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地铁车站工程专项方案施工风险耦合致险评估

铁道工程学报 2024年第5期41卷 100-105页

作者：宫培松张永成王毅肖天龙中国地质大学武汉430078 淮阴工学院淮安223003

研究目的:安全专项方案风险评审是保障地铁车站重大工程施工安全的重要基础。针对地铁车站工程施工方案人工风险评审缺乏多风险耦合考虑、评审效率低等问题,提出构建基于系统动力学的风险耦合模型评估方法,其安全风险评价结果能有效支... 详细信息

研究目的:安全专项方案风险评审是保障地铁车站重大工程施工安全的重要基础。针对地铁车站工程施工方案人工风险评审缺乏多风险耦合考虑、评审效率低等问题,提出构建基于系统动力学的风险耦合模型评估方法,其安全风险评价结果能有效支持专项施工方案风险评审和现场安全管理。研究结论:(1)基于工程安全风险事件的作用特征分析,得到了安全风险系统的演化路径及风险事件间的耦合关系;(2)建立了基于系统动力学的专项方案施工风险评价模型,其获得的具有时空信息工程风险评价结果,符合工程实际且便于工程师理解;(3)本研究成果可为地铁车站重大工程安全风险自动评审、方案修订以及现场应用提供支持,具有良好的理论和实践价值。

关键词：地铁车站系统动力学风险评价耦合模型安全专项方案

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干湿循环下木质素改良粉土抗剪强度特性

工程科学与技术 2024年第2期56卷 208-216页

作者：周恩全张曼居东煜王龙李护良江苏大学土木工程与力学学院江苏镇江212013 江南大学环境与土木工程学院江苏无锡214122

为克服粉土强度低、干湿循环性能差的特点,同时解决固体废弃物木质素的资源化利用的问题,将木质素掺入粉土中,形成木质素改良粉土。为研究木质素改良粉土抗剪强度特性及干湿循环性能,对经历干湿循环后的木质素改良粉土进行直接剪切试验... 详细信息

为克服粉土强度低、干湿循环性能差的特点,同时解决固体废弃物木质素的资源化利用的问题,将木质素掺入粉土中,形成木质素改良粉土。为研究木质素改良粉土抗剪强度特性及干湿循环性能,对经历干湿循环后的木质素改良粉土进行直接剪切试验和X射线衍射试验,研究了木质素掺量0、2%、5%、8%、12%、15%和干湿循环0、1、2、3、4次对改良土抗剪强度特性的影响。结果表明:掺入木质素可以显著提升粉土的抗剪强度及干湿循环性能;一定干湿循环次数下,改良土的抗剪强度及黏聚力随着木质素掺量的增加先增大后降低,内摩擦角随着木质素掺量的增加先快速增大后基本不变;当木质素掺量为8%时,改良土的抗剪强度、黏聚力和内摩擦角最高。改良土的抗剪强度、黏聚力和内摩擦角均随着干湿循环次数的增加而降低,当木质素掺量为0时,纯土试样经过1次干湿循环即崩解,强度损失率为100%;当木质素掺量为8%时,改良土的强度损失率最低,黏聚力及内摩擦角的降低幅度均较低。X射线衍射试验表明,木质素掺量为8%时,石英、方解石、白云石含量最高,黏土矿物含量较高,钠长石含量最低,这是造成改良土强度及干湿循环性能提升的直接原因。结果显示,当木质素掺量为8%时,改良土在提高抗剪强度及干湿循环性能方面具有明显优势。研究结果可为实际施工设计提供理论支撑。

关键词：木质素粉土干湿循坏抗剪强度

基于改进COF-YOLO v8n的油茶果静态与动态检测计数方法

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农业机械学报 2024年第4期55卷 193-203页

作者：王金鹏何萌甄乾广周宏平南京林业大学机械电子工程学院南京210037

针对自然环境下油茶果存在严重遮挡、近景色、小目标等现象,使用YOLO网络存在检测精度低、漏检现象严重等问题,提出对YOLO v8n网络进行改进。首先使用MPDIOU作为YOLO v8n的损失函数,有效解决因为果实重叠导致的漏检问题;其次调整网络,... 详细信息

