盾构施工诱发临近桥梁安全风险评价

针对地铁盾构施工诱发临近桥梁安全风险评估结果不完善、存在失真等问题,提出一种基于变权可拓云模型的盾构施工诱发临近桥梁安全风险评价方法。首先,结合以往研究基础和实际工程经验,建立盾构施工诱发临近桥梁安全事故机理模型,进而确定孕险环境、致险因子和承险体3个1级指标,其中包括有岩土层物理性能参数、隧道工程条件、盾构施工条件、盾构施工参数、施工管理风险、桥梁现状及桥梁自身条件7个2级指标和内摩擦角、弹性模量等27个3级指标为依据建立盾构施工诱发临近桥梁安全风险评价指标体系。其次,通过改进CRITIC客观赋权法获取评价指标权重,并采用变权可拓云模型构建盾构施工诱发临近桥梁安全风险评价模型,其中引入变权理论得到使评价结果更加科学合理的变化权重。最后,对某市轨道交通1号线一期工程Ⅱ标段沿线桥梁进行实例分析。研究结果表明,4座盾构施工临近桥梁安全风险等级分别为Ⅲ、Ⅱ、Ⅱ、Ⅰ级。其中,该施工场地各项土体指标、隧道覆跨比、隧道埋深、隧道直径及桥桩与隧道的相对位置等指标风险较大,即该段隧道盾构施工时对于桥梁自身情况及其施工场地环境需要重点监测,并严格做好周围土体加固等各项技术措施。研究结果可为盾构施工诱发临近桥梁安全风险防控提供科学有效的参考依据。

全球空间安全治理视域下临近空间飞行监管研究

临近空间作为全球一体化的重要连接点,是实现长期驻空侦察、全球精准打击的军事战略高点。受空天划界论争的影响,临近空间飞行的监管规则仍依附于国内立法,在国际层面尚未实现有效规制和协调。在临近空间法律地位不清、监管主体不明、监管客体不定、监管内容复杂、飞行活动存有争议的情况下,现有国际航空航天法律制度已无法满足调整此类新型利益关系的实践需要。构建针对性的监管制度不仅是行业有序发展的基础,也是确保地面国国防安全和临近空间资源有序开发利用的重要保障。在国内立法层面,中国可参鉴《临近空间管制公约(草案)》的相关条款,积极推进临近空间融入航空法或航天法的制度设计,或制定单行的临近空间法,以国内立法引领国际立法;在国际立法层面,应以国际民用航空组织为主导,通过修订《国际民用航空公约》(又称《芝加哥公约》)相关附件或增设临近空间飞行的新附件标准,推进国际统一规则的构建。

气体引射对临近空间升力体飞行器气动力热影响

针对临近空间高速飞行器的降热减阻需求,采用三维数值模拟手段研究了临近空间典型升力体飞行器气动力/热特性,分析了壁面气体质量引射对气动力/热特性的影响规律和作用机理。结果表明:壁面质量引射会略微增大激波脱体距离,对激波层和速度边界层有增厚作用,降低了边界层内的速度梯度,使得表面剪切力减小,从而具有较好的减阻效果。对于典型的升力体构型,在高度为60~70 km时,壁面质量引射减阻效率均不低于47.5%;在高度为80 km时,壁面质量引射减阻效率不低于10.2%;且壁面质量引射减阻效果随攻角增大而增强,随飞行高度升高而减弱。同时,壁面引射排出的低温气体对飞行器具有隔热保护作用,因此壁面质量引射能显著降低迎风面的热流,具有较好的降热效果。

骨质疏松性椎体压缩骨折术后临近椎体再发骨折的危险因素分析

目的:分析骨质疏松性椎体压缩骨折(osteoporotic vertebral compression fracture OVCF)经皮椎体成形术(percutaneous vertebroplasty,PVP)或经皮椎体后凸成形术(percutaneous kyphoplasty,PKP)治疗后临近椎体再发骨折(adjacentvertebral compression fracture,AVCF)的相关危险因素。方法:回顾性分析2018年4月至2020年2月郑州市第一人民医院脊柱外科行PVP或PKP手术治疗的148例OVCF患者的临床资料,根据术后有无临近椎体再骨折分成AVCF组(27例)和非AVCF组(121例)。记录患者的年龄、性别、初始骨折椎体数量、初始骨折部位(T10-L2、非T10-L2)、体重指数(BMI)、手术方式(PVP、PKP)、术前腰1椎体CT值、术后伤椎高度恢复率。采用Logistic回归分析确定潜在危险因素。结果:所有患者随访6~18mon,平均10 mon。148例中共发现AVCF 27例(18.2%)。两组患者在性别、年龄、初次骨折椎体数、初次骨折部位、手术方式及BMI方面差异均无统计学意义(P>0.05)。AVCF组腰1椎体CT值明显低于非AVCF组(P<0.05),而AVCF组伤椎高度恢复率明显高于非AVCF组(P<0.05)。单因素分析结果显示:腰1椎体CT值与伤椎高度恢复率与OVCF术后AVCF明显相关(P<0.05);多因素分析结果显示:腰1椎体CT值≤80 HU及伤椎高度恢复率是导致OVCF术后AVCF的独立危险因素。结论:腰1椎体CT值伤椎高度恢复率是OVCF患者PVP或PKP术后AVCF的危险因素。

