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Experimental study of face passive failure features of a shallow shield tunnel in coastal backfill sand

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Frontiers of Structural and Civil Engineering 2024年第2期18卷 252-271页

作者： Weifeng QIAN Ming HUANG bingnan wang Chaoshui XU Yanfeng HU School of Civil Engineering Fuzhou UniversityFuzhou 350108China School of Civil Environment and Mining EngineeringUniversity of AdelaideAdelaide 5005Australia China First Highway Xiamen Engineering Co. Ltd.Xiamen 361000China

Face passive failure can severely damage existing structures and underground utilities during shallow shield tunneling,especially in coastal backfill *** this work,a series of laboratory model tests were developed and conducted to investigate such failure,for tunnels located at burial depth ratios for which C/D=0.5,0.8,1,and *** pressures,the evolution of failure processes,the failure modes,and the distribution of velocity fields were examined through model tests and numerical *** support pressure in the tests first rose rapidly to the elastic limit and then gradually increased to the maximum value in all *** maximum support pressure decreased slightly in cases where C/D=0.8,1,and 1.3,but the rebound was insignificant where C/D=*** addition,the configuration of the failure mode with C/D=0.5 showed a wedge-shaped arch,which was determined by the outcropping shear *** configuration of failure modes was composed of an arch and the inverted trapezoid when C/D=0.8,1,and 1.3,in which the mode was divided into lower and upper failure zones.

关键词： tunnel face stability passive failure model test support pressure failure mode

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重参数化YOLOv8路面病害检测算法

计算机工程与应用 2024年第5期60卷 191-199页

作者：王海群王炳楠葛超华北理工大学电气工程学院河北唐山063000

路面病害检测是保障人民交通安全的重要方式,为了提高路面病害检测的准确率,实现及时、精准的路面病害检测,提出了一种重参数化YOLOv8路面病害检测算法。在主干网络引入CNX2f模块,提高网络对路面病害特征的提取能力,有效解决路面病害特... 详细信息

路面病害检测是保障人民交通安全的重要方式,为了提高路面病害检测的准确率,实现及时、精准的路面病害检测,提出了一种重参数化YOLOv8路面病害检测算法。在主干网络引入CNX2f模块,提高网络对路面病害特征的提取能力,有效解决路面病害特征与背景环境特征易混淆问题;引入RepConv和DBB重参数化模块,增强多尺度特征融合能力,解决路面病害尺度差异较大问题;改进头部采用共享参数结构,并引入RBB重参数模块,解决头部参数冗余问题,并提高特征提取能力;引入SPPF_Avg模块,解决路面病害特征丢失问题,丰富多尺度特征表达。实验结果表明,改进后的路面病害检测网络精度为73.3%、召回率为62.3%、mAP为69.3%,较YOLOv8网络分别提高了2.6、3.0、2.8个百分点,提高了模型的检测效果。

关键词：路面病害检测特征提取重参数化多尺度特征 YOLOv8

磷酸镁水泥加固低液限粉土的pH和电导率响应与孔隙特征研究

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材料导报 2024年第16期38卷 108-116页

作者：范旭涵王炳楠汤世豪辛星裴妍山东大学土建与水利学院济南250061

为了探究磷酸镁水泥(Magnesium phosphate cement,MPC)对黄河淤积低液限粉土的加固问题,本试验研究不同MPC占干土的掺量、镁磷比(m(M/P))及硼酸与氧化镁比(m(BA/M))对粉土初始pH、电导率的响应;探究选定m(M/P)、m(BA/M)下不同龄期和不同... 详细信息

为了探究磷酸镁水泥(Magnesium phosphate cement,MPC)对黄河淤积低液限粉土的加固问题,本试验研究不同MPC占干土的掺量、镁磷比(m(M/P))及硼酸与氧化镁比(m(BA/M))对粉土初始pH、电导率的响应;探究选定m(M/P)、m(BA/M)下不同龄期和不同MPC掺量固化土的无侧限抗压强度、pH、电导率与水化产物的变化规律,并基于CT扫描技术重构了三种不同MPC掺量下固化土的孔隙网络模型,结合XRD物相分析,揭示其固化机理。结果表明:随着MPC掺量的增加,m(M/P)较小时固化土的初始pH逐渐减小,而m(M/P)较大时pH先增大后减小。MPC掺量和m(M/P)一定时,随着m(BA/M)的增加,pH在m(BA/M)为某一值(2%)时降为最低,随后逐渐增大。考虑到低液限粉土的低用水量与促进后期水化需求,选择偏酸性配比(m(M/P)=1,m(BA/M)=2%)与低于15%MPC掺量较为合适。pH随着龄期和MPC掺量的增加而增加,电导率变化规律则与pH相反,二者呈负指数的关系,且能定性地表征水化情况。力学试验结果表明MPC能使粉土强度大幅提升,龄期与MPC掺量的增加均使固化土的强度增长。XRD与CT扫描结果表明,MPC固化机制为各龄期均出现的鸟粪石和MgO胶结在土粒之间形成交互结构,且随着MPC的掺量增加,土颗粒间的粘结更加紧密,形成的土骨架提升了宏观力学强度,同时扩大孔隙空间,增加了孔隙率,增强了孔隙间的连通性,导致渗透性增大,因此工程应用时可通过改善孔隙结构进一步提升固化性能。

