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盾构隧道双液同步注浆GPR检测模型试验

中国公路学报 2024年第3期37卷 330-341页

作者：李康谢雄耀周彪黄昌富周益涵李敏同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092 中铁十五局集团有限公司上海200070 中铁十四局集团有限公司山东济南250101

为探究超大直径盾构隧道双液(C-S)同步注浆的填充效果,控制地层损失并保证隧道结构具有良好的受力和防水性能,以江阴-靖江过江盾构隧道为工程背景,测试并分析了单/双液浆拌和后48 h内的相对介电常数和电导率的时变特征规律,结果表明:双... 详细信息

为探究超大直径盾构隧道双液(C-S)同步注浆的填充效果,控制地层损失并保证隧道结构具有良好的受力和防水性能,以江阴-靖江过江盾构隧道为工程背景,测试并分析了单/双液浆拌和后48 h内的相对介电常数和电导率的时变特征规律,结果表明:双液浆的电性参数比单液浆变化趋势更稳定,相对介电常数在注浆后12~48 h趋于稳定,测试时间内电导率值分布在4.12~5.47 mS·m^(-1)区间。搭建了含注浆体空洞和厚度凿薄2种缺陷的管片-注浆体-土体多层介质足尺试验模型,在模型高度方向0.8、1.0、1.2、1.4、1.6 m处分别设置5条测线,采用搭载400、900 MHz双频探地雷达(GPR)的车架随行式检测机构,对注浆后24、48 h注浆体开展探测试验;利用自主开发的TGIS软件对试验数据进行去除背景、滤波、增益等处理,结合基于有限时域差分法的gprMax数值模拟结果对比,从单道波形和成像结果两方面分析了不同频率和不同检测时间下GPR的成像规律及检测效果,发现注浆后48 h内的双液浆电性参数变化对GPR反射波形的相位和振幅影响较小,该时段内可作为双液浆检测的合适时机。注浆体厚度凿薄和内部空洞2种缺陷会造成GPR探测波形中同相轴中断和波动,通过GPR探测结果可对其进行良好辨识。与900 MHz相比,通过400 MHz的GPR探测对介质分界面和注浆缺陷的辨识效果更佳,900 MHz的波形对14 ns及更深环境的注浆体探测效果有限。

关键词：隧道工程无损检测模型试验探地雷达同步注浆双液浆

基于安全风险预测的自动驾驶自适应巡航控制优化

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 512-519页

作者：汪敏涂辉招薛东飞李浩李千山同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 宝马中国研发中心上海200232

从周边车辆运动学状态参数和道路设施条件参数中提取场景特征指标和安全风险度量指标,采用极端梯度提升模型(XGboost)和长短时记忆模型(LSTM)进行安全风险预测,由此提出基于安全风险预测的自动驾驶自适应巡航控制(ACC)优化方法,并选取... 详细信息

从周边车辆运动学状态参数和道路设施条件参数中提取场景特征指标和安全风险度量指标,采用极端梯度提升模型(XGboost)和长短时记忆模型(LSTM)进行安全风险预测,由此提出基于安全风险预测的自动驾驶自适应巡航控制(ACC)优化方法,并选取碰撞发生概率、速度平均值、速度标准差3种指标评价ACC表现。通过Prescan和Simulink联合仿真推演,验证了ACC优化方法的合理性和有效性。结果表明,基于安全风险预测的ACC优化方法的控制表现优于一般ACC;利用LSTM预测安全风险,相比XGboost具有更好的ACC优化表现;预测安全风险时增加道路设施条件参数,显著提升了ACC表现,降低了自动驾驶碰撞发生概率。

关键词：交通运输自动驾驶安全风险预测控制优化仿真推演

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点云粒子滤波贝叶斯重构

计算机辅助设计与图形学学报 2024年

作者：冯肖维赵一平陈信钰王锡淮上海海事大学电气自动化系

针对三维点云重构过程中由于过度平滑和锐化造成的特征失真问题，提出一种具有特征保持的概率重构算法. 首先利用空间主成分分析进行点云局部曲率的低秩估计，辨识尖锐特征，根据曲率对法向场进行自适应优化，保证尖锐特征恢复时能... 详细信息

针对三维点云重构过程中由于过度平滑和锐化造成的特征失真问题，提出一种具有特征保持的概率重构算法. 首先利用空间主成分分析进行点云局部曲率的低秩估计，辨识尖锐特征，根据曲率对法向场进行自适应优化，保证尖锐特征恢复时能够获得准确的法向约束; 然后依据贝叶斯统计推论建立点云最大后验概率重构模型，并设计了粒子滤波器对各点位置的后验概率分布进行序贯蒙特卡罗模拟; 为了提高算法的收敛速度，根据局部噪声强弱自适应地调整粒子重采样范围; 最后针对点云不同区域分别使用法向与球体重采样完成多假设检验重构，解决特征退化和边缘不规整的问题. 与多种典型算法的对比实验结果表明，所提算法在主观视觉效果、重构精度和效率方面均有改善，重构精度与时效分别平均提高46.84%和33.34%; 该算法在抑制噪声的同时，能够有效地恢复原有特征，提高了点云质量.

