摘要:岩石相似材料由骨料、胶结物和添加剂组成,为了探究保湿防裂类添加剂对岩石相似材料物理特性的影响,以河沙为骨料、石灰和石膏为胶结物,其中加入3%,5%和7%的甘油、石蜡和硅油,开展单轴压缩试验,观察物理参数变化.研究结果表明:3种不同添加剂条件下试样密度均呈上升趋势,但弹性模量和单轴抗压强度却呈下降趋势;其中,甘油对密度的影响大于石蜡和硅油,石蜡和硅油表现出良好的一致性,且不同添加剂在含量均为5%左右时存在转折点;随着添加剂含量的增加,试样由脆性破坏逐渐向塑性破坏转变,甘油对峰后的塑性破坏影响最为显著;弹性模量和单轴抗压强度均随着添加剂含量增加呈幂函数下降趋势,甘油的表现最为敏感,其保湿防裂性最佳,而石蜡和硅油对弹性模量和抗压强度表现出高度相似性但影响相对较小.该研究结果可为相似岩石试样的精准制作及在养护期间保持表面光滑和良好的完整性提供参考.

摘要:数值计算广泛应用于锚杆支护力学性能研究中,其中三维有限差分软件FLAC3D含有能够模拟支护的结构单元,常用于巷道支护的模拟研究中.但该软件中锚结构单元没有考虑杆体破断行为,模拟效果与实际情况有较大出入.因此本文采用桩结构单元模拟锚杆,首先对比锚结构单元和桩结构单元力学特点,发现桩结构单元能够模拟杆体破断行为,且模拟结果与物理试验结果一致：随后研究拉伸破断应变对锚杆支护性能的影响,发现无围压和有围压条件下拉伸破断应变增加,导致锚杆破断时对应拉拔位移增加,并通过线性拟合得到两者间关系式.此外,杆体破断前锚杆轴力从拉拔端向自由端逐渐递减，杆体破断后锚杆轴力迅速下降至零附近.

摘要:为了解释红砂岩的线膨胀系数变化规律,分别对红砂岩进行了XRD成分分析试验、细观结构试验和线膨胀试验研究,从细观结构的角度讨论红砂岩线膨胀系数的变化规律.研究结果表明:（1）在2 ℃/min的加热速率下,红砂岩试样的线膨胀系数在常温~400 ℃增长速度比较缓慢,在400~530 ℃增长速度随着温度的升高而逐渐加快,在530~620 ℃出现了一个巨大的峰值,峰值于570~580 ℃达到顶峰,在620~870 ℃,红砂岩的线膨胀系数总体处于一个稳定的较低水平,当温度高于870 ℃时,红砂岩的线膨胀系数有一个微弱上涨的趋势,并且逐渐趋于稳定.（2）红砂岩随着胶结物的解离、矿物颗粒破碎导致裂纹数量增加,结构变得疏松,从而线膨胀系数减小;红砂岩随着颗粒膨胀、石英相变产生的体积增大,使得其膨胀量逐渐填补了结构内部的空隙,结构变得密实,从而线膨胀系数减小.（3）当温度高于870 ℃时,由于红砂岩微观缺陷、空洞和破坏区的大量出现,其线膨胀系数增幅受石英相变体积膨胀的影响较小.

摘要:以某厂湿法脱硫塔中浆液搅拌器位置分布为研究对象,采用CFD软件模拟脱硫塔的底部浆液循环系统,分析搅拌器的搅拌作用及循环泵抽吸作用对流场的影响,提出了非对称布置搅拌器和氧化风管结构的优化方案,并对优化后的设计方案进行两相流的模拟,分析塔底浆液的水平和垂直截面的速度和气体分布,对比优化前后的不同高度水平面的平均速度和气含率.模拟结果表明:原布置方案45°与135°处的搅拌器和氧化风管出口受循环泵抽吸作用影响,整体旋流情况较差,不利于氧化气体的分散.优化改进后,搅拌器相互位置更近,产生更强的联合助推效果形成了旋转浆液流,提高了氧化气体的扩散能力.优化后关键平面的液相平均速度提高了10%以上,亚硫酸钙与氧化气体反应区间的气含率提升了12%~28%.

摘要:为探究人体在典型劳动姿势时着装不同管路结构矿用通风服所形成的衣下非均匀空间分布对人体热舒适性的影响,通过真人着装试验测量人体各个部位皮肤温度并进行主观评价,分析不同环境温度、不同管路结构通风服在抬臂、弯腰典型劳动姿势时人体的热舒适性.结果表明:在同一抬臂姿势,同一环境温度条件下,人体各个部位皮肤温度变化差异不大;在抬臂不同角度时,在同一环境温度下人体不同部位皮肤温度变化差异较大.在同一劳动姿势下,由于环境温度较高且逐渐升高,人体对吹风感知程度逐渐下降,人体热舒适性逐渐降低;在同一环境温度、管路结构下,随着抬臂角度增加,人体较舒适、吹风感较强;横向型管路对人体降温效果较平稳,各部位皮肤温度较平衡,在抬臂、弯腰时人体热感觉与吹风感较舒适.

