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基于多模态的履带式挖掘机自动驾驶决策网络

机械工程学报 2025年

作者：陈其怀林添良马荣华温建和缪骋任好玲华侨大学机电及自动化学院福建省移动机械绿色智能驱动与传动重点实验室

履带挖掘机应用场景复杂，工作环境无规则。当前基于深度学习的自动驾驶决策方法主要以单目相机RGB图像为输入，数据类型单一、预测精度较低、对驾驶场景理解不足，不能够完成履带式挖掘机自动驾驶的决策。为了更好地实现对履带式挖掘... 详细信息

履带挖掘机应用场景复杂，工作环境无规则。当前基于深度学习的自动驾驶决策方法主要以单目相机RGB图像为输入，数据类型单一、预测精度较低、对驾驶场景理解不足，不能够完成履带式挖掘机自动驾驶的决策。为了更好地实现对履带式挖掘机自动驾驶的决策，提出将多种双目图像信息进行融合，同时引入注意力机制，构建基于多模态的履带式挖掘机决策网络，得到转向和速度多任务预测量。为了验证所提出方案的可行性，利用开源驾驶场景数据集和非结构化道路真实场地数据集进行测试，并开展实车试验。试验结果表明，综合多种双目图像信息的模型在履带式挖掘机转向角和速度预测方面，泛化能力有着明显的优势，能较好地完成履带挖掘机的自动行走，并进行自主避障。

关键词：工程机械深度学习自动驾驶行为决策多模态

考虑纤维起伏的开孔纤维缠绕复合材料结构拉伸破坏

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复合材料学报 2025年

作者：孟晓旭晏石林李永静张晓楠谢翔宇何龙飞武汉理工大学新材料力学理论与应用湖北省重点实验室

纤维交叉起伏形态与构件上的孔洞均会对复合材料结构的力学行为产生影响，为研究开孔复合材料层合板和开孔纤维缠绕板的拉伸力学行为及破坏机制，本文采用数字图像(DIC)技术对试件进行准静态拉伸试验，确定了两种不同结构的宏观力学行... 详细信息

纤维交叉起伏形态与构件上的孔洞均会对复合材料结构的力学行为产生影响，为研究开孔复合材料层合板和开孔纤维缠绕板的拉伸力学行为及破坏机制，本文采用数字图像(DIC)技术对试件进行准静态拉伸试验，确定了两种不同结构的宏观力学行为，研究了结构对全场应变分布和最终破坏形态的影响特性。建立了两种有限元模型：开孔纤维缠绕结构中尺度模型和开孔层合结构宏观等效模型，引入剪切非线性方程与基于应变的3D Hashin失效准则和刚度退化准则实现了构件拉伸数值模拟。结果表明：标准开孔层合板具有更好的拉伸承载能力，受纤维交叉起伏形态与开孔影响，开孔缠绕板在开孔及交叉起伏区域存在应变集中现象，并对损伤产生影响。中尺度有限元模型准确模拟了纱线间隙、纤维交叉起伏形态与开孔耦合作用下的应变演化过程与最终破坏形态，数值分析结果与实验结果吻合良好。

关键词：纤维缠绕复合材料交叉起伏应变集中开孔中尺度模型失效分析

动力离心试验研究宽级配饱和珊瑚土场地剪应力-剪应变非线性响应

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岩土工程学报 2025年

作者：王体强王永志屈盅伶梁小丛陈平山中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室地震灾害防治应急管理部重点实验室中交四航工程研究院有限公司南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)

珊瑚土作为热带和亚热带地区港口工程及军事、民事设施建设场地的重要土体，其在接近真实场地条件和地震自下而上传递下的循环剪应力、剪应变行为尚缺乏认知。基于动力离心试验可较真实模拟场地应力分布、排水条件、地震传递等优势，开... 详细信息