关键词：点云重构贝叶斯估计粒子滤波法向估计多假设检验

新型全氟及多氟聚醚羧酸识别、分布特征及毒理效应研究进展

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科学通报 2024年第6期69卷 774-786页

作者：来冠铮戴家银盛南上海交通大学环境科学与工程学院生态环境部新型污染物环境健康影响评价重点实验室上海200240

随着全氟辛酸(PFOA)的管控,工业中开始使用结构中含有醚氧键的全氟及多氟聚醚羧酸(PFECA)作为加工助剂替代PFOA.近年来,得益于非靶向筛查和靶向分析技术的快速发展,不同环境介质和生物样品中已陆续检出多种PFECA,浓度呈升高趋势.已有研... 详细信息

随着全氟辛酸(PFOA)的管控,工业中开始使用结构中含有醚氧键的全氟及多氟聚醚羧酸(PFECA)作为加工助剂替代PFOA.近年来,得益于非靶向筛查和靶向分析技术的快速发展,不同环境介质和生物样品中已陆续检出多种PFECA,浓度呈升高趋势.已有研究发现,六氟环氧丙烷三聚体(HFPO-TA)、六氟环氧丙烷四聚体(HFPO-TeA)等PFECA表现出较PFOA更强的生物累积和毒性效应.相较于传统全氟及多氟烷基物质(PFAS),PFECA结构更为复杂,对环境和生物体的危害机制也可能存在差异.本文围绕PFECA的结构种类、污染水平和毒性效应,从非靶向识别、环境行为、生物及人群暴露水平、毒性效应和分子机制等多个方面对近年来的相关研究进行概述,探讨当前PFECA应用中存在的问题和潜在风险,对未来的研究方向和应用前景进行展望,旨在为PFAS替代品的环境污染及风险评估提供参考,为我国开展PFAS的管控和削减行动提供支撑.

关键词： PFECA 非靶向识别环境行为人体暴露毒性效应

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太阳能驱动水蒸发发电系统的研究进展

硅酸盐学报 2024年第1期52卷 255-272页

作者：许自洁杨修春王语凡同济大学材料科学与工程学院上海201804 同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室上海201804

太阳能驱动水蒸气产生(SSG)可应用于海水淡化、污水处理等领域,对获取纯净水和解决水资源短缺问题具有重要意义。通过提高光热材料的光热转换性能、水传输速率和系统的热量管理,可实现超高的太阳能蒸气转换效率。太阳能驱动水蒸发发电... 详细信息

太阳能驱动水蒸气产生(SSG)可应用于海水淡化、污水处理等领域,对获取纯净水和解决水资源短缺问题具有重要意义。通过提高光热材料的光热转换性能、水传输速率和系统的热量管理,可实现超高的太阳能蒸气转换效率。太阳能驱动水蒸发发电系统拓展了SSG的功能性,进一步提高了系统的能量利用率,为小型电子器件、柔性穿戴设备和偏远地区供电提供了创新模式。太阳能驱动水蒸发发电系统主要分为在SSG基础上集成发电模块和自供电2类发电方式。本文总结了太阳能驱动水蒸发发电系统的研究进展,分析了不同发电模式和材料类型的优缺点,对太阳能驱动水蒸发发电系统面临的挑战和未来的发展进行了分析和展望。

关键词：太阳能驱动水蒸气产生水蒸发诱导发电集成发电模块自供电发电模块水伏效应

电分离/富集-信号放大一体化策略用于农药残留精准检测

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分析化学 2024年第3期52卷 356-374页

作者：李博黄德铭彭睿琦邓维李丹上海应用技术大学化学与环境工程学院

表面增强拉曼散射（SERS）作为一种高灵敏分析技术，在环境分析和食品安全等领域具有良好的应用潜力。SERS传感器极易受到环境基质的干扰，因此，采用前处理等方法消除环境因素的干扰非常重要。其中，构建电分离/富集-检测一体化分析策... 详细信息

表面增强拉曼散射（SERS）作为一种高灵敏分析技术，在环境分析和食品安全等领域具有良好的应用潜力。SERS传感器极易受到环境基质的干扰，因此，采用前处理等方法消除环境因素的干扰非常重要。其中，构建电分离/富集-检测一体化分析策略是实现复杂样本中痕量荷电分子精准检测的重要策略之一。本研究以丝网印刷电极（SPCE）为载体，采用电化学还原一步法制备还原氧化石墨烯（RGO）和金纳米颗粒（AuNPs）复合物（Au-RGO）负载的SPCE，结合电动捕获技术进行荷电分子的选择性分离和高效富集，利用Au-RGO的信号放大作用，实现了对西玛津、杀草强、甲基对硫磷和马拉硫磷4种农药残留的高灵敏SERS检测。本方法的线性检测范围宽（0.001～500μmol/L），检出限为0.3～2.0 nmol/L。将本方法用于果蔬样品的检测，检测结果与气相色谱-质谱方法的检测结果一致。本方法避免了传统SERS传感器用于环境和食品分析时面临的复杂基质干扰和前处理繁琐等问题，为环境污染物的现场快速检测提供了技术参考。

