水工隧洞围岩稳定可靠度计算的智能优化算法及其应用

深埋水工隧洞围岩稳定的主要表现之一是岩体变形或应变能够控制在允许范围内,而隧洞设计中围岩变形或应变的求解一般可采用收敛约束法,但该方法对围岩变形的求解隐含在非线性方程组中,难以运用传统的可靠度算法进行计算。因此,根据可靠指标的几何涵义,将可靠度计算转化为约束优化问题的求解,提出了基于成吉思汗鲨鱼优化器的深埋水工隧洞围岩稳定可靠度计算方法,并对某深埋水工隧洞进行了验证分析。结果表明,该方法对隐式非线性功能函数的可靠度计算问题具有很好的适用性,在计算效率和计算准确性之间能够达到较好的平衡,可为深埋水工隧洞结构设计和围岩稳定可靠性评价提供技术支撑。

基于跨孔雷达的水工防渗墙无损检测实验系统设计

水利学科前沿实验是“新工科”人才培养模式下实验教学的重要环节。为丰富前沿实验内容,将科研与教学紧密结合,设计了跨孔雷达检测水工防渗墙隐蔽病害的可视化实验系统。该系统由可视化水箱、可视化模型箱和跨孔雷达系统三部分组成。可视化水箱尺寸为1.2 m×1.0 m×1.5 m;可视化模型箱尺寸为0.6 m×0.2 m×1.0 m;跨孔雷达系统由网络分析仪和收发天线采集数据,由控制主机存储和显示数据。实验教学表明,该系统能够利用跨孔雷达有效检测出水工防渗墙内部隐蔽病害,具有较强的创新性和前沿性,有助于激发学生的创新思维,提高科研能力,达到以研促教、教研相长的目的。

中美科技论文比较及资助研究

科技论文是基础研究成果的主要表现形式之一。通过比较中美科技论文产出情况可在一定程度上反映两国基础研究的水平和差距。基于InCites数据库整理2013—2022年中美两国科技论文总量、高被引论文百分比及学科规范化引文影响力指数等指标的年度变化数据,并进行对比分析。近十年中国科技论文的数量和质量显著提升,篇均经费投入差距逐渐缩小,但学术平均水平仍与美国存在较大差距,部分关键学科竞争力相对弱势。未来中国需要精准资助关键学科、完善基础研究多元投入机制并构建符合基础研究规律和人才成长规律的评价体系,以不断增强基础研究水平,推动高水平科技自立自强。

面向分选的退役锂电池拆解设备与工艺研究

针对现有退役锂离子电池外壳破碎分选工艺流程繁琐、产品价值低等问题,提出了电池材料预分类归集,进而实现电池各组元物料高效分选的工艺,以18650圆柱电池为研究对象,采用激光选区切割的锂电池精细化拆解方案,通过研发电池单体环切与轴向断面条件下的壳芯分离工艺,设计一款锂离子电池外壳全自动拆解设备,经有限元分析对关键的外壳挡板机构进行优化,并对所得卷芯进行破碎分选,定量检测正负极黑粉中各金属元素含量。结果表明,该设备能够实现壳芯精准分离,全效去除外壳,大幅改善现有预处理工艺过程中的粉尘、燃爆、腐蚀等环境危害。卷芯经破碎分选所得正负极黑粉中铁杂质含量为0.015%,显著提升了黑粉产品质量,避免外壳杂质参与后续湿法工艺,缩短锂电池处理流程。

渐进式减压应用于大骨瓣减压术中治疗重型颅脑损伤的效果及对BNP、t-PA和PAI-1水平的影响

目的:探讨渐进式减压应用于大骨瓣减压术中治疗重型颅脑损伤的效果及对血清脑钠肽(BNP)、组织型纤溶酶原激活物(t-PA)、纤溶酶原激活剂抑制物-1(PAI-1)水平的影响。方法:选取2020年2月—2023年2月安徽医科大学第一附属医院收治的98例重型颅脑损伤患者作为研究对象,按照随机数表法分为对照组和观察组,各49例。两组均给予大骨瓣减压术。对照组给予常规减压治疗,观察组给予渐进式减压治疗,比较两组血清相关指标、颅内压、意识水平及术后并发症。结果:术后1 d,两组BNP高于术前,PAI-1、t-PA水平低于术前,且观察组BNP、PAI-1、t-PA低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后1 d、1周,观察组颅内压水平均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后2周,两组格拉斯哥昏迷量表(GCS)评分高于术前,且观察组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组并发症发生率为6.12%,低于对照组的22.45%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:渐进式减压应用于大骨瓣减压术中治疗重型颅脑损伤患者可以有效降低术后BNP、PAI-1、t-PA水平,改善颅内压和意识水平,减少术后并发症的发生。