珊瑚土作为热带和亚热带地区港口工程及军事、民事设施建设场地的重要土体，其在接近真实场地条件和地震自下而上传递下的循环剪应力、剪应变行为尚缺乏认知。基于动力离心试验可较真实模拟场地应力分布、排水条件、地震传递等优势，开展了典型水平饱和珊瑚土场地模型试验，探讨了珊瑚土场地的循环剪应力、剪应变时空分布特征与演化规律，比较了循环剪应力、剪应变与超静孔压比发展的关联性，并求解分析了不同埋深珊瑚土动剪切模量、阻尼比随剪应变的变化关系和发展模式。结果表明：反演获得剪应力-剪应变滞回圈具有良好的光滑性、连续性和规律性，随着循环次数增加，滞回圈逐步向水平倾斜且面积逐步扩大，呈明显的强度软化特征；同一荷载下，剪应力随埋深增加而增大，剪应变随埋深增加而先增加后减小，并随荷载强度的增大而增大，基岩峰值加速度0.05g～0.3g正弦荷载下，剪应变主要集中于0.01%～2%范围内。荷载强度逐渐提高条件下，剪应力与超静孔压比随埋深变化的关联性不明显，但超静孔压比增加对剪应力随埋深的增长表现出一定约束作用；而剪应变与超静孔压比随埋深的分布具有显著的一致性，当孔压比超过0.6时，土层剪应变将显著增加。求解的动剪切模量随埋深增大而增大、随剪应变增大而减小，具有良好的规律性；而阻尼比随埋深增大而减小，相对离散性偏大，与计算方法和液化强非线性相关；最大剪切模量明显低于单元试验结果，且典型水平饱和场地的珊瑚土动剪切模量比更符合Martin-Davidenkov模型。

关键词：动力离心试验珊瑚土反演分析剪应力剪应变演化特性

结合可视化特征提取的格列齐特缓释片释药行为研究

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药学学报 2025年第1期 225-231页

作者：陈思宇李泽亚黎萍赵欣庆龚涛邓黎张志荣四川大学华西药学院靶向药物与释药系统教育部重点实验室成都市药品检验研究院四川省药品监督管理局化学药品质量研究及控制重点实验室

口服固体制剂需经过崩解和溶出等过程释放药物才可被机体吸收利用。本文采用可视化技术对国内15家格列齐特缓释片的体外静态释药过程进行连续化表征,并结合传统的体外释放度试验,测定格列齐特缓释片在pH 7.4磷酸盐缓冲液介质中的释放曲... 详细信息

口服固体制剂需经过崩解和溶出等过程释放药物才可被机体吸收利用。本文采用可视化技术对国内15家格列齐特缓释片的体外静态释药过程进行连续化表征,并结合传统的体外释放度试验,测定格列齐特缓释片在pH 7.4磷酸盐缓冲液介质中的释放曲线,采用相似因子（f2）法评价释放曲线的相似性并根据多种数学模型对释药曲线进行拟合分析。研究结果表明,14家企业生产的格列齐特缓释片为亲水凝胶骨架片,对比仿制制剂与参比制剂,11家企业的仿制制剂与参比制剂的释放曲线相似（f2>50）。其中与参比制剂可视化特征相似的仿制制剂其释放曲线相似。本研究为格列齐特缓释片的体外一致性评价提供了一种全新的思路和方法,旨在更准确、全面地评估仿制制剂的体外释药行为。

关键词：格列齐特缓释片亲水凝胶骨架片可视化方法体外释放度模型拟合

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土壤中典型矿物对锑的吸附-沉积行为研究

岩矿测试 2025年第1期44卷 127-139页

作者：郭贵宾袁晓雅黄理金帅琴胡圣虹欧阳磊生物地质与环境地质国家重点实验室中国地质大学(武汉)材料与化学学院湖北武汉430074

矿物开采、煤炭燃烧等人类活动使大量的锑进入土壤,造成严重的锑污染,危害人类健康。厘清环境中锑的吸附-沉积行为对锑的环境归趋预测及污染防治具有重要意义,但土壤中典型矿物对锑的吸附沉积行为缺乏系统比较,界面吸附形态也难以表征... 详细信息

矿物开采、煤炭燃烧等人类活动使大量的锑进入土壤,造成严重的锑污染,危害人类健康。厘清环境中锑的吸附-沉积行为对锑的环境归趋预测及污染防治具有重要意义,但土壤中典型矿物对锑的吸附沉积行为缺乏系统比较,界面吸附形态也难以表征。为了系统地比较土壤中典型矿物对锑的吸附能力差异,本文选用土壤中常见的5种金属氧化物(赤铁矿、针铁矿、水铁矿、氧化铝、斜方锰矿)和1种黏土矿物(高岭石),探究Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)在其表面的吸附热、动力学行为,并基于原位拉曼光谱表征分析了锑的吸附形态,推测其吸附机理。结果表明:铁锰氧化物对锑的吸附容量较大,而氧化铝、高岭石对锑吸附容量较小,6种典型矿物对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)吸附容量(mg/g)分别为水铁矿(101.4、55.9)>斜方锰矿(16.52、7.58)>针铁矿(13.30、5.67)>赤铁矿(5.13、3.70)>氧化铝(1.66、1.69)>高岭石(0.27、0.51);受锑存在形态及矿物表面电位的影响,酸性条件下有利于Sb(Ⅴ)的吸附,吸附量较之碱性环境有24%~78%增加,而Sb(Ⅲ)的吸附受pH值影响较小(变化范围0.3%~14%);土壤中典型矿物对不同浓度的Sb(Ⅴ)主要为吸附作用,而Sb(Ⅲ)在较高浓度时,可能在矿物表面发生沉积,形成Sb_(2)O_(3)。本文通过采用拉曼光谱,基于锑的特征谱峰,可方便地对矿物表面吸附态和沉积态的锑进行原位表征。

