损伤破裂内在物理机制，如何在本构尺度准确描述岩石的脆延转变现象仍需进一步研究。传统模型忽略了局部剪切区域内与区域外之间的关系以及局部区域的力学特征，导致模拟结果不能有效地反映岩石材料应变局部化破坏特征。正确描述深部岩体灾变过程中局部化破坏问题是工程结构设计的关键。为此，基于原煤三轴压缩力学响应特征，考虑局部化损伤效应，提出适应于原煤的Mohr–Coulomb型屈服准则和损伤准则，建立了原煤弹塑性局部化损伤本构模型。通过能量等效原理，建立局部带内外力学变量与宏观力学响应之间联系。采用损伤变量作为内在驱动变量控制屈服面的膨胀和收缩，描述煤岩的峰前应变硬化和峰后应变软化行为。并采用指数函数形式损伤准则描述岩石断裂破坏过程中损伤演化行为，建立了局部带尺寸与损伤变量之间函数关系。通过数值模拟结果与原煤三轴压缩试验数据对比论证提出模型的有效性。结果表明：该模型能够较好地捕捉原煤不同围压加载过程中主要的非线性变形特征，且峰后应变软化现象是局部化损伤快速增加所致。通过控制损伤演化速率和局部化损伤程度，本构模拟结果可以较好地再现原煤的脆延转变行为，且最大损伤水平随着围压的增加呈现指数衰减。因此，本文提出的本构模型能够反映原煤的局部化变形破坏力学特征，进一步丰富了岩石损伤力学理论，相关研究工作可为深部岩石工程理论模型研究提供新的研究思路。

关键词：原煤 Mohr-Coulomb准则本构模型局部化损伤脆延转变

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基于电机控制的智能灌溉系统设计研究

农机化研究 2025年第4期47卷 213-217,223页

作者：付川南张新英郑州经贸学院郑州450000

水泵电机作为农田灌溉系统中的关键设备,其性能好坏直接影响着农田灌溉的质量和效率。为此,针对传动水泵控制方式单一、控制精度差等问题,采用永磁同步电动机,引入SVPWM技术进行矢量控制,完成了基于电机控制的智能灌溉系统设计,并分析... 详细信息

水泵电机作为农田灌溉系统中的关键设备,其性能好坏直接影响着农田灌溉的质量和效率。为此,针对传动水泵控制方式单一、控制精度差等问题,采用永磁同步电动机,引入SVPWM技术进行矢量控制,完成了基于电机控制的智能灌溉系统设计,并分析了永磁同步电动机结构和工作原理,建立了电动机在三维坐标下的数学模型,通过矢量控制技术实现对电机的转速和转矩的控制。同时,完成了智能灌溉系统的总体方案和硬件电路设计,并通过模拟仿真实验完成对基于电机控制的智能灌溉系统的性能验证。结果表明:系统能够精确控制电机转速、转矩和转矩电流等参数,达到了设计目的。

关键词：智能灌溉电机控制同步电动机 SVPWM 矢量控制

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β-Ga_(2)O_(3)热电性能的第一性原理计算

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原子与分子物理学报 2025年第1期42卷 180-188页

作者：邓南发周贤中广东工业大学集成电路学院广州510006

通过使用第一性原理计算方法和玻尔兹曼输运理论,计算了β-Ga_(2)O_(3)的电学、热学和热电性质,并得出了热电性能因子随载流子浓度和温度的变化规律.此外,还考虑了声子散射和极性光学声子散射对平均电子弛豫时间的影响,并详细描述了不... 详细信息

通过使用第一性原理计算方法和玻尔兹曼输运理论,计算了β-Ga_(2)O_(3)的电学、热学和热电性质,并得出了热电性能因子随载流子浓度和温度的变化规律.此外,还考虑了声子散射和极性光学声子散射对平均电子弛豫时间的影响,并详细描述了不同载流子浓度和温度下β-Ga_(2)O_(3)的Seebeck系数、电导率、电热导率和功率因数的计算结果.最后,给出了β-Ga_(2)O_(3)的热电性能因子随载流子浓度和温度的变化趋势.结果表明,在高载流子浓度和高温下,β-Ga_(2)O_(3)具有较高的热电性能因子.

