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降雨诱发滑坡的NPR锚索控制机理及临滑预警

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第4期45卷 573-583页

作者：陶志刚史广诚杨晓杰何满潮中国矿业大学(北京)隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083

为研究降雨滑坡的控制及临滑预警技术,以熊家山滑坡为原型,通过分析边坡变形的时空特征,设计了相似模型试验.以普通预应力锚索(简称PR锚索)和NPR锚索为加固材料,运用高速摄像机、孔压、土压和锚索力传感器,分析了降雨诱发的滑坡规律和... 详细信息

为研究降雨滑坡的控制及临滑预警技术,以熊家山滑坡为原型,通过分析边坡变形的时空特征,设计了相似模型试验.以普通预应力锚索(简称PR锚索)和NPR锚索为加固材料,运用高速摄像机、孔压、土压和锚索力传感器,分析了降雨诱发的滑坡规律和锚索控制机理,并结合现场试验探究了滑坡牛顿力变化规律.结果表明:孔隙水压力突降与边坡局部滑塌近似同步;NPR锚索力突降,边坡内部产生局部变形;PR锚索因无法承受大变形被拉断失效,而NPR锚索凭借恒阻大变形特性产生高应力吸能控制功能,促使边坡达到二次平衡状态;NPR锚索在滑坡前表现出明显的“先突增,后突降”的变形-临滑动力学规律;现场试验揭示了滑坡全过程牛顿力演变规律,提前7.5 h发出临滑预警.

关键词：滑坡降雨 NPR锚索控制机理监测预警

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数字光栅调焦调平传感器的工艺适应性

中国光学（中英文） 2024年第5期17卷 1150-1161页

作者：曾海峰李世光李显杰中国科学院微电子研究所北京100029 中国科学院大学北京100049 江苏影速集成电路装备股份有限公司江苏无锡214142

数字光栅位移测量技术将CMOS相机的像素阵列当作一个“数字化”的光栅,通过构造光学光栅像和数字光栅的周期差,利用微米级的光学光栅像,实现纳米级的位移测量。其可以应用于光刻机的调焦调平传感器中,结合倾斜入射的检测光路,对晶圆表... 详细信息

数字光栅位移测量技术将CMOS相机的像素阵列当作一个“数字化”的光栅,通过构造光学光栅像和数字光栅的周期差,利用微米级的光学光栅像,实现纳米级的位移测量。其可以应用于光刻机的调焦调平传感器中,结合倾斜入射的检测光路,对晶圆表面高度进行精确测量。在实际测量中,晶圆表面意外出现的图形会干扰光学光栅的反射成像,进而影响图像处理结果。针对上述问题,本文提出一种数字光栅位移测量的工艺适应性方法,以数字光栅周期为单位,对存在干扰图案时的CMOS图像进行光强重建和光强曲线恢复。该方法能在晶圆基底出现较大面积图案时表现出很好的稳定性,且可以适应多种表面缺陷,如划痕、颗粒、污渍和沟槽等。实验结果表明,经图像光强重建后,光强曲线的均方误差大幅减小,修正后的Z向测量误差在±33 nm(±3σ=±41.2 nm)以内。该方法能增强数字光栅调焦调平传感器的工艺适应性,为调焦调平方法提供技术参考。

关键词：调焦调平数字光栅位移测量工艺适应性

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智能船舶机舱设备健康状态评估技术及应用

船海工程 2024年第5期53卷 20-24页

作者：时光志石峰李永杰翟东中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司天津300452 震兑工业智能科技有限公司广东深圳518101

针对船舶机舱设备健康状态评估方法和应用进行分析,并进行系统优化设计。引入故障树分析方法和多参数模糊评估方法,设计实现了船舶机舱设备健康状态评估系统。以某型号柴油机实验数据为输入,构建样本数据集,对系统的主要功能进行测试验... 详细信息

针对船舶机舱设备健康状态评估方法和应用进行分析,并进行系统优化设计。引入故障树分析方法和多参数模糊评估方法,设计实现了船舶机舱设备健康状态评估系统。以某型号柴油机实验数据为输入,构建样本数据集,对系统的主要功能进行测试验证,验证结果表明,系统状态识别率达到90%以上,系统在柴油机主机健康平稳性评估方面取得了较好的效果。研究提出的船舶机舱设备的健康状态评估优化设计方案可为后续机舱设备健康状态管理提供参考。

关键词：多参数模糊综合评估智能机舱健康状态评估故障树分析

考虑残余应力影响的桥式起重机多轴疲劳寿命评估

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科学技术与工程 2024年第25期24卷 10768-10775页

作者：张广辉孙淼吕世宁李仕华高有山太原科技大学机械工程学院太原030024 太原重工股份有限公司制造部太原030024

桥式起重机桥架结构是典型的焊接结构,在日常服役时主梁焊缝区域经常出现疲劳裂纹。为保证起重机的服役安全,基于多尺度有限元分析方法建立危险裂纹区域的多级子模型;在二级子模型上建立热-结构耦合焊接有限元模型并模拟分析了焊接的全... 详细信息

