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新型GFRP-钢屈曲约束支撑设计与受力性能分析

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 156-166页

作者：熊仲明郑坤陈帜谯鸿程阿鑫西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 青海省建筑建材科学研究院有限责任公司西宁810008 青海省高原绿色建筑与生态社区重点实验室西宁810008

为发展轻质、耐腐蚀的屈曲约束支撑,以玻璃纤维(GFRP)拉挤型材和缠绕工艺构造支撑约束构件,H型钢为内芯,提出一种新型GFRP-钢屈曲约束支撑.通过理论分析与数值模拟,探究了支撑内芯的屈曲模态发展规律;结合GFRP的各向异性和层合板结构特... 详细信息

为发展轻质、耐腐蚀的屈曲约束支撑,以玻璃纤维(GFRP)拉挤型材和缠绕工艺构造支撑约束构件,H型钢为内芯,提出一种新型GFRP-钢屈曲约束支撑.通过理论分析与数值模拟,探究了支撑内芯的屈曲模态发展规律;结合GFRP的各向异性和层合板结构特性,建立了GFRP约束构件的设计参数计算公式;分析了支撑间厚比、翼缘和腹板宽厚比及纤维角度对GFRP约束构件与内芯相互作用特征的影响规律,并给出了合理取值;通过算例分析,验证了该设计方法的可靠性.结果表明:H型钢内芯依次发生翼缘局部屈曲、绕弱轴整体屈曲、腹板局部屈曲和绕强轴整体屈曲,且整体屈曲模态较低,而局部屈曲模态较高;间厚比和宽厚比均会影响内芯的屈曲模态发展,进而改变约束构件的受力状态,间厚比宜为0.125 0~0.50,宽厚比宜小于6.29;GFRP约束构件主应力方向接近45°,为充分发挥纤维纵向承载能力,纤维宜按45°相互垂直交叉布置.

关键词：玻璃纤维屈曲约束支撑受力性能设计方法

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V形耦合双热源自熔焊接热-力分布特征

稀有金属 2024年第4期48卷 529-538页

作者：强伟王克鸿彭勇袁银辉路永新董会西安石油大学材料科学与工程学院陕西西安710065 南京理工大学受控电弧智能增材技术工业与信息化部重点实验室江苏南京210094 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

通过数值模拟研究了V形耦合双热源焊接和单热源次序焊接T形接头的热场与力场特征,对比了不同电流下V形耦合双热源焊缝的几何特征参数变化,并分析了其气孔产生机制和微观组织特征。结果表明,V形耦合双热源焊接的热循环曲线为“单峰”状,... 详细信息

通过数值模拟研究了V形耦合双热源焊接和单热源次序焊接T形接头的热场与力场特征,对比了不同电流下V形耦合双热源焊缝的几何特征参数变化,并分析了其气孔产生机制和微观组织特征。结果表明,V形耦合双热源焊接的热循环曲线为“单峰”状,而单热源次序焊接的热循环曲线为“双峰”状;单热源次序焊接测点的最高温度较V形耦合双热源焊接低16℃,而V形耦合双热源焊接的冷却速度高于单热源次序焊接。T形接头耦合双热源焊接的翼板纵向残余应力呈对称M状分布,近缝区为拉应力,远缝区为压应力,腹板顶部为压应力,底部为拉应力;T形接头单热源次序焊接的纵向残余应力分布规律与耦合双热源焊接类似,但翼板的纵向残余应力呈非对称M状分布。耦合双热源焊缝截面的几何特征参数与电流呈正相关,T形接头顶端部位易产生密集气孔缺陷,焊缝组织主要由α-Al,β(Al_(3)Mg_(2))和Mg_(2)Si相组成。

关键词： V形耦合双热源焊接单热源次序焊接 T形接头热场力场微观组织

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中国大田无人农场关键技术研究与建设实践

农业工程学报 2024年第1期40卷 1-16页

作者：罗锡文胡炼何杰张智刚周志艳张闻宇廖娟黄培奎华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642 岭南现代农业科学与技术广东省实验室广州510642 广东省农业人工智能重点实验室广州510642

