- 罗振敏;解乐乐;吴鹏志;刘利涛;
为了解液态CO_2释放过程中气-固两相射流分散和升华冷却特性,研究采用两阶段的方法,在第一阶段建立一个考虑干冰生成的源模型来预测伪源面参数,在第二阶段通过雷诺平均纳维-斯托克斯方程+离散相模型(Reynolds-Averaged Navier-Stokes Equations+Discrete Phase Model, RANS+DPM)方法模拟随后CO_2气-固两相的射流分散,进而研究释放压力、液体质量分数和孔口尺寸对流场温度、速度、CO_2浓度和干冰生存距离的影响。结果显示:采用Rosin-Rammler模型描述的干冰粒径分布可以很好地捕捉释放点附近温度的下降,特别是低于干冰的升华温度-78.5℃(0.101 MPa);随着释放压力的增加,干冰质量流量在4.4 MPa附近出现极大值,同时羽流温度冷却距离和浓度范围会先增加后减小;伪源面上的射流速度随着释放压力增加和液相质量分数的减少而逐渐增大,射流速度随着释放孔径的增大几乎不变;随着释放液相质量分数和孔径的增加,羽流温度冷却距离、CO_2浓度距离和干冰生存距离均逐渐增大。
2025年07期 v.25;No.163 2493-2503页 [查看摘要][在线阅读][下载 3579K] [下载次数:109 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 周杰;孟梓樵;蔡宇武;魏成龙;李斌;曹爱明;钱柄君;
为克服传统热电偶测温技术在防火门耐火性能测试中存在的热电偶布置耗时、更换频繁且测试点位有限等问题,以钢木质防火门、钢质防火门2种典型不同材质的防火门作为研究对象,采用非接触式红外测温技术探究其耐火性能,自主搭建一套红外测温装置,实时采集其在受火状态下背火面的温度变化情况,并与传统热电偶接触式测温技术进行对比。结果表明:在0~800℃范围内,木质防火门背火面13处测温点的测试温度与热电偶的偏差基本在±4℃以内,与传统热电偶接触式测温数据具有较高的一致性,表明红外测温技术在木质防火门测温上具有安全、精度高、全面观测防火门温度动态分布等优势。但对于钢质防火门,各测温点的温度与热电偶的偏差相对较大,分析试验前后的钢质防火门进行红外发射率测试结果可知,耐火试验过程中,随着炉内温度的升高,防火门表面温度显著升高,导致金属表面的原子振动加剧,从而增强了红外辐射,红外发射率成比例增大,使得红外发射率设定与实际物体发射率不匹配,导致钢质防火门红外测温结果不准确,还需进一步探究其测温方法。
2025年07期 v.25;No.163 2504-2512页 [查看摘要][在线阅读][下载 2714K] [下载次数:108 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 芦烨;崔苏杰;王智坚;丁宇奇;吕奇霖;李晓琳;尹青锋;
双钢壁液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)储罐以建造周期短、投资小等优点备受青睐,但相较混凝土储罐而言,其易在外部爆炸载荷作用下发生破坏。为此,以双钢壁LNG储罐为研究对象,建立包括外罐-保冷材料-内罐-罐内液体的多相耦合有限元模型,分析外部可燃气云爆炸作用下的内外罐、保冷材料及罐内液体之间的相互作用和罐体结构响应,探究不同可燃气云当量下储罐的破坏行为;并分析不同运行状态、不同结构参数下储罐的抗爆性能。结果表明:随着可燃气云当量的增加,储罐依次发生锚带屈服、罐壁屈服以及罐壁和锚带的断裂破坏;随着罐内液位的升高,储罐的抗爆性能有所提升;当罐体的基础壁厚较小时,采用增加壁厚的方案,其最大变形降低13.53%;当罐体的基础壁厚较大时,采用增设加强圈的方案,其最大变形降低34.28%。
2025年07期 v.25;No.163 2513-2524页 [查看摘要][在线阅读][下载 4826K] [下载次数:107 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王仲琦;孟令辉;牛江宇;周沈楠;曾令辉;
为进行多点云雾协同爆轰荷载特性的研究,通过数值模拟与试验设计,对三点云雾爆轰超压场的波形特征进行了研究,根据超压场的波形特征进行分区,进而分析各分区的荷载特性,对12 m处的超压和冲量进行研究,发现多点云雾协同爆轰的超压峰值场和冲量场在各分区并不统一。在云雾总质量不变的条件下,对单点云雾爆轰和多点云雾爆轰的超压场和冲量场进行分析,证明了总质量相同的条件下多点云雾爆轰对人员和软目标破坏效应的范围大于单点云雾爆轰,为军事及工业生产领域的安全防护提供了指导。
2025年07期 v.25;No.163 2525-2533页 [查看摘要][在线阅读][下载 2690K] [下载次数:46 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王磊;毛圣荣;刘嘉;周俊晓;