摘要:为研究传统打孔式和新型夹具式这2种加固方式对输电塔主材角钢加固性能的影响以及优化主材角钢的加固方式,建立了2种加固方式的有限元模型,并通过静载试验和有限元模拟对比分析了2种加固方式下加固构件的破坏形态和极限承载力,实验结果与模拟结果吻合较好,验证了有限元模拟的准确性.然后在此基础上,重点分析了2种加固方式下填板（夹具）数量、位置,螺栓间距、个数等参数对加固性能的影响,结果表明:2种加固方式均能显著提高构件承载力,构件破坏形态主要为局部屈曲破坏;在实际工程中,对于单节间构件,建议采取加固件个数为2个或3个,布置在构件首尾两端,其单边螺栓个数为2个,间距在120~140 mm可以达到最优加固效果.该研究结果对单节间角钢加固分析和设计具有重要参考意义.

摘要:陡坡桥梁桩基的变形（沉降和水平位移）是影响桥梁运营安全的关键因素,为解决按变形控制的陡坡桥梁桩基可靠度计算问题,较全面地考虑地层、基桩和荷载各方面的不确定性因素,引入XGBoost模型构建基桩变形代理模型,提出了一种按变形控制的陡坡桥梁基桩可靠性分析方法.首先,采用均匀试验设计法设计陡坡桥梁基桩数值模拟计算方案;然后,按计算方案建立相应的三维有限元数值模型,并由计算结果得到桩顶沉降和水平位移样本数据集;其次,基于样本数据集,采用贝叶斯优化的XGBoost算法构建基桩的沉降和水平位移代理模型;最后,基于变形代理模型,采用蒙特卡洛直接抽样法对陡坡桥梁基桩进行可靠性分析计算.结果表明:基于贝叶斯优化的XGBoost构建的基桩竖向和水平变形代理模型的拟合和测试验证效果良好,在训练集和测试集上的可决系数R2均达到了0.95以上;提出的方法有效地提高了陡坡桥梁基桩沉降和水平位移可靠度计算效率.研究成果可为陡坡桥梁基桩的设计和计算提供更加科学的理论支撑.

摘要:为了提高激振器位置控制精度和降低成本设计了具有位置反馈的激振器,只需要利用激振换向阀和振动活塞位置信息反馈结果便能够实现活塞的自动换向,可以在一个较宽的区间调控激振频率与活塞行程.基于AMESim平台开展仿真分析,并对关键参数进行优化.研究结果表明:逐渐提高系统流量的过程中,活塞达到了50 Hz的最大激振频率，活塞冲程和系统激振能都发生明显升高.提高激振器压力后,获得了53 Hz的最大激振器频率，激振器活塞行程与活塞动作仿真测试结果相符.当活塞反馈孔间距增加后,激振器达到了更大的活塞动作行程,表现为线性增长.反馈孔间距达到25 mm以上时,获得了相对稳定的冲程末速度.

摘要:针对航拍巡检高压输电线路上绝缘子目标易受复杂背景和部分遮挡影响,造成传统算法难以准确检测的问题,提出了一种基于改进YOLOv8n的轻量化检测模型.模型整体由主干特征提取网络、颈部特征融合网络、头部检测网络等3个部分构成.利用C2f_Star替换主干网络和颈部网络中C2f模块,很大程度上缩减了模型大小;在头部网络部分引入细节增强卷积（DEConv）捕捉更细微的故障特征,增强了对局部特征的表达能力;通过组归一化（GN）技术提高了模型在数据上的泛化能力;在定位分支采用可变形卷积（DCNV2）,以适应目标的几何变形,实现更精确的定位.模型还通过任务分解与特征融合策略,加强分类与定位任务间的交互,进一步提升检测性能.利用无人机巡检图像制作数据集,将改进算法与4种经典目标检测算法进行比较实验，结果表明：该模型的平均检测精度可以达到98.5%,每张图片的检测时间为0.01 s,兼具了检测的准确率和轻量化.

摘要:针对气动噪声引起商用车车内啸叫的工程问题,基于计算流体力学方法与声学有限元法对某商用车驾驶室进行模拟,对外造型可疑区域进行布点捕捉,并结合整车道路滑行试验进行验证.首先通过滑行试验确定了啸叫声主要集中在1 350 ~1 700 Hz；然后利用外流场分析驾驶室外主要部件气动噪声特性,结合声学有限元法获取室内声场信息进行对比分析,成功捕捉到侧导流板、车门缝隙以及侧窗啸叫的主要声源，并对各个可疑区域进行封堵试验验证.试验结果证实：侧导流板是造成原车在1 350~1 700 Hz频段啸叫的部位,结合流场分析得出侧导流板支柱是引起啸叫声的部件；最后通过在支柱上加扰流片消除了该啸叫声,提升了室内驾乘舒适,为后续商用车风噪的性能开发提供了一种可行的工程方法.

