基于优化极限学习机模型的边坡稳定性预测研究

边坡稳定性预测对工程安全及地质灾害防治极其重要,目前机器学习在边坡稳定性预测较广泛,例如BP神经网络、支持向量机(SVM)、极限学习机(ELM)等。但传统的ELM模型在预测边坡稳定性时存在易陷入局部最小值、难以选择合适学习率的问题,针对此问题,提出了一种基于主成分分析法(PCA)和爬行动物搜索法(RSA)并行优化极限学习机(ELM)的边坡稳定性预测模型。此模型利用PCA算法对数据进行降维,减少数据的冗余性,并利用RSA算法优化ELM模型的输入层权值和隐含层偏置,极大地提高了模型的预测精度和预测效率。将传统的ELM模型、RSA-ELM模型、PCA-SVM模型及PCA-RSA-ELM 4种模型进行对比,从而得到PCA-RSA-ELM模型在边坡稳定性预测这类问题上的精确性更高,为边坡稳定性预测分析提供新的思路,对防灾减灾及保护国民经济安全具有重大意义。

BFRP筋与超高性能纤维混凝土黏结性能试验研究

为探究玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋与超高性能纤维混凝土(UHPFRC)之间的黏结性能,通过中心拉拔试验,对BFRP-UHPFRC试件破坏模式、黏结-滑移曲线进行分析,且探讨了筋材直径、单一纤维及钢-PVA混杂纤维对黏结强度的影响。结果表明,试件破坏模式包括BFRP筋拔出破坏与拉断破坏。BFRP筋直径的增大将导致黏结强度降低。随着单一纤维掺量增加,黏结强度呈先增大后减小的趋势。而相较于单一纤维,钢-PVA混杂纤维显著提高了试件的黏结强度,当掺入1%钢纤维和0.5%PVA纤维时,黏结强度最高(25.35 MPa)。此外,通过灰狼算法优化的支持向量回归模型实现对黏结强度的预测,预测值与实际值拟合较好。

基于GWO-BP神经网络及粮食压缩实验对粮食孔隙率的预测

孔隙率是影响粮堆内热湿传递的关键参数,为探究粮仓中散装粮堆孔隙率的分布规律,通过开展粮食压缩实验来获取不同的粮食种类在不同水分含量和竖向压力条件下的孔隙率。提出了一种基于灰狼算法优化BP(GWO-BP)神经网络的粮食单元体孔隙率预测模型,并将该模型与BP神经网络模型、随机森林模型的孔隙率预测结果进行对比,最后利用粮食单元箱实验对该模型的泛化能力进行验证。结果表明,GWO-BP神经网络模型的孔隙率预测性能最佳,该模型的评价指标R2为0.960 5、RMSE为0.013 7及MAE为0.0131,均在允许的范围内。本研究为粮食孔隙率的确定提供了一种神经网络预测的方法,为深入开展粮堆多场耦合分析提供了重要基础,为安全储粮提供了理论支持。

基于PSO-SVR模型预测粮食孔隙率

利用自制粮食孔隙率测定仪,采用直接测量法对不同受压状态下的粮食单元体孔隙率进行测量,得到不同粮种、不同含水率和不同压力下的粮食单元体孔隙率。通过粒子群算法(PSO)优化支持向量回归(SVR),建立基于PSO-SVR粮食单元体孔隙率的预测模型,并与随机森林(RF)模型、SVR模型对比分析其性能。结果表明:PSO-SVR模型的各项性能指标均优于RF模型和SVR模型。PSO-SVR模型测试样本的均方误差(MSE)为0.0660、决定系数(R^(2))为0.9340、平均绝对误差(MAE)为0.2000,相较其他2种模型,该模型的预测结果误差小,具有较高的预测精度,可以有效预测粮食在不同压力下的孔隙率。

小半径隧道盾构施工对铁路桥梁的影响

随着城市轨道交通线网的完善,单一的直线型隧道已不能满足需求,而新建隧道也不可避免地近接建构筑物,势必危及建构筑物,甚至引发严重的安全问题。基于郑州地区某工程,运用有限元软件Midas GTS NX进行数值模拟,研究小半径隧道盾构施工期间隔离桩防护措施的作用效果,并结合监测数据验证数值计算的准确性。研究结果表明:1)在无隔离桩防护措施下,小半径盾构隧道施工会引起地表横向沉降变形,危及铁路线路运营安全;2)在隔离桩防护措施下,小半径盾构隧道施工对铁路桥梁的影响在可控范围内,能有效降低盾构隧道施工引起的铁路桥梁变形及其附加内力,有利于铁路线路的运营安全;3)监测数据与数值计算的对比表明,隔离桩防护措施对于保障铁路线路的运营安全是有效的。本文研究结果可为盾构隧道安全穿越铁路桥梁施工提供重要的工程实用价值。

