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Computer vision-aided DEM study on the compaction characteristics of graded subgrade filler considering realistic coarse particle shapes

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Railway Engineering Science 2024年第2期32卷 194-210页

作者： Taifeng Li Kang Xie xiaobin chen Zhixing Deng Qian Su Railway Engineering Research Institute China Academy of Railway Sciences Corporation LimitedBeijing 100081China Department of Civil Engineering Central South UniversityChangsha 410075China School of Civil Engineering Southwest Jiaotong UniversityChengdu 610031China

The compaction quality of subgrade filler strongly affects subgrade *** main objective of this research is to analyze the macro-and micro-mechanical compaction characteristics of subgrade filler based on the real shape of coarse ***,an improved Viola-Jones algorithm is employed to establish a digitalized 2D particle database for coarse particle shape evaluation and discrete modeling purposes of subgrade *** indexes of 2D subgrade filler are then computed and statistically ***,numerical simulations are performed to quantitatively investigate the effects of the aspect ratio(AR)and interparticle friction coefficient(μ)on the macro-and micro-mechanical compaction characteristics of subgrade filler based on the discrete element method(DEM).The results show that with the increasing AR,the coarse particles are narrower,leading to the increasing movement of fine particles during compaction,which indicates that it is difficult for slender coarse particles to inhibit the migration of fine ***,the average displacement of particles is strongly influenced by the AR,indicating that their occlusion under power relies on particle *** dis-placement and velocity of fine particles are much greater than those of the coarse particles,which shows that compaction is primarily a migration of fine *** the cyclic load,the interparticle friction coefficientμhas little effect on the internal structure of the sample;under the quasi-static loads,however,the increase inμwill lead to a significant increase in the porosity of the *** study could not only provide a novel approach to investigate the compaction mechanism but also establish a new theoretical basis for the evaluation of intelligent subgrade compaction.

关键词： Subgrade filler particles Deep learning particle Shape analysis Particle library Compaction characteristics Discrete element method(DEM)

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四叉树网格线源频率域电磁法二维正演研究

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地球物理学报 2024年第5期67卷 1999-2014页

作者：王培杰陈小斌张赟昀中国地震局地质研究所北京100029 应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085

可控源电磁法正演面临的问题,主要表现在源的奇异性和边界条件的处理困难.本文首先利用面积分将源的模拟精度转化为网格的离散精度,然后利用四叉树网格局部任意加密的特性,有效解决了奇异源模拟精度不高的问题.由于大地中的电磁场迅速衰... 详细信息

可控源电磁法正演面临的问题,主要表现在源的奇异性和边界条件的处理困难.本文首先利用面积分将源的模拟精度转化为网格的离散精度,然后利用四叉树网格局部任意加密的特性,有效解决了奇异源模拟精度不高的问题.由于大地中的电磁场迅速衰减,在距源很远的侧边界,地下的电磁场主要是由空气中的电磁场感应产生的,而非从源经由大地传播而来,因此在地中使用一维平面波侧边界条件比一阶吸收侧边界条件更为合理,精度更高.通过算例分析,我们还发现空气侧边界的场强叠加了大地介质感应的二次场而显著改变,因此空气侧边界使用基于一次场的一阶吸收边界条件,是导致线源正演边界处计算精度不高的主因.本文中,我们使用四叉树网格将边界发散式向外扩展,以较少的网格覆盖更大的边界区域,来确保核心区的计算精度.研究还发现,线源全区视电阻率能较好地反映地下电性结构的变化,且趋势形态与大地电磁卡尼亚视电阻率相似,使用成熟的大地电磁反演技术对线源全区视电阻率进行反演,可以得到地下电性结构较好的近似模型.特别是倾子计算的全区视电阻率也能反映地下结构的变化,这为无电场观测的地下结构探测提供了可能.但二者之间仍存在差别,线源全区视电阻率还具有一定的几何测深能力,需开发基于线源全区视电阻率正演的二维/三维反演技术.

关键词：线源频率域电磁法正演四叉树网格有限差分法全区视电阻率

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儿童迁延性泄泻脾阳虚证的粪便代谢组学研究

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南京中医药大学学报 2024年第6期40卷 633-639页

作者：张厦袁斌陈晓斌南京中医药大学附属医院江苏南京210029

目的从粪便代谢角度探寻儿童迁延性泄泻脾阳虚证的证候物质基础。方法选取20例脾阳虚证的迁延性泄泻患儿作为观察组,20例健康儿童作为对照组,采集各组的粪便样本后,采用气相色谱质谱联用仪器对样本进行代谢组学分析,比较2组代谢物的差... 详细信息

