贯通型标准JRC双节理剪切力学及声发射特性研究

节理岩体的抗剪性能是影响工程岩体强度及稳定性的关键因素。基于3D打印技术制作标准JRC节理面模具和固定夹板,采取一体化浇筑方式制备不同节理面间距和不同粗糙度的双节理试样,结合声发射(acousticemission,AE)技术探究不同法向应力条件下粗糙双节理岩体剪切力学特性和破坏演化特征。结果表明:剪切应力-剪切位移曲线形态受节理粗糙度和法向应力共同影响。随JRC和法向应力的增加,剪切应力软化程度加重;法向应力较大时,峰后阶段剪切应力存在多次突降现象,突降值随法向应力的增加而增大。峰值剪切强度出现在双节理间岩石夹层断裂时刻,随JRC和法向应力的增加呈增大趋势,随节理面间距增加呈减小趋势。AE结果表明:岩石夹层断裂时刻AE能量大幅突增,AE能量峰值稍滞后于剪切应力峰值,随法向应力的增加,AE能量峰值和累积AE能量值增大;AE定位点空间上集中于岩石夹层部分,时间上频发于200~600 s内,随节理面间距的增加,AE定位点的集中范围扩大。

基于MATLAB矢量化物质点法的车身防撞梁碰撞分析

基于MATLAB矢量化的物质点法(material point method,MPM)框架,分析车身前防撞梁的碰撞冲击问题。MPM在每一迭代步将物理参数在物质点和背景网格间相互映射,使用MATLAB矢量化框架可以使用户在快速入门的同时保证求解效率,其应力更新采用车身结构材料的弹塑性本构模型。前防撞梁碰撞冲击数值算例结果表明,MPM可以保证求解精度,同时矢量化技术可以大幅提高求解效率。

基于Markov模型的肺结节低剂量螺旋CT筛查卫生经济学评价

目的基于Markov模型评价肺结节低剂量螺旋CT(LDCT)筛查的卫生经济学。方法利用2021年—2023年北京市某三甲医院的肺结节LDCT筛查数据和部分国外临床研究数据,采用成本效用分析方法,通过增量成本效用比(ICUR)确定优势筛查策略;使用R语言获得转移概率参数,利用TreeAge Pro 2011软件构建Markov模型。假设以我国10万名55岁及以上人群为肺结节筛查对象,模拟其疾病发展情况,并通过敏感性分析评价该模型的稳定性。结果成本效用分析显示,该模型经20次循环后,LDCT筛查策略的总成本为3543088618元,相较于不筛查策略的总成本增加了784130651元,额外获得了7996个质量调整生命年(QALY),每获得一个QALY需多花费98059.77元。采用WHO卫生经济学评价标准,LDCT筛查策略的ICUR大于1倍人均国内生产总值(GDP)但小于3倍人均GDP,为优势策略。敏感性分析显示,各变量在其敏感性分析范围内无论如何变化,都不会对ICUR产生较大影响,表明该模型具有较好的稳定性。结论在55岁及以上人群中开展每年一次肺结节LDCT筛查的ICUR小于3倍人均GDP,具有一定的经济学效用,该筛查策略有利于肺癌的“早发现、早诊断、早治疗”。

盾构法隧洞工程的施工进度预警方法

隧洞盾构施工投资金额大,施工难度高,项目管理任务复杂,工期延误会带来巨大经济损失,因此,科学有效的施工进度预警能极大地为隧洞工程节省时间和造价成本.首先根据工程实际情况设立施工进度预警指标和警度标准,并建立了施工进度延误预警模型,通过计算当前的工程施工进度延误程度,判断出未来的影响趋势,并根据延误程度的轻重结合警度预报给出不同的预警信号.进一步采用BIM软件构建该隧洞的三维模型,并对隧洞进行4D施工进度模拟,以不同颜色展示警度差异,可实现施工进度预警的可视化管理.将此模型应用到西霞院灌区工程穿沁隧洞典型盾构施工段中,计算出该隧洞已完工部分的施工进度延误程度以及影响趋势,并通过BIM模型直观显示了预警结果.

