摘要:氦气在众多现代产业体系中发挥着核心作用,而中国氦气自给率长期处于不足 10% 的被动局面,提升氦气勘探技术 能力成为保障资源安全的重要课题。 融合文献计量学与知识图谱技术,以 2000—2025 年中国知网数据库中氦气勘探开发相 关文献为样本,开创性地系统完成了该领域知识单元的可视化重构与演进规律的量化解析。 深度挖掘和分析年度发文量、核 心作者聚类图谱及研究主题演化路径等多维数据,从时空分布格局和发展周期规律等多重角度全面揭示了 21 世纪以来中国 氦气勘探开发领域的研究脉络和发展现状。 结果表明:中国氦气研究经历了兴趣驱动探索期(2000—2011 年)、需求驱动理论 储备期(2012—2021 年)和政策驱动生产实践爆发期(2022 年至今)三大阶段,反映出政策、技术、国际环境与产业需求的协同 推动。 五大核心作者组群主导领域发展,形成了“政-产-学-研-用”相结合的良好局面。 研究热点动态演变清晰。 早期聚焦盆 地基础调查与来源认知,中期转向资源潜力评估和成藏条件分析,近期深入富集机理、成藏模式、资源战略安全、高效提氦技 术及全产业链一体化应用,呈现由现象描述向机理探究再向系统应用的演变路径。 总结了氦气核心科学问题的最新进展,并 为促进行业高质量发展提出一定的建议。 通过定量化、可视化、多尺度的综合分析方法,系统梳理了中国氦气研究的完整发 展轨迹,揭示了关键驱动因素、核心力量结构与热点演进规律,为优化科研布局、促进产学研融合、提升国家氦气资源安全保 障能力提供了重要的科学依据和决策参考。

摘要:为讨论张家店岩体与铀成矿作用的关系,对其开展了年代学、岩石地球化学研究。 采用激光剥蚀电感耦合等离子体质 谱法(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry,LA-ICP-MS)LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 定年。 结果表明:张家店三期 岩体形成时间 198. 2 ~ 205. 7 Ma,为印支晚期-燕山期花岗岩。 地球化学数据表明,张家店岩体属于过铝质花岗岩,高钾钙碱性岩 石系列,为 A 型花岗岩,成因以岩浆分异结晶为主,属于后造山花岗岩(post-COLG),形成于伊春地区晚三叠世晚期岩石圈伸展 垮塌构造环境下的 A 型花岗岩侵位事件。 主要赋矿岩体在岩浆侵位过程中混有陆壳物质,推测为元古界-古生界铀含量较高的 变质地层,该特点与华东南铀成矿省多数产铀花岗岩相似。 与围岩对比,含矿岩石 Na2 O 含量明显更低,MnO、MgO、TiO2 、P2 O5 含 量更高,表明岩浆与围岩发生了物质交换;轻稀土元素(LREE)含量更高,δEu 值更低,表明赋矿与不含矿岩体同源且演化程度更 高;Zr、Ta、Hf、Nb 等高场强元素含量更高,反映成矿流体可能来源于深部。 张家店岩体在形成过程中可能发生了铀的初始富集, 在早白垩世岩浆热液活动作用下,在岩体边部地段构造发育处形成了铀矿(化)体。 通过地质及物化探综合信息找矿研究,预测 张家店岩体东南部一带和阳光林场东岩体为寻找花岗岩(内带)岩浆期后低温热液型铀矿的有利地段。

摘要:中国河北平原区碳酸盐岩地热资源具有巨大的勘探开发潜力。 基于各类钻孔、地球物理等资料,对构造、热储、地 温场等地热资源要素开展研究,总结成因机制,划分有利区,进而指导勘探实践。 该区主要发育寒武系-奥陶系和蓟县系雾 迷山组两套碳酸盐岩热储,溶蚀孔洞、裂缝提供了流体储存空间、运移通道。 来自太行山及燕山基岩区的大气降水经山前 断裂、岩溶裂隙等向深部运移,并被来自地幔热流加热,形成中低温地热资源,隆起区及坳陷中的次级凸起(低凸起)和斜坡 区因热储发育、埋深适中且临近深大断裂而成为勘探开发有利区。 以该认识为指导在无极-藁城低凸起北部部署实施了以 雾迷山组为目的层的 DR-1 井,该井出水温度 108 ℃ ,水量 110 m3 / h,实现了无极-藁城低凸起一带深层碳酸盐岩地热资源 的勘探突破。 部署实施的 DR-2 井以寒武系为目标,出水温度 97 ℃ ,水量 180 m3 / h,开辟了该区域地热资源开发的另一 层系。

摘要:并联机构具有刚度高、惯量小的优点,在遥操作场景中常被作为主手以实现人机交互和操作者控制信息采集。 但是 传统构型的刚性动平台极大地限制了并联机构的自由度和运动能力。 因此开展了多自由度并联机构的构型综合,设计了一 种基于铰接式动平台的新型并联机构构型,具有自由度充足、运动惯量小、工作空间大和力反馈能力强的优势。 针对零部件 质量导致的力反馈性能差和长时间操作疲劳问题,提出了一种基于弹簧的重力补偿方法,利用弹性势能消除重力势能在机构 运行过程中的波动,在 MATLAB-Simulink 中进行了计算验证,并设计了实验平台开展了测试验证。 结果表明:该方法能够大 幅减少零部件重力对关节力矩的影响,提高机构的力反馈输出能力。

