小天体附着形貌特征快速优选

针对小天体附着过程中形貌特征复杂且数量众多,导致在线特征选取时特征组合数量多、计算量大、计算效率低等问题,提出了一种在线形貌特征快速选取方法。利用多类型特征快速评价指标结合搜索区域,建立了单帧图像特征快速优选的方法。同时,考虑到小天体附着过程中在线特征选取采样间隔短、帧间图像重合度高、特征继承概率高的特点,提出了帧间图像特征继承优选方法。仿真实验表明单帧图像搜索区域和帧间图像特征继承的设计,降低了特征组合数量,提升了计算效率,提高了在线特征选取速度。

岩体形貌特征对渗流特性的影响研究

为了研究岩体裂隙面形貌特征与渗流特性的关系,通过巴西劈裂法制样,并从X、Y两个方向各提取11条剖面线,得出侧向应力与综合分型维数对渗透性能的影响,并剔除考虑形貌特征的渗流计算公式,得到以下结论:X、Y方向剖面线差异较大,X方向与Y方向最大值与最小值相差分别为33%和54%,同一方向和不同方向得到分形维数有很大差别;当侧向应力相同的情况下,综合分型维数逐渐增大时,等效水力开度逐渐减小。侧向应力较小时,等效水力开度降低幅度较大;在渗透水压相同的情况下,当侧向应力逐渐增大时,渗透系数随之减小。侧向应力对渗透特性影响较大,侧向应力大于3.5MPa时,渗透系数变化趋势较小;在侧向应力相同条件下,综合分型维数逐渐增大时,渗透系数逐渐变大,当侧向应力较大时,渗透系数变化幅度较小;对综合分型维数和渗透系数关系拟合,并通过试验验证拟合度,结果表明试验值与计算值拟合度高,计算公式是合理的。

路用集料形貌特征参数分析与性能评价

沥青路面的长期抗滑性能取决于集料的抗磨光/耗性能,准确快速计算集料的形貌特征十分重要。本文引入一种新型高抗滑路用集料——88#煅烧铝矾土,采用Image-Pro-Plus 6.0(IPP)、IBM SPSS Statistics 26.0(SPSS)等数字图像处理软件对集料形貌特征进行分析评价。同时对不同磨光次数下集料形貌特征参数的变化进行灰熵关联分析,得到各集料形貌特征参数与其磨光值(PSV)的灰熵关联度。结果表明,采用IPP软件能够准确获得各集料的形貌特征参数,并且,相较于传统路用集料,88#煅烧铝矾土具有更加丰富的棱角特性及较高的粗糙度。通过灰熵关联分析得到,分形维数与PSV之间的相关性最显著。

低阶煤微表面形貌特征对其润湿性影响的试验研究

选取彬长矿区典型低阶煤样开展煤质微表面形貌特征分析,分别进行粉尘粒径分布试验、矿物组分分析试验、煤尘微观特征试验及粉尘接触角测定,分析低阶煤微表面形貌特征对其润湿性影响特征。试验结果表明:岩尘粒径整体大于煤尘粒径,煤样表面粗糙且孔隙多,矿物质成分以石英和高岭石为主,石英是氧化物类原生矿物,润湿性较好;高岭石是黏土类矿物,润湿性较差,试验低阶煤样均为疏水性粉尘。

无溶剂法AKD合成过程TEA-HCl晶体结构及形貌特征研究

以三乙胺和硬脂酰氯为原料,采用无溶剂法合成烷基烯酮二聚体,为了研究反应过程中高黏度产生的机理,利用单晶X射线衍射、SEM、FR-IR及HNMR对副产物三乙胺盐酸盐(TEA-HCl)的晶体结构和形貌特征进行了分析。结果表明,三乙胺盐酸盐晶体易于沿着c轴方向生长并枝状延伸,在(001)晶面方向叔胺阳离子链间相互作用力较弱。实验条件下,三乙胺盐酸盐晶粒基本呈球形、纳米级,当三乙胺盐酸盐浓度增加时,颗粒间相互碰撞极易形成交联结构。三乙胺盐酸盐的枝状形貌特征、与AKD分子间很强的作用力、巨大的颗粒比表面积是产生高黏度的主要原因。

