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Numerical and theoretical study of load transfer behavior during cascading pillar failure

Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 2024年第8期16卷 3014-3033页

作者： hangyu dong Wancheng Zhu Leilei Niu Chen Hou Xige Liu College of Geosciences and Engineering North China University of Water Resources and Electric PowerZhengzhou450046China Center for Rock Instability and Seismicity Research School of Resource and Civil EngineeringNortheastern UniversityShenyang110819China

To further study the load transfer mechanism of roofemulti-pillarefloor system during cascading pillar failure(CPF),numerical simulation and theoretical analysis were carried out to study the three CPF modes according to the previous experimental study on treble-pillar specimens,*** failure mode(SFM),domino failure mode(DFM)and compound failure mode(CFM).Based on the finite element code rock failure process analysis(RFPA^(2D)),numerical models of treble-pillar specimen with different mechanical properties were established to reproduce and verify the experimental results of the three CPF *** results show that the elastic rebound of roofefloor system induced by pillar instability causes dynamic disturbance to adjacent pillars,resulting in sudden load increases and sudden jump displacement of adjacent *** phenomena of load transfer in the roofemulti-pillarefloor system,as well as the induced accelerated damage behavior in adjacent pillars,were discovered and *** addition,based on the catastrophe theory and the proposed mechanical model of treble-pillar specimen edisc spring group system,a potential function that characterizes the evolution characteristics of roof emulti-pillarefloor system was *** analytical expressions of sudden jump and energy release of treble-pillar specimenedisc spring group system of the three CPF modes were derived according to the potential *** numerical and theoretical results show good agreement with the experimental *** study further reveals the physical essence of load transfer during CPF of roof emulti-pillarefloor system,which provides references for mine design,construction and disaster prevention.

关键词： Cascading pillar failure(CPF) Load transfer Multi-pillar Numerical simulation

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中国资源型与非资源型城市扩张驱动机制差异

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资源科学 2024年第6期46卷 1226-1237页

作者：王亚楠苏明明董航宇中国人民大学生态环境学院北京100872

【目的】揭示资源型城市与非资源型城市(下文简称两类城市)扩张驱动机制的差异性,以期为两类城市差异化的用地管控政策制定提供依据。【方法】基于两类城市扩张驱动机制差异性研究框架,选取2003—2020年中国273个地级及以上城市作为研... 详细信息

【目的】揭示资源型城市与非资源型城市(下文简称两类城市)扩张驱动机制的差异性,以期为两类城市差异化的用地管控政策制定提供依据。【方法】基于两类城市扩张驱动机制差异性研究框架,选取2003—2020年中国273个地级及以上城市作为研究样本,采用对比分析法、城市扩张强度指数和面板回归模型探究两类城市扩张驱动机制的差异。【结果】①2003—2020年两类城市建成区面积均呈现出扩张的趋势,资源型城市扩张平均速度慢于非资源型城市。对于资源型城市而言,处于不同发展阶段的资源型城市扩张速度呈现出“成长型资源型城市>成熟型资源型城市>再生型资源型城市>衰退型资源型城市”的态势;非金属类、有色类和油气类资源型城市扩张速度快于资源型城市的平均水平。②两类城市扩张驱动机制存在差异。人口规模、交通发展水平、科技投入力度、环境质量对资源型城市扩张驱动作用更强;经济发展水平、产业结构状况和资源禀赋对非资源型城市扩张驱动作用更强。③不同发展阶段的资源型城市扩张驱动机制存在差异。交通发展水平和科技投入力度对成长型城市驱动作用更强;经济发展水平对成熟型城市驱动作用更强;环境质量对衰退型和再生型城市驱动作用更强。【结论】中国资源型城市扩张平均速度低于非资源型城市。人口规模、交通发展水平、科技投入力度、环境质量、经济发展水平、产业结构状况和资源禀赋等核心驱动因素对于两类城市及不同发展阶段资源型城市扩张的驱动作用存在显著差异。

关键词：城市扩张资源型城市驱动机制面板回归模型中国

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常见工模具钢分类及热处理工艺

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金属加工（热加工） 2024年第6期 1-10页

作者：谢耀洲董航宇武汉科技大学湖北武汉430081 湖北民族大学湖北恩施445000

工模具钢是模具制造业的基础,它的选择对模具加工行业中的模具设计和制造有着至关重要的作用。工模具钢广泛应用于汽车、航空航天、无线电仪表等行业,且随着模具加工行业的进步和模具钢的大范围应用,研究工模具钢的性能就显得十分重要... 详细信息