摘要:针对弹箭产品装配过程中柔性线缆型号多样、颜色复杂且可靠性要求高的特点,同时为了解决线缆自动化焊接前识 别与匹配困难的问题,提出一种基于 YOLOv8 神经网络的目标检测算法的线缆标签识别匹配算法模型。 通过构建多种导弹常 用的线缆标签识别数据集,运用 Mosaic 图像增强技术,增加了训练数据集的多样性,使其能够准确识别复杂工况环境下的线 缆标签。 在此基础上,进一步开发了基于标签位置的线缆颜色识别算法,实现了对线缆标签内容和颜色信息的精准提取与匹 配。 实验结果表明,在引入先验知识和重识别机制的情况下,算法的识别正确率接近 100% ;识别效率方面,在具备实时检测 能力的同时,算法在单帧图像上的平均处理时间低于 30 ms,在确保可靠性的同时显著节省时间。 所实现的深度学习驱动的 线缆识别与匹配方法能够高效、可靠地完成导弹线缆的自动识别与配对,为线缆自动化识别焊接提供了关键技术支持,推动 了军工装配向智能化、高可靠性方向发展,具有良好的应用前景。

摘要:为提升陆空机器人在狭窄复杂环境中的适应性,设计了一种能够在飞行、滚动与爬行三种运动形态之间切换的陆空 可变形态机器人,并对其进行了理论和实验分析。 首先,设计了主动连杆折叠机构与被动行星齿轮折叠轮爪以实现运动形态 快速、稳定切换,并兼顾螺旋桨防护与复杂地形通过性;随后,基于力学与运动学模型对运动形态切换过程进行理论分析,揭 示了影响稳定性与越障能力的关键参数;最后,研制样机并开展了多形态切换与越障性能实验。 实验结果表明,该机器人能 够灵活完成运动形态切换,具备良好的越障能力和环境适应性,验证了机器人结构设计的合理性和多形态运动的可行性。

摘要:针对国内外脊髓电极植入机器人研究空白问题，提出了一种模仿医生操作手法的专用力反馈主手结构，并进行了实验验证。首先，通过脊髓电极植入运动分析，确定了主手控制器的自由度及运动模式，并基于STM32单片机设计了嵌入式主从控制系统。其次，对从端运动进行建模以实现主手的运动复现，并基于自适应卡尔曼滤波抑制从端的接触力噪声。随后，采用电机驱动的方式对从端接触力进行反馈，基于Stribeck摩擦模型，通过参数辨识提出了融合摩擦补偿的主手力反馈方法。实验结果表明，所提出主手控制器能够控制从端机器人快速稳定的完成脊髓电极植入任务，基于摩擦补偿的主动补偿方法显著降低了 力反馈误差。本文所提出的力反馈主手，为实现机器人辅助脊髓电刺激术提供了理论支撑，也为手术机器人的高保真力反馈提供了应用参考。

摘要:随着卫星遥感技术的进步，热红外异常监测成为探寻地震前兆的关键技术方法。本研究依据青藏高原2010-2023年6次MS≥6.5震例，整合射出长波辐射（outgoing longwave radiation，OLR）、地表温度场、气压场及积雪覆盖率数据，通过小波变换和功率谱分析，揭示了震前热力学异常响应规律。研究表明：强震前3个月内OLR功率谱呈显著异常，异常幅度、范围与震级正相关，空间上有震中覆盖等三类模式，多数异常位于震中附近120 km内，部分存在前兆性双峰异常，为破裂方向预测提供物理依据；地表气温呈现"增温-降温-再增温"三阶段模式，与OLR时空变化一致，积雪覆盖率通过调控地表反照率间接影响OLR强度，可作为辅助判据，而气压场异常与地震前兆无显著相关性；LAI耦合理论等可解释该热力学异常成因，为建立震型与热异常判别模型、推动强震短期预测提供理论支撑。

摘要:滑坡破坏后的运动过程模拟对于获取滑坡运动学参数及评估其致灾范围和强度具有重要意义。滑动面土体残余强度从根本上控制着滑坡破坏后的运动学特征,然而目前的数值模拟中较少地考虑残余强度在滑坡运动过程中的复杂变异性(如速率依赖性)。以皖南一处典型残积土滑坡—畈章组滑坡为例,对取自滑动面的土样测定其基本物理力学性质指标,然后开展速率步进环剪试验,揭示残余强度对剪切速率的依赖性规律。在此基础上,利用PFC2D^{软件开展考虑滑动面}土体残余强度速率依赖性的滑坡运动过程模拟。结果表明：(1)在实际滑坡应力水平下,滑动面土体的残余强度具有显著的速率强化特征,这一规律控制了畈章组滑坡破坏后不会表现出快速运动特征；(2)滑坡破坏后的运动时间约78.7 s,在整个运动过程中滑坡表现出明显的运动分区特征,且沿滑动面的运动速度呈现振荡特征,最终堆积状态与现场调查结果基本一致。本文研究成果可为皖南山区残积土滑坡防灾减灾和风险评价提供有价值的参考。

摘要:海洋中尺度涡是一种常见的海洋现象,中尺度涡的识别对海洋资源开发、航运和军事中具有重要意义。与传统的涡旋识别算法相比,人工智能方法可以更准确、更有效地识别中尺度涡。本文提出了一种基于损失函数梯度优化的多源中尺度涡智能检测算法。首先,根据哥白尼海洋环境监测服务(CMEMS)提供的卫星高度计遥感数据和全球海洋物理再分析数据构建中尺度涡数据集,并通过PET方法为数据集生成标签。之后基于U-Net架构实现了中尺度涡识别模型,同时根据多源数据的特点添加了注意力机制和跨级特征融合模块来优化模型性能。最后,在交叉熵损失函数基础上引入特征图梯度差异约束项,通过联合优化预测结果与边缘梯度信息提升模型特征提取能力。通过在模型中引入60%的损失梯度约束权重,测试集上的准确率可以从93.57%提高到94.46%。结果表明,相较于单一数据源的U-Net基准模型,多源数据、多层特征融合和损失函数梯度优化显著提高了人工智能方法识别中尺度涡的能力。

