非饱和土与特殊土力学及工程

  • 基于强度测试结果的压实膨胀土有效应力参数

    周葆春;霍冠旭;马全国;

    有效应力参数χ表达的是吸力转化为有效应力的效率,其变化规律与测试方法的研究是非饱和土力学的核心问题之一。然而,由于直接测定χ相当困难,因此实测结果非常少。基于系统完整的压实荆门黄褐色膨胀土抗剪强度与吸力实测结果,获得了有效应力参数-净应力-吸力-孔隙比e-重力含水率w间的依赖关系,结果表明:(1)相同密度下,χ随w增加而增大,即基质吸力转化为有效应力的效率随持水程度增大而增加;(2)相同湿度下,χ随e的降低而显著增大,意味着χ强烈依赖于密度,随密度增大,基质吸力转化为有效应力的效率显著增加,表现出强烈的“密度效应”;(3)相同e和w条件下,χ随竖向净应力的增大而增大,意味着外部应力状态亦会对χ产生影响;增大竖向净应力会导致试样有压密趋势,其机制类似于密度对χ的影响;(4)非饱和抗剪强度呈现出“山峰效应”,原因在于:χ随湿度增加而增大,基质吸力随湿度增加而降低。湿度低时,χ值小而基质吸力值大;湿度高时,χ值大而基质吸力值小;导致从饱和到风干整个湿度变化过程中,吸附强度存在峰值,进而导致非饱和抗剪强度呈现“山峰效应”;(5)χ与密度、湿度、应力状态均密切相关,如何进行更为合理的定量描述,是非常值得进一步研究的问题。

    2026年01期 v.39;No.162 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 3652K]
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  • 滨海软土能源桩热力性能数值模拟研究

    胡晨晓;秦鹏举;高飞宇;王庆华;杨梅芳;

    研究了滨海软土能源桩的热力性能。基于修正剑桥模型、能量方程和动量守恒方程,建立单桩及群桩三维多物理场耦合有限元模型,系统分析了换热管排布、管壁厚度、地层温度及桩顶荷载对能源桩及其周围土体热力性能的影响。结果表明:(1)单桩和群桩支管间距在100~200 mm时,单位换热量增速显著,超过200 mm后增速减缓;(2)随着管壁厚度增加,单桩和群桩换热量显著降低,超过4 mm后降低幅度减小;(3)桩顶加载前后单桩沉降量变化为0.07 mm,群桩为0.027 mm,说明单桩沉降对荷载变化的响应更加明显;(4)单桩和群桩循环介质流速越快,提热效率越低;当高于0.4 m/s时,提热效率降低幅度减小。研究结果揭示了滨海软土能源桩系统热力性能变化机理,可为滨海地热能桩基工程的设计、材料选型和施工控制提供理论依据。

    2026年01期 v.39;No.162 10-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 2041K]
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中国南北过渡带地理

  • 秦岭南北两侧降水稳定同位素特征与水汽来源差异分析

    李晓刚;赵咏琪;张艳艳;

    通过对秦岭南北两侧6个站点大气降水氢氧同位素数据的收集与整理,揭示了该区域南北两侧大气降水线方程、环境效应、d值(氘过量参数)及水汽来源的南北差异特征。结果表明:(1)秦岭北麓大气降水线方程斜率(7.84)>秦岭南麓(7.52)>东部季风区(7.46),截距则表现为秦岭南麓(13.10)>秦岭北麓(10.10);(2)秦岭北麓冬半年呈现出一定的温度效应,秦岭南麓夏半年呈现出强降水效应;同时,秦岭南北两侧的纬度效应特征明显,其贫化梯度远超全国平均水平;(3)秦岭北麓夏半年降水的水汽源自低纬度海洋地区,该区域水汽相对湿度大,导致降水d值低于全年平均值;冬半年降水的水汽则来自西风环流携带的北大西洋水汽,相对湿度较低,使得d值高于全年平均值。研究结果对理解秦岭“中央水塔”功能具有重要的理论指导意义,同时可为秦岭南北区域水资源管理提供重要的科学支撑。

    2026年01期 v.39;No.162 19-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2069K]
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  • 1971—2022年秦岭南北气温时空比较及气候分界变化

    郝成元;杨铮;