临近空间星敏感器观星能力研究

临近空间飞行器对星敏感器需求日益增加,与空间应用环境相比,临近空间包含大气消光、天空背景光、高速、高温和高动态等影响星敏感器观星能力的新环境.对影响临近空间星敏感器观星能力的因素进行逐级分解,得出视场、灵敏度、星点信噪比和图像处理算法等因素对观星能力的影响机理,并针对信噪比与环境因素和设计因素的关系进行量化分析,在此基础上提出临近空间星敏感器整机参数设计方法.针对特定需求开展原理样机的设计与试验验证,试验数据验证了原理样机能够满足应用需求.

基于随机临近嵌入和逻辑回归的滚动轴承可靠性评估

提出了一种基于随机临近嵌入与逻辑回归模型相结合的滚动轴承运行可靠度评估方法,该方法可以解决滚动轴承运行过程中存在的可靠度问题。首先,对振动信号进行特征提取,构成特征参数集;其次,使用随机临近嵌入降维算法对特征参数集降维,构成低维特征向量集;再次,引用小波去噪法对特征向量集进行降噪处理;最后,将降噪后的数据带入逻辑回归模型中评估滚动轴承的可靠性,并由西安交通大学滚动轴承振动信号数据集证明了该方法的有效性。

冲击地压煤层矿井间临近工作面相互采动影响分析

为了对冲击地压煤层矿井间临近工作面相互采动影响进行分析,以义桥煤矿3309工作面和唐阳煤矿432工作面为研究背景,采用数值模拟的研究方法,从巷道侧垂直应力和覆岩垂直位移两个方面研究了两工作面相互采动的影响。当两工作面开采时,3309工作面运输顺槽侧的应力增大了26.0%~28.0%,顶板位移增大了7.3%~10.1%,432工作面运输顺槽侧的应力增大了31.8%~48.8%,顶板位移增大了12.8%~19.2%。通过上述分析可以得出冲击地压煤层矿井间临近工作面相互采动时,对工作面应力集中分布及顶板运移规律均具有明显的影响。并在采取相应卸压措施的基础上,提出3条关于影响较大区域防冲补强措施的建议,以降低两工作面相互采动影响,确保工作面安全生产。

基于时空图卷积的强对流降水临近预报研究

降水临近预报对于强对流天气的预报具有重要的支撑作用。气象业务中主要采用雷达回波外推方法解决此问题。然而,现有方法通常缺乏从序列雷达数据中有效学习的能力,导致预测精度不佳。为了解决这一问题,本文提出了一种改进的时空图卷积模型ASTGCN(A Spatio-Temporal Graph Convolution Neural Network)用于强对流降水的临近预报。利用时空图卷积网络,有效地捕获相邻雷达帧之间的时间依赖性。此外,利用注意力机制和自动编码器来增强模型捕获时空相关性的能力。结果表明,该模型可以从数据中发现隐藏的图结构,从而捕获隐藏的空间关系。与现有模型(Transformer)相比,该模型的临界成功指数(CSI)提高了28%,表明其在强对流降水临近预报方面具有优越的性能。

显微镜下ACDF与ACCF治疗脊髓型颈椎病的临床疗效及临近节段退变情况分析

研究显微镜下ACDF与ACCF治疗脊髓型颈椎病,患者的实际临床疗效、临近节段产生的退变情况。方法 我院2020年1月-2022年1月,抽取接受临床治疗56例脊髓型颈椎病患者,将全部患者细致分为对照组与观察组两个组别,确保人数均为28例。对照组手术方式为中颈前路椎体次全切除减压融合术(ACCF),观察组采用颈前路椎间盘切除减压融合术(ACDF)。对如下几项指标变化结果进行分析与比较:炎症指标、疼痛评分、手术时间、术中出血量、颈椎功能、不良反应发生情况。结果 术后,观察组患者的疼痛程度得到了有效改善(p<0.05)。观察组手术时间更短、术中出血量较少(p<0.05)。结论 在对脊髓型颈椎病患者的临床治疗干预进程中,核心治疗方案就是颈前路椎间盘切除减压融合术进行治疗,不仅有助于提高治疗安全性,还可以缩短患者的各项身体机能恢复速度。另外,在改善其血清炎症因子的同时,使得患者的疼痛程度得到显著改善,并且有效避免多方面不良风险事件发生,建议进行临床应用与大范围推广。