摘要:摘要 目的 探讨化瘀消癥颗粒对早期输卵管妊娠输卵管上皮细胞粘附作用的影响及机制。方法 制备化瘀消癥颗粒含药血清；采用CCK-8法筛选含药血清最佳浓度；质粒转染构建ov-Talin1细胞系；运用细胞粘附实验检测细胞的粘附能力；分别运用qPCR和Western blot检测细胞粘附相关分子E-cadherin、β-catenin、p120-catenin （p120ctn）、ICAM-1，细胞骨架蛋白β-tubulin、Paxillin、Krt，及信号通路相关Rap1GAP、Talin1、Integrin β3的mRNA及蛋白表达，免疫荧光染色检测纤毛功能相关蛋白DNAH5、RSPH9、FOXJ1、F-actin的表达。 结果 化瘀消癥颗粒含药血清抑制ov-Talin1输卵管上皮细胞的粘附能力，降低细胞黏附相关分子的表达；减少ov-Talin1细胞骨架蛋白和纤毛功能相关蛋白的表达；下调Rap1/Talin1/integrinβ3信号通路。结论 化瘀消癥颗粒能抑制早期输卵管妊娠输卵管上皮细胞的粘附作用，减少细胞骨架蛋白和纤毛功能相关蛋白的表达，可能与其下调Rap1/Talin1/integrinβ3信号通路有关。

摘要:研究特厚煤层开采中的地下水响应及涌水量变化特征对矿井水害防治与生态环境保护具有重要意义。以建庄煤矿4-2403工作面特厚煤层实际开采地质条件为背景，通过物理相似模拟分析了特厚煤层开采覆岩覆岩导水裂隙带发育规律，研究了特厚煤层开采随导高增大过程中上覆洛河组含水层水位与工作面涌水量变化特征。研究结果表明：特厚煤层开采覆岩导水裂隙带发育高度具有存在阈值效应。覆岩导水裂隙带发育高度随工作面推进呈现“先缓增-后陡增-再不变”的变化特征，导水裂隙带高度陡增点位于工作面顶板初次破断后，同时工作面推进过程中覆岩导水裂隙带高度呈Logistic函数变化；覆岩导水裂隙是影响采动地下水水位变化的主要因素，且采动地下水水位下降时机超前导水裂隙沟通含水层时间。随工作面持续推进，水位等值线沿工作面推进方向呈椭圆形分布；工作面回采过程中涌水量与覆岩导水裂隙发育高度呈正非线性相关关系。随导水裂隙高度增大，工作面涌水量整体呈现“先缓-后急-再稳”的变化特征。当覆岩导水裂隙带高度不再持续增大，工作面涌水量呈缓慢增大趋势。研究成果可为相似地质条件下特厚煤层开采地下水运移规律分析、工作面涌水量预计、矿井水害防治等提供借鉴。

摘要:为确定不同火源位置下U型巷道顶棚温度分布规律与火源下游烟气蔓延行为,利用FDS建立了运输大巷+联络巷的U型巷道全尺寸模型,根据巷道功能将巷道分为A、B、C三段,并将火源位置设置在不同段巷道纵向中心线中点处。研究表明:在一定的热释放速率下,巷道发火时火源位置距离巷道出口附近处其所需临界风速最小,火源位置位于整条巷道纵向中心处时所需临界风速最大,对火源位置不同处的通风阻力进行理论分析,计算出通风阻力具体数值来开展进一步研究。将U型巷道与单直巷道进行对比,在相同位置下, U型巷道巷角前的顶棚温度较单直巷道大,而在巷角后的顶棚温度较单直巷道小,且当火源位于A、B段巷时,顶棚温度在距火源第一个巷角后附近位置衰减速度极缓慢,进而揭示了U型巷道顶棚温度分布规律。

摘要:针对CT扫描三维数字岩心构建中的图像分割技术优化问题,采用Avizo软件平台系统比对基于阈值与形态学的图像分割技术特性,明确其适用场景。基于大庆油田姚一段葡萄花油层砂岩样品微观孔隙分析表明：等效直径<30μm的微孔频数占比达90%,但孔隙体积贡献率不足20%；等效直径>30μm的孔隙虽频数占比仅10%,其体积贡献超过75%,证实其为优势储集空间。基于格子玻尔兹曼法的渗流模拟揭示：渗透率的主控因素依次为迂曲度、配位数及喉道半径,而分形维数仅表征孔隙结构复杂程度,与渗透率无显著相关性。建立了水平方向绝对渗透率与迂曲度的非线性拟合曲线,并采用25mm柱塞样验证。研究结果为数字岩心图像处理技术优选及储层渗流规律预测提供理论依据。

摘要:川南页岩气工区钻具组合振动事故率高，主要是随钻测量(Measurement While Drilling-MWD )系统和导向机构损坏，严重制约川南页岩气的安全经济高效开发。为有效降低钻井振动导致的工具故障率，以静态推靠式旋导在稳斜段振动为研究对象，建立ADAMS-ABAQUS多尺度耦合动力学模型，结合井下振动实时监测数据，构建了微观共振特性与宏观振动参数的全维度评价体系。振动频率、位移、应力和加速度的最大值均主要分布在钻具组合与井壁接触位置，揭示了推靠式旋导工具振动能量在钻具-井壁接触界面的空间聚集效应。钻具组合钻井过程中不易发生共振，旋导振动应力远低于钻具屈服强度，振动加速度存在超标，是振动失效的主要原因。钻压、减振器配置及上扶正器虽对振动存在调控作用，但钻具扭矩对振动的综合影响更为显著，据此建立“钻参-振动加速度”双因素控制图版，为参数优化提供了理论依据，解决了现场遇振盲目同步降低所有参数的问题。现场应用显示较基准工况提速23%，验证了动态振动控制技术的有效性。

