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磁性壳聚糖复合材料的制备及其对铀吸附性能研究

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复合材料学报 2024年

作者：王未然何卉东华理工大学核科学与工程学院

对于壳聚糖的回收困难问题，通过引入磁性铁酸锌颗粒来构筑核壳结构的复合纳米颗粒。进一步引入两种不同的官能团，接枝到壳聚糖包覆的磁性铁酸锌/二氧化硅纳米颗粒上，制备出新型、高选择性、耐酸、可重复使用的两种功能化磁性壳聚糖... 详细信息

对于壳聚糖的回收困难问题，通过引入磁性铁酸锌颗粒来构筑核壳结构的复合纳米颗粒。进一步引入两种不同的官能团，接枝到壳聚糖包覆的磁性铁酸锌/二氧化硅纳米颗粒上，制备出新型、高选择性、耐酸、可重复使用的两种功能化磁性壳聚糖基复合材料（ZSC-P和ZSC-D）。通过调节溶液pH、吸附时间、铀溶液初始浓度、吸附温度探究复合材料的吸附性能；通过动力学和热力学模型对复合材料的铀吸附过程进行研究。pH=4时，ZSC-P吸附容量达到122.16mg/g；pH=5时，ZSC-D吸附容量达到122.76mg/g。两种吸附材料的吸附过程均符合准二级动力学模型和Freundlich模型。ZSC-P和ZSC-D材料均展现出较好的对铀酰离子选择性吸附性能和再生性能。

关键词：壳聚糖磁性颗粒复合材料铀吸附

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ROV水下障碍物检测和避障技术的应用综述

计算机工程与应用 2024年第17期60卷 34-47页

作者：李明桂周焕银龚利文东华理工大学机械与电子工程学院南昌330000

全面回顾了远程操作车(ROV)在水下障碍物检测和避障技术方面的技术进展。研究集中于声呐系统、光学系统及其与机器学习和人工智能算法的结合,分析了这些技术如何提高水下作业的自主性、效率和安全性。尽管声纳和光学系统在环境适应性和... 详细信息

全面回顾了远程操作车(ROV)在水下障碍物检测和避障技术方面的技术进展。研究集中于声呐系统、光学系统及其与机器学习和人工智能算法的结合,分析了这些技术如何提高水下作业的自主性、效率和安全性。尽管声纳和光学系统在环境适应性和障碍物检测精度方面已取得显著成果,但动态障碍物实时识别和复杂环境适应性的挑战仍待克服。此外,探讨了机器学习和人工智能技术在增强ROV自主避障能力方面的潜力和挑战,指出了这些技术在未来ROV操作中的重要性。该研究为深海探索和海洋科学提供了新的理论视角和应用实践。

关键词：水下障碍物检测自主避障声纳系统光学系统机器学习与人工智能

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循环荷载下花岗岩动力响应及本构模型

郑州大学学报（工学版） 2024年第1期45卷 90-97页

作者：丁小彬赵君行董耀俊华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 华南理工大学华南岩土工程研究院广东广州510640

利用真三轴试验机,对尺寸为100 mm×100 mm×100 mm的花岗岩试样进行了循环荷载下的试验研究,探究非破坏状态下不同围压、动载频率、动应力幅以及循环周次下花岗岩动弹性模量以及动阻尼比的变化规律,并将所得数据进行对比分析。试验结... 详细信息

利用真三轴试验机,对尺寸为100 mm×100 mm×100 mm的花岗岩试样进行了循环荷载下的试验研究,探究非破坏状态下不同围压、动载频率、动应力幅以及循环周次下花岗岩动弹性模量以及动阻尼比的变化规律,并将所得数据进行对比分析。试验结果表明:花岗岩动弹性模量随围压线性增长,动阻尼比随围压线性递减,动弹性模量增幅逐渐变大;花岗岩动弹性模量随动载频率指数增长,动阻尼比随动载频率幂函数增长,在20 Hz的动载频率下岩石内部活动较为剧烈,动载频率对岩石的影响程度较大;动弹性模量随动应力幅二次函数增长,动阻尼比随动应力幅幂函数减小,动阻尼比变化受到岩性影响;改进邓肯-张模型很好地反映了花岗岩在不同作用下岩石动态本构关系。该试验得到的模型可为后续动力特性的反演提供参考。

关键词：三轴试验动弹性模量动阻尼比改进邓肯-张模型

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多孔铝骨架/复合相变材料温控性能研究

功能材料 2024年第3期55卷 3128-3137页

作者：胡智涵黄书烽范芳蕾史冬敏蓝宁东华理工大学机械与电子工程学院南昌330013 东华理工大学江西省新能源工艺及装备工程技术研究中心南昌330013

相变储能材料(PCM)具有储热密度大、储/放热过程几乎恒温性等优点,是解决电子器件狭小空间下高热流密度问题的理想方案,但相变材料本身的导热系数较低、传热效率差等特性却限制了其应用范围。针对上述难题,以石蜡作为相变材料,通过3D打... 详细信息