临近车辆对LNG槽车泄漏扩散规律的影响研究

为降低LNG槽车行驶过程中发生泄漏对临近车辆造成爆炸威胁的可能性,通过CFD数值模拟,研究LNG泄漏在临近车辆周围的浓度分布特征,研究车辆间距等因素对LNG泄漏扩散过程的影响规律。研究表明:在风速2m/s,泄漏孔径0.1m,LNG泄漏口下风向10、20、30m处,空间内甲烷气云的流动状态和浓度分布趋势基本保持不变,泄漏口轴心处甲烷气体流速最高并向周围依次递减;临近车辆的阻挡作用使得高浓度甲烷气云积聚于车头处,随着临近车辆间距的增加,其后方出现回流,流场分布形态更加紊乱,易出现甲烷气云积聚现象;LNG槽车与临近车辆间距为30m且泄漏10s内,临近车辆周围的甲烷气云浓度低于爆炸下限,建议后方车辆宜与LNG槽车保持30m以上的安全距离。

临近空间太阳能飞行器着陆状态阵风响应

对临近空间太阳能飞行器着陆状态时的阵风响应问题开展了数值模拟研究。针对该类飞行器质量轻、柔性大、降落时速度低的特点,基于CFD/CSD松耦合分析法,利用网格速度法引入阵风载荷。以1-cos阵风模型为基础,探讨了飞行器着陆状态遭遇二维阵风载荷时,其翼尖位移、扭转角、翼根所受结构整体弯矩以及升力系数的变化特性;并将二维阵风响应结果与一维阵风响应结果进行对比;获得了临近空间太阳能飞行器着陆时,二维阵风沿飞行器翼展方向的变化对其结构和气动性能的影响规律。

临近空间紫外辐射环境及影响因素研究

临近空间的紫外辐射对天体生物学、飞行器材料等产生重要影响,为加深对其的认知,基于OH与O3的光化学关系改变紫外辐射强度的原理,利用戈达德地球观测系统—化学模型对中国区域临近空间OH与O3浓度的时空变化特性进行分析。根据OH和O3浓度的变化,利用对流层紫外和可见光辐射传输模型对紫外B波段辐射进行模拟计算,揭示了高度在22~42 km之间的辐照度在3.43~16.15 W·m^(-2)之间;华北区域、华中和华南区域以及南海区域等的辐照度呈现出双峰和振荡相结合的特征,辐照度极值出现的月份在各区域并不一致;受O3吸收作用影响,辐照度的年较差最大值2.29 W·m^(-2)出现在华北区域的32 km高度处,最小值0.53 W·m^(-2)为南海区域的42 km高度处;辐照度变化最为剧烈的情况均出现在22 km高度处,可达2.42%~32.79%。结果表明在不同条件下紫外辐射对天体生物、飞行器材料等的影响与作用程度存在很大差异,在开展相关的研究时须具有针对性。

临近空间竞争格局与应对策略

临近空间是空气空间和外层空间之间的过渡区域,其独特的战略价值和广阔的应用前景引起各国竞相发展。本文阐述了临近空间的特点及国际社会对临近空间划分界定的主张,重点分析了美国、欧盟、俄罗斯等主要国家和地区临近空间领域的发展态势及其竞争力,剖析了我国临近空间发展面临的风险和挑战,包括国家安全风险、飞行安全风险、技术迟滞风险、技术突袭风险,飞行器技术挑战、经济可持续挑战、政策法规挑战等,并提出了我国在临近空间领域应对国际竞争、全面发展的对策建议。研究建议,加强临近空间防御技术研究、加快制定飞行安全标准规定、破解飞行器研发应用卡滞点、加大颠覆性创新技术攻关应用等,力争我国在全球临近空间发展中处于有利地位。

临近空间发展现状、问题及对策研究

临近空间是维护国家安全的战略高地,是新域新质作战力量的重要载体,是国际合作与竞争的新空域。本文通过系统分析临近空间的突出地位与重要意义,研判了全球临近空间发展的新形势,总结了我国临近空间发展的现状和存在的问题,提出了加快推进我国临近空间发展的措施建议。研究认为,目前全球临近空间技术发展迅速,世界各国临近空间管理探索不断创新,全球临近空间治理加速推进;我国在临近空间发展水平从技术实力、应用实力和保障实力等方面都居于世界领先地位,但还面临一些风险挑战。研究建议,从临近空间发展战略、临近空间关键技术发展与管理、临近空间应用技术与工程创新、临近空间法治保障、临近空间风险应对、临近空间国际治理、临近空间实验室体系建设与人才培养等多方面协同发力,全面提升我国临近空间的综合竞争力和影响力。

