摘要:碳酸盐岩储层是深层地热能开发的主要层段,但厚度大、埋藏深的碳酸盐岩热储多具低渗特征,开发前需进行增产 改造。 酸化技术是被广泛应用于碳酸盐岩地层近井区解堵、储层增产的成熟技术,但仍面临滤失严重、作用范围有限等挑战, 迫切需要新技术破解深层地热开发难题。 综述了酸化技术、液氮压裂、超临界二氧化碳压裂、高能气体压裂和水力喷射 5 种主 流的改造技术,重点分析了酸化技术在碳酸盐岩热储层中的研究现状、控制因素以及实际应用,同时阐述了其他技术的作用 机理、适用条件和研究进展。 对比了各技术在裂缝网络拓展、工程实施和成本控制等方面的优缺点,讨论了其在碳酸盐岩热 储层中开发应用的可行性和未来前景,并结合实际案例对比分析了水力喷射酸化改造技术的应用特征和效果。 研究发现,酸 化技术应用广泛,成本低,技术成熟,与水力喷射结合可有效扩大作用范围。 液氮和超临界二氧化碳压裂可降低起裂压力,且 能形成相对复杂的裂隙网络,但存在技术成本高,携砂能力弱的问题。 高能气体压裂适合脆性岩层,造缝宽度大但延申长度 有限。 未来应通过发展复合改造技术、优化施工参数、推动新技术降本与现场试验等来提升改造效果,同时结合深部地热开 发需求,从储层基础调查、试验模拟融合及技术标准建立等方面开展研究,以支撑低渗碳酸盐岩热储的规模化高效开发。

摘要:随着新能源汽车和大功率电力转换领域对功率密度需求不断提高,碳化硅(silicon carbide,SiC)功率模块内部芯片往 往需要承受极大的电流及频繁通断,大量热量可能导致系统发生故障,SiC 功率模块的散热性能研究极为重要。 通过热-流耦 合仿真数值计算及实验研究,探讨不同翅片形状及不同翅片间距比对 SiC 功率模块散热性能的影响规律。 结果表明:翅片形 状为水滴形时 SiC 功率模块散热性能相较其他翅片形状更好且存在一组翅片间距比使得 SiC 功 率 模 块 散 热 性 能 达 到 最 优。 研究成果为新能源汽车 SiC 功率模块散热器设计提供基础。

摘要:泥炭质土因高孔隙比、高天然含水率和高压缩性等特征,常导致地基过量沉降和稳定性问题。 为克服传统水泥固化 方法环境代价高且在富含有机质环境中效果受限的缺陷,以昆明滇池周边典型泥炭质土为研究对象,提出采用碱激发粒化高 炉矿渣(granulated ground blast-furnace slag,GGBS)绿色固化剂结合三种短纤维(玄武岩纤维、聚丙烯纤维和聚丙烯腈纤维)进 行协同改良的新思路。 通 过 无 侧 限 抗 压 强 度 试 验、三 轴 剪 切 试 验 及 X 射 线 衍 射 (X-ray diffraction,XRD )、扫 描 电 子 显 微 镜 (scanning electron microscope,SEM)微观分析,系统对比了不同纤维在碱激发体系中的增强效果与微观机理。 结果表明:3 种 纤维均能显著提高固化土强度,其中聚丙烯纤维凭借优异的 物 理 嵌 锁 效 应 表 现 最 佳,28 d 无 侧 限 抗 压 强 度 (unconfined com- pressive strength,UCS)达 433. 9 kPa,较未掺纤维样提高 61. 1% ;纤维增强显著改善了土体的脆性破坏特征,三轴试验中聚丙烯 纤维改良土黏聚力最高(达 140. 36 kPa),抗剪强度大幅增强;微观分析揭示,纤维在基体内呈交错分布,形成的纤维骨架有效 抑制了颗粒位移,且不同纤维与基体的界面结合机制存在差异;首次将结构统一硬化(structural uniform hardening,SUH)模型 应用于该类改良土,模型准确再现了其全程应变硬化响应(R2 > 0. 98 ),验证了纤维通过桥联作用延缓结构衰减的力学机理。 研究成果为高有机质软土的绿色、高效加固提供了理论依据与技术支撑。

摘要:钢渣作为冶金工业典型固废产物,因含有游离氧化物导致体积安定性不足,严重限制了其在水泥基材料中的资源化 应用。 碳化技术通过 CO2 与钢渣中活性组分反应生成方解石等稳定矿物,不仅显著改善了钢渣的体积安定性,还能实现 CO2 的矿化封存。 从碳化处理制备钢渣建筑材料的角度出发,分析了碳化反应机理,综合评述了碳化处理对钢渣建筑材料的干燥 收缩性、抗冻性、氯盐及硫酸盐侵蚀方面的影响及应用。 最后,针对研究现状和存在的问题进一步提出改善方法,有助于实现 钢渣作为二次资源的合理利用,推动建材行业“双碳”目标。

摘要:聚焦工业固废堆积及重金属污染土两大问题,旨在探究低碳型固化剂用于处理 1% 铜污染土 的 固 化 效 果 及 内 在 机 理。 对比分析固化土中铜离子浸出浓度及形态的改变,检测固化土力学性能及微观结构的变化。 数据表明,固化土在泡水后 的铜离子浓度满足环境安全要求,且重金属由碳酸盐结合态向铁锰氧化态转变。 固化土中可交换态和残渣态占比基本未发 生改变,但其含量有所不同。 此外,泡水对固化土早期强度有明显提升作用,促进了早期水化反应的进行。 微观结果表明,泡 水养护促使固化土中生成了明显的胶凝物质及针状物质。 傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer,FT- IR)结果显示,固化土中存在 O—H、CO32 - 及 Si—O / Al—O 基团的存在,综合分析固化土中有碳酸钙及水化硅酸钙等常规水化 产物,同时在磷石膏的作用下有钙矾石的 形 成。 由 此 对 土 中 孔 隙 进 行 有 效 填 充,且 将 重 金 属 离 子 较 好 的 包 裹 吸 附 在 生 成 物 中,致使重金属的浸出浓度满足要求,同时使固化土强度提高。 研究成果为工业固废的有效利用提供了新途径,同时为重金 属污染土的治理提供了一种低碳、经济、有效的固化剂,具有重要的环境、经济和社会效益。

