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Enhanced wear prediction of tunnel boring machine disc cutters for accurate remaining useful life estimation using a hybrid model

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Frontiers of Structural and Civil Engineering 2024年第4期18卷 642-662页

作者： xinghai zhou Yakun ZHANG Guofang GONG Huayong YANG Qiaosong CHEN Yuxi CHEN Zhixue SU The State Key Laboratory of Fluid Power&Mechatronic Systems Zhejiang UniversityHangzhou 310027China Guangzhou Rail Transit Construction Engineering Consulting Co. Ltd.Guangzhou 510000China China Railway Engineering Equipment Group Co. Ltd.Zhengzhou 450016China

In tunnel construction with tunnel boring machines(TBMs),accurate prediction of the remaining useful life(RUL)of disc cutters is critical for timely maintenance and replacement to avoid delays and cost *** paper introduces a novel hybrid model,integrating fundamental and data-driven approaches,to enhance wear prediction of TBM disc cutters and enable accurate RUL *** fundamental model is improved by incorporating composite wear mechanisms and load estimation techniques,showcasing superior prediction accuracy compared to single-mechanism ***,the hybrid model innovatively incorporates a data-driven supplementary residual term into the improved fundamental model,leading to a high-performance wear prediction *** actual field data from a highway tunnel project in Shenzhen,the performance of the hybrid model is rigorously tested and compared with pure fundamental and data-driven *** hybrid model outperforms the other models,achieving the highest accuracy in predicting TBM disc cutter wear(mean absolute error(MAE)=0.53,root mean square error(RMSE)=0.64).Furthermore,this study thoroughly analyzes the hybrid model’s generalization capability,revealing significant impacts of geological conditions on prediction *** model’s generalization capability is also improved by expanding and updating the data *** RUL estimation results provided by the hybrid model are straightforward and effective,making it a valuable tool by which construction staff can monitor TBM disc cutters.

关键词： tunnel boring machine disc cutter wear prediction remaining useful life field data hybrid model

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虚拟仿真技术在传统坭兴陶烧制过程中应用实践

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包装工程 2024年第2期45卷 472-479页

作者：周兴海北部湾大学广西钦州535000

目的随着数字化技术的不断发展和完善,虚拟仿真技术已经成为坭兴陶烧制技艺传播的重要途径,但是传统坭兴陶烧制过程可控性较低。因此,探索虚拟仿真技术的应用实践,使其能够全面、形象、系统地进行坭兴陶烧制技艺的记录,有效保护和发扬... 详细信息

目的随着数字化技术的不断发展和完善,虚拟仿真技术已经成为坭兴陶烧制技艺传播的重要途径,但是传统坭兴陶烧制过程可控性较低。因此,探索虚拟仿真技术的应用实践,使其能够全面、形象、系统地进行坭兴陶烧制技艺的记录,有效保护和发扬坭兴陶烧制技艺。方法立足于传统手工技艺进行有效保存、展示和传播,深入展现坭兴陶烧制效果的文化内涵,探索虚拟仿真技术的设计流程和应用路径,运用三维建模、网络展示、虚拟互动等数字技术手段,强化互动感官效果,调动观众参与度和体验感。结论虚拟仿真技术为坭兴陶烧制创新和发展提供了新的路径,除了坭兴陶窑变本身的文化价值外,虚拟仿真技术为促进传统坭兴陶烧制技术在数字化时代的传承提供了一个新平台,丰富了活态传承的形式和内容。

关键词：虚拟仿真坭兴陶烧制过程

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海上稀疏井区高精度地层格架约束下的地震沉积学刻画——以东海盆地西湖凹陷中央背斜带X区块古近系花港组为例

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石油与天然气地质 2024年第1期45卷 293-308页

作者：董鑫旭周兴海李昆蒲仁海王爱国关蕴文张鹏西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069 中国石化上海海洋油气分公司上海200120

海上工区面积辽阔,单井资料匮乏,花港组内部横向上的沉积微相界定存在争议、纵向上的沉积演化规律不明。为充分挖掘现有井、震资料的地质解释潜力,选取东海盆地西湖凹陷中央背斜带X区块古近系花港组为研究对象,提出了井-震小波变换建立... 详细信息