采用量子力学方法研究带正电氨基酸分子复合物间非键作用的强度

非键作用是自然界中广泛存在的分子间作用,参与到生命体中最基本的蛋白质与核酸的相互作用等过程。该过程以氨基酸侧链与碱基的相互作用为主,因此准确预测氨基酸侧链与碱基等生物分子的相互作用具有十分重要的科学意义。选用量子力学方法计算了15个含氨基酸侧链的带正电堆积复合物的相互作用能,并与CCSD(T)/CBS方法计算结果进行比较。计算结果表明,SCS-CCSD/CBS方法的均方根偏差为0.06 kcal/mol,线性相关系数为0.999 8;SCS-MI-CCSD/CBS方法的均方根偏差为0.11 kcal/mol,线性相关系数为0.999 9;MP2.5/CBS方法的均方根偏差为0.13 kcal/mol,线性相关系数为0.999 3,验证了上述方法的可靠性。而后进一步使用MP2.5/CBS方法计算精氨酸、组氨酸和赖氨酸侧链与中性分子形成堆积复合物在不同距离下的相互作用能,进而构建并完善了带正电氨基酸分子与中性分子间非键作用强度的标准数据。

B500BD13mm带肋钢筋四线切分轧制生产工艺开发

介绍了石横特钢棒材厂英标B500BD13mm热轧带肋钢筋四切分轧制生产工艺的设计。针对顶出口、切分刀粘铁、力学性能不稳定以及成品尺寸不符合标准问题,分别从提高轧机刚性、优化导卫结构、提高温度工艺控制精度和优化孔型、调整机架间张力的措施着手,实现了热轧带肋钢筋四切分的稳定轧制,最终形成工业化批量生产,年创效360万元,产品质量满足用户需求。

恒定法向刚度边界下含陶粒砂砂岩裂隙剪切力学特性研究

含支撑剂砂岩裂隙的剪切行为对致密气开采具有重要影响。通过开展不同边界条件下两种粗糙砂岩剪切试验,探究法向应力(1~6 MPa),法向刚度(0~5 GPa/m),初始法向应力(2~6 MPa),支撑剂尺寸(16/30目,20/40目,30/50目)对含陶粒砂砂岩裂隙剪切特性的影响。结果表明:加入陶粒砂后,裂隙面的峰值摩擦角减小,剪切刚度及峰值剪应力降低,并且剪缩量增加,剪胀量减小;随着法向应力的增加,剪切强度提高。在恒定法向刚度(CNS)边界下,随着法向刚度的增加,残余剪应力提高,但峰值剪应力、最终剪胀量和表观摩擦角降低。随着初始法向应力增加,峰值剪应力、残余剪应力及剪切刚度均提高,且变化幅度高于法向刚度的影响;初始法向应力的增加抑制了裂隙面的剪胀,提高了裂隙面的表观摩擦角。随着陶粒砂尺寸的减小,剪切强度提高,剪胀位移增加。

天然气水合物降压开采沉积物压缩效应数值模拟研究

深海天然气水合物降压开采过程中,沉积物的压缩会改变储层的物理力学特性,进而对天然气的开采效果产生显著影响.为揭示沉积物压缩效应下井周围储层物理力学特性演化规律,本文建立了考虑沉积物压缩效应的理论模型,通过COMSOL模拟研究了不同初始固有渗透率、初始水合物饱和度和井底压力条件下的降压开采中生产井周围储层的物理力学特性演化规律以及开采效果.结果表明:受沉积物压缩的影响,水合物分解区的渗透率随着与井筒距离的增加先增加后减少;产气与产水速率由零立即上升至峰值,然后迅速下降,并且考虑沉积物压缩时的产气与产水速率比不考虑时低;在水合物完全分解区,渗透率的大小与有效应力成负相关关系,未分解区渗透率的大小与水合物饱和度成负相关关系;井底压力越小,有效应力越大,生产井周围储层的渗透率下降越明显;初始水合物饱和度对产气与产水的影响存在拐点,饱和度拐点位于0.25与0.35之间,高水合物饱和度并不代表储层开采效果好,产气速率的高低还与储层的渗透率有关,高水合物饱和度储层的渗透率较低,产气速率较低;储层初始固有渗透率较高时显著促进了开采效果,但储层变形量较大增加了储层的不稳定性.