    以秦岭南北两侧各6个气象站为研究对象,基于1971—2022年逐日平均气温、最高气温及最低气温数据,采用趋势分析法与中值波动法,系统表征了该区域气温变化趋势及波动特征,主要结论如下:(1)秦岭山地整体气温呈显著递增趋势,北麓增温速率相对较快,南麓较慢;(2)春季增温幅度最大,秋季最小;(3)研究期内,所有月份的气温变化倾向率均为正值,且大部分表现为北麓高于南麓;(4)低温是秦岭山地气温分界效应变化的最主要指标,春季则是对区域增温贡献率最高的季节。伴随着全球气候加速增温,秦岭作为南北分界线的气温分界作用已呈现减弱趋势;(5)相较于其他月份,秦岭区域1月增温更为突出,尤其是1998年之后增温趋势显著。叠加上北麓增温快而南麓增温慢的空间差异,秦岭或将从传统的中国最冷月的0℃等温线转变为1℃等温线的南北分界。

    2026年01期 v.39;No.162 26-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 3550K]
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  • 黄河流域县域经济高质量发展驱动机制研究——基于随机森林模型

    周广亮;王彤彤;张迪;张绍阳;

    县域经济高质量发展是落实黄河流域及国家战略高质量发展的重要支撑。构建县域经济高质量发展评价指标体系,采用熵权-TOPSIS方法对黄河流域县域经济高质量发展水平进行定量分析,通过随机森林模型探讨其驱动机制。结果表明:(1)黄河流域县域经济高质量发展水平不断提升,其中高水平县域集中于山东与内蒙古,中等水平县域主要位于河南省,低水平县域则主要分布于甘肃与山西;(2)黄河流域县域经济高质量发展受政策、人口、经济、资源、自然、区位等要素驱动,驱动强度排序为:政策>人口>经济>资源>自然>区位;(3)黄河流域县域经济高质量发展水平对主导驱动因子的响应阈值存在差异,其中农民收入、工业发展、投资力度、财政支出、技术创新等因素表现出非线性正向影响,粮食保障则表现出非线性负向影响。为推动黄河流域县域经济高质量发展,提出科学制定经济调控政策、不断增加农民收入、加快工业转型升级、提升技术创新能力和加大农业奖补力度等建议。

    2026年01期 v.39;No.162 36-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1907K]
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计算机视觉·无损检测

  • 基于增强可变形卷积的带钢表面缺陷检测网络

    孙艳歌;徐成龙;郭华平;张莉;

    提出了一种面向带钢表面缺陷检测的新型网络架构,设计了基于协同注意力的增强可变形卷积模块,并将其作为插件集成至骨干网络;利用协同注意力机制,自适应调整卷积核形状,有效捕捉带钢表面不规则缺陷,显著提升骨干网络的特征提取能力。在NEU-DET数据集上的实验结果表明,该方法在平均精度(mAP)上达到81.6%。

    2026年01期 v.39;No.162 46-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1894K]
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  • 基于改进YOLOv8的水下垃圾检测研究

    李艳灵;赵添宇;李佳漫;梁庆琪;杨志鹏;陈重阳;

    针对水下环境光线昏暗、图像分辨率偏低和小目标密集等问题导致现有目标检测算法性能受限的核心痛点,提出一种改进的YOLOv8水下垃圾目标检测算法。该算法在YOLOv8的特征融合模块中引入了自校准卷积,采用分组卷积的方式进行多尺度特征提取,通过下采样操作来扩大网络的感受野,旨在提升模型的多尺度特征融合与检测能力,更准确地识别水下垃圾。在Seaclear Marine Debris数据集与TrashCan数据集上开展实验,相较于YOLOv8,改进后的模型在Seaclear Marine Debris数据集上的检测精度提升了1.5个百分点,mAP值提升了1.1个百分点;在TrashCan数据集上,检测精度提升了2.4个百分点,mAP值提升了0.7个百分点。实验结果表明,所提方法在水下复杂环境中仍能保持较高检测精度,满足水下垃圾检测的实际需求。

    2026年01期 v.39;No.162 52-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 2475K]
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  • 基于特征选择算法的DBN-SVM胃癌生存期分类方法

    刘道华;余长鸣;周秋菊;王秋岱;

