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基于CPT剖面统计分析与钻探参数预测CFA桩全尺寸性能的案例研究
在岩土工程领域,连续螺旋钻孔桩(CFA)作为一种高效经济的深基础形式,其性能预测长期面临施工参数与地质条件耦合影响的难题。传统设计方法主要依赖静力触探(CPT)测试,但施工过程中记录的钻探参数与桩基实际性能的关系尚未充分挖掘。针对这一现状,来自国内的研究团队通过对某污水处理厂桩基工程的系统研究,开创性地建立了钻探扭矩与地层阻力的定量关系模型,为CFA桩的智能化施工控制提供了理论依据。相关成果发表在岩土工程权威期刊《Soils and Foundations》上。研究团队采用多学科交叉的研究方法,核心技术创新体现在三个方面:首先应用改进的统计学算法对29组CPT剖面进行地层界面识别;其次通过变异
来源:Soils and Foundations
时间:2025-06-21
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西太平洋矿区深海浅层沉积物流变特性研究及其对采矿工程安全性的启示
深海蕴藏着丰富的多金属结核和稀土资源,但4000-6000米深处的超软沉积物给采矿作业带来巨大挑战。采矿车在行驶时易发生自沉,平台锚固时可能引发海底滑坡,这些问题的核心在于对沉积物流变行为的认知不足。传统研究多采用模拟黏土或重塑样本,难以反映真实海底沉积物的力学特性,特别是多次扰动后的强度变化规律尚不明确。中国某研究机构的研究人员采集西太平洋矿区5组柱状沉积物样本,通过创新性的四阶段流变模型研究,揭示了深海浅层沉积物独特的力学行为。研究发现这些高液限沉积物具有"触变流体阶段"的新流变特性,相关成果发表在《Soils and Foundations》期刊,为深海采矿工程安全提供了重要理论依据。研
来源:Soils and Foundations
时间:2025-06-21
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相邻RC框架建筑地震间隙距离与地震动参数相关性研究及预测模型构建
在城市高密度开发背景下,建筑间距不足导致的"地震碰撞"问题日益凸显。历史地震案例触目惊心——从1971年圣费尔南多地震到1999年科贾埃利地震,因间隙不足引发的建筑碰撞造成了大量结构倒塌和次生灾害。尽管现行规范如UBC、EC8和TBEC-2018提出了间隙计算标准,但传统方法如绝对求和法(ABS)和平方和开方法(SRSS)存在明显保守性,而双差组合法(DDC)又需要复杂参数分析。更关键的是,性能化抗震设计(PBEE)中广泛采用的峰值地面加速度(PGA)等参数与间隙距离的关联性研究严重不足,这成为地震风险评估的重要盲区。为破解这一难题,研究人员开展了一项系统性研究。通过建立28组三维RC框架建筑
来源:Soil Dynamics and Earthquake Engineering
时间:2025-06-21
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大型(1/15)桩基支撑核安全壳层状地基振动台试验研究及抗震性能评估
随着全球能源结构转型,核能作为低碳能源的重要性日益凸显。然而传统核电站多建于沿海基岩场地,当建设向软土地基扩展时,土-结构相互作用(Soil-Structure Interaction, SSI)带来的抗震难题亟待解决。特别是对于核安全壳这类关乎公共安全的特种结构,其在地震中的完整性要求远超普通建筑。现有研究多采用小比例模型或数值模拟,存在材料失真、尺度效应等局限,难以真实反映桩-土-核岛复杂体系的动力响应特性。天津大学国家地震工程模拟设施团队创新性地构建了1/15大比例"华龙一号"核安全壳模型(直径2.96米,高5.38米),采用19根直径0.2米的桩基支撑于层状地基(0.75米砂层覆盖1.