废锂离子电池放电路径与评价研究

随着新能源汽车迅猛发展,废锂离子电池资源化回收受到广泛关注,放电是废锂离子电池循环利用过程的重要环节。当前主要采用氯化钠溶液浸泡放电,导致大量含重金属、高有机物废液排放,处理成本高,且存在严重的环境与安全隐患。系统研究了溶液处理过程不同放电介质对放电时间、气体产生、电解液泄漏、金属溶出等的影响,探明了气液固三相组成变化规律,并对锂离子电池的电量释放路径机制进行了探索,明确了放电过程资源环境安全评价与控制方法,进一步构建了本征安全的高效放电技术。发现以电解水为主伴随极少量电解液溶出的硫酸钠溶液最优,以电量释放路径为引导从源头上解决了溶液放电过程大量电解液泄漏以及重金属溶出等问题,为实现废锂离子电池高效循环利用提供了有效支撑。

缺陷责任期过后承包商是否承担缺陷责任--以普通法判例分析

国际工程合同中通常会约定缺陷责任期[FIDIC(国际咨询工程师联合会,Fédération Internationale Des Ingénieurs Conseils)合同条件中使用的是“缺陷通知期”],在该期间发现的缺陷应由承包商负责维修,并在该期间结束后颁发履约证书。那么,履约证书的签发是否对承包商的合同责任具有最终且确定的效力(final and conclusive),从而可以阻止业主在缺陷责任期结束后要求承包商对缺陷承担责任?缺陷构成承包商违约,业主可请求其承担损害赔偿责任英国法下的观点是,缺陷责任期是合同约定的一段时间,在这段时间内如果发生缺陷,承包商有合同下的义务(也有权利)自行修复缺陷,业主也有义务通知承包商进行修复。

对最高院“背靠背”批复的分析与思考

2024年8月27日,最高人民法院(以下简称最高院)发布了法释[2024]11号文件《最高人民法院关于大型企业与中小企业约定以第三方支付款项为付款前提条款效力问题的批复》(以下简称《批复》)。《批复》对大型企业和中小企业之间以第三方支付款项作为付款条件的“背靠背”条款约定,在效力上予以否定性评价,并对相关条款无效后如何确定付款期限和违约责任作出规定。笔者以大型企业与中小企业之间的建设工程施工分包合同为例,在假定结算款项已经确定且总包方不存在其他有效抗辩理由的前提下,结合《批复》、《保障中小企业款项支付条例》(国务院令第728号,以下简称728号令)和《最高人民法院关于审理建设工程施工合同纠纷案件适用法律问题的解释(一)》(法释[2020]25号,以下简称25号文),对《批复》发布后建设工程分包合同款项支付纠纷的相关问题进行分析。

导轨式胶轮车辆传动轴失效原因分析与优化设计

[目的]导轨式胶轮车辆传动轴的结构可靠性对列车运行安全性至关重要。该车辆在某条城市轨道交通线路上进行冰雪试验时,多次出现传动轴断裂现象而导致失效。因此需分析传动轴失效原因,并对其进行优化设计。[方法]从传动轴失效断面宏观检测及失效件材料理化检测两方面分析了传动轴断裂的原因。采用无线扭矩测试系统对该条线路五号站—六号站、五号站—七号站区间传动轴的实时载荷进行了测试,并分析其测试结果。优化了传动轴结构设计。对优化后的传动轴台架进行了强度测试,以及对优化后的传动轴进行了疲劳试验。[结果及结论]传动轴断裂的原因为:十字轴的过载脆性断裂和双联轴套的疲劳断裂。两个区间的测试结果显示:传动轴的最大扭矩均出现在车辆打滑状态下,其实际扭矩虽小于设计的最大工作扭矩,但由于扭矩短时间内发生变化时,其受到的冲击能量远大于正常工况下的扭矩变化值。传动轴结构的优化措施为:增大十字轴的轴径,在十字轴圆弧过渡处增大倒圆角,进一步减小应力集中;通过在双联轴套上增加加强筋,提高双联轴套轴肩部的强度。优化后的传动轴台架强度测试表明,满足设计要求;优化后的传动轴疲劳试验表明,试验合格。

