矿山采空区边坡动态稳定性评价方法

矿山边坡因采空区沉降引发的斜面岩土体崩塌破坏,是一种破坏力极强的地质灾害.由于传统的稳定性评价方法未考虑采空区沉降造成的应力场变异,难以实现矿山边坡的动态稳定性评价,因而在矿山地质灾害预警预防方面存在诸多限制.基于此,本研究针对矿山采空区滑坡的成因机制,建立了一套适用于矿山边坡的动态稳定性评价方法.首先通过构建采空区沉降分析模型,计算采空区上方岩体的沉降范围及其产生的冲击作用力,分析沉降对坡体应力场的影响,并在此基础上对传统不平衡推力法进行修正.案例分析结果显示,传统方法未考虑采空区沉降作用和锁固段的破坏情况,导致稳定性系数计算偏大,为1.355.而改进方法通过考虑采空区沉降信息,计算得出锁固段稳定性系数为0.667,整体稳定性系数为0.979,与矿山采空区边坡实际破坏情况一致.当沉降位移比(SHDR)大于0.73时,采空区边坡稳定性会发生明显变异,因而会在相对安全的工况下发生失稳破坏.改进方法通过考虑采空区沉降作用和锁固段的破坏情况,可以更好地实现矿山边坡稳定性的评价,为矿区更好地应对类似地质灾害提供有效参考.

自旋-轨道耦合作用下极化激元凝聚中的调制不稳定性

利用线性稳定性分析方法,对存在自旋-轨道耦合(SOS)作用的二维极化激元玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)系统中的调制不稳定性(MI)进行了研究.分析了组分内部,组分之间以及SOC相互作用对系统调制不稳定性的影响.结果显示,当系统内部不存在SOC作用,组分之间的相互作用为0,组分内部存在排斥作用时,不会出现调制不稳定性,组分内部存在吸引作用时,会出现调制不稳定性,并且调制不稳定性区间长度随吸引作用的增强而增加;组分之间相互作用不为0时,组分之间的相互作用以平方形式出现,其正负不会对调制不稳定性产生实质性影响.存在SOC相互作用时,SOC相互作用会引起增益谱曲线的不规则振荡,破坏原来的调制不稳定性区间.

减税降费、经济政策不确定性与双元创新

利用沪深两市A股上市公司为研究样本,基于减税理论与双元创新理论研究减税降费对于企业双元创新的影响及作用机制,考察经济政策不确定性对二者关系的调节作用。结果表明:减税降费对企业双元创新有显著激励作用。同时,经济政策不确定性削弱减税降费对企业开发式创新的影响,但对于减税降费与企业探索式创新的影响不明显。

露天煤矿排土场边坡植被恢复群落稳定性研究

为了揭示露天煤矿排土场边坡植被恢复群落稳定性的动态特征和变化模式,以内蒙古北电胜利露天煤矿4个排土场为研究对象,选取Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数、植被盖度、植被高度、地上和地下生物量8个指标,构建了基于群落结构稳定性与群落功能稳定性的排土场边坡植被恢复群落稳定性评价体系,采用综合评价法对处于人工植被恢复中的内排土场和恢复年限分别为4 a、5 a、8 a的沿帮排土场、南排土场和北排土场的南、北方向边坡植被恢复群落稳定性进行综合评估,并对群落稳定性因子与土壤含水量、有机质、全氮、全磷、全钾等环境因子间关系进行分析,探究影响排土场边坡群落稳定性的影响因素。结果表明:(1)随着恢复年限的增加,边坡植被群落稳定性整体呈稳步上升趋势,但与草原站背景值相比,其综合评价指数处于较不稳定或不稳定状态。(2)随着恢复年限的增加,排土场边坡群落稳定性由结构稳定性主导转向功能稳定性主导。恢复初期受人工影响,物种多样性提高,结构稳定性较高,随着时间的推移,结构稳定性波动下降,功能稳定性上升,其中地下生物量增长迅速,生物量向地下转移,进而形成矿区特有的植物群落结构稳定与功能稳定转变特征。(3)从坡向来看,随着恢复年限的增加,边坡群落稳定性逐渐由南坡优于北坡转变为北坡优于南坡。(4)南坡的结构稳定性与环境因子的相关性较高,而北坡的功能稳定性与环境因子相关性较高,表明不同坡向的群落采用了不同的响应策略以适应环境的变化,丰富的有机质和全氮含量对排土场边坡群落功能性稳定性会产生积极影响。