摘要:为了能够在分 子 层 面 揭 示 低 温 环 境 对 碱 矿 渣 (AAS)缩 聚 反 应 的 抑 制 机 理,研 究 不 同 温 度 下 (alkali-activated slag, AAS)抗压强度发展机制,剖析微观矿物晶体形成及凝胶生长行为与宏观力学性能的构效关系。 结果表明:AAS 早期强度演 化经历预备期、低速与快速增长期及平缓发展期四阶段。 随环境温度降低,AAS 强度发展受阻,预备期与低速增长期持续延 长,快速增长期及平缓发展期逐渐消失。 0 ℃ 与 - 20 ℃ 环境,AAS 的 28 d 抗压强度分别骤降至 18. 6 MPa 与 3. 1 MPa,较 20 ℃ 基准组降幅高达 72. 9% 与 95. 5% 。 机理分析表明,低温通过反应动力学停滞、自由水冻胀破坏与缩减反应界面三重抑制路径 导致强度断崖式衰减,持续抑制聚合反应动力学进程、诱发冻胀微结构损伤,以及显著降低体系有效液态水比例,三者耦合作 用从根本上瓦解强度发展。

摘要:磷石膏作为一种工业副产品,其资源化利用已成为减少环境污染、提高资源利用效率的重要途径。 然而,磷石膏基 材料的力学性能和耐久性较为有 限,因 此 需 要 通 过 改 性 以 提 高 其 综 合 性 能。 为 改 善 磷 石 膏 基 复 合 材 料 混 凝 土 (phosphogyp- sum-based composite concrete,PGC)综合性 能,采 用 纳 米 硅 (nanosilica,NS)制 备 纳 米 硅 改 性 磷 石 膏 基 复 合 材 料 混 凝 土 (PGC- NS)。 结果表明:1. 5% NS 掺量的 PGC-NS(PGC-1. 5NS)抗压强度、耐水性表现优异,其中 28 d 龄期抗压强度达到 63. 8 MPa,软 化系数提高到 0. 98。 通过傅里叶红外光谱和热重表征,发现 NS 的掺入可促进 PGC-NS 水化反应,生成更多 C-S-H 凝胶。 可持 续发展分析结果显示 PGC-1. 5NS 的能耗、碳排放分别为 C50 混凝土的 34% 、28% ,表现出环保低碳优势。 研究成果可为磷石 膏基复合材料混凝土改性提供新思路,对促进混凝土的绿色发展具有指导作用。

摘要:黄土抗水力侵蚀能力差,易释放土壤胶体。 为了探究不同粒径黄土胶体对石油污染物的吸附、解吸及迁移行为的影 响特征与机制,以揭示黄土胶体在石油污染运移过程中的环境行为。 提取了 2 μm 以下、2 ~ 5 μm、5 ~ 10 μm 三种粒径范围内 的黄土胶体,开展了恒温振荡及柱实验,探究了黄土胶体对石油污染物吸附、解吸、迁移的影响特征与机制。 结果表明:柴油 在不同粒径黄土胶体上的吸附均符合二级动力学模型以及 Henry 等温模型,吸附速率较快,吸附平衡时间约为 30 min,吸附量 大小顺序为:5 ~ 10 μm > 2 ~ 5 μm > 2 μm 以下;不同粒径黄土胶体上柴油的解吸均符合二级动力学模型,解吸平衡时间约为 900 min,解吸量大小顺序为:2 μm 以下 > 2 ~ 5 μm > 5 ~ 10 μm;黄土胶体的粒径对柴油的解吸等温模式有较大影响,其中 2 ~ 5 μm 以及 5 ~ 10 μm 黄土胶体颗粒上柴油的解吸符合 Henry 型等温模式,2 μm 以下符合 Freundlich 型等温模式。 2 ~ 5 μm 以 及 5 ~ 10 μm 黄土胶体对柴油的吸附量高的原因在于:该粒径范围内的黄土胶体具有较大的平均孔径且活性官能团含量相对 较高,柴油分子更易吸附进入颗粒表面孔 隙 中。 黄 土 胶 体 对 柴 油 的 迁 移 有 抑 制 作 用,且 抑 制 作 用 大 小 与 胶 体 的 粒 径 大 小 有 关,粒径越小抑制作用越强。

摘要:低液限粉土因其不良工程性质,需经过加固处理才能应用于实际工程。 以硅灰为主要胶凝材料,生石灰和硅酸钠为 碱性激发剂,采用响应面法中的 Box-Behnken 法研究了固废基胶凝材料固化粉土的效果。 通过单因素试验确定了因素水平, 以 7 d 和 28 d 无侧限抗压强度(UCS)为响应指标,分析了硅酸钠,生石灰,硅灰三者掺量及其交互作用对固化土强度的影响。 结果表明:硅酸钠与硅灰掺量对固化土无侧限抗压强度影响显著,而生石灰单独作用不明显;交互项生石灰-硅灰明显影响 7 d 的 UCS,硅酸钠-生石灰和硅酸钠-硅灰明显影响 28 d 的 UCS。 固化剂最优配比为硅酸钠∶ 生石灰∶ 硅灰 = 10. 44 ∶ 21. 12 ∶ 30. 21, 此时 7 d 和 28 d UCS 预测值分别为 1. 15、3. 99 MPa,相比水泥土强度分别提升 51. 3% 、252. 3% 。