天青石形貌特征的水热晶体生长实验研究

为了更好地了解天青石晶体的形貌特征和沉淀机制,本文利用硫酸钠溶液和氯化锶溶液,采用室温混合-室温生长法、室温混合-高温熟化生长法及高温原位混合法,开展了天青石的水热晶体生长实验。结果表明,温度对天青石晶体的形貌具有重要影响。200℃条件下原位混合实验合成的天青石具有多种形貌,包括粒状、X形、V形、片状、树枝状和菱形体,而室温混合-室温生长与室温混合-高温熟化生长实验合成的天青石晶体形貌差异不大,主要为板状和双锥状。此外,树枝状天青石仅出现在200℃条件下[SO_(4)^(2-)]∶[Sr^(2+)]的摩尔比为2∶8和3∶7的高温原位合成实验中,这与前人发现的树枝状重晶石仅出现在Ba^(2+)相对于SO_(4)^(2-)过量的高温原位混合实验的结果相似。可见树枝状形貌可能是重晶石-天青石类质同象固溶体系列矿物的重要形貌标型特征,指示着高温下阳离子相对于阴离子过量的流体混合作用。

全局时空特征耦合的多景深三维形貌重建

针对现有三维形貌重建模型无法有效融合全局时空信息的问题,设计深度聚焦体积(DFV)模块保留聚焦和离焦的过渡信息,并在此基础上提出全局时空特征耦合(GSTFC)模型提取多景深图像序列的局部与全局的时空特征信息。首先,在收缩路径中穿插3D-ConvNeXt模块和3D卷积层,捕捉多尺度局部时空特征,同时,在瓶颈模块中添加3D-SwinTransformer模块捕捉多景深图像序列局部时序特征的全局关联关系;然后,通过自适应参数层将局部时空特征和全局关联关系融合为全局时空特征,并输入扩张路径引导生成聚焦体积;最后,聚焦体积通过DFV提取序列权重信息,并保留聚焦与离焦的过渡信息,得到最终深度图。实验结果表明,GSTFC在FoD500数据集上的均方根误差(RMSE)相较于最先进的全聚焦深度网络(AiFDepthNet)下降了12.5%,并且比传统的鲁棒聚焦体积正则化的聚焦形貌恢复(RFVR-SFF)模型保留了更多的景深过渡关系。

卸载速率对花岗岩应变岩爆破坏及碎屑形貌特征的影响

为研究深部工程开采过程中开挖速率对岩爆破坏特征的影响,首先,利用自主研发的真三轴应变岩爆实验系统,开展不同卸载速率下的花岗岩应变岩爆实验,借助动态高速应力监测系统和双目高速摄影系统监测试样岩爆过程;其次,分析了卸载速率对试样的岩爆破坏峰值强度、岩爆破坏过程、试样破坏形态以及碎屑块度特征的影响;再次,利用三维激光扫描系统建立了中粗粒碎屑的三维数字模型,分析碎屑三维形貌的几何及表面幅度特征参数;最后,基于分形理论和立方体覆盖法,定量研究了不同卸载速率对岩爆碎屑表面形貌的影响。研究结果表明:随着卸载速率提高,试样岩爆时的峰值强度和破坏烈度增大,岩爆碎屑的破碎程度降低,岩爆破坏模式由张拉型破坏过渡到剪切型破坏。在高卸载速率的影响下,试样内部裂纹未充分发育和扩展,容易形成几何形态规则的岩爆碎屑,并且碎屑表面形貌的复杂程度降低。岩爆碎屑表面形貌具有明显的分形特征,卸载速率越大,碎屑表面形貌的分形维数越小。

基于FPGA的镀层腐蚀形貌特征提取

为应对快速识别大气环境下早期镀层腐蚀形貌特征的实际需求,开发了便携式形貌特征识别装置。通过硬件描述语言设计,在现场可编程逻辑门阵列(FPGA)内分别引入了中值滤波方法,抑制腐蚀形貌图像中存在的干扰脉冲和点状噪声;引入了直方图均衡方法,增强图像对比度;引入了最大类间方差阈值法(OTSU),对增强后的图像进行阈值分割,获取腐蚀图像的二值化特征。最终,较为完整地提取出腐蚀形貌特征。结果表明:所研究方法与人为标注的腐蚀区域相似度能够达到0.8441,同时通过FPGA极大地缩短了算法运行时间,处理速度满足便携式形貌特征识别装置的实时性需求。