海上工区面积辽阔,单井资料匮乏,花港组内部横向上的沉积微相界定存在争议、纵向上的沉积演化规律不明。为充分挖掘现有井、震资料的地质解释潜力,选取东海盆地西湖凹陷中央背斜带X区块古近系花港组为研究对象,提出了井-震小波变换建立高精度等时地层格架、井点沉积相标志定相类型、分频RGB属性刻画沉积相展布以及古地貌恢复辅助沉积相演化规律分析的地震沉积学解释技术。研究结果表明:(1)测井-地震小波变换结果有较好的一致性,可将研究区花港组分为花港组上段(花上段)3个(H1—H3)和花下段5个(H4—H8)四级旋回,并在此基础上建立高精度等时地层格架。(2)根据岩心相、测井相和地震相相互印证,确认研究区花港组沉积期为辫状河三角洲沉积环境。分频振幅属性验证不同厚度砂岩层在15,30和45 Hz单频体的振幅响应明显,采用分频RGB属性融合可在平面凸显不同沉积体的边界。(3)研究区H1和H2旋回整体为三角洲前缘沉积,H3—H6旋回为浅水背景下的三角洲平原-前缘沉积,H7和H8旋回为辫状河三角洲平原沉积,砂层组沉积相垂向演化受控于物源供给、相对湖平面高低和古地貌形态。在井-震时频分析建立等时地层格架基础上,通过相关性分析优选属性进行RGB融合能够凸显不同厚度砂岩的展布,减少了人为主观因素的影响,提升了沉积体边界的识别能力,可为其他井网稀疏地带沉积相刻画提供借鉴。

关键词：沉积演化地层格架地震沉积学花港组古近系西湖凹陷东海盆地

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三维碳气凝胶材料的制备与应用研究进展

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工程科学学报 2024年第3期46卷 447-457页

作者：韩露王一帆崔文琦魏春艳周兴海高原吕丽华大连工业大学纺织与材料工程学院大连116034

依据碳气凝胶制备原料的不同对其进行了分类,主要分为石墨基碳气凝胶、有机碳气凝胶和杂化碳气凝胶三大类.介绍了三维碳气凝胶的常用制备方法,主要包括溶胶–凝胶法、水热法、化学气相沉积法和冰模板法,简述了每种制备方法的优缺点,并... 详细信息

依据碳气凝胶制备原料的不同对其进行了分类,主要分为石墨基碳气凝胶、有机碳气凝胶和杂化碳气凝胶三大类.介绍了三维碳气凝胶的常用制备方法,主要包括溶胶–凝胶法、水热法、化学气相沉积法和冰模板法,简述了每种制备方法的优缺点,并分析了不同制备工艺对碳气凝胶材料结构和性能的影响.概述了碳气凝胶材料在吸油、储能、隔热、催化、吸波、光热转化和柔性传感器等领域的应用.碳气凝胶材料质轻、比表面积大、吸附容量高等优点,使其优于传统吸油材料;高导电性以及电化学性能稳定,可被用作超级电容器电极材料、燃料电池催化剂、催化剂载体材料和柔性传感器;超低的导热系数,使其具有优异的隔热性能;较高的阻抗匹配特性,使其能够作为高效的电磁吸波材料;宽的光吸收范围,使其在光热转化应用中具有良好的前景.分析了目前碳气凝胶材料制备和应用领域所存在的问题,基于此展望了其未来的发展趋势和方向,包括开发低成本、可再生的环境友好的前驱体材料,优化碳气凝胶制备工艺,缩短生产周期以及拓宽其高端应用领域.