桥式起重机桥架结构是典型的焊接结构,在日常服役时主梁焊缝区域经常出现疲劳裂纹。为保证起重机的服役安全,基于多尺度有限元分析方法建立危险裂纹区域的多级子模型;在二级子模型上建立热-结构耦合焊接有限元模型并模拟分析了焊接的全过程,通过模拟焊后热处理分析对残余应力的影响;结合多轴临界面法构建了以应变幅值作为多轴损伤参量的疲劳分析方法,评估了危险裂纹区域的疲劳性能。结果表明:所提方法将结构整体疲劳问题转化成局部焊接位置的疲劳问题,不仅增加了计算效率,还能考虑疲劳细节处更多的影响因素,为起重机焊缝部位的疲劳寿命评估和延寿提供了一定的参考。

关键词：疲劳裂纹多级子模型焊后热处理残余应力多轴临界面法

金属矿山深井大规模提升关键技术装备进展与发展趋势

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矿业研究与开发 2024年第9期44卷 1-8页

作者：李广史志远余洪伟长沙矿山研究院有限责任公司湖南长沙410012 金属矿山安全技术国家重点实验室湖南长沙410012 国家安全生产长沙矿山机电检测检验中心湖南长沙410012 安标国家矿用产品安全标志中心有限公司北京100013

近年来,随着浅部矿产资源的消耗殆尽,我国地下金属矿山正向1 500 m以深以及年产1 000万t/a以上深井大规模开采方向发展。提升系统是矿山深部开采所必需的关键设备,现有的竖井提升技术难以满足我国深井大规模开采的需求。对摩擦式提升、... 详细信息

近年来,随着浅部矿产资源的消耗殆尽,我国地下金属矿山正向1 500 m以深以及年产1 000万t/a以上深井大规模开采方向发展。提升系统是矿山深部开采所必需的关键设备,现有的竖井提升技术难以满足我国深井大规模开采的需求。对摩擦式提升、多绳缠绕提升两个主要深井大规模提升的关键理论与技术装备研究现状进行了综述,并对各自技术优势与特点进行了剖析,提出连续提升、通过采选充一体化减少提升量、降低提升载体的重量占比是未来应对深部大规模开采提升需求的重点研究方向和发展趋势,以期为金属矿山深井大规模开采的提升系统提供新的解决思路和方法。

关键词：金属矿山深井大规模提升连续提升载体轻量化

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竖缝式鱼道桩柱结构过鱼效果探究

水生态学杂志 2024年第2期45卷 148-158页

作者：柳松涛李广宁石凯孙双科石小涛中国水利水电科学研究院北京100038 湖北省鱼类过坝技术国际科技合作基地三峡大学湖北宜昌443002 天津大学建筑工程学院天津300072

为优化鱼道池室结构,提升鱼类洄游效果,以常规竖缝式鱼道为原型,以齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)为试验对象,通过数值模拟和对照性过鱼试验,比较分析了4种池室内部增加与未增加桩柱的水流结构。结果表明,在鱼道主流中间增设桩柱结... 详细信息

为优化鱼道池室结构,提升鱼类洄游效果,以常规竖缝式鱼道为原型,以齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)为试验对象,通过数值模拟和对照性过鱼试验,比较分析了4种池室内部增加与未增加桩柱的水流结构。结果表明,在鱼道主流中间增设桩柱结构,可以有效减小回流区面积,减幅达49%,并可减小竖缝处的紊动能,最大减少18%;增加鱼类上溯路线分布,提高了池室空间利用率。2种结构的上溯轨迹分析发现,齐口裂腹鱼多选择回流区外侧上溯,避免进入回流区中心,即选择较高的水力应变与紊动能区域作为上溯方向,且上溯路线中偏好较低水力因子区域,上溯偏好流速为0.01~0.09 m/s,紊动能为0.001~0.008 m^(2)/s^(2),水力应变为0.2~3.0/s。体型Ⅱ鱼道通过在主流位置增加桩柱结构,形成了多股水流,有效减小回流区的占比,提高了鱼道池室空间利用率,为鱼类的上溯路径提供了更多选择。

关键词：竖缝式鱼道桩柱结构数值模拟水力学特性

直写3D打印TiC网络陶瓷/高铬铸铁复合材料的制备及性能研究

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铸造 2024年第5期73卷 644-649页

作者：石永亮刘浩陈存广河北工业职业技术大学材料工程系河北石家庄050091 北京科技大学新材料技术研究院北京100083

采用浆料直写3D打印技术制备了TiC网络陶瓷,并结合无压浸渗制备了TiC网络陶瓷/高铬铸铁复合材料。采用扫描电子显微镜对TiC网络陶瓷预制体与浸渗后的组织进行了观察,采用EDS对界面元素分布进行了分析,并对复合材料的硬度、抗压强度和耐... 详细信息

