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面向近岸态势感知的双激光雷达检测方法

激光与光电子学进展 2025年

作者：孙丰肖宇峰王海洋何宏森刘冉杨莉琼西南科技大学信息工程学院西南科技大学土木工程与建筑学院

针对无人艇近岸态势感知需求，本文设计了一种双固态激光雷达的水面目标检测方法，以较低的成本实现高分辨率的检测。首先，建立两台固态激光雷达的联合标定模型，基于最小二乘法求解了该激光扫描系统的外参矩阵，在保持144线扫描精度... 详细信息

针对无人艇近岸态势感知需求，本文设计了一种双固态激光雷达的水面目标检测方法，以较低的成本实现高分辨率的检测。首先，建立两台固态激光雷达的联合标定模型，基于最小二乘法求解了该激光扫描系统的外参矩阵，在保持144线扫描精度下扩大了水平视场角。其次，对激光扫描系统和IMU进行联合标定，通过姿态校准减少点云畸变，解决船体摆动造成的扫描偏差。在检测算法方面，本文将自适应核卷积和层级注意力机制融入CenterPoint网络，对其进行改进，从而显著提升了推理速度和检测精度。本文制作了用于近岸态势感知数据集，并开展了实验验证。测试数据表明，对比基准算法，模型的整体BeV AP提升了6.14%,3d AP提升了4.66%，推理速度有了40%以上的提升。

关键词： 3d目标检测无人艇点云激光雷达标定

基于MICP法的巴氏生孢八叠球菌固化镉污染土的试验研究

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工程科学学报 2025年第1期47卷 158-169页

作者：王艳张李奕岚唐晓武朱鹏陈冠年阮方毅宁波大学土木工程与地理环境学院宁波315211 浙江大学建筑工程学院杭州310058

以重金属污染土的治理为背景,通过毒性浸出、无侧限抗压强度、土柱淋滤试验并结合镉形态分析等其他微观测试方法,探讨了Ca^(2+)的添加、Cd^(2+)浓度、养护时间等因素对驯化巴氏生孢八叠球菌固化镉污染土特性的影响.结果表明:Ca^(2+)对... 详细信息

以重金属污染土的治理为背景,通过毒性浸出、无侧限抗压强度、土柱淋滤试验并结合镉形态分析等其他微观测试方法,探讨了Ca^(2+)的添加、Cd^(2+)浓度、养护时间等因素对驯化巴氏生孢八叠球菌固化镉污染土特性的影响.结果表明:Ca^(2+)对固化土中Cd^(2+)浸出特性影响显著,不添加Ca^(2+)时,当尿素浓度为0.5 mol·L^(-1),固化土的Cd^(2+)浸出质量浓度(0.42~5.64 mg·L^(-1))最低;添加Ca^(2+)后,Cd^(2+)浸出浓度略有增大,胶结液中尿素和Ca^(2+)浓度均为0.5 mol·L^(-1)时,Cd^(2+)的固化效果较好.延长养护时间,固化后土体的抗压强度增加,Cd^(2+)浸出浓度降低且固化效果提高;增大Cd^(2+)浓度,固化后土体的抗压强度降低,Cd^(2+)浸出浓度提高;添加Ca^(2+)有助于增强镉污染土的固化效果,在养护时间为28 d时,当Cd^(2+)浓度为100 mg·kg^(-1)时,添加Ca^(2+)的试样强度达到312 kPa,相较于未添加Ca^(2+)试样强度(234 kPa)提升了33.3%;当Cd^(2+)浓度增大至1600 mg·kg^(-1)时,添加Ca^(2+)的试样强度达到269 kPa,相较于未添加Ca^(2+)试样强度提升了57.3%,试样的浸出浓度降低了15.4%;经淋滤后,添加Ca^(2+)的试样滤出液中Cd^(2+)浓度始终低于未添加Ca^(2+)试样.固化后土中弱酸可提取态镉向可还原态镉和残渣态镉转变,添加Ca^(2+)进一步降低弱酸可提取态镉所占比例,减小了Cd^(2+)的迁移能力.

