摘要：实现高效、低扰动海底集矿是深海多金属结核矿产资源开发面临的关键技术挑战.海底矿粒采集过程的力学行为十分复杂,是一个涉及三维紊动流动、离散粗颗粒运动与细颗粒土体破坏的流固土多物理场耦合过程.针对吸扬式、附壁射流式、射流冲采式3种主流的深海水力集矿方法,基于K-Epsilon两层模型和离散元模型分别模拟集矿液相湍流和固相矿粒,进行矿粒采集性能和环境扰动的数值模拟研究,分析集矿流量q m和集矿头拖曳速度v对矿粒采集率η、集矿流场湍动能k和海水-沉积物混合物体积分数φ的影响,探究集矿流场中流速、压力和矿粒的分布特征.结果表明:在相同q m和v下,射流冲采式模型获得的η最大,吸扬式模型获得的η最小;射流冲采式模型对近底流场扰动程度最大,深海沉积物扩散现象也最为明显,而吸扬式和附壁射流式模型造成的环境扰动程度较小,更有利于环保要求;附壁射流式模型的η对q m和v最不敏感,且该集矿模型可以较好地兼顾高效矿粒采集和低环境扰动.研究结果可为揭示集矿机理和设计研发高效低扰动集矿装置提供科学依据.

摘要：隧道地下工程采用冻结法施工时经常遇到地连墙等构筑物影响冻土帷幕发展的问题,给冻结方案设计和封水效果评估带来困难,危及后续开挖作业安全。为探明地连墙等绝热边界作用下冻结温度场的分布状态,掌握冻结壁局部受限时的发展规律,建立了半无限平面内包含直线绝热边界的温度场数学模型。通过热势函数叠加结合镜像法求解了单根、2根以及3根冻结管的温度场解析解,并采用数值模拟验证了其准确性和适用性。结果表明:解析解与稳态数值解吻合较好,与瞬态数值解的误差随冻结时间延长而减小,冻结第50天3种模型的误差分别为0.39℃、0.17℃和0.06℃,均能控制在0.5℃以内;等温线在绝热边界处与边界垂直,只存在平行于边界的热流而没有法向热流,绝热边界对于其与冻结管之间区域的温度降低更加有利;随着绝热边界与冻结管距离d的增加,对冷量传递的阻断作用降低,冻结模型逐渐向无限大平面模型转化,实际工程应根据冻结壁设计厚度,合理匹配管间距l和边界距离d的取值。

摘要：随着城市发展,大型排水设施的运行模式趋于复杂,对于多节点入流污水处理厂,传统人工调度模式难以满足精细化调度的需求,难以保障各节点污水处理厂处理水量均衡稳定。以上海某区域大型排水系统为例,通过对历史数据和实时数据进行类卡尔曼滤波协同傅立叶变换的方式获得未来瞬时水量的估计,同时结合污水处理厂的处理能力和调蓄设施规模,制定多节点入流污水处理厂水量调配和运行策略,实现污水处理厂旱天稳定运行。运行策略应用后,该大型排水系统末端污水处理厂处理量波动值削减幅度超过80%,相较于传统调度方式,稳定性大幅度提高。

摘要：鉴于常规知识图谱仅能处理二元关系,而故障知识包含大量“多现象—多原因—多方法”的多元耦合关系,强制转化将会破坏关系的完整性,造成严重的信息失真,为采用知识超图处理此类复杂多元关系以保证数据的完整性,设计了一种基于超图嵌入的行车故障多元关系知识表示方法。通过梳理行车故障单中现象、原因、方法等数据之间的多元关联,构建适用于表征多元耦合关系的行车故障本体模型,以该本体模型为知识超图的模式层建立行车故障知识超图;基于BERT模型和超图卷积网络获取故障知识的嵌入向量表示,并实现了相似故障检索。最后,以上海某钢铁公司收集的行车故障调查单为实例,验证了所提方法的有效性。

摘要：[目的]刀盘扭矩是表征盾构掘进安全和设备运行状态的关键参数,为了解决刀盘扭矩预测难、掘进参数难以及时修正的问题,提出一种基于WaveNet网络的盾构刀盘扭矩超前预测方法。[方法]介绍了工况数据的预处理方法,并提出基于WaveNet网络的初始静态模型基本架构和构建方式;提取初始50 m掘进距离内的盾构施工监控历史数据,并构建训练集;基于当前状态前20个施工步的盾构监控数据,超前预测5个施工步后的刀盘扭矩;随着盾构掘进距离的增加,每隔5个施工步就利用新产生的数据集重新训练和更新模型,提出刀盘扭矩超前预测的长期动态模型;以济南轨道交通1号线玉符河站—王府庄站区间盾构隧道左线数据为例,对刀盘扭矩预测效果进行分析及验证。[结果及结论]前50 m掘进距离超前预测的刀盘扭矩值与实际值变化趋势基本一致,且其平均相对误差为10.07%,初始静态模型具有较高的预测精度。随着掘进距离的增加,初始静态模型相对误差从10%上升至30%左右,而连续更新的长期动态模型相对误差始终稳定在10%左右。长期动态模型每次的更新时间基本分布在1~6 s,平均耗时为3.92 s,可满足模型高效动态更新的需求。

