- 王东;尹立;付一鸣;
为解决露天矿软基底排土场载荷引起铁路周边土体变形的问题，将排土场简化为作用在地面上的梯形分布载荷，建立半无限弹性平面地基的力学模型，运用平面弹性力学方法和积分叠加原理，推导出二维地表沉陷公式，并分析排土场周边地表变形规律.研究结果表明：当其他参数相同时，地表倾斜和水平变形与距坡脚距离、基底土体弹性模量、泊松比、边坡角度均成反比，与边坡高度成正比.当坡脚距离较小、排弃高度增大时，水平变形显著增加.现场监测数据验证了弹性解析法的准确性，排土场排弃高度和角度与排弃物料量成正比.获得的软基底排土场周边土体变形规律为确保铁路、建筑物和工程设施安全提供理论依据.
2022年03期 v.41;No.259 193-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 942K] - 张向东;张雪峰;刘家顺;李军;
为研究地下工程开挖过程中应力方向旋转对弱胶结软岩强度的影响，以煤矿巷道工程软岩为对象，采用GDS空心圆柱测试系统开展平均主应力固定、偏应力改变条件下主应力轴旋转应力路径的软岩力学特性试验，研究偏应力及主应力轴旋转角对弱胶结软岩试件应力-应变特性及强度特性影响.基于试验结果并结合幂次函数模型，建立主应力轴旋转条件下弱胶结软岩剪应变数学公式.研究结果表明：弱胶结软岩的变形随着应力主轴的旋转而累加，主应力轴旋转角增大，轴向应变和剪应变速率迅速增加，累积形变量也不断增大，主应力轴旋转会加速试件轴向应变的累积.所建剪应变公式能较好地预测弱胶结软岩在应力主轴旋转下的剪应变变化规律，可应用于实际工程的变形预测.
2022年03期 v.41;No.259 201-207页 [查看摘要][在线阅读][下载 1013K] - 翟庆生;黄明利;潘政;
为更好解决地铁穿越施工变形问题，提出新型非等强注浆的方法.分析非等强注浆效果，研究注浆方式、注浆强度和注浆厚度对地表沉降和差异沉降的影响.将非等强注浆应用于实际生产，分析桥桩的位移和不均匀沉降.研究结果表明：非等强注浆更有利于控制地表沉降和差异变形，使地表沉降槽曲线趋于平缓.注浆结构体强度越高、注浆层中央注浆体宽度越大、注浆体厚度越大，越有利于控制地表沉降.非等强注浆加固方法应用在实际工程中，可实现地层和既有结构的协调变形.
2022年03期 v.41;No.259 208-212页 [查看摘要][在线阅读][下载 695K] - 丰艳霞;徐旺;杨震霆;周震寰;
针对二维结构多裂纹的断裂问题，采用哈密顿体系辛方法与有限元方法相结合的方式，提出一种辛离散有限元方法.整体结构进行有限元离散，再划分为包含裂纹尖端的奇异区（近场）和其余的非奇异区（远场）.在近场内，利用辛方法将大量的单元节点未知量转化为少量的辛级数待定系数，从而直接获得裂纹的应力强度因子及其尖端附近奇异应力场的显示表达式.研究结果表明：辛离散有限元方法能够精确计算二维结构多裂纹的应力强度因子.相比传统有限元方法，该方法无需后处理程序，具有更高的计算效率和精度.
2022年03期 v.41;No.259 213-218页 [查看摘要][在线阅读][下载 1496K] - 苗夏楠;徐秀芬;李泓霏;苏义宝;冯冠儒;
为研究水力压裂作用对射孔后套管强度的影响，采用定面射孔新工艺，基于流固耦合理论和泥岩储层蠕变特性，对套管-水泥环-地层结构应力进行计算，得出水压对套管的影响规律.研究结果表明：套管承受水压能力与套管尺寸、射孔直径呈反比.定面射孔套管远低于螺旋射孔的承压能力，可通过降低射孔眼直径以提高套管承压能力.定面射孔夹角在30°～45°时，套管承载能力达到最大值.与现场应用结果对比，最小通径计算误差仅为5.2%，验证了模拟方法的正确性，研究结论为定面射孔参数的制定提供理论依据.
