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饱和土不排水计算理论与方法探究

岩土工程学报 2025年第1期47卷 1-29页

作者：宋二祥清华大学土木水利学院北京100084

饱和土不排水强度及变形计算是岩土工程中颇具难度的复杂课题,至今业内对其多方面的问题仍存争议。结合笔者多年的相关学习研究,对此课题进行了较系统深入的探究。首先讨论了饱和土不排水计算的总应力法与有效应力法及各自的局限,并从... 详细信息

饱和土不排水强度及变形计算是岩土工程中颇具难度的复杂课题,至今业内对其多方面的问题仍存争议。结合笔者多年的相关学习研究,对此课题进行了较系统深入的探究。首先讨论了饱和土不排水计算的总应力法与有效应力法及各自的局限,并从有限元基本方程阐述了孔隙水压的处理,指出不管采用何种方法均应注意区分两类孔隙水压和两种总应力,即“土水分算”。随后,审视了Skempton-Henkel超静水压计算公式对不同应力路径的计算准确性,将它与MC强度准则相结合构建了饱和土不排水强度模型,对等向固结与不等向固结下饱和土不排水强度特性进行了分析,可为实际工程计算中强度参数选取提供参考。建议实际不排水计算采用广义Tresca强度准则,针对采用MC强度准则按有效应力法进行不排水计算会有较大误差的问题,除指出应直接输入不排水强度外,还给出一种采用等代强度参数的处理方法。在上述讨论基础上,剖析了固结不排水强度指标(CU指标)的缺陷,指出仅当土中总应力路径与测定CU指标的试验中相同时,用此指标直接计算才能给出准确的结果,特别是对地基承载力问题直接用此指标计算会给出严重偏危险的结果。还对基坑工程中主动、被动土水压力采用CU指标并土水合算的问题进行了分析,建议了合理计算方法及相应公式;对发生不排水极限土压时的滑移面倾角这一业内多人深感困惑的问题也进行了探讨。最后,针对饱和地基承载力及短期沉降计算,剖析了业内现行方法的问题,在深入解读有关因素影响机理的基础上给出新的计算方法。所给承载力计算公式,可较准确统一计算排水和不排水条件下的承载力,能更好保证设计的安全经济;所给沉降计算新方法能较准确计算饱和地基的短期沉降,对地基的排水沉降也可望取得较好结果,值得进一步发展完善。

关键词：饱和黏性土不排水强度超静水压固结不排水强度指标地基承载力地基沉降

基于第一性原理C-Cd掺杂ZnO的电子结构和光学性质的研究

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原子与分子物理学报 2025年第2期42卷 135-142页

作者：张善祥李海侠于镇吴浩伟张巍钟桂林理工大学广西高校先进制造与自动化技术重点实验室桂林541006 桂林理工大学机械与控制工程学院桂林541006

借助于计算材料科学和化学的计算机模拟软件Materials Studio,利用密度泛函理论下的第一性原理的计算方法,系统的计算研究了C、Cd单掺杂以及C和Cd共掺杂(不同浓度)ZnO的形成能、电子结构和光学性质.计算结果表明:单掺杂体系当中,C掺杂... 详细信息

借助于计算材料科学和化学的计算机模拟软件Materials Studio,利用密度泛函理论下的第一性原理的计算方法,系统的计算研究了C、Cd单掺杂以及C和Cd共掺杂(不同浓度)ZnO的形成能、电子结构和光学性质.计算结果表明:单掺杂体系当中,C掺杂时形成能是正的,说明掺杂体系不易形成;共掺杂体系当中,所有掺杂体系的形成能均为负的,C-2Cd掺杂时形成能最低;与本征ZnO相比,所有掺杂体系的禁带宽度均有所降低,由于C元素的掺杂,禁带中产生杂质能级,减小电子跃迁所需要的能量;在光学性质方面,所有掺杂体系在低能区域的吸收图谱、介电函数虚部的峰值与本征ZnO相比均有所增大,且在低能区均发生红移,其中C-2Cd掺杂体系的红移程度最为明显且峰值最大.由此说明C和Cd共掺杂有望提高ZnO的光吸收率和光电转化效率,可以扩展其在光电器件领域中的应用.

关键词： C-Cd共掺杂第一性原理密度泛函理论电子结构光学性质

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基于第一性原理的Sc掺杂ZnO对气体的吸附特性研究

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原子与分子物理学报 2025年第1期42卷 54-60页

作者：张巍钟李海侠吴浩伟于镇张善祥桂林理工大学广西高校先进制造与自动化技术重点实验室桂林541006 桂林理工大学机械与控制工程学院桂林541006

CO、SO_(2)、H_(2)S是矿井内由煤炭及围岩中涌出或在生产过程中产生的的典型有毒气体,本文采用第一性原理及密度泛函理论研究了稀土元素Sc掺杂ZnO对单个气体分子(CO、SO_(2)、H_(2)S)的吸附特性.通过对各体系布居分布、能带结构、态密... 详细信息