强透水地层基坑降水对渗透变形和沉降安全的影响分析

为解决二元结构强透水地层基坑降水可能引发的渗透变形和地面沉降问题,以西霞院水利枢纽输水及灌区工程渠首倒虹吸段开挖基坑降水工程为研究对象,开展现场微水振荡试验和室内试验,根据勘察资料和试验结果获取研究区的水文地质参数。提出以明渠排水为主、明渠排水与防渗帷幕相结合的两种降水方案并进行基于GMS的Drain数据包数值模拟,验算不同方案下基坑渗透变形情况,同时对西北侧邻近的西霞院水利枢纽堤坝沉降安全进行分析。结果表明:两种降水方案均不会引发渗透变形和地面沉降破坏,其中明渠排水与防渗帷幕相结合的方案更适用于渗透性强、与河流水力联系密切的二元结构地层基坑降水。

基于深度强化学习的人机协作组装任务分配

为适应人机协作组装任务分配日趋复杂的任务结构和高维的任务状态空间,提出了一种基于深度强化学习的人机协作组装任务分配方法。首先,将人机协作组装任务分配形式化为强化学习问题,设计了4通道帧图进行任务分配环境状态的表示,并构建了通用化的组装闯关游戏模拟环境。其次,为解决深度Q网络(DQN)算法频繁的情节重启导致探索效率低下的问题,提出了存档机制及其改进算法Archive DDQN(Double DQN),并介绍了利用该算法与模拟环境交互以进行人机协作组装任务分配的流程方法。最后,通过2种不同难度的组装模拟环境进行对比实验,验证了所提出方法的有效性。

基于ADC图的三维卷积神经网络模型在判断直肠癌T分期的应用

目的利用三维卷积神经网络与磁共振弥散加权成像(DWI)序列的ADC图对直肠癌患者肿瘤T分期进行分类判断,提高分期准确度。方法回顾性分析183例直肠癌病例,其中训练集160例,测试集23例(T1/T2期13例,T3/T4期10例)。训练集图像采用水平、垂直翻转等方式进行4倍扩充。基于三维卷积神经网络进行训练,采用十折交叉验证方法降低模型过拟合程度。根据测试结果数据绘制受试者工作特征(ROC)曲线,并计算曲线下面积(AUC),分析卷积网络模型的准确性与可靠性。结果测试集测试结果显示,卷积网络模型判断肿瘤T分期的准确率为82.6%,ROC曲线的AUC为0.850,敏感度和特异度分别为84.6%和80.0%。结论基于卷积神经网络模型与ADC图自动判断直肠癌肿瘤T分期相比人工分期提高了准确性与效率。

青海当江公元1738年M6(1/2)(?)地震同震变形特征再研究

公元1738年发生在青海玉树西北当江地区的一次强烈地震造成人员死亡约260余人。但受高海拔缺氧与交通不便等条件所限,对其同震变形特征研究尚存争议,属于历史疑难地震。此前的地震目录将本次历史地震的宏观震中定在玉树附近,震级估算为6(1/2)级。本次研究根据卫星影像解译与野外地质调查,发现该次地震在甘孜-玉树断裂带当江段形成了明显的长约120 km的同震地表破裂带,最大水平同震位移为3.6±0.1 m。破裂带沿线发育了一系列左旋断错、河流阶地断错及断层陡坎等地貌特征。通过震例类比和同震地表破裂长度与最大同震位移经验公式综合分析,估算此次地震震级可达M 7(1/2)级。讨论认为当江段1738年地震的离逝时间已接近其强震复发周期,当江断裂与玉树断裂之间存在明显的破裂空区,其大震活动潜势不容低估。

基于长短期记忆神经网络与注意力机制的智能汽车分车型跟驰模型

考虑到跟驰车流中前车车型对智能汽车跟车行为的影响,采用长短期记忆(Long Short Term Memory,LSTM)神经网络,基于NGSIM数据集,通过One-Hot方法编码车型特征,并引入注意力机制(Attention Mechanism)生成输入特征的注意力权重,训练并建立了一种可根据前车车型产生不同跟驰行为的智能车辆跟驰模型(Identifiable Vehicle Type Car-Following Model,IVT-CF)。在不同前车车型的跟车场景中仿真发现,IVT-CF模型仿真车辆的速度和位移的均方误差(Mean Square Error,MSE)比不分车型的LSTM模型分别降低了23.8%、31.7%,比IDM模型分别降低了15.8%、18.7%,仿真精度更高。在混入大型车辆的车队跟驰场景仿真中发现,交通流速度和车头间距的收敛时间为92 s,该模型能较快收敛,具有较好的稳定性和抗干扰能力。