关键词： Ga_(2)O_(3) 第一性原理计算波尔兹曼输运理论热电性质

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三新并举推动高质量发展的全要素效率测度及时空演化特征

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工业技术经济 2025年第1期44卷 25-34页

作者：安博文许培源马建安王燕利华侨大学经济与金融学院泉州362021 新疆理工学院马克思主义学院阿克苏843000 新疆理工学院信息工程学院阿克苏843000

新质生产力、新型工业化和新型城镇化的三新并举作为中国式现代化进程中的又一伟大创举,是实现高质量发展的必由之路。本文将三新并举视作投入要素、高质量发展作为产出成果,采用SBM模型测度三新并举全要素效率,并运用类方差分解、Mora... 详细信息

新质生产力、新型工业化和新型城镇化的三新并举作为中国式现代化进程中的又一伟大创举,是实现高质量发展的必由之路。本文将三新并举视作投入要素、高质量发展作为产出成果,采用SBM模型测度三新并举全要素效率,并运用类方差分解、Moran指数和收敛模型等方法考察其时空演化特征。研究发现:2006~2022年三新并举对高质量发展的推动效果愈发明显,其中,新质生产力是推动高质量发展的中坚力量;三新并举全要素效率的空间差异呈现发散趋势,四大板块的区域间差异是总体差异的主要来源,空间集聚效应促使新质生产力和新型工业化的全要素效率呈现收敛态势;三新子要素全要素效率的集聚重心偏向东部地区,新质生产力和新型城镇化的全要素效率分别表现为南强北弱和北强南弱,新型工业化全要素效率历经南强北弱到北强南弱的转变。

关键词：三新并举新质生产力新型工业化新型城镇化高质量发展全要素效率中国式现代化 SBM模型

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电动拖拉机底盘轻量化设计

农机化研究 2025年第2期47卷 222-227页

作者：赵南南楚晓杏河南机电职业学院汽车工程学院郑州451191

探讨了电动拖拉机底盘轻量化设计的方法和技术,并基于底盘轻量化的重要性论述了底盘轻量化的具体方法,包括选材、结构优化、工艺改进等方面。针对电动拖拉机的工作特点,提出了适合其底盘轻量化的具体措施,包括采用高强度轻质材料、减少... 详细信息

探讨了电动拖拉机底盘轻量化设计的方法和技术,并基于底盘轻量化的重要性论述了底盘轻量化的具体方法,包括选材、结构优化、工艺改进等方面。针对电动拖拉机的工作特点,提出了适合其底盘轻量化的具体措施,包括采用高强度轻质材料、减少焊接点及优化桥座结构等。最后,通过数值模拟和试验验证了轻量化设计的效果,证明了方法的可行性和有效性。研究成果对于提高电动拖拉机的性能和节能减排具有重要意义。

关键词：电动拖拉机底盘轻量化结构优化

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三角网格迎风差分快速扫描走时计算方法

石油地球物理勘探 2025年

作者：张大雨黄光南曾爱平杜贤军李红星东华理工大学地球物理与测控技术学院应用地球物理系山东煤田地质局物探测量队第五勘探队

快速扫描法是一种基于求解程函方程的走时计算方法，通过对网格进行四个方向的扫描，可以快速计算出网格节点的走时。根据局部计算单元所使用的节点数量可以分为两种规则网格类型：五点三角网格和九点三角网格。不同网格快速扫描法计算... 详细信息

快速扫描法是一种基于求解程函方程的走时计算方法，通过对网格进行四个方向的扫描，可以快速计算出网格节点的走时。根据局部计算单元所使用的节点数量可以分为两种规则网格类型：五点三角网格和九点三角网格。不同网格快速扫描法计算走时的精度存在差异，文中对两种网格的快速扫描法走时计算进行分析对比。首先，根据不同的网格单元分别建立走时与慢度的关系式，将程函方程离散化并推导出迎风差分格式的二次方程，通过对方程进行数值求解即可得到可能的走时值；然后，讨论了两种网格快速扫描法的走时计算步骤，给出了网格边界的处理方法和九点三角网格走时计算的因果关系条件；最后，通过不同速度模型（均匀速度模型、等梯度速度模型和Sigsbee2a速度模型）进行测试，结果表明九点三角网格能有效提高快速扫描法走时计算精度。

关键词：走时计算因果关系条件程函方程有限差分高斯-赛德尔迭代

结合最短路径法的有限差分走时计算源点奇异性校正研究

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地球物理学进展 2025年

作者：齐浩黄光南陈辉陶学佳李瑞华东华理工大学地球物理与测控技术学院应用地球物理系江西省防震减灾与工程地质灾害探测工程研究中心江西省地质局地理信息工程大队江西省地质局水文地质大队