针对自然环境下油茶果存在严重遮挡、近景色、小目标等现象,使用YOLO网络存在检测精度低、漏检现象严重等问题,提出对YOLO v8n网络进行改进。首先使用MPDIOU作为YOLO v8n的损失函数,有效解决因为果实重叠导致的漏检问题;其次调整网络,向其中加入小目标检测层,使网络能够关注小目标油茶以及被树叶遮挡的油茶;最后使用SCConv作为特征提取网络,既能兼顾检测精度又能兼顾检测速度。改进COF-YOLO v8n网络精确率、召回率、平均精度均值分别达到97.7%、97%、99%,比未改进的YOLO v8n分别提高3.2、4.8、2.4个百分点,其中严重遮挡情况下油茶检测精确率、召回率、平均精度均值分别达到95.9%、95%、98.5%,分别比YOLO v8n提高4.0、9.1、4.6个百分点。因此改进后COF-YOLO v8n网络能够明显提高油茶在严重遮挡、近景色、小目标均存在情况下的识别精度,减小油茶的漏检。此外,模型能够实现动、静态输入条件下油茶果计数。动态计数借鉴DeepSORT算法的多目标跟踪思想,将改进后COF-YOLO v8n的识别输出作为DeepSORT的输入,实现油茶果实的追踪计数。所得改进模型具有很好的鲁棒性,且模型简单可以嵌入到边缘设备中,不仅可用于指导自动化采收,还可用于果园产量估计,为果园物流分配提供可靠借鉴。

关键词：油茶果机器视觉 COF-YOLO v8n 计数产量估计

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碳化复合桩(MCP)原理与应用试验研究

岩土工程学报 2024年第7期46卷 1359-1367页

作者：刘松玉王亮刘宜昭杜广印蔡光华孙鹤单彦贤东南大学岩土工程研究所江苏南京210096 江苏省城市地下工程与环境安全重点实验室江苏南京210096 南京现代综合交通实验室江苏南京211100 南京林业大学土木工程学院江苏南京210037 江苏省交通工程建设局江苏南京210004

介绍了一种基于MgO碳化固化软弱土技术的碳化复合桩(MCP),通过透气管桩向MgO搅拌桩注入CO_(2)气体进行碳化形成新型复合桩。进行了室内模型试验,通过对碳化过程和碳化后的温度、物理、力学等特性的分析,论证了该技术在粉土和淤泥质土中... 详细信息

介绍了一种基于MgO碳化固化软弱土技术的碳化复合桩(MCP),通过透气管桩向MgO搅拌桩注入CO_(2)气体进行碳化形成新型复合桩。进行了室内模型试验,通过对碳化过程和碳化后的温度、物理、力学等特性的分析,论证了该技术在粉土和淤泥质土中的适应性,结果表明,在MgO充分水化的条件下,不同深度的碳化反应较为均匀;在透气管桩外围存在有效碳化距离和最大碳化距离,在有效碳化距离内可获取良好的碳化效果,揭示了MCP的形成机理与影响因素。在室内试验基础上开展了现场应用试验,结果表明,MCP施工工艺方便、成桩效果好且桩身强度均匀,碳化桩体标贯击数均值为39;其单桩竖向极限承载力为1920 kN,相对于PHC管桩提升37%。室内与现场试验表明,MCP复合桩兼具固碳与加固效果,对岩土工程低碳化发展具有重要意义。

关键词：碳化复合桩氧化镁碳化距离现场试验工程特性

废弃油气藏气体能源存储过程中不同浸润界面类型的断层活化试验研究

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岩石力学与工程学报 2024年第1期43卷 75-89页

作者：胡明慧刘日成李树忱朱欣杰邱凯中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室江苏徐州221116

通过开展干燥、湿润和原油3种类型岩石结构面卸载诱发滑移的三轴力学试验,探究界面类型对岩石结构面活化过程的影响机制,揭示活化过程中结构面微观特征和宏观特性之间的内在关系。试验结果表明,岩石结构面的活化分为3阶段:稳定阶段、活... 详细信息