摘要:插入式钢圆筒成岛技术是一种工期短、对环境影响较小的先进人工岛建设方案。 为明晰该技术的碳排放特征,并为 未来同类工程的低碳建设提供理论指导,构建了基于工程量清单的人工岛建设期碳排放核算方法,并以港珠澳大桥东、西人 工岛为案例进行了实证分析。 结果表明:东、西岛碳排放量及结构高度相似,建设期碳排放均主要集中在“陆域形成”“地基处 理”和“岛壁结构”这三个阶段。 在工序层级,碳排放高度集中,约 30% 来源于“钢圆筒制作、运输”。 从来源构成看,钢材、混 凝土和机械能耗是主要排放源,分别约占 38% 、23% 和 27% ,最后,在考虑可行性的前提下,针对钢材、混凝土和柴油等关键排 放源,初步提出了相应的绿色减碳建议。

摘要:生物质能作为清洁可再生能源，有必要使其高效利用。但生物质燃料燃烧时，70%氮会转化成NOx排入大气，造成环境污染。因此应用生物质锅炉再燃技术是实现低氮清洁燃烧的关键手段。本文对生物质锅炉及再燃技术的研究进行综述，重点阐述再燃燃料特性（碳氢燃料、细粉燃料、高挥发分燃料）及再燃区工况（长度、温度、过量空气系数、多参数协同）对NOx排放的影响。明确再燃燃料的理化特性、再燃区工况参数及多参数耦合作用均显著影响脱硝效率，改进再燃技术可进一步提升脱硝效率约5% - 10%。最后，本文对再燃技术未来发展进行展望，通过与人工智能的深度融合，提升再燃技术智能化水平。以此为再燃技术的迭代升级注入新动能，助力NOx的减排。

摘要:为探讨驾驶模拟器在驾驶行为研究中的应用潜力与挑战，本研究采用系统性文献综述与文献计量学方法，以Web of Science核心数据库的1110篇文献及知网核心数据库的240篇文献为样本，利用CiteSpace进行数据可视化分析。研究总结了驾驶模拟器的三大应用场景:驾驶行为特征的智能挖掘、驾驶行为模型的构建与验证，以及驾驶安全性影响因素分析。在驾驶行为特征的智能挖掘方面，重点探讨了驾驶模拟器在研究驾驶人与辅助驾驶功能、自动驾驶功能的交互行为中的应用；在驾驶行为安全性影响研究方面，从驾驶人自身状况、驾驶环境及驾驶培训三个维度展开分析；在驾驶行为模型构建与验证方面，对代表性模型及相关实验设计进行了深入讨论。此外，研究系统探讨了驾驶模拟实验的关键环节，包括场景搭建、数据处理、指标选取及模型构建，并总结了实验设计与数据分析方法。最后，展望了未来驾驶模拟器的重点应用方向，如人机共驾培训、辅助驾驶系统功能开发、车路协同环境下的驾驶行为模拟仿真，以及基于人工智能的驾驶行为模型构建。研究结果表明:驾驶模拟器在驾驶行为研究中已得到广泛应用，但实验设置的真实性与合理性仍需进一步提升。随着多模块采集技术及人工智能的发展，未来研究需拓展实验维度与深度，以更全面地捕捉驾驶行为的复杂性与动态性。同时，驾驶模拟器在模拟真实交通环境、提高数据采集精度及优化模型构建方法等方面仍面临挑战，需通过跨学科合作与技术融合加以解决。

摘要:为提升页岩气储层裂缝识别的智能化水平，实现电成像测井数据的自动化分析与评价，本研究通过融合MobileNetV3轻量化卷积网络与Swin Transformer全局注意力机制，结合Watershed位置编码和AFPN-CA多尺度特征融合模块，构建了TransFracNet深度学习模型。结果表明：模型在泸州区块五峰-龙马溪组页岩储层测试集上表现出色，裂缝交叉点识别准确率达92.3%，较传统方法提升25%；基于Filtersim-Inpainting的预处理算法显著提升图像质量，裂缝修复完整度达98.6%；系统处理速度稳定在45FPS，单井解释效率较传统方法提升20倍。构建的裂缝自动识别系统可支持低角度高导缝、雁状诱导缝等4种裂缝类型及各类型几何参数的智能提取与分析。可见TransFracNet模型在处理复杂地质结构和多尺度裂缝特征方面展现出卓越性能，其创新性地将地质先验知识与深度学习特征相融合，为页岩气储层评价提供了可靠的技术支撑。

摘要:针对长江上游生态屏障建设需求,本研究以生态地质多样性显著的白龙江流域为研究区,基于SRP(敏感性-恢复力-压力度)概念模型构建涵盖地质构造、气候环境、植被覆盖和人类活动4个维度14项指标的评价体系。通过层次分析法-熵权法组合赋权确定生态地质脆弱性指数(Eco-geological vulnerability index,EVI),结合空间自相关分析与地理探测器方法,系统揭示流域生态地质脆弱性空间分异规律及多因子驱动机制。结果表明：(1)流域生态地质脆弱性呈现显著空间集聚特征(Moran"s I=0.78,p<0.01),脆弱等级以微度脆弱为主(68.56%),极度脆弱区(2.92%)集中分布于构造活跃的陡峭地形带；(2)地理探测器识别出活动断裂密度(q=0.8325)和历史地震强度(q=0.1368)为关键自然驱动因子,GDP密度(q=0.0494)与人口密度(q=0.0511)构成主要人为压力源；(3)因子交互效应呈现双因子增强或非线性增强特征,活动断裂密度与历史地震强度的协同作用(q=0.9199)显著加剧区域脆弱性。研究表明,生态地质脆弱性是自然地质本底与人类活动扰动协同作用的结果,建议建立高脆弱区立体监测网络并实施差异化生态修复策略。研究成果可为白龙江流域地质—生态系统协同治理提供科学依据和决策参考。