来源:Soil Dynamics and Earthquake Engineering
时间:2025-06-21
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近断层地震动速度脉冲对高速铁路桥轨系统地震响应的贡献机制与预测模型研究
地震灾害中,近断层区域的结构往往遭受更严重的破坏,这种现象与近断层地震动特有的速度脉冲(Near-fault ground motion velocity pulse, NGMVP)密切相关。高速铁路桥轨系统(High-speed railway bridge-track system, HSRBTS)作为生命线工程,其抗震性能直接关系到列车运行安全。然而,现有研究多聚焦于定性分析脉冲效应,缺乏对NGMVP贡献度的量化评估,且常采用简化脉冲模型,难以真实反映包含高频与低频成分的实际地震动特性。为解决这一科学问题,中南大学的研究团队在《Soil Dynamics and Earthquake E
来源:Soil Dynamics and Earthquake Engineering
时间:2025-06-21
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地震荷载下原状黄土动态响应机制与灾变特征研究——基于离心振动台试验与数值模拟
中国黄土高原地区作为全球最厚、最连续的黄土沉积带,其独特的大孔隙结构和弱胶结特性使得原状黄土(undisturbed loess)在遇水或振动时极易发生灾变。历史上,该区域因地震引发的黄土滑坡和地基沉降灾害频发,但传统研究方法如动态三轴试验(dynamic triaxial test)和数值模拟存在等效荷载失真、本构模型假设局限等问题,而现场试验又面临成本高、周期长的困境。如何精准揭示黄土在地震荷载下的动态响应机制,成为工程地质领域的重大挑战。中国水利水电科学研究院团队创新性地采用离心振动台试验(centrifugal shaking table test)结合FLAC3D数值模拟,首次系统研
来源:Soil Dynamics and Earthquake Engineering
时间:2025-06-21
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增材制造Ti-Ta合金:兼具生物活性与抗疲劳性能的骨科植入材料新突破
骨科植入材料的困境与突破全球每年超过220万例骨移植手术面临供体短缺和免疫排斥问题,而传统钛合金(如Ti6Al4V)虽力学性能优异却存在生物惰性、铝钒毒性等缺陷。钽(Ta)虽具有卓越生物活性,但其高密度(16.65 g/cm3)和成本限制了临床应用。如何开发兼具生物活性与力学适配性的新型植入材料,成为骨科领域的重大挑战。中国研究人员在《Smart Materials in Manufacturing》发表的研究中,创新性地采用激光粉末床熔融(LPBF)技术,通过原位合金化将50 wt% Ti与Ta粉末直接熔合,成功制备出密度仅7 g/cm3的Ti-Ta合金。研究团队通过调控激光功率(100-3
来源:Smart Materials in Manufacturing
时间:2025-06-21
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钛基微弧氧化涂层上水合硅酸钙纳米结构的自润滑与增强耐磨抗腐蚀性能研究
钛及其合金因其优异的生物相容性和力学性能,已成为骨科和牙科植入体的首选材料。然而,传统钛基植入体表面在长期服役过程中面临严峻挑战:纳米涂层易发生脆性断裂,产生的磨损碎屑可能引发慢性炎症反应,导致骨吸收和植入体松动。这一"磨损-炎症-失效"的恶性循环严重制约着植入体的长期稳定性。为解决这一难题,国内某研究机构团队创新性地将微弧氧化(MAO)技术与水热法(HT)相结合,在钛表面构建了具有层状晶体结构的水合硅酸钙纳米结构(CSHNs)。研究发现,适度生长的CSHNs使MAO涂层摩擦系数降至≤0.2,展现出显著的自润滑特性。这种特性源于CSHNs的层状结构在摩擦过程中产生的滑移效应。同时,结晶度的提高
来源:Smart Materials in Manufacturing
时间:2025-06-21
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银修饰石墨烯增强CoCrNi基中熵合金的制备与摩擦学性能研究
在材料科学领域,中熵合金(Medium Entropy Alloys, MEAs)因其独特的力学性能和耐磨性备受关注。然而,传统的单相面心立方(FCC)结构MEAs在常温下往往表现出强度不足和耐磨性较差的问题。石墨烯作为一种理想的增强材料,能够显著提升金属基复合材料的性能,但其在金属基体中的分散性和界面反应问题一直是制约其应用的瓶颈。为了解决这些问题,研究人员开展了一项创新性研究,通过银修饰石墨烯(Ag@rGO)增强CoCrNi基MEA,显著提升了材料的摩擦学性能。这项研究由国内的研究团队完成,并发表在《Smart Materials in Manufacturing》上。研究人员采用一步化学
来源:Smart Materials in Manufacturing
时间:2025-06-21
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尿素甲醛树脂改性聚乙烯醇基生物复合材料增强黄麻纤维素微纤维的开发与性能评价