目的从粪便代谢角度探寻儿童迁延性泄泻脾阳虚证的证候物质基础。方法选取20例脾阳虚证的迁延性泄泻患儿作为观察组,20例健康儿童作为对照组,采集各组的粪便样本后,采用气相色谱质谱联用仪器对样本进行代谢组学分析,比较2组代谢物的差异。结果与儿童迁延性泄泻脾阳虚证相关的潜在生物标志物有25种,在迁延性泄泻脾阳虚证患儿的粪便中下调的有9种代谢物,分别为L-谷氨酰胺、L-谷氨酸、4-羟基苯甲醛、L-半胱氨酸、鸟氨酸、L-异亮氨酸、丁二酸、β-丙氨酸、富马酸,在泄泻脾阳虚证患儿的粪便中上调的有16种代谢物,包括丝氨酸、核糖酸、α-亚麻酸、苯甲酸、果糖、L-丙氨酸、焦谷氨酸、丙酮酸、次黄嘌呤、癸酸、L-天门冬氨酸等代谢物,涉及相关通路有7条,包括丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢、丙酮酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、精氨酸生物合成、糖酵解/糖异生、柠檬酸循环(TCA循环)。结论迁延性泄泻脾阳虚证患儿与健康儿童相比,神经调节代谢发生紊乱,能量代谢发生异常,机体无氧酵解有所增强,相关差异代谢物的发现可能对儿童迁延性泄泻脾阳虚证的发病机制、诊断和治疗均奠定了一定的物质基础。

关键词：粪便代谢组学迁延性泄泻儿童脾阳虚证中医证候学

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基于倾角反演的隧道断面变形全方位监测方法

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第1期55卷 151-161页

作者：陈晓斌王风栋吴梦黎王业顺中南大学土木工程学院湖南长沙410082 重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075

倾角传感器具有体积小、使用方便、测量连续等优点,在隧道变形监测领域有着巨大应用潜力,然而,现有基于倾角传感器的监测方法往往只能得到特定监测点的变形,在测量隧道断面整体变形方面还存在明显不足。为此,提出一种新的基于监测点倾... 详细信息

倾角传感器具有体积小、使用方便、测量连续等优点,在隧道变形监测领域有着巨大应用潜力,然而,现有基于倾角传感器的监测方法往往只能得到特定监测点的变形,在测量隧道断面整体变形方面还存在明显不足。为此,提出一种新的基于监测点倾角的隧道断面变形全方位监测方法。基于隧道断面曲线的形状特征,构造隧道分段变形插值函数,根据极坐标下隧道倾角与极径的关系,采用分段解析方法提出隧道倾角-变形数学模型,进一步通过协同变形假定,修正隧道测点极角,得到隧道倾角-变形算法;接着,建立隧道三维数值模型,通过均布荷载、对称非均布荷载和非对称荷载3种典型工况,采用误差分析方法分别研究算法的适用性;最后,通过室内试验进一步验证算法在实际应用中的准确性。研究结果表明:对于铁路隧道典型三心圆断面,推导的倾角-变形算法在均布荷载、对称非均布荷载和非对称荷载这3种典型工况下均具有良好的适应性,变形最大绝对误差均小于1 mm,平均相对误差均小于7%;在室内模型试验中,拱顶沉降监测误差小于8%,水平收敛监测误差小于5%,证明了监测方法的准确性。

关键词：隧道工程倾角传感器变形监测全方位监测

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Present-day horizontal deformation status of continental China and its driving mechanism

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Science China Earth Sciences 2007年第11期50卷 1663-1673页

作者： chen xiaobin Institute of Geology China Earthquake AdministrationBeijing 100029China

Based on velocity data of 933 GPS sites and using the methods of Ordinary Kriging interpolation and shape function derivation, this study has obtained the strain rate field of continental China in the spherical coordinates. In comparison with previous research results, it is found that such a strain rate field can be described by both the continuous deformation and block motions in the continent. The Tibetan Plateau and Tianshan region are characterized by continuous deformation which is distributed across the whole area. Within the blocks of South China, Tarim, Ordos, and Northeast China, little crustal deformation and deformation occurs primarily on the faults along their boundaries, which can be explained by the model of block motion. In other regions, such as the Yinshan-Yanshan block, North China block, and East Shandong-Yellow Sea, deformation patterns can be explained by both models. Besides, from southwest to northeast of continental China, there are three remarkable extensional zones of NW trending. These results imply that the NNE directed push of the India plate is the primary driving force accounting for the internal deformation of continental China. It produces the uplift, hori-zontal shortening and vertical thickening of the Tibetan Plateau as well as radiation-like material extru-sion. Of these extruded materials, one part accommodates the eastward "escape" of other blocks, generating convergence and compression of western China and widespread extension and local com-plicated deformation in eastern China under the joint action of the surrounding settings. The other part opens a corridor between the South China block and Tibetan Plateau, flowing toward southeast to the Myanmar range arc and filling the gap there which is produced by back-arc extension due to plate subduction.