不同内固定系统治疗股骨转子间骨折的力学稳定性

背景:股骨转子间骨折的骨折类型和固定方式多样,各固定系统间的力学稳定性相差较大。使用有限元分析方法对各固定系统开展生物力学研究具有科学的临床意义。目的:通过有限元方法对比分析多种内固定应用于股骨A031-A2.1型转子间骨折的力学稳定性。方法:在已验证有效性的股骨有限元模型基础上,对模型进行必要的切割,造模成股骨A031-A2.1型转子间骨折,模拟临床手术方法置入不同的内固定系统,分别建立股骨近端防旋髓内钉、动力髋螺钉、经皮加压钢板和股骨近端锁定钢板固定模型。约束4组模型股骨远端下所有节点,在股骨头上施加700,1400和2100N的压缩载荷,通过计算分析,观察各组模型的等效应力分布和压缩刚度,比较各组模型之间的力学稳定性。结果与结论:①通过计算分析,对比各组模型的变形量计算压缩刚度后,在各级载荷作用下,各组模型上压缩刚度呈现的趋势:生理组>股骨近端防旋髓内钉组>股骨近端锁定钢板组>经皮加压钢板组>动力髋螺钉组;完整的生理组模型的压缩刚度明显高于所有的手术组模型;②观察应力指标,因存在应力遮挡效应,致使各固定组的应力峰值均高于生理组,最大峰值均集中分布于各内固定上;其中股骨近端防旋髓内钉固定组应力峰值最小,动力髋螺钉固定组应力最高,应力分布趋势呈现:生理组<股骨近端防旋髓内钉固定组<经皮加压钢板固定组<股骨近端锁定钢板固定组<动力髋螺钉固定组;③分布于骨质模型的应力,因内固定置入位置不同呈现不同的分布结果;④提示对于股骨转子间骨折,各种内固定均能起到有效的固定,结合有限元分析结果得出股骨近端防旋髓内钉组是较好的一种内固定选择,呈现变形量小、应力峰值低,应力分布均匀的特性;经皮加压钢板组和股骨近端锁定钢板组的力学效果优良,固定效果接近股骨近端防旋髓内钉固定;动力髋螺钉固定效果欠佳,同比于其他内固定,其力学稳定性较差。

体相二硫化铼中点缺陷的形成与稳定性

二硫化铼是过渡金属二硫族化合物的成员,由于层间的范德华作用、合适的带隙、高的光吸收系数和长的载流子迁移距离在光电子研究领域引起广泛的关注.其中光电材料及器件的优良特性由电子结构决定,而半导体的缺陷能级对电子结构具有重要的调控,且体相二硫化铼的缺陷研究尚且缺乏.本文基于密度泛函理论的第一性原理计算,对体相二硫化铼的铼空位、硫空位、钨掺杂(或替代)铼、钨掺杂硫、锝掺杂铼和锝掺杂硫的缺陷形成能和稳定性进行了研究.结果表明:钨掺杂硫和锝掺杂硫形成深施主能级缺陷,铼空位形成浅施主能级缺陷.在富铼和富硫条件下,钨掺杂铼的缺陷形成能低且能有效降低体系总能,提高体系稳定性.钨掺杂硫的缺陷虽然能降低体系的总能提高二硫化铼的稳定性,但较大的缺陷形成能表明钨掺杂硫缺陷难以形成.上述研究结果有助于理解缺陷能级对半导体深浅能级和稳定性的影响,同时也为未来实验上设计基于二硫化铼的高效的光电子器件提供理论依据.