本文采用最短路径算法解决有限差分快速扫描法的源点奇异性问题。快速扫描法计算效率高、稳定性好，但是迎风差分格式存在源点奇异性，计算误差随着迭代次数增加而变大；最短路径算法计算精度高，但是计算效率较低，复杂模型需要采用大... 详细信息

本文采用最短路径算法解决有限差分快速扫描法的源点奇异性问题。快速扫描法计算效率高、稳定性好，但是迎风差分格式存在源点奇异性，计算误差随着迭代次数增加而变大；最短路径算法计算精度高，但是计算效率较低，复杂模型需要采用大量的网格节点，并在网格单元边界增加次一级的节点，这会使得计算量增加几个数量级。本文将快速扫描法与最短路径算法相结合，将最短路径算法在网格单元边界增加三个次一级节点并计算出震源附近网格点的走时，以解决源点奇异性问题，然后采用快速扫描法计算剩余模型区域的节点走时，该方案既提高了源点附近节点的走时精度，又保证了走时计算的整体效率。在实例计算时，将常规快速扫描法、加最短路径的快速扫描法和局部网格加密的快速扫描法运用于均匀介质、等梯度速度模型和Sigsbee2a速度模型的走时计算中，走时结果表明与其它两种计算方法相比，最短路径与快速扫描组合方法具有较高的走时精度。

关键词：快速扫描法最短路径法源点奇异性

基于SD法的乡村景观特征评价——以苏州八坼风情片区为例

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现代园艺 2025年第3期48卷 68-71,74页

作者：王佳欣马建武苏州大学金螳螂建筑学院江苏苏州215127

乡村景观综合评价是保护和发展传统村落的必要手段,科学地评估乡村景观的价值和特点,可为规划、保护和发展提供依据。以苏州八坼风情片区为研究对象,通过SD法,选取生态、文化价值、社会、经济、美学5个层面共13个评价因子,构建出研究区... 详细信息

乡村景观综合评价是保护和发展传统村落的必要手段,科学地评估乡村景观的价值和特点,可为规划、保护和发展提供依据。以苏州八坼风情片区为研究对象,通过SD法,选取生态、文化价值、社会、经济、美学5个层面共13个评价因子,构建出研究区域的评价模型,以期为乡村振兴建设提供指导依据。

关键词：乡村景观特征评价 SD法八坼风情片区

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联合知识图谱与图神经网络的路基地基加固方案智能决策

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铁道标准设计 2025年

作者：谢浩姚洪锡向子南李慈航李瑶中铁第四勘察设计院集团有限公司西南交通大学土木工程学院

随着交通基础设施建设规模的不断扩大，传统的路基地基加固方案设计方法已经无法满足日益增长的设计需求和效率要求，仅采用神经网络方法进行方案预测往往存在可解释性差、无法兼顾规范要求等问题。提出联合规范知识图谱与设计案例图神... 详细信息

随着交通基础设施建设规模的不断扩大，传统的路基地基加固方案设计方法已经无法满足日益增长的设计需求和效率要求，仅采用神经网络方法进行方案预测往往存在可解释性差、无法兼顾规范要求等问题。提出联合规范知识图谱与设计案例图神经网络的方案智能决策方法，针对规范条文设计“方案-适用性-因素”的三元组关系，构建路基规范条文规则知识图谱，采用广度优先搜索算法遍历所有影响因素，得到适用性分选向量；针对大量路基设计案例，建立影响因素与设计方案之间的图连接关系，采用图神经网络算法进行深度学习，训练设计方案的预测向量，采用哈达玛乘积融合分选向量和预测向量，得到最终的决策向量，从而在维持规范逻辑的基础上，融入深度拟合的设计案例数据。实际工程样本分析结果表明，通过联合决策方法得到的方案准确率达到85%，远高于仅采用图神经网络预测方案的准确率75%，且决策方案与实际方案不吻合时，仍然满足规范要求。联合知识图谱与图神经网络的路基地基加固方案，智能决策方法能够较好地解决预测精度和准确度难以兼顾的问题，既可以保证方案满足规范的约束性规则，避免错误方案的产生，又可以吸收学习优秀案例的工程经验，实现设计规范显性知识与设计案例隐性知识的联合决策，可为陆路交通基础设施设计领域方案智能决策提供参考。

关键词：路基知识图谱图神经网络地基加固联合决策分选向量决策向量