电荷与应变协同调控g-C9N7膜对CO2吸附和渗透特性的研究

为了有效捕获和分离CO₂，提出了一种电荷与应变协同调控的气体捕获和渗透的新方法，该方法具有可逆性和动力学可控的优点。采用分子动力学(MD)模拟和基于第一性原理密度泛函理论(DFT)计算，分析了不同电荷密度和拉伸应变控制下的多孔g-C₉N₇纳米片对CO₂捕获和渗透的影响规律。通过电荷调控策略，CO₂分子渗透率高达5.94×107 GPU(即0.019 899 mol/(s·Pa·m2))。另外，CO₂渗透率随拉伸应变率的增加而增大，拉伸应变率为7.5%的g-C₉N₇薄膜的最大渗透率为3.61×107 GPU(即0.012 094 mol/(s ·Pa ·m2))。在此基础上，采用负电荷与应变工程相结合的方法研究二者的协同效应，在负电荷为1 e、拉伸应变率为3.0%的条件下，CO₂渗透率达到3.18×107 GPU(即0.001 065 mol/(s ·Pa ·m2))。此时CO₂渗透率是仅施加1 e时CO₂渗透率的9倍，是仅添加3.0%应变率时CO₂渗透率的8倍。研究结果为开发具有CO₂捕获和分离高度可控的高性能材料提供了理论指导。     

多特征融合的无人船视觉目标跟踪

针对海面光照变化、水花遮挡、水面倒影等耦合作用引起的无人船视觉目标跟踪漂移问题，提出一种基于多特征融合的尺度自适应相关滤波跟踪算法。通过多特征融合，增强了水面目标特征表达，避免了目标跟踪漂移。为减少环境干扰对跟踪目标外观描述的影响，设计尺度自适应跟踪滤波器，提升目标跟踪鲁棒性能。采用本文算法对多个代表性海上视频数据集进行验证，并与典型目标跟踪算法进行比较。结果表明，相较基于单一CN特征的跟踪算法，本文算法的平均重叠率提升23.63%、平均中心误差减少53.79个像素点。本文算法适用于处理由于海面环境剧烈变化、目标尺度变化导致的跟踪漂移问题，可为无人船作业自主性提供重要智能感知技术支持。     

干扰极化捷变下的空域自适应滤波

雷达空域自适应滤波在应对极化捷变干扰时性能恶化, 因此研究了干扰极化捷变情况下, 雷达空域自适应滤波的性能。首先, 建立了极化捷变干扰的雷达阵列接收信号模型。其次, 对阵列接收数据构成的协方差矩阵进行研究, 得出一个干扰源在极化捷变时, 等价于两个不同方向的干扰源, 需消耗的雷达空域自由度为2的结论。进一步, 提出干扰极化捷变下的空域自适应滤波算法。最后, 试验验证了理论研究的合理性。     

青海玛多7.4级地震发震断裂特性及工程震害成因分析研究

根据2021年5月22日青海玛多7.4级地震现场的调查资料，分析了此次地震的发震构造特性、烈度分布和房屋建筑、生命线工程的主要震害特点，对比了此次地震和2010年青海玉树7.1级地震造成的人员伤亡以及对房屋建筑、生命线工程的影响，并对破坏机理进行了讨论，同时总结了此次地震的震害经验教训，提出了对于穿跨越断层或者近断层的土木工程基础设施抗震设防和防震减灾工作的启示.     

基于M-DCGAN的缺陷检测数据集增广方法

针对智能制造中表面缺陷检测数据集不足问题，提出基于M-DCGAN的数据集增广方法。首先，向判别器添加上采样模块，搭建类U-Net结构并提升判别器与生成器的网络深度；设计基于Canny边缘检测的缺陷位置二值化掩膜提取方法；定义图像掩膜依赖的损失函数，建立缺陷目标位置关注引导机制；插入谱归一化层和Dropout层以提高训练稳定性，保持生成图像数据多样性。带钢缺陷数据集实验结果表明，该模型生成图片质量高于DCGAN、WGAN-GP和InfoGAN。采用本文M-DCGAN算法增广训练数据，能够显著提升并超过传统增广算法在YOLOv5、SSD、Faster R-CNN、YOLOv3等八种经典方法中的缺陷检测精度，验证了本文算法的有效性。     