相变储能材料(PCM)具有储热密度大、储/放热过程几乎恒温性等优点,是解决电子器件狭小空间下高热流密度问题的理想方案,但相变材料本身的导热系数较低、传热效率差等特性却限制了其应用范围。针对上述难题,以石蜡作为相变材料,通过3D打印制备多孔铝骨架,再采用水浴灌注法将石蜡灌注到多孔铝骨架中,制备出多孔铝骨架/复合相变材料(AS-PCM)。通过实验探究了95%、85%、75%3种孔隙率的温控性能。实验结果表明,添加多孔铝骨架可增强PCM的热传递,从而降低热源温度。在较大的功率下,AS-PCM对传热的改善更为明显。熔化完成前,低孔隙率AS-PCM热沉的底部温度和温度梯度更低,使用多孔铝骨架代替泡沫金属,为提高PCMs的导热性能提供了了新的多孔金属基体。

关键词：多孔铝骨架 3D打印复合相变材料温控性能

靖边Q_(3)砂质黄土湿陷特征及其微观机制研究

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岩土力学 2024年第10期45卷 3024-3036页

作者：慕焕东何也白逸松邓亚虹郑龙浩西安理工大学岩土工程研究所陕西西安710048 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室陕西西安710054

沙漠-黄土高原过渡带的砂质黄土遇水后会产生明显的湿陷变形,广泛分布于陕北靖边的长庆油田工程遭受砂质黄土湿陷危害严重,揭示砂质黄土湿陷特性及湿陷机制是长庆油田工程建设迫切需求。为此,以陕北靖边沙漠-黄土高原过渡区Q_3砂质黄土... 详细信息

沙漠-黄土高原过渡带的砂质黄土遇水后会产生明显的湿陷变形,广泛分布于陕北靖边的长庆油田工程遭受砂质黄土湿陷危害严重,揭示砂质黄土湿陷特性及湿陷机制是长庆油田工程建设迫切需求。为此,以陕北靖边沙漠-黄土高原过渡区Q_3砂质黄土为研究对象,通过室内基本物理性质、X射线衍射和湿陷试验,研究砂质黄土基本物理特性和物质组成,厘清湿陷特性、影响因素及其规律。在此基础上,通过扫描电子显微镜试验和孔隙及裂隙图像识别分析手段,探究砂质黄土湿陷前后的微观结构,孔隙大小分布、方向频率及丰度变化,从微观角度揭示砂质黄土湿陷机制。研究表明:靖边Q_(3)砂质黄土具有湿陷性,且湿陷系数随着轴向压力的增加先增加后减小,随着干密度、含水率的增加而逐渐减小,轴向压力为150 kPa时湿陷系数达到峰值;靖边Q_(3)砂质黄土以石英、钠长石、白云母以及方解石为主,颗粒形态多以棱角状亦或次棱角状为主,具有架空排列结构和架空孔隙,以点-点接触为主,黏粒胶结物多分布在骨架颗粒接触处。靖边Q_(3)砂质黄土的架空孔隙结构崩塌是砂质黄土湿陷变形的本质,为湿陷提供主要空间,黏粒胶结物包裹少量碎屑颗粒形成的凝块结构产生的沉降变形为砂质黄土湿陷变形提供了增量。研究成果为长庆油气田工程建设区砂质黄土湿陷性评价提供了数据依据。

关键词：靖边 Q_(3)砂质黄土湿陷特性微观机制扫描电镜

基于改进的图卷积网络算法的孔间地层界线预测分析

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上海交通大学学报 2024年

作者：仇雅诗刘洪池曹化锦冯国辉杨开放徐长节浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心香港理工大学土木及环境工程学系中铁第四勘察设计院集团有限公司浙大城市学院工程学院华东交通大学江西省岩土工程基础设施安全与控制重点实验室江西省地下空间技术开发工程研究中心

将图卷积网络算法应用于地层界面预测，并对图卷积网络进行了改进，提出了一种改进的图卷积网络算法，使其能够仅通过场地内不等距且稀疏的钻孔来预测场地的孔间地层界线，并提出了边界准确率来更好的判断预测的地层界线的准确性。将本... 详细信息

将图卷积网络算法应用于地层界面预测，并对图卷积网络进行了改进，提出了一种改进的图卷积网络算法，使其能够仅通过场地内不等距且稀疏的钻孔来预测场地的孔间地层界线，并提出了边界准确率来更好的判断预测的地层界线的准确性。将本方法应用于实际地质剖面案例中，并与现有的马尔可夫随机场方法和IC-XGBoost方法进行比较，结果表明，本方法在全局准确率和边界准确率上均有所提高，说明该方法能较为准确的预测孔间地层界线。将该方法实际应用于杭州某基坑的孔间地层界面预测，其中验证钻孔的准确率均高于0.8。讨论了钻孔间距大小和间距是否相等对预测结果的影响，结果表明钻孔间距越小，预测出的地质剖面边界越准确，但钻孔间距的缩小和预测准确率的提高并不是简单的线性关系，预测准确率的提高取决于增加的钻孔提供的土层空间信息；当钻孔数量相同时，钻孔不等间距对结果的影响取决于钻孔的位置所提供的土层空间信息，钻孔提供的土层空间信息越多，预测越准确。