工模具钢是模具制造业的基础,它的选择对模具加工行业中的模具设计和制造有着至关重要的作用。工模具钢广泛应用于汽车、航空航天、无线电仪表等行业,且随着模具加工行业的进步和模具钢的大范围应用,研究工模具钢的性能就显得十分重要。热处理工艺是将模具钢应用于实际中的重要一环,合理的热处理工艺可以改善模具钢的强度性能和工艺性能。目前,在试验研究和实际生产领域已有多种热处理工艺,并且研究人员仍在致力于更加高效、更加绿色的新工艺开发。主要概述了一些常见的工模具钢热处理工艺,并对其发展趋势做出展望。

关键词：工模具钢热处理热作模具钢冷作模具钢塑料模具钢

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京津冀地区梨始花期模拟及花期冻害特征分析

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中国农业资源与区划 2024年第1期45卷 84-93页

作者：王金晨张琪董航宇俞昕姚嫚南京信息工程大学应用气象学院江苏省农业气象重点实验室河北省气象科学研究所

[目的]建立京津冀地区梨始花期模拟模型，对梨树花期内冻害发生特征进行分析，为当地梨的生产管理和冻害风险防范提供支撑。[方法]文章基于春暖模型构建京津冀地区梨始花期模拟模型，结合1980—2020年该地区171个气象站逐日气温数据，... 详细信息

[目的]建立京津冀地区梨始花期模拟模型，对梨树花期内冻害发生特征进行分析，为当地梨的生产管理和冻害风险防范提供支撑。[方法]文章基于春暖模型构建京津冀地区梨始花期模拟模型，结合1980—2020年该地区171个气象站逐日气温数据，重构各站点逐年梨始花期，研究梨树花期冻害发生特征。[结果]（1）构建的梨始花期模拟模型能较好地模拟各物候观测站点的梨始花期年际变化，模型内部检验和交叉检验的均方根误差的平均值分别为2.10 d和2.85 d，决定系数的平均值分别为0.87和0.75，该模型可推广到研究区其他站点；（2）研究区梨始花期日序自南向北逐渐推迟，各站点多年平均始花期在4月2日至5月19日；1980—2020年梨始花期呈现出显著提前的趋势，各站点提前趋势在0.4～5.3d/10年；（3）研究区梨树花期内轻、中、重度冻害频次均呈现出北多南少的空间分布，且41年间大多站点表现为增多的趋势。[结论]全球变暖背景下，京津冀地区梨树始花期有所提前，花期内冻害增多，仍需对梨树花期冻害加强防范。研究结果可以指导当地梨树种植和提供防灾减灾政策支撑。

关键词：春暖模型始花期梨花期冻害时空变化

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可持续生计视域下国家公园建设与社区可持续发展的关系研究综述

国家公园（中英文）

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国家公园（中英文） 2024年第7期2卷 465-474页

作者：王梦晗王亚楠董航宇张梦真苏明明中国人民大学生态环境学院北京100872

国家公园建设与社区生计关系是当前研究的热点话题。以“Web of Science(WOS)”和“中国知网”为基础数据库,利用科学计量工具CiteSpace软件系统梳理了国内外国家公园与社区发展的相关文献,分析了可持续生计视域下国家公园建设与社区发... 详细信息

国家公园建设与社区生计关系是当前研究的热点话题。以“Web of Science(WOS)”和“中国知网”为基础数据库,利用科学计量工具CiteSpace软件系统梳理了国内外国家公园与社区发展的相关文献,分析了可持续生计视域下国家公园建设与社区发展的研究历程与主要内容,并提出了未来研究关注的重点议题。研究发现:(1)在国家公园建设对社区发展的影响上,既有研究主要集中在国家公园建设对社区传统生计和替代生计的影响。(2)在社区发展对国家公园建设的支撑作用上,现有研究关注社区居民生计资本、生计策略、生计多样性对国家公园建设的影响以及社区参与模式等方面。(3)未来应深化与拓展研究内容,挖掘国家公园社区可持续发展的研究议题;注重从双向互动的研究视角切入,拓宽国家公园建设与社区发展的研究尺度;强化多学科交叉与方法集成,以实现国家公园建设与社区可持续发展的“双赢”模式。