摘要:本研究通过对香砂六君子汤靶向TMAO介导PERK/FOXO1轴调控下游HDL代谢的研究，探究其干预脾失健运膏脂转输障碍大鼠肝脏HDL代谢紊乱效应机制。将35只SD大鼠分为正常组（Z组）、TMAO抑制剂DMB组（D组）、脾失健运膏脂转输障碍组（PSJY组）、模型联合DMB干预组（PSJY+D组）及模型联合香砂六君子汤干预组（PSJY+XS组）。除Z组和D组外，其余各组采用劳倦过度联合高脂饲料喂养12周以建立模型。自第13周起，D组与PSJY+D组在饮用水中添加1% DMB，PSJY+XS组灌胃香砂六君子汤（11.34 g生药/kg/日），持续4周。实验结果显示，与Z组相比，PSJY组大鼠出现明显肝脏脂质沉积，血清TC、TG、LDL-C及ApoB水平显著升高（P＜0.01），HDL-C和ApoA-I显著降低（P＜0.01），血浆TMAO水平升高（P＜0.01），肝组织p-PERK和FOXO1蛋白表达上升（P＜0.01），而SR-BI、ApoA-I、HL的mRNA及蛋白表达均下降（P＜0.01）。DMB干预组除TMAO降低及SR-BI mRNA表达下调外，其余指标变化不显著。与PSJY组比较，PSJY+D组肝脏脂滴减少，血清TG、ApoB降低（P＜0.01），ApoA-I升高（P＜0.05），TMAO显著下降（P＜0.01），SR-BI、ApoA-I、HL蛋白表达上升（P＜0.05或P＜0.01）。PSJY+XS组亦显示肝脏脂质沉积减轻，血清TG、LDL-C、ApoB降低（P＜0.01），HDL-C、ApoA-I升高（P＜0.01，P＜0.05），TMAO水平下降（P＜0.01），p-PERK/PERK及FOXO1蛋白表达降低（P＜0.05），SR-BI、ApoA-I、HL的mRNA与蛋白表达均显著升高（P＜0.05或P＜0.01）。综上所述，脾失健运膏脂转输障碍状态下TMAO/PERK/FOXO1轴变化可引起下游HDL代谢紊乱，香砂六君子汤可通过靶向TMAO介导PERK/FOXO1轴缓解脾失健运膏脂转输障HDL代谢紊乱。

摘要:顶板水害是深部煤层开采面临的重大安全威胁,其发生与采动应力-渗流耦合作用下导水裂隙的扩展与贯通密切相关。我国西部鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田顶板水害问题突出,其中白垩系洛河组砂岩含水层是主要突水水源,其强烈的非均质性和各向异性显著影响水害发育程度。目前,渗透性参数估算仍多依赖经验假设,缺乏微观结构层面的科学依据。本研究以新庄煤矿洛河组砂岩为对象,采用低场核磁共振技术,系统开展了不同采深(505~814 m)、岩性(细砂岩、中砂岩、粗砂岩)和方向(水平/垂向)的孔隙结构、渗透性及可动流体赋存特征实验,结合抽水试验进行对比分析。结果表明：水平向渗透率普遍高于垂向,各向异性系数最高达9.81(细砂岩)；沉积层理是控制孔隙结构和渗流各向异性的主控因素；可动流体主要赋存于T2＞10 ms的中孔、大孔及裂隙中；抽水试验与室内实验渗透性参数存在数量级差异,反映裂隙对宏观渗流起主导作用,表明该含水层具典型“双孔隙介质”特征。本研究为顶板水害精准预测与防治提供了微观结构层面的理论依据和数据支持。

摘要:X致密油区块储层具有致密、渗透率特低、有效层厚较大且砂泥岩薄互层发育的特征,当前主要开发方式为水平井分段体积压裂改造后采用衰竭式开发。目前该区块存在饱和压差小、地层压力下降速率快、储层已发生严重脱气的问题,区块单井平均日产油3.7t、日产气1.7×10?m3,且区域内高气油比井转为抽油开发后效果仍不理想,因此亟需开展针对性补能及提高采收率技术研究。鉴于该区块区块伴生气产量充足,烃类气回注被确定为优先探索的补能技术方向。本文通过数值模拟方法系统分析水-烃气交替吞吐技术的关键运行参数(如气水比、吞吐周期、注入压力等),明确其开发效果的主控因素；在此基础上,结合正交试验设计优化该区块的W-HGAT增产方案。矿场适用性分析表明,优化方案开发效果显著,与基础衰竭开发相比,最终采收率提升8.1%,可为同类致密砾岩储层后续生产措施优化调整提供技术参考。

摘要:针对高温高盐气藏过量产水的难题,研制了原位自乳化纳米颗粒强化活性油选择性控水剂。为了研究其高效控水性能机制,选择了模拟地层条件的高温高压微剪切乳化方式,评价生成Pickering乳状液的动/静态结构稳定性；考察不同控水体系组成间的协同作用。结果表明纳米颗粒与乳化剂间的相互作用对原位乳化具有促进作用,生成的W/O Pickering乳状液具备高内向特征和耐温耐盐性能,具有类固体结构性质。另外,连续油相间纳米颗粒连接的高稳定性三维结构使封堵体系具有强动态结构稳定性,通过流变曲线表明,Pickering乳状液在封堵水相时,形变最初导致连续相结构断裂带来的负面影响会被同时增大的黏度所抵消,使控水能力保持稳定的极限应变增大。研究结果更深入的揭示了原位乳化过程和Pickering乳状液控水机制,为Pickering乳状液的改进奠定了理论基础。