采用浆料直写3D打印技术制备了TiC网络陶瓷,并结合无压浸渗制备了TiC网络陶瓷/高铬铸铁复合材料。采用扫描电子显微镜对TiC网络陶瓷预制体与浸渗后的组织进行了观察,采用EDS对界面元素分布进行了分析,并对复合材料的硬度、抗压强度和耐磨性进行了测定。结果表明:复合材料中TiC线条与高铬铸铁线条在空间上形成了三维互穿网络结构,实现了空间韧化的效果,提高了复合材料的整体力学性能;随着复合材料中TiC线条体积分数的增加,硬度随之增加,抗压强度与耐磨性都表现为先增后减,在Ti C体积分数50%时达到最佳值。

关键词： Ti C网络陶瓷直写3D打印高铬铸铁无压浸渗耐磨性

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降水对超深基坑围护结构的影响分析

结构工程师 2024年第1期40卷 142-149页

作者：段凯石广长江勘测规划设计研究有限责任公司武汉430010

以润扬长江公路大桥北锚碇超深基坑为例,利用三维有限元软件建立基坑模型,对基坑进行施工模拟,并将计算结果与现场监测成果进行比较,验证数值模拟计算的准确性。在此基础上,分析不同降水时段及降水深度对围护结构变形及内力分布的影响... 详细信息

以润扬长江公路大桥北锚碇超深基坑为例,利用三维有限元软件建立基坑模型,对基坑进行施工模拟,并将计算结果与现场监测成果进行比较,验证数值模拟计算的准确性。在此基础上,分析不同降水时段及降水深度对围护结构变形及内力分布的影响。结果表明:基坑开挖数值模拟手段合理,符合实际工况;改变降水时段,对各层水平支撑受力分配影响明显;改变降水深度,对中上部水平支撑受力分配影响很小,主要影响下部水平支撑受力;工程中应结合实际情况制定合理的降水方案,减小围护结构变形,优化坑内水平支撑受力分配,确保基坑稳定,节约工程成本。

关键词：降水超深基坑围护结构数值模拟

高石墨化度多孔炭的制备及其乙烷/乙烯分离性能

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新型炭材料（中英文） 2024年第5期39卷 1027-1036页

作者：刘汝帅唐帆史晓东郝广平陆安慧大连理工大学化工学院辽宁大连116024

乙烷(C_(2)H_(6))与乙烯(C_(2)H_(4))的高效分离对于制备聚合物级C_(2)H_(4)至关重要,需要开发选择性高和稳定性好的C_(2)H_(6)/C_(2)H_(4)吸附剂。本文以酚醛树脂为前驱体,FeCl3为铁源,通过在室温下聚合及800ºC下炭化的方法制备了高石... 详细信息

乙烷(C_(2)H_(6))与乙烯(C_(2)H_(4))的高效分离对于制备聚合物级C_(2)H_(4)至关重要,需要开发选择性高和稳定性好的C_(2)H_(6)/C_(2)H_(4)吸附剂。本文以酚醛树脂为前驱体,FeCl3为铁源,通过在室温下聚合及800ºC下炭化的方法制备了高石墨化度多孔炭(GC-800,GC=Graphitized Carbon),并利用Vienna Ab-initio Simulation Package(VASP)计算证实了石墨化的多孔炭表面与C_(2)H_(6)分子间的结合能更高。石墨化度的增加可以有效提高多孔炭对C_(2)H_(6)的吸附能力,但高温下Fe的催化石墨化过程会破坏多孔炭的微孔结构,从而降低C_(2)H_(6)/C_(2)H_(4)的分离能力。通过调控炭化温度,实现了对多孔炭的石墨化度与孔隙结构的协同优化。结果表明,GC-800具有高的石墨化度,sp^(2)C的含量高达73%,比表面积高达574 m^(2)·g^(-1)。在298 K和1 bar的条件下GC-800对C_(2)H_(6)的平衡吸附容量为2.16 mmol·g^(-1),C_(2)H_(6)/C_(2)H_(4)(1∶1和1∶9,v/v)Ideal Adsorption Solution Theory(IAST)选择性分别达到2.4和3.8,显著高于大多数报道的高性能C_(2)H_(6)选择性吸附剂。动态穿透实验表明GC-800可以从C_(2)H_(6)和C_(2)H_(4)混合物中一步获得高纯度的C_(2)H_(4)。动态循环测试证实了GC-800具有良好的循环稳定性,含湿条件下GC-800仍能高效分离C_(2)H_(6)/C_(2)H_(4)。

关键词：多孔炭石墨化炭 C2H6/C2H4分离反转吸附

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