经肌间沟弧形切口术治疗高位肛周脓肿效果分析

目的探讨经肌间沟弧形切口术治疗高位肛周脓肿的临床效果。方法选取医院2021年1月至2023年1月收治的高位肛周脓肿患者200例,根据治疗方法的不同分为对照组与观察组,各100例。对照组患者采取放射状切口手术,观察组患者实施肌间沟弧形切口术。结果观察组治疗总有效率为95.00%,显著高于对照组的83.00%(P<0.05);干预后,观察组Wexner肛门失禁评分、视觉模拟量表(VAS)评分显著低于对照组(P<0.05);观察组患者术中出血量、创面愈合时间、感染控制时间、住院时间均显著短于对照组(P<0.05);观察组肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)和C反应蛋白(CRP)均显著低于对照组(P<0.05);观察组患者直肠静息压、肛管静息压显著低于对照组(P<0.05);观察组的并发症发生率为5.00%,显著低于对照组的13.00%(P<0.05)。结论经肌间沟弧形切口术有助于改善高位肛周脓肿患者肛门功能,减轻疼痛,且能改善炎性反应,减少并发症的发生。

鞘内注射万古霉素治疗脑出血患者术后颅内感染的临床价值探讨

目的探讨鞘内注射万古霉素治疗脑出血患者术后颅内感染的临床价值。方法选取2022年1—12月在广东三九脑科医院治疗的78例脑出血后颅内感染患者为研究对象,按抽签法分为对照组和研究组,每组39例。对照组患者进行静脉注射万古霉素治疗,研究组进行鞘内注射万古霉素治疗。记录两组患者在治疗后的各项身体指标。结果研究组患者的各项生存质量得分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组患者的总有效治疗时间(6.24±2.51)d明显短于对照组(10.72±3.73)d,差异有统计学意义(t=5.458,P<0.05)。研究组患者不良反应发生率明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组患者脑脊液中表皮葡萄球菌、屎肠球菌和鲍曼不动杆菌总感染率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组患者治愈率明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论鞘内注射万古霉素治疗脑出血患者术后颅内感染能降低患者的不良反应发生情况,提高临床疗效,具有显著的临床价值。

分析三联、四联药物方案治疗胃溃疡的临床效果

目的探讨胃溃疡患者选择四联药物治疗后的临床效果。方法选取2022年1月—2023年8月广东药科大学附属第一医院收治的76例胃溃疡患者为研究对象,依据投掷硬币法分组,参照组(38例)选择三联药物治疗,研究组(38例)选择四联药物治疗,比较两组治疗总有效率、胃灼痛评分、胃溃疡面积、上腹疼痛评分、临床症状改善时间。结果研究组治疗总有效率为97.37%,明显高于参照组,差异有统计学意义(χ2=6.176,P<0.05)。治疗后,研究组胃灼痛评分、胃溃疡面积、上腹疼痛评分、临床症状改善时间均低于参照组,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论同三联药物比较,胃溃疡患者接受四联药物治疗,可显著提升临床效果,有效改善疾病症状,可促进胃溃疡患者的良好预后。

重构电阻率曲线识别水淹层的方法及应用

测井解释评价水淹层时,由于原生地层水与注入水混合后性质多变,混合地层水电阻率变化没有普遍规律可循。利用神经网络能够准确模拟输入与输出之间复杂非线性关系的特点。重构油层水淹前的电阻率,利用重构电阻率曲线与实测电阻率的差异,表征注入水对电阻率曲线的影响。根据注入水性质,利用水淹前、后电阻率的变化量定性表征流体性质的变化,利用水淹指数对水淹层进行分级评价,能够准确识别水淹层,在实际生产中应用效果好。

