消力池内双层悬栅层距对消能特性影响研究

基于前期消力池内布置双层悬栅模型试验表明,改变双层悬栅层距对消能效果影响显著,为进一步研究层距改变后悬栅消能规律,给寻找双层悬栅最优布置形式提供依据,通过保持栅条数和栅距等影响因素不变,改变悬栅层距,在q0=21.43L/s和q0=18.57L/s两种单宽流量下进行试验,通过观察消力池内流态,计算下降水深及消能率,着重分析了层距改变对下降水深的影响,试验结果表明:1层距改变对消能率影响不大,对下降水深影响较大;2层距改变时,下降水深先增大后减小,当层距与池深比值m=0.4时,消力池消能效果较好,且比值较大时,下降水深相对于最大值显著减少。

三维点扩散函数层距与图像复原的关系

为研究三维点扩散函数层距与图像复原的关系,对数字共焦光学显微成像系统3D-PSF的构成、3D-PSF不同层距与图像复原效果的关系进行理论分析。通过仿真实验,研究了不同放大倍数的3D-PSF,在不同层距,相同层数和径向大小的情况下与图像复原效果的关系。实验表明:层距小于0.6μm时,放大倍数为40倍,图像在层距为0.5μm处取得最佳复原效果,放大倍数为20倍和10倍时,图像在层距为0.025μm处取得较好的复原效果。研究结果为在细胞切片的采集和三维显微图像复原实际应用中对3D-PSF的层距选取提供了理论依据和选取方法。

近层距薄硬煤层组复采联合布置方案探索

介绍了永安煤业公司东坑仔煤矿对近层距薄硬煤层组联合布置复采的经验。该做法通过优化巷道布置方案,变打"线"为打"点",大大降低了老区复采万吨掘进率及地质找煤风险,对提高矿井储量资源利用及企业经济效益有着积极的作用。可为资源衰减矿井老区复采提供借鉴。

平原水库库底浅层气分布特征及其诱发库底渗漏模式初探

本研究以某平原水库为研究区,基于钻探、浅地层剖面结果并结合理论分析,对浅层气致平原水库库底渗漏问题进行了研究。结果显示浅地层剖面法可有效探测平原水库库底浅层气分布。当前库底浅层气在库心沉积物中多个区域独立分布。气温的变化、近三年地下水位及水库蓄水水位的波动均无法引起研究区内水库的库底浅层气突破库底夯实黏土层。但若地下水上升最大幅度由1.1~1.2 m升高到1.4~1.6 m,或水库蓄水最小水深由3.8~4.1 m降低到0.5~3 m时,当前库底浅层气热点分布区的库底黏土防渗层将存在破坏风险。平原水库库底浅层气分布时空演化及其诱发库底渗漏过程可分四个阶段:建成初期,库底浅层气向库心汇聚阶段;极端事件引发库底气突破库底夯实黏土层致浅层气释放阶段;极端事件结束气体排泄通道/渗漏通道被限制或被关闭阶段;前两个阶段反复多次后库底沉积物饱和,库底渗漏点形成阶段。

基于UFAC应力吸收层的抗反射裂缝性能评价

目的为了解决“白加黑”技术中的反射裂缝问题,针对目前常用的悬浮密实型高弹改性沥青混合料(super flexible asphalt concrete,SFAC)应力吸收层变形量较大、容易造成上部沥青加铺层不利于受力的缺陷,方法提出基于CAVF法和富沥青理念优化设计的骨架密实型UFAC应力吸收层。采用有限元ABAQUS数值模拟方法对“白加黑”路面结构进行受力分析,并通过加速加载试验、冲击韧性试验和劈裂试验对材料与结构的抗反射裂缝性能进行评价。结果重载条件下,UFAC应力吸收层和高弹改性沥青应力吸收层的竖向位移相差5.93×10^(-2)mm,沥青加铺层底部所受竖向压应力σy、最大主应力σ_(max)、最大剪应力τ_(12)分别降低24%,32.3%,27.7%。当路面存在严重脱空或常规脱空情况时,基于UFAC应力吸收层的路面结构比GAC加铺路面结构的抗疲劳开裂性能分别提升48%,36%。与传统的悬浮型砂粒式AC-5应力吸收层相比,UFAC-5应力吸收层的冲击韧性增加60.8%,劈裂抗拉强度提高16.8%。结论基于UFAC应力吸收层的沥青加铺技术,通过增大常规改性沥青膜厚保证必要的疲劳抗拉能力,并采用骨架密实型级配显著提高集料间的嵌挤能力和内摩阻力,减小层间结构变形,可有效减缓沥青加铺层反射裂缝的产生与发展。