关键词：锑水铁矿斜方锰矿氧化铝吸附沉积拉曼光谱

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模拟干湿过程对稳定化修复土壤中重金属Ni和Pb的影响

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生态环境学报 2025年

作者：常春英王刚曹浩轩邓一荣陶亮广东省环境科学研究院/广东省地球关键带(土壤)污染归趋与风险防控实验室/广东省污染场地环境管理与修复重点实验室广东省科学院生态环境与土壤研究所/华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室/农业农村部华南都市农业重点实验室黑龙江省自然资源调查院

稳定化（固化/稳定化）技术被广泛应用于污染土壤的修复治理，但修复后的重金属会在外界复杂环境因子（淹水-落干、淋溶等）影响下改变赋存状态、缓慢释放，进而引发环境风险。选取珠三角地区典型稳定化修复后土壤为对象，研究模拟淹水... 详细信息

稳定化（固化/稳定化）技术被广泛应用于污染土壤的修复治理，但修复后的重金属会在外界复杂环境因子（淹水-落干、淋溶等）影响下改变赋存状态、缓慢释放，进而引发环境风险。选取珠三角地区典型稳定化修复后土壤为对象，研究模拟淹水、干湿交替两种情形下修复后土壤中2种重金属（Ni和Pb）的稳定性及其影响因素。结果表明，淹水可明显提高稳定化修复后土壤重金属的浸出浓度，淹水后Ni的浸出量较淹水前上升约103倍，重金属Pb浸出浓度受到淹水影响较小。淹水可促使稳定化的重金属从弱酸提取态向可氧化态和可还原态转化，淹水后Ni和Pb的弱酸提取态含量降幅分别为7.16%和19.9%。淹水通过改变土壤pH、Eh、铁锰氧化物和DOM等影响修复后重金属的稳定性，淹水通过降低土壤pH和Eh促使体系中Mn4+、Fe3+还原，并同时耦合无定形态氧化铁的降低。干湿交替通过对水解重金属化合物的溶解解吸行为而影响重金属的稳定性，总体上干湿交替对体系中的Ni和Pb的浸出浓度、形态变化的影响相对较小。研究表明，淹水和干湿交替胁迫可以改变稳定化修复后土壤重金属的稳定性，且程度因不同重金属种类及外界胁迫强度而差异较大，短期内重金属浸出浓度远低于相关标准限值，土壤环境风险可控，但鉴于外界环境影响的长期性和多元性，实质性延长监管链条、对修复后地块实施定期回顾性评估是实现污染地块可持续安全利用的有效方式。

关键词：淹水干湿交替稳定化重金属环境影响

非层状二维γ-In_(2)Se_(3)的各向异性生长及其光学特性

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原子与分子物理学报 2025年第6期42卷 58-65页

作者：雷子煊张文婷夏晓凤王红艳西南交通大学物理科学与技术学院材料先进技术重点实验室成都610031

非层状二维(2D)γ-In_(2)Se_(3)具有优异的光学和电学性能,在超薄柔性器件和光电探测领域具有广泛的应用前景.然而,相较于层状的类石墨烯材料,非层状材料固有的各向同性化学键,使得其二维各向异性生长面临较大的挑战.本研究构建了一种... 详细信息