利用盲反卷积和混沌振子增强船舶辐射噪声解调线谱

针对经典解调方法中心频率、带宽选择困难和解调线谱受带外噪声干扰难以分辨等问题,提出采用盲反卷积和混沌振子方法抑制带外噪声,增强船舶噪声解调线谱。该方法通过Duffing振子预检宽带船舶噪声低频弱周期信号,随后将相应频率作为最小噪声幅值比反卷积(MNAD)方法的先验参数,利用MNAD方法自适应搜索解调频带得到可清晰分辨的高信噪比解调线谱。仿真和实测数据分析表明,该方法较经典解调方法和其他盲反卷积方法,可获取更佳的中心频率和滤波带宽,所得解调线谱的窄带信噪比DF值最高。

下穿通道施工全过程对既有地铁隧道变形的影响

为研究下穿通道施工全过程对邻近既有地铁隧道的变形影响,以郑州市金水路(西三环至东四环)项目东明路行人非机动车下穿通道工程为背景,采用有限元软件Midas GTS建立三维数值模型,分析顶管及基坑施工过程对既有地铁隧道的变形影响;总结了新建下穿通道施工全过程对邻近既有地铁隧道的水平位移和沉降变化特征,并将模拟值与工程监测数据进行对比分析,验证数值模型的可靠性。结果表明:下穿通道工程施工全过程中诱发地铁1号线隧道的最大水平位移为0.52 mm,最大竖向位移为2.12 mm,既有地铁隧道的水平位移及竖向位移最大值均满足控制标准。本文研究成果可为类似工程的设计、施工和监测提供一定的参考和借鉴。

B淋巴细胞瘤-2相关永生基因3与扩张型心肌病

B淋巴细胞瘤-2相关永生基因3(BAG3)是BAG家族的重要成员之一。BAG3基因中存在多个与扩张型心肌病(DCM)相关的单核苷酸多态性位点,心肌细胞BAG3基因突变会影响肌原纤维结构并损伤心肌收缩功能。该文介绍BAG3的结构、生物学功能及其在DCM中的作用。

以立德树人为核心的高校研究生导师队伍建设与实践

新时代党和国家对研究生导师队伍建设提出了更加明确的要求,研究生教育作为我国高等教育的重要组成部分,导师是研究生成长成才的引路人,导师队伍的整体素质对提高研究生培养质量起着关键作用。文章探讨了研究生导师立德树人教育的重要性,分析了当前导师队伍建设过程中存在的问题,最后提出了加强导师队伍建设的对策,以期逐步完善导师队伍建设并使之制度化与长效化。

运动干预纤维肌痛综合征有效性的Meta分析

目的:运动干预是纤维肌痛的主要治疗方法之一,但对于不同运动方式的选择尚无一致结论。文章运用网状Meta分析方法综合定量评价不同运动方式干预纤维肌痛综合征的效果。方法:计算机检索PubMed、EMbase、Scoups、The Cochrane Library、Web of Science、中国知网、万方和中国生物医学文献数据库的相关文献,检索时限为各数据库建库至2023年6月。结局指标包括纤维肌痛影响问卷(FIQ)评分、目测类比评分、生活质量、睡眠质量及抑郁共5个连续性变量,采用Cochrane偏倚风险评估工具对纳入的文献进行质量评价,应用RevMan 5.4软件对数据进行效应量合并、亚组分析和敏感性分析,使用Stata 17软件对数据进行网状Meta分析。结果:①最终纳入13篇文献,包括14项随机对照试验,整体文献方法学质量较高。②传统Meta分析结果显示:与对照组相比,运动疗法可显著改善纤维肌痛综合征患者的纤维肌痛影响问卷评分(SMD=-0.67,95%CI:-0.83至-0.50,P<0.01)、目测类比评分(SMD=-0.72,95%CI:-0.90至-0.54,P<0.01)、生活质量(SMD=1.03,95%CI:0.45-1.61,P=0.0005)、睡眠质量(SMD=-0.62,95%CI:-0.98至-0.25,P=0.001)、抑郁(SMD=-0.63,95%CI:-1.09至-0.18,P=0.007)。③网状Meta分析结果显示:对纤维肌痛影响问卷评分干预效果最优的运动方式概率排序为:身心运动(86.5)>抗阻运动(70.5)>有氧运动(41.7);对目测类比评分干预效果最优的运动方式概率排序为:抗阻运动(85.3)>身心运动(74.3)>有氧运动(34.5)。结论:现有的随机对照试验证据证实,运动疗法能显著改善纤维肌痛综合征患者的纤维肌痛运动能力、生活质量、睡眠质量和抑郁状态,身心运动和抗阻运动是减轻纤维肌痛综合征患者纤维肌痛最有效的运动方式。