热氧老化下叠层轮胎隔震垫动力响应分析

基于前期对叠层轮胎隔震垫(STP)热氧老化下力学性能的研究,建立两层砌体隔震结构和非隔震结构模型,采用非线性时程分析法分析经过0、25、50、75及100 a热氧老化后的STP在实际工况下的隔震性能。结果表明,安装了STP的隔震结构相比于非隔震结构层间剪力降低了44.20%~54.80%,顶层加速度降低了26.90%~36.50%,且经历不同年限热氧老化后STP仍保持着较好的隔震性能;隔震连接处STP滞回曲线饱满,耗能能力稳定,热氧老化后滞回耗能有所上升。用时程分析法计算出隔震结构在STP老化年限50 a内的平均水平减震系数均小于0.5,可满足《建筑隔震设计标准(GB/T 51408—2021)》中上部结构降低1度进行抗震设计的要求,因此建议STP的安全使用年限为50 a。

掺杂单层MoS_(2)电子结构与光催化性质的第一性原理计算

为了提高MoS_(2)的光催化能力,本研究基于第一性原理平面波赝势方法,对Cr、W、Fe、Co、Ni替换单层MoS_(2)晶格中的Mo进行研究.结果表明:W的替换能为正值,Cr、Fe、Co、Ni的替换能为负值.Cr、W掺杂晶格产生畸变主要是杂质原子的共价半径引起的;Fe、Co、Ni掺杂晶格产生畸变主要是掺杂原子的自旋导致的.Cr、W、Fe、Co、Ni掺杂单层MoS_(2)带隙类型没有发生改变,仍然为直接带隙,但禁带宽度变小,吸收带红移,尤其Fe、Co、Ni掺杂,导带下方有杂质能级使费米能级向高能方向移动,可以作为捕获电子陷阱,增加电子密度,减少光激发电子-空穴对的复合,有利于提升光催化能力.

基于无人机多光谱数据和氮素空间分异的玉米冠层氮浓度估算

作物冠层氮素营养的遥感诊断对指导作物精准施氮,提高作物氮效率和产量具有重要意义。本研究针对玉米冠层纵深大影响无人机估算氮浓度精度的问题,基于2022年和2023年不同氮肥运筹处理下田间无人机多光谱数据和氮浓度实测数据,分析玉米冠层氮浓度空间分布特征,并利用随机森林算法确定估算冠层氮浓度的有效叶层。进一步结合随机森林算法和多光谱植被指数构建有效叶层氮浓度估算模型,最终将有效叶层氮浓度转换到冠层尺度实现冠层氮浓度的估算。结果表明:(1)九叶展期和大喇叭口期玉米冠层氮浓度表现为上层叶片>中层叶片>下层叶片,吐丝期和乳熟期表现为中层叶片>上层叶片>下层叶片。(2)各时期估算冠层氮浓度的有效叶层分别为下层、中层、中层和中层。与支持向量回归模型相比,随机森林回归估算冠层氮浓度的精度较高。(3)结合随机森林算法,基于有效叶层氮浓度估算冠层氮浓度的平均RMSE、NRMSE和MAE分别为0.10%、4.41%和0.07%,而直接基于植被指数估算冠层氮浓度的平均RMSE、NRMSE和MAE分别为0.19%、9.00%和0.15%。综上,玉米冠层氮浓度存在空间分异特征,估算冠层氮浓度时考虑基于随机森林和植被指数估算的有效叶层氮浓度能明显提高冠层氮浓度的估算精度。本研究确定的考虑空间分异的冠层氮浓度估算框架可为玉米氮素营养实时诊断提供理论支撑。

