检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2025年第5期74卷 87-96页

作者：张孝悦徐华锋陈婉娜周农吴宏伟安徽理工大学力学与光电物理学院淮南232001 安徽理工大学基础物理研究中心淮南232001

声学斯格明子模式是一种在声学结构表面产生的速度场矢量拓扑纹理结构,这种受保护的矢量分布为声音信息处理、传输和数据存储提供了新的机遇.本文结合声学波导和亚波长阿基米德螺旋结构设计了一种组合结构,利用定向声源激发波导模式传输... 详细信息

声学斯格明子模式是一种在声学结构表面产生的速度场矢量拓扑纹理结构,这种受保护的矢量分布为声音信息处理、传输和数据存储提供了新的机遇.本文结合声学波导和亚波长阿基米德螺旋结构设计了一种组合结构,利用定向声源激发波导模式传输,进而实现对局域型声学斯格明子模式的选择性激发.通过理论分析和数值仿真,研究了自旋声源、Huygens声源、Janus声源在此结构中激发的压力场分布以及速度场分布,展示了组合结构中声表面波的定向传输性质和选择性激发的声学斯格明子模式.这种由定向声源选择性激发声学斯格明子模式的方式为设计先进声学信息处理功能器件提供了新的途径.

关键词：声学超构材料声学斯格明子声波定向传输

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侧向约束下加载系统刚度对砂岩非稳定破坏模式与能量演化的影响

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煤炭学报 2025年第2期50卷 877-889页

作者：赵光明吴旭坤许文松刘之喜刘崇岩张启航周俊安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学安全科学与工程学院安徽淮南232001 安徽理工大学煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心安徽淮南232001 江汉大学精细爆破国家重点实验室湖北武汉430056

为探究加载系统刚度对岩石破坏模式及能量演化规律的影响,利用自主研发的刚性与变刚度试验系统开展双轴压缩试验,分析侧向约束作用下加载系统刚度对岩石峰后非稳态破坏及能量释放规律的作用机制。结果表明:从能量耗散与释放角度来分析... 详细信息

为探究加载系统刚度对岩石破坏模式及能量演化规律的影响,利用自主研发的刚性与变刚度试验系统开展双轴压缩试验,分析侧向约束作用下加载系统刚度对岩石峰后非稳态破坏及能量释放规律的作用机制。结果表明:从能量耗散与释放角度来分析岩样与试验机系统之间的相互作用,揭示了加载系统刚度下岩石破坏过程中能量耗散与释放的关系,并将其划分为稳定破坏(W_(d)>W_(u)+W_(e))、临界状态(W_(d)=W_(u)+W_(e))及不稳定破裂(W_(d)ΔW_(pd)),能量释放较为迅速,峰后中期(ΔW_(pe)<ΔW_(pd)),能量主要以耗散为主,峰后后期(ΔW_(pe)≈ΔW_(pd)),能量释放和耗散进入稳定阶段。研究结果为理解加载系统刚度对岩石峰后破坏机制及动力灾害防治提供了理论基础,并提出通过侧向约束力、分阶段能量控制和降低岩体储能能力等措施,以改善能量释放模式,增强能量耗散,提升巷道围岩稳定性。

关键词：加载系统刚度侧向约束力能量释放与耗散峰后应力非稳态破坏模式

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半干旱矿区植物根系对采动应力响应数值模拟

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煤炭学报 2025年第3期50卷 1717-1731页

作者：刘英裴为豪郭勇陈孝杨雷少刚潘东江宫传刚陶慧玲陈航安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室安徽淮南232000 中国矿业大学矿山生态恢复教育部工程研究中心江苏徐州221116 徐州工程学院土木工程学院江苏徐州221018 安徽理工大学空间信息与测绘工程学院安徽淮南232001

根系损伤是半干旱井工开采煤矿区植物损伤的关键生态问题,采动岩层破断运动诱发的根土层应力变化对植物根系的损伤机理及影响因素仍需深入探究。依据准黏聚力理论和锚固理论构建基于FLAC^(3D)的植物主根应力损伤数值模型,通过控制变量,... 详细信息