光动力疗法治疗晚期食管癌的研究进展

食管癌是临床消化道常见肿瘤,大部分患者发现较晚,无法手术治疗。光动力疗法(Photodynamic Therapy,PDT)是目前临床治疗恶性肿瘤的一种新手段,具有非侵入性、低不良反应以及免疫激活等优势,临床疗效好且安全性高,可改善晚期食管癌患者吞咽困难等症状,延长患者生存期,改善患者生活质量。本文将对PDT在晚期食管癌患者治疗中的作用机制、临床应用及优缺点进行综述。

脓毒症肠功能障碍的机制及中医药干预研究进展

脓毒症发病率高,治疗难度大,病死率高,是临床治疗的难点。肠道一直被认为是多器官功能障碍综合征(MODS)的“马达”。肠功能障碍是脓毒症常见的并发症之一,因发生隐蔽常被忽视,且临床疗效欠佳而导致预后不良。因此,对脓毒症肠功能障碍的发病机制及治疗进行深入探索具有重要意义。中医药作为临床治疗脓毒症肠功能障碍的有效补充越来越受到临床医师的重视。现通过总结脓毒症肠功能障碍发病机制的研究进展,归纳中医药的临床应用,以期为脓毒症的临床救治提供更多思路和参考。

DTS减臭设备对猪舍环境和生猪健康影响的应用效果评价

为了解DTS减臭设备对猪舍环境指标和生猪健康的影响,开展了对比试验研究,试验结果显示:与对照组相比,使用DTS减臭设备猪舍内氨气、硫化氢和臭气浓度均有所降低,其中臭气浓度下降了95%以上。同时,试验组育肥猪的日采食量、日增重、料肉比和母猪的窝产仔数、产活仔数、初生仔猪均重与对照组相比均无显著差异。结果表明,DTS减臭设备可用于降低猪舍内氨气、硫化氢和臭气浓度,改善生猪养殖环境,减少养殖臭气问题。

基于ABAQUS的钛合金管板焊接过程模拟仿真

针对蒸汽发生单元钛合金管板焊接过程中焊接变形预测与控制问题,开展了焊接过程有限元仿真研究。基于顺序耦合的热弹塑性有限元法,采用ABAQUS对典型管板结构进行了不同焊接顺序下的焊接仿真分析,利用校核后的组合热源定义热流密度函数,计算得到焊接温度场、应力场及变形。结果显示,采用高斯热源与椭球体组合热源可以较为精确模拟熔池形貌,管板焊缝区域存在应力集中,且应力峰值位于管板被夹持区域,大小为631.2 MPa,超过材料屈服极限。单个环焊缝在不同路径下的应力分布因受到周围焊缝热输入的影响而出现复杂波动。采用从上至下的对称焊接顺序可以有效减小焊接变形量,最大变形量降幅可达24.3%,为后续工艺优化提供了参考依据。

盐冻条件下纤维混凝土耐久性及强度预测

为探明玄武岩纤维细石混凝土在盐冻条件下的耐久性,准确预测混凝土在非线性特征及外界多因素影响下的强度变化,以甘肃景电灌区盐碱地的水工建筑物群及其服役环境条件为验证原型,通过开展室内材料试验,改变冻融介质(清水、3%NaCl溶液、5%Na2SO4溶液)及玄武岩纤维体积掺量(0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%),初步探究玄武岩纤维细石混凝土在不同盐冻环境下的单轴抗压强度变化规律。基于室内试验结果,通过构建天牛须搜索算法(BAS)与BPNN结合的BAS-BP模型,预测了盐冻条件变化下玄武岩纤维细石混凝土的抗压强度;为验证BAS算法的准确性,同时构建经两个智能算法改进的BPNN模型,对不同模型计算得出的性能指标进行分析及误差对比。试验结果表明:适量的玄武岩纤维掺入可以提高细石混凝土的抗盐冻性能,纤维体积掺量为0.15%时,细石混凝土的各方面性能最优;NaCl溶液中的试件比Na2SO4溶液的冻融损伤更严重。模型预测误差对比表明,BAS-BP模型具有较好的准确性和稳定性。

四种生态护坡材料的径流入渗性能试验研究

“渗”是海绵城市建设六字方针之首,增强下垫面的自然渗透能力是海绵城市的重要举措。为研究不同护坡材料对地表径流的渗透性能,在现浇绿化混凝土、生态砌块、格宾石笼、植物蜂巢等4种生态护坡材料上开展了径流模拟试验,采用下边界开始溢流时间、径流入渗率、入渗水量比例、平均汇流速度等指标分析评价这4种生态护坡材料对径流的延滞效应。结果表明:本次试验选取的4种生态护坡材料径流入渗性能显著优于普通植草护坡,符合海绵城市关于加强雨水渗透、滞留的有关要求,建议在海绵城市建设中加以推广应用。试验所获得的参数,可以为海绵城市建设评估、河道生态修复工程的材料选择提供参考。