CO、SO_(2)、H_(2)S是矿井内由煤炭及围岩中涌出或在生产过程中产生的的典型有毒气体,本文采用第一性原理及密度泛函理论研究了稀土元素Sc掺杂ZnO对单个气体分子(CO、SO_(2)、H_(2)S)的吸附特性.通过对各体系布居分布、能带结构、态密度及差分电荷密度分析,研究结果表明:Sc-ZnO(001)-Zn位掺杂体系稳定性最好,Sc-ZnO对单个CO、SO_(2)及H_(2)S分子的吸附能分别为-0.140 eV、-1.885 eV及-0.093 eV,其中对SO2分子的吸附为化学吸附,其余为物理吸附.确定了Sc-ZnO作为半导体气敏传感器来检测三种有毒气体的可行性,尤其是对于SO_(2)气体,为Sc-ZnO作为气敏传感材料实现对矿井有毒气体的检测提供了理论指导.

关键词：第一性原理 Sc掺杂ZnO 有毒气体吸附特性

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数字经济对黄河流域城市转型效率的影响分析

地理学报 2025年

作者：宋成镇刘庆芳宋金平马伟北京师范大学地理科学学部

以数字经济赋能黄河流域城市顺利转型，是推动黄河流域生态保护和高质量发展的关键举措。本文以黄河流域为研究区，采用超效率SBM模型对城市转型效率实施评价，并构建空间马尔科夫转移矩阵、面板Tobit模型和中介效应模型探究城市转型效... 详细信息

以数字经济赋能黄河流域城市顺利转型，是推动黄河流域生态保护和高质量发展的关键举措。本文以黄河流域为研究区，采用超效率SBM模型对城市转型效率实施评价，并构建空间马尔科夫转移矩阵、面板Tobit模型和中介效应模型探究城市转型效率的时空转移特征以及数字经济对城市转型效率的驱动效应。结果表明：(1) 2011—2021年黄河流域城市转型效率以稳定发展为主，存在一定的“路径依赖”和“自身锁定”效应；考虑空间效应后，黄河流域城市转型效率以向上转移为主，且不同邻域类型条件下，城市转型效率的类型转移概率存在异质性。(2)数字经济对黄河流域城市转型效率具有正向促进作用，且影响效果存在区域异质性，具体表现为：中游地区>下游地区>上游地区。(3)技术创新在数字经济与城市转型效率之间存在部分正向中介效应，数字经济能够通过提升技术创新水平促进黄河流域城市转型；技术创新对数字经济促进黄河流域城市转型效率提升具有“边际减量”的单门槛效应，当技术创新水平跨越门槛值后，数字经济对城市转型效率的促进效果开始减弱。

关键词：城市转型效率数字经济技术创新空间转移特征中介效应黄河流域

改进YOLOv8n的轻量化交通标志检测算法

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激光与光电子学进展 2025年

作者：罗向龙吕温馨石镇岳刘若辰长安大学信息工程学院首钢集团有限公司技术研究院

针对复杂场景下交通标志小目标检测精度下降和模型复杂度过高问题，本文提出一种改进YOLOv8n的轻量化交通标志检测方法。在YOLOv8n的主干网络中引入全维动态卷积和EMA注意力机制以精准获取标志特征和上下文信息；增设160×160小目标检... 详细信息

针对复杂场景下交通标志小目标检测精度下降和模型复杂度过高问题，本文提出一种改进YOLOv8n的轻量化交通标志检测方法。在YOLOv8n的主干网络中引入全维动态卷积和EMA注意力机制以精准获取标志特征和上下文信息；增设160×160小目标检测层，有效结合不同尺度的特征，保留更多细节信息，提升对小目标检测的准确率；引入GhostBottleneckv2进行轻量化处理，并设计GSConv模块，降低模型复杂度提升收敛速度；采用Wise-IoUv3损失函数提高模型定位目标的能力。实验结果表明本文算法在TT100K数据集和CCTSDB2021数据集上与原始YOLOv8n相比平均精度分别提升了7.6%和2.4%，参数量分别降低了7.6%和7.9%，不仅保持了YOLOv8n模型的轻量性，同时具备更高的检测性能。

关键词：交通标志检测深度学习 YOLOv8 注意力机制轻量化

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双回路控制下拖拉机发动机管理系统的设计

农机化研究 2025年第2期47卷 249-253页

作者：黎世锟广西电力职业技术学院南宁530007

随着拖拉机发动机控制系统的复杂性在不断增加,拖拉机发动机扭矩管理系统需要满足多种工况需求,配备多种传感器和执行器,同时具备高效能和燃油经济性。为此,设计了基于双回路速度跟踪控制的拖拉机发动机扭矩管理系统,通过两个回路实现... 详细信息