非层状二维(2D)γ-In_(2)Se_(3)具有优异的光学和电学性能,在超薄柔性器件和光电探测领域具有广泛的应用前景.然而,相较于层状的类石墨烯材料,非层状材料固有的各向同性化学键,使得其二维各向异性生长面临较大的挑战.本研究构建了一种新的化学气相沉积(CVD)生长策略,成功制备了高质量的2Dγ-In_(2)Se_(3).首次选用低熔点的铟粉为前驱体,有效降低了生长温度.此外,生长过程去除了CVD法合成二维硒化物时不可避免的危险气体H_(2),这不仅能有效抑制InSe副产物的形成,还降低了实验危险性.通过探究原料用量、生长温度及时间等参数对样品形貌和厚度的影响,获得了最佳生长窗口.详细表征了2Dγ-In_(2)Se_(3)的微观形貌、化学组分、晶体结构和光学特性等.结果表明,样品具有强烈的光致发光(PL)效应,与γ-In_(2)Se_(3)的直接带隙属性相吻合.随着厚度的减小,PL峰会发生蓝移,说明光学带隙随之增大.Raman光谱显示,不同厚度的样品其特征峰也会发生移动,说明厚度会影响2Dγ-In_(2)Se_(3)的分子振动行为.由此可见,通过生长参数调控2Dγ-In_(2)Se_(3)的厚度,可实现对其光学带隙和分子振动行为的调控,这将为相关的理论研究和光电器件应用提供基本的材料平台.

关键词：非层状材料二维γ-In_(2)Se_(3) 化学气相沉积各向异性生长带隙

考虑表面效应的功能梯度夹层纳米板屈曲和后屈曲研究

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固体力学学报 2025年

作者：肖俊华王杰燕山大学工程力学系燕山大学河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室中科院力学研究所非线性力学国家重点实验室中国科学院大学工程科学学院

功能梯度材料制成的微纳结构元件的力学性能截然不同于常规材料制成的宏观结构。本文基于Kirchhoff板理论以及考虑剪切变形的Mindlin板理论，研究了表面效应影响下功能梯度夹层纳米板的屈曲和后屈曲行为。通过平衡分析导出了屈曲和后屈... 详细信息

功能梯度材料制成的微纳结构元件的力学性能截然不同于常规材料制成的宏观结构。本文基于Kirchhoff板理论以及考虑剪切变形的Mindlin板理论，研究了表面效应影响下功能梯度夹层纳米板的屈曲和后屈曲行为。通过平衡分析导出了屈曲和后屈曲的控制方程，得到了单轴和双轴压缩下临界屈曲载荷的解析解。利用Galerkin方法，给出了加载边可动和不可动两种边界条件下临界后屈曲载荷解答。数值结果表明，表面效应对功能梯度纳米层合板稳定性的影响与组成板的材料的体积分数有关，也与结构表面积与体积的比值有关。考虑剪切变形会减小功能梯度纳米层合板的屈曲和后屈曲的临界载荷；对于较薄纳米层合板可以忽略剪切变形的影响。

关键词：表面效应功能梯度材料矩形层合板屈曲后屈曲

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不同钝化剂对土壤砷吸附解吸的影响

土壤 2025年

作者：李仁英全红李绍通刘雨霏简静李玉聪芦文皓段盛芹普布次松南京信息工程大学生态与应用气象学院农业与生态气象江苏省高校重点实验室南京信息工程大学生态与应用气象学院中国气象局生态系统碳源汇重点开放实验室

为筛选重金属污染农田土壤砷的高效钝化剂，通过批处理试验，研究了玉米秸秆生物质炭(MBC)、花生壳生物质炭(PBC)、凹凸棒石(ATP)和羟基磷灰石(HAP)4种钝化剂对土壤砷吸附解吸的影响。结果表明：不同钝化剂均显著增加了土壤砷的吸附量... 详细信息

为筛选重金属污染农田土壤砷的高效钝化剂，通过批处理试验，研究了玉米秸秆生物质炭(MBC)、花生壳生物质炭(PBC)、凹凸棒石(ATP)和羟基磷灰石(HAP)4种钝化剂对土壤砷吸附解吸的影响。结果表明：不同钝化剂均显著增加了土壤砷的吸附量和吸附率(PATP>PCB>MBC>对照。土壤对砷的等温吸附曲线更符合Langmuir方程(P PBC>MBC> HAP>对照。吸附解吸试验表明，土壤对砷的吸附动力学行为更符合Elovich方程(P<0.01)，且HAP和ATP对土壤砷的吸附效果较好，但HAP对土壤砷的解吸量较ATP高25.0%～86.3%，因此，从吸附解吸两方面综合考虑，ATP是土壤砷较好的钝化剂。

关键词：砷钝化剂吸附解吸吸附动力学