摘要:针对鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm, WOA)收敛性能差,易陷入局部最优值的问题,提出一种基于自适应权重和动态螺旋参数的鲸鱼优化算法(ADSWOA).首先,引进一种非线性距离控制因子,提高算法的开发勘探能力;其次,提出一种自适应惯性权重,提高算法后期的收敛速度;最后,改进WOA的螺旋形状参数,改变鲸鱼种群固定的螺旋上升路径,提高算法的收敛精度和收敛速度.将ADSWOA和其他优化算法在10组基准测试函数上进行测试,并对测试结果进行Wilcoxon秩和检验,以及对3种改进策略和ADSWOA时间复杂度的分析.结果表明:ADSWOA算法具有更好的寻优和抗干扰能力,能够应用于高维复杂环境下的目标函数优化问题.

摘要:为解决沥青路面病害检测人工成本高、检测精确度与效率低下的问题,提出一种面向多尺度目标沥青路面深度图像的轻量化道路病害检测模型RBDNYOLOE.通过无人机快速扫描沥青路面并建立三维点云模型得到路面深度图像,将2 496张深度图像建立沥青路面病害检测数据集,并按7∶2∶1的比例划分为训练集、验证集以及测试集.在网络主干的C2f中引入重塑空间注意力卷积模块RFAConv得到C2f_RFAConv模块以关注感受野空间特征,为图像每个区域的特征提取提供了定制化的关注度;在网络颈部的C2f中引入可变形卷积DCNv3得到C2f_DCNv3模块以提升模型对目标形变的建模能力,降低输出通道数和模型计算成本,提高识别的精确度;将网络中SPPF模块替换为SPPELAN模块的空间金字塔池化结构以生成更多尺度,提高特征表示能力.试验结果表明:RBDNYOLOE模型相对于YOLOv8n模型的mAP50、F1值、精确率、召回率和推理时间分别提升了1.70%,2.00%,4.29%,2.00%,3.40%,而模型计算量、参数量和模型大小分别降低了0.9 GFLOPs,0.73 M,1.4 M.通过结合无人机与改进模型RBDNYOLOE,可以更安全、快速和准确地提取沥青路面病害,有效解决传统沥青路面病害的检测精度与成本问题,提高对沥青路面病害的检测效率.

摘要:在聚乙烯吡咯烷酮和柠檬酸三钠稳定剂存在下,利用化学还原法,将硝酸银还原合成了三角形银纳米片(T-AgNP).用透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见分光光度计等仪器对合成的T-AgNP进行了表征.基于MnO4-对T-AgNP在1 min内就能快速刻蚀的特性,并导致T-AgNP的紫外-可见吸收光谱的最大吸收波长发生变化,且其最大吸收波长变化量(Δλ)与MnO4-浓度(1.0×10-7~2.0×10-6 mol/L)之间呈现良好的线性关系,基于此,构建了一种快速检测MnO4-浓度的方法.该方法检测MnO4-的检出限(LOD)可达 3.3×10-8 mol/L,应用于水样品加标回收检测回收率为91.00%,说明其能应用于水样中MnO4-的快速检测.同时,基于检测体系的MnO4-浓度在2.0×10-7 ~2.0×10-6 mol/L时,T-AgNPs体系的颜色变化规律与其浓度之间可以用肉眼来区分,基于此建立了一种可视化半定量检测MnO4-的快速分析方法.

摘要:以对氨基苯酚、丹磺酰氯和4-氯-7硝基苯并呋喃为原料,经两步反应制备了一种可选择性区分检测H2S和Cys的新型荧光探针DNsPAPNBD.结果表明:该探针具有双激发单发射荧光特征,在477 nm的激发下可专一性地检测Cys,在340 nm的激发下可实现对H2S的专一性响应.而且,H2S与探针的反应具有明显的颜色变化,还可利用比色法进行检测.探针对H2S和Cys的响应快速,荧光强度变化对目标物浓度都具有良好的线性关系.对常见共存物和干扰物质的检测结果表明:探针对Cys和H2S的检测具有良好的选择性和抗干扰能力.

摘要:文章设计并合成了一种检测硫化氢（H2S）的近红外荧光探针XI-H2S.探针XI-H2S是由以氧杂蒽为骨架的近红外荧光团XI-OH和对H2S响应的响应基团2,4-二硝基苯磺酰基组成.由于2,4-二硝基苯磺酰基有强吸电子效应,会将探针的ICT过程打断,H2S可以使苯磺酰基硫解,使探针的ICT过程恢复,产生明显的近红外荧光信号,实现荧光从无到有的变化.荧光探针XI-H2S具有发射波长长（716 nm）、选择性好、响应速度快、抗干扰性强和检测限低（651 nM）等优点,同时探针XI-H2S可被应用于不同水样中H2S的检测.