关键词：微生物诱导碳酸盐沉淀镉污染土巴氏生孢八叠球菌固化

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减振器安装端头的冲压成型试验与仿真分析

河南理工大学学报（自然科学版） 2025年第1期44卷 100-108页

作者：张博强李宗瑾赵浩翰陈国强金鑫河南工业大学机电工程学院河南郑州450001 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454000 郑州宇通重工有限公司河南郑州450001

目的为了降低减振器安装端头的开发难度,解决模具加工设计中遇到的问题,方法选取某一减振器安装端头的主板体和外套管为研究对象,利用dynaform软件进行数值模拟,针对主板体成型选取对其成型质量影响较大的摩擦因数、合模速度、拉延速... 详细信息

目的为了降低减振器安装端头的开发难度,解决模具加工设计中遇到的问题,方法选取某一减振器安装端头的主板体和外套管为研究对象,利用dynaform软件进行数值模拟,针对主板体成型选取对其成型质量影响较大的摩擦因数、合模速度、拉延速度和模具间隙为主要因素设计正交试验,以最大减薄率为评价指标求解主板体成型最优冲压工艺参数组合;针对外套管成型采用提前刺破的方法对其成型质量进行优化,并对实际生产的安装端头进行力学、厚度和气密性测试。结果研究获得主板体成型的最优冲压工艺参数组合即摩擦因数0.145,合模速度2 000 mm/s,拉延速度1 000 mm/s,模具间隙2.1 mm。在此基础上进行数值模拟和生产验证。数值模拟中主板体最大减薄率为17.175%,最大增厚率为53.061%;外套管最大减薄率为13.770%,最大增厚率为58.320%,符合设计要求。生产试验中,力学测试过程中端头表面质量良好,未发生变形、明显起皱和开裂等现象;厚度测试中端头的试验壁厚与模拟壁厚最大偏差为6.8%,和数值模拟结果基本一致;气密性测试中,在内部冲压1.6 MPa,静置30 s情况下,端头未出现漏气现象。结论研究表明,安装端头的综合性能达到要求,验证了端头成型中工序设置顺序的正确性。研究结果可为减振器安装端头的研发提供一定的理论指导。

关键词： dynaform 减振器安装端头数值模拟参数优化正交试验

不同格网尺度下生态系统服务价值空间分异及影响因素分析——以秦岭西安段为例

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水土保持研究 2025年第1期32卷 389-399页

作者：马超群弋志强员学锋张硕蒙张莎莎长安大学土地工程学院陕西省土地整治重点实验室

[目的]探究生态系统服务价值空间分异的尺度效应，为秦岭地区的生态保护和经济发展决策提供参考。[方法]运用改进当量因子法，计算了2020年秦岭西安段5 km, 3 km, 2 km, 1 km和0.5 km共5个格网尺度水平上的生态系统服务价值；采用空间... 详细信息

[目的]探究生态系统服务价值空间分异的尺度效应，为秦岭地区的生态保护和经济发展决策提供参考。[方法]运用改进当量因子法，计算了2020年秦岭西安段5 km, 3 km, 2 km, 1 km和0.5 km共5个格网尺度水平上的生态系统服务价值；采用空间自相关分析和冷热点分析归纳了不同尺度下地均eSV空间分异特征；并利用地理探测器对各尺度下的影响因素作用强度进行定量分析。[结果](1)地均eSV总体上呈北低南高的分布格局，具有小分散、大集聚的空间分布特征，并随尺度降低，其局部越丰富，但整体性降低；(2) 2 km尺度适合进行宏观分析和做整体性布局规划，1 km尺度适合进行水域变化对区域eSV影响的研究；(3)格网尺度越小，各影响因素内部差异增加，其整体性特征减少，局部特征差异凸显，空间分异性增强；(4)人类活动带来的土地利用方式转变显著影响区域生态系统服务价值，多因素耦合作用显著影响区域地均eSV空间分异，随尺度降低，其影响减弱。[结论]秦岭西安段的生态保护要重点关注区域土地利用性质的转变，可继续加强退耕还林政策，管控建设用地的规模，在兼顾生态保护的基础上，制定经济发展的布局规划。

关键词：生态系统服务价值空间分异地理探测器多尺度秦岭西安段

镍污染场地抽出-处理数值模拟及渗透系数对修复效果影响

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大连理工大学学报 2025年第1期65卷 97-104页

作者：南瑞川柏晓鹏张婷婷闫晓惠大连理工大学建设工程学院辽宁大连116024

为研究污染场地渗透系数对抽出-处理效果的影响,以某镍(Ni)污染场地为例,构建了二维均质非稳定地下水流模型,并基于该模型进行考虑溶质对流、弥散、吸附的抽出-处理模拟,研究了不同含水介质及抽水流量对修复效果的影响.结果表明:水动力... 详细信息

