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温压耦合作用下锚固界面变形失效机理

工程科学与技术 2024年第4期56卷 108-119页

作者：刘小虎姚直书程桦查文华安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232000 安徽理工大学矿山地下工程教育部工程研究中心安徽淮南232001 东华理工大学土木与建筑工程学院江西南昌330013

深部地层高地温、高地应力环境使巷道围岩树脂锚固支护结构稳定性降低,围岩变形有效控制问题亟待解决。因此,研究温度与压力耦合作用下锚杆杆体-树脂锚固剂界面变形破坏机理十分必要。首先,根据两淮矿区深部支护工程现状并结合室内不同... 详细信息

深部地层高地温、高地应力环境使巷道围岩树脂锚固支护结构稳定性降低,围岩变形有效控制问题亟待解决。因此,研究温度与压力耦合作用下锚杆杆体-树脂锚固剂界面变形破坏机理十分必要。首先,根据两淮矿区深部支护工程现状并结合室内不同温度环境下拉拔试验结果,发现高地温环境下树脂锚固体变形破坏加剧;进一步分析锚固体受拉拔荷载作用轴向、径向破坏模式,将第一锚固界面破坏分为弹性围岩-剪切-滑移型、未贯穿-剪胀滑移破坏及贯穿-剪胀滑移破坏等3种模式。其次,基于弹塑力学分析受围岩应力作用锚固界面不同破坏类型的界面受力状态,考虑高温环境下树脂锚固剂层力学强度弱化,建立温度-围岩应力耦合作用的第一界面失效破坏力学计算模型;分析围岩应力、环境温度及弹性模量比等因素变化对第一界面锚固性能影响的规律,发现第一界面极限轴向荷载随温度升高而降低,围岩处于裂隙发育或裂隙贯穿状态时,围岩应力对第一锚固界面剪切破坏影响程度较未产生裂隙时大幅度增高。最后,结合室内拉拔试验数据对比验证所推导计算方程式的合理性。研究可为深部巷道围岩稳定性控制及锚固支护参数设计提供理论依据。

关键词：温度-压力耦合树脂锚固体锚固界面失效机理因素分析

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差分编码和块压缩的密文域可逆信息隐藏算法

工程科学与技术 2024年第4期56卷 307-315页

作者：葛国庆葛斌夏晨星王智盟安徽理工大学计算机科学与工程学院安徽淮南232001 安徽璞华大数据技术有限公司安徽淮南232001

随着数字信息与云存储技术的发展与成熟,密文域可逆信息隐藏算法正逐渐成为通信传输中数据隐私保护的研究热点。如何根据不同载体图像像素的分布特征,对局部区域内像素进行自适应识别编码,实现对载体更彻底的压缩以提升嵌入容量仍具有... 详细信息

随着数字信息与云存储技术的发展与成熟,密文域可逆信息隐藏算法正逐渐成为通信传输中数据隐私保护的研究热点。如何根据不同载体图像像素的分布特征,对局部区域内像素进行自适应识别编码,实现对载体更彻底的压缩以提升嵌入容量仍具有较大挑战。本文针对密文域可逆信息隐藏算法因载体图像冗余空间压缩不充分而导致嵌入容量较低的问题,提出一种基于差分编码和块压缩的密文域可逆信息隐藏算法。首先,根据自然图像局部区域内像素强相关性邻位作差,并基于块内最大差值对差值图像矩阵进行分类和自适应编码,同时设计分块置乱和块内像素扩散加密机制保证图像信息安全。然后,将自适应编码结果在对应的密文图像块上进行标记,压缩冗余空间。最后,通过位替换嵌入秘密信息。不同于其他算法,本算法对差分编码后的图像进行比特位重排列,从密文图像像素最低有效位开始,标记差值像素的符号位,其余各位面依次标记最小差值比特位。由于加密操作与自适应编码的可逆性,合法接收者可实现对原始明文图像的无损重构和秘密信息的无误提取。实验结果表明,与现有的几类算法相比,本文提出的算法具有更高的嵌入率和更好的安全性,在BOSSbase和BOWS-2两个数据集上的平均嵌入率达到3.027位/像素和2.937位/像素,在测试图像上平均嵌入率也均提高了0.57位/像素以上。