早龄期受硫酸盐侵蚀下的混凝土分层腐蚀模型

为研究早龄期受硫酸盐侵蚀下混凝土的损伤劣化规律，本文采用压汞法（MIP）测定了清水环境和硫酸盐环境下不同腐蚀龄期混凝土试样的孔隙率，利用分光光度法测定了混凝土中硫酸根离子的分布，并测试了不同腐蚀龄期混凝土的超声波声速值。结果表明：清水组中混凝土的孔隙率先降低后逐渐趋于一个定值，硫酸钠溶液中混凝土的孔隙率则先降低后增加；混凝土超声波声速值的变化规律与孔隙率的变化规律呈负相关性。最后，结合硫酸根离子的分布规律和Fick第二定律，建立了腐蚀混凝土分层理论计算模型，并利用混凝土密实速率系数评估了混凝土的损伤劣化进程。     

桩锚支护上土下岩地层深基坑沉降与变形分析

随着基坑开挖深度的不断加深以及地层分布的变化,建筑工程中遇到了大量的上土下岩地层深基坑。本文以特殊土岩组合地层深基坑工程为背景,对上部土层采用桩锚支护,下部岩层采用放坡开挖的组合支护稳定性进行分析,并结合监测数据对基坑变形规律进行研究。然后采用PLAXIS 3D软件建立有限元模型,计算分析不同施工阶段基坑水平、竖向变形以及锚索轴力的变化情况,并与现场监测数据进行了对比分析。该设计中采用基底按照45°+φ/2的破裂角确定支护桩嵌固点深度,有限元计算结果与监测结果吻合较好。结果表明：上土下岩地层深基坑水平位移主要发生在上部土层深度范围内,支护桩变形近似呈抛物线分布,开挖下部岩层对基坑变形影响明显减小。上部土层采用桩锚支护,下部岩层采用放坡的设计方法可起到有效控制基坑变形以及地表沉降的效果,且具有显著的经济效益。研究结果可为上土下岩地层深基坑支护结构优化设计提供一定的指导。     

生态足迹研究的时空分布与演进分析

生态足迹是衡量可持续发展的有效方法。为更全面了解国内外生态足迹研究进展，本文基于文献计量与知识图谱方法，以中国知网数据库（CSSCI 909篇）和Web of science核心合集（1 951篇）收录期刊数据为研究对象，从国内外生态足迹研究时空分布特征、研究热点及演进趋势方面展开对比分析。研究发现：（1）国内外发文量趋势不同。中文发文量呈倒“U”型曲线，外文发文量呈指数级增长趋势，全球范围内美国发文量最多，中国位居第二；国内外均未形成核心作者群。（2）学科交叉性较强。发文量最大的外文期刊为《Ecological indicators》，其他植物、环境、生态学、毒理学、经济学等跨领域的期刊突出了国际生态足迹研究的综合性与交叉性。（3）国内外研究侧重点不同。国内外在可持续发展评估、足迹家族、经济环境关系等方面研究具有相似性，国内研究表明了中国的生态文明政策导向和经济发展阶段特点。最后，本文认为未来生态足迹研究可能侧重于生态足迹与气候变化耦合、行业或地区的生态承载力/压力、可再生能源的生态效应等方面。     

基于混合模型的锂离子电池热失控预判方法

锂离子电池在储能系统中已得到普遍应用,但其会由于热失控而产生自燃、爆炸等引发安全事故, 如何对储能锂离子电池热失控故障风险进行超前预测和判定是当前研究的热点问题。将电热物理模型与深 度学习模型长短期记忆模型(LSTM)相结合,提出一种基于混合模型的储能锂离子电池热失控预判方法。 通过收集电池运行数据,利用电池的电热耦合模型进行电池内部温度、荷电状态(SOC)的估算;同时,将电池 表面温度、电池电压、电池电流等参数共同作为 LSTM 的输入,利用混合模型精确预测电池的表面温度和内 部温度。通过阈值方法判定热失控的发生并确定诱发原因,从而实现对电池热失控的准确预测。基于公开 数据集的实验结果表明,提出的混合模型进行热失控预判具有较好的精确性和快速性,在实际工程应用中有 着较好的应用前景。