关键词： GPS velocity field,continental China,horizontal deformation field,Kriging,shape function,dynamics

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Magnetotelluric imaging and tectonic movement characteristics of the central Yunnan sub-block and its adjacent areas

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Science China Earth Sciences 2023年第2期66卷 377-392页

作者： Tengfa CUI xiaobin chen Institute of Earthquake Forecasting China Earthquake AdministrationBeijing100036China National Institute of Natural Hazards Ministry of Emergency Management of the People’s Republic of ChinaBeijing100085China

The central Yunnan sub-block is an important channel for southeast migration of materials in the Qinghai-Xizang Plateau,and therefore a key area to study tectonic movement and *** this study,a three-dimensional electrical structure of the crust and upper mantle lithosphere was derived from magnetotelluric data inversion along a survey line across the central Yunnan *** suggest that the middle and upper crust of the central Yunnan sub-block is comprised of several independent high-resistivity *** extension of some faults was revealed according to electrical structure and relocated *** chenghai fault extends downward along the eastern boundary of a high-resistivity *** Yuanmou fault dips to the west and extends to the depth along the boundary between two high-resistivity *** Tanglang-Yimen fault cuts through a high-resistivity body in the middle and upper *** is an obvious high-conductivity C1 layer in the lower crust in the eastern part of the central Yunnan sub-block,and its western border displays an obvious structural boundary in the shallow *** eastern part of the central Yunnan sub-block moves eastward relative to the western part(bounded by the west side of a high-resistivity body R3 in the C1 west).C1 is speculated to be characterized by low rheological strength and viscosity,thus reducing the resistance to eastward movement of the eastern *** to the combined action of C1 and its western boundary,the eastern materials slip eastward faster relative to *** to South China Block resistance,the middle and upper crust in the eastern part is within a compressional tectonic environment,consistent with the negative dilatation rate and the presence of compressive faults in this *** C1 ground surface has a low strain rate,indicating weak deformation in this region and rigid motion *** results suggest that under the decoupling effect of the high-conductivity layer in the l

关键词： Magnetotelluric Three-dimensional inversion Electrical resistivity structure Central Yunnan sub-block Movement characteristics

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城市地下混凝土结构耐久性评估方法及工程应用分析

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地质与勘探 2024年第1期60卷 132-139页

作者：唐孟雄陈晓斌胡贺松周治国广州市建筑集团有限公司广东广州510440 中南大学土木工程学院湖南长沙410083 广州市建筑科学研究院有限公司广东广州510440

及时开展城市地下混凝土结构耐久性评估是确保长期稳定和安全、降低维修成本和践行绿色建筑理念的重要环节。按照技术合理、经济可行、现场容易操作的工作原则,提出一种简化的城市地下混凝土结构耐久性评估方法,包括评估程序、耐久性等... 详细信息

及时开展城市地下混凝土结构耐久性评估是确保长期稳定和安全、降低维修成本和践行绿色建筑理念的重要环节。按照技术合理、经济可行、现场容易操作的工作原则,提出一种简化的城市地下混凝土结构耐久性评估方法,包括评估程序、耐久性等级划分、耐久性调查和典型环境耐久性评估。该方法能够快速评估城市地下混凝土结构耐久性,并划分耐久性等级,为城市地下混凝土结构维修和养护提供参考。耐久性评估简化方法案例应用分析表明,该方法得到的结果与工程实际相符,具有良好的可操作性,评价结论容易得到,预测计算结果可有效指导城市地下结构维护。

关键词：城市地下结构混凝土结构耐久性评估侵蚀环境杂散电流侵蚀

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原发性阴茎恶性黑色素瘤1例报告

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中华泌尿外科杂志 2024年第8期45卷 633-634页

作者：陈峙橦黄龙陈小彬周晓峰陈爽程文龙陈国俊青海大学附属医院泌尿外科西宁810000 青海大学附属医院肝胆胰外科西宁810000 青海大学附属医院病理科西宁810000

本文报道青海大学附属医院收治的1例阴茎原发性恶性黑色素瘤患者,56岁,因发现阴茎肿物1个月入院。查体:尿道外口下方近系带处可见大小约1.5cm×2.0cm不规则菜花样肿物,表面覆盖黄色坏死组织,触痛阳性;左、右侧腹股沟区可触及数枚包块,... 详细信息