多层织物-空气-皮肤热传递模型有限元仿真

为了研究热防护服和皮肤在低辐射热载荷作用下的温度分布规律,进行织物层热分析,利用有限元软件搭建包含外层、防水透气层、隔热层、舒适层的4层织物和皮肤几何模型,并进行整体温度预测。首先根据织物参数,建立单层织物模型,并验证模型可靠性;参照人体真实情况建立皮肤模型,依托于皮肤各层温度分布情况验证模型准确性。最后建立热防护服多层织物-空气层-皮肤整体系统几何模型,研究织物-空气-皮肤的热量传递,预测织物、人体在不同环境温度下的温度情况。认为:模型能够较准确显示不同位置的温度分布,具有一定合理性。

InSe单层中点缺陷的第一性原理研究

InSe是Ⅲ-Ⅵ族化合物中的主要成员,由于其具有优异的电学性能,在太阳能电池、固体电池组等领域受到广泛的关注.光电材料及器件的优良特性由电子结构决定,而Ⅲ-Ⅵ族化合物中的点缺陷对电子结构具有重要的调控,且单层InSe中点缺陷的Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)和Heyd-Scuseria-Ernzerhof(HSE)对比研究尚且缺乏.本文基于密度泛函理论的第一性原理计算,对单层InSe的硒空位、铟空位、溴替代硒、硫替代硒、碲替代硒、镓替代铟、锡替代铟和铊替代铟的缺陷形成能和稳定性进行了研究.结果表明:在缺铟和富铟条件下,硫替代硒和镓替代铟的缺陷形成能低且可以有效的降低体系总能,提高体系的稳定性.溴替代硒具有较小的缺陷形成能,但较大的体系总能表明溴替代硒的缺陷体系不稳定.在缺铟条件下易形成铊替代铟缺陷;在富铟条件下易形成碲替代硒缺陷.上述研究结果有助于理解点缺陷对Ⅲ-Ⅵ族化合物稳定性的影响,同时也为未来实验上设计基于InSe的高效的光电子器件提供理论依据.

扭曲双层石墨烯的层间电导特性研究

扭曲双层石墨烯(TBG)由于具有莫特绝缘和非常规超导等新奇的电学特性,在纳米技术领域存在巨大的应用潜力.本文基于光学衍射物理方法,构建了一个适用于TBG的理论模型,并利用该理论模型研究了TBG的层间电导特性.研究结果较好地解释了TBG层间电导随扭转角变化的实验结果,并阐明了其物理机制.此外,本文还计算了电极参数、隧穿层厚度以及界面势强度等物理因素对层间电导特性的影响.计算结果表明:随着电极化学势的增大,层间电导关于扭转角的变化曲线近似整体向上平移;层间电导随着上层隧穿层厚度的增加而衰减并趋于稳定,而随着下层隧穿层厚度振荡;TBG两层扭转石墨烯的界面势强度越强,则层间电导随扭转角下降得越快.