摘要:为研究悬索跨越管桥在多载荷耦合作用下的力学特性，通过建立三维有限元模型并结合数值模拟方法，首次系统性分析了脉动风载荷、清管动载荷和地震载荷三种动载荷耦合作用下管桥的动力学响应特性。结果表明：相较于单载荷工况，多载荷耦合作用引起管桥变形和应力显著增加，其中地震载荷是导致结构变形和应力增大的主要原因；脉动风载荷主要引起管桥横向变形，而清管动载荷主要导致竖向变形；多载荷耦合作用时，加劲梁和风缆的最大应力出现显著增幅，表明耦合作用效应对结构具有更强的潜在破坏性。可见，在悬索跨越管桥的设计与维护中，充分考虑多载荷耦合作用至关重要，需采取合理加固措施以提升结构整体稳定性。

摘要:地应力变化是导致油气管道变形、失效的重要因素之一。考虑地应力变化的管道选线是管道安全运行的保障。然而，由于山区地形条件复杂，地应力多变且获取困难，目前山区油气管道选线工作少有考虑地应力这一重要因素。为了更好地帮助山区油气管道选线、维护管道安全，本文基于数值模拟方法，获取了地形起伏的山区的浅地表应力场分布，结合路径规划算法，评估了山区油气管道选线，进一步完善了山区油气管道选线的考量维度。结果表明，在浅地表区域，地应力场受到地形起伏的显著影响。在地势较高的山脊位置挤压应力较低，甚至产生拉张应力；相反，在地势较低的山谷位置挤压应力较高，产生应力集中。通过所建立的路径规划算法，得到的路径均绕开了较为危险的区域，有效规避了地应力变化可能导致的管道安全问题。研究结果为提升山区油气管道选线方案的全面性和完整性提供有效参考与借鉴。

摘要:超深小井眼井下作业面临环境复杂、落鱼风险高、工艺窗口窄等挑战,严重制约了安全高效修井工作的实施。针对这一问题,本文以新疆南缘TW1井为研究对象,结合井况参数与落鱼过程,系统分析了落鱼原因,识别了小井眼落鱼打捞的关键技术难点。在此基础上,优选了适应小井眼条件的打捞工具与工艺流程,开展了打捞效果评估并提出改进建议。进一步以TW1井钻磨灰塞作业为实例,基于现场测量数据,构建管柱力学分析程序,对套管段与裸眼段的摩阻系数进行了反演计算,并完成了管柱力学计算和扭矩传递过程模拟及敏感性分析。结果表明:所有带有腔室结构的液压打捞工具均存在变形失效风险,井下落鱼状态的准确识别是保障打捞成功的关键因素；套管段摩阻系数为0.15,裸眼段为0.55；井段 6509.73–8012?m 为易屈曲段,轴向力随钻压增加而显著下降,随泥浆密度增加略有减小；井口扭矩随井深增加而升高,井底可达扭矩仅为 0.12?kN·m,呈明显阶梯式衰减。建议适当降低钻压与泥浆密度,以提高井底有效扭矩。研究成果可为超深小井眼复杂工况下的打捞工艺优化与力学安全性设计提供理论支持与工程参考。

摘要:为提升水下航行器电机推进系统中轴承座抑振能力,本文采用高阻尼锰铜合金替代传统钛合金材料,并提出一种针对锰铜合金轴承座的结构设计方法。在保持关键安装界面不变的前提下,在轴承座套圈区域引入周期性减重孔以控制结构重量。通过有限元方法系统分析了孔径与孔间距变化对轴承座刚度、强度和热膨胀性能的影响,明确结构参数与力学性能的关系,确定综合性能最优的结构设计方案。进一步通过振动传递率实验对优化结构进行动态性能验证,结果显示锰铜合金轴承座在0-500?Hz频率范围内的振动传递率显著低于钛合金,展现出良好的低频振动抑制能力。研究表明,高阻尼合金材料可在保障基本力学性能的同时显著提升抑振性能,为其在复杂动力装备中的应用提供了可行路径与理论支撑。

摘要:为解决旋转密封在恶劣润滑、弱腐蚀介质与高速高压条件的耦合作用下的低使用寿命与低可靠性引发的密封失效问题，本文创新性地提出了一种新型旋转密封，密封唇采用以改性聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene，PTFE）为主的材料，但比普通改性PTFE质地更软，能明显降低密封温度而不增加摩擦扭矩，还设计和搭建了旋转密封温度与扭矩测试试验台，试验研究了密封的温度和摩擦扭矩特性，并将不同转速下唇形密封和改性PTFE旋转密封的温度和摩擦扭矩进行了对比。试验结果表明，相对于唇形密封，恶润滑时改性PTFE旋转密封的温度最大减少约3.58 ℃，同等转速下的摩擦扭矩减少约0.005 N·m，弱腐蚀介质时改性PTFE旋转密封的温度最大减少约0.89 ℃，同等转速下的摩擦扭矩减少约0.015 N·m，由于弱腐蚀介质具有一定压力，相对于恶润滑时，弱腐蚀介质时改性PTFE旋转密封和唇形密封的摩擦扭矩增加约0.045 N·m。可见本文提出的改性PTFE旋转密封能确保旋转密封正常工作，从而为减少因旋转密封失效导致的旋转机械故障提供技术支撑。

摘要:针对以电动缸为执行机构的火炮位置伺服系统中存在的非线性、外部干扰和内部不确定性等复杂控制问题，分析系统的数学模型，提出了一种前馈补偿自耦PID（auto-coupling control，ACPID）控制策略。将系统内部一切不确定因素和外部有界干扰定义为总扰动，建立在复合总扰动驱动下的受控误差系统，依据前馈补偿ACPID控制方法和参数整定规则设计以速度因子为核心的控制律模型，理论分析了系统的大范围鲁棒稳定性和抗扰动鲁棒性，进行控制器参数整定、控制律切换和抗积分饱和设计。通过仿真实验验证可得：前馈补偿ACPID控制下的系统具有响应速度快、控制精度高、超调量小、抗扰动能力和鲁棒性强等特点，并且仅需整定一个速度因子，参数整定容易，在大口径火炮电动缸位置伺服系统领域具有重要的研究价值和应用前景。

