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盾构切削钢筋混凝土桩基的动力响应

土木与环境工程学报(中英文) 2024年

作者：陈裕康李兴高梅君张胜张长顺闵凡路北京交通大学土木建筑工程学院河海大学土木与交通工程学院上海隧道工程有限公司

为分析盾构切桩过程中的动力响应特征，以南京地铁10号线盾构穿越群桩工程为背景，结合数值模拟和理论分析，求解盾构切桩冲击荷载诱发的动力响应。在刀盘上安装振动传感器，对盾构切桩刀盘动力响应进行监测。结果表明：当盾构以5 mm/s... 详细信息

为分析盾构切桩过程中的动力响应特征，以南京地铁10号线盾构穿越群桩工程为背景，结合数值模拟和理论分析，求解盾构切桩冲击荷载诱发的动力响应。在刀盘上安装振动传感器，对盾构切桩刀盘动力响应进行监测。结果表明：当盾构以5 mm/s左右的推进速度低速切削钢筋混凝土桩基时，推力和扭矩变化较小，且由于桩基为圆柱形，切削断面缓慢增大，推力和扭矩表现出明显的滞后性，整个切桩过程中，推力和扭矩峰值约为初始值的1.3倍和1.25倍；数值模拟结果表明，在刀具多次切削作用下，钢筋切口表现为挤压-拉伸断裂，在冲击荷载作用下，刀盘轴承位置出现多个动力响应波峰，峰值接近0.6g；实测数据表明，在冲击荷载作用下，刀盘轴承位置振动加速度出现连续多次的峰值，间隔约为0.1 s，幅值接近0.5g，实测冲击响应波形与理论解高度相似，两者之间相互验证，该波形可作为多把刀具连续切削钢筋的典型特征；在整个切桩过程中，加速度响应有效值Xrms、峰值XP将显著升高，最大强度约为切削黏土地层时的2倍，且在切桩完成后迅速掉落。

关键词：盾构切桩钢筋混凝土桩动力响应时频特征实时监测数值分析

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深层页岩气非线性渗流的温度效应

北京理工大学学报 2024年第6期44卷 606-614页

作者：高旭华于俊红尚新春朱维耀北京科技大学数理学院应用力学系北京100083 石家庄铁道大学河北省工程力学基础学科研究中心河北石家庄050043 北京科技大学土木与资源工程学院应用力学研究所北京100083

为了研究温度变化对高温高压的深层页岩气藏产能的影响,建立了考虑变温吸附和随温度变化的压缩因子和黏度的页岩气非线性渗流模型,推导了考虑弹性变形和吸附应变的非均匀孔隙度和渗透率演化模型,发展了具有显式迭代格式的高效的半解析算... 详细信息

为了研究温度变化对高温高压的深层页岩气藏产能的影响,建立了考虑变温吸附和随温度变化的压缩因子和黏度的页岩气非线性渗流模型,推导了考虑弹性变形和吸附应变的非均匀孔隙度和渗透率演化模型,发展了具有显式迭代格式的高效的半解析算法,将数值模拟结果与现场生产数据进行对比,验证了所建立模型和算法的正确性,分析了温度变化对深层页岩游离气、吸附气和总产量的影响.结果表明,压力越高,游离气产量受温度影响越小.当地层温度上升40°C时,浅层页岩游离气的产量降低14.5%,而深层页岩游离气产量增加1.4%.相反,压力越高,温度变化对吸附气产量的影响越大.当温度上升时,浅层和深层页岩吸附气的产量分别降低19.3%和31%.浅层页岩气因温度变化总产量相差约15%,而深层页岩气总产量受温度影响不大.在其他条件相同的情况下,高温高压的深层页岩气前5 a的累计产气量是浅层的1.76倍.所建立的模型和算法可以为深层页岩气的高效开发和优化设计提供参考.

关键词：深层页岩气温度非线性渗流非均匀渗透率半解析算法

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红格钒钛磁铁矿中铁、铬的赋存状态研究

钢铁钒钛 2024年第2期45卷 102-107页

作者：王利珍姜楚灵朱家祥阳华玲易峦长沙矿冶研究院有限责任公司湖南长沙410012

通过化学多元素分析、物相分析、X射线衍射分析、光学显微镜和MLA等多种现代测试手段对攀枝花红格高铬型钒钛磁铁矿的化学组成、矿物种类及含量、含铬矿物的能谱微区成分分析-平衡概算-产出形式、钛磁铁矿的粒度及解离度等方面进行详细... 详细信息

通过化学多元素分析、物相分析、X射线衍射分析、光学显微镜和MLA等多种现代测试手段对攀枝花红格高铬型钒钛磁铁矿的化学组成、矿物种类及含量、含铬矿物的能谱微区成分分析-平衡概算-产出形式、钛磁铁矿的粒度及解离度等方面进行详细研究,查清了铬的分布状态及其富集趋势和铁精矿的理论指标,综合分析了磨矿细度及其对应铁精矿的理想指标,明确了影响选矿效果的主要矿物学因素,为综合开发利用红格钒钛磁铁矿提供了详细的科学依据。