关键词：图卷积神经网络稀疏钻孔非等间距地层界面边界准确率

台阵类型对微动勘探的影响——从视S波速度剖面角度分析

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大地测量与地球动力学 2024年

作者：李传金渐翔王强丁浩东郑涛福建理工大学土木工程学院福建理工大学岩土工程研究所福建理工大学地下工程福建省高校重点实验室淮南市自然资源和规划局淮南市国土资源执法监察支队

从视S波速度剖面图角度分析不同台阵类型对微动勘探效果的影响。在同一条测线的10个测点，分别使用双重圆形、十字形和直线形等类型台阵进行观测，提取频散曲线，绘制视S波速度剖面图，对比不同台阵获得的视S波速度剖面图的差异。实验... 详细信息

从视S波速度剖面图角度分析不同台阵类型对微动勘探效果的影响。在同一条测线的10个测点，分别使用双重圆形、十字形和直线形等类型台阵进行观测，提取频散曲线，绘制视S波速度剖面图，对比不同台阵获得的视S波速度剖面图的差异。实验结果表明：1)十字形台阵与双重圆形台阵的视S波速度剖面图基本一致，划分的地层分界面也基本一致，但两种台阵圈定的速度异常体位置有所不同；2)直线形台阵的视S波速度剖面图与双重圆形台阵的视S波速度剖面图有明显差异，且不同走向的直线形台阵获得的视S波速度剖面图有很大差异，划分的土石分界面也有明显差异。研究表明，开展微动勘探时，应优先使用双重圆形台阵，视场地情况使用十字形台阵，谨慎使用直线形台阵。

关键词：微动勘探台阵视S波速度剖面图

裂隙岩体中隧道开挖流固耦合模型及开挖诱发损伤分析

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哈尔滨工业大学学报 2024年第7期56卷 28-36页

作者：赵晨希张子新王帅峰雷庆华同济大学土木工程学院上海200092 岩土及地下工程教育部重点实验室(同济大学) 上海200092 苏黎世联邦理工学院地球科学学院苏黎世8050

裂隙岩体中隧道开挖会诱发强烈的流固耦合效应,从而引发显著的岩体损伤和水压力扰动,针对该问题,首先建立了一种计算裂隙岩体中隧道开挖和后续排水诱发损伤和裂隙变形的流固耦合模型,然后对不同参数化裂隙网络进行了模拟,最后针对模拟... 详细信息

裂隙岩体中隧道开挖会诱发强烈的流固耦合效应,从而引发显著的岩体损伤和水压力扰动,针对该问题,首先建立了一种计算裂隙岩体中隧道开挖和后续排水诱发损伤和裂隙变形的流固耦合模型,然后对不同参数化裂隙网络进行了模拟,最后针对模拟结果给出了实例分析。研究结果表明:所建模型可有效模拟含裂隙网络的岩体中隧道开挖和后续排水降压过程以及岩体损伤发展、裂隙变形和地下水渗流过程;岩体裂隙网络显著影响应力分布的均匀性,隧道开挖和地下水渗流的耦合作用造成隧道周围极易出现高应力区,且局部应力、裂隙变形和水压力之间呈现出显著相关性;不同裂隙网络的分布特征在隧道开挖诱发损伤发展中起到主导作用,进而影响隧道开挖扰动区和损伤区的形成与发展程度。

关键词：裂隙岩体裂隙网络流固耦合隧道开挖诱发损伤

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Gm-柠檬酸联合植物对矿山污染土壤的修复

有色金属（冶炼部分） 2024年第8期 182-192页

作者：卢玢宇刘武张文龙刘超俊张子晴周仲魁李永强陈井影江西省地质环境与地下空间工程研究中心东华理工大学南昌330013 东华理工大学水资源与环境工程学院南昌330013

以典型铀矿山周边放射性核素污染土壤为研究对象,采用盆栽试验,分析螯合剂与丛枝菌根真菌联合植物对强化修复放射性污染土壤的影响,揭示螯合剂和丛枝菌根真菌联合植物修复污染土壤的特征。结果表明:施加柠檬酸(CA)与摩西球囊霉菌(Glomus... 详细信息

以典型铀矿山周边放射性核素污染土壤为研究对象,采用盆栽试验,分析螯合剂与丛枝菌根真菌联合植物对强化修复放射性污染土壤的影响,揭示螯合剂和丛枝菌根真菌联合植物修复污染土壤的特征。结果表明:施加柠檬酸(CA)与摩西球囊霉菌(Glomus mosseae,Gm)对黑麦草-空心菜间作模式下的生长、铀富集存在不同程度的促进作用,以二者联合处理效果最明显;联合修复不仅增强了植物地下部分对放射性核素的固定,同时也降低了土壤中有机质的浓度,增强了放射性核素的附着能力;根际土样、植物灰样的扫描电镜分析和能谱图显示,接种Gm或施加CA对植物修复起到积极作用,以联合修复效果最好。

关键词：放射性污染土壤修复植物间作螯合剂丛枝菌根真菌