基于点云语义分割的猕猴桃冠层叶密度测量方法

提出了一种基于LiDAR的猕猴桃果园叶密度测量方法,旨在为猕猴桃果园冠层喷药提供更精确的指导。首先,使用激光雷达扫描10个密度不同的猕猴桃冠层建立点云数据集,利用RandLA-Net神经网络模型并通过6折交叉验证的方法对猕猴桃冠层的树叶、树枝和T型架点云进行语义分割;然后,计算仅包含树叶信息的冠层点云表面积,通过与人工落叶后的实测冠层叶属性(叶面积、叶片数)进行回归分析比较,得到冠层叶点云表面积与真实冠层叶属性的关系;最后,将3 m×3 m的猕猴桃冠层区域划分为400个225 cm^(2)的小网格区域,用以生成冠层叶密度图。结果表明:RandLA-Net网络模型能够有效地对猕猴桃冠层的树枝、树叶与T型架点云进行分割,模型平均总体精度OA达到92%以上,平均交并比mIoU为81.4%,冠层实测叶面积与冠层叶点云表面积的回归分析中获得了较高的相关性R=0.78,回归方程为y=1.491x+8315。对于每个猕猴桃冠层点云数据,通过Alpha-shape算法计算网格区域的冠层体积和预测网格真实叶面积的方法生成冠层叶密度图。所开发的基于点云语义分割的猕猴桃冠层叶密度测量方法,各项指标均符合预期要求,可以为果园冠层喷药提供更精准的指导。

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.

基于背衬层匹配的压电式柔性超声传感器优化

基于聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜的柔性超声传感器具有体积小、质量轻、易于阵列化等优点,但容易受到背部杂波干扰和阻抗不匹配的影响,导致回波信号频率成分复杂且信噪比较低。为有效吸收传感器背部杂波,提升超声波单向辐射的能力,利用钨粉和硅胶设计针对柔性超声传感器的背衬层,在保持传感器整体柔性的同时使传感器的信号电压幅值提高了200%。其次,根据柔性超声传感器的电学特性提出了柔性超声传感器阻抗匹配优化方法,并通过实验获得最佳匹配参数,使传感器的信噪比从2 dB提高到30 dB。优化后的柔性超声传感器具有宽频带、高频率、窄脉冲的优良性能,对不同曲率、不同壁厚的管道试件厚度的测量实验结果表明其可以达到0.01 mm的精度。

降雨诱发国道G326顺层滑坡破坏与运动过程研究

贵州省国道G326松桃县甘龙镇石板村田堡组顺层滑坡是2020年强降雨诱发的滑坡灾害.在对滑坡变形破坏特征调查的基础上,分析了强降雨诱发滑坡滑动破坏的成因.采用物质点法(materialpointmethod,MPM)进行了滑坡运动过程的模拟,揭示了滑坡运动的速度和冲击荷载等变化规律.结果表明:国道G326滑坡是受2020年7月8日的强降雨诱发的中型顺层岩质滑坡,在8日4时的小时降雨量为96.2mm后约3h发生整体滑移破坏;物质点法能够较真实地模拟滑坡的运动、堆积过程,模拟的堆积体形态与滑坡破坏调查情况基本一致;滑坡岩土体的最大滑动速度为27m/s,最大滑动动能为1.8×109J(15s左右),最大冲击力为37.98×106kN,位于距滑坡后缘约230m处.该研究对国道G326沿线类似滑坡灾害的风险防控具有参考价值和工程借鉴意义.

肺栓塞诊断中多层螺旋CT双期动态增强扫描技术的应用研究

目的 分析研究肺栓塞诊断中应用多层螺旋CT双期动态增强扫描技术的应用价值。方法 选取河南省胸科医院2020年2月至2022年6月收治的50例疑似肺栓塞患者,选择SOMATOM Definition Flash双源CT扫描机开展胸部平扫和肺动脉期、肺静脉期双期动态增强CT扫描,分析双期动态增强扫描图像;以综合评定结果为金标准,计算双期动态增强CT扫描检查结果。结果 分析多层螺旋CT双期动态增强扫描图像发现,41例患者诊断为肺栓塞,能精确发现145处栓子,其中13处为左右肺动脉主干,57处为叶动脉,55处为段动脉,18处为亚段动脉,2处为亚亚段动脉。50例患者经综合评估,结果为阳性48例,阴性2例,双期动态增强CT扫描检查结果为阳性46例,阴性4例。双期动态增强CT扫描检查敏感度为95.83%(46/48),特异度为100.00(2/2),准确度为96.00%(48/50)。结论 临床诊断肺栓塞时采用多层螺旋CT双期动态增强扫描技术具有显著的检测和诊断效果,准确性、特异性及敏感度均较高,值得应用。