通过气体复配试验方法,系统探究锂电池储能仓热失控后多元可燃气体的燃爆特性。试验装置包括气体复配系统、储气罐和管道、压力传感器和数据采集系统以及输出电压为20 kV的电火花装置。结果表明:当混合可燃气体中氢气体积分数超过40%时,燃爆风险显著增加;当混合气体的压力达到1 000 kPa时,爆炸超压峰值可达484.16 Pa;释放压力达到2 000 kPa时,爆炸超压达到了677.22 Pa。此外,混合气体中氢气体积分数的升高加剧了射流火焰的强度和传播距离,射流火焰长度可达近200 cm。当氢气体积分数较高时,混合气体燃爆更趋向于以更高的燃烧速率和更强的射流火焰进行能量释放。研究为锂电池储能系统的安全优化设计提供了数据支持和参考依据。
2025年07期 v.25;No.163 2534-2544页 [查看摘要][在线阅读][下载 3910K] [下载次数:30 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 高建良;梅京兰;方迎香;张恒;程东阳;
利用Ansys Fluent数值模拟软件,对矿井瓦斯-煤尘混合爆炸传播过程进行模拟,分析了点火温度(1 600 K、2 200 K、5 000 K)、点火球半径(0.1 m、0.4 m、1 m)对瓦斯-煤尘混合爆炸特性(冲击波超压峰值、火焰阵面最高温度、气流速度)的影响,结果表明:随着点火温度增加,冲击波超压峰值增加,火焰阵面温度上升,冲击气流速度加快;随着点火球半径增加,冲击波超压峰值减小,火焰阵面温度下降,冲击气流速度减慢。这种由于点火温度、点火球半径不同造成的爆炸参数的差异,随着冲击波、燃烧波传播距离的增加呈现一种规律:在瓦斯煤尘区内,随着冲击波向前传播,不同点火条件下爆炸冲击波超压峰值、冲击气流速度的差别逐渐增大,并在瓦斯煤尘填充区末端附近达到最大值——相差7.423%;之后随着冲击波在空气区继续向前传播,差别逐渐减小,当冲击波传播到80 m左右时,冲击波超压峰值、气流速度随点火条件的变化幅度低于1.71%,点火条件对超压峰值、气流速度的影响极小。火焰阵面最高温度随点火条件的变化幅度在火焰波传播到瓦斯煤尘填充区末端附近达到最大值4.9%,在火焰传播到50 m左右时火焰最高温度随点火条件的变化幅度低于1%,此时点火温度、点火球半径对火焰阵面最高温度的影响极小。因此,在实际矿井巷道爆炸的数值模拟研究中,随着冲击波在空气区传播距离的增加,可以忽略点火温度、点火球半径的影响。设定点火条件时可以不考虑实际井下爆炸点火源的真实尺寸、温度,通过对点火源参数进行假设的方式实现实际井下巷道的数值模拟研究。
2025年07期 v.25;No.163 2545-2552页 [查看摘要][在线阅读][下载 1981K] [下载次数:227 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王彦彬;闫晓杉;
为了有效识别煤矿突水水源,以保障煤矿安全生产,使用合成少数类过采样技术(Synthetic Minority Oversampling Technique, SMOTE)补充少数类样本,继而采用支持向量机(Support Vector Machine, SVM)模型对突水水源进行识别。试验选取96条谢桥煤矿水化学数据进行分析,首先对样本数据进行标准化处理和主成分分析(Principal Component Analysis, PCA),将数据集划分为训练集和测试集,对训练集中少数类样本采用SMOTE法生成新的样本,然后采用改进混沌哈里斯鹰优化(Chaos Harris Hawks Optimization, CHHO)算法结合十折交叉验证优化支持向量机惩罚因子C和径向基函数(Radial Basis Function, RBF)核的参数γ,根据优化结果建立突水水源识别模型,对测试集中突水水源进行识别。将该方法与朴素贝叶斯、随机森林所得结果进行比较,结果显示,采用本方法对测试集识别结果准确性优于其他两种方法,表明该方法在突水水源识别上具有良好的实用性和有效性。
2025年07期 v.25;No.163 2553-2561页 [查看摘要][在线阅读][下载 1997K] [下载次数:231 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 杨明;周子恒;景续武;徐靖;江舒纬;邓辉;
为探究表面活性剂对受载煤体损伤特性的影响,提高难润湿煤层注水效果,以高阶无烟煤为研究对象,采用低场核磁共振三轴加载渗流试验系统,开展表面活性剂作用后的煤体三轴受载试验研究,探究单一及复配表面活性剂作用的煤体在不同轴向载荷条件的微观孔隙结构演化特征及宏观力学机制,揭示表面活性剂作用下煤体的孔隙损伤机制。结果表明:添加表面活性剂会促使煤体中孔与大孔的孔隙度增加,导致煤体中产生更多的中孔与大孔孔隙损伤,其中大孔对煤体总孔隙损伤贡献比例最大。煤体在轴向加载过程中,存在孔隙扩展阶段,中孔孔隙体积会发生突变。添加表面活性剂会导致煤体的塑性变形阶段提前,孔隙扩展致中大孔相互连通,进而导致煤体的脆性增加。相比单一表面活性剂,非离子-阴离子复配表面活性剂能加速孔隙的连通,增加大孔孔隙体积,导致更多的微小孔和中孔提前转化为大孔,降低轴向加载峰值强度。单一表面活性剂的添加可以增加孔隙的分布范围和数量,而复配表面活性剂能加剧煤体损伤,产生孔裂隙连通和应变集中现象。