关键词：表面增强拉曼散射传感器电富集石墨烯农药

基于集对-组合赋权的填埋场失稳风险评价方法

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岩土力学 2024年第7期45卷 2129-2139页

作者：冯世进徐熠杨俊毅郑奇腾张晓磊同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 百色枢纽通航投资有限公司广西百色533000

我国填埋场具有高水位、高气压的特征,现有规范和研究中虽提出了不同的稳定性评价指标和分级标准,但对指标权重和综合风险评估缺乏系统性研究。为此,建立了涵盖填埋场几何构型、垃圾土抗剪强度、液气赋存情况和降雨4类7个指标的填埋场... 详细信息

我国填埋场具有高水位、高气压的特征,现有规范和研究中虽提出了不同的稳定性评价指标和分级标准,但对指标权重和综合风险评估缺乏系统性研究。为此,建立了涵盖填埋场几何构型、垃圾土抗剪强度、液气赋存情况和降雨4类7个指标的填埋场失稳风险评价指标体系,通过参数敏感性分析实现5级分类(稳定、较稳定、基本稳定、不稳定、极不稳定),并采用集对分析构建指标联系度函数。采用指标重要性排序法,通过参数敏感性分析、工程失稳事故、文献关注度统计和博弈论组合赋权,确定了评价指标的综合权重。最后,将指标综合权重与指标联系度函数耦合,建立了填埋场失稳风险综合评价模型,并应用于一实际填埋场工程中,与现场实际监测数据结果一致,验证了评价模型的准确性和有效性。

关键词：垃圾填埋场稳定性评价指标体系集对分析敏感性分析组合赋权风险评价

X射线超快成像原位表征激光增材制造过程研究进展

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中国有色金属学报 2024年第4期34卷 1405-1427页

作者：龚来凤帅三三李雅莉黎姗姗陈超越王江任忠鸣上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444 上海大学材料科学与工程学院上海200444 中国航发商用航空发动机制造有限责任公司上海201306

在增材制造过程中,熔池经历快速熔化、冷却、凝固的过程,其物理、化学、结构和应力等处于极端非平衡状态,容易导致孔隙、裂纹等缺陷产生,影响制件力学性能。同步辐射X射线具有高空间分辨率和时间分辨率,可以实现增材制造过程中熔池动力... 详细信息

在增材制造过程中,熔池经历快速熔化、冷却、凝固的过程,其物理、化学、结构和应力等处于极端非平衡状态,容易导致孔隙、裂纹等缺陷产生,影响制件力学性能。同步辐射X射线具有高空间分辨率和时间分辨率,可以实现增材制造过程中熔池动力学和缺陷演化的原位表征。本文综述了近年来激光增材制造原位实验平台的搭建,并从熔池结构演化、缺陷形成机理和成形工艺优化三个方面介绍了同步辐射X射线原位表征激光增材制造过程的研究进展。最后基于目前增材制造原位观察的局限性,从表征系统改进、原料多样化和计算修正等方面对未来研究进行了展望。

关键词：同步辐射X射线超快成像激光增材制造熔池结构演化缺陷形成原理

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考虑碳排放分摊的综合能源服务商交易策略

电力自动化设备 2024年第5期44卷 11-18页

作者：顾洁游铭豪邬凯浪上海交通大学电子信息与电气工程学院电气工程与自动化系上海200240

为寻求在满足用户用能需求的同时降低系统碳排放的有效途径,提出了一种考虑碳排放分摊的多综合能源服务商能源交易策略。基于网络流模型实现碳流追踪并联合Shapley理论建立了综合能源服务商碳排放成本计算模型。应用Nash议价理论构建了... 详细信息

为寻求在满足用户用能需求的同时降低系统碳排放的有效途径,提出了一种考虑碳排放分摊的多综合能源服务商能源交易策略。基于网络流模型实现碳流追踪并联合Shapley理论建立了综合能源服务商碳排放成本计算模型。应用Nash议价理论构建了多综合能源服务商合作博弈运行模型,将综合能源服务商碳排放成本引入优化目标函数,并利用分布式算法求解最优能源交易量和交易费用。基于由修改的IEEE 39节点电网和12节点气网构成的多综合能源服务商系统进行仿真分析,验证了所提模型和方法的有效性。

关键词：碳排放综合能源服务商网络流法碳流追踪 Nash议价理论合作博弈