摘要：针对可旋转翼式弹道修正组件滚转通道控制中存在的未建模摩擦干扰、参数不确定性和外部随机干扰造成的复合扰动问题,提出一种基于扩张状态观测器(extended state observer, ESO)的滑模控制方法。首先建立弹道修正组件滚转通道模型,将动力学模型中存在的外部干扰、未建模摩擦干扰和参数摄动整合为复合干扰,然后设计ESO对修正组件滚转通道模型中难以直接测定的状态变量以及复合干扰进行估计,并基于估计值结合滑模控制理论设计滚转通道控制器,实现对滚转角指令的精确跟踪。综合考虑ESO和滑模控制器构成的闭环控制系统,利用Lyaponov稳定性理论证明了所设计的闭环控制系统的稳定性。最后,通过仿真实验分析,证明所设计的修正组件滚转通道控制器,对滚转角指令的瞬态响应和稳态性能优异,同时可以有效抑制系统复合扰动,具备较强的鲁棒性。

摘要：目的 通过公式推导和实例验证，分析多阅片者多病例（multi-reader multi-case,MRMC）设计影像诊断试验准确度评价的统计分析方法。方法 本研究包括理论推导和实例验证两个部分。理论部分详细介绍了MRMC统计分析方法，特别是Obuchowski-Rockette(OR)与Dorfman-Berbaum-Metz(DBM)方法的原理和步骤。实例部分研究共纳入了100例受试者，其中67例疾病患者。四名阅片者分别采用传统胶卷影像方法和数字化影像方法进行阅片。通过OR与DBM方法对阅片结果进行分析。结果 实例研究显示，OR和DBM方法结果具有较高的一致性。当OR方法采用Jackknife估计协方差矩阵时，其结果与DBM方法完全吻合。结论 为准确评估影像诊断试验的临床性能，推荐采用OR和DBM方法进行影像诊断试验准确性评价的统计分析，以确保阅片者因素对评价结果的影响得到充分考虑。OR与DBM方法的结果较为接近，实际应用时应考虑具体数据特点和研究设计选择合适的分析方法。同时，OR与DBM方法的应用目前仍存在一定挑战，如软件实现、缺失数据处理，未来仍需要进一步的探索。

摘要：预防性保护是历史建筑保护管理的发展方向。通过分析历史建筑预防性保护需求,提出历史建筑预防性保护平台的系统架构,研究了相关的关键技术,应用三维激光扫描、单元化逆向建模、物联网、人工智能等数字技术开发了上海历史建筑预防性保护平台,为档案管理、结构安全监测、损伤维修保养等预防性保护场景提供了数字化、智能化支持。经过在上海音乐厅、兰心大戏院等历史建筑项目中的应用验证,数字化平台的应用有助于预防性保护理念的落地实施。

摘要：在新时代“两山”理论的指引下,市政设施在发挥功能同时,更加注重环境影响。近年来地下式污水厂作为一种节地、环境友好式建设形式被广泛应用。膜生物反应器(MBR)工艺作为创新膜技术,可取消传统工艺中二沉池和深度处理设施占地,在地下式污水厂中应用可大幅减少土建投资,并节约工程占地。文章以长沙市某座污水厂为例,介绍了AAOA+MBR工艺在地下式污水处理厂中的应用,总结地下式污水厂设计要点。该污水厂本次设计规模为25万m^(3)/d,其中土建一次完成,设备分两阶段安装,一阶段安装为12.5万m^(3)/d,采用AAOA+MBR+紫外消毒工艺,尾水排放标准优于湖南省地标一级标准。通过环境友好的建设模式,激活周边地块的开发价值,提升综合效益。本工程用地标准仅为0.3 m^(2)/(m^(3)·d^(-1)),远低于国家标准,为类似工程提供参考。

摘要：纳米孔测序作为最新一代的基因测序技术,在生物医学和临床应用中起着至关重要的作用。测序系统中的MEMS结构通常采用传统光刻工艺来实现,本文首次运用紫外纳米压印光刻(UV-NIL)工艺来验证实现纳米孔测序系统中的MEMS芯片的可能性。采用传统光刻工艺,制造了3种用于纳米孔测序的MEMS双层结构的硅晶圆。这些硅晶圆被用作母板,将其MEMS结构图案精准复制到聚二甲基硅氧烷(PDMS)上,形成压印软模,再用UV-NIL工艺在硅基底上压印出所需的MEMS结构。最后,通过光学和电学两种测试表征手段,成功证实UV-NIL工艺在制造MEMS芯片方面的有效性和可行性。相较于传统光刻,UV-NIL的成功运用将极大提高工艺稳定性并大幅缩减成本。