关键词：可逆信息隐藏密文域隐私保护差分编码块压缩

基于网格自适应加密策略的隧道稳定性三维极限分析下限有限元法研究

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岩土力学 2024年第4期45卷 1256-1264页

作者：孙锐阳军生张庆贺杨峰安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

网格分布形式对三维极限分析下限有限元法的计算精度影响较大,为获取精确下限解,通常需对破坏区域进行密集网格划分,从而极易导致计算规模过大,求解效率低下。针对上述问题,提出一种基于单元应力的三维极限分析下限有限元“后验”网格... 详细信息

网格分布形式对三维极限分析下限有限元法的计算精度影响较大,为获取精确下限解,通常需对破坏区域进行密集网格划分,从而极易导致计算规模过大,求解效率低下。针对上述问题,提出一种基于单元应力的三维极限分析下限有限元“后验”网格自适应加密策略。首先,构建基于Mohr-Coulomb(M-C)准则和半定规划技术的三维极限分析下限有限元模型,避免了屈服准则的近似处理。其次,引入基于M-C准则的网格自适应加密策略,通过判断各个单元应力接近屈服的程度,确定加密点的坐标。然后,将加密点与原先节点组合构成新的点集,并重新划分网格,建立新的下限有限元计算模型。最后,利用所提方法研究隧道稳定性问题,表明利用所提网格自适应加密策略能够以较少单元精确模拟破坏区域应力分布,从而获取高精度下限解。

关键词：隧道稳定性三维极限分析下限有限元法 Mohr-Coulomb准则网格自适应加密

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共刺激信号与心血管疾病的研究进展

中国免疫学杂志 2024年第3期40卷 656-662页

作者：都昌乐王瑜梅仁彪安徽理工大学医学院基础医学系淮南232001

慢性炎症是心血管疾病发展的病理基础,以T细胞为主的免疫细胞可通过分泌促炎因子介导炎症反应影响心血管疾病进程。共刺激信号是T细胞活化的第二信号,通过磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、C-Jun氨基端激酶(JNK)等信... 详细信息

慢性炎症是心血管疾病发展的病理基础,以T细胞为主的免疫细胞可通过分泌促炎因子介导炎症反应影响心血管疾病进程。共刺激信号是T细胞活化的第二信号,通过磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)、C-Jun氨基端激酶(JNK)等信号通路增强或抑制T细胞抗原受体(TCR)的信号传递,调控T细胞免疫功能、炎症因子的释放以及细胞外基质的生成,从而在心血管疾病中发挥重要作用。本文阐述了共刺激信号的传导机制以及与心血管疾病的相关性,以期为免疫治疗心血管疾病提供新的思路。

关键词：共刺激信号心血管疾病炎症信号通路

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不同应力路径下层理煤体力学特性试验研究

岩土力学 2024年第2期45卷 385-395页

作者：范浩王磊王连国安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116

为探究不同应力路径下层理煤体力学特性和破坏特征,利用MTS816岩石力学试验系统对0°、30°、45°、60°和90°层理倾角煤样开展了常规三轴加载、增轴压卸围压和恒轴压卸围压应力路径下的力学试验,分析了应力路径和层理倾角对煤样强度... 详细信息

为探究不同应力路径下层理煤体力学特性和破坏特征,利用MTS816岩石力学试验系统对0°、30°、45°、60°和90°层理倾角煤样开展了常规三轴加载、增轴压卸围压和恒轴压卸围压应力路径下的力学试验,分析了应力路径和层理倾角对煤样强度、变形及破坏特征的影响规律。研究结果表明:(1)常规三轴加载条件下煤样在达到峰值强度前,应力-应变曲线呈近线性关系,达到峰值强度后,应力-应变曲线迅速跌落;增轴压卸围压条件下,随着卸荷比的增加,轴向应变增量比呈线性增加趋势,而环向应变增量比和体积应变增量比呈低速增长-急剧增长-平稳增长的三阶段变化特征;恒轴压卸围压条件下,轴向应变增量比、环向应变增量比和体积应变增量比均呈低速增长-急剧增长的两阶段变化特征。(2)随着层理倾角的增加,不同应力路径下煤样峰值强度和轴向峰值应变均呈先减小后增大的V型变化趋势,在0°时达到最大值,在60°时达到最小值。(3)随着卸荷比的增大,煤样变形模量先平缓后迅速劣化,泊松比先缓慢增加后呈指数形式增加,临界卸荷比随层理倾角的增大先增加后减小;当层理倾角相同时,增轴压卸围压条件下的临界卸荷比低于恒轴压卸围压。(4)常规三轴加载条件下煤样发生脆性剪切破坏,增轴压卸围压和恒轴压卸围压条件下煤样呈张拉-剪切混合破坏模式,当层理倾角为60°时,煤样主剪切破裂面角度与层理倾角几乎一致。