关键词：低液限粉土磷酸镁水泥 pH和电导率无侧限抗压强度孔隙网络模型

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高淬透性高碳铬轴承钢的组织与性能

金属热处理 2024年第9期49卷 31-35页

作者：王秉楠贾玉鑫王姗姗张亚辉洛阳轴研科技有限公司河南洛阳471000 洛阳轴研所有限公司河南洛阳471000

对3种高淬透性高碳铬轴承钢GCr18MnMo、GCr18MnMo1和GCr19SiMnMo1进行马氏体淬火和贝氏体淬火处理,对比其显微组织、最大淬透尺寸、残留奥氏体、冲击性能差异。结果表明,淬透性从高至低排序为GCr19SiMnMo1钢>GCr18MnMo1钢>GCr18MnMo钢... 详细信息

对3种高淬透性高碳铬轴承钢GCr18MnMo、GCr18MnMo1和GCr19SiMnMo1进行马氏体淬火和贝氏体淬火处理,对比其显微组织、最大淬透尺寸、残留奥氏体、冲击性能差异。结果表明,淬透性从高至低排序为GCr19SiMnMo1钢>GCr18MnMo1钢>GCr18MnMo钢。若以心部硬度≥55 HRC为淬透标准,GCr18MnMo钢最大淬透尺寸约为70 mm, GCr18MnMo1钢最大淬透尺寸约为100 mm, GCr19SiMnMo1钢最大淬透尺寸约为130 mm;3种钢进行贝氏体淬火时,可保证残留奥氏体含量在1%以下;进行马氏体淬火时,GCr18MnMo钢、GCr18MnMo1钢残留奥氏体含量在15%以下,GCr19SiMnMo1钢可通过附加回火在保证高硬度的前提下,将残留奥氏体含量降低到1%以下;3种钢冲击性能接近,且贝氏体淬火后的冲击性能比马氏体淬火后高约70%。壁厚或直径超过?100 mm的零件仅可采用GCr19SiMnMo1钢以保证心部屈氏体符合要求。

关键词：高淬透性高碳铬轴承钢最大淬透尺寸冲击性能残留奥氏体

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响应性胶体晶体反射光谱预测模型及实验验证

光学学报 2024年第4期44卷 346-354页

作者：张金英王鑫野司玉琳王炳楠杨佳兴张野效桐精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室北京理工大学光电学院北京100081 北京理工大学长三角研究院浙江嘉兴314001

建立了一种以面心立方三维光子晶体为基础的有限元预测模型,研究了纳米粒子折射率、溶剂折射率、粒子直径、粒子间距等参数对反射光谱的影响。根据预测结果制备了优化尺寸的Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)纳米粒子电调谐器件。结果表明,有限元模... 详细信息

建立了一种以面心立方三维光子晶体为基础的有限元预测模型,研究了纳米粒子折射率、溶剂折射率、粒子直径、粒子间距等参数对反射光谱的影响。根据预测结果制备了优化尺寸的Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)纳米粒子电调谐器件。结果表明,有限元模型预测的反射光谱中心波长在680 nm至455 nm范围内移动,与制备器件的测试光谱匹配性良好。与解析预测模型相比,建立的三维有限元预测模型得到的反射光谱中心波长的预测结果准确性更高。对于非核壳结构,两种模型的预测误差范围分别为0.49%~1.70%、0.82%~1.49%,表现相当;对于核壳结构,两种模型的预测误差范围分别为3.51%~6.11%、0.28%~1.34%。本文建立的三维有限元模型将预测误差典型值降低为原来的1/5.9。所提模型可用于准确预测胶体体系下自组装光子晶体反射光谱的动态调谐能力,弥补了解析预测模型在核壳结构光子晶体预测准确性方面的不足,可指导粒子材料参数和结构参数设计,以及可调谐范围的优化区间筛选。对反射光谱幅值和谱宽预测准确性的提升需进一步考虑短程有序结构等随机微扰特性的影响。

关键词：光谱学胶体体系自组装光子晶体动态变色器件有限元预测模型反射光谱中心波长

犬弓首蛔虫超氧化物歧化酶的分子特性及原核表达

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西南大学学报（自然科学版） 2024年第2期46卷 62-70页