肥胖与普通男性跨越不同高度障碍动态稳定性的差异

背景:肥胖对步行时的动态平衡产生负面影响,而跨越障碍是较为日常的功能活动,对控制身体姿势的稳定性要求更高。目的:探讨肥胖男性与普通男性动态稳定性的差异,采用相对更具挑战性的跨越障碍对肥胖男性的平衡能力进行评估。方法:招募24名男性青年,肥胖组与普通组(非肥胖组)各12名,分别以随机顺序完成平地行走和不同高度(4,11,15 cm)障碍物的跨越测试。使用Qualisys运动捕捉系统与Kistler测力台采集运动学与动力学数据。采用双因素(2组别*4动作类型)重复测量方差分析,对各指标进行统计分析。结果与结论:①肥胖组比普通组步速更低(P<0.05),跨越11 cm与15 cm障碍时第一单支撑期占比减小,第二双支撑期占比增加(P<0.05);②在平地行走时,普通组的内外方向动态稳度大于肥胖组(P<0.05);③在跨越4 cm障碍时,肥胖组前后方向动态稳度低于普通组(P<0.05);④在跨越11 cm障碍时,两组前后方向动态稳度无显著性差异(P>0.05),而内外方向差异有显著性意义(P<0.05);⑤在跨越15 cm障碍时,肥胖组动态稳度低于普通组(P<0.05);⑥提示肥胖使人体在跨越障碍过程中对身体的控制能力下降,动态稳定性降低,发生跌倒的风险较普通人群更高;此外,相较于平地行走,跨越障碍时肥胖组稳定性下降较普通人群更为显著。

单层Cs_(2)PbI_(2)Cl_(2)中点缺陷的形成与稳定性

Cs_(2)PbI_(2)Cl_(2)是卤化铅钙钛矿材料的新成员,由于其高的光吸收系数和长的载流子迁移距离等优异的光电物理性能,在太阳能电池、光电探测器、场效应晶体管以及发光二极管等领域受到广泛的关注.其中光电材料及器件的优良特性由电子结构决定,而钙钛矿的点缺陷对电子结构具有重要的调控,且单层Cs_(2)PbI_(2)Cl_(2)中点缺陷的研究尚且缺乏.本文基于密度泛函理论的第一性原理计算,对单层Cs_(2)PbI_(2)Cl_(2)的铯空位、碘空位、氯空位、铯替代铅、碘替代铯、碘替代铅、碘替代氯、氯替代铯、氯替代铅和氯替代碘的缺陷形成能和稳定性进行了研究.结果表明:在富铅和缺铅条件下,碘替代氯和氯替代碘的缺陷形成能偏低,且氯替代碘能有效降低体系总能,提高体系稳定性.在缺铅条件下铯空位缺陷形成能低于富铅条件,在缺铅条件下更易形成铯空位;富铅和缺铅条件下对碘替代氯和氯替代碘的缺陷形成能基本无影响.上述研究结果有助于理解点缺陷对钙钛矿材料稳定性的影响,同时也为未来实验上设计基于Cs_(2)PbI_(2)Cl_(2)的高效的光电子器件提供理论依据.

经济不确定性、资产效应与居民消费

构建包含经济不确定性的居民最优消费决策数理模型,推导出经济不确定性影响居民消费的资产效应机制,运用中国家庭追踪调查数据,设立省际经济不确定性指数,并进行实证检验。研究发现:整体上看,经济不确定性通过资产效应机制降低了居民消费支出。经济不确定性上升引发市场系统性风险上升,提高了居民资产的风险溢价,迫使资产价值缩水,降低了居民对风险资产市场的投资意愿和参与程度,导致资产性收入下降,最终抑制居民消费支出。结构上看,经济不确定性主要通过降低房产价值和资产性收入的路径抑制消费支出,其中承担房贷的居民受经济不确定性的负向影响更明显,消费缩减程度更大。由于国内居民资产配置结构不均衡,金融产品对家庭消费的资产效应相对较弱,经济不确定性难以通过股票等金融资产价值和金融市场参与度影响消费。