摘要:迪北气田位于库车坳陷北部构造带,主要发育阿合组储层,储层砂地比在80%以上,属于典型的高砂地比储层。迪北气田阿合组储层以辫状水道为主,砂体厚度大,多期砂体相互叠置切割,传统建模技术难以刻画单砂体的几何形态和叠置样式,进而无法合理再现储层非均质性。本次研究以库车河露头剖面为基础,分别采用基于目标和基于二维数字化剖面两种方法构建训练图像,并分别应用SNESIM方法和s2Dcd+DS方法建立迪北气田工区三维砂体模型。采用直观分析和变差函数等定量参数结合井抽稀方法对比两种方法的建模效果。结果表明,在高砂地比情况下,采用基于二维数字化剖面的s2Dcd+DS方法构建的三维砂体模型更符合工区实际特征,能更好的表征高砂地比情况下砂体的几何形态和叠置关系,为储层非均质性的精细表征奠定了良好基础。该建模方法为高砂地比情况下的储层非均质性表征、三维砂体建模提供了新的解决思路和方法。

摘要:缝洞型油藏在我国油气资源中具有重要地位，但由于储层孔、洞、缝不均匀发育，流动方式复杂，导致油井试井曲线形态多样，为实际试井解释工作带来了困难。为厘清缝洞型油藏的不同缝洞模式及其试井曲线特征，基于对研究区63口井试井曲线的统计与分析，按形态划分为3大类8亚类，并结合各曲线类型典型井对各缝洞结构的特征与储集体的空间组合方式进行分析，总结了流体在不同缝洞模式中的渗流规律。结果表明，对于大型缝洞集合体结构，相对封闭型表现出内部的大型储集体响应和外围的裂缝响应，外围致密型压力导数曲线后期会出现下掉，多溶洞组合型多套体间有明显的裂缝响应。对于多洞穴结构，单洞型和双洞型压力导数曲线分别出现一个或两个下凹，而洞穴群型会出现明显的“峰状”波动。对于大尺度裂缝结构，缝网孔洞型表现出早期的径向流和中期的线性流与小孔洞的波动，裂缝型出现中期线性流，后期存在有限裂缝的边界响应。研究认识可为同类型缝洞型油藏的储层类型分析及试井解释工作提供参考。

摘要:随着油气勘探开发向深层及超深层推进，钻井效率低下和周期延长问题日益突出。机械比能理论可评估钻井效率，但在深层钻井中，管柱摩阻、动力钻具等因素造成的能量损失导致基于地面数据的机械比能计算存在显著误差。为提高计算精度，本文开发了基于双向循环神经网络的井下钻头运动状态预测模型，模型综合考虑了动力钻具等影响因素，通过学习地面参数（井深、钻压、转盘转速、转盘扭矩和排量）与井下测量数据的关系，实现钻头钻压、扭矩和转速的精确预测。实验结果表明，模型平均绝对误差为0.05，均方根误差为0.07，解释方差评分为0.91，决定系数为0.92。实例分析表明，采用该模型计算的机械比能平均相对误差仅为2.3%，显著低于传统方法的49.7%。与单向递归神经网络、门控循环单元、长短期记忆网络和梯度提升树等基准模型相比，本研究提出的双向递归神经网络在平均绝对误差和均方根误差上分别降低9%–15%和4%–10%，进一步凸显了模型的优势。针对模型在不同区块间适应性问题，本文提出了基于迁移学习的优化策略。通过保留模型对钻井基础物理特征的理解能力，仅需使用源区块训练数据量15%的目标区块数据即可实现模型的有效迁移。该方法为智能机械比能实时计算技术在深层与超深层油气田开发中的规模化应用提供了可行方案。

摘要:针对高炮火控系统在小微型无人机复杂机动跟踪中误差较大的问题，提出了基于自适应转移概率矩阵（adaptive transition probability matrix，ATPM）的交互式多模型改进强跟踪无迹卡尔曼滤波（interacting multiple model-improved strong tracking unscented Kalman filter，IMM-ISTUKF）算法。该算法结合多重渐消因子增强STUKF的滤波性能，并利用后验概率与似然函数信息自适应调整马尔可夫转移概率矩阵的每个元素。设计了基于模型极化校正与模型转移加速的双阶段ATPM更新机制，在模型稳定阶段抑制非匹配模型干扰，在模型切换阶段加快模型转换，降低了状态估计误差。仿真结果表明，本文所提算法比传统IMM算法及改进型IMM算法的跟踪精度更高，为高炮反无人机作战提供技术支撑。

摘要:核反应堆冷却剂系统(Reactor Coolant System,RCS)是一个庞大且复杂的核电厂系统,它的主要作用是载出核反应堆产生的热量、防止放射性物质外泄。因此,精准的RCS故障诊断对于保障核电厂的安全性至关重要。为针对传统RCS故障诊断模型训练效率较低、准确性不足的问题,按照如下路线提出了一种RCS故障诊断海洋捕食者算法(Marine Predator Algorithm,MPA)-时间卷积网络(Temporal Convolutional Network,TCN)-门控循环单元(Gated Recurrent Unit,GRU)模型。首先,应用TCN模型,提取RCS样本数据的特征信息；然后,将提取到的特征信息输入到GRU模型,捕捉数据中的时序依赖关系,进而构建TCN-GRU模型；最后,应用MPA寻找TCN-GRU模型的最优超参数,实现对RCS的精准诊断。结果表明,与传统的TCN、GRU及TCN-GRU模型相比,所提模型在较少的训练轮数实现了收敛,同时在诊断准确率上分别提高了2.64%、2.93%和2.01%,验证了所提出的诊断模型的高效性和可靠性。