通过开展干燥、湿润和原油3种类型岩石结构面卸载诱发滑移的三轴力学试验,探究界面类型对岩石结构面活化过程的影响机制,揭示活化过程中结构面微观特征和宏观特性之间的内在关系。试验结果表明,岩石结构面的活化分为3阶段:稳定阶段、活化阶段和动态滑移失稳阶段。岩石结构面剪断剥落的岩屑随剪切滑动而产生层理状积聚,滑动面边缘损伤程度大于滑动面内部损伤程度。干燥界面试样试验后结构面的JRC降低了62%,大于湿润界面(33.6%)和原油界面(30.5%)试样。在干燥界面状态下,结构面上的微凸体自锁能力强,稳滑时的平均速率较低(0.13μm/s),黏滑时表面微凸体以脆性破坏为主,具有突发性,平均滑移速率为9.7μm/s,是稳滑时平均速率的74倍;在湿润界面状态下,水的存在促进了黏滑,黏滑时表面微凸体以延性破坏为主,速率的迁跃具有明显的爬坡和回落特征,剪切滑移期间产生的岩屑和水混合,增大了岩石上下表面接触面积,提高了分子间吸附力,强化了岩石结构面的摩擦强度;在原油界面状态下,岩石表面会附着一层胶质原油层,作为延性断层泥充填了岩石结构面上的凹凸空间,劣化了表面微凸体的硬度,降低了岩石结构面的摩擦强度。原油条件下结构面摩擦强化效果弱,自锁能力差,容易发生动态滑动。界面类型控制着摩擦因数增长幅度和动态滑移的起始速率,干燥、湿润和原油类型的岩石结构面在活化期间摩擦因数分别增长了5%,11.2%和0.7%,动态滑移的起始速率分别为1.1,0.27和0.023 mm/s。研究结果可为评价油气藏不同界面类型结构面的断层不稳定性提供理论依据,并对深入了解注采扰动诱发断层活化具有重要意义。

关键词：岩石力学界面类型摩擦强度滑移速率

基于生成对抗网络与度量学习的数据驱动频率安全评估

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电力系统保护与控制 2024年第18期52卷 101-111页

作者：李华瑞李文博李铮贾宇乔刘全缪德炀李雅然王宝财国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211100 电网安全与节能国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京100192

随着大容量远距离高压直流输电工程的建设和大规模可再生能源的接入,电力系统的频率安全面临严峻挑战。为了对频率安全进行快速准确的在线评估,提出一种基于度量学习与生成对抗网络技术的数据驱动频率安全评估模型。首先,选取关键频率... 详细信息

随着大容量远距离高压直流输电工程的建设和大规模可再生能源的接入,电力系统的频率安全面临严峻挑战。为了对频率安全进行快速准确的在线评估,提出一种基于度量学习与生成对抗网络技术的数据驱动频率安全评估模型。首先,选取关键频率安全指标作为模型输出,并构建输入特征集。然后,使用改进的基于Wasserstein距离度量的生成对抗网络(Wasserstein generative adversarial network, WGAN)学习电力系统历史运行场景分布信息,生成覆盖系统典型运行方式的运行场景以构建训练样本集。计及电力系统复杂运行方式下单个机器学习模型对频率安全评估的不适用性,基于核回归度量学习(metric learning for kernel regression, MLKR)算法构建由多个子模型构成的频率安全组合评估模型。最后使用简化的山东电网算例,验证了所提方法的有效性。

关键词：频率安全机器学习数据驱动生成对抗网络度量学习

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叶轮中心淹没深度对特低扬程下立式泵装置流道水力性能的影响

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农业工程学报 2024年第8期40卷 53-61页

作者：徐磊朱成程夏斌吉冬涛施伟陆伟刚陆林广扬州大学水利科学与工程学院扬州225009 南京市水利规划设计院股份有限公司南京210000 南水北调东线江苏水源有限责任公司南京210019

为提高特低扬程泵站立式轴流泵装置的水力性能,该研究对叶轮直径为3.0、2.5、2.0、1.5 m的立式轴流泵装置在不同叶轮中心淹没深度下的进、出水流道流场分别进行了三维湍流流动数值计算,并对流道流场和水头损失进行了分析比较;对某特低... 详细信息