2025年07期 v.25;No.163 2562-2571页 [查看摘要][在线阅读][下载 2381K] [下载次数:151 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 赵鹏翔;刘莹莹;李树刚;王玉龙;刘云川;林海飞;马晓川;任兴鹏;
探究不同水平下含构造煤组合体的渗透演化规律,以不同占比的构造煤组合体试件为研究对象,采用三轴煤岩芯渗透率自动测试仪,开展不同围压、气体压力、轴压条件下构造煤组合体渗透特性试验。引入连通系数,结合达西定律、泊肃叶定律,整理变形得出不同构造煤占比与渗透率变化之间的关系式。结果表明:对于不同占比构造煤试件,试件渗透率随围压的增大而减小,全构造煤渗透率变化速率是全原生煤渗透率变化速率的7.3倍,含构造煤组合体试件渗透率变化速率是全原生煤、全构造煤渗透率变化速率的0.4~0.8倍;试件渗透率随轴压的增大而减小,含构造煤组合体试件及全构造煤存在轴压临界点,分别为1 MPa、1.5 MPa,含构造煤组合体试件渗透率变化速率是全原生煤、全构造煤渗透率变化速率的0.5~1.3倍;试件渗透率随气体压力的增大而减小,含构造煤组合体试件渗透率变化速率是全原生煤、全构造煤渗透率变化速率的1.7~2.8倍。三轴作用对试件渗透率存在正反两种影响,对构造煤组合体试件渗透率影响程度从大到小依次为气体压力、围压、轴压。研究结果可为组合煤层中煤层气的流动机理提供研究基础。
2025年07期 v.25;No.163 2572-2581页 [查看摘要][在线阅读][下载 2300K] [下载次数:173 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 解北京;蔺淑蓉;汪泉;石嘉煜;李晓旭;李恒;
施工采掘扰动导致岩体失稳破坏易诱发工程灾害,为研究饱水红砂岩动力学响应行为,借助分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar, SHBP)开展单轴及三轴冲击加载试验,探究红砂岩在脉冲宽度及冲击速度双重影响下的力学特征,同时结合分形维数,深入解析单轴加载下饱水红砂岩破坏特征。结果表明:单轴/三轴冲击下,干燥红砂岩可获得更高的应变率和抗压强度;三轴冲击试验中,较短脉冲宽度作用下,饱水红砂岩应变响应速度更快;单轴作用下,脉冲宽度及冲击速度均较大时,应变率-时程曲线产生双峰现象,三轴冲击无此现象;脉冲宽度的增加会延长红砂岩破坏时间,L=200 mm时为基础,每增加100 mm,应变率时程延长约50μs;脉冲宽度及冲击速度越大,试样轴向破坏越剧烈,呈粉碎性破坏;冲击强度影响红砂岩裂纹数量,脉冲宽度影响裂纹发育长度和深度。研究结果对深入认识应力波作用下红砂岩失稳破坏特征具有重要意义。
2025年07期 v.25;No.163 2582-2592页 [查看摘要][在线阅读][下载 4658K] [下载次数:31 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 聂百胜;崔枭;常里;周皓文;陈楠;
海底油气管道的外腐蚀是海洋管道工程中的一个主要挑战,对海洋油气工业的安全生产构成了严重威胁。准确的腐蚀预测对于维护管道完整性和保障海上油气生产安全至关重要。研究旨在构建一个高精度的海底油气管道腐蚀速率预测模型,以实现对管道外腐蚀的有效管理和预测。首先,通过皮尔逊(Pearson)相关性分析方法系统地识别了影响管道腐蚀的6个关键因素,包括流速、压力、温度、Cl离子质量浓度、CO_2质量浓度和含水量,然后,引入金豺优化(Golden Jackal Optimization, GJO)算法对径向基函数(Radial Basis Function, RBF)网络的权值与阈值进行优化,利用60组历史数据,建立了基于GJO-RBF的综合腐蚀速率预测模型。模型预测结果显示,GJO-RBF模型在训练集上具有0.982 83的高准确度,在测试集上也有0.942 21的准确度。与传统的BP神经网络、遗传算法优化的BP(GA-BP)、粒子群算法优化的BP(PSO-BP)及标准RBF网络相比,GJO-RBF模型在平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、均方误差(MSE)和平均绝对百分比误差(MAPE)等多个评价指标上均表现更优。
2025年07期 v.25;No.163 2593-2602页 [查看摘要][在线阅读][下载 2767K] [下载次数:363 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 鲍明昱;高健;曹辉祥;张健;刘畅;于操;帅健;梅苑;