2022年03期 v.41;No.259 219-224页 [查看摘要][在线阅读][下载 820K] - 张明泽;徐爱功;祝会忠;徐宗秋;唐龙江;
为研究区域电离层的时空变化特征，基于球谐函数模型，采用欧洲连续运行参考站网的GPS双频观测数据，建立区域电离层模型.对全球卫星定位系统卫星的差分码偏差进行可靠性、稳定性分析，对欧洲区域电离层的垂直电子总含量进行精度分析与评价.实验结果表明：全球卫星定位系统卫星的差分码偏差与欧洲定轨中心偏差在所选时段的平均值小于0.15ns，均方根小于0.2ns.计算结果与欧洲定轨中心垂直电子总含量差值的均方根小于1.53泰库.将欧洲区域电离层应用于精密单点定位中，第327天残差值E方向小于0.3cm、N方向小于0.42 cm、U方向小于0.6 cm，表明加入电离层对U方向改善最为明显.在3D方向欧洲区域电离层优于欧洲定轨中心电离层，残差值提高了0.32 cm.
2022年03期 v.41;No.259 225-233页 [查看摘要][在线阅读][下载 1069K] - 王涛;王丽华;肖利萍;郭悦;
为高效处理含重金属Zn~(2+)的酸性矿山废水（AMD），将具有碱性的造纸白泥和具有黏结性和吸附性的膨润土复合，并掺加造孔剂，通过高温焙烧制备新型复合颗粒吸附剂，建立Zn~(2+)的吸附等温式和动力学方程.研究结果表明：复合吸附剂最大碱度释放量为82.9mg/g（以Ca_2CO_3计），投加复合吸附剂可使水样的pH值上升.Freundlich等温模型能更好地描述复合吸附剂对Zn~(2+)的吸附，吸附过程更符合准二级动力学方程.
2022年03期 v.41;No.259 234-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 766K] - 程丽轩;陈宏伟;江俊涛;齐淑艳;夏广锋;
为解决生态红线的划分问题，以沈阳为研究对象，将遥感数据、气象数据、土地利用数据、土壤数据与地理信息系统相结合，从生态服务功能重要性和生态环境敏感性探讨生态红线的划定方法.研究结果表明：沈阳生态系统服务功能极重要区空间叠加面积为3 727.51 km~2，占沈阳土地面积的28.40%.沈阳生态环境极敏感区域空间叠加面积为2 383.50 km~2，占沈阳土地总面积的18.16%.沈阳法定保护地共计17个区域和38处水源保护地被划入生态红线保护区，生态保护红线区域总面积为2 756.25 km~2，占沈阳土地面积的21.00%.
2022年03期 v.41;No.259 241-246页 [查看摘要][在线阅读][下载 742K] - 于英华;高文硕;范中海;李巢;
为提高油罐车碰撞的安全性和环保性，以防护栏式油罐车后防护装置为研究原型，设计泡沫铝填充结构的油罐车后防护装置，运用多目标优化设计理论优化其结构.在两种主要交通事故中，对油罐车后防护装置原型结构和优化后泡沫铝填充结构进行有限元仿真，分析吸能性、应力、变形、加速度响应和质量.研究结果表明：当质量降低时，泡沫铝填充结构油罐车后防护装置的最大吸能量显著提高，最大应力、变形及加速度峰值降低.研究结论为油罐车后防护装置的设计提供理论依据.
2022年03期 v.41;No.259 247-252页 [查看摘要][在线阅读][下载 990K] - 赵甫;史金飞;许有熊;平冠群;
为探索并研制一种抗冲击强度较高的仿生贝壳，对强度较高的贝壳珍珠层结构进行仿生模拟，设计出多层金属框架模型，同时对其进行有限元静力学分析.研究填充高韧非金属材料的工艺方法，制备异质异构3D打印的仿生贝壳结构双材料复合试样，再对试样进行压缩试验.研究结果表明：当应变小于6.6%时，仿生贝壳结构试样的应力是单一金属实体应力的1～11.95倍.设计的仿生贝壳结构实现了不锈钢与环氧树脂的有效结合，且其抗压强度大于单一金属实体的抗压强度.