关键词：碳气凝胶多孔结构低热导率传感器超级电容器光热转化

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静电溶液喷射纺丝制备蜂窝多孔碳纳米纤维及其超级电容器性能

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复合材料学报 2024年第6期41卷 3001-3010页

作者：朱琳王一帆韩露周兴海单熙雅崔文琦高原吕丽华大连工业大学纺织与材料工程学院大连116034

一维多孔碳纳米纤维具有比表面积高、长径比大、电子传输高效等特点,成为超级电容器电极材料的热门选择。利用静电溶液喷射纺丝技术,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为成碳高聚物,聚四氟乙烯乳液(PTFE)为制孔剂,结合高温碳化工艺得到蜂窝多孔碳... 详细信息

一维多孔碳纳米纤维具有比表面积高、长径比大、电子传输高效等特点,成为超级电容器电极材料的热门选择。利用静电溶液喷射纺丝技术,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为成碳高聚物,聚四氟乙烯乳液(PTFE)为制孔剂,结合高温碳化工艺得到蜂窝多孔碳纳米纤维超级电容器电极材料。通过SEM、TEM、Raman、XRD和BET等测试对制备的电极材料形貌和结构进行了表征,并分析了制孔剂含量对纤维形貌、孔结构及电化学性能的影响。结果表明:当纺丝液中PVP∶PTFE质量比为1∶10时,制备的电极材料具有最大的比表面积165 m2/g;在0.5 A·g^(-1)电流密度下,其比电容值高达277.5 F·g^(-1);在二电极体系中,其功率密度为250 W/kg时,能量密度可达31.6 W·h/kg;经10000圈充放电循环后,其电容保持率可达98.4%,展示出了良好的电容性能和循环性能。这种独特的高孔隙率蜂窝多孔碳纳米纤维电极材料能够为电荷存储提供充足的活性位点,同时为电子/离子的快速传输提供便利通道,对高性能超级电容器电极材料的开发具有一定参考和指导意义。

关键词：静电溶液喷射蜂窝多孔碳纳米纤维制孔剂超级电容器电极材料

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生防链霉菌菌株S16鉴定和防蔬菜根肿病的潜力评价

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植物病理学报 2024年第2期54卷 410-418页

作者：贺赛雅袁加升周星海刘学瑞魏兰芳姬广海云南农业大学省部共建云南生物资源保护与利用国家重点实验室云南昆明650201 云南农业大学农科基础实验教学中心云南昆明650201

【目的】为了寻找新的生防资源应对日益严重十字花科蔬菜根肿病。【方法】本实验从根肿病重病田仅存的几株健康白菜的根际土壤中,通过培养组学分离到485株细菌,以辣椒疫霉Phytophthora capsici为指示菌,利用平板对峙和温室盆栽试验筛选... 详细信息

【目的】为了寻找新的生防资源应对日益严重十字花科蔬菜根肿病。【方法】本实验从根肿病重病田仅存的几株健康白菜的根际土壤中,通过培养组学分离到485株细菌,以辣椒疫霉Phytophthora capsici为指示菌,利用平板对峙和温室盆栽试验筛选对白菜根肿病的生防菌株,并通过形态学特征、16S rDNA序列对其进行鉴定,利用热处理、酸碱处理、紫外线处理和蛋白酶K处理对生防菌的稳定性进行测定,同时利用平板对峙的方法测定了该菌的抑菌谱。【结果】通过对峙培养筛选获得46株有抑菌效果的生防菌株,并利用盆栽实验进行复筛,获得1株对白菜根肿病具有较好防治效果的菌株,命名为S16。该菌株S16对60℃以上的高温比较敏感;对紫外线照射不敏感,有较强的UV稳定性;pH在4~8处理后稳定性较好,且酶处理对菌株产生的抗菌物质几乎没影响。结合形态学特征和系统发育分析结果将该菌株鉴定为灰色橙黄链霉菌Streptomyces griseoaurantiacus。S16对辣椒疫霉***等8种病原真菌具有抑制效果,抑菌谱较广,对白菜根肿病的盆栽防效达到68.74%。【结论】表明灰色橙黄链霉菌S16对十字花科根肿病具有显著的防效,可作为生防菌进一步开发利用。