在氢管道运行过程中,气态原子氢的渗入会诱发管材氢损,导致管道失效风险加剧。为了有效评估管道掺氢输送的安全性,搭建了满足氢渗透特性及氢脆劣化性的试验平台,以此开展X52管道的氢损劣化性研究。结果表明,氢分压的提高会导致管材表面下原子氢浓度累积并呈现非线性的提升,这会造成管材氢损加剧,氢损特征表征提前。与此同时,缺口效应也会进一步放大氢损特征的表征程度。此外,基于试验结果,构建了管材氢损损减与原子氢累积情况之间关系的预测公式,为未来管道掺氢后的安全评价提供了数据基础。从微观层面揭示了掺氢环境下管材断裂模式的转变关系,发现缺陷条件显著增加了管材基体原有的氢损程度及影响范围。研究结果可为X52管道掺氢运输的建设及防护提供相应的参考。
2025年07期 v.25;No.163 2603-2611页 [查看摘要][在线阅读][下载 3491K] [下载次数:18 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 吴千丰;解大波;胡海涛;王灿;孙雪峰;范崇凯;张大长;
输电铁塔水平钢绞线防坠落装置是确保施工、维护人员人身安全的最后一道防线。然而,现有防坠落装置主要基于经验使用,忽略了人体受到的冲击荷载及轨道变形特征,可能导致人员的二次伤害。为此,开展了水平钢绞线防坠落装置的不同轨道跨度、不同坠落高度的坠落试验及分析,研究了水平钢绞线轨道防坠落装置在冲击作用下的动力响应。基于能量平衡法提出了水平钢绞线轨道防坠落装置最大坠落距离计算方法及各部件的吸能比例。最后,建立了坠落冲击荷载下防坠落装置的有限元分析模型并与试验结果进行了验证。结果表明:坠落高度越大,冲击荷载及钢绞线轨道张力越大;轨道跨度越大,冲击荷载越小,钢绞线轨道张力越大;随着冲击荷载增大,安全绳的刚度逐渐增大,其延伸及缓坠性能降低,吸收的能量减小,人体剩余的坠落势能主要由轨道承担。坠落高度大于1.5 m时,冲击荷载便已大于人体安全界限。相关结果可为水平钢绞线防坠落装置设计提供依据。
2025年07期 v.25;No.163 2612-2622页 [查看摘要][在线阅读][下载 3254K] [下载次数:90 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 肖振久;许子豪;金海波;李士博;杨雅涵;
为解决现有安全帽检测算法中复杂度高、实时性低的问题,在平衡检测精度的前提下提出DEL-YOLO轻量化安全帽佩戴检测算法。首先,设计动态特征融合网络(Dynamic Feature Fusion Network, DFFN),利用多样化卷积和通道缩放降低模型复杂度。其次,设计边缘细节增强模块(Edge Detail Enhancement Module, EDEM),并结合SPDConv重构颈部网络,增强小目标边缘信息提取的能力以平衡模型参数量与精度。然后,设计轻量化共享卷积检测头(Lightweight Shared Convolutional Detection Head, LSCDH),通过共享卷积进一步降低模型复杂度,并提高模型在复杂场景下安全帽特征的定位和提取能力。最后,引入Wise-IoUv3损失函数,减少有害梯度对安全帽特征的影响,提升模型的性能。算法结果表明,相较于YOLOv8n模型,DEL-YOLO模型在参数量、计算量和模型所占存储容量上分别降低了43.3%、19.7%和41.2%。DEL-YOLO在平衡检测精度的同时实现了轻量化,满足安全帽佩戴检测的实时性需求。
2025年07期 v.25;No.163 2623-2632页 [查看摘要][在线阅读][下载 2715K] [下载次数:1273 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 张伟;常本强;杨旭;杨雪;张添龙;
声学探测技术可用于机场“黑飞”无人机监测,但易受复杂环境中的噪声影响。为解决这一问题,提出了一种融合卷积块注意力机制及贝叶斯优化卷积神经网络(Convolutional Block Attention Module-Bayesian Optimization-Convolutional Neural Network, CBAM-BO-CNN)的机场无人机声学信号检测模型。该模型通过引入CBAM模块,对输入的数据从通道和空间两个独立的维度依次提取特征以增强网络对无人机梅尔频谱图的特征提取能力,并采用贝叶斯优化算法搜寻网络模型的最优超参数组合。经数据集验证,该模型实现了98.8%的识别准确率,且在低信噪比条件下仍能保持高于94%的准确率。后通过自主搭建简易的16阵元麦克风阵列,采集了60个不同方位的无人机音频数据用以验证模型的实用性。试验结果表明,应用CBAM-BO-CNN检测模型的声学监测设备在100 m范围内对无人机信号的识别准确率达94%。所提出的无人机声学信号检测模型可应对机场日益严重的无人机入侵问题,为机场安全运营提供强有力的技术支持。