摘要:磁性元件在电力电子设备中广泛应用，其磁芯损耗的精确预测对系统效率优化和热管理至关重要。传统斯坦麦茨方程未将温度变量纳入考量，在本质上难以刻画磁芯损耗随温度变化的非线性关系，因而在宽温域条件下的应用存在固有局限。为提高斯坦麦茨方程的预测精度，在斯坦麦茨方程的基础上，利用数据分析手段估计温度如何影响磁芯损耗的变化，进而将温度融入斯坦麦茨方程，后提出了一种单纯形法对改进的斯坦麦茨方程进行参数寻优的方法。本文通过设计并引入温度变量之后，构建了目标损失函数和误差损失函数，通过单纯形法进行参数寻优。通过误差损失函数结果和最优参数结果的对比，验证了温度改进斯坦麦茨方程的合理性和鲁棒性。最后，通过灵敏度分析验证了引入温度提升了斯坦麦茨方程输出结果的重要性和准确性。

摘要:在三相两电平逆变器中,虚拟空间矢量调制(virtual space vector modulation, VSVM)因其能降低共模电压的幅值和三次谐波而受到广泛关注,但还存在共模电压的谐波成分丰富,且幅值变化和方向变化的发生率较高的问题,为此提出一种改进型VSVM方法。该方法通过分析经典VSVM的矢量合成和共模电压特点,对虚拟矢量和虚拟零矢量所对应的基本矢量进行优化排序,使每个开关周期的共模电压波形相同,均为单个矩形波。进一步分析了所提方法的共模谐波、死区补偿和开关损耗。在逆变器-永磁同步电机系统中进行仿真和实验,结果表明,与经典VSVM相比,所提方法在保持共模电压低幅值的同时,使幅值变化和方向变化的发生率都降低三倍,完全消除基带谐波和边带谐波分量,并使共模电压的高频段峰值平均减小6dB,且线电流、线电压、转矩和转速等性能依然良好。该方法在不增加系统体积和成本的情况下,能更有效抑制共模干扰,有利于共模滤波器的设计,并为其他共模抑制PWM方法的研究提供了借鉴。

摘要:摘要：针对电力电子化配电网谐波源随机波动引发的治理效率与成本问题，提出融合谐波源随机表征与多目标粒子群-遗传算法 (multi-objective particle swarm optimization-genetic algorithm，MOPSO-GA)的并联有源电力滤波器 (shunt active power filter，SAPF)优化配置策略。基于中心极限定理，采用正态分布与均匀分布构建谐波幅值与相位的概率模型，结合MOPSO-GA算法实现多目标优化。仿真结果表明，在IEEE 18节点系统中仅配置3台SAPF即可将总谐波畸变率从19.88%降至3.32%，电压偏差从10.4%控制至4.5%，SAPF较传统MOPSO算法减少1台，总容量更经济，算法收敛速度与帕累托前沿分布性显著提升。并进一步通过RT-Lab半实物实验平台验证，在真实谐波源下将关键节点谐波电压畸变率从25.24%降至2.12%，该策略为复杂配电网谐波治理提供高效经济的解决方案。

摘要:针对嵌入式实时操作系统（RTOS）的高性能快速傅里叶变换（FFT）需求，开展基于国产FT2000/4处理器平台的本地实现和FFT性能加速研究。重点介绍了开源库FFTW和ARM专用库Ne10的对FFT的支持参数、核心算法实现、编译支持情况及各自特点等，对比了两种库在不同数据规模和单指令多数据（SIMD）加速条件下的计算性能，并在Reworks系统下的FT2000平台上进行测试实验。结果表明，在未启用SIMD场景下，FFTW凭借算法的优化和内存管理性能显著优于Ne10，最高是Ne10的467%，启用SIMD后，Ne10展现出架构定制化的优势，最高实现525%的性能提升，在基3和基5的部分长度中，Ne10也表现出较高的性能。可见FFT库的实现以及SIMD加速对计算性能的关键影响，为嵌入式系统FFT的选择提供理论与实践依据。

摘要:近年来，基于深度强化学习(Deep reinforcement learning, DRL)的方法在采摘路径规划领域受到广泛关注，但是目前的研究只单独考虑采摘机械臂，忽视了移动底盘与机械臂之间紧密相连的关系，导致不能充分发挥采摘机器人兼顾移动性与操作性的优势。为此，文中给出了一种基于改进双延迟深度确定性策略梯度算法(Twin delayed deep deterministic policy gradient, TD3)的荔枝采摘机器人协同路径规划方法。首先，通过深度强化学习对采摘机器人协同路径规划问题进行求解，根据协同路径规划任务设置状态空间与动作空间，并综合考虑位置、姿态与避障任务设计复合目标奖励函数；其次，引入双Actor网络与层归一化对TD3算法进行改进；最后在CoppeliaSim仿真平台内搭建非结构化荔枝采摘环境，对采摘机器人进行训练。仿真实验结果显示，深度强化学习能较好地处理协同路径规划任务，改进后的TD3算法收敛速度提升，在测试实验中路径规划成功率达96%，比原始算法提高了近69.9个百分点。研究结果表明，本系统能够较好地解决采摘机器人协同路径规划引起的高维度问题，能让移动底盘与机械臂进行协同规划，有助于提高采摘机器人的智能化水平，并在采摘路径规划成功率方面有一定的优势，可为采摘机器人路径规划的未来研究方向提供参考。

摘要:针对传统的中药材显微图像识别算法因未充分利用文本数据导致特征提取不充分的问题，本文提出了一种多模态自适应融合的中药材显微图像识别方法，通过协同分析图像与文本数据，以解决由于中药材显微特征图像中类内差异较大、类间差异较小导致识别精度低的问题。首先，提出了语义驱动的动态掩码生成器，利用文本输入生成动态掩码，在最终分类时，作为有效约束，避免相似的显微图像之间出现误分类问题；其次，提出了多尺度的图像特征编码器，用于提取显微图像的整体信息和细微特征；最后，引入自注意力机制构建多模态信息融合模块，通过文本特征驱动网络筛选图像特征，进一步减少冗余信息，提升分类的精度。实验结果表明模型的识别准确率达到了97.5%，与Biformer-B、InceptionNeXt-B、EfficientFormer V2-L和ConvNeXt V2-L模型相比，准确率分别提高了7.7、6.1、4.3、2.9个百分点。综上，本文提出的多模态自适应融合方法可有效弥补单一图像输入的特征缺陷，为中药材显微图像高精度识别提供了一种可靠的技术方案。