随着全球环保意识提升,开发可替代合成材料的生物基复合材料成为研究热点。传统塑料制品难以降解导致的环境污染问题日益严峻,而天然纤维增强聚合物复合材料因其可再生、可降解特性备受关注。黄麻纤维作为富含纤维素(61.9%)的天然材料,具有成本低、储量丰富的优势,但其在复合材料中的应用仍面临机械性能与加工工艺的优化挑战。聚乙烯醇(PVA)虽具备良好的生物相容性和机械性能,但纯PVA材料的强度和环境适应性有待提高。针对这些问题,来自[中国研究机构]的Shahin Sultana团队在《Smart Materials in Manufacturing》发表研究,通过机械球磨法制备黄麻( Corchorus
来源:Smart Materials in Manufacturing
时间:2025-06-21
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多层亥姆霍兹共振声学超材料的结构-性能关系解析及其优化设计
随着城市化进程加速,噪声污染已成为威胁公共健康的隐形杀手。世界卫生组织(WHO)建议日间环境噪声应低于55分贝(dBA),但新加坡的研究显示,超过90%的监测点超标。长期暴露于高分贝噪声会导致听力损伤、睡眠障碍、心血管疾病等一系列健康问题。传统吸声材料如泡沫、纤维织物等虽广泛应用,但存在厚度大、低频吸声差等局限。近年来,基于亥姆霍兹共振(Helmholtz resonance)原理的声学超材料(acoustic metamaterials)因其"薄厚度、强吸声"特性成为研究热点,其中多层亥姆霍兹共振器(Multi-layered Helmholtz resonators, MLHR)通过多级孔
来源:Smart Materials in Manufacturing
时间:2025-06-21
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长链环状二羧酸改性水性环氧树脂的低温成膜性能与增韧机制研究
传统水性环氧/胺涂料在金属和混凝土防护领域应用广泛,但其双酚A(BPA)基配方在低温高湿环境中易出现粉化、开裂等问题,严重影响防护性能。当前工业界常采用高沸点溶剂降低最低成膜温度,但会导致涂层硬度和完整性下降。如何通过树脂改性实现低温成膜与力学性能的平衡,成为环保涂料领域亟待突破的技术瓶颈。针对这一挑战,中国研究人员创新性地设计合成具有"苯环-长碳链"协同结构的环状长链二羧酸化合物(CA),通过完全替代(CE系列)或部分共混(CEB系列)BPA的策略,开发出新型水性环氧树脂体系。研究发现CA分子中柔性链段的引入可显著提升材料韧性,其中1,4-丁二醇基CA-4改性的CE-4薄膜断裂伸长率达193
来源:Smart Materials in Manufacturing
时间:2025-06-21
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镰状细胞病患者血浆血栓调节蛋白(THBD)水平与疾病严重程度的相关性研究
镰状细胞病(SCD)是一种以慢性溶血和血管病变为特征的遗传性血液疾病,其病理核心是血管内皮持续损伤引发的"镰状血管病变"。这种独特的血管病理改变涉及复杂的血栓-炎症级联反应,但长期以来缺乏能准确反映内皮损伤程度的生物标志物。血栓调节蛋白(THBD)作为内皮细胞表面关键的抗凝-抗炎调节因子,其可溶形式已被证实在多种血管性疾病中具有生物标志物价值,但在SCD领域的研究仍存在空白。为解决这一科学问题,开罗大学的研究团队开展了一项开创性研究,通过对70例埃及SCD患儿和70例健康对照的横断面分析,首次系统评估了血浆THBD水平与SCD临床特征的相关性。研究采用能捕获THBD全结构域的高灵敏度ELISA
来源:Egyptian Pediatric Association Gazette
时间:2025-06-21
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机器学习预测AISI H11工具钢可持续加工中的表面粗糙度:基于高斯数据增强与多模型优化的高精度研究
在精密制造领域,表面粗糙度是衡量产品质量的核心指标之一,直接影响零件的耐磨性、疲劳强度和装配精度。传统切削工艺中,AISI H11工具钢作为典型的难加工材料,其表面质量控制面临巨大挑战——干切削易产生高温积屑瘤,而传统切削液又存在环境污染问题。尽管微量润滑(MQL)和新兴的纳米流体微量润滑(NMQL)技术能显著改善加工条件,但工艺参数与表面质量间的复杂非线性关系使得传统预测模型难以满足精度要求。为突破这一瓶颈,研究人员开展了基于机器学习的表面粗糙度预测研究。通过Taguchi L27正交实验设计,系统考察了切削速度(40-60 m/min)、进给量(0.01-0.03 mm/rev)在干切削、
来源:Smart Materials in Manufacturing
时间:2025-06-21
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机械化学改性石墨烯纳米片增强聚碳酸酯复合材料的高性能研究
石墨烯因其优异的力学、电学和热学性能,在聚合物纳米复合材料领域展现出巨大潜力。然而,石墨烯纳米片(GNPs)在聚合物基体中的均匀分散和强界面结合始终是制约其应用的瓶颈问题。传统的溶剂改性方法不仅工艺复杂,还涉及有害化学品的使用,难以满足工业化生产的需求。针对这一挑战,研究人员开发了一种机械化学改性方法,通过球磨工艺将长链表面活性剂Jeffamine M2070接枝到GNPs表面,制备了改性GNPs(MmGNPs),并与聚碳酸酯(PC)熔融共混,获得了高性能复合材料。研究团队采用行星式球磨机对GNPs进行机械化学处理,通过热重分析(TGA)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FT-