关键词：钒钛磁铁矿红格矿区工艺矿物学矿石性质铬赋存状态

探讨面向能源电化学的新一代表征方法——从工况表征到人工智能

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中国科学：化学 2024年第3期54卷 338-352页

作者：乔羽胡仁谷宇汤富杰罗思恒张海棠田景华程俊田中群厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室厦门361005 福建省能源材料科学与技术创新(嘉庚)实验室厦门361005

电化学科学与技术在新能源等领域扮演着日益重要的角色且面临巨大挑战,传统的原位和非原位表征方法难以满足具有大流量、高密度且动态变化的传荷、传能和传质的大型电化学能源器件的需求,无法全面获取有关各类界面结构与过程的能(量)–... 详细信息

电化学科学与技术在新能源等领域扮演着日益重要的角色且面临巨大挑战,传统的原位和非原位表征方法难以满足具有大流量、高密度且动态变化的传荷、传能和传质的大型电化学能源器件的需求,无法全面获取有关各类界面结构与过程的能(量)–时(间)–空(间)相关信息.本文在讨论谱学电化学发展脉络和分析非原位、原位和工况三类表征的本质性区别的基础上,展望面向新型电化学能源器件/系统的新一代工况表征实验和理论方法,建议着重发展可实时检测关键反应中间物/产物的谱学和传感技术,全面跟踪各个界面和体相的动态变化特别是它们之间的耦合与串扰,进而解析整个系统内相互关联的复杂机制;强调能源器件工况表征技术进一步与兴起的人工智能技术优势互补,将实现各类工况表征和检测模块与器件的工况调控部分的系统结合.通过人工智能辅助,快速获取并分析工况表征数据后及时反馈至器件/系统的控制中心后做出调控工作参数决定,实现器件在工况下的检测–解析–控制的全闭环模式.基于人工智能驱动,将原本数个分立且耗时低效的操作模块有机地合为一体,不仅可优化系统和获取大量数据,而且有望指导生成全新的电化学能源器件,发展为未来研究范式,为发展能源电化学、化学测量学和界面科学乃至建立系统电化学等新方向提供新途径.

关键词：能源电化学谱学电化学工况检测人工智能系统电化学

钯催化分子内Heck型插羰串联环化反应及在复杂天然产物全合成中的应用

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中国科学:化学 2024年

作者：邵辉赵玉明应用表面与胶体化学教育部重点实验室陕西师范大学化学化工学院

钯催化分子内Heck型插羰串联反应在复杂分子的合成中有着广泛的应用.近年来,本课题组开发了一种高效构筑全碳环骨架的钯催化分子内Heck型插羰串联环化反应.本文将从该合成方法学的建立、不同底物类型的扩展及反应机理的探究等方面对该... 详细信息

钯催化分子内Heck型插羰串联反应在复杂分子的合成中有着广泛的应用.近年来,本课题组开发了一种高效构筑全碳环骨架的钯催化分子内Heck型插羰串联环化反应.本文将从该合成方法学的建立、不同底物类型的扩展及反应机理的探究等方面对该串联环化反应进行详细介绍.在此基础上,利用该串联环化反应作为关键步骤,通过对环化前体中所包含双键类型的调节,成功实现了三尖杉二萜类天然产物、莲花烷类生物碱及加兰他敏类生物碱的全合成.

关键词：钯催化分子内Heck型插羰串联环化反应天然产物合成三尖杉二萜类天然产物莲花烷类生物碱加兰他敏类生物碱

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矿石破碎颗粒黏结模型黏结键特征及表征

河南理工大学学报（自然科学版） 2024年第2期43卷 41-48页

作者：王晓薛玉君程波刘俊李济顺河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003 河南科技大学河南省机械设计及传动系统重点实验室河南洛阳471003 洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司河南洛阳471003 中信重工机械股份有限公司矿山重型装备国家重点实验室河南洛阳471003

目的针对矿石颗粒黏结模型与实际矿石破碎特性存在差异造成的仿真不准确问题,重点对不同粒级矿石颗粒黏结模型中的黏结键特征进行研究。方法依据矿石强度尺寸效应理论,设计铜矿石颗粒黏结模型中基础颗粒间的黏结键参数,应用离散元方法对... 详细信息