作者：吴天乐王磊王冰楠孙雪杨晓伟周荣琼西南大学动物医学院重庆荣昌402460

为探究犬弓首蛔虫(Toxocara canis,***)超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase, SOD)的分子特性,根据GenBank中登录的Tc-sod基因序列(GenBank:AAB00227.1),以*** DNA为模板对Tc-sod全长基因进行扩增,并进行序列分析和多重序列比对;同时构建Tc-sod/pET-32a原核表达载体,经ITPG诱导表达,对重组蛋白进行纯化并制备多克隆抗体.结果显示Tc-sod全长基因为573 bp,共编码190个氨基酸;多重序列分析表明Tc-SOD的氨基酸序列与曼氏血吸虫、异尖线虫、美洲板口线虫、马来丝虫、犬钩口线虫均具有SOD-Cu保守结构域.种系发育分析发现Tc-SOD与马来丝虫进化关系较近. SDS-PAGE结果显示重组蛋白Tc-SOD的大小约为37 ku,以可溶性形式表达;利用Ni-NTA亲和层析柱纯化蛋白,以70 mmol/L咪唑进行洗脱时可获得高纯度的目的蛋白;将纯化后的重组蛋白免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体,间接ELISA检测显示抗体滴度>1∶320 000,表明重组蛋白的免疫原性较好;Western Blot结果显示抗体能与Tc-SOD蛋白特异性结合,表明抗体特异性高.

关键词：犬弓首蛔虫超氧化物歧化酶分子特性原核表达多克隆抗体

地震作用下滨海岛礁吹填砂地层液化规律及隧道动力响应特性

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铁道建筑 2024年第6期64卷 152-159页

作者：薛华坤胡艳峰黄明王炳楠龚汉斌中交一公局厦门工程有限公司福建厦门361021 福州大学土木工程学院福州350108

以厦门地铁3号线工程为依托,通过FLAC 3D软件结合反映混凝土损伤的弹塑性模型建立土-盾构隧道相互作用模型,探究地震作用下吹填砂地层的液化发展规律及盾构隧道动力响应特征。结果表明:在地震荷载作用下,远离盾构隧道处孔隙水压力、有... 详细信息

以厦门地铁3号线工程为依托,通过FLAC 3D软件结合反映混凝土损伤的弹塑性模型建立土-盾构隧道相互作用模型,探究地震作用下吹填砂地层的液化发展规律及盾构隧道动力响应特征。结果表明:在地震荷载作用下,远离盾构隧道处孔隙水压力、有效应力均逐步上升最后趋于稳定,而在盾构隧道附近处有效应力先减小后增大,超孔隙水压力先增大后减小;地震结束时刻管片损伤最大值在拱腰至拱脚之间,但远小于混凝土的破坏限值;地震引起的损伤增量在拱顶与拱底处最小,在拱腰与拱脚附近最大,故拱腰至拱脚处为隧道衬砌结构抗震最不利部分。

关键词：盾构隧道砂土液化滨海吹填砂地震作用动力响应特征

基于区域分割的枝切与最小二乘法相位解包裹融合算法

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激光杂志 2024年第4期45卷 75-80页

作者：吴旭辉刘娇娇王丙楠刘旭东王进卿中国计量大学计量测试工程学院杭州310018

针对纳米台阶物体的形貌测量要求,设计与搭建了部分相干光离轴像面干涉测量系统。相位解包裹作为干涉测量的关键环节,要求速度快、精度高、适应性强。分析了5种常用相位解包裹算法的特点,并结合纳米台阶的形貌特点提出了一种基于区域分... 详细信息

针对纳米台阶物体的形貌测量要求,设计与搭建了部分相干光离轴像面干涉测量系统。相位解包裹作为干涉测量的关键环节,要求速度快、精度高、适应性强。分析了5种常用相位解包裹算法的特点,并结合纳米台阶的形貌特点提出了一种基于区域分割的融合算法。该算法通过光强度图与枝切线结合求解各分割区域的质量,在高、低质量区域分别用无权最小二乘法与枝切法相位展开,以满足测量实时性与精确性的要求。实验结果表明:所提算法具有较强的抗噪性,其计算耗时仅为枝切法的27.92%,对65.1纳米台阶高度样板测量相对误差仅为1.1%,对残差点具有一定抗干扰性,在纳米台阶形貌测量方面具有一定应用价值。

关键词：相位解包裹纳米台阶部分相干光区域分割

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地铁轴箱体铸件铸造工艺优化

铸造工程 2024年第2期48卷 50-52页

作者：王炳楠陈军利张东超中国中车大连机车车辆有限公司辽宁大连116000

地铁轴箱体是地铁车辆轴箱装配的重要零部件,随着车辆时速与承载量的不断提高,轴箱体铸件的产品质量要求也逐步提高。在铸造生产过程中铸件还存在着不同程度的铸造缺陷,铸造质量问题的产生与轴箱体的铸造工艺密切相关。对轴箱体铸造工... 详细信息

地铁轴箱体是地铁车辆轴箱装配的重要零部件,随着车辆时速与承载量的不断提高,轴箱体铸件的产品质量要求也逐步提高。在铸造生产过程中铸件还存在着不同程度的铸造缺陷,铸造质量问题的产生与轴箱体的铸造工艺密切相关。对轴箱体铸造工艺进行分析,通过调整铸件浇冒口方案降低了铸造缺陷比例,最终废品率低至4%以下,提高了产品质量。

关键词：地铁轴箱体铸造缺陷铸造工艺