济南市城市扬尘的微观形貌和化学组分特征分析

城市扬尘作为大气颗粒物的主要来源之一,对环境空气质量的影响较大。为探究济南市不同区域城市扬尘物理特性、微观形貌和化学组分的季节变化特征,采集了济南市有代表性的四个区域(钢铁集聚区、城郊结合部、市区和县区)2021年不同季节的扬尘样品,分析了扬尘的比表面积、微观形貌、化学组分的变化特征。结果表明,春季扬尘颗粒粒径较小,比表面积较大;钢铁集聚区PM_(2.5)占比最高,为5.26%,比表面积为351.3 m^(2)·kg^(-1);其次为市区PM_(2.5)占比较高,为3.49%,比表面积为247.5 m^(2)·kg^(-1)。扫描电镜结果显示钢铁集聚区和市区扬尘颗粒主要有规则的“块状”“簇状”“片状”的矿物颗粒、不规则的“链状”和“蓬松状”的烟尘集合体以及“球状”燃煤飞灰颗粒,钢铁集聚区链状密集的烟尘集合体主要来源于机动车尾气和燃煤,市区聚合蓬松状烟尘集合体主要来源于机动车尾气;春季矿物颗粒比例较大,冬季密集链状烟尘集合体和燃煤飞灰较多,主要来源于机动车尾气和燃煤,其他季节聚合蓬松状烟尘集合体较多,主要来源于机动车尾气。各区域扬尘PM_(2.5)中水溶性离子Ca^(2+)、SO_(4)^(2-)和Na^(+)含量较高。4个区域中各季节AE/CE值均小于1,说明济南市扬尘PM_(2.5)呈碱性,市区冬季的AE/CE最高为0.36。扬尘PM_(2.5)中碳组分均以O_(C)为主,济南市各区域扬尘中O_(C)/E_(C)比值在5.4-17.5之间,均存在明显的二次有机碳的生成,且碳组分主要来自于燃煤和生物质燃烧排放。扬尘PM_(2.5)中金属元素Si、Al和Fe含量较高,主要受土壤风沙、燃煤和钢铁冶炼影响。

光照对仙人掌科植物蓬莱宫中磷酸钙晶体形貌的影响

研究发现仙人掌科植物——蓬莱宫中存在花束状的晶体,在此基础上对蓬莱宫疣部进行扫描电镜观察和能谱分析,结果表明,该矿物晶体含O、Ca、P元素,该类矿物质为磷酸钙晶体,主要镶嵌于皮层细胞壁上,极少分布在细胞中,其形貌大多呈四周散开或向一个方向展开的花束状,偶然观察到有膜包裹的橄榄球状;对蓬莱宫弱光处理后观察发现,表型明显发生变化,颜色从深绿变为嫩绿,茎伸长,疣间距变宽,变细长,刺较软向四周微张;疣中晶体密度显著减少,且磷酸钙晶片小部分聚集在一起,晶体尺寸也显著缩小(P<0.001)。研究结果为对植物中磷酸钙的形貌特征及其功能的理解提供了参考。

深绿色、青白色和粉色印章石材料的宝石学和矿物学特征

近年来,我国珠宝市场上各类印章石材料层出不穷,有些被当作寿山石或青田石高价售卖。选取深绿色、青白色和粉色三种颜色的印章石材料作为研究对象,采用常规宝石学测试仪器、傅里叶变换红外光谱仪、紫外-可见光分光光度计、共聚焦激光显微拉曼光谱仪、X射线粉末衍射仪、电感耦合等离子体质谱仪以及扫描电子显微镜等测试仪器对其宝石学特征、矿物组成、化学成分和形貌特征进行分析。结果表明,三种颜色印章石样品中的矿物均呈薄片状不定向分布,宝石学特征和谱学特征因其所含矿物种类的不同也存在一定差异。深绿色印章石样品主要含85%的金云母(其衍射特征峰为1.001 9、0.502 3、0.335 3、0.201 3 nm)和14.1%的滑石(其衍射特征峰0.932 0、0.458 1、0.311 2、0.2916、0.261 4、0.167 4 nm);青白色印章石样品主要含斜绿泥石(其衍射特征峰1.419 9、0.710 9、0.473 6、0.459 1、0.354 8、0.284 1、0.253 6 nm);粉色印章石样品含97.6%的滑石和少量的蛇纹石(其衍射特征峰0.724 9、0.360 7、0.233 9、0.209 8 nm);结合化学成分和紫外-可见光谱分析其颜色成因发现,深绿色印章石样品的致色成因与Fe元素有关,是Fe^(3+)d轨道的^(6)A_(1)→^(4)T_(2)(D)电子跃迁和Fe^(2+)-Fe^(3+)之间的电荷迁移的共同作用,青白色印章石的致色成因主要与Fe^(2+)有关,Fe^(2+)-Ti^(4+)电荷迁移可能起到少部分贡献作用。