根系损伤是半干旱井工开采煤矿区植物损伤的关键生态问题,采动岩层破断运动诱发的根土层应力变化对植物根系的损伤机理及影响因素仍需深入探究。依据准黏聚力理论和锚固理论构建基于FLAC^(3D)的植物主根应力损伤数值模型,通过控制变量,分别模拟不同开采条件、不同根土层力学性质和不同根系密度和直径下植物根土复合单元与根系的宏观力学扰动特征,构建植物根系应力对不同开采深度、推进速度、煤层埋深、煤层厚度的状态响应函数。结果得到:开采基岩破断产生的顶板应力会传递到根土层,根土层塑性区破坏范围随工作面不断推进递增,扰动区根系上下部受到的最大剪应力增加,根系上下部所受应力的非一致性是诱发采空区边界附近根系损伤的重要原因。控制单一变量的情况下,扰动区根系受到的最大剪应力随着采厚的增加递增,随采深的增加递减,但采速的变化仅影响覆岩应力传递到根土层的时间,对根土层塑性区破坏范围基本无影响;随内摩擦角和黏聚力增加,土体的抗剪性能越强,根土层发生剪切破坏的区域递减,利于植物根系保护;随根径的增大,根系单位面积上的应力递减,而根系密度的变化对根系应力及根土层塑性区破坏程度影响较小。根系上下部应力差与采厚、采深、采速之间的响应函数类型均为连续渐变函数,与推进距离之间的响应函数为阶跃变化函数。植被保护或源头减损时须调控开采沉陷位态,或采用充填、部分充填等静态开采技术,尽可能降低开采扰动对植物根系的应力损伤。研究结果可丰富半干旱矿区煤炭井工开采诱发植物损伤机理。

关键词：半干旱矿区采动应力植被退化力学机制根系扰动

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考虑刚度劣化影响的含圆形孔洞砂岩破坏模式及能量释放特征

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中国矿业大学学报 2025年第2期54卷 272-286页

作者：赵光明吴旭坤刘崇岩许文松张启航韩广辉安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心安徽淮南232001

巷道受开挖扰动影响,岩体会产生不可避免的损伤,从而导致其刚度和强度逐步衰减,为研究刚度劣化后加载模式对巷道破坏特征的影响规律,利用二维可变刚度动力破坏模拟试验系统,对预制含圆形孔洞的损伤试样进行双轴压缩加载系统刚度试验,分... 详细信息

巷道受开挖扰动影响,岩体会产生不可避免的损伤,从而导致其刚度和强度逐步衰减,为研究刚度劣化后加载模式对巷道破坏特征的影响规律,利用二维可变刚度动力破坏模拟试验系统,对预制含圆形孔洞的损伤试样进行双轴压缩加载系统刚度试验,分析侧向约束作用下加载系统刚度对损伤试样破坏模式及能量释放规律的影响机制.结果表明:初始损伤程度显著影响试样的承载能力和弹性模量,劣化幅度分别为0.54%~7.01%和5.76%~50.74%,而侧向约束可以有效抑制裂纹扩展和减少孔洞引起的应力集中,提高岩样的结构完整性和整体强度;预制损伤对含圆形孔巷道的破坏特征影响显著,损伤程度增加导致破坏时间缩短,而加载系统刚度和侧向约束力的增加则显著延长破坏时间;基于能量释放与耗散原理,得出了刚度劣化与能量释放之间的耦合关系,发现刚度劣化系数增加导致释放能量减少,两者之间存在非线性数学关系,而侧向约束力与能量释放呈正相关性.研究结果为理解刚度劣化对围岩破坏机制的影响及稳定时效性控制提供了理论基础,并提出通过调节系统刚度和侧向约束力,可以在不同破坏时间阶段提高围岩的承载能力和整体刚度,在一定程度上抵抗损伤带来的不利影响.

关键词：含圆形孔洞损伤程度加载系统刚度侧向约束力能量释放破坏时间

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冻结黏土非整数阶修正S-M损伤蠕变模型研究

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人民长江 2025年第1期56卷 180-186页

作者：姚兆明赖龙辉汤海东陈军浩安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 矿山地下工程教育部工程研究中心安徽淮南232001 福建理工大学土木工程学院福建福州350118

冻土蠕变特性是判断冻土结构是否稳定的决定性因素。以山东张集地区黏土为研究对象,对冻结黏土进行单轴抗压试验与蠕变试验,得到了在不同冻结温度和应力加载等级下的冻结黏土蠕变规律。通过在Singh-Mitchell(S-M)模型中引入双曲线函数... 详细信息

冻土蠕变特性是判断冻土结构是否稳定的决定性因素。以山东张集地区黏土为研究对象,对冻结黏土进行单轴抗压试验与蠕变试验,得到了在不同冻结温度和应力加载等级下的冻结黏土蠕变规律。通过在Singh-Mitchell(S-M)模型中引入双曲线函数和非整数阶微积分,建立了能反映冻结温度和应力加载等级因素影响的冻结黏土非整数阶修正S-M蠕变模型。进一步引入损伤变量,并结合试验数据建立了损伤变量与温度关系公式,提出了非整数阶修正S-M损伤蠕变模型,该模型能较好地描述冻结黏土非稳定蠕变阶段。研究结果表明:随着冻结温度的降低,冻结黏土强度明显提高,蠕变变形减小;应力加载等级变化对冻结黏土蠕变变形影响显著。与经典S-M模型计算值和试验值的对比表明,所建模型能够准确反映温度效应下不同应力加载等级的冻结黏土蠕变规律,并且拟合优度更高。该模型参数同时具有物理和数学意义,且模型参数较少,适用于实际工程应用。