2025年07期 v.25;No.163 2633-2642页 [查看摘要][在线阅读][下载 2932K] [下载次数:313 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 陈应霞;卫明明;汪勇;万正龙;刘蕙绮;
为了避免塔式起重机(简称塔机)在施工作业中发生碰撞事故,提出了一种基于互惠速度障碍法(Reciprocal Velocity Obstacles, RVO)的塔机动态避障算法。该算法在构建的三维空间中随机布置多台塔机,并为每台塔机分配独立的任务以保证任务分工的灵活性,然后将传统的RVO算法扩展到三维空间,对每台塔机的吊钩进行最优运动路径规划以避免吊钩与常规障碍物发生碰撞,最后将复杂的三维空间降维至二维空间,并根据吊钩与塔机各部件的关联规则设计出一系列避障策略,以确保每个塔机能够在期望速度下实现安全作业。仿真结果表明,所提的算法在复杂环境中能够有效地规划每个塔机的作业路径,实现了塔机与障碍物,以及塔机与塔机之间的安全避让。
2025年07期 v.25;No.163 2643-2655页 [查看摘要][在线阅读][下载 2957K] [下载次数:189 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
- 张勇志;高明月;万君;
外卖员为追求速度导致交通违法行为频发,给自己及他人的安全带来了极大的危害。为厘清外卖员习惯性违章行为的影响因素及各因素之间的关系。首先,运用文献综述法、问卷调查法和访谈法,提炼外卖员习惯性违章行为的4大类14个影响因素;其次,在对420名外卖员进行问卷调查的基础上,利用AMOS 28.0软件构建结构方程模型(Structural Equation Modeling, SEM)分析各个影响因素间的关系及相对重要性;最后,基于分析结果提出具有针对性的减少外卖员习惯性违章的建议。结果表明:个体因素对外卖员的习惯性违章行为影响最大,其次是组织管理因素、车辆因素和环境因素。个体因素和组织管理因素分别在环境因素和车辆因素之间起到独立中介作用,同时起到链式中介作用。根据以上分析,提出从提升外卖员安全意识、优化平台算法、完善薪酬制度及加强监管等方面减少外卖员习惯性违章行为,为降低该类行为发生频次提供参考。
2025年07期 v.25;No.163 2677-2685页 [查看摘要][在线阅读][下载 1959K] [下载次数:776 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 谢练;庞雨薇;吴超仲;吕能超;
为了量化不同驾驶次任务下驾驶人视觉负荷特征,基于驾驶模拟平台搭建各类型次任务加载下的高速公路跟车场景,招募46名被试开展试验。采集驾驶人注视、扫视及瞳孔直径等眼动指标,对比不同驾驶次任务下视觉特征变化规律。基于因子分析方法构建驾驶人视觉负荷评价模型,量化不同次任务下的视觉负荷。在视觉负荷量化的基础上,引入变异系数,采用K均值聚类算法将驾驶人视觉负荷分为低、中、高稳定型类别。并通过相关性分析,探究次任务下驾驶人视觉负荷与行车安全的关系。结果表明,执行快速串行视觉呈现(Rapid Serial Visual Presentation, RSVP)任务使驾驶人扫视速度和扫视幅度显著增加,单次注视持续时间显著下降。但驾驶人通过增加注视频次,弥补了总注视持续时长的下降,即采取小幅快速搜索方式补偿了视觉信息的获取。执行延迟数字召回任务(1-Back)占用驾驶人认知资源,导致视觉搜索出现弱化。驾驶人不仅减少了对非前方道路区域的关注,且扫视频率和注视持续时长占比均显著下降。视觉负荷量化模型结果显示,RSVP手机操作次任务下相比正常驾驶视觉负荷平均上升了22.29%,执行1-Back数字记忆次任务时视觉负荷平均下降了8.93%。不同驾驶人视觉负荷存在明显个体差异,64.2%的被试视觉负荷可以保持高稳定性。驾驶人视觉负荷与车速指标虽不相关,但与车头间距、车头时距和时间裕度等安全替代指标具有显著负相关,表明次任务加载下视觉负荷过高会导致驾驶绩效下降,影响行车安全。
2025年07期 v.25;No.163 2686-2699页 [查看摘要][在线阅读][下载 2640K] [下载次数:327 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 刘杰;刘尉艺;王宇浩;石庄彬;何明卫;
轨道交通事故会对轨道运营产生严重影响,准确预测事故后果对于有效制定应急响应预案和减轻事故危害具有重要作用。针对这一问题,提出了一种基于堆叠方法(Stacking)的极端梯度提升(eXtreme Gradient Boosting, XGBoost)树和全连接神经网络(Full Connect Neural Network, FCNN)集成学习模型(简称XGBoost-NNS),模型可提高事故后果分类的准确性和鲁棒性。该模型以XGBoost和FCNN为基础学习器,采用逻辑回归(Logistic Regression, LR)作为元模型来集成它们的预测结果。此外,通过合成少数类过采样技术(Synthetic Minority Oversampling Technique, SMOTE)和随机欠采样相结合的重采样策略,有效解决了数据集中的类别不平衡问题,提升了对少数类样本的识别能力。结果表明,提出的XGBoost-NNS模型可实现约0.87的准确率,相比基学习器模型提高约0.06,比其他单一模型提高约0.14,召回率、F_1分数等指标也均在0.7以上,可准确预测轨道交通的事故后果。