摘要:云层波动导致塔式太阳能系统聚光能流密度波动，造成吸热器热应力和热疲劳。为了降低云层的影响，需要精确识别云层，本文基于YOLOv8提出一种云层实例分割模型。首先，将Neck中的C2f模块改进为MSDA，使模型轻量化，再将模型中的Conv改进为AKConv，使模型能更好的提取云的特征，最后将金字塔结构SPPF改进为SPPFCSPC，使模型能够在不同尺度上提取更多天空图像的空间信息。改进的MAS-YOLO模型的目标检测评估指标的精确率PB达到了75.8%，召回率RB达到了65.5%，平均精确率mAP50B达到了75.1%，分割评估指标的精确率PM达到了79.9%，召回率RM达到了62.9%，平均精确率mAP50M达到了74.7%，计算量达到54.6 GFLOPs。在SWIMSEG数据集上与其他模型进行对比，结果显示MAS-YOLO识别效果最好，并进行了热力图对比，结果显示MAS-YOLO能够更好的提取云的特征。该模型能够为塔式太阳能的性能优化提供方法支持。

摘要:城市化进程中城市风险日益复杂，城市耦合风险监测与态势感知面临数据分散、数据质量参差不齐和关联分析困难等挑战。本研究聚焦基于大语言模型的城市耦合风险监测与态势感知技术，选用Baichuan2-7B模型，经微调与基于人类反馈的强化学习（COOL RLHF）优化。实验使用COIG、BELLE 1.5M等数据集及其他多源数据，经处理后训练。结果显示，在城市规划建设风险判断准确率达74.84%、舆情态度判断准确率70.19%，能监测多种城市规划风险、捕捉舆情热点并分析情感倾向，对风险发展趋势预测准确率83.25%，态势评估与实际匹配度85.07%，获专业人员高度认可，为城市安全管理提供有效工具与参考。

摘要:针对现有算法在路面缺陷检测方面存在的精准度低、模型复杂度高等问题,基于YOLO11,提出了一种基于三重注意力机制(Triplet Attention)的轻量级路面缺陷自动检测算法(TAD-YOLO11)。首先,针对传统SPPF(Spatial Pyramid Pooling - Fast)模块只关注边缘信息而忽略背景信息,利用全局平均池化层和全局最大池化层,设计了新的池化模式,融入全局背景信息和边缘信息,有利于特征信息融合。其次,为促进特征数据的跨维度交互,弥补原C2PSA模块在通道维度的不足,将Triplet Attention融入原模块,构建一种新的轻量级特征融合模块C2PSA-TA。在主干网络部分采用轻量高效的上采样算子DySample替代传统上采样算法,并加入Triplet Attention,利于平衡训练数据,增强算法对特征信息的理解。最后在公开数据集RDD2022和UAV-PDD2023上进行测试和验证,实验结果表明,与YOLO11n相比,TAD-YOLO11有更好的性能,其中准确率(P)提升了2.5%和6.9%,平均精度(mAP50)提升了2%和5.2%,且模型参数量、运算量都有所减少,而处理速度是基础模型的1.25倍和2.38倍。

摘要:为解决无人作战任务复杂多变、传统任务规划效率低的问题,通过行为树可视化任务编排技术,研究基于模板库动 态组合的智能任务规划方法。 结果表明:该技术将无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)集群任务预规划时间缩短至传统方 法的 25% ;基于数据分发系统(data distribution system,DDS)中间件的指令传输延迟控制在 10 ms 以内。 可见,该方案有效突 破了传统静态规划的响应瓶颈,为无人系统智能化协同作战提供了技术支撑。 未来可进一步探索与智能决策算法的深度融 合及多域协同编排机制。

摘要:我国每年会产生大量疏浚淤泥,固化处理是其资源化利用的重要途径之一,但往常采用的水泥这一传统固化材料存在能耗高、碳排放量大等不足。为此,本文基于“以废治废”的思路,提出稻壳灰-电石渣固化处理疏浚淤泥技术。通过开展无侧限抗压强度(UCS)试验和扫描电镜(SEM)微观分析,研究该复合固化体系的力学性能及微观作用机理。结果表明:稻壳灰的加入显著提高了淤泥土的强度,其中15%稻壳灰与7%电石渣的配比效果最佳；复合固化体系不仅提升了强度,还显著改善了土体的韧性,使极限应变达到3.1%~4.5%,优于传统水泥固化土；水化反应生成的水化硅酸钙(C-S-H)凝胶通过填充孔隙和胶结土颗粒,是强度提升的主要原因。基于试验数据,建立了考虑材料配比和养护龄期的固化土强度预测模型及微观演变机制模型。

摘要:为深入研究含软弱夹层砂岩在破坏过程中的力学特性和破裂演化机制，本文开展完整砂岩和含不同倾角(0°、30°、45°、60°和90°)软弱夹层砂岩的三轴声发射试验。综合分析声发射振铃计数、b值前兆特征、AF-RA裂纹分类及三维定位分布，研究了夹层倾角对砂岩破坏特性的影响。结果表明:(1)软弱夹层的存在显著改变了砂岩力学响应特征，使得砂岩的峰值强度与弹性模量随夹层倾角呈U型分布规律。其中，60°倾角夹层砂岩的峰值强度最低，较完整砂岩降低了62.3%；而90°倾角夹层砂岩峰值强度接近完整砂岩。(2)声发射振铃计数的变化规律揭示了夹层砂岩破坏模式的差异。低倾角和高倾角夹层砂岩因发生贯通砂岩的破坏，呈现出脆性破坏特征；中等倾角夹层砂岩因沿夹层发生剪切滑移破坏，展现出延性特征。(3)砂岩的裂纹扩展以剪切裂纹为主，其占比范围为63.3%~86.7%。中等倾角夹层砂岩裂纹沿夹层密集分布；90°倾角夹层砂岩形成应力拱拉裂破坏，裂纹沿夹层和宏观裂隙附近均有分布。(4)声发射b值在破坏前出现突降，30°倾角夹层砂岩预警时间在破坏前500秒。(5)基于摩尔-库伦准则的理论模型表明，60°倾角砂岩因剪切滑移效应最易失稳。采用半逆解法对软弱夹层进行解析计算，可预测不同工况下砂岩破坏模式。本研究成果可为岩土工程稳定性评估及灾变预警提供关键参数与分析方法。