关键词：冻土蠕变本构模型 Singh-Mitchell模型非整数阶导数

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地下水溶质运移理论及数值模拟研究进展

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地下水 2025年第1期47卷 34-36,66页

作者：李子璇张海涛陈晓晴徐浩轩殷凯乐安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 安徽理工大学煤炭行业矿井水害探查与预警工程研究中心安徽淮南232001

地下水污染问题日趋严重,其关键核心是对可溶性污染物在地下含水层中的迁移和转化过程研究。首先总结了在均质和非均质介质、稳定和非稳定流等条件下地下水溶质的理论研究成果;在此基础上,从数值模型、模型求解方法以及常用模拟软件等方... 详细信息

地下水污染问题日趋严重,其关键核心是对可溶性污染物在地下含水层中的迁移和转化过程研究。首先总结了在均质和非均质介质、稳定和非稳定流等条件下地下水溶质的理论研究成果;在此基础上,从数值模型、模型求解方法以及常用模拟软件等方面,详细阐述了当前地下水溶质运移数值模拟的研究进展;最后,指出了目前地下水溶质运移研究中面临的新问题,提出新型污染迁移转化过程的数值模拟研究和反应性溶质的迁移转化机理研究将是未来地下水溶质运移研究的新方向。研究成果以期为我国地下水资源管理和污染防治研究提供理论与技术指导。

关键词：地下水污染溶质运移模型求解数值模拟新型污染物

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REBCO双芯带材临界电流轴向应变依赖性研究

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低温与超导 2025年第3期53卷 1-9,36页

作者：孙嘉华凯万佳昊王旭周超高鹏安徽理工大学机电工程学院淮南232001 合肥综合性国家科学中心能源研究院合肥230031 中国科学院等离子体物理研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026

近年来,随着超导材料制备技术的提升,REBCO高温超导带材因其高场下较高的临界电流密度和热稳定性,被广泛应用于20 T以上的高场超导磁体。然而,REBCO带材具有陶瓷脆性,对应力应变的耐受度有限,临界电流受应变影响显著。相比单芯带材,REBC... 详细信息

近年来,随着超导材料制备技术的提升,REBCO高温超导带材因其高场下较高的临界电流密度和热稳定性,被广泛应用于20 T以上的高场超导磁体。然而,REBCO带材具有陶瓷脆性,对应力应变的耐受度有限,临界电流受应变影响显著。相比单芯带材,REBCO双芯带材具备更高的工程临界电流密度和机械强度,在高应力、高载流的超导磁体和电缆应用中具有显著优势。本文针对上海上创超导公司提供的REBCO双芯带材开展液氮和自场条件下的临界电流与轴向应变测试。结果显示,双芯带材对轴向应变的依赖性更低,工程临界电流密度为243.3 A/mm^(2),较单芯带材的165.7 A/mm^(2)提升近40%,该结果进一步表明该REBCO双芯带材在高场、大应力载荷、大电流密度的应用方面较REBCO单芯带材具有更加明显的优势。

关键词： REBCO 双芯带材高温超导临界电流轴向应变

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低温等离子体协同K_(2)Fe_(4)O_(7)催化净化腈纶废水

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辐射研究与辐射工艺学报 2025年第2期43卷 86-97页

作者：荣俊锋朱佳丽赵彬彬潘帆张成援陈明功安徽理工大学化工与爆破学院淮南232001 安徽省现代环境工程国际联合研究中心淮南232001

采用介质阻挡放电产生低温等离子体协同催化处理腈纶废水。以水热合成法合成了K_(2)Fe_(4)O_(7)固体催化剂,并对其进行了X射线衍射仪和扫描电子显微镜表征。以中国石化安庆分公司废水水样为实验水样,以化学需氧量(COD)、浊度为指标。首... 详细信息

采用介质阻挡放电产生低温等离子体协同催化处理腈纶废水。以水热合成法合成了K_(2)Fe_(4)O_(7)固体催化剂,并对其进行了X射线衍射仪和扫描电子显微镜表征。以中国石化安庆分公司废水水样为实验水样,以化学需氧量(COD)、浊度为指标。首先验证了催化剂的活性,然后在单因素实验基础上,以放电电压、催化剂添加量、pH这3个因素采用响应面法优化实验。实验获得最佳反应参数:放电电压40 kV,催化剂添加量0.05 g,pH为2,预测最优腈纶废水COD降解率为77.43%,浊度去除率为91.14%。为验证模型准确性,在预估最优实验条件下进行3组实验测定腈纶废水COD降解率为77.34%,浊度去除率为91.11%,该模型应用于本研究准确度较高。该研究为石化废水净化提供了新的思路。