随着拖拉机发动机控制系统的复杂性在不断增加,拖拉机发动机扭矩管理系统需要满足多种工况需求,配备多种传感器和执行器,同时具备高效能和燃油经济性。为此,设计了基于双回路速度跟踪控制的拖拉机发动机扭矩管理系统,通过两个回路实现对发动机扭矩的精确控制,其中一个回路用于速度跟踪,另一个回路用于调节发动机扭矩。通过精确的速度控制和扭矩管理,系统可以在不同工况下实现高效的能量利用和优化的运行性能。试验结果表明:系统能够有效地实现发动机扭矩的准确控制,提高了拖拉机的整体性能和燃油经济性。研究结果旨在改进拖拉机发动机控制系统的性能,提高其适应多种工况的能力,并实现更高的燃油经济性。

关键词：拖拉机发动机双回路速度跟踪控制扭矩管理系统多工况需求参数配置

面向纵连板式轨道温度应力释放的板间接缝优化研究

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北京交通大学学报 2025年

作者：何安刘钰王君义林锦镇徐旸赵国堂西南交通大学土木工程学院西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所中国国家铁路集团有限公司

采用弹性材料换填纵连板式轨道宽接缝两侧，可有效释放高温天气中结构内部聚积的过大温度应力，降低板间接缝发生热胀失稳病害的风险，保障高速行车安全。本文提出了纵连板式轨道板间接缝优化方法，建立了桥上纵连板式轨道结构热损伤计... 详细信息

采用弹性材料换填纵连板式轨道宽接缝两侧，可有效释放高温天气中结构内部聚积的过大温度应力，降低板间接缝发生热胀失稳病害的风险，保障高速行车安全。本文提出了纵连板式轨道板间接缝优化方法，建立了桥上纵连板式轨道结构热损伤计算模型，分析了换填接缝的弹性材料宽度和弹模匹配方案，研究了接缝等效弹模对轨道结构温度应力、温度变形、接缝损伤和层间损伤的影响规律，提出了接缝等效弹模的合理建议值。结果表明：换填接缝的弹性材料宽度相同时，材料弹模越小，轨道结构纵向温度应力释放越大，接缝垂向变形降低量、纵向变形、接缝受压损伤和层间损伤越大；板间接缝等效弹模建议取值为28400 MPa，对应的换填宽接缝两侧弹性材料总宽度为50 mm，弹性模量为17324 MPa；相比于原轨道结构的接缝，采用弹性材料换填宽接缝两侧后，纵连板式轨道结构纵向温度应力降低了14.2%，接缝受压损伤和层间损伤分别减少了7.4%和3.2%，接缝垂向变形减少了2.8%。

关键词：轨道工程纵连板式轨道板间接缝温度应力释放接缝受压损伤层间损伤

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无负极锂金属电池的研究进展

化工新型材料 2025年

作者：杨保国汤镇源李军广东工业大学轻工化工学院

无负极锂金属电池由于具有超高的能量密度、优异的安全性及良好的经济性，有望成为下一代能量储存器件。然而，界面接触电阻大、锂枝晶及死锂形成等系列问题导致其循环寿命缩短。近年来，研究人员在优化电解质和沉积基底等方面开展了一... 详细信息

无负极锂金属电池由于具有超高的能量密度、优异的安全性及良好的经济性，有望成为下一代能量储存器件。然而，界面接触电阻大、锂枝晶及死锂形成等系列问题导致其循环寿命缩短。近年来，研究人员在优化电解质和沉积基底等方面开展了一些研究工作来延长电池寿命。阐述了无负极锂金属电池发展现状及存在的问题，重点综述了电解质优化、固体电解质界面膜(SEI)界面改性、集流体改性等策略提高电池的循环稳定性的研究进展。最后，对无负极锂金属电池的未来机遇和可能的发展方向进行了分析与展望。

关键词：无负极锂金属电池固态电解质固体电解质界面膜集流体预锂化

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躺平主义的成因分析及应对策略

太原理工大学学报(社会科学版) 2025年

作者：黄永镇中国社会科学院大学马克思主义学院

“躺平”承袭了以往的“丧文化”基因，在社会抵触“内卷”的当下迅速引发集体共鸣和广泛认同。根据“躺平”的不同原因并刨除“伪躺平”后，可将其区分为“自觉型躺平”“避世型躺平”及“无奈型躺平”。“躺平”是产生于特定社会发展... 详细信息

“躺平”承袭了以往的“丧文化”基因，在社会抵触“内卷”的当下迅速引发集体共鸣和广泛认同。根据“躺平”的不同原因并刨除“伪躺平”后，可将其区分为“自觉型躺平”“避世型躺平”及“无奈型躺平”。“躺平”是产生于特定社会发展阶段的现象，其形成是竞争环境恶劣、生活压力过载和身份认同需要等多种合力共同作用的结果。单纯的情感勉励和道德谴责应对“躺平”大而无当、泛而无力，应在明晰成因的基础上对症下药。通过营造公平竞争环境、优化青年生存环境和引导青年回归奋斗来破除青年的竞争困境、生存困境和思想困境。

关键词：躺平主义青年成因分析应对策略