关键词：十字花科蔬菜根肿病灰色橙黄链霉菌生物防治

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三维光热蒸发器结构设计理念研究进展

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材料导报 2024年第14期38卷 9-17页

作者：孙启萌孙淼祁艳菲金国庆周兴海吕丽华魏春艳高原大连工业大学纺织与材料工程学院辽宁大连116034

太阳能驱动界面蒸发过程因清洁环保、无污染的特点而受到广泛关注,利用太阳能光热蒸发器进行海水淡化可有效缓解地球表面淡水资源匮乏的困境。经过数十年发展,光热蒸发过程及机理逐渐明晰,且已开发出多种材料及形式的蒸发器。其中,三维(... 详细信息

太阳能驱动界面蒸发过程因清洁环保、无污染的特点而受到广泛关注,利用太阳能光热蒸发器进行海水淡化可有效缓解地球表面淡水资源匮乏的困境。经过数十年发展,光热蒸发过程及机理逐渐明晰,且已开发出多种材料及形式的蒸发器。其中,三维(3D)光热蒸发器由于存在3D空腔结构,不仅可以允许光的多次反射促进吸收,其较大的侧面面积也可改善热管理并促进水蒸发,具有广阔的应用前景。本文介绍了3D光热蒸发器结构设计及在海水淡化应用中的研究进展,从光吸收、热管理、耐盐结晶等方面,总结了已开发的3D蒸发器结构对蒸发速率和蒸发效率的影响,最后总结了当前光热蒸发器研究及实际应用过程中存在的问题,并展望了未来光热蒸发技术的发展趋势。

关键词：太阳能 3D光热蒸发器光热转化海水淡化

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甜玉米轮作配施万寿菊秸秆返田防治白菜根肿病机理初探

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中国农业大学学报 2024年第1期29卷 53-65页

作者：周星海魏方俊张晋豪贺赛雅邱玥艾瑛魏兰芳姬广海云南农业大学植物保护学院/省部共建云南生物资源保护与利用国家重点实验室云南省玉溪市通海县植保植检站云南农业大学农科基础实验教学中心

为研究甜玉米轮作配施万寿菊秸秆返田模式对白菜根肿病的防治机理，并为该种植模式提供理论基础和技术支撑，通过荧光定量PCR技术、非靶标代谢组学技术、高通量测序技术和田间试验验证，探究了甜玉米轮作配施万寿菊秸秆返田处理(CrMs)... 详细信息

为研究甜玉米轮作配施万寿菊秸秆返田模式对白菜根肿病的防治机理，并为该种植模式提供理论基础和技术支撑，通过荧光定量PCR技术、非靶标代谢组学技术、高通量测序技术和田间试验验证，探究了甜玉米轮作配施万寿菊秸秆返田处理(CrMs)对白菜根肿病的田间防效、休眠孢子数量以及白菜根际土中代谢物和微生物种类的影响。结果表明：CrMs处理对白菜根肿病的田间防效为61.11%；土壤中根肿菌休眠孢子数量由轮作前的1×105.92个/g降到了1×103.73个/g;CrMs处理改变了白菜根际土中的代谢物组分，提高了脱氧鹅胆酸(Chenodeoxycholic acid)、α-亚麻酸(Alpha-Linolenic acid)和4-异丙基苯甲酸(4-Isopropylbenzoic acid)等代谢物含量，降低了油酸酰胺(Oleamide)和蜜二糖(Melibiose)等代谢物含量；相关性分析表明，α-亚麻酸和脱氧鹅胆酸等与根肿菌属(Plasmodiophora)相对丰度负相关，油酸酰胺等与根肿菌属相对丰度正相关；CrMs处理丰富了白菜根际微生物多样性，改善了土壤微生物群落组成，显著提高了芽胞杆菌属(Bacillus)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、溶杆菌属(Lysobacter)和链霉菌属(Streptomyces)等的相对丰度，降低了根肿菌属、镰刀菌属(Fusarium)和螺旋线虫属(Helicotylenchus)的相对丰度。综上，甜玉米轮作+万寿菊秸秆返田的新模式是防治白菜根肿病的重要栽培措施，可为根肿病的绿色防治提供关键的技术参考。

