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选课题,科技创新活动第一步

发明与创新（下旬刊） 2025年第2期 36-39页

作者：张才友吴樱湖南省常德芷兰实验学校湖南省常德市德善学校

“科技创新”这个词越来越频繁地出现在大众视野中,它是技术的更新选代,是对未知领域的探索,是便捷生活的不竭源泉。而对学生而言,从事“科技创新”更多的是搞一项发明或做一项研究,它的前提是先找到合适的项目课题。

关键词：项目课题科技创新活动未知领域大众视野创新第一步

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湖南省地震灾害风险评估研究

灾害学 2025年第1期40卷 86-91页

作者：邵磊胡刚田优平旷嘉琦湖南省地震局湖南长沙410004 湖南省震灾风险防治中心湖南长沙410001 中国地震局地球物理研究所北京100081

基于最新的地震潜在震源划分成果,该研究对湖南省在不同超越概率水平下的地震危险性进行了分析,并将其作为地震灾害风险评估的关键地震作用输入。通过对湖南省各地区典型建筑典型房屋建筑物进行抽样调查,修正了区域建筑物群体的易损性,... 详细信息

基于最新的地震潜在震源划分成果,该研究对湖南省在不同超越概率水平下的地震危险性进行了分析,并将其作为地震灾害风险评估的关键地震作用输入。通过对湖南省各地区典型建筑典型房屋建筑物进行抽样调查,修正了区域建筑物群体的易损性,结合房屋、人口和GDP等关键承灾体数据,对全省地震灾害风险可能引发的人员死亡和直接经济损失进行了初步评估。结果表明,除常德等局部地区外,湖南省整体地震危险性相对较低。然而,由于建筑物的抗震能力普遍不足,地震可能带来的人员伤亡和经济损失仍需引起关注。特别是在基本设防烈度下,某些局部地区的人员死亡和经济损失尤为严重,呈现出“中等地震引发重大灾害”的不利局面。

关键词：地震危险性分析地震灾害风险抽样调查抗震能力

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防尘防雨防晒公园休息椅

发明与创新（中旬刊） 2025年第2期 19-21页

作者：梁文星湖南省常德芷兰实验学校

公园里的休息椅通常是露天的。雨天时,座椅上容易积水,须擦干后才能就座;晴天时,阳光直射座椅,会加速座椅老化;有风时,座椅上容易积灰,甚至有落叶、树枝,很不卫生。另外,现有的休息椅几乎没有电源。喜欢拍照的游客在户外游玩时由于手机... 详细信息

公园里的休息椅通常是露天的。雨天时,座椅上容易积水,须擦干后才能就座;晴天时,阳光直射座椅,会加速座椅老化;有风时,座椅上容易积灰,甚至有落叶、树枝,很不卫生。另外,现有的休息椅几乎没有电源。喜欢拍照的游客在户外游玩时由于手机、相机没电后无法充电,只能抱憾而归。为了避免以上种种不便,增强公园休息椅的实用性,我设计制作了一款新型休息椅。这款休息椅能模仿贝壳自动开合,达到防尘防雨防晒的目的。同时,利用太阳能板、USB充电插孔等将座椅变成一个“充电宝”向游客提供电源。

关键词：太阳能板自动开合防晒防尘座椅实用性防雨设计制作

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关于压杆屈曲载荷及自振基频的计算分析

湖南师范大学自然科学学报 2025年

作者：刘意中吴晓肖珍常德学院智能建筑学院

研究了压杆屈曲载荷及自振基频的计算问题。基于高阶剪切变形理论，针对圆形和矩形截面压杆，假设梁杆轴向位移为沿杆截面高方向的高阶函数，利用剪切应变、轴向位移和弯曲挠度的几何关系，推导出了压杆弯曲挠曲线表达式。结合Galerkin... 详细信息

研究了压杆屈曲载荷及自振基频的计算问题。基于高阶剪切变形理论，针对圆形和矩形截面压杆，假设梁杆轴向位移为沿杆截面高方向的高阶函数，利用剪切应变、轴向位移和弯曲挠度的几何关系，推导出了压杆弯曲挠曲线表达式。结合Galerkin原理利用有限元法和相关实验，探讨了压杆屈曲载荷及自振基频的计算。研究结果表明：采用高阶剪切变形理论研究压杆自振基频，取指数 n = 9 时计算得到的自振基频值精度最高。用振动法做测试压杆屈曲载荷的实验时，建议采用高阶剪切变形理论研究压杆屈曲载荷。在实际工程中，完全可以采用高阶剪切变形理论研究压杆的屈曲载荷及自振基频。

关键词：压杆屈曲载荷自振基频高阶剪切

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用高阶剪切变形理论研究叠合梁的弯曲性能

湖南师范大学自然科学学报 2025年

作者：刘意中吴晓肖珍常德学院智能建筑学院

采用高阶剪切变形理论研究叠合梁的弯曲性能。推导出了叠合梁的弯曲挠度表达式，求得了上梁与下梁的层间接触载荷公式。研究结果表明：叠合梁在均布载荷、集中载荷作用下，上梁与下梁之间不存在间隙且是紧密贴合的。高阶剪切变形理论计... 详细信息

采用高阶剪切变形理论研究叠合梁的弯曲性能。推导出了叠合梁的弯曲挠度表达式，求得了上梁与下梁的层间接触载荷公式。研究结果表明：叠合梁在均布载荷、集中载荷作用下，上梁与下梁之间不存在间隙且是紧密贴合的。高阶剪切变形理论计算结果与材料力学教材方法计算结果非常接近，两种方法的计算误差相当小。叠合梁的设计采用材料力学教材方法进行计算是完全可以保证叠合梁安全的，有关文献的实验也证明了这一观点。