关键词：国家公园社区发展可持续生计生态保护生态旅游

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供需视角下农业文化遗产生态价值旅游实现策略--以内蒙古敖汉旱作农业系统为例

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生态学报 2024年第19期44卷 8812-8825页

作者：苏明明董航宇宝林佳徐峰张永波王梦晗王亚楠张梦真刘海庆靳敏中国人民大学生态环境学院北京100872 内蒙古自治区赤峰市敖汉旗人民政府赤峰024300 内蒙古自治区赤峰市敖汉旗农业遗产保护中心赤峰024300 内蒙古自治区赤峰市敖汉旗兴隆洼镇人民政府赤峰024323 内蒙古自治区赤峰市敖汉旗兴隆洼小米生态种植农民专业合作社赤峰024323

全球重要农业文化遗产是具有丰富生态价值,体现人地和谐关系的遗产系统。旅游发展是推动农业文化遗产地动态保护和生态价值实现的重要方式。然而符合供需双方需求,能够充分实现农业文化遗产生态价值的旅游发展模式还有待进一步探索。从... 详细信息

全球重要农业文化遗产是具有丰富生态价值,体现人地和谐关系的遗产系统。旅游发展是推动农业文化遗产地动态保护和生态价值实现的重要方式。然而符合供需双方需求,能够充分实现农业文化遗产生态价值的旅游发展模式还有待进一步探索。从供需视角出发,以敖汉旱作农业系统为例,采用半结构访谈和问卷调查的研究方法,测度社区居民和游客的生态价值认知、旅游参与意愿及需求,并基于此提出遗产地生态价值的旅游实现策略。研究发现:(1)供需双方对遗产地的生态价值总体认知较低;(2)游客对品尝当地美食、生态小米品尝和销售、博物馆表现出较强的参与意愿,对农家乐、品尝当地美食、休闲度假及研学活动表现出较强的支付意愿;(3)社区居民对传统食宿为主的旅游方式参与意愿较高,但个人生计资产及能力,组织模式和利益分配机制缺乏是制约社区参与的主要因素。依据上述结果,提出了拓展生态价值解说的广度和深度、丰富旅游产品以推动供需匹配和建立合作社带动的社区旅游参与模式这三条促进敖汉旱作农业系统生态价值旅游实现的建议。研究基于供需关系拓展了农业文化遗产地生态价值旅游实现的研究视角,能够为敖汉及其他农业文化遗产系统的动态保护及可持续旅游发展提供参考。

关键词：农业文化遗产生态价值生态系统服务旅游敖汉旱作农业系统

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考虑产品堕化的生产计划与设备维修集合优化研究

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上海理工大学学报 2020年第1期42卷 44-49页

作者：刘勤明董航宇上海理工大学管理学院上海200093

针对单设备生产系统为解决生产计划与维修计划独立决策的不足,构建了生产计划与设备维修计划的联合优化模型。考虑设备役龄对产品加工工时的影响,在联合优化模型中引入产品堕化效应。在分析设备故障时,区分设备闲置状态和生产状态,同时... 详细信息

针对单设备生产系统为解决生产计划与维修计划独立决策的不足,构建了生产计划与设备维修计划的联合优化模型。考虑设备役龄对产品加工工时的影响,在联合优化模型中引入产品堕化效应。在分析设备故障时,区分设备闲置状态和生产状态,同时考虑产品实际加工时间和设备役龄的关系,以生产计划与设备维修计划的集成计划总费用最小为优化目标,建立考虑产品堕化和设备运行时间的生产与维修的联合优化模型。运用改进粒子群算法求解能力约束下的联合优化问题,结合算例分析,说明联合优化模型在企业生产中的实用性,验证该联合优化模型的有效性和应用价值。

关键词：预防维护产品堕化设备役龄集合优化粒子群算法

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Ni元素对微纳结构低温贝氏体钢组织与力学性能的影响

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武汉科技大学学报 2018年第5期41卷 328-333页

作者：钟磊吴开明董航宇武汉科技大学国际钢铁研究院湖北武汉430081

基于C-Si-Cr-Mn系低温贝氏体钢的组分,设计了不含Ni及Ni添加量为1.47%的两组试验钢,经过两步等温贝氏体转变热处理以后,利用OM、SEM、EBSD及拉伸试验等手段对两组钢的组织转变及力学性能进行分析。结果表明,热处理后两组试验钢的显微组... 详细信息