智慧农业是现代农业的发展方向,无人农场是实现智慧农业的重要途径。为了探索和推广无人农场在现代农业中的应用,华南农业大学对大田无人农场的关键技术进行了深入研究,包括无人农场作业环境、作业对象和作业机械装备信息的数字化感知技... 详细信息

智慧农业是现代农业的发展方向,无人农场是实现智慧农业的重要途径。为了探索和推广无人农场在现代农业中的应用,华南农业大学对大田无人农场的关键技术进行了深入研究,包括无人农场作业环境、作业对象和作业机械装备信息的数字化感知技术;土地整治、耕整、种植、播种、田间管理和收获方案的智能化决策技术;农机自动导航和农机精准作业的精准化作业技术;农作物生长、农机运维和农场经营管理的智慧化管理技术。2020年在广东增城创建全球首个无人农场,实现了五大功能,包括耕种管收生产环节全覆盖,机库田间转移作业全自动,自动避障异况停车保安全,作物生产过程实时全监控,智能决策精准作业全无人。取得了显著的经济、社会和生态效益,2021年广东增城水稻无人农场种植的优质丝苗米十九香产量达到9934.35 kg/hm^(2),比当地的平均产量高32%;2023年湖南益阳千山红镇再生稻无人农场两季产量达到17988 kg/hm^(2),说明了人不下田也能种地,也能种好地。截至2023年11月,在国内15个省启动了30个无人农场的建设,包括水稻、小麦、玉米和花生4种作物,实践结果证明了无人农场和智慧农业发展的巨大潜力,为解决“谁来种地”和“如何种地”提供了重要途径。

关键词：智慧农业无人农场水稻智能农机现代农业

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基于指数分析的农户离散差异化研究——以宝鸡为例

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干旱区资源与环境 2024年第3期38卷 82-91页

作者：马超群员学锋王晓峰任朝霞徐和平长安大学土地工程学院西安710054 陕西省土地整治重点实验室西安710054 长安大学经管学院西安710054

农户离散是农村“空心化”“空巢化”“空废化”和“空壳化”等为典型的“农村病”的根源,对共同富裕带来极大不利影响。文中在总结相关理论的基础上,指出了影响农户分离有5类因素。通过对宝鸡市临邮、凤翔、扶风三县的实地调查,获得了2... 详细信息

农户离散是农村“空心化”“空巢化”“空废化”和“空壳化”等为典型的“农村病”的根源,对共同富裕带来极大不利影响。文中在总结相关理论的基础上,指出了影响农户分离有5类因素。通过对宝鸡市临邮、凤翔、扶风三县的实地调查,获得了27个乡镇、46个村981户农村家庭包括拉力指标、推力指标、离散指标和个性指标在内的问卷调查资料和访谈材料。基于农户家庭离散指数模型和相关分析方法,分析了农村家庭分离的差异、农村阶层的变化以及返乡障碍。结果表明:农村分离是一个多尺度复合、多因素驱动、多主体差异化的响应过程,农村居民的分离将导致农村社会的异化,加剧农村两极分化,并形成一种不断强化的正反馈过程。文中讨论提出了离散的类反渗透机制,指出要有效解决农村分离问题,必须从从动因、意向、障碍和行动能力多方面切入。

关键词：农户离散离散指数差异化宝鸡市

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水下无线光深度自动编码器通信性能

光学学报 2024年第12期44卷 1-10页

作者：陈丹王睿艾菲尔汤林海西安理工大学自动化与信息工程学院陕西西安710048

自动编码器利用深度神经网络联合优化发射机和接收机实现端到端通信。与具有模块化结构的传统通信不同,基于深度学习的通信系统可根据不同编码方案学习最优映射空间。海洋环境中吸收、散射以及湍流效应严重影响水下无线光通信系统性能,... 详细信息