摘要:为探究高填方场地填土蠕变对群桩基础长期力学性能的的影响机制，通过室内模型试验与数值模拟相结合的方法，研究了不同桩间距（3D-6D）和桩径（1.0-2.0 m）条件下群桩基础的受力特性及变形规律，针对现行规范中负摩阻力群桩效应系数偏保守的情况，提出了更符合实际工况的折减建议。结果表明：填土蠕变显著影响桩基受力机制，蠕变后期桩侧负摩阻力达到峰值并趋于稳定，桩端阻力逐渐成为主要承载力来源，持力层对桩基承载性能的贡献显著增强；增大桩间距可有效降低填土蠕变引起的附加效应，当桩间距从3D增至6D时，桩顶沉降和最大轴力增量分别减少53.42%和25.97%，显著提升了群桩基础的整体稳定性；增大桩径虽可减少附加沉降，但蠕变后期桩身最大轴力显著上升，表明填土蠕变引发的桩土相互作用机制复杂，单纯增大桩径可能产生负面效应；此外，现行规范中负摩阻力群桩效应系数偏于保守，难以准确反映高填方场地的实际工况，基于试验和数值模拟结果，提出规范值的参考折减幅度为62%-96%，以提高设计参数的合理性。研究结果可为高填方场地桩基础设计提供理论依据，对类似地质条件下的工程实践具有一定的借鉴意义。

摘要:针对无人破碎挖掘机工作装置液压系统存在的强非线性、时变载荷及执行机构特性不对称等问题，提出一种非对称模糊PID控制方法。首先，通过分析机械臂运动学模型，实现关节空间与驱动空间的映射转换。其次，采用五次多项式与直线段混合的插值策略，对破碎作业轨迹进行连续平滑规划，以降低计算负担并提升轨迹可执行性。最后，引入非对称隶属度函数并构建模糊规则，设计非对称模糊PID控制器，实现对破碎锤末端的精确轨迹跟踪。仿真结果表明，与传统PID控制和模糊PID控制相比，所提控制方法在响应速度和跟踪精度上均有显著提升。实车试验进一步验证了，在多执行器协同控制过程中，非对称模糊PID能有效减弱冲击振荡，使机械臂运动更加平稳，并在复杂轨迹及高冲击工况下表现出更高的轨迹跟踪精度与环境适应性。此外，该方法在典型破碎挖掘工况中的稳定表现验证了其适用性，表明其不仅能够满足复杂工况下的无人挖掘机作业控制需求，也具有推广至实际工程场景的应用潜力。

摘要:受全球变暖的影响，近年来我国极端气候事件频发，对季节性冻土区路基长期稳定性构成严重威胁。本文聚焦于太阳辐射调控与非典型性降雨频发的交互作用，以王繁高速为研究对象，构建了多边界条件下的多物理场耦合模型，研究了季节性冻土路基50年内稳定性的演化规律。温度场中将集成后的数据嵌入太阳辐射-对流换热复合温度边界条件，实现了气候长期变化的高精度映射；在水分场中，确定了短时极端降水事件以及温度交互雨季降雨事件两种工况，通过降雨数据与有限元降雨荷载联动得到了路基内水分的动态响应。研究结果表明：太阳辐射主导的路基冻融循环损伤与非典型性降雨带来的路基水分场的重构对路基长期冻胀和融沉变形产生了很大影响；第50年路基最大变形区域的冻胀量和融沉量分别达到68.36mm和49.56mm，相较第一年分别增长了35%和43.6%。

摘要:为高效评估软弱围岩山岭隧道开挖面稳定性，提出基于二阶锥规划技术(SOCP)和网格自适应加密技术的隧道开挖面稳定性三维极限分析自适应下限有限元法，并探究了Drucker-Prager (D-P)准则与Mohr-Coulomb (M-C)准则在开挖面稳定性分析中的差异所在。首先，将D-P准则转化为SOCP约束，建立三维极限分析下限有限元SOCP模型；然后，提出基于单元应力的网格自适应加密策略，通过较少规模的单元细化实现对破坏区域的精细化模拟；最后，利用所提方法研究隧道开挖面稳定性问题，并系统探讨了系列D-P准则对开挖面稳定性的影响，并探讨其与M-C准则的差异所在。研究结果表明，基于SOCP技术的三维极限分析下限有限元法具有较高计算效率；D-P内切圆准则能够较好评估极限状态下隧道开挖面稳定性。研究结果可为软弱围岩山岭隧道开挖面稳定性研究及工程实践提供理论参考。

摘要:盾构掘进时产生的地层损失不可避免会引起既有构（建）筑物的不均匀沉降，而软土由于其自身高压缩性、高灵敏性以及低强度给盾构近接施工带来极大挑战。为解决这一问题，本文依托宁波地铁七号线下穿既有北环下行线和洪塘乡Ⅳ场牵出线的并行路基段，通过建立搅拌桩群桩加固效应三维数值模型以及现场监测数据对盾构掘进过程中路基变形特征以及采取加固措施前后路基变形进行研究。研究结果表明，当不采取任何加固措施时，既有路基沉降无法满足规范中要求；采用MJS桩组合压密注浆工法相较于未加固工况，累计最大沉降量减少57%，现场监测结果同样验证了加固措施的有效性。本工程所采用MJS桩组合压密注浆工法可为类似复杂条件下盾构近接施工提供借鉴。

