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Vector field path following for a micro flapping-wing robot

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Science China(Information Sciences) 2024年

Flapping-wing robots mimic the flight patterns of natural flying creatures, granting them natural camouflage. They hold promising applications in the military reconnaissance,urban surveillance, and various other fields [1–3]. However,the current limitations in size often restrict the suitability of existing bird-like flapping-wing robots, such as E-Flap [4]and USTBird [5], for indoor tasks. Furthermore, while micro flapping-wing robots such as Delfly and H2Bird excel in navigating confined spaces, their progress towards attaining stable autonomous flight capabilities requires further development [5].

关键词：

裂隙优势流入渗诱发堆积层滑坡浅层破坏机理研究

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岩土工程学报 2024年第6期46卷 1136-1145页

作者：黄晓虎魏兆亨易武郭飞黄海峰肖宇煌三峡库区地质灾害教育部重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 三峡大学湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站湖北宜昌443002 湖北省地质环境总站湖北武汉430034

土体裂隙为雨水提供了入渗通道,沿此通道形成的优势流主导着降雨入渗过程,导致滑坡稳定性逐步恶化,促使变形持续发展。以徐洼滑坡为例,结合地质勘察、现场宏观巡查以及监测数据等,在分析徐洼滑坡变形特征的基础上,阐明裂隙对滑坡浅层破... 详细信息

土体裂隙为雨水提供了入渗通道,沿此通道形成的优势流主导着降雨入渗过程,导致滑坡稳定性逐步恶化,促使变形持续发展。以徐洼滑坡为例,结合地质勘察、现场宏观巡查以及监测数据等,在分析徐洼滑坡变形特征的基础上,阐明裂隙对滑坡浅层破坏的影响,利用数值模拟,分析不同深度裂隙引起的优势流入渗过程,在此基础上,通过无限边坡模型,计算优势流作用下浅层滑坡的稳定性演化特征,最终厘清优势流入渗诱发浅层破坏机理。研究表明:(1)裂隙提高了坡体的透水性,坡体变形与裂隙发育相互促进,而引起浅层破坏的往往是滑坡变形产生地表拉张裂隙的持续演化;(2)裂隙改变了雨水的入渗过程,一部分沿坡体表面向下垂直入渗,一部分沿裂隙入渗至裂隙末端向四周扩散,随着裂隙发育,降雨入渗由优势流主导;(3)滑坡变形与裂隙发育的关系密切,无裂隙时,坡体仅表层处于不稳定状态,表现为表层侵蚀破坏,随着裂隙演化,裂隙影响深度内坡体处于不稳定状态,表现为滑动破坏,裂隙末端的暂饱和区为最危险滑面。

关键词：堆积层滑坡优势流入渗失稳机理变形特征浅层破坏

柴胡疏肝颗粒调控Keap1-Nrf2/HO-1信号通路改善四氯化碳诱导的小鼠急性肝损伤

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中国药学杂志 2024年第8期59卷 703-712页

作者：黄海锋庞晓妍戴卫波黄曼婷曾聪彦广州中医药大学附属中山中医院广东中山528400 广东江门中医药职业学院广东江门529000

目的探讨柴胡疏肝颗粒对小鼠急性肝损伤的保护作用及可能机制。方法将柴胡疏肝颗粒按低、中、高(生药量:11.4、22.8、45.6 g·kg^(-1))3个剂量连续给药7 d,末次给药2 h后,除正常对照组外,用体积分数0.2%四氯化碳(tetrachloromethane,CC... 详细信息

目的探讨柴胡疏肝颗粒对小鼠急性肝损伤的保护作用及可能机制。方法将柴胡疏肝颗粒按低、中、高(生药量:11.4、22.8、45.6 g·kg^(-1))3个剂量连续给药7 d,末次给药2 h后,除正常对照组外,用体积分数0.2%四氯化碳(tetrachloromethane,CCl4)溶液造模,12 h后,收集小鼠的血清和肝组织,制作肝组织病理切片。测定血清中丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)和肝组织中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、白细胞介素6(interleukin 6,IL-6)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factorα,TNF-α),以及活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)含量;转录组学获得肝脏组织差异表达mRNA并富集与差异表达基因显著相关的通路;代谢组学研究肝组织中内源性代谢物变化并进行通路富集分析;免疫组织化学法及Western blot法检测肝组织中c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)、p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase,p38 MARK)、Kelch样ECH关联蛋白1(kelch-like ECH-associated protein 1,Keap1)、核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)、血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)表达及定位情况。结果与模型组比较,柴胡疏肝颗粒能显著降低小鼠血清ALT、AST和肝组织MDA、IL-6、TNF-α及ROS水平(P<0.05或P<0.01),显著升高肝组织中SOD水平(P<0.01),明显减轻肝细胞坏死及炎性浸润程度;上调Nqo1基因,上调醌氧化还原酶1[NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1,NQO1]表达;下调Ccl2基因,下调单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemotactic protein 1,MCP-1)表达,且代谢物中有机酸类显著下调,糖类显著上调。肝组织中JNK、p38 MARK、Keap1表达均显著下调(P<0.05或P<0.01),Nrf2、HO-1表达显著上调(P<0.01)。结论柴胡疏肝颗粒可能通过激活Keap1-Nrf2/HO-1信号通路,对CCl4诱导的小鼠急性肝损伤具有保护作用。