摘要:相变材料（Phase Change Material，PCM）是蓄热设备中常见的储能材料，管壳式相变蓄热器作为最为常见的蓄热设备之一，现有多数研究均为单一温度边界，对多温度边界的相变蓄热器的蓄热性能研究较少。本研究构建了一种基于双温度边界设计的双管管壳式相变蓄热器模型，利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件进行了蓄热数值模拟。结果表明，在上下管温差不变的情况下，改变加热管的上下布置次序能够显著改善相变材料的融化速率与储热效率；加热管温差对完全融化时间有显著影响，但在相同温差下储能量差异较小；不同加热管布置条件下，加热管间距的变化对融化时间的影响表现出差异性。同时本研究对双温度边界下的管壳式相变蓄热器进行了自然对流模型与纯导热模型的对比分析，发现纯导热模型中两种加热管布置方式的融化时间差异较小，而在自然对流模型中，上管低温，下管高温工况表现出更显著的对流强化效应。随着管间距的增加，上管低温，下管高温布置下的自然对流增强系数λ明显优于上管高温，下管低温布置。本研究为多温度边界条件下相变蓄热器的设计与优化提供了新思路，并为融化机制的判别提供了理论依据。

摘要:电力负荷具有非线性、非平稳性以及多变特性，传统的时间序列预测方法无法充分捕捉数据的复杂特征及其演变规律。为了提高电力负荷预测精度，提出一种改进的VMD-EEMD-LSTM混合模型。该模型通过变分模态分解( variational mode decomposition, VMD)对历史电力负荷数据进行分解，得到不同频率下本征模态分量和残差项，再通过集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition, EEMD)对VMD分解后残差项进行二阶分解，将VMD和EEMD分解所得各本征模函数(intrinsic mode function, IMF)处理后作为特征代入长短时记忆神经网络( long-term and short-term memory network, LSTM)模型进行预测，合并后可得总体预测结果。以江西某地区实际电力负荷数据为数据集进行对比实验，实验结果表明：VMD-EEMD-LSTM模型相较于VMD-LSTM模型，预测结果的均方根误差（root mean square error，RMSE）和平均绝对误差(mean absolute error ，MAE)分别降低了56.57%和 56.03%。相较于EEMD-LSTM模型，预测结果的RMSE和MAE分别降低了10.06%和 9.01%，验证了提出的模型具有更高预测精度。

摘要:为应对气候变化并推动可持续发展，本文基于演化博弈理论，构建了平台、发电公司和消费者三方互动的博弈模型，突破了传统双边博弈的局限，深入探讨了绿色电力市场的演化机制与均衡状态。研究首先明确了三方主体的策略选择及其收益函数，建立了复制动态方程和雅可比矩阵，分析了不同初始策略对演化路径的影响；然后，通过数值仿真模拟了绿色电力成本、平台激励强度和消费者偏好的变化对系统均衡的影响，揭示了平台激励政策、发电公司生产策略与消费者偏好之间的动态互动关系；最后，结合稳定性分析，探讨了系统达到理想均衡状态的条件。结果表明，绿色电力推广面临消费者行为转变的惯性阻力、绿色电力成本的敏感性和电力需求增长的规模悖论等关键障碍。可见，绿色电力市场的可持续发展需要在政策激励、市场机制与消费者行为之间实现有效协调。

摘要:随着风电、光伏等可再生能源大量接入,主动配电网源荷不确定性显著增加,系统运行面临新的挑战。本文提出了一种考虑多资源协调的结构-柔性层次鲁棒优化模型,联合调度储能、静止无功补偿装置(SVC)、电容器组(CB)及需求响应等多类资源,先确定储能启停和CB投切等结构性方案,构建系统运行基础,再动态调节SVC出力、储能功率、需求响应及主网购电等柔性资源,实现结构性决策与柔性资源的融合。提升系统对源荷波动的适应能力,用区间预算约束集对源荷不确定性建模,保证调度方案的鲁棒性。在IEEE 33节点系统上的仿真分析表明,该方法能够有效实现多资源的协调控制,提高了柔性资源调度的能力,提升了系统运行的经济性与安全性。

摘要:近年来，深度学习方法在语音增强领域取得显著进展，但现有模型普遍存在参数冗余、推理开销大的问题，难以满足边缘计算设备对低资源占用与实时性的要求。针对这一问题，提出一种高效轻量化的语音增强框架。该模型前端采用频带合并（band merging, BM）模块，压缩高频冗余信息；引入分组融合卷积（group fusion convolution, GF-Conv），结合扩张深度卷积与时频混合扩张残差注意力模块（time-frequency hybrid dilated residual attention block, TF-HDRA）提升多尺度建模能力；同时，通过通道聚合（channel aggregation, CA）模块增强跨通道特征交互。增强层采用分组双路径长短期记忆（grouped dual-path LSTM, GDPLSTM）模块，结合通道分组与双路径机制，在保持出色时频建模能力的同时，实现模型结构的轻量化，有效降低参数量与推理开销。实验在VoiceBank+DEMAND数据集上进行，结果表明，所提模型语音感知质量为2.99，参数量为51.85 K，计算量为145.23 MMac，实现了性能与计算效率的良好平衡。

摘要:绳驱动超冗余度机器人凭借大长径比、轻量化及高自由度(degree-of-freedom, DOF)冗余特性，在核电等复杂受限环境中优势显著，可实现末端精确定位、避障及电气部件后置隔离，适配核电环境需求。其控制面临多自由度、强耦合及绳索形变难题，传统控制策略难以兼顾精度与响应性能，限制了其核电应用。为此，研究提出一种关节递进式绳索力回零控制策略，融合比例积分微分控制与分阶段力调整，在全松弛条件下验证性能。实验结果表明：所提方法可将回零精度提升至0.2%以下，提升运动稳定性，为核电特种作业机器人精准控制提供可靠方案。