摘要:在全断面隧道掘进机(TBM)掘进过程中,滚刀破岩效率受复杂地质条件及机械参数的显著影响,针对不同地质工况下滚刀破岩效率的智能预测对保障TBM高效破岩具有重要意义。本文提出了基于支持向量机(SVM)与智能优化算法混合的TBM节理岩体滚刀破岩效率预测方法,分别使用粒子群优化算法(PSO),飞蛾扑火优化算法(MFO)和黑池鸢优化算法(BKA)优化确定SVM的惩罚因子和核函数参数。预测模型输入参数包括围压、节理间距、节理倾角、岩石强度、贯入度、刀盘推力和刀盘滚动力,输出参数为比能。通过全尺寸线性切割试验和离散元数值模拟构建样本数据集,用于模型的训练和测试。结果表明,BKA-SVM模型在稳定性、计算效率和预测精度方面显著优于PSO-SVM和MFO-SVM模型,适用于TBM节理岩体滚刀破岩效率预测。对预测出的数据进行重要性分析显示,岩石强度和贯入度为最重要的影响因素,滚刀破岩最优贯入度为3mm且岩石强度越大,比能以及比能变化趋势越大。该研究可为TBM掘进过程中的破岩效率预测和优化提供指导,具有提高效率、降低能耗的潜在应用价值。

摘要:为评价山区公路隧道穿越软弱裂隙带地层时围岩的稳定性，通过物理模型试验与数值模拟相结合的方法，研究了隧道施工穿越软弱裂隙带地层条件下围岩的应力和变形特征。结果表明：在隧道开挖过程中，围岩径向应力和位移均表现出缓慢、快速及稳定三个阶段，当隧道施工穿越软弱裂隙带时，围岩各部位径向应力增量均高于均质地层。软弱裂隙带的存在加剧了隧道开挖引发的围岩应力释放，导致施工扰动影响范围扩大，使得软弱裂隙带地层隧道围岩的变形量明显高于均质地层，因而在进行隧道施工时应重视软弱裂隙带对围岩力学响应的影响。通过研究得到软弱裂隙带地层隧道围岩应力和变形差异化分布规律，可为山区软弱地层公路隧道设计与施工优化提供参考

摘要:现代化战争中，探测技术的飞速发展使得提高隐身性能成为高性能作战飞行器重点研发领域，航空发动机尾喷管是作战飞行器后向雷达散射特征信号的主要来源。针对传统尾喷管雷达隐身性能评估方法不够完全准确的问题，以单S弯、双S弯以及多维偏转S弯3种不同S弯尾喷管为研究对象，使用迭代物理光学法计算分析得到喷管雷达散射截面积(RCS, radar cross section)，基于单脉冲检测理论开展了X、C波段下下不同S弯喷管在俯仰、偏航探测面设定探测角范围内探测距离、探测概率分析。结果表明:在给定的雷达探测条件下，喷管的探测概率与探测距离与RCS起伏数据具有一定的相关性；给定信噪比的前提下，多维S弯喷管在两种探测面内的水平极化方式下具有最低的探测概率，在C波段内多维S弯的探测概率增大，双S弯喷管具有较低的探测概率；在给定探测概率前提下，多维S弯喷管在两个探测波段内具有最小的探测距离。

摘要:针对现有滑出时间预测模型的可解释性弱、泛化能力差的问题，提出一种基于Stacking+SHAP分析的离港航班滑出时间预测模型。首先，将滑出时间拆解成无障碍滑出时间和动态滑出时间，分别分析其与影响因素之间的相关性。然后，构建基于Stacking的滑出时间预测模型，对比滑出时间整体预测和分阶段预测的性能差异。最后，引入SHAP方法，量化Stacking模型中各特征变量的重要性，并使用深圳宝安国际机场实际运行数据对模型的合理性进行验证。结果表明：（1）畅通滑出时间主要受机场跑滑系统构型的影响，动态滑出时间的主要受场面交通流的影响；（2）虽然分阶段预测结果性能略逊色于整体预测结果，但模型的可解释性更强；（3）Stacking模型预测结果的MAPE、MAE、RMSE分别为10.6%、99.7s、140.5s，±60 s、±180 s、±300 s的准确率分别为41.0%、86.3%、96.5%，预测精度和泛化能力均优于现有研究成果；（4）基于沙普利加分析和相关性分析的双重特征筛选机制，可保证模型有较高预测精度的同时有效减少特征维度。

摘要:深水气藏开发是保障我国能源警戒线和建设能源强国的必要途径之一,但深水高含CO2气井井下管柱长期在高温高压、强腐蚀环境中服役,容易发生腐蚀失效,导致管柱强度发生衰减,影响环空带压临界值预测精度,增大了环空带压管控难度。为此,通过自研自制的高温高压釜腐蚀实验装置开展深水高含CO2气井井下管柱腐蚀规律研究,分别考虑均匀腐蚀和点蚀对管柱强度的衰减作用,建立管柱剩余强度计算模型,提出考虑不同腐蚀类型的深水井环空带压临界值计算方法。研究结果表明:(1)均匀腐蚀作用下环空带压临界值的初始值大,但随年限降低幅度较大,最大极限压力由51.88MPa降至42.40MPa；点蚀作用下环空带压临界值的初始值小,随年限降低幅度较小,最大极限压力值由22.30MPa降至21.55MPa；(2)考虑均匀腐蚀作用下的环空带压临界值在服役前期主要受技术套管抗内压强度影响,随着腐蚀的进行,在服役后期,主要受油管的抗外挤强度影响；考虑点蚀作用下的环空带压临界值主要在整个服役期间主要受油管的抗外挤强度影响。研究成果可为深水高含CO2气井环空带压管控提供参考。