老年特发性正常压力脑积水患者的姿势稳定性特征

背景:姿势控制能力受损是特发性正常压力脑积水患者发生跌倒、引发继发性损害的重要危险因素,现有研究大多是对患者直线行走时的步态参数进行分析,鲜有对患者在静态与动态活动中的姿势稳定性特征进行分析。目的:分析老年特发性正常压力脑积水患者的姿势稳定性特征。方法:选择2022年9月至2023年2月在上海市复旦大学附属华东医院神经外科临床诊断为特发性正常压力脑积水的患者22例作为患者组,同时选择健康陪诊家属18名作为健康对照组。分别采用计时起立-行走测试、多方向性伸展测试、Berg平衡量表和静态平衡功能测试(反应时间、移动速度、方向控制、最大偏移距离、端点行程)评估受试者的姿势稳定性特征。结果与结论:①患者组完成计时起立-行走测试所需时间及静态平衡功能测试的反应时间均长于健康对照组(P<0.05),前、后、左、右方向上的伸展测试手臂伸展距离均小于健康对照组(P<0.05),Berg平衡量表得分低于健康对照组(P<0.05),静态平衡功能测试的移动速度、方向控制、最大偏移距离和端点行程均小于健康对照组(P<0.05)。②结果提示,特发性正常压力脑积水患者表现出整体的姿势控制能力障碍,反应能力与执行能力受损使得这类患者在面对来自内部或外部的干扰时无法做出及时、准确的运动反应而出现姿势不稳,增加了发生跌倒的风险。

B位掺杂提升CsSnI_(3)钙钛矿结构和电荷稳定性的第一性原理研究

全无机CsSnI_(3)钙钛矿拥有理想的带隙宽度(1.3 eV),光电转化效率理论峰值达到33%.目前CsSnI_(3)太阳能电池的发展受制于的CsSnI_(3)的结构不稳定性和Sn^(2+)易被氧化为Sn^(4+)的问题.研究基于第一性原理,详细探讨了一系列金属元素对CsSnI_(3)进行B位掺杂改性的方案,旨在提升CsSnI_(3)结构稳定性,并抑制CsSnI_(3)中Sn^(2+)被氧化为Sn^(4+)的问题.计算结果表明,在CsSnI_(3)钙钛矿B位掺杂三价金属Sb、Bi能够阻碍CsSnI_(3)相变生成Cs_(2)SnI_6,并且抑制Sn^(2+)的氧化;尤其在晶格中存在锡空位缺陷时,Sb、Bi掺杂对于Sn^(4+)形成的抑制效果更为显著.同时,低浓度的Sb、Bi掺杂不会改变CsSnI_(3)的直接带隙特性,且带隙宽度变化较小,因此能够在维持CsSnI_(3)优良光电活性的基础上进一步提高结构和电荷的稳定性.研究结果为实现高效且稳定的CsSnI_(3)钙钛矿太阳能电池提供了重要的理论指导.

基于傅里叶变换的不确定性原理

以波函数的规范化模平方积分作为概率密度函数,我们给出了在L 2意义下的位移函数与速度函数的方差乘积有正下界的海森伯不等式;并用傅里叶变换的微分性质、Plancherel等式以及Cauchy-Schwarz不等式作了证明.另外,Hardy不确定性原理表明可积函数和它的傅里叶变换不能同时迅速衰减,其最优的衰减方式是取高斯函数形式达到等式;基于Phragmen-Lindelof定理(无界区域上的最大模原理),给出了Hardy不确定性的复分析方法证明;最后我们给出了推广的Morgan不等式和Beurling不确定性.