关键词：柴胡疏肝颗粒急性肝损伤氧化应激 Kelch样ECH关联蛋白-核因子E1/血红素加氧酶-1信号通路

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近冰面航行潜体受力及操纵仿真研究

舰船科学技术 2024年第14期46卷 21-25页

作者：张平黄海峰张建华胡坤海军潜艇学院山东青岛266199

冰层可以为潜体提供良好的隐蔽性,为潜体作战效能发挥提供极大帮助。研究潜体在冰层下航行时的受力及操纵方法,可以为潜体更好地履行使命任务提供有力支撑。以美国SUBOFF潜艇模型为研究对象,采用STAR-CCM+流体计算软件,对不同航速下的... 详细信息

冰层可以为潜体提供良好的隐蔽性,为潜体作战效能发挥提供极大帮助。研究潜体在冰层下航行时的受力及操纵方法,可以为潜体更好地履行使命任务提供有力支撑。以美国SUBOFF潜艇模型为研究对象,采用STAR-CCM+流体计算软件,对不同航速下的潜体近冰面运动进行数值计算分析,计算潜体受力及力矩。将潜体所受力及力矩与潜体空间六自由度方程结合,模拟潜体近冰面航行运动趋势,给出操纵方法。研究表明,近冰面航行会影响潜体航行深度及姿态保持,及时采用降速、首尾舵操舵、纵倾平衡水舱调水等操纵措施可有效控制潜体航行深度及姿态,避免触冰情况发生。

关键词：潜体冰面受力分析仿真计算操纵方法

考虑围岩–衬砌切向接触效应的穿越断层隧道结构纵向响应解析解

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岩石力学与工程学报 2024年第8期43卷 2013-2026页

作者：常铭宇申玉生张熙伍清子王岩岩黄海峰西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031 西南交通大学陆地交通地质灾害防治技术国家工程研究中心四川成都610031

高烈度地震区断层的存在对工程结构产生严重影响,穿越断层隧道纵向响应有待深入研究。本文采用切向地基弹簧分析围岩–衬砌切向接触效应及隧道结构的轴向变形特征,建立断层错动作用下隧道纵向响应理论模型。首先,隧道被简化成有限长梁,... 详细信息

高烈度地震区断层的存在对工程结构产生严重影响,穿越断层隧道纵向响应有待深入研究。本文采用切向地基弹簧分析围岩–衬砌切向接触效应及隧道结构的轴向变形特征,建立断层错动作用下隧道纵向响应理论模型。首先,隧道被简化成有限长梁,采用切向地基弹簧和法向地基弹簧来体现围岩–衬砌的相互作用,在法向地基弹簧端部施加自由场位移来模拟断层错动,得到隧道结构纵向响应微分方程;通过格林函数法求解获得结构响应解析解;接着采用三维有限差分法对本文解析模型的有效性进行验证。结果表明:围岩–衬砌的切向接触效应对隧道结构的纵向响应存在显著影响,忽略导致得到的结构弯矩峰值误差达到35.33%。最后,探究断层宽度、断层弹性模量和衬砌混凝土等级对隧道纵向响应的影响;随着断层宽度增加,隧道结构内力减小;提高衬砌混凝土等级导致结构内力增大;断层区域围岩弹性模量的增加使得结构的弯矩、剪力减小,轴力增大。研究成果可为穿越断层隧道抗错断设计提供理论依据。

关键词：隧道工程断层错动围岩–衬砌接触效应格林函数解析解

静态条件下表面活性剂SG-10对HCFC-141b水合物生成和蓄冷的促进

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储能科学与技术 2024年第8期13卷 2615-2622页

作者：罗洁孙志高李娟李翠敏黄海峰苏州科技大学环境科学与工程学院江苏苏州215009

制冷剂水合物蓄冷是降低电网峰谷差、提高空调经济性的一种新型蓄冷技术。水合物蓄冷相变潜热大,相变温度适宜,有效克服了传统蓄冷介质的缺点。但制冷剂水合物的形成存在诱导时间长和随机性大等问题。为了促进HCFC-141b制冷剂水合物的生... 详细信息

制冷剂水合物蓄冷是降低电网峰谷差、提高空调经济性的一种新型蓄冷技术。水合物蓄冷相变潜热大,相变温度适宜,有效克服了传统蓄冷介质的缺点。但制冷剂水合物的形成存在诱导时间长和随机性大等问题。为了促进HCFC-141b制冷剂水合物的生成,改善水合物蓄冷能力,选择聚氧乙烯型非离子表面活性剂硬脂酸聚氧乙烯酯(SG-10)作为添加剂,研究其对HCFC-141b水合物生成和蓄冷量的影响。SG-10可有效促进水合物生成,添加量是影响其促进效果的重要因素。实验研究4种不同质量浓度的SG-10对水合物生成的影响,当质量浓度为2%时水合物形成稳定性好,生长密实,是该体系最佳添加量,此时水合物形成诱导时间最短(209 min),蓄冷量最大(约为212.8 kJ/kg),水合物生长速率最快[4.09 kJ/(kg·min)]。当表面活性剂SG-10浓度达到一定值时,其会自发缔合生成胶束,为水合物提供成核位点,有助于水合物生成。SG-10在溶液中形成的胶束是促进水合物形成的主要原因。