燃油硫含量对尾气颗粒物理化特征的影响分析

文章以一台排量为4.5L的柴油机为试验对象,使用三种不同硫含量的柴油,探究了燃油中硫含量对颗粒物的微观形态、纳米结构、颗粒尺寸、石墨化程度、表面化学特性,以及化学组成等物理化学特性的影响。使用透射电子显微镜分析颗粒物的微观形貌和纳米结构,利用拉曼光谱仪对颗粒物的石墨化程度进行表征,运用傅里叶红外光谱仪分析颗粒物的表面官能团,同时运用热重分析仪和等离子体发射光谱仪进行颗粒物组分和元素组成的分析。基于低倍电镜图像发现,颗粒物表现为不规则的团聚体结构,由几十甚至上百个球形或近球形的基元颗粒团聚而成,且随着燃油硫含量的增加,基元颗粒堆叠更加明显,颗粒物微观形貌从链状结构转变为团状。基于高倍电镜图像发现,颗粒物基元颗粒物表现为典型的核-壳结构,且随着燃油硫含量的增加,基元颗粒外缘非晶态物质的厚度和基元颗粒粒径也随之增加。此外,随着燃油硫含量的增加,研究发现:形态方面,基元颗粒微晶平均曲率增加,但平均长度变短;石墨化程度方面,颗粒物石墨化程度降低;成分组成方面,有机组分及S元素占比增加。

冬季大气中PM_(10)和PM_(2.5)污染特征及形貌分析

2008年冬季采集大气中PM10和PM2.5样品,利用SPSS软件进行分析。结果表明,PM10质量浓度在92.87～384.7μg/m3之间,平均值为201.09μg/m3,超标率71.43%。PM2.5浓度跨度为57.27～230.21μg/m3,平均值为133.82μg/m3,超标率89.47%。PM10和PM2.5空间分布略有差异。PM2.5/PM10在29.10%～94.76%之间,均值为66.55%。PM2.5与PM10质量浓度之间有显著相关性,相关方程:PM2.5=0.7993×PM10-55.984(R2=0.9524,置信度为95%)。通过颗粒物形貌分析,初步判定冬季大气主要污染源为燃煤和机动车尾气排放。

混合材料与水泥浆体间界面的形貌特征

用ＳＥＭ和ＥＤＳ研究了矿渣、钢渣、粉煤灰、石灰石、大理石和石英等混合材料和水泥浆体间所形成界面的形貌特征；讨论了水泥水化初期和后期混合材料颗粒界面状态的模型。

汶川地震地表破裂面形貌特征

准确描述破裂面形貌对于我们理解地震断层作用是非常重要的,破裂面的形貌特征包含许多关于地震和断层机制的有用信息。在Mw7.9 2008汶川地震中断层活动产生了两个新鲜的破裂面,八角庙破裂面和沙坝破裂面。我们使用3D便携式激光扫描仪(Tri mble GX)对两个破裂表面进行测量,在野外微观尺度上研究了破裂面形貌特征。通过能谱密度和均方值两个方法分析破裂面形貌,新鲜的破裂面表现为自相仿性,能谱密度和均方值均与剖面长度存在幂律关系。在能谱密度与空间频率的对数图中,能谱密度曲线存在明显的拐点,该拐点所对应的波长称为"特征波长",表明单一分形不能准确描述破裂面形貌。八角庙破裂面在平行滑动方向上的特征波长为7 mm,在垂直方向上特征波长略大一些(区域Ⅰ为10 mm,区域Ⅱ为9 mm);沙坝破裂面在平行滑动方向上的特征波长为8 mm,但垂直方向上特征波长略小(6 mm)。均方值曲线的最小二乘拟合直线的斜率为Hurst指数,该指数依赖于剖面线方向并描述破裂面形貌的各向异性,H指数的最小值和最大值分别与平行擦痕和垂直擦痕方向对应,这与野外断层面擦痕测量结果一致。沙坝破裂面的H指数极坐标图中存在次级H指数峰值(对应剖面线方向为85°和160°),这揭示破裂面上存在一组隐匿擦痕。该组隐匿擦痕为汶川地震之前断层活动中形成的,但这还不足以推测上一次断层活动的时间和规模。另外,通过比较新鲜节理面和破裂面表明H指数是否大于0.8反映了断层类型。在整个空间频率域上,能谱密度曲线斜率(-α)和均方值曲线斜率(H)的线性拟合关系为α=1.22+1.72H,并不严格满足两者之间理论关系式,α=1+2H。这个差异是由于测量信号噪音、破裂面的多分形性和分析方法的差异造成的。