关键词：剪切变形叠合梁弯曲性能接触载荷

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家用主动去浊分级式供水系统

发明与创新（下旬刊） 2025年第2期 18-21页

作者：何欣伟李柟霖张才友(指导) 湖南省常德芷兰实验学校不详

水是维持人体正常生理活动不可或缺的物质。人们对饮用水的品质要求越来越高,很多人在家中安装了净水设备,但净水设备产生的废水被直接排入下水道,浪费水资源。市面上销售的桶装水存在二次污染现象,家用纯水机、净水器的滤芯如果未及时... 详细信息

水是维持人体正常生理活动不可或缺的物质。人们对饮用水的品质要求越来越高,很多人在家中安装了净水设备,但净水设备产生的废水被直接排入下水道,浪费水资源。市面上销售的桶装水存在二次污染现象,家用纯水机、净水器的滤芯如果未及时被清洗,长时间使用会滋生病菌,危害身体健康。

关键词：供水系统净水器净水设备正常生理活动下水道饮用水桶装水二次污染

基于NPP-VIIRS夜间灯光的洪涝灾害风险评估及应对策略

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灾害学 2025年

作者：陈轶游晶贤李媛雷勇孟瑶南京工业大学建筑学院

气候变化和城镇化导致城市洪涝灾害频发，严重威胁居民的生命和财产安全。该文以2020年7月南京市洪涝灾害为例，利用NPP-VIIRS夜间灯光数据，构建了夜间灯光总强度、干扰率及恢复率指数，并结合多源数据，探讨了洪涝风险和应对能力的空... 详细信息

气候变化和城镇化导致城市洪涝灾害频发，严重威胁居民的生命和财产安全。该文以2020年7月南京市洪涝灾害为例，利用NPP-VIIRS夜间灯光数据，构建了夜间灯光总强度、干扰率及恢复率指数，并结合多源数据，探讨了洪涝风险和应对能力的空间分布特征。研究结果显示：①南京市洪涝风险和应对能力均表现出明显的空间分异特征；②根据风险和应对能力的不同组合，划分出“高风险-高中应对”“中风险-中应对”“中风险-低应对”和“低风险-低应对”四类优先行动区，并提出差异化应对策略；③夜间灯光数据能有效评估城市洪涝应对能力，进一步拓展了其在灾害评估中的应用范围。

关键词：洪涝灾害夜间灯光风险评估应对能力空间分异

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中厚板弯曲问题的完全光滑有限元法

计算力学学报 2025年

作者：陈莘莘钟星月李庆华华东交通大学土木建筑学院

基于Reissner-Mindlin板弯曲理论，建立了中厚板弯曲问题的完全光滑有限元法。这种方法不仅改善了有限元方法刚度矩阵过刚的数值缺陷，而且采用光滑积分伪弱形式对应变矩阵中的剪切项进行处理。相对于光滑应变技术，光滑积分伪弱形式需... 详细信息

基于Reissner-Mindlin板弯曲理论，建立了中厚板弯曲问题的完全光滑有限元法。这种方法不仅改善了有限元方法刚度矩阵过刚的数值缺陷，而且采用光滑积分伪弱形式对应变矩阵中的剪切项进行处理。相对于光滑应变技术，光滑积分伪弱形式需要引入形函数不定积分处理过程，且对形函数连续性的要求没有降低。由于光滑应变技术和光滑积分伪弱形式的引入，在计算中厚板弯曲问题的刚度矩阵时所有的区域积分都可转化为光滑域的边界积分，并且无需坐标映射和雅可比矩阵计算。算例分析表明，将完全光滑有限元法用于中厚板弯曲问题的分析是行之有效的，并且具有很强的抗网格畸变能力。

关键词：中厚板弯曲问题光滑应变技术完全光滑技术不规则单元

聚乙烯醇纤维掺量与铁尾矿砂替代率对混凝土抗压性能的影响

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济南大学学报(自然科学版) 2025年

作者：郎文丽谢群惠婧赵鹏济南大学土木建筑学院

为了实现固体废物铁尾矿的充分利用，在聚乙烯醇纤维混凝土中加入铁尾矿砂替代天然砂和机制砂，制备聚乙烯醇纤维-铁尾矿砂混凝土试件，探讨不同聚乙烯醇纤维掺量、铁尾矿砂替代率对试件抗压强度的影响。结果表明：掺加聚乙烯醇纤维质... 详细信息

为了实现固体废物铁尾矿的充分利用，在聚乙烯醇纤维混凝土中加入铁尾矿砂替代天然砂和机制砂，制备聚乙烯醇纤维-铁尾矿砂混凝土试件，探讨不同聚乙烯醇纤维掺量、铁尾矿砂替代率对试件抗压强度的影响。结果表明：掺加聚乙烯醇纤维质量分数为0、0.1%的试件均表现为脆性破坏，最终抗压破坏形态为典型的对顶角锥形；在掺加聚乙烯醇纤维质量分数为0.2%、0.3%的条件下，试件抗压破坏形态具有较好的完整性；当聚乙烯醇纤维掺量相同时，不同铁尾矿砂替代率的试件抗压破坏形态基本相似；当掺加聚乙烯醇纤维质量分数为0.3%时，试件抗压强度最大，并且铁尾矿砂替代率小于70%时的试件抗压强度与未掺加铁尾矿砂的试件抗压强度相差较小，而当铁尾矿砂替代率大于70%后，试件抗压强度明显减小；随着铁尾矿砂替代率的增大，试件抗压强度先增大后减小，在铁尾矿砂替代率为30%时达到最大值，并且大于普通混凝土试件的抗压强度。

关键词：纤维增强混凝土抗压性能铁尾矿砂替代率聚乙烯醇纤维