为提高特低扬程泵站立式轴流泵装置的水力性能,该研究对叶轮直径为3.0、2.5、2.0、1.5 m的立式轴流泵装置在不同叶轮中心淹没深度下的进、出水流道流场分别进行了三维湍流流动数值计算,并对流道流场和水头损失进行了分析比较;对某特低扬程泵站在叶轮中心淹没深度为3.08、2.38、1.68 m下的立式轴流泵装置水力性能分别进行了数值计算及比较,并进行了泵装置模型试验验证。研究结果表明:叶轮中心淹没深度对肘形进水流道的水流流态及水头损失的影响很小,但对虹吸式出水流道的流态和水头损失影响较大;随着叶轮中心淹没深度的增大,虹吸式出水流道内的流态逐渐改善,流道水头损失基本呈下降趋势,泵装置效率逐渐增大,特低扬程工况下泵装置模型试验最优工况点的效率达75.92%,泵装置能量性能数值模拟结果与模型试验结果基本一致。研究结果可为特低扬程泵站采用立式泵装置的设计提供一定参考依据。

关键词：泵数值模拟试验流道叶轮中心淹没深度水力性能

计及源荷不确定性的光/氢/储建筑能源系统高效热电协同智能调度

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工程热物理学报 2024年第7期45卷 1932-1940页

作者：孙立王显连苏志刚施娟大型发电装备安全运行与智能测控国家工程研究中心(东南大学能源与环境学院) 南京210018

光伏耦合燃料电池热电联产技术在低碳建筑能源系统中具有广泛的应用前景。然而,该系统的热电协同调度面临多能流、强耦合及源荷不确定性的问题。为解决该问题,本文建立了新型建筑能源系统的多能耦合模型,构造了以日内综合能耗最优为目... 详细信息

光伏耦合燃料电池热电联产技术在低碳建筑能源系统中具有广泛的应用前景。然而,该系统的热电协同调度面临多能流、强耦合及源荷不确定性的问题。为解决该问题,本文建立了新型建筑能源系统的多能耦合模型,构造了以日内综合能耗最优为目标、以电热供需平衡及储能容量边界为约束条件的优化问题。通过在多组随机光伏出力及电热负荷下训练神经网络,本文提出一种改进的深度强化学习(深度确定性策略梯度, DDPG)算法,实现电/热储能设备可充放区间的快速评价及热电协同调度的快速决策。仿真结果表明,本文提出的改进DDPG算法在典型日场景下的训练收敛速度显著提升,并使热电协同调度综合能耗降低10.36%。基于60组具有10%-30%不确定区间的随机源荷场景仿真结果表明,相比于传统DDPG、基于规则的方法和动态规划方法,本文提出的改进DDPG算法可实现近似理论极限的调度结果,提高了系统对不确定性的鲁棒性和适应性。

关键词：建筑能源系统深度强化学习燃料电池热电协同调度光伏发电

纳米限域强化催化降解典型环境污染物的研究进展

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1726-1736页

作者：李子涵张武翔郭庆勇史明月包美烁杨福潘建明江苏科技大学环境与化学工程学院镇江212003 江苏大学化学化工学院镇江212013

环境水污染对人类健康和生态环境构成了潜在的威胁,水资源的保护和污染治理是当前全球面临的重要环境问题。然而,传统水处理技术在处理水体中有机污染物时存在一定的限制,如去除机制、去除效率、选择性和稳定性等。近年来,纳米限域催化... 详细信息

环境水污染对人类健康和生态环境构成了潜在的威胁,水资源的保护和污染治理是当前全球面临的重要环境问题。然而,传统水处理技术在处理水体中有机污染物时存在一定的限制,如去除机制、去除效率、选择性和稳定性等。近年来,纳米限域催化作为一种新兴技术在水处理领域引起了广泛关注。该技术通过纳米限域介导的强化催化,能够实现纳米材料内部的催化调控,在降解环境污染物方面展现了独特的优势。本文综述了纳米限域在热强化催化、光强化催化、电强化催化和膜强化催化降解典型环境污染物方面的研究进展。其中,对催化原理、催化效率及影响因素等进行总结,并展望了限域催化未的来研究方向和挑战。

关键词：纳米限域催化高级氧化技术降解有机污染物环境水污染