煤化工废水处理技术研究及资源化路径分析

煤化工废水含有大量污染成分,处置难度极大,如果不经过有效处理直接排放,将造成灾难性后果。煤化工废水的资源化利用便成了当前的一大热点。基于此,文章在总结煤化工废水来源、性质、影响的基础上,重点分析主流废水处理技术,全面探究煤化工废水资源化途径,以期对煤化工行业高质量发展提供参考。

小型水库大坝无人机巡检和行人定位方法

针对小型水库大坝缺少准确的坐标转换参数,无人机识别的行人目标难以精确三维定位的问题,提出无人机坐标系与坝体局部坐标系的转换方法。实际工程应用结果表明,坐标转换后生成的点云与激光扫描点云基本一致,对坝顶目标的非接触测量精度优于10cm。提出方法可以从任意角度和位置准确测量小目标行人在坝体结构上的位置,为小型水库大坝无人机常规巡检和建立电子围栏等提供高效且经济的方法。

特高拱坝多参数反演的智能优化径向基函数网络模型

利用大坝的监测数据对大坝力学参数进行精确反演,对于确保大坝的安全稳定运行至关重要。对此,提出基于径向基函数(RBF)网络和人工大猩猩部队优化算法(GTO)的拱坝参数反演模型。首先,采用RBF代理模型代替有限元模型,探讨材料参数与监测点位移响应之间的关系,RBF代理模型的采样数据由高效的拉丁超立方采样技术生成;其次,采用GTO智能优化算法,使材料参数识别的目标函数最小。工程实例分析结果表明,RBF-GTO模型能够在降低计算成本的同时实现高精度的混凝土特高拱坝参数反演分析。

深度学习模型自动分割基于一体化^(68)Ga-前列腺特异性膜抗原PET/MRI大视野T2WI中的前列腺

目的观察深度学习模型自动分割基于一体化^(68)Ga-前列腺特异性膜抗原(PSMA)PET/MRI的大视野T2WI中的前列腺的价值。方法回顾性收集90例接受^(68)Ga-PSMA PET/MRI的男性前列腺肿瘤患者,按4∶1将其分为训练集(n=72)与验证集(n=18)。分别基于3D SegResNet和3D Unet深度学习神经网络建立模型,并以医师人工分割结果为参考标准,评估模型分割大视野T2WI所示前列腺外周带(PZ)及中央带(CZ)+移行带(TZ)的效能。结果训练集和验证集中,3D SegResNet深度学习模型分割T2WI中的前列腺的戴斯相似系数(DSC)均大于3D Unet模型(P均<0.05)、分割前列腺CZ+TZ的95%豪斯多夫距离(HD95)均小于3D Unet模型(P均<0.05);且2个模型分割前列腺CZ+TZ的DSC和HD95均优于PZ(P均<0.05)。结论3D SegResNet深度学习模型可较好地自动分割基于一体化^(68)Ga-PSMA PET/MRI大视野T2WI中的前列腺。

多元化干预措施对老年肿瘤患者PET/CT检查中心理状态及依从率的影响

目的探讨多元化护理干预措施在老年肿瘤患者正电子发射型断层(PET)/X线计算机断层(CT)检查中的应用效果,为治疗该病症提供护理方法。方法选取2020年10月—2022年10月于西京医院收治的老年肿瘤患者81例,采用随机摸红蓝球的方式分为多元化护理组(n=41,蓝球)和常规护理组(n=40,红球)。常规护理组接受常规护理干预,多元化护理组在常规护理组的基础上采用多元化护理干预,2组均干预2周。比较2组干预前后心理状态[采用综合性医院焦虑抑郁量表(Hospital Anxiety and Depression Scale,HADS)评估]评分;比较2组检查用时、检查中断率和重复检查率、PET/CT显像结果准确性、PET/CT显像优良率(以最终诊断为标准)及检查依从率。结果干预后,2组HADS评分中焦虑、抑郁和总分均较同组干预前降低,且多元化护理组评分低于常规护理组,差异均有统计学意义(P<0.05);检查后,多元化护理组检查用时、检查中断率、重复检查率均低于常规护理组(均P<0.05);多元化护理组检查依从率、PET/CT图像优级率均高于常规护理组(均P<0.05);2组PET/CT图像优良率和显像结果准确性差异无统计学意义(P>0.05)。结论多元化护理干预措施可能有效提高老年肿瘤患者PET/CT检查的依从率,减少外界因素对测量结果的影响,有助于改善患者检查期间的心理状态,具有一定的临床应用价值。