关键词：应力路径层理煤体力学特性破坏特征卸荷比

基于PLSR和LSSVM模型的土壤水分高光谱反演

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矿业安全与环保 2024年

作者：刘英范凯旋裴为豪沈文静葛建华安徽理工大学地球与环境学院安徽省高潜水位矿区水土资源综合利用与生态保护工程实验室

为对地下采矿扰动区表层土壤水分进行反演,以大柳塔煤矿52501工作面为例,利用无人机搭载成像光谱仪获取高光谱影像,对获取的光谱数据进行对数、倒数对数、一阶和包络线去除变换,结合地面采集的128个土壤水分数据,基于偏最小二乘回归（P... 详细信息

为对地下采矿扰动区表层土壤水分进行反演,以大柳塔煤矿52501工作面为例,利用无人机搭载成像光谱仪获取高光谱影像,对获取的光谱数据进行对数、倒数对数、一阶和包络线去除变换,结合地面采集的128个土壤水分数据,基于偏最小二乘回归（PLSR）和最小二乘支持向量机（LSSVM）构建土壤水分预测模型并验证其预测精度。结果表明,基于一阶变换的PLSR模型和LSSVM模型预测精度相对较好,一阶变换的PLSR模型建模集Rc2和预测集Rp2分别为0.702 1和0.640 5,均方根误差RMSEc和RMSE分别为1.638 4%和1.103 4%,相对分析误差RPDp为1.726 3;一阶变换的LSSVM模型建模集Rc2和预测集Rp2分别为0.812 5和0.597 9,均方根误差RMSEc和RMSEp分别为1.275 5%和1.345 9%,相对分析误差RPDP为1.632 3。最终基于PLSR和LSSVM模型完成了土壤水分的制图,实现了土壤水分的空间预测,为该研究区植被引导修复中的土壤水分精准提升提供了空间数据支持。

关键词：土壤含水量高光谱偏最小二乘回归最小二乘支持向量机无人机干旱阈值引导修复

公路隧道喷射型ECC物理力学性能及其喷层稳定性

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工程科学与技术 2024年第3期56卷 109-121页

作者：胡时李晓芳蔡海兵韩辰悦宋海清安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 清华大学山西清洁能源研究院山西太原030032 同济大学土木工程学院上海200092 安徽文达信息工程学院城市建设学院安徽合肥231201

传统纤维增强水泥基复合材料(ECC)存在成本高、收缩大和应用场景局限等问题,且关于开挖扰动下公路隧道喷射型ECC层稳定性的研究尚不完善,此外缺乏对其工程应用后的监测评估。基于此,本文研究了公路隧道喷射型ECC的物理力学性能,分析了... 详细信息

传统纤维增强水泥基复合材料(ECC)存在成本高、收缩大和应用场景局限等问题,且关于开挖扰动下公路隧道喷射型ECC层稳定性的研究尚不完善,此外缺乏对其工程应用后的监测评估。基于此,本文研究了公路隧道喷射型ECC的物理力学性能,分析了开挖扰动下围岩及喷射型ECC层的稳定性,并通过现场监测分析了其应用效果。结果表明:将脱硫石膏、混杂纤维、机制砂、膨胀剂和减缩剂引入ECC中,所研发的喷射型ECC物理力学性能满足公路隧道喷射混凝土的要求。基于数值模拟,当支护12 m后,喷射型ECC层的拉伸和压缩最大主应力较C25喷射混凝土(C25SC)层分别提高了36.8%、28.4%,并且其内侧拱顶的最大竖向位移较C25SC可降低3.15%,仅为1.23 mm。基于现场实测,在近似相同的围岩地质条件下,使用喷射型ECC较C25SC,能够降低10.26%的竖直沉降变形,此外其喷层表面未发现开裂、线状渗水等情况。因此,喷射型ECC在公路隧道支护领域具有广阔的应用前景。