关键词：水合物诱导时间蓄冷量 HCFC-141b 生长速率

A Bio-Inspired Flapping-Wing Robot With Cambered Wings and Its Application in Autonomous Airdrop

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IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica 2022年第12期9卷 2138-2150页

作者： haifeng huang Wei He Qiang Fu Xiuyu He Changyin Sun School of Intelligence Science and Technology University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China Institute of Artificial Intelligence University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China IEEE School of Automation Southeast UniversityNanjing 210096 School of Artificial Intelligence Anhui UniversityHefei 230601China

Flapping-wing flight, as the distinctive flight method retained by natural flying creatures, contains profound aerodynamic principles and brings great inspirations and encouragements to drone developers. Though some ingenious flapping-wing robots have been designed during the past two decades, development and application of autonomous flapping-wing robots are less successful and still require further research. Here, we report the development of a servo-driven bird-like flapping-wing robot named USTBird-I and its application in autonomous *** by birds, a camber structure and a dihedral angle adjustment mechanism are introduced into the airfoil design and motion control of the wings, respectively. Computational fluid dynamics simulations and actual flight tests show that this bionic design can significantly improve the gliding performance of the robot, which is beneficial to the execution of the airdrop ***, a vision-based airdrop experiment has been successfully implemented on USTBird-I, which is the first demonstration of a bird-like flapping-wing robot conducting an outdoor airdrop mission.

关键词： Autonomous airdrop bionic design bio-inspired robot cambered wing flapping wing

3DSARBuSim 1.0:人造建筑高分辨星载SAR三维成像仿真数据集

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电子与信息学报 2024年第7期46卷 2681-2693页

作者：焦润之邓嘉韩亚权黄海风王青松赖涛王小青中山大学电子与通信工程学院深圳518107

层析合成孔径雷达(Tomographic Synthetic Aperture Radar, TomoSAR)成像技术可有效解决陡峭地形叠掩恢复难题,因此成为城市测绘技术的研究热点之一。基于公开数据集的评估是TomoSAR算法研究与系统论证的必要过程,但目前存在的公开数据... 详细信息

层析合成孔径雷达(Tomographic Synthetic Aperture Radar, TomoSAR)成像技术可有效解决陡峭地形叠掩恢复难题,因此成为城市测绘技术的研究热点之一。基于公开数据集的评估是TomoSAR算法研究与系统论证的必要过程,但目前存在的公开数据集缺乏相应的地物模型真值,无法对算法进行定量验证。为解决这一问题,并进一步推动TomoSAR技术的发展,该文首先提出一种基于射线追踪的先进星载雷达模拟器(Ray Tracing Space Borne Radar Advanced Simulator, RT-SBRAS),相较过往方法,该模拟器可快速稳定地模拟复杂建筑物星载SAR图像。基于此,构建了人造建筑物高分辨SAR三维成像仿真(3D SAR Building Simulation, 3DSARBuSim)数据集的1.0版本,其中包含8个典型建筑物场景的双频段多航过全链路仿真数据。最后给出正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit, OMP)算法和双频OMP算法在所提数据集上的验证实验,该数据集可对算法进行清晰、准确的定量比较。

关键词：合成孔径雷达(SAR) 层析成像双频数据集

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面向城市水安全保障的数字孪生应用研究综述

工业建筑 2024年第2期54卷 144-154页

作者：黄海峰尹杨周毅杨迪丹中电科大数据研究院有限公司贵阳550022 提升政府治理能力大数据应用技术国家工程研究中心贵阳550022

数字孪生技术正在城市水安全保障领域快速应用发展。文章对面向城市水安全保障的数字孪生应用现状进行梳理分析,阐释基于数字孪生的城市水安全保障体系框架,从感知采集层、基础设施层、数据层、模型层、知识层和应用层介绍数字孪生体系... 详细信息

数字孪生技术正在城市水安全保障领域快速应用发展。文章对面向城市水安全保障的数字孪生应用现状进行梳理分析,阐释基于数字孪生的城市水安全保障体系框架,从感知采集层、基础设施层、数据层、模型层、知识层和应用层介绍数字孪生体系中的关键技术及能力需求;综述了数字孪生在城市水安全保障中的应用进展,包括防洪减灾、水资源节约集约安全利用、水生态保护和水利工程智能化内容;介绍典型城市的水利数字孪生平台建设进展及其应用成效;总结数字孪生在城市水安全保障领域深度应用面临的挑战并提出展望,旨在为融合数字孪生技术的城市水安全保障能力建设提供借鉴和参考。

关键词：城市水安全数字孪生防洪减灾水资源利用水生态保护

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