为研究污染场地渗透系数对抽出-处理效果的影响,以某镍(Ni)污染场地为例,构建了二维均质非稳定地下水流模型,并基于该模型进行考虑溶质对流、弥散、吸附的抽出-处理模拟,研究了不同含水介质及抽水流量对修复效果的影响.结果表明:水动力模型模拟结果与场地实测地下水水位基本吻合,均方根误差为0.006 m,模型可以较好地刻画场地地下水流场.通过对比3处抽水井位置下Ni的修复效果,认为3个方案中抽水井位于污染羽中心的方案最佳.在相同抽水流量下,渗透系数越大,地下水监测站点GW1处Ni浓度越高,GW2处Ni浓度越低,但污染羽面积也越大.当含水层为黄土或粉砂时,若抽水流量为40 m^(3)/d,GW1和GW2两处Ni浓度无法降低至0.1 mg/L,若抽水流量为80 m^(3)/d或120 m^(3)/d,则GW1和GW2两处在3 a内Ni浓度可以降低至0.1 mg/L.当含水层为细砂时,GW1处Ni浓度在3种抽水流量场景下均无法降低至0.1 mg/L,而GW2处Ni浓度在3 a内均能满足地下水Ⅳ类水质标准.相同水文地质条件下,抽水流量越大,达到地下水Ⅳ类水质标准的时间越短,但抽水总量越大.研究结果可为污染场地地下水抽出-处理实施的可行性提供一定的科学依据.

关键词：抽出-处理渗透系数数值模拟修复效果

3d缝合预制体成形工艺仿真及几何孪生模型构造方法

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复合材料学报 2025年

作者：刘静妍谢军波纪高宁郭蕊陈利天津工业大学复合材料研究院纺织复合材料教育部重点实验室天津工业大学纺织科学与工程学院航天材料及工艺研究所

3d缝合复合材料克服了2d铺层复合材料层间性能弱的缺点，在航空航天行业中，3d缝合预制体作为复合材料的核心增强元素，其几何结构对材料的力学特性起着至关重要的作用。然而，由于预制体本质上是一种柔性的织物，其在缝合过程中可能会... 详细信息

3d缝合复合材料克服了2d铺层复合材料层间性能弱的缺点，在航空航天行业中，3d缝合预制体作为复合材料的核心增强元素，其几何结构对材料的力学特性起着至关重要的作用。然而，由于预制体本质上是一种柔性的织物，其在缝合过程中可能会经历几何结构的变化，例如纱线路径在缝合孔处的变动和横截面的压缩变形。为了对复合材料的性能进行准确预测和设计，实现对预制体的精确、高保真建模是至关重要的。本研究针对石英纤维三维缝合预制体中纤维结构的复杂性，利用虚拟纤维技术，开发了一种仿真缝合工艺。该仿真方法能够精确模拟纱线的动态运动和形变过程，并成功构建出预制体的几何孪生模型，利用显微计算机断层扫描（Micro-Ct）技术对预制体样本的内部单胞结构进行了详细分析，进而证实了所建立模型的精确度和稳定性。

关键词：缝合预制体虚拟纤维成形工艺几何孪生体数值仿真

基于四胞元模型的3d缝合复合材料力学性能预测

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复合材料学报 2025年

作者：杨林谢军波刘静妍纪高宁郭蕊陈利天津工业大学复合材料研究所纺织复合材料教育部重点实验室天津工业大学纺织科学与工程学院航天材料及工艺研究所

3d缝合复合材料纤维结构复杂，缝合区域微结构存在不确定性。提出3d缝合复合材料的虚拟纤维建模方法，通过模拟缝合成形工艺，生成缝合部位的高保真度几何孪生模型。利用Micro-Ct技术分析缝合部位纤维结构，验证了几何孪生模型的准确性... 详细信息

3d缝合复合材料纤维结构复杂，缝合区域微结构存在不确定性。提出3d缝合复合材料的虚拟纤维建模方法，通过模拟缝合成形工艺，生成缝合部位的高保真度几何孪生模型。利用Micro-Ct技术分析缝合部位纤维结构，验证了几何孪生模型的准确性。考虑缝合结构的不确定性，提出四种代表性几何结构，采用虚拟纤维嵌入(VFe)技术，将虚拟纤维结构与基体材料体素单元嵌入耦合，构造了3d缝合复合材料四种胞元模型。针对纤维和基体材料分别建立损伤模型，模拟3d缝合复合材料拉伸损伤过程，预测了不同缝合部位的力学性能。四种胞元模型预测结果的平均值与实验结果相一致，拉伸强度、模量和破坏应变的预测误差分别为1.5%、1.2%和0.4%。