2025年07期 v.25;No.163 2700-2708页 [查看摘要][在线阅读][下载 2386K] [下载次数:298 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 李柯;王东煌;罗帆;
为明确民用无人机事故致因及其关联性,借助文本挖掘技术完成122份民用无人机事故报告的结构化处理,采用词频-逆文档频率(Term Frequency-Inverse Document Frequency, TF-IDF)算法提取出23项事故致因关键词;运用社会网络分析(Social Network Analysis, SNA)方法和Gephi、Ucinet等软件构建民用无人机事故致因共现网络,完成网络中心性分析和核心边缘结构分析,以了解各事故致因节点的重要性和网络结构特征。结果表明:机械结构故障、动力系统故障等源自无人机自身的致因是造成事故的主要原因;飞行失控、检查不足、天气意外因素等8项致因位于致因网络的核心区域,归属于核心致因,其余15项为边缘致因;基于核心致因构建并分析核心-边缘致因集合,有助于为民用无人机事故防控提供对策建议,从而促进低空经济产业健康有序发展。
2025年07期 v.25;No.163 2709-2716页 [查看摘要][在线阅读][下载 2116K] [下载次数:1347 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
- 梁帅;吴铮;黄涛;胡鑫昊;彭道平;
为探究不同化学特性的渗滤液对土工合成黏土衬垫(Geosynthetic Clay Liners, GCL)防渗性能的影响,通过渗透试验获取GCL的渗透系数K,结合扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)图像探究渗滤液对GCL的微观表面形态的影响,并通过抗剪强度测试探究渗滤液对GCL抗剪强度的影响。结果表明,氯化氢溶液会溶解膨润土中的方解石,而通过分析X射线衍射(X-Ray Diffraction, XRD)试验结果可知,氢氧化钠溶液则会溶解膨润土中的蒙脱石,这些因素会使GCL的K升高,抗剪强度降低。氯化钠溶液会产生较大的渗透压,压缩膨润土并抑制膨润土膨胀,导致GCL的K和抗剪强度增加。氯化钙溶液不仅会产生较大的渗透压,而且会破坏膨润土的结构,抑制膨润土的膨胀,导致GCL的K增加,并且抗剪强度降低。
2025年07期 v.25;No.163 2748-2756页 [查看摘要][在线阅读][下载 1979K] [下载次数:53 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 李喜林;杨海娟;王琦;李艳静;温立佳;
为了解决矿井水中F~-、Fe~(2+)、Mn~(2+)超标对人们产生的危害,研究以固体废物页岩渣为原材料,采用八水合氧氯化锆作为锆源,通过浸渍原位沉淀法合成了一种新型吸附剂,并利用动态试验研究其对碱性矿井水中F~-、Fe~(2+)、Mn~(2+)的同步去除。经过动态试验,发现在进水流速为2.5 mL/min,柱高为10 cm的条件下,动态柱对F~-、Fe~(2+)、Mn~(2+)的吸附质量比分别达到1.075 3 mg/g、1.745 2 mg/g、1.136 0 mg/g。Thomas模型拟合发现试验数据和理论数据的趋势具有强而显著的相关性。通过扫描电子显微镜、能量色散光谱仪、X射线衍射分析和傅里叶变换红外光谱仪等手段对载锆页岩渣进行表征并研究其反应机理。试验结果表明,载锆页岩渣作为一种优质高效的吸附剂,可用于同步处理含F~-、Fe~(2+)、Mn~(2+)的碱性矿井水。
2025年07期 v.25;No.163 2757-2767页 [查看摘要][在线阅读][下载 2886K] [下载次数:72 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 李宝霞;龙嘉琪;苏荣鑫;
啤酒糟(Brewer's Spent Grain, BSG)和啤酒废酵母(Brewer's Waste Yeast, BWY)是啤酒生产中最主要的副产品,产量巨大,如处理不当,既浪费资源,又会导致环境污染。为了使BSG和BWY能量得到最大化利用,研究采用固定床对其进行共热解试验,并探究利用BSG和BWY制取生物油和活性炭的适宜操作条件。试验结果显示,在N_2气氛下,热解终温为600℃时,BSG和BWY混合质量比为1∶0.5时,生物油产率最高,为53.10%,比BSG单独热解的产油率(46.79%)高6.31百分点,此时所得的生物油热值最高,为31.86 MJ/kg,酸值最低,为80.32 mg KOH/g,生物油性能最好。在此条件下,热解剩余的残炭进一步在CO_2气氛下升温至750℃并活化4 h,得到的活性炭比表面积最大,为430.671 m~2/g,总孔容最大,为0.191 cm~3/g,微孔率达到了93.71%,碘吸附质量比最大,为523.652 mg/g,吸附性能最好。研究结果表明,BSG和BWY是制取生物油和活性炭的良好原料。