地下高大空间夏季工况下内部气流组织特性分析——以抽水蓄能电站发电机层为例

地下布置的抽水蓄能水电站具有电站埋深大、洞室群结构复杂、发热量大以及洞室群热湿环境控制十分复杂的特点,这些特点使得水电站地下厂房的热湿环境的设计与调控与地上建筑有较大的区别。其中发电机层作为抽水蓄能电站的重要组成部分,夏季常常受到发电设备间歇性散热的影响,容易形成高温、高湿的环境。为了保障发电机层的设备安全运行和工作人员的健康,需要设计高效的通风、空调系统以从而保证良好的温、湿度环境。

FeCl_(3)-石墨层间化合物的制备及其对聚偏二氟乙烯膜电导率的影响

以FeCl_(3)和鳞片石墨为原料,通过改进熔融盐法制得高导电的FeCl_(3)插层的石墨层间化合物(FeCl_(3)-GICs);将其作为导电填料,以聚偏二氟乙烯(PVDF)为基体,制备了具有各向异性导电的FeCl_(3)-GICs/PVDF复合导电膜。利用多种表征方法对所制备的FeCl_(3)-GICs填料及复合导电膜进行结构分析和性能评测。结果表明,FeCl_(3)-GICs产品层间距从石墨原料的0.335 nm增加至0.94 nm;其粉末电导率从石墨原料的2.86×10^(4) S/m提高到9.09×10^(4) S/m,导电性能提高3倍以上。以FeCl_(3)-GIC为导电填料制备的复合导电膜不仅可以将PVDF膜的水平方向电导率提高10个数量级,且具有电导率分布的各向异性;此外,复合导电薄膜表现出极好的柔性与稳定性,具有良好的应用潜力。

求解单层织物热湿耦合模型正反问题的物理信息神经网络方法

针对织物热湿耦合模型难以解耦和反问题求解时间长的问题,提出了一种求解单层稳态织物热湿耦合传递模型正反问题的物理信息神经网络(Physics-Informed Neural Networks,PINNs)方法。首先,给出了求解单层织物热湿传递方程正问题的PINNs方法,并采用数值实验验证了方法的有效性。其次,提出了基于热湿舒适性的厚度参数决定反问题,并使用PINNs方法进行求解。数值实验结果显示,PINNs方法在求解参数决定反问题时,仅需5 min即可预测出概率函数,相比于微分方程数值求解和粒子群结合方法,求解效率提高了25倍,展现出显著的优越性和应用潜力。

CA19-9、CEA、AFP检测联合128层MSCT对早期食管癌的诊断效果

目的 分析糖链抗原19-9(CA19-9)、癌胚抗原(Carcinoembryonic antigen,CEA)、甲胎蛋白(AFP)检测联合128层多层螺旋(CT(MSCT)对早期食管癌的诊断效果。方法 收集本院2021年6月至2023年10月收治的92例食管癌患者的临床资料(食管癌组)。另同期选取在本院进行健康体检的63例健康体检者作为对照组。观察食管癌大小、形态、密度等CT征象,比较不同人群CA19-9、CEA、AFP水平;并绘制受试者工作特征曲线(ROC),分析MSCT联合CA19-9、CEA、AFP对早期食管癌的诊断价值。结果 食管癌组CA19-9、CEA、AFP水平均明显高于对照组(P<0.05)。食管癌Ⅰ-Ⅱ期患者血清CA19-9、CEA、AFP1水平明显低于Ⅲ-Ⅳ期者(P<0.05)。ROC曲线示,MSCT、CA19-9、CEA、AFP四者联合检测曲线下面积(AUC)、敏感度、特异度分别为0.915、0.965、0.863,均高于各项指标单独检测。结论 CA19-9、CEA、AFP在食管癌中均呈高表达,可能与食管癌发生、发展有关;且上述因子联合MSCT检查可提高早期食管癌诊断价值。