摘要:在多能互补的高速公路能源供给模式中，精准掌握电力负荷变化规律是实现能源科学规划与精准动态调配的关键。为实现对电力负荷的长期精确预测，本文提出了一种结合长短期记忆网络（long short-term memory networks，LSTM）与多头注意力机制（multi-head attention, MHA）的预测模型。首先通过特征工程扩展输入特征的维度，增强模型对非线性关系的学习能力。然后构建LSTM网络建模电力数据的时序依赖特征，并引入MHA机制聚焦序列中的关键时间步信息，从而搭建完整MHA-LSTM电力负荷预测模型。最后以某地区的实际电力负荷数据为基础，设置实验验证了所提出模型的可行性。实验结果表明，所提出的MHA-LSTM模型平均绝对误差（MAPE）仅为3.23%，决定系数（R2）为0.8823，相对分析误差（RPD）为2.9142，与传统LSTM模型及引入简单注意力机制的LSTM模型对比具有显著提升，表明其在复杂时序的长期预测任务中具有较好的拟合效果和预测精度。

摘要:套筒灌浆缺陷是装配式结构常见的问题之一，可能对建筑安全造成严重隐患。为研究高温对灌浆缺陷套筒接头力学性能的影响，本文设计了温度（20-600℃）、缺陷位置（密实度/水平）和缺陷程度（10%-20%）等多参数耦合的单轴拉伸试验，揭示了高温与缺陷协同作用下的破坏机理。试验表明：在高温环境下，钢筋拔断与拔出是两种典型的破坏模式，其中密实度缺陷（20%缺陷程度）在20℃下就已发生拔出破坏；随着温度升高和缺陷程度增加，试件的极限承载力降低，400℃工况下降幅达到30.21%-47.33%，荷载-位移曲线的屈服平台呈现出增大坡度直至消失的退化过程。基于试验数据，本文构建了高温下连接性能的评价体系：（1）通过屈服比、强屈比及延性比的演化规律，提出指数型连接性能计算模型；（2）推导高温下含灌浆缺陷套筒的粘结应力预测模型，实现粘结强度的预测。研究表明：温度与缺陷程度的协同效应显著削弱了套筒和灌浆料间的粘结性能，密实度缺陷试件较水平缺陷对高温更为敏感。本研究为装配式结构的防火设计与套筒连接质量评估提供理论依据。

摘要:摘 要 为解决地表堆载引起的复合地层隧道变形预测难题，揭示砂黏互层条件下隧道的应变响应机制，通过室内缩尺模型试验与ABAQUS数值模拟相结合的方法研究了不同荷载等级下隧道的变形规律及荷载-应变关系。结果表明：随着上部荷载增加，隧道加载点处应变变化最为显著，且随距离增大呈衰减趋势；受土体应力重分布影响，跨中区域出现应变拐点及起拱现象；黏土中隧道变形显著大于砂土，且隧道几何参数对应力分布形态具有显著调控作用。本研究突破了传统均质地层假设，揭示了土体各向异性下荷载传递与隧道变形机制，所建立的荷载-应变方程能有效预测危险点应变演化趋势，可为复杂土体情况下深埋隧道安全维护提供理论依据。

摘要:强动载荷下材料的服役性能是关乎结构安全的核心科学问题。采用改进的霍普金森压杆实验平台，结合数字图像相关方法（DIC）与拉格朗日反分析法（Lagrangian Analysis），探究了灰砂岩、黄砂岩、花岗岩及 PMMA 四种材料在 20 m/s 冲击速度下的动态本构特征及层裂行为。实验结果表明，花岗岩展现出最高的峰值应力达 68.5 MPa，但脆性特征显著，裂纹数量最多；灰砂岩和黄砂岩的峰值应力分别为 43.5 MPa 和 39.4 MPa，呈现典型的脆性断裂特征；PMMA 材料在该冲击速度下仅出现轻微层裂，其峰值应力最低，为 26.4 MPa，且应力 - 应变曲线显示出显著的延展性。采用自由面速度回跳法，根据层裂位置处质点的波速，与最大速度及反射速度差，计算得到灰砂岩的层裂强度为16.2 MPa、花岗岩的层裂强度为31.1 MPa。研究通过拉格朗日反分析法有效揭示了材料的动态本构响应，为多材料抗冲击设计提供了重要的理论依据，同时也为深入理解不同材料在动态载荷下的层裂破坏机制奠定了基础。

摘要:针对陡坡末端“Y型”分流退水布置中高速水流易诱发强水力振荡的问题,以工程实例结合模型试验,分析产生水面波动缘由和形成水力振荡的核心机理,研究提出了消波工程措施,并评价消波效果。模型和工程实践双重验证表明,高能水流进入封闭边界消能结构后,退水侧形成驻波系统,导致水面周期性剧烈波动,产生水力振荡。采用消波措施后,在消波板方案下,小流量消波幅度约70%、中流量约60%、大流量约78%~84%；在导流板方案下,小流量消波幅度约70%、中流量约55%~75%,大流量约70%~80%。试验研究表明：消波板和导流板消波效果显著,可有效解决水力振荡问题,消除退水闸强烈间隔性“拍门和翻闸”现象,成果可为类似输水建筑物的设计与运行提供技术支撑。