绿色化工在“双碳”背景下的推广策略

碳达峰、碳中和目标对化工行业高质量发展提出了新的要求,促使化工行业快速开展绿色、低碳化改进,绿色化工便是重要途径之一。文章在系统性总结分析绿色化工特征及应用的基础上,指出了绿色化工在化工行业实现“双碳”目标过程中的重要性,提出了新要求下绿色化工的开展方向以及推广策略,以期对行业绿色低碳发展提供参考。

混凝土特高拱坝变形监测的智能优化支持向量机模型

拱坝变形监测模型是拱坝健康监测中最常用的方法。针对特高拱坝的变形监测问题,提出了一种混凝土特高拱坝的智能优化支持向量机变形监测模型。采用粒子群算法(PSO)优化支持向量机(SVM)的惩罚因子、核函数参数及容忍偏差,建立基于PSO-SVM的混凝土特高拱坝变形监测模型,分析了时效因子对模型性能的影响。工程实例表明,混凝土特高拱坝的PSO-SVM变形监测模型有着良好的预测精度及泛化能力,适用于特高拱坝的变形监测。

混合蜂群算法及其在混凝土坝动力材料参数反演中的应用

介绍了一种新颖的群集智能优化算法—人工蜂群算法(ABCA),同时为提高算法的搜索效率,引入Nelder-Mead单纯形算法,提出了一种用于材料参数反演分析的混合单纯形人工蜂群算法。将所提出的算法用于混凝土重力坝动力材料参数识别,建立了基于不完全模态测试数据动力材料参数识别的优化反演模型。算例分析表明,混合算法融合了两种算法的优点,具有收敛速度快、识别精度高等特点,是一种高效的系统优化和参数识别方法。

改进人工蜂群算法及其在反演分析中的应用

将人工蜂群算法用于混凝土坝参数反演,为提高算法的搜索效率、减少搜索过程中的停滞现象,引入了文化算法中的信仰空间和模拟退火的可控性概率突跳特性,提出一种具有知识引导功能的文化退火人工蜂群算法,采用上层知识进化空间和下层群体进化空间两个进化空间,在知识空间的引导下重新设计搜索算子并按一定的概率进行模拟退火搜索。算例分析表明,改进后算法的收敛性能优于原算法,为解决类似系统的优化和参数识别提供了一种新方法。

堆石坝参数反演的蚁群聚类RBF网络模型

将蚁群算法与径向基(RBF)网络相结合,提出一种用于堆石坝力学参数反演的蚁群聚类径向基网络模型。该模型用蚁群聚类算法搜索RBF网络基函数中心,模拟蚁群觅食聚类的概率转移特性,所得到的聚类结果类间离散度和比传统K均值聚类结果小,能够得到更合理的基函数中心,从而获得较准确的坝体参数和位移之间的非线性映射关系。在进行参数灵敏度分析的基础,对一座堆石坝的反演分析表明,蚁群聚类RBF网络模型可有效地求解堆石坝多参数反演问题,反演结果优于BP网络模型和K均值RBF网络模型。

基于人工蜂群算法的边坡最危险滑动面搜索

将用于连续数值优化问题的人工蜂群算法引入边坡稳定分析临界滑动面搜索领域。该方法模拟了蜂群的群体协作采蜜过程,具有自适应收敛的特点,克服了传统方法容易陷入局部最优的缺点,是一种全局优化算法。为进一步改善其在复杂边坡搜索中的效果,将Hooke-Jeeves模式搜索操作引入人工蜂群算法,提出一种用于边坡临界滑动面搜索的模式搜索人工蜂群算法。对土石坝、海堤等4个实例边坡的计算结果表明,人工蜂群算法是一种简洁、高效的边坡临界滑动面搜索方法;对于复杂边坡,所提出算法具有更高的收敛精度和可靠性,为边坡稳定分析临界滑动面搜索和最小安全系数的计算提供了一种新的全局求解策略。