本文报道青海大学附属医院收治的1例阴茎原发性恶性黑色素瘤患者,56岁,因发现阴茎肿物1个月入院。查体:尿道外口下方近系带处可见大小约1.5cm×2.0cm不规则菜花样肿物,表面覆盖黄色坏死组织,触痛阳性;左、右侧腹股沟区可触及数枚包块,触痛阳性。实验室检查未见异常。头、胸部、腹部、盆腔CT检查未见明显异常。阴茎肿物活检病理提示恶性黑色素瘤。右侧腹股沟区淋巴结穿刺活检病理结果考虑局部炎症反应。结合患者病史、查体、影像学检查和淋巴结穿刺结果诊断为原发性阴茎恶性黑色素瘤。行阴茎部分切除术,术后病理诊断为恶性黑色素侵犯表皮伴溃疡。术后随访9个月无局部复发和转移。

关键词：黑色素瘤原发性阴茎恶性黑色瘤手术免疫组化

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周期性堆载体Rayleigh波减振特性分析及试验研究

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铁道科学与工程学报 2024年第4期21卷 1457-1469页

作者：易利琴陈晓斌王业顺虞洪金伟涛中南大学土木工程学院湖南长沙410075 重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075

为了揭示周期性堆载体Rayleigh波的振动作用波特性,实现对低频表面波的有效衰减,研究了衰减域内的减振机理及效果。首先,构建传输模型,确定了合适的堆载几何尺寸。其次,基于复频散曲线和频域曲线,分析了堆载高度和弹性模量影响下振动波... 详细信息

为了揭示周期性堆载体Rayleigh波的振动作用波特性,实现对低频表面波的有效衰减,研究了衰减域内的减振机理及效果。首先,构建传输模型,确定了合适的堆载几何尺寸。其次,基于复频散曲线和频域曲线,分析了堆载高度和弹性模量影响下振动波的作用规律及其衰减效果。最后,开展缩尺扫频试验,调取X、Z方向的加速度数据绘制频域曲线,并与复频散曲线做进一步对比分析,研究了各衰减域减振机理。结果表明:扫频试验结果出现了X、Z方向衰减域不一致的现象,不同方向的衰减域恰好与复频散曲线中的衰减域内作用波型一致,X方向会出现一个低频段衰减域,Z方向会在第2衰减域终止频率时出现衰减减弱趋势;进一步说明周期性堆载体可以激发出水平极化共振衰减域和Bragg散射衰减域;而高度是影响伪表面波的重要因素,表现为高度高,容易在第1衰减域内产生伪表面波,高度低,容易在第2衰减域内产生伪表面波;弹性模量是影响高速伪表面波的重要因素,表现为当其达到混凝土弹性模量单位数量级(10 GPa)时,第3衰减域可能会出现高速伪表面波作用范围,否则,将直接进入SV波和P波耦合作用的凋落波模态。研究结果将进一步启发环境隔振领域利用表面波阻块开展减振工作。

关键词：周期性堆载体 Rayleigh波试验特性分析环境减振

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高速铁路路基填料智能振动压实系统研制与试验研究

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铁道学报 2024年第6期46卷 138-147页

作者：谢康陈晓斌肖宪普李泰灃张千里尧俊凯中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043

针对现有振动压实设备的局限性,研制一种振动参数调节广、能够实时监测填料干密度的室内智能振动压实设备,并进一步量化评估填料压实状态动刚度和强度的新指标。基于振动理论,揭示室内振动压实设备稳定工作机制,提出振动参数动态优化方... 详细信息

针对现有振动压实设备的局限性,研制一种振动参数调节广、能够实时监测填料干密度的室内智能振动压实设备,并进一步量化评估填料压实状态动刚度和强度的新指标。基于振动理论,揭示室内振动压实设备稳定工作机制,提出振动参数动态优化方法,基于表面沉降理论提出干密度实时计算方法,结合压密曲线建立压实性能评估方法,分别从滞后角修正刚度理论和相似修正强度理论,提出刚度和强度等力学指标对压实状态进行综合评估方法;研发室内振动压实系统以及数据采集分析软件,分析系统部件的工作性能和指标的测试计算方法;最后,开展室内振动压实试验。研究结果发现,增大容器直径和设备自重可显著提高填料干密度;当系统处于共振频率下,填料动刚度减小,承载能力增大;基于振动参数动态优化方法,能够有效减少30%振动能量输出,进一步提高压实效率,减少压实器械磨损及颗粒破碎。研究成果有助于加深对振动压实成型机理的分析,为振动压实试验方法在高速铁路路基建设中推广应用提供理论基础。

关键词：高速铁路路基振动压实振动理论参数优化表面沉降法压实状态

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