    为降低数据集的维度,筛选最优特征子集以提高胃癌预后生存期分类的准确率,提出一种融合特征选择算法的深度置信网络-支持向量机混合模型。该模型在过滤式特征选择的基础上,引入距离系数以调整整体偏移度,减少权重计算的不稳定性,从而构建新的样本权重值。在此基础上,通过Pearson相关系数分析,筛选出对胃癌生存期具有显著影响的特征子集;采用深度置信网络的受限玻尔兹曼机模块,对隐藏层中的特征子集进行特征提取;采用支持向量机,对深度置信网络的最终输出进行分类,以实现胃癌生存期的预测。通过对特征选择算法进行改进,并融合深度置信网络和支持向量机的优势,与传统单一的机器学习方法相比,该模型展现出更优的性能,其分类准确率、AUC值及F1值分别达到81.2%、83.4%和81.5%。

    2026年01期 v.39;No.162 58-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 2124K]
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能源·催化与分析

  • 零价铁掺杂氮化碳吸附水中卡马西平性能研究

    许飞亚;姬亚军;方堃;金紫荷;郑凌云;

    针对传统碳材料吸附有机污染物性能不足和固液分离性能较差的缺陷,合成零价铁掺杂氮化碳(Fe@N/C)吸附剂。与氮化碳(N/C)相比,Fe@N/C具有更高的比表面积、孔容和孔径,有利于含N和含O活性位点的暴露以及污染物的吸附。以卡马西平(CBZ)为目标污染物,详细研究了溶液pH、吸附时间和污染物浓度对Fe@N/C吸附效果的影响。结果表明,Fe@N/C能在较宽pH范围内吸附水中CBZ;吸附过程遵循准二级动力学模型和Langmuir等温模型;拟合得到Fe@N/C的最大吸附量为56.88 mg/g;Fe@N/C具有良好的再生利用性能,而且吸附完成后利用磁铁即可快速将吸附剂从水中分离开来;吸附机理研究表明,Fe@N/C主要通过π-π电子供体-受体相互作用和氢键作用吸附去除水中的CBZ。

    2026年01期 v.39;No.162 66-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2124K]
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  • 对甲基苯硫酚功能化的螺-9,9′-氧杂蒽芴的设计合成及其光电性质

    赵祥华;王睿颖;李蕊蕊;李嘉欣;李玥;解令海;

    以氧化亚铜为催化剂,采用对甲基苯硫酚对螺-9,9′-氧杂蒽芴(SFX)进行了功能化修饰,成功地制备了新型螺环化合物2,7-双(4-甲基苯硫酚基)-螺-9,9′-氧杂蒽芴(DMePhS-SFX)。通过高分辨质谱、氢谱和碳谱对其分子结构进行了详细表征。热重分析曲线结果表明,DMePhS-SFX在失重5%时热分解温度高达375℃。紫外吸收与荧光光谱结果表明,该化合物在220~370 nm区域有着较强的吸收,其最大发射峰波长为379nm。通过低温磷光光谱测得该化合物的三线态能级为2.51 eV,表明该化合物作为主体材料可用于制备红、绿色磷光器件。通过循环伏安法测得其最高占据轨道(HOMO)和最低未占轨道(LUMO)能级分别为-5.88 eV和-2.16 eV。

    2026年01期 v.39;No.162 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1800K]
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  • 基于过渡金属及可见光催化的3,3-二氟-γ-内酰胺合成进展

    唐林;贾锋娟;吴太俊;余蕊均;

    当引入二氟烷基后,有机小分子会表现出独特的生物活性,这一特性被广泛应用在药物设计中。此外,γ-内酰胺作为最重要的一类含氮杂环,其在合成和药物化学中被广泛应用。因此,探索3,3-二氟-γ-内酰胺的合成策略是一项重要的研究课题。综述了近年来过渡金属及可见光催化的3,3-二氟-γ-内酰胺合成方法,对反应机理及其局限性进行探讨,并对未来的发展方向进行展望。

    2026年01期 v.39;No.162 79-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1886K]
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基础理论研究

  • 一类非线性互联系统的分散输出反馈抗干扰控制

    牛华伟;汪学海;兰奇逊;

    研究了一类受高阶时变扰动影响的不确定非线性互联系统的分散输出反馈抗干扰控制问题。首先,为每个子系统设计广义比例积分观测器,同时估计各个子系统所受的干扰和未测量状态。然后,基于广义比例积分观测器的估计信息,利用输出反馈控制占优方法,构造出一种复合分散输出反馈抗干扰控制器。理论分析证明,该控制器不仅可以处理系统中的不确定非线性互联项,而且可以通过前馈补偿方式有效地消除干扰造成的影响。最后,通过实例证明了所提控制方法的有效性。