盐-冻侵蚀环境下聚丙烯纤维混凝土的寿命预测

针对我国西北地区混凝土结构在盐-冻侵蚀下耐久性降低的问题,本研究选取不同聚丙烯纤维掺量(0、0.6、0.9、1.2、1.5 kg·m^(-3))的混凝土试件,将其分别放入清水、3%NaCl、5%Na_(2)SO_(4)溶液中进行冻融循环试验,分析试件质量损失率、动弹性模量和抗压强度的变化规律,并基于Weibull理论和灰色预测理论分别建立标准模型,对聚丙烯纤维混凝土结构的最大服役年限进行预测,同时结合SEM分析聚丙烯纤维对混凝土的作用机理。结果表明:清水冻融工况对混凝土造成的损伤要低于盐冻侵蚀,其中氯盐对混凝土的力学性能侵蚀破坏最为严重;聚丙烯纤维的渗入可以有效减缓冻融侵蚀作用下混凝土力学性能的衰减速率,削弱因外界侵蚀对抗压强度等带来的影响。当纤维掺量达到1.2 kg·m^(-3)时效果最优,灰色预测模型和Weibull两种模型的寿命预测结果大致相似,其中灰色预测模型只能根据现阶段所含有的数据进行大范围的推断,而Weibull模型预测结果较为精确。该结果可为混凝土的力学性能研究和选择较佳的模型预测混凝土服役寿命提供一定的理论指导和依据。

不同陈酿方式对白葡萄蒸馏酒品质的影响

为了提高酒体品质,改善酒体的风格,该研究分别采用轻度橡木片(LOC)、中度橡木片(MOC)及重度橡木片(HOC)结合超声处理的方式对白葡萄蒸馏酒进行陈酿,对其理化指标、感官品质及挥发性风味成分进行分析,并对其挥发性风味物质进行聚类分析(CA)及主成分分析(PCA)。结果表明,重度橡木片结合超声的陈酿方式制备白葡萄蒸馏酒的品质更佳,其酒体总酸、总酚含量及非酒精挥发物总量分别为0.14 g/L、69.47 mg/L、2.97 g/L,感官评分为79.67分;酒体中挥发性风味化合物种类从19种增加至22种,酯类物质种类从13种增加至15种;CA和PCA结果表明,与重度橡木片陈酿酒样相比,结合超声处理酒样中挥发性风味化合物种类增多,但挥发性风味化合物含量下降,尤其是乙酸乙酯、亚油酸乙酯、十六酸乙酯等酯类物质。该陈酿方法可以提高酒体品质,为蒸馏酒陈酿提供理论依据。

基于GWO-BPNN早期带伤混凝土冻后力学性能影响研究

为探究西北寒旱区水工混凝土结构早期受冻损伤后力学性能衰退的损伤规律和影响因素,设计混凝土早期受冻及冻融循环的室内加速试验,通过对混凝土试样进行冻融循环,探究温度为-10℃,起冻时刻为3.5 h的混凝土结构冻融损伤的劣化规律,研究水胶比、粉煤灰和引气剂对早期带伤混凝土冻后力学性能的影响。构建灰狼优化算法改进的反向传播神经网络(GWO-BPNN)对早期带伤混凝土的力学性能及抗冻性能进行模拟预测,并对各影响因素进行敏感性分析。结果表明,低水胶比混凝土的抗冻效果明显更优,引气剂可提升早期抗冻性能,最佳掺量为0.01%,粉煤灰在冻融循环后期对混凝土抗冻性有明显的提高,其最佳替代量为20%;GWO-BPNN模型的四个回归评估指标均优于传统神经网络模型,能够更准确地预测早期带伤混凝土的力学性能,影响早期带伤混凝土耐久性的最大变量为水胶比,最小变量为引气剂。

X射线CT引导的小鼠皮下肿瘤精准照射

临床前小动物放射治疗是探索放射生物学机制和开发新的癌症治疗方法的重要手段。传统的小动物放疗研究由于缺乏图像引导,剂量递送误差较大,影响治疗效果和实验效率。为了克服这一限制,本研究基于实验室自主研制的小动物精准放射治疗研究平台,针对小鼠皮下肿瘤模型开发了一种图像引导放射治疗的方法。本方法在保证肿瘤控制的同时,可以最大限度减少对健康组织的损伤,更好地满足动物皮下肿瘤照射的需求。