摘要:为解决复杂地层条件下大直径盾构施工中掘进效率、能耗与地表沉降的多目标协同优化难题，提出一种基于数据增广的多目标优化框架。该框架创新性融合自然梯度提升（natural gradient boosting，NGBoost）概率预测模型与第三代非支配排序遗传算法（non-dominated sorting genetic algorithm III，NSGA-III）进化算法，并引入逼近理想解排序方法（technique for order preference by similarity to an ideal solution，TOPSIS）从Pareto最优解集中筛选最佳盾构操作参数组合。以杭州市某实际盾构工程为案例，针对不同埋深、土体力学特性场景，开展盾构操作参数优化研究。实验结果显示，所提方法对掘进速度、比能及地表沉降的预测精度较高：预测结果与实际结果的均方根误差（root mean square error，RMSE）分别为3.4348 mm/min、9.1662 MJ/m3、5.8210 mm，决定系数（coefficient of determination， ）值分别达到0.7759、0.8444、0.9026；参数优化效果显著，相较优化前，掘进速度提升19.81%，比能降低62.09%，地表沉降降低21.53%。本研究提出的多目标优化框架可有效平衡大直径盾构施工中的效率、能耗与安全指标，显著提升复杂地层条件下盾构施工的效率与安全水平，并降低施工能耗，为类似工程的参数优化提供可靠技术参考。

摘要:为缓解高速公路车道缩减路段异质交通流失稳问题，通过建立融合道路环境和车辆交互风险的综合安全势场模型，引入空间修正因子和时间修正因子对智能网联车辆和人工驾驶车辆的差异化风险进行量化，并构建了以弦稳定性为核心的分布式模型预测控制框架，以实现对异质交通流的协同优化控制。理论计算得出维持交通流稳定的智能网联车辆临界渗透率为16.8%，实验结果表明:在30%、60%和90%的智能网联车辆渗透率下，异质交通流扰动传递率分别降至0.85、0.70和0.52，稳定性裕度相应达到0.15、0.30和0.48。可见本文提出的控制策略能够在较低渗透率条件下有效抑制扰动传播，为高速公路瓶颈路段的智能化管控提供可行方案。

摘要:水下钻孔爆破是当前涉水工程爆破施工的常用技术,爆破时产生的冲击波瞬时强度大、扩散快,其对水生生物及水生态的影响备受关注。漂流仔鱼因个体微小且游泳逃逸能力弱,是水下爆破冲击波影响下重点关注对象。本文以长江上游优势种草鱼(Ctenopharyngodon idella)仔鱼为对象,通过现场爆破试验(单孔药量26 kg、总药量300 kg)结合实验室培养与组织学分析,揭示其损伤阈值与机制。结果表明,冲击波峰值压力降至0.383×10? Pa(对应距离500 m)时,仔鱼瞬时死亡率与对照组无显著差异(p > 0.05),且实验室培养4天累计死亡率趋近对照组,确立500 m为生态安全距离。组织学分析表明,爆炸冲击波对肝脏组织造成的损伤具有距离依赖性特征,仔鱼肾损伤是其延迟性死亡的核心诱因,≥200 m组肾小球结构基本完整,但300 m组仍存在18.9%的管型形成率,提示亚致死损伤风险,而肌肉损伤与死亡率仅呈弱相关,证实其非主要致死因素。此外,提出了基于物种敏感性的时空避让,气泡帷幕技术(压力衰减60%-80%)等防护措施。本研究明确了水下钻孔爆破对草鱼仔鱼的定量损伤阈值,阐明了其损伤机制,并提出了针对性防护策略,为涉水工程爆破生态保护提供了关键科学依据与技术支撑。

摘要:针对有人-无人机协同作战中高速无人机在未知动态环境下难以保持大间隔编队的问题，提出一种基于任务完成度的自适应近端策略优化算法。通过构建仅依赖相对状态信息的观测空间，并设计基于任务完成度的裁剪系数动态调整机制，结合分段轨迹截断方法，有效提升了算法收敛速度与控制稳定性。仿真结果表明，相比基准近端策略优化算法，本算法在收敛效率与跟踪精度方面均有显著提升，在有人机随机机动、航向突变等复杂场景下仍能保持精确队形，验证了其在动态作战环境中的有效性与鲁棒性，为有人-无人机编队保持提供了一种高效的解决方案。

摘要:针对工程废弃泥浆脱水应用中絮凝剂盲目选型的问题，本研究聚焦典型黏土矿物，系统探究了絮凝剂选型标准及其絮凝脱水机理的差异。通过毛细吸水时间（CST）和比阻（SRF）评价，并辅以热重、电镜等微观分析，结果显示颗粒结合水含量是影响絮凝剂选择的关键因素。具体而言，高结合水量黏土（如蒙脱石）适用阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM），因其电中和作用能有效削弱结合水膜，处理后CST值由61.8 s大幅降至8.2 s，比阻降低77%。相比之下，中低结合水量黏土（如高岭石、伊利石）宜采用非离子型聚丙烯酰胺（NPAM），吸附架桥作用主导形成的多孔结构利于自由水排出，CST值分别降至7.8 s和18.3 s，比阻降幅均大于73%。鉴于无机泥浆性质主要由其优势矿物决定，本研究根据主要矿物类型为工程应用中高效絮凝选型提供了理论指导和基本依据。

摘要:针对既有桥梁在地震作用下亟需快速评估结构性能的工程实际需求，提出了一种融合多源监测数据的桥梁全桥系统震后性能快速评估方法。以合肥市肥东县发生的4.7级地震事件为背景，基于同步采集的震时场地地面加速度时程与桥梁主梁应变、支座位移等结构安全监测数据，构建了涵盖能量传递分析、位移稳定性评估与震害指数推演的多层次性能评估框架；基于能量传递理论，量化地震动输入、能量传递与结构响应特征，评估主梁抗震性能及梁端稳定性；在此基础上，结合地震动加速度时程与墩顶位移数据，建立易损性矩阵，并利用Beta分布推导结构超越概率模型，实现下部结构震害指数的定量评估。结果表明，主梁能量传递比均小于0.005，振动响应整体较弱，未出现能量集中放大现象；支座地震前后纵向位移变化量远小于理论容许值，边界条件保持稳定；桥墩系统震害指数约为0.39，处于轻微损伤区间，尚未达到性能退化阈值。所提方法能够实现既有桥梁的震后快速性能评估，可为同类桥梁震后损伤诊断与功能恢复决策提供技术支持。