来源:Smart Materials in Manufacturing
时间:2025-06-21
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Zn掺杂Fe3O4@BG核壳纳米颗粒构建宽光谱Ag/Fe3O4@BG/Si肖特基光电二极管的研究
在光电探测领域,传统硅基器件面临着光谱响应范围窄、界面复合损失大等挑战。尤其随着物联网和智能传感技术的发展,亟需开发能同时响应紫外(UV)到近红外(NIR)宽光谱范围的新型探测器。与此同时,磁性纳米材料Fe3O4因其独特的磁光特性备受关注,但其在光电器件中的应用仍存在界面稳定性差的问题。生物活性玻璃(Bioactive Glass, BG)作为生物医学领域的明星材料,其优异的界面相容性和可调控的光学特性尚未在光电领域充分挖掘。针对这一科学问题,土耳其科学技术研究理事会资助的研究团队创新性地将Fe3O4@BG核壳纳米颗粒引入光电探测器设计。比莱吉克谢赫埃德巴利大学的Adem Kocyigit教授
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-06-21
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基于四苯基卟啉的光波导与化学电阻双模传感器对NH3和H2S的高效检测机制研究
氨气(NH3)作为化肥和制药工业的重要原料,其泄漏会对人体造成从眼部刺激到肺损伤的多重危害。传统金属氧化物传感器虽广泛应用,却存在工作温度高、能耗大且可逆性差的缺陷。四苯基卟啉(TPP)因其独特的芳香共轭大环结构和窄HOMO-LUMO能隙,成为室温气体传感的理想材料。新疆工程学院安全科学与工程学院联合新疆大学的研究团队在《Sensors and Actuators A: Physical》发表研究,通过将TPP薄膜与K+离子交换玻璃光波导结合,构建出双模传感平台。研究采用原子力显微镜(AFM)和紫外可见光谱(UV-vis)表征薄膜形貌,通过自制OWG装置和四电极电导测量系统评估性能。关键发现包
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-06-21
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中国中老年人家庭-工作史与晚年认知功能不平等:基于生命历程视角的队列研究
随着全球老龄化加剧,老年人认知衰退及其引发的轻度认知障碍(MCI)和阿尔茨海默病及相关痴呆症(ADRD)给医疗和社会照护体系带来巨大压力。既往研究多聚焦西方高收入国家,单独考察婚姻、生育或就业史对认知的影响,而对中低收入国家(LMICs)家庭-工作综合轨迹的研究严重不足。中国作为老龄化速度最快的发展中国家,60岁以上人群痴呆患病率达6%(约1500万人),MCI患病率更高达15.5%(约3900万人),但驱动认知不平等的中年期因素仍不明确。北京大学研究人员利用中国健康与养老追踪调查(CHARLS)2011-2020年六期纵向数据,首次采用序列分析(sequence analysis)技术,对8
来源:Social Science & Medicine
时间:2025-06-21
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基于迭代学习增强的二自由度扰动观测器的快速控制反射镜鲁棒跟踪控制研究
在航空光电平台中,快速控制反射镜(FSM)是实现图像运动补偿的核心部件。当平台采用扫描成像模式扩大视场时,高速周期性扫描会产生图像运动,若不及时补偿将严重影响成像质量。然而,FSM在实际工作中面临模型不确定性、质量不平衡力矩、载体振动等多源扰动,其中载体振动引发的周期性扰动尤为突出。传统抗干扰方法如自适应鲁棒控制、模糊控制等虽有一定效果,但难以针对性处理重复性扰动;而单纯的迭代学习控制(ILC)又易受非重复性扰动积累影响。如何实现复杂扰动环境下的高精度控制,成为FSM技术发展的关键瓶颈。中国科学院大学的研究团队在《Sensors and Actuators A: Physical》发表研究,提
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-06-21
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MASS-GT多智能体货运模拟系统:基于实证的荷兰城市货运政策评估模型
随着电子商务爆发式增长和城市低碳转型需求加剧,城市货运引发的交通拥堵、排放污染等问题日益突出。巴黎数据显示,仅占路网流量小部分的货运车辆贡献了36%的道路污染排放,而电商包裹"碎片化配送"趋势更使问题雪上加霜。传统评估方法难以量化政策对复杂物流链条的影响,现有模型或缺乏微观行为基础,或依赖跨区域数据移植,制约了精准政策制定。荷兰研究团队在《Simulation Modelling Practice and Theory》发表的这项研究,构建了首个覆盖全物流环节的实证模拟系统MASS-GT(Multi-Agent Simulation System for Goods Transport)。该模
来源:Simulation Modelling Practice and Theory
时间:2025-06-21