2025年07期 v.25;No.163 2768-2773页 [查看摘要][在线阅读][下载 1859K] [下载次数:12 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王亦昌;梁樑;黄世晅;杨昀;邱程;李有智;李中坚;屠锋;
针对输变电工程施工产生的泥浆废水含泥量多、浊度和含油质量浓度高等问题,研究设计了一种耦合气浮与电化学氧化的旋流澄清一体化装置,以实现高效降浊与快速除油。通过对比试验,分析了不同絮凝剂投加比例和水力停留时间对旋流澄清效果的影响。此外,在装置中添加溶气气浮单元和电化学氧化单元,以强化其处理性能并确保稳定出水。试验结果显示,旋流澄清一体化装置在耦合溶气气浮作用下,能显著降低出水浊度并提高除油效率。在水力停留时间为30 min,溶气压力为200 kPa时,除油效率为92%,浊度低于10 NTU。在尺寸稳定电极的强氧化作用下,除油效率可达95%,化学需氧量低至7 mg/L,具有稳定的除浊除油的性能。该一体化装置具有除油效率高、分离效果稳定、水力停留时间短和操作维护简单等优点,在不同地区的输变电工程施工场景中具有较好的应用前景。
2025年07期 v.25;No.163 2774-2782页 [查看摘要][在线阅读][下载 2295K] [下载次数:62 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 牛明芬;车亚馨;赵泽;李刚;朱彤;程丽;童志威;
针对污染场地土壤重金属镉稳定化效率提升问题,探讨土壤破碎粒径及土壤和稳定化药剂的混合时间两个影响因素对土壤镉稳定化的影响。选择镉污染土壤为对象,以生石灰、七水硫酸亚铁和沸石为稳定化药剂,将土壤按照D_1(<0.2 mm)、D_2(0.2~<0.6 mm)、D_3(0.6~<2 mm)3个粒径范围筛分,设置60 s、80 s、100 s、120 s和150 s 5个均混时间,采用变异系数表示混合均匀程度,研究不同均混时间对不同粒径土壤的稳定化效果影响。结果显示:D_1粒径的土壤在150 s时混合效果最好,变异系数为7.58%、稳定化效率为59.22%;D_2粒径的土壤在100 s时混合效果最好,变异系数为21.48%、稳定化效率为68.47%;D_3粒径的土壤在80 s时混合效果最好,变异系数为18.67%、稳定化效率为97.92%。结果表明,同一粒径土壤在不同均混时间的混合效果与稳定化效果不同,变异系数越低,稳定化效率越高,稳定化效果越好。提高混合均匀程度可以提高重金属稳定化效率,为重金属场地土壤稳定化修复的混合均匀度与提升稳定化效率提供科学依据。
2025年07期 v.25;No.163 2783-2790页 [查看摘要][在线阅读][下载 2814K] [下载次数:63 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 董旭光;刘天;马文国;颉永斌;惠迎新;
粉煤灰是燃煤行业产生的细颗粒固废,宁夏地区粉煤灰利用率低于全国平均水平,有效处理是当前亟须解决的问题。随着大量公路建设路堤填料需求的不断增加,将粉煤灰作为路堤填料既是固废利用又是对天然填料的补充。交通荷载下路堤的强度和变形是衡量填料力学性能的重要指标。以宁夏某电厂粉煤灰作为路堤填料,开展养护7~28 d的无侧限抗压强度、静三轴和养护7 d的动三轴试验,探索粉煤灰在静力、交通荷载下的特性及其作为路堤填料的可行性。结果显示:随着养护龄期增长,粉煤灰静态承载力增大;粉煤灰累积塑性应变与振动次数和动应力幅值呈正相关,Monismith指数模型能较好地反映粉煤灰塑性应变随振动次数的关系,Hardin双曲线模型可以拟合粉煤灰动应力-动应变的关系;粉煤灰静动力特性介于黄土和砂土之间,是一种承载性能良好的高速公路路堤填料,可为固废粉煤灰在道路工程中的普遍应用提供数据支撑。
2025年07期 v.25;No.163 2791-2801页 [查看摘要][在线阅读][下载 3460K] [下载次数:118 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 边超;黄光球;