自动编码器利用深度神经网络联合优化发射机和接收机实现端到端通信。与具有模块化结构的传统通信不同,基于深度学习的通信系统可根据不同编码方案学习最优映射空间。海洋环境中吸收、散射以及湍流效应严重影响水下无线光通信系统性能,基于考虑Gamma-Gamma湍流和传输路径损耗影响的水下联合信道模型,针对自动编码器独热矢量数据传输速率有限的问题,提出一种水下自动编码器自适应传输方案,在不同海洋信道以及不同网络训练条件下根据均方误差性能约束选择最优传输矢量,实现传输速率最大化并提高通信性能。仿真结果表明自动编码器与传统通信相比可获得更优的误码率(BER)性能,且不同训练参数集合下自适应传输方案均可获得比传统独热矢量更低的BER与更高的数据速率。

关键词：水下无线光通信自动编码器自适应传输深度学习误码率

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矿山救援钻孔中井涌井漏事故预警预测

煤田地质与勘探 2024年第3期52卷 144-152页

作者：陈卫明王家文凡东郝世俊赵江鹏邱雨中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)自然灾害风险防控与应急管理实验室湖北武汉430074 陕西省煤矿水害防治技术重点实验室陕西西安710077 中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077

为解决矿山应急救援钻孔作业过程中井涌井漏事故预警预测困难等问题,建立了基于机器学习的钻进过程井涌井漏事故预警预测模型。首先对井涌井漏事故发生初期时的钻进参数进行事故表征参数分析;其次对事故表征参数进行数据清洗处理,在此... 详细信息

为解决矿山应急救援钻孔作业过程中井涌井漏事故预警预测困难等问题,建立了基于机器学习的钻进过程井涌井漏事故预警预测模型。首先对井涌井漏事故发生初期时的钻进参数进行事故表征参数分析;其次对事故表征参数进行数据清洗处理,在此基础上,通过XGBoost事故诊断预警模型对井涌井漏事故进行早期诊断识别;随后建立PSO-LSTM事故发展预测模型,对事故发生后的孔底压力参数发展趋势进行预测,提前掌握钻进事故发展状态;最后通过实际钻进数据对预警预测模型的有效性进行验证。结果表明:XGBoost事故诊断预警模型能根据总池体积、立管压力、出入口流量差和动力头负荷这4种钻进参数的异常变化,快速准确诊断钻进过程中的井涌井漏事故;PSO-LSTM事故发展状态预测模型能充分学习孔底压力参数发展规律,综合EMAP、EMA、ERMS、R2这4项误差评价指标,PSO-LSTM模型相较于BP、RNN、SVM模型的预测性能最佳,能准确预测事故发生之后的孔底压力发展趋势,提前掌握井涌井漏事故的严重程度和发展态势。研究结果丰富了钻进过程井涌井漏事故预警预测方法,提高了矿山事故地面救援的可靠性,对矿山应急救援钻孔作业过程中事故控制有着借鉴与指导作用。

关键词：矿山救援钻进过程预警预测 XGBoost PSO-LSTM 机器学习井涌井漏

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受限玻尔兹曼机及其变体研究综述

系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2323-2345页

作者：汪强龙高晓光吴必聪胡子剑万开方西北工业大学电子信息学院陕西西安710129 巴黎一大管理学院巴黎75005

受限玻尔兹曼机作为学习数据分布和提取内在特征的典型概率图模型,是深度学习领域重要的基础模型。近年来,通过改进受限玻尔兹曼机的模型结构和能量函数得到众多新兴模型,即受限玻尔兹曼机变体,可以进一步提升模型的特征提取性能。研究... 详细信息

受限玻尔兹曼机作为学习数据分布和提取内在特征的典型概率图模型,是深度学习领域重要的基础模型。近年来,通过改进受限玻尔兹曼机的模型结构和能量函数得到众多新兴模型,即受限玻尔兹曼机变体,可以进一步提升模型的特征提取性能。研究受限玻尔兹曼机及其变体能够显著促进深度学习领域的发展,实现大数据时代海量信息的快速提取。基于此,对近年来受限玻尔兹曼机及其变体的相关研究进行系统回顾,并创新性地从训练算法改进、模型结构改进、模型深层融合研究和模型相关最新应用4个方面进行全面综述。其中,重点梳理受限玻尔兹曼机训练算法和变体模型的发展史。最后,讨论受限玻尔兹曼机及其变体领域的现存难点与挑战,对主要研究工作进行总结与展望。