基于C-Si-Cr-Mn系低温贝氏体钢的组分,设计了不含Ni及Ni添加量为1.47%的两组试验钢,经过两步等温贝氏体转变热处理以后,利用OM、SEM、EBSD及拉伸试验等手段对两组钢的组织转变及力学性能进行分析。结果表明,热处理后两组试验钢的显微组织均由贝氏体铁素体及残余奥氏体组成;在相同的相变温度下,添加Ni元素的低温贝氏体钢需要更长的等温转变时间,但得到的贝氏体铁素体板条更细小,块状残余奥氏体的体积分数较高。相比于未添加Ni的试验钢,含Ni钢的硬度和抗拉强度略有下降,但塑性指标明显提高,综合力学性能有所提升。

关键词： Ni 低温贝氏体钢贝氏体转变残余奥氏体力学性能

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硬塑料包层光纤构成的多功能光纤传感器

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激光与光电子学进展 2018年第7期55卷 101-106页

作者：胡义慧董航宇江超黄会玲夏果湖北师范大学物理与电子科学学院湖北黄石435002

在单模光纤(SMF)中接入一段硬塑料包层光纤(HPCF),构成一个全光纤Mach-Zehnder干涉仪,利用该干涉仪制备出一种可同时测量温度和折射率的光纤传感器。由于SMF纤芯和HPCF纤芯直径不匹配,通过HPCF的透射光会产生干涉谱,干涉谱随外界环境温... 详细信息

在单模光纤(SMF)中接入一段硬塑料包层光纤(HPCF),构成一个全光纤Mach-Zehnder干涉仪,利用该干涉仪制备出一种可同时测量温度和折射率的光纤传感器。由于SMF纤芯和HPCF纤芯直径不匹配,通过HPCF的透射光会产生干涉谱,干涉谱随外界环境温度与折射率的变化而变化,从而可实现温度与折射率的测量。实验结果表明:利用该传感器测量温度与折射率的灵敏度分别达到了13.3pm·℃^(-1)和52.56nm·(RIU)^(-1)。该传感器具有体积小、结构简单、制作容易和灵敏度较高等特点,特别适合在电噪声环境中工作。

关键词：光纤光学光纤传感 Mach-Zehnder干涉仪硬塑料包层光纤温度传感器折射率传感器光纤熔接

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动态扰动下顶板块体失稳冒落研究综述

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工程科学学报 2023年第9期45卷 1425-1440页

作者：朱万成代风任敏关凯牛雷雷董航宇东北大学资源与土木工程学院岩石破裂与失稳研究所沈阳110819

巷道、采场等地下开挖空间周边围岩的次生结构面发育,岩体极易被切割成多个独立岩块,并在准静态地应力或外界动力扰动作用下发生滑动冒落.针对准静态条件下的顶板失稳冒落问题,研究的重点在于结构面的扩展分析以及块体系统的受力平衡条... 详细信息

巷道、采场等地下开挖空间周边围岩的次生结构面发育,岩体极易被切割成多个独立岩块,并在准静态地应力或外界动力扰动作用下发生滑动冒落.针对准静态条件下的顶板失稳冒落问题,研究的重点在于结构面的扩展分析以及块体系统的受力平衡条件分析.对于动态扰动条件下的顶板岩块滑动失稳问题,不仅涉及到应力波促进下的裂隙扩展问题,还与块体系统中应力波的传播规律和应力波影响下岩块动态受力条件有关.本文分别从静态条件下与动态扰动条件下两个方面总结了顶板岩块稳定性相关研究.目前针对静态条件下的顶板块体稳定性研究已经形成了诸多较为成熟的理论体系;而对于动态扰动条件下的块体稳定性的研究主要还是集中于块体系统内部应力波传播过程的分析,忽略了对顶板岩体受扰过程中裂隙扩展和应力失衡的分析.因此,针对顶板岩块动态失稳问题的研究尚不能揭示冒落机理,而该研究的难点在于“揭示动态扰动诱发块体失稳的本质机理”.最后,介绍了课题组针对动态扰动下顶板块体滑动失稳问题开展的一系列实验与数值模拟研究,揭示了不同方向动态扰动作用诱发顶板块体滑动失稳的机理,为地下矿山冒顶灾害的防控提供一定的理论参考.

关键词：地下工程节理岩体顶板冒落关键块体动态扰动滑动失稳

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