社区全科医生慢性病共病药物治疗决策能力提升培训需求的定性研究

背景社区全科医生为慢性病共病患者做出药物治疗决策时面临诸多挑战,通过开展培训提升其决策能力是应对挑战的重要方式。然而,目前对于社区全科医生的慢性病共病药物治疗决策培训需求缺乏深入研究。目的了解社区全科医生在开展慢性病共病药物治疗决策时面临的困难,以及其在慢性病共病药物治疗决策能力提升方面的培训需求,为设计相关培训课程提供参考依据。方法于2023-10-05至2023-12-21,采用目的性抽样方法和最大差异原则,招募杭州市、宁波市、嘉兴市、深圳市、上海市社区卫生服务中心的全科医生进行深度访谈,访谈主题围绕社区全科医生在慢性病共病药物治疗决策培训上的内容及形式需求开展。访谈内容由2名研究者独立转录和编码,并对访谈资料进行内容分析。结果共有20名社区全科医生完成访谈,15名为女性,平均年龄为(38.5±3.0)岁。基于社区全科医生当前面临的共病药物治疗决策问题,对其开展的培训内容应涵盖药物治疗评估、药物合理选择、医患沟通与共同决策、用药教育与随访4个方面。在培训形式上,社区全科医生愿意接受灵活多样的授课途径,且更为认可基于案例和结合社区医疗需求的培训方法。结论社区全科医生对慢性病共病用药决策能力存在明确的培训需求,本研究结果可以为培训课程的构建提供理论参照,可助力培训更适应社区全科医生的工作环境与实际需求。

前交叉韧带重建患者步行时患侧腿部肌肉协同特征与步态稳定性的相关性

背景:现有研究初步总结了前交叉韧带重建患者步行时患侧腿肌肉活动与步态稳定性的潜在关联,然而存在观测肌肉类别不全、观测步行动作阶段不完整、未考量多块肌肉间协同作用等问题,亟待进一步完善该研究。目的:监测前交叉韧带重建患者步行时患侧腿部肌肉协同信息,分析肌肉协同信息与步态稳定性的关联。方法:招募24例男性前交叉韧带重建患者,年龄(21.66±4.09)岁,采集受试者步行时患肢的肌电数据与压力中心数据,采用非负矩阵分解算法提取患肢的肌肉协同元参与数量、肌肉协同元峰值激活用时及肌肉相对权重指标,并与压力中心指标进行相关性分析。结果与结论:①累计解析出6类肌肉协同元参与步行活动,其中肌肉协同元参与数量与患者步态压力中心横向位移距离、横向位移速度无显著相关性。在肌肉协同元峰值激活用时方面,主导步态承重反应期的协同元3峰值激活用时与患者步态压力中心横向位移距离、横向位移速度均呈显著负相关(r=-0.413,P=0.045;r=-0.470,P=0.020),其余类型协同元的峰值激活用时与患者步态稳定性指标无显著相关性。在肌肉相对权重方面,主导步态承重反应期的协同元1的股直肌与患者步态压力中心横向位移距离、横向位移速度均呈显著负相关(r=-0.592,P=0.005;r=-0.529,P=0.014);主导承重反应期的协同元3的股二头肌的相对权重与患者步态压力中心横向位移距离呈显著负相关(r=-0.428,P=0.037)。②结果表明,前交叉韧带重建患者的中枢系统会系统调节步行时患肢肌肉协同活动以提升步态稳定性,具体表现为:延长主导承重反应期肌肉协同元激活时间,增强股四头肌的激活程度,以增强患侧腿落地时膝关节离心收缩控制能力,提升膝关节稳定性;增强承重反应期股二头肌激活程度,以增加患侧腿落地时膝关节屈曲程度,增强下肢落地缓冲功能。

基于数值模拟的青杆林滑坡稳定性分析及评价

滑坡是一种易发的地质灾害,会对自然环境、工程建筑等造成重大的破坏;开展对滑坡稳定性分析的研究是十分必要的。文章以自贡荣县青杆林滑坡为对象,在通过对滑坡现场调研的基础上,分析滑坡的变形破坏机制,并使用Geo-Studio进行数值模拟,对其滑坡稳定性进行分析与评价。研究结果表明:青杆林滑坡在自然条件下属于基本稳定的状态,不易产生大规模的整体滑动变形,而在受到强降雨等不利因素的作用下,坡体的稳定性将进一步降低,易使滑坡处于欠稳定状态,从而失稳破坏。