关键词：喷射型ECC 公路隧道物理力学性能数值模拟稳定性

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微流控芯片在尘肺研究中的应用前景

中华疾病控制杂志 2024年第5期28卷 591-595页

作者：田畅邵超杰李梦雪周琳黄辉朱锋仁穆敏叶冬青安徽理工大学公共卫生学院预防医学系淮南232001 安徽理工大学工业粉尘防控与职业安全健康教育部重点实验室淮南232001 安徽理工大学医学院淮南232001

尘肺病是一种严重危害人们身心健康的职业病,研究尘肺病的发病机制对尘肺的预防、诊断和治疗具有重要意义。然而,传统体内与体外研究方法存在诸多技术难题,无法重现体内三维肺组织与肺部物理和生物微环境,难以对其中的生理生化过程进行... 详细信息

尘肺病是一种严重危害人们身心健康的职业病,研究尘肺病的发病机制对尘肺的预防、诊断和治疗具有重要意义。然而,传统体内与体外研究方法存在诸多技术难题,无法重现体内三维肺组织与肺部物理和生物微环境,难以对其中的生理生化过程进行实时动态观察,制约着尘肺病理机制相关方面的研究。微流控芯片以其对细胞、粒子和溶液的时间与空间操控能力,为模拟肺部状态,重构其物理和生物微环境提供了新思路。本研究以粉尘粒子与肺的相互作用为出发点,综述了粉尘粒子在肺部的沉积特性及粉尘粒子对肺产生的生理生化变化,以及利用微流控芯片在粉尘粒子与尘肺相互作用方面的研究进展。

关键词：微流控职业病尘肺器官芯片

基于几何特征约束的煤矸DE-XRT精准识别方法

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煤炭科学技术 2024年第5期52卷 262-275页

作者：何磊郭永存支亚王爽李德永胡坤程刚安徽理工大学机电工程学院安徽淮南232001 深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 安徽中科光电色选机械有限公司安徽合肥230000

双能X射线透射识别煤矸仍存在厚度、硬化、余辉和扇形效应等缺陷,面向5~150 mm宽厚度煤矸分选参数波动大、识别率低。为此,提出一种基于几何特征约束的煤矸双能X射线透射多维度识别方法。该方法通过目标图像最小外接圆直径和区域面积两... 详细信息

双能X射线透射识别煤矸仍存在厚度、硬化、余辉和扇形效应等缺陷,面向5~150 mm宽厚度煤矸分选参数波动大、识别率低。为此,提出一种基于几何特征约束的煤矸双能X射线透射多维度识别方法。该方法通过目标图像最小外接圆直径和区域面积两个几何特征区分煤矸厚度,约束X射线透射响应特征的空间分布,进而从多个维度特征削弱缺陷影响。以少量低密度煤和高密度矸石,获取X射线透射响应特征、位置特征和几何特征,结合Relief-F特征选择建立强特征组合。检验多种分类器的识别性能,选取中等高斯SVM作为多维度方法的分类模型。以强特征组合作为输入,自动创建最终决策模型并分类未知煤矸像素点,通过像素变换图像处理方法获取分选参数p值。结果显示,p值与煤矸密度呈强线性相关,利用密度可选取p值调控分选。而p值与煤矸厚度呈现弱线性相关,宽厚度范围内p值离散程度小、可分性好,赋予分选参数较大调整空间。批量试验验证结果显示,多维度法预排矸分选参数p值为33.01%,以此分选参数对不同密度、不同煤种煤矸识别,整体识别率达99.57%。对5~150 mm厚度范围原煤预排矸整体识别率达99.37%。相比较H-L法、RL法,多维度法识别率更高,面向不同厚度煤矸计算得到的p值精度高、一致性更好。印证了几何特征约束下多维度识别方法的有效性及分选参数调控优势,为现有双能X射线煤矸分选装置识别算法提供了设计参考。

关键词：煤矸识别双能X射线几何特征多维度分选参数