目的针对矿石颗粒黏结模型与实际矿石破碎特性存在差异造成的仿真不准确问题,重点对不同粒级矿石颗粒黏结模型中的黏结键特征进行研究。方法依据矿石强度尺寸效应理论,设计铜矿石颗粒黏结模型中基础颗粒间的黏结键参数,应用离散元方法对30,40,60 mm三种粒级铜矿石矿样进行落重试验和破碎仿真。本文给出黏结键等效临界变形的概念,讨论了矿石落重试验t10和冲击能量的关系,探讨黏结键参数变化规律。结果结果表明,三种粒级铜矿石颗粒黏结模型破碎仿真与落重试验粒级质量分数的平均误差分别为1.75%,1.66%,1.84%,试验和仿真得到的破碎粒度质量分数具有很好的一致性;法向和切向等效临界变形可以表征黏结键强度,单位冲击能量下落重试验的tn10可以表征矿石强度。结论利用黏结键等效临界变形和tn10的对应关系确定黏结键参数,提高了矿石颗粒黏结模型的建模效率和仿真精度。

关键词：颗粒黏结模型黏结键等效临界变形离散元矿石破碎

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土的统一硬化本构理论及其工程应用

中国科学：技术科学 2024年第2期54卷 179-195页

作者：姚仰平北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191

塑性力学奠基人Drucker首次构建了可统一考虑土的变形和强度的塑性本构理论框架,在此基础上, Roscoe结合土的基本力学特性,建立了剑桥模型,实现了对正常固结黏土的变形和强度特性的统一定量描述.针对剑桥模型无法合理描述超固结黏土和... 详细信息

塑性力学奠基人Drucker首次构建了可统一考虑土的变形和强度的塑性本构理论框架,在此基础上, Roscoe结合土的基本力学特性,建立了剑桥模型,实现了对正常固结黏土的变形和强度特性的统一定量描述.针对剑桥模型无法合理描述超固结黏土和砂土的应力应变特性的缺陷,主要做出以下贡献:(1)构建统一硬化(unified hardening, UH)方程,建立了UH模型,该模型能够合理描述正常固结黏土、超固结黏土和砂土的应力应变特性,回答了剑桥学者Wroth-Houlsby之问(一),并进一步扩展为能够考虑各种复杂因素影响的特色鲜明的UH本构体系;(2)提出了广义非线性强度准则及变换应力的三维化方法,实现了本构模型和三维强度准则的合理结合,回答了剑桥学者Wroth-Houlsby之问(二);(3) UH本构体系、广义非线性强度准则和三维变换应力方法共同形成了UH本构理论,由于UH本构理论概念清晰、参数较少、实用性强,已服务于多个重大工程,并分别结合机场“锅盖效应”“智能预警”和“智能压实”等三类特殊问题开展应用.

关键词：本构模型强度准则统一硬化方程三维化方法机场工程锅盖效应智能压实

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空间机器人预设性能约束下的鲁棒跟踪控制

控制理论与应用 2024年第7期41卷 1246-1254页

作者：龚凯贾英民北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

本文针对不确定空间机器人预设性能约束下的鲁棒跟踪控制问题,结合一种具有指定时间收敛性质的预设性能函数,利用双向无约束映射将空间机器人的跟踪问题转化为映射误差的有界性控制问题.进一步,基于降阶方法设计了参考加速度,通过神经... 详细信息

本文针对不确定空间机器人预设性能约束下的鲁棒跟踪控制问题,结合一种具有指定时间收敛性质的预设性能函数,利用双向无约束映射将空间机器人的跟踪问题转化为映射误差的有界性控制问题.进一步,基于降阶方法设计了参考加速度,通过神经网络补偿系统的不确定性,实现了对时变期望轨迹的鲁棒跟踪,保证了映射误差始终有界且跟踪误差满足指定时间收敛的预设性能指标,数值仿真结果验证了所提方法的有效性.

关键词：空间应用不确定系统预设性能鲁棒跟踪

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一种S型加减速组合的速度规划算法

机械科学与技术 2024年第1期43卷 54-63页

作者：李甍材赵东标冯胜利南京航空航天大学机电学院南京210016

针对传统NURBS曲线插补S型加减速的改进难以在加工柔性和加工效率上同时兼顾的问题,提出一种将多种S型加减速组合的速度规划算法。选取分别在加工柔性和加工效率上单独改进的两种S型加减速,并设计了一种兼顾柔性和效率的新改进S型加减... 详细信息

针对传统NURBS曲线插补S型加减速的改进难以在加工柔性和加工效率上同时兼顾的问题,提出一种将多种S型加减速组合的速度规划算法。选取分别在加工柔性和加工效率上单独改进的两种S型加减速,并设计了一种兼顾柔性和效率的新改进S型加减速。在速度规划中,根据简化后的4种加减速形式,灵活组合这3种S型加减速,并采取合并曲线分段的速度平滑方式,减少了曲线段间的速度波动。仿真结果表明:该算法能在提高加工效率的同时满足加加速度的连续,最终实现加工柔性和加工效率的兼得。

关键词： NURBS插补 S型加减速速度平滑速度规划