关键词：三维缝合复合材料虚拟纤维有限元分析力学性能

碱激发高炉矿渣固化/稳定化Cr(VI)污染土试验研究

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岩土工程学报 2025年第1期47卷 57-64页

作者：张文杰金典郭兴璋李西斌台州学院建筑工程学院浙江台州318000 上海大学力学与工程科学学院上海200072 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 浙江农林大学风景园林与建筑学院浙江杭州311300

碱激发高炉矿渣(GGBFS)替代水泥(PC)用于污染土固化处置,具有能耗低、碳排放少的特点,同时GGBFS中含的还原性硫可以将铬(Cr)从六价还原成三价,从而显著提高固化/稳定化效率。使用碱激发GGBFS固化/稳定化总Cr含量2000mg/kg(其中Cr(Ⅵ)121... 详细信息

碱激发高炉矿渣(GGBFS)替代水泥(PC)用于污染土固化处置,具有能耗低、碳排放少的特点,同时GGBFS中含的还原性硫可以将铬(Cr)从六价还原成三价,从而显著提高固化/稳定化效率。使用碱激发GGBFS固化/稳定化总Cr含量2000mg/kg(其中Cr(Ⅵ)1210mg/kg)的污染土,并与PC固化进行对比。通过浸出毒性、固定效率和无侧限抗压强度分析处理效果,借助pH、还原效率、化学形态、矿物成分和微观图像分析揭示了相关机理。结果表明,GGBFS固化污染土的Cr浸出浓度明显低于PC固化土,GGBFS掺量20%,养护龄期28 d时总Cr和Cr(Ⅵ)浸出浓度分别降至2.12,1.09 mg/L,满足填埋场进场浓度限值要求,且GGBFS固化污染土的强度明显高于PC固化土;还原效率分析表明,GGBFS中的S^(2-)可以有效地将Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),还原效率可达96.0%,从而很大程度上避免了Cr(Ⅵ)对水化过程的抑制作用,使用GGBFS固化/稳定化该含量的Cr(Ⅵ)污染土时不需额外添加还原剂;微观分析表明,与PC相比,GGBFS固化后更多不稳定态的Cr转化成稳定形态,Cr的迁移性显著降低,同时生成了更多水化凝胶,土颗粒胶结程度更高,因此具有更好的封固效果和更高强度。该研究为GGBFS固化/稳定化Cr(Ⅵ)污染土提供了科学依据。

关键词：粒化高炉矿渣 Cr(Ⅵ)污染土固化/稳定化浸出浓度还原效率

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氟诺哌齐结构和性质的密度泛函理论研究

原子与分子物理学报 2025年第2期42卷 41-48页

作者：孙婷婷王德堂徐州工业职业技术学院化学工程学院徐州221140

氟诺哌齐是一种新型的抗阿尔茨海默病临床候选药物,目前尚处于临床试验阶段;对氟诺哌齐进行密度泛函理论研究,有助于揭示其分子的性质和功能.在B3LYP/6-311+G(d,p)基组水平上,采用密度泛函理论(dFt)的方法优化氟诺哌齐的分子结构;在相... 详细信息

氟诺哌齐是一种新型的抗阿尔茨海默病临床候选药物,目前尚处于临床试验阶段;对氟诺哌齐进行密度泛函理论研究,有助于揭示其分子的性质和功能.在B3LYP/6-311+G(d,p)基组水平上,采用密度泛函理论(dFt)的方法优化氟诺哌齐的分子结构;在相同基组水平下经过谐振频率分析,证实了12种分子构象的稳定结构,并确定了优势构型为dC20-1.根据Marcus理论,对其重组能进行模拟计算,得出氟诺哌齐分子不具备运输性质.通过前线轨道(FMO)分析,发现氟诺哌齐分子具有一定的电子跃迁能力和分子内反应活性,活性反应位点为C15、O28、C23和O26.根据红外光谱、紫外-可见吸收光谱模拟计算结果,对谱图数据进行了讨论分析,研究结果可作为氟诺哌齐表征和鉴别的参考依据.

关键词：氟诺哌齐密度泛函(dFt) 重组能前线轨道(FMO) 红外光谱(IR) 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)