组合梁斜拉桥稳定性分析

以一座组合梁斜拉桥为工程背景,采用有限元数值方法进行线弹性稳定分析。研究了裸塔状态、张拉一半拉索状态以及成桥运营状态下结构的稳定性,分析了施工线形误差对成桥运营状态稳定性的影响。结果表明,桥梁的稳定性满足规范要求,桥塔施工误差对成桥运营状态线弹性稳定安全系数影响较小。

降雨条件下泾川县不同坡形边坡渗流及稳定性对比分析研究

降雨是影响黄土边坡稳定性的主要原因之一,为了探究不同降雨强度和降雨历时条件下甘肃省泾川县不同坡形黄土边坡的渗流场及稳定性的变化规律,本文基于Midas NX有限元分析软件对研究区3类不同坡形边坡进行渗流及稳定性分析,结果表明:(1)降雨历时越长,临界降雨强度越长,边坡趋于饱和,此时此时边坡安全系数达到最小值。(2)越靠近边坡坡顶,土体孔隙水压力的变化速率和幅度越大。(3)在降雨入渗过程中,边坡表层土体的孔隙水压力在0~2h的变化速率最大,当降雨12h以后,边坡表层土体达到饱和状态,孔隙水压力基本不再发生变化。3类边坡中凹形边坡的孔隙水压力变化速率最大,凸形边坡的变化速率最小。分析得出的泾川县不同坡形边坡的渗流及稳定性变化规律,为后续泾川县地质灾害防控和治理提供了参考依据。

陕北地区传统民居靠崖式砖窑承载力及稳定性评估

为研究陕北地区传统民居靠崖式砖窑的承载能力及稳定性,通过现场检测和调查靠崖式砖窑的残损情况及坍塌区域对整体结构的影响,采用有限元软件ABAQUS对窑洞单体和窑洞-边坡整体进行了承载力和稳定性分析。研究结果表明:靠崖式砖窑较严重残损主要分布在窑腿、拱顶,病害主要表现为窑腿开裂和外闪,拱券开裂、局部松动乃至坍塌;坍塌区域的地基由于应力释放引起上部窑洞部分区域倾斜、开裂;窑洞单体在外荷载作用下变形及应力较小,受地震作用影响较小;窑洞-边坡模型失稳时的强度折减系数为1.15,表明该边坡目前处于稳定状态,在降水较多时存在失稳的风险。

源荷不确定对电压稳定性影响的虚拟仿真实验设计

为促进科教融合,提升学生的实践能力,设计了不确定源荷对电力系统静态电压稳定性影响的虚拟实验教学,开展教学与科研互助的实验教学模式探索。虚拟实验以电压稳定性理论为基础,以小规模电力系统为仿真算例,仿真参数完备,有助于学生对复杂理论知识的理解和对科学问题的探索,了解当前新型电力系统电压稳定性的科技前沿,启发学生从仿真中体会“探索-分析-总结”的学习方法和从事科学研究的过程,培养学生的科学研究兴趣。该实验可作为电压稳定分析理论教学的有益补充。

高应力大巷底鼓机理及其稳定性控制方法

针对余吾煤业1号回风大巷在高应力扰动下出现的巷道底鼓严重问题,综合运用理论分析、数值计算和现场试验相结合的方法,系统研究了高应力大巷底鼓机理及其稳定性控制方法。理论计算结果表明,高应力巷道底板破坏深度达1.35 m,底板滑移面受到的滑动力达3.11 MPa,超过了底板砂质泥岩极限抗拉强度,导致巷道底板发生底鼓。从高应力巷道底鼓控制角度出发,提出了高应力巷道顶底板加强锚索与巷道两帮锚杆联合支护的巷道底鼓控制技术,数值模拟结果表明巷道底鼓量可降低67%,有效控制底鼓的同时,也可为巷道整体稳定提供支撑。通过现场试验,研究提出的巷道底鼓控制方法可使回风大巷顶板下沉值降低37%,底鼓值降低72%,两帮变形量降低53%,有效保证了回风大巷的稳定。研究结果对于指导深部矿井高应力环境下巷道底鼓控制具有重要实践意义。