2022年03期 v.41;No.259 253-259页 [查看摘要][在线阅读][下载 1063K] - 王昊;袁文玺;叶梯;张泽辉;
为探索生物材料近乎完美的结构，分析结构取向与力学行为的关联，从生物材料微观结构的几何取向角度出发，基于线弹性结构本构关系，利用数值仿真方法，建立两相仿生复合材料微观结构的有限元模型.研究结果表明：所建模型的计算误差较小，可以有效地描述生物材料的特性.米塞斯应力标尺相同时，取向角与仿生材料内应力成正比，与仿生材料的刚度成反比，取向角增大导致仿生材料结构不均匀.研究结论为仿生复合材料力学行为的研究和工程应用提够理论依据.
2022年03期 v.41;No.259 260-264页 [查看摘要][在线阅读][下载 873K] - 赖安迪;赵建宇;周震寰;徐新生;
为研究工程中常见阶梯圆柱壳结构的屈曲行为，利用对偶变量关系建立了哈密顿体系下的屈曲模型.基于阶梯区域的连续性条件及端部条件，将圆柱壳临界载荷和屈曲模态归结为哈密顿体系下的广义辛本征值和辛本征解表述.利用该模型研究了阶梯区域的深度、宽度和中心位置对圆柱壳临界荷载和屈曲模态的影响.研究结果表明：临界荷载和屈曲模态对阶梯区域的深度和宽度较为敏感，当阶梯区域尺寸大于一定程度后，壳体会发生局部屈曲现象.该研究方法具有显式和简捷的特点，可为阶梯圆柱壳的精确屈曲评估提供理论依据.
2022年03期 v.41;No.259 265-269页 [查看摘要][在线阅读][下载 886K] - 单亚锋;赵天宇;付昱;付华;王珂珂;
针对输电线路无人机巡检中远景航拍图像目标小、目标重叠、鸟巢和背景杂草类似等情况，提出基于残差网络（ResNet101）和6层特征金字塔网络（FPN）的多阶段级联神经网络深度学习检测模型.提出4层卷积神经网络（FourR-CNN）级联网络，使用深度残差神经网络（Res Net101+FPN）进行特征提取，生成特征框，在不同的重叠度下对R-CNN进行级联操作，并对预处理后的图像进行训练.研究结果表明：在复杂背景下ResNet101和6层FPN的FourR-CNN检测模型对输电线路上的绝缘子、绝缘子缺陷、防振锤，以及鸟巢等9类目标识别效果较好，对于2 000张测试样本的平均精度达到95.8%，为输电线路的智能检测提供了新思路.
2022年03期 v.41;No.259 270-276页 [查看摘要][在线阅读][下载 914K] - 付兴武;郭晋龙;杨玉岗;
为解决三相LLC谐振变换器体积占比较大问题，提高变换器的功率密度，采用三相“Y-Y”型交错LLC谐振变换器拓扑结构，分析工作原理，建立谐振网络基波等效模型.根据变压器磁集成原理，设计一种新的“Y”型磁芯结构，并通过建立磁路模型，进行变压器参数设计.利用ANSYS软件对新型变压器进行建模和磁通分析，搭建输出功率为600 W，电压为400 V/48 V的实验样机.研究结果表明：设计的磁芯结构使变换器体积显著降低，工作效率提高，拓扑结构的均流效果较好，“Y”型磁芯结构设计更简便、变压器参数设计合理.
2022年03期 v.41;No.259 277-282页 [查看摘要][在线阅读][下载 902K] - 张子阳;王珂珂;
针对传统机器学习算法的泛化性能不足，模型参数与结构确定困难等缺点，采用基于灰色关联和麻雀搜索算法（SSA）的组合算法，优化最小二乘支持向量机（LSSVM）参数.应用投影原理改进传统灰色关联相似日选取算法，采用SSA对LSSVM进行寻优.以某地区的负荷数据为例，进行短期电力负荷预测.研究结果表明：采用麻雀搜索算法优化的LSSVM预测精度更高，稳定性更好.SSA优化的LSSVM相对误差平均值比LSSVM和粒子群优化算法（PSO）-LSSVM分别减少2.96%和0.95%，平均相对误差分别减少2.58%和1.46%，均方根相对误差分别减少2.71%和1.46%.
2022年03期 v.41;No.259 283-288页 [查看摘要][在线阅读][下载 750K] 下载本期数据