关键词：受限玻尔兹曼机深度学习受限玻尔兹曼机变体概率无向图特征提取

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珠光体纳米摩擦学行为的分子动力学模拟研究

摩擦学学报（中英文） 2024年第6期44卷 800-810页

作者：夏桥生华东鹏石烨然周青王海丰邓想涛王昭东西北工业大学凝固技术国家重点实验室先进润滑与密封材料研究中心陕西西安710072 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

由于独特的叠层结构,铁素体和渗碳体能较好发挥协同作用,故珠光体组织表现出优异的摩擦学性能.然而,受试验技术限制,人们对珠光体优异摩擦学性能的机械起源认识仍不全面,尤其是在片层方向和片层厚度对珠光体摩擦学行为的影响方面.本文... 详细信息

由于独特的叠层结构,铁素体和渗碳体能较好发挥协同作用,故珠光体组织表现出优异的摩擦学性能.然而,受试验技术限制,人们对珠光体优异摩擦学性能的机械起源认识仍不全面,尤其是在片层方向和片层厚度对珠光体摩擦学行为的影响方面.本文中采用分子动力学模拟方法研究了片层方向和片层厚度对珠光体划痕摩擦学行为的影响.结果表明:与平行于表面的片层方向相比,垂直于表面的片层方向表现出更优异的摩擦学行为,其塑性影响区深度更小,磨损原子数量也较少.对于具有垂直于表面片层方向的珠光体,片层厚度对塑性影响区深度基本无影响,但摩擦力、摩擦系数和磨损原子数目随着片层厚度的减小而减小.此处,片层厚度与磨痕形貌紧密相关.本工作有助于人们理解珠光体片层方向和片层厚度与摩擦变形微观机制之间的关联,可为设计具有更优异摩擦学性能的珠光体钢提供一定理论指导.

关键词：珠光体片层方向片层厚度纳米划痕分子动力学模拟

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湘南地区土壤重金属污染分布特征及特定源-生态风险评估

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环境科学 2024年

作者：甘杰邹霖陈贝贝冉洪珍刘建利陕西省环境监测中心站湖南省生态环境监测中心

为探究湘南地区土壤重金属污染分布规律与生态风险综合情况，于湘南地区采集了362个表层土壤样品，通过多元统计分析、地理信息系统（GIS）和正定矩阵因子分解（PMF）模型耦合综合生态风险指数法研究了土壤重金属Cd、Hg、As、Pb、Zn、Ni... 详细信息

为探究湘南地区土壤重金属污染分布规律与生态风险综合情况，于湘南地区采集了362个表层土壤样品，通过多元统计分析、地理信息系统（GIS）和正定矩阵因子分解（PMF）模型耦合综合生态风险指数法研究了土壤重金属Cd、Hg、As、Pb、Zn、Ni、Mn、Tl和Sb含量的空间分布规律、污染来源及各污染源对生态风险的贡献率。结果表明，研究区土壤重金属污染较为突出，其含量平均值均超过湖南省土壤元素背景值；尤其是Cd、Hg、Pb和Sb污染严重，且呈高度变异，其含量分别达湖南省土壤元素背景值的8.30、9.00、5.09和2.79倍。土壤中重金属含量区域分布特征明显，主要聚集在郴州西部，且呈现从聚集区向周边区域扩散的趋势；重金属含量高值聚类区也主要分布在该区域，即黑色金属冶炼和延展加工类企业和有色金属采选业企业周边。主成分分析（PCA）结合PMF模型结果显示，研究区土壤重金属污染源贡献率依次为黑色金属矿冶活动工业源（29.06%）、大气沉降源（22.05%）、有色金属采选源（20.65%）、其他工业和交通混合源（14.73%）和自然来源（13.50%）。特定源-生态风险评价模型分析结果表明，黑色金属冶炼与延展加工等工业活动和大气迁移源为研究区土壤生态风险优先控制污染源，Cd和Hg为优先控制元素。上述研究结果为湘南地区土壤重金属环境污染风险防控提供了重要的理论依据。

关键词：土壤重金属空间分布源解析生态风险