关键词：白菜根肿病轮作代谢组微生物多样性

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西湖凹陷木广迎地区断陷层地质结构与油气勘探意义

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地质科学 2024年第3期59卷 831-840页

作者：周兴海曹倩单帅强梁世友王斌王苗周兴海曹倩张晨雨陈拥锋中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 中国石化油气成藏重点实验室江苏无锡214126 中国石化上海海洋油气分公司上海200120

西湖凹陷是东海陆架盆地内规模最大的富油气凹陷,保俶斜坡带是凹陷内油气勘探的主要地区。近期勘探实践表明,斜坡带深层构造—岩性领域具有良好的勘探前景。开展斜坡带北部木广迎地区深部断陷层地质结构与油气勘探潜力分析,对于明确西... 详细信息

西湖凹陷是东海陆架盆地内规模最大的富油气凹陷,保俶斜坡带是凹陷内油气勘探的主要地区。近期勘探实践表明,斜坡带深层构造—岩性领域具有良好的勘探前景。开展斜坡带北部木广迎地区深部断陷层地质结构与油气勘探潜力分析,对于明确西湖凹陷构造—岩性领域下步有利突破方向具有重要意义。本文综合利用高精度三维地震和钻井资料,开展木广迎地区精细的构造和层位解释。根据解释结果进行埋藏史—热演化史模拟,并系统分析区内油气地质条件。研究表明,木广迎构造带整体表现为东倾斜坡,北部发育古新统厚度中心;区内发育走向为NE、NNE和NW向的3组断裂,多数断裂的主活动时期为古新世—始新世,活动强度逐渐减弱;木广迎地区现今古新统残留厚度为200~1500 m,暗色泥岩厚度为100~700 m,最厚可达700 m以上,其主体于宝石组沉积时期进入成熟阶段;宝石组内发育大套厚层砂岩,且物性较好,可作为有利储层。研究认为,木广迎地区发育良好的生—储—盖组合和有效的源—储配置,是西湖凹陷斜坡带构造—岩性领域勘探的有利方向。

关键词：保俶斜坡木广迎地区断陷层地质结构勘探意义东海陆架盆地

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Defining stratigraphic oil and gas plays by modifying structural plays:A case study from the Xihu Sag,east China Sea Shelf Basin

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能源地球科学(英文) 2021年第1期2卷 41-51页

作者： Feng Ding Chunyu Xie xinghai zhou Cen Jiang Kun Li Lifeng Wan Pei Zhang Huawei Niu Shanghai Offshore Oil and Gas Exploration and Production Company SINOPECShanghai200120China

The study focuses on an area of relatively mature oil and gas exploration located in the western slope of the Xihu Sag,East China Sea Shelf *** stratigraphic oil and gas plays are introduced to replenish the shrinking prospect inventory in the *** reservoirs of these plays are traditional pay intervals of the Eocene Pinghu Formation and Baoshi Formation composed of tide-dominated delta front,tidal flat and delta front sand bar *** investigating conventional seismic data,seismic inversion volumes,and well log data,multiple tidal-influenced delta front channels,beach sand packages have been mapped out in different reservoir sand intervals of the Pinghu Formation and Baoshi *** recognize four types of stratigraphic terminations:channel flank pinch-outs,axial pinch-outs of sand-fills,channel mouth sand bar pinch-outs,and onlap pinch-outs for the Baoshi *** the depositional facies and relatively low sand-shale ratio of the reservoir formations favor the occurrence of stratigraphic *** closure mechanism of all these plays are similar to the traditional structure plays in the area:fault blocks or fault-bounded rollover anticlines,except that one or more closing faults are replaced by these stratigraphic *** small-sized closures should exist but the relatively large ones are centered around a major intra-slope rise,raising the exploration potential in this maturely explored *** new exploration drilling campaign has so far tested the play of delta front channel facies,with three out of four wells commercially *** play concepts open up a novel approach to identify new traps in the study area and many other rift basins with similar settings in eastern China.

关键词： East China Sea Xihu Sag Stratigraphic play Pinghu Formation

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