    2026年01期 v.39;No.162 86-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 2749K]
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  • 一类(ρ,k,φ)-比例Hilfer分数阶演化方程温和解的存在性

    王海华;封全喜;赵婕;

    在最新引入的(ρ,k,φ)-比例分数阶算子基础上,研究了一类(ρ,k,φ)-比例Hilfer分数阶Cauchy问题温和解的存在唯一性和解的连续依赖性。利用概率密度函数、(ρ,k,φ)-比例Hilfer分数阶导数的性质和半群理论,得到了温和解的定义。通过构造合适的加权空间,根据Banach压缩映射原理,研究了解的存在唯一性。构造广义Gronwall不等式,得到了解的连续依赖性。

    2026年01期 v.39;No.162 94-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1636K]
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  • 基于共识性测度的多粒度概率语言广义TODIM方法

    徐迎军;

    针对准则值为多粒度概率语言决策信息、准则权重未知的多属性群决策问题,在综合考虑概率语言评价信息的期望值、偏离度和犹豫度的基础上,提出了新的多粒度概率语言距离测度公式,有效克服了现有距离测度公式在某些情况下不能准确测度的问题。基于所提出的距离测度,在综合考虑评价信息数量和质量的基础上,提出了一种基于共识性测度的广义TODIM决策方法,并将其应用于垃圾分类回收APP的选择中。与现有方法的对比结果表明,所提出的多粒度概率语言环境下的距离测度具有良好的有效性,同时验证了基于共识性测度的多粒度概率语言广义TODIM方法的可行性与优越性。

    2026年01期 v.39;No.162 101-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1630K]
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  • SLITRK6蛋白的生物信息学分析

    冯志国;余春强;张在宝;刘慧娟;

    通过生物信息学方法对SLITRK6蛋白结构进行预测分析。结果显示,其分子量为95 109.61 Da,理论等电点为6.07。该蛋白中亮氨酸(Leu)含量最高,为15.5%;其次为丝氨酸(Ser)和谷氨酸(Glu),分别为7.7%和6.9%,为亲水性蛋白。在600位置附近存在跨膜结构域。α-螺旋、β-折叠、无规则卷曲分别占10.46%、7.37%、82.17%。三维结构中无规则卷曲占主导地位。另外还找出其他物种中与该基因相同的家族成员,SLITRK6进化树显示脊椎动物分为爬行与鸟类、哺乳类和快速进化的两栖类分支,整体与系统发育预期一致。

    2026年01期 v.39;No.162 109-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 2467K]
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  • 信阳市南湾湖消落带冬季植物群落结构及物种多样性

    吴昊;冯川川;马铭阳;饶本强;

    2023年冬季在信阳市南湾湖消落带内设置12个样地,对其植物组成、分布及物种多样性进行了调查分析,并采用回归分析和除趋势对应分析(Detrended correspondence analysis,DCA)等方法,探讨干扰程度及外来种入侵对消落带冬季植物群落的影响。结果表明:(1)12个样地共记录植物40种,隶属于15科32属,菊科、禾本科、莎草科和蔷薇科的物种丰富度较高。总重要值大于0.5的优势种依次为空心莲子草、芦苇、一年蓬、石龙芮、野老鹳草和苏门白酒草,入侵植物常形成密集的单优势种群落。(2)群落的Patrick指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数及Pielou指数的平均值分别为7.083、1.643、0.758和0.860,4项指数的变异系数均介于0.1~1.0。中等程度的人为干扰有助于提升植物多样性,而空心莲子草入侵显著削弱了植物多样性。(3)DCA排序将群落物种划分为伏地生长型、根系发达型、植株高大型和水分依赖型等4个种组,各入侵植物间的生态距离较远,功能性状分化有助于其协同入侵。冬季南湾湖消落带的植物群落结构相对简单,部分物种斑块化分布程度过高,建议通过优化水位调控和人工补植本土生态修复类植物的途径来提升其群落结构稳定性。

    2026年01期 v.39;No.162 117-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 2613K]
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  • 钢筋与碱矿渣混凝土界面黏结性能有限元分析

    袁晓辉;陈格格;