基于双向Transformer的降水临近预报模型

精准的降水临近预报对日常生活至关重要,但现行预报模型的准确度有待进一步提升。为此,提出一种新的预报模型BTPN。该模型引入双向Transformer,从时空序列的正逆方向提取特征,捕获关键信息,减少时空特征丢失;使用卷积Transformer模块结合卷积的局部编码和Transformer的全局编码特性,强化时空信息提取和关联性,缓解时空长时序信息丢失问题;结合细节提取模块,有助于减少局部细节的损失,并缓解高值区域消散问题。在HKO-7数据集上的评估显示,BTPN模型在MAE、SSIM及CSI指标上超越了其他先进模型,并在大面积降水和台风极端天气情境中显示出优异的预测能力。实验表明BTPN模型具备更高的预报精确性,具备较好的应用前景。

临近空间大气风场温度场卫星遥感技术研究综述

研究临近空间的风场和温度场对大气圈层之间的动量及能量传输、大气成分的输运以及大气环流的非线性突变有重要的科学意义,然而此区域的大气风温数据稀缺是国际亟待解决的难题之一。卫星遥感技术是获取大气风温信息的重要手段,然而受工程难度的限制,目前国际上针对临近空间风温遥感的卫星载荷十分有限。首先,概述了国际上具有代表性的大气风温卫星遥感载荷的发展现状。然后,系统性地综述了针对临近空间区域的近红外、长波红外和中波红外三类典型的风温遥感技术的研究进展;包括各观测目标源的光谱特性、载荷仪器的研制进展、以及风温探测能力;并讨论了各技术方案的优劣性。最后,对多种技术方案进行了对比汇总,为后续临近空间探测技术提供了参考和启示。展望未来临近空间星载风温遥感技术的发展趋势,着眼于风温遥感载荷的空间覆盖能力、时间连续性及探测精度、同时讨论载荷研制的工程难度,为临近空间风温遥感卫星研发和应用提供有效思路。

地铁基坑临近建(构)筑物咬合桩方案的优化

针对南方地铁临近建(构)筑物的软土基坑咬合桩方案,对比并定量、定性简析软土基坑未设与设咬合桩支撑格构柱的变形特征、机理及基坑周围软土滞后蠕变的时间间隔,并建议优化措施,设咬合桩支撑格构柱是防止建(构)筑物受损的关键,否则钢支撑水平轴力较难持续增大,以供岩土同行在今后的南方软土基坑设计和施工参考。

临近空间无人机液氢供能系统技术分析

对于临近空间无人机而言,高效的能源动力形式是支撑其实现长航时飞行的关键。经对比,本文认为“机载液氢+氢燃料电池”的供能方案符合无人机长航时和大载荷的发展趋势。针对该方案,综述了供氢工艺流程、机载液氢储罐、氢燃料电池的空气供应流程及水/热管理的技术现状,对供氢子系统中的氢输送方式、液氢储罐结构及材料,以及氢燃料电池子系统中空压机吸气性能、电池散热性能受到高空低压环境的影响开展了技术分析和总结,并对相关技术的发展方向进行了展望,可为后续研究提供一定参考。

基于山区大气电场演变特征与雷电定位数据的雷电临近预警方法

由于高原山区雷暴活动具有尺度小、离散性强的特点,实现山区重点资源区域的雷电灾害准确预警存在较大困难。考虑到雷暴时空演变与地面大气电场特征的关联关系,提出了一种基于大气电场监测数据与实时雷电定位信息的山区雷电临近预警方法。通过分析典型高原山区不同雷暴发展情况下的大气电场演化特性,发现山区大气电场可作为雷电定位数据的补充源,充分表征雷云剧烈放电和雷暴临近发展的特征信息。在预警过程中,首先将大气电场形态学梯度提取的快速抖动、暂态突变特征与时空匹配的地闪活动特征输入堆叠稀疏自编码器网络模型,判断监测区域附近是否出现雷云放电迹象,再利用雷暴距离变化或者电场波形变化判断雷电活动的临近趋势,最后综合两者的结果完成半径15km监测区域的雷电活动短时预警。在2023年云南山区雷雨季节的雷暴算例分析中,通过双源数据共同提取的山区雷暴活动预警特征的有效识别,可以实现预警准确率为90%,约44%的警报提前时间不小于30 min。

临近空间电子设备低温启动与加热方案设计

从临近空间电子设备低温启动的实际需要出发,基于半导体低温物理学基础理论,分析了常见半导体器件在-80℃低温下的物理特性和电学特性,设计了一种-80℃低温启动与加热方案,讨论了保证-80℃低温启动设计裕量的方法,以及采用尽可能少的元件构成完整温度闭环控制系统的设计方法。