研究提出了一种基于支持向量机(Support Vector Machine, SVM)与改进的目标遗传算法(Nondominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)的污染源威胁评估策略,为精细化污染治理提供了科学量化方法。首先,以西安市2020年1月—2023年12月的工业废气、生活废气、交通运输废气、治理费用及PM_(2.5)质量浓度等多源数据为基础,构建了污染源排放量与PM_(2.5)质量浓度及治理费用之间的响应面模型。通过SVM对复杂非线性关系进行建模,有效捕捉了污染排放与环境影响之间的动态关联,为优化提供了可靠的基础模型。其次,采用NSGA-Ⅱ将污染源排放量作为决策变量,以PM_(2.5)质量浓度和治理费用两个目标函数进行优化。结果显示,该方法在解决多目标优化问题时,生成的解集分布均匀,收敛性能优于传统算法,能够在治理费用和环境质量之间实现有效平衡。研究结果进一步揭示了污染排放控制与治理成本之间的权衡关系,为制定更加科学合理的污染治理策略提供了依据。通过模型优化生成的帕累托(Pareto)前沿,为决策部门提供了多种可行方案,适用于不同预算条件下的治理规划需求。最后,研究探讨了该方法在其他城市环境治理中的应用潜力,并指出随着环境数据的进一步积累,改进的NSGA-Ⅱ算法在复杂污染场景中的适用性和决策支持能力将进一步提升。
2025年07期 v.25;No.163 2802-2812页 [查看摘要][在线阅读][下载 2305K] [下载次数:53 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
- 李汉回;刘金鹏;
<正>在全球化与文化多元化交织的时代背景下,语言教学已超越单纯的工具性功能,成为维护国家文化安全、塑造文化认同的关键场域。当前,国际文化交流中的意识形态渗透、语言霸权现象与本土文化传承危机并存,如何通过语言教育实现文化安全与开放发展的平衡,成为亟待探索的命题。文化安全导向下的语言教学,旨在以语言为载体,构建兼具文化自觉与国际视野的教学体系,既抵御文化殖民风险,又促进文明互鉴。文化导向下的语言安全教学,是将文化安全视为语言教学的内在维度,通过课程设计、教材编纂与教学方法的创新,实现语言能力提升与文化安全保障的有机统一,最终服务于国家文化软实力建设与人类命运共同体构建的双重目标。
2025年07期 v.25;No.163 2879-2880页 [查看摘要][在线阅读][下载 964K] [下载次数:16 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 许振霞;马良;
<正>随着互联网、物联网及人工智能的深度融合,数据资源呈现指数级增长,网络空间与物理世界的边界日益模糊,黑客攻击、数据泄露、隐私侵犯等安全威胁频发,对国家关键信息基础设施、商业机密及公民个人信息构成严峻挑战。电子信息网络安全管理不仅关乎数字经济的可持续发展,更涉及国家战略安全体系的完善,对推进数字化转型进程、维护网络空间主权具有重要意义。《电子信息与网络安全管理实践》以电子信息基础认知为逻辑起点,围绕计算机网络、现代通信技术、信号处理及网络安全防护等核心模块展开,构建了从理论原理到工程实践的完整知识体系,兼具学术深度与实践指导价值。
2025年07期 v.25;No.163 2881-2882页 [查看摘要][在线阅读][下载 964K] [下载次数:23 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 司文君;
<正>在数字化进程加速与软件系统复杂度指数级增长的背景下,软件安全漏洞已成为威胁关键基础设施稳定运行的核心隐患。传统基于人工审计或静态规则匹配的检测手段,因难以应对代码规模膨胀、攻击面动态演化及未知威胁模式等挑战,逐渐暴露出覆盖率不足与响应滞后等缺陷。智能检测技术通过融合机器学习、形式化验证与模糊测试等方法,为构建自适应安全防御体系提供了新范式。《软件安全保障体系架构》系统构建了软件安全保障领域的理论框架与技术体系,全面覆盖了软件安全开发全生命周期的关键环节。
2025年07期 v.25;No.163 2883页 [查看摘要][在线阅读][下载 943K] [下载次数:2 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 杨立杰;
<正>随着建筑工程项目规模扩大、技术复杂度提升,各类安全风险增加。安全事故既会造成人员伤亡与财产损失,亦会影响工程进度与企业声誉。基于此,建筑工程施工安全管理对保障施工安全、推动行业健康有序发展具有极为重要的现实意义。《建筑施工技术与安全管理研究》以系统性框架构建为核心,聚焦建筑施工领域的技术规范与安全管理实践。全书分为两大研究维度。在技术实施层面,系统阐释了土方工程、桩基础、砌筑工程、钢筋混凝土结构等传统施工技术的工艺要点与质量控制标准,并延伸至建筑给排水、保温防水等专项工程的技术细节;同时前瞻性探讨了智能化施工技术的创新应用,涵盖BIM协同管理、装配式建造等新兴领域。
2025年07期 v.25;No.163 2884页 [查看摘要][在线阅读][下载 934K] [下载次数:30 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] 下载本期数据