    为能简单、准确、快捷、有效地模拟碱矿渣混凝土与钢筋的界面黏结性能,在碱矿渣混凝土钢筋拉拔试验结果基础上,借助Abaqus有限元数值分析软件,建立碱矿渣混凝土钢筋拉拔有限元数值分析模型。采用Spring2弹簧单元、轴向连接器单元和接触单元,分别模拟碱矿渣混凝土与钢筋的界面黏结行为,开展碱矿渣混凝土钢筋拉拔有限元分析。分析结果表明:弹簧单元法能够较为精确地模拟黏结滑移行为,且建模过程相对简单,计算易于收敛;连接器单元法通过自动化脚本匹配节点,提高了建模效率,但由于忽略了横向切向变形,可能导致模拟结果不易收敛;接触法通过直接定义接触属性来模拟黏结滑移,建模方法简单直接,但模拟结果依赖于接触对的定义和摩擦系数的设置,误差较大。综合考虑,弹簧单元法在准确性和效率上均表现较好,更适用于碱矿渣混凝土与钢筋界面黏结性能的模拟分析。

    2026年01期 v.39;No.162 129-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 3297K]
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  • 南太行地区(河南境内)石漠化分级评价及演进过程研究

    褚加计;金中昊;史起飞;宁立波;

    以南太行地区为例,采用遥感解译技术,选取植被、土被和基岩裸露率三个评价因子,构建适用于该区域的石漠化分级标准,开展该区域石漠化问题的研究。结果显示:(1)通过缨帽变换的第二分量(绿度指数)进行验证,证实由植被、土被和基岩裸露率三个因子构建的北方地区石漠化分级标准合理、可行;(2)1995—2020年研究区域的石漠化问题呈现出前8 a快速恶化,后25 a缓慢改善的态势;石漠化区域高度集中于研究区的东南部、南部及西北部,这些区域多临近农田、城镇与矿区且受人类生产建设活动的干扰强烈;而无石漠化区域多集中于研究区西北部及北部边界局部地带;(3)地质环境与人类活动相互作用、相互促进,导致区内土地生产力退化、植被生存环境恶化及水土涵养能力下降,反过来促进土壤侵蚀、碳酸盐岩溶蚀与侵蚀的恶性循环,推动石漠化问题的持续发展。

    2026年01期 v.39;No.162 139-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 2269K]
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  • 基于面板Tobit和面板门槛模型的数字政府建设对城市生态韧性的影响效应

    陆宇轩;李鑫;

    基于2018—2021年中国279个城市的相关数据,利用面板Tobit模型、面板门槛模型探究数字政府建设对城市生态韧性的影响效应与作用机制。研究结果表明:(1)数字政府建设显著促进城市生态韧性提升;(2)数字政府建设可以通过推动产业结构升级来提高城市生态韧性水平;(3)随着生态韧性水平的提升,数字政府建设对城市生态韧性的影响呈现出边际递增的非线性特征。研究结果可为数字政府建设与生态韧性之间的正相关关系提供经验依据。

    2026年01期 v.39;No.162 150-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1552K]
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综述·评论·争鸣

  • 植物病原菌真菌病毒的研究与生物防治应用进展

    代亚锋;段振诚;杨光;张艺美;

    真菌病毒在各类真菌中广泛分布。近年来,随着核酸测序技术的发展,真菌病毒的研究大幅增加,尤其以真菌病毒作为生防制剂,防控真菌病害的潜在应用备受关注。综述了真菌病毒生物学特性及其与寄主互作分子机制等领域的研究进展,并对真菌病毒研究面临的主要问题和潜在的应用前景进行了思考与展望,为植物真菌病害生物防治提供思路。

    2026年01期 v.39;No.162 157-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1686K]
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  • 异黄酮在豆科植物中的作用研究进展

    柯丹霞;侯仕博;周兆源;

    介绍了异黄酮的生物合成与代谢途径,综述了其在根瘤菌与大豆共生固氮中功能的最新研究进展,同时也介绍了其在豆科植物中的抗病、胁迫响应等其他作用,并展望了未来的研究方向,期望以异黄酮的研究为突破口,通过基因工程技术实现豆科作物改良与非豆科作物的“人工共生固氮”,从根本上改变全球氮肥依赖格局,促进绿色农业的可持续发展。

    2026年01期 v.39;No.162 164-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 1843K]
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