剪切载荷作用下岩体结构面动态接触特征数值模拟

准确认识岩体结构面的动态接触特征是评价和预测结构面剪切行为的基础。首先,通过FISH语言修正了FLAC^(3D)软件自带的INTERFACE本构模型,使其能够准确表达粗糙结构面在剪切过程中的力学行为;然后,采用数值模拟和室内试验相结合的方法对剪切过程中结构面接触和受力的分布及其演化规律进行了研究,分析了法向应力和结构面粗糙度系数(JRC)对接触特征的影响规律;最后,研究了结构面表面形貌-接触特征-剪切应力3者间的关系,揭示了结构面剪切应力演化机理。结果表明:FLAC^(3D)自带INTERFACE模型无法很好地模拟结构面峰后剪切行为,是由于结构面凸起未啃断导致黏聚力和法向应力偏大,通过对INTERFACE破坏单元的黏聚力和法向刚度进行修正可很好地模拟结构面的损伤破坏行为。随着剪切位移增大,结构面的接触面积逐渐减小,但最大渗透深度却不断增加;随着法向应力的增大,结构面的接触面积和渗透深度都增大;随着JRC的增大,结构面的接触面积减小,最大渗透深度增大。剪切过程中结构面接触面积逐渐减小,结构面剪切应力集中现象越来越显著,当INTERFACE单元达到最大剪切应力后,最大剪应力分布范围增大;随着法向应力增大,结构面剪切应力分布范围和高剪切应力的分布范围都增大;随着JRC增大,结构面接触面积减小,但高剪切应力的分布范围显著增大。临界视倾角是判断结构面接触面积的重要参数,其随着结构面剪切位移的增大而增大,但增加速度逐渐变缓,呈幂函数关系;临界视倾角随着法向应力的增大而减小,随着JRC的增大而增大。结构面的剪切应力与接触面积有较强的相关性,不同剪切位移阶段的结构面接触面积比下降速率不同,弹性阶段下降最快,位移-软化阶段次之,残余阶段下降最慢。

夏垫断裂大胡庄探槽古地震事件分析

夏垫断裂是北京平原区内1条极为重要的隐伏活动断裂,同时也是1679年三河—平谷MS8.0地震的发震断层。为获取该断裂完整的古地震序列,主要开展了2方面工作:(1)以大胡庄探槽原始资料为基础,重新对探槽进行了解译,共识别出3个埋藏古土壤,6个崩积楔和1次砂土液化现象;(2)结合该断裂其它部位探槽揭示的古地震事件,通过对比各探槽标志性地层,建立不同探槽中古地震事件在同一时间轴上的联系,得到夏垫断裂完整的古地震序列。结果表明:距今31 ka以来,夏垫断裂共发生过11次古地震事件,古地震平均复发间隔约为2.8ka,但距今25~15 ka存在1个古地震丛集期,丛集期内共发生5次强震,平均复发间隔约为2.0 ka,反映出夏垫断裂活动性存在阶段性的差异。

鄂尔多斯盆地华庆地区长8段油藏高电阻率水层识别方法

鄂尔多斯盆地华庆地区长8段油藏为典型的低孔、低渗油藏,储层物性差、填隙物含量高,普遍发育高电阻率水层,测井解释符合率低,流体性质判识困难。对华庆地区长8段高电阻率水层成因进行分析,结果表明:区域内绿泥石膜含量偏高,绿泥石膜吸附沥青质形成的沥青质油膜卡断孔隙,使导电路径复杂,形成"油包水"现象,并伴随区域内的低矿化度地层水,最终导致水层电阻率升高。高电阻率水层的测井响应特征为电阻率曲线高值、形态呈"凹形",物性较高值(渗透率大于1m D、孔隙度大于15%);油层的测井响应特征为电阻率曲线高值、形态呈"凸形",物性低值(渗透率小于1m D、孔隙度小于15%)。根据高电阻率水层的测井曲线响应特征、岩石物理特征和成因机理,分别构建区分曲线形态图版法、绿泥石膜含量—电阻率交会图法、电阻率—孔隙度相关性分析法。建立的识别方法解决了华庆地区长8段油藏高电阻率水层识别难题,各方法的测井解释符合率均提高到80%以上。