关键词：等离子体腈纶废水化学需氧量降解率

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基于高效局部注意力和全局上下文增强的遥感影像建筑物提取方法

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机电工程技术 2025年第6期 28-33+39页

作者：张永城刘春阳刘裕芸王德金安徽理工大学空间信息与测绘工程学院矿山采动灾害空天地协同临测与预警安徽普通高校重点实验室安徽理工大学矿区环境与灾害协同监测煤炭行业工程研究中心

建筑物是城市的主要组成部分，能够准确高效地从高分辨遥感影像中提取建筑物信息，对城市规划、土地利用及灾害评估等方面具有十分重要意义。然而，在使用语义分割手段进行建筑物信息提取任务时，往往存在分割精度低、漏提、错提等问题... 详细信息

建筑物是城市的主要组成部分，能够准确高效地从高分辨遥感影像中提取建筑物信息，对城市规划、土地利用及灾害评估等方面具有十分重要意义。然而，在使用语义分割手段进行建筑物信息提取任务时，往往存在分割精度低、漏提、错提等问题。针对上述问题，在U-Net网络的基础上，提出了一种全局上下文增强的特征提取网络，以增强特征提取阶段对建筑物上下文细节特征的提取，并减少误检的可能性；同时引入高效局部注意力，以实现建筑物区域的准确区分，解决复杂背景下的建筑物精细化提取问题。为了验证该方法的有效性，在两个建筑物数据集中进行了实验，并于主流的语义分割方法进行了比较。其中，WHU数据集的实验结果中，该方法在IoU、Precision、Recall和F1score中分别达到了90.21%、94.96%、94.74%、94.85%，明显高于其他比较网络，并且结果图中建筑物分割效果也更加精细，同时在贵阳数据集中验证了网络的普适性。

关键词：遥感影像建筑物提取深度学习 Unet 注意力机制

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基于残差复卷积网络的7T超高场磁共振并行成像算法

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计算机应用 2025年

作者：高照耀张展胡亮亮许光宇周胜胡雨欣林子捷周超安徽理工大学计算机科学与工程学院合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)超导技术应用研究中心合肥工业大学仪器科学与光电工程学院合肥曦合超导科技有限公司中国科学院等离子体物理研究所

并行成像技术可以帮助解决超高场强磁共振成像(MRI)中的射频能量沉积、图像均匀性问题，缩短扫描时间，降低运动伪影，并提升数据采集速度。为了提高对MRI复值数据的特征提取能力，减小并行成像欠采样所引起的卷褶伪影，提出基于K空间... 详细信息

并行成像技术可以帮助解决超高场强磁共振成像(MRI)中的射频能量沉积、图像均匀性问题，缩短扫描时间，降低运动伪影，并提升数据采集速度。为了提高对MRI复值数据的特征提取能力，减小并行成像欠采样所引起的卷褶伪影，提出基于K空间插值的残差复卷积鲁棒人工神经网络(RCRAKI)。所提算法将原始欠采样磁共振扫描数据作为输入，利用残差结构结合线性与非线性重建方法的优势，在残差连接部分利用卷积创建线性重建基线，主路径利用多层复卷积补偿基线缺陷，最终重建出伪影更少的磁共振(MR)图像。在合肥综合性国家科学中心能源研究院自主研发的7T超高场磁共振设备采集的数据上进行实验，与基于K空间插值的残差鲁棒人工神经网络方法(rRAKI)在自动校准信号(ACS)数为40、加速比为8的采样率下进行小鼠不同解剖切面成像质量对比结果表明：在矢状面下，所提算法的标准均方根误差(NRMSE)指标下降了59.74%，结构相似度(SSIM)指标提升了0.45%，峰值信噪比(PSNR)指标提升了13.04%；在横断面下，所提算法的NRMSE指标降低了7.97%,SSIM指标略有改善(提高0.001%),PSNR指标提升了1.09%；在冠状面下，所提算法的NRMSE指标下降了35.03%,PSNR指标提升了5.60%,SSIM指标提升了0.98%。实验结果表明，RCRAKI，在不同解剖切面的磁共振数据上表现出良好的性能，在高加速比采样率下能够减小噪声放大的影响，并重建出细节更加清晰的MR图像。

关键词：超高场磁共振并行成像欠采样图像复卷积深度学习

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