安徽铜陵新桥铜硫金矿床的成因:来自两类黄铁矿微形貌学、地球化学特征的证据

新桥矿床是长江中下游成矿带铜陵矿集区内大型铜金硫矿床。本文以矿床中的黄铁矿为研究对象,在详细的野外观察和室内鉴定的基础上,将矿床中的黄铁矿分为胶状黄铁矿（Py I）和半自形-自形黄铁矿（Py II）两种类型。通过场发射扫描电镜（FE-SEM）和等离子激光质谱（LA ICP-MS）对两类黄铁矿的矿物相、形貌、微结构和微量元素成分进行研究。FE-SEM分析结果表明,Py I基本由极细粒黄铁矿组成,以自形-半自形立方体晶形为主,粒径大约100~500nm,而Py II主要为粒度为50~100μm,以八面体和五角十二面体晶形态为主,两类黄铁矿的形貌和微结构特征明显不同。LA-ICP-MS分析测试显示,Py I中相对富含As、Se、Te等元素,而Py II中成矿元素Cu、Pb、Zn、Au、Ag的含量则比Py I型黄铁矿明显偏高,分别为792.0×10-6、2125×10-6、1.67×10-6、0.29×10-6和190.7×10-6,且Bi、Co、Ni、V、Ti、Mg、Cr、Cd、Al、Mn等微量元素含量较Py I均明显偏高1~2个数量级。在综合分析黄铁矿的结构形态和微量元素组成特征的基础上,本文认为Py I可能形成于晚古生代海底热水沉积环境,Py II形成于中生代岩浆热液环境。新桥铜金硫多金属矿床的成矿作用包括了海西期同生沉积成矿作用和燕山期与岩浆活动有关的热液成矿作用。晚侏罗世-早白垩世广泛发育的强烈岩浆侵入及与之有关的热液活动,对矿床的最终形成起了主导作用,提供了Cu、Au等主要成矿物质。

韶关市大气降尘矿物成分和形貌特征研究

利用 X 射线衍射(XRD)仪、扫描电镜 X 射线能谱(SEM/EDX)仪研究大气降尘矿物成分和颗粒物形貌特征。结果表明,韶关市大气降尘主要矿物成分为伊利石、斜长石、绿泥石、石英、方解石、白云石和无定型非晶质物等, 大气颗粒物形貌可分为4种类型：粒状、片状单矿物,链状集合体,圆球状飘珠和不规则粒状集合体。伊利石、绿泥石来源于地面扬尘,方解石、白云石来源于建筑扬尘,无定型非晶质物来源于工业烟尘。粒状、片状单矿物是地面扬尘的标志,链状集合体和圆球形飘珠是工业烟尘的标志,不规则粒状集合体是建筑扬尘的标志。大气降尘矿物成分和形貌特征是判别污染物来源的重要标志。

灼烧方式对稻壳灰形貌特征和成分的影响

通过改变灼烧温度和停留时间,研究了不同灼烧方式下稻壳灰形貌特征和成分的变化规律。采用先低温后高温灼烧方式可得到含碳量较低的稻壳灰,不同的灼烧方式形成的稻壳灰颗粒的微观形貌特征不同,直接高温燃烧成灰粒径明显大于其他方式成灰粒径。灼烧温度低于575℃制取的稻壳灰中主要成分是非晶型的SiO2,而灼烧温度达到815℃制取的稻壳灰均有明显的SiO2晶体存在,采用先低温后高温的灼烧方式,稻壳灰中钾的含量低于其他灼烧方式。

微波提取对胡萝卜中的多糖基本结构特征及固体形貌的影响

研究微波提取对胡萝卜中的多糖基本结构特征及固体形貌的影响。采用沸水浴、微波两种方式提取胡萝卜中的多糖(分别记为WEP和MEP),通过基本理化性质测定、高效体积排阻色谱(high performance size exclusion chromatography,HPSEC)和单糖组成分析等方法比较了两者的基本结构特征,并采用扫描电子显微镜对两者的固体形貌进行表征。结果显示,WEP和MEP的中性糖、糖醛酸和总酚含量存在差异,两者均由半乳糖醛酸、半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖、鼠李糖组成,但MEP总糖含量更高并含有更多果胶类单糖;WEP和MEP的HPSEC图有一定相似性,但WEP中含有重均分子质量高达7.77×105 D的组分;WEP表现较为聚集的片状结构,而MEP组分则表现较为分散且主要为小片段状态。上述结果表明,两种不同提取方法所得到的多糖具有显著差异。