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关键词： 高海拔冰川   槽谷   堆积物   边坡稳定性分析   InSAR   数值模拟  

摘要： 卡瓦白庆抽水蓄能电站是藏东南(玉察)水风光一体化基地中重点实施的抽蓄电站,其下水库右侧岸坡高位发育有3条大型冰川沟槽,沟内堆积着巨量第四纪堆积物,若该槽谷内堆积物发生整体或大范围失稳冲入库内将严重影响工程建设及运行安全。如何科学认识槽谷堆积物的稳定性,合理评价其工程影响直接关系到工程库址方案选择。目前关于冰川槽谷堆积体的工程勘察评价无相关技术标准可循,国内外也几乎没有可参考的类似工程进行经验类比分析。本研究基于槽谷堆积物沉积历史和表观特征、典型植被发育情况、历史卫星影像对比、InSAR技术变形识别进行综合分析,宏观判别堆积物是整体稳定的;同时利用离散-连续耦合及极限平衡方法对2#槽谷堆积物进行了数值模拟及计算分析,结果表明:在天然、降雨及地震工况下,堆积体整体处于稳定状态。堆积物在重力条件下的变形有限,主要集中于槽谷内地形陡缓交界部位,但不会发生整体或大范围的破坏,只会在前缘陡缓交界区域出现局部变形调整。本研究为高海拔地区冰川槽谷背景下的工程建设、灾害监测等方面的工作提供了参考。

关键词： 水工环   地质勘察数据   地质稳定性   灾害防控  

摘要： 水工环地质勘察数据是评估水文地质条件的基础,对于地质稳定性的分析和灾害防控策略的制定具有关键作用。通过对水工环地质勘察数据的分析,能够获取区域地质结构、岩性及水文地质情况等重要资料,从而为地质灾害预报及防灾减灾工作提供重要支撑。故本文基于水工环地质勘察数据,对区域地质稳定性进行了深入分析,并提出了相应的灾害防控策略。

关键词： 边坡稳定性   裂隙网络   有限元强度折减法   三维模型   无厚度摩擦接触界面单元  

摘要： 岩质边坡稳定性主要受控于结构面的空间组合关系,二维稳定性计算结果往往忽略结构面切割的空间效应,无法准确反映其真实稳定性情况。基于离散裂隙网络模型(DFN)提出了考虑复杂裂隙网络分布的岩质边坡三维稳定性计算方法,该模拟方法假定岩体由岩块和裂隙面组成,分别采用实体单元和无厚度摩擦接触界面单元模拟,基于有限元强度折减法求得岩质边坡的潜在滑动面及安全系数。结果表明,该方法可有效分析含多条裂隙面三维边坡稳定性;二维平面应变模型无法准确反映真实三维边坡失稳问题,忽略三维效应的边坡稳定性分析易出现过于保守设计的情况;在保证精度的前提下,所提方法可有效减小前处理网格剖分难度,对于解决含复杂裂隙网络岩质边坡三维数值模拟问题具有优势。

关键词： 门盖PVC气泡   密闭空间数学模型   理想气体状态方程   质量控制  

摘要： 为解决汽车门盖聚氯乙烯(PVC)在生产过程中外观质量难以控制的问题,针对PVC气泡质量基于经验定性管理的弊端,构建PVC气泡产生的自由滑动木塞密闭空间模型,结合理想气体状态方程,得到定量的PVC气泡质量状态表征公式,并从数学模型的角度分析PVC气泡的形成机理。基于数学模型和定量表征公式,客观反映门盖折边原始空腔体积、PVC烘房最高温度、PVC材料及其他环境因子对PVC气泡的影响,从而在设计和工艺方面指出质量控制方向。

关键词： L5/S1节段斜外侧椎间融合术   稳定性   内固定   有限元分析  

摘要： 目的评估在骨质疏松条件下,行L5/S1节段斜外侧椎间融合术(oblique lateral interbody fusion at L5/S1,OLIF51)及其联合双侧皮质骨轨迹螺钉(cortical bone trajectory screw,CBT)和双侧椎弓根螺钉(bilateral pedicle screw,BPS)的生物力学性能。方法招募1名健康青年男性作为志愿者,获得其腰骶椎三维CT数据,在有限元分析软件中完成L4~S1三维模型,采用前路钛板(titanium plate,TP)固定的OLIF51手术模型、OLIF51+CBT和OLIF51+BPS手术模型的构建,分别命名为A、B、C、D模型。通过赋值、设定条件、施加载荷,分析不同条件下的生物力学特性。结果顺利完成4种有限元模型的构建。4种模型在所有运动中的平均活动度(range of motion,ROM)变化趋势为A模型>B模型>C模型>D模型;其中,与A模型相比,B模型降幅为84.21%~94.42%,C模型降幅为88.12%~96.40%,D模型降幅为90.07%~96.49%(P均<0.05);与B模型相比,C模型降幅为7.41%~52.38%,D模型降幅为27.78%~58.33%(P均<0.05)。3种手术模型在所有运动中的融合器(Cage)平均最大应力变化趋势为B模型>C模型>D模型;其中,与B模型相比,C模型降幅为12.89%~57.62%,D模型降幅为36.43%~73.11%;D模型和C模型相比,除左侧弯外差异均有统计学意义(P均<0.05);D模型降幅为21.83%~37.67%。3种手术模型在所有运动中的内固定平均最大应力变化趋势为B模型>C模型>D模型;与B模型相比,C模型降幅为3.55%~65.47%,D模型降幅为18.58%~84.41%;CBT应力大于BPS应力(P<0.05)。结论在OLIF51手术中,补充后路内固定可以增强融合节段的稳定性并减轻TP上的应力。不建议对骨质疏松症患者单独进行OLIF51手术,使用BPS辅助固定可达到最佳生物力学特性。接受CBT辅助内固定的患者术后需要佩戴支具,并尽量避免融合部位的右侧弯曲运动。

关键词： RLW方程   加权平均差分格式   守恒性   收敛性   稳定性  

摘要： 对正则长波(RLW)方程建立一种高精度加权平均差分格式,所建格式是三层隐式的,具有二阶时间精度和四阶空间精度,且能够精确地模拟原问题的质量和能量守恒.利用离散能量法证明了所建格式解的存在性、唯一性、收敛性和稳定性.数值实验验证了理论分析的有效性.

关键词： 公路工程   路基高边坡   施工稳定性   防护技术  

摘要： 为提高公路路基高边坡施工的稳定性,减少路基高边坡裂缝、滑坡等病害的发生,首先阐述了公路路基高边坡施工的原则,综合分析气候、地质地貌、水文、地形、人为因素等对高边坡稳定性的影响,然后提出了涉及边坡开挖、边坡支护和边坡排水等环节的高边坡稳定性控制措施。实践结果表明:控制措施有效提高了路基高边坡的稳定性,减少了早期病害的出现,可为同类工程施工稳定性提供参考。

关键词： 非线性振动   减振   稳定性   碰弹强化   吸振器   高分支  

摘要： 为了提升传统纯立方吸振器的吸振效果并避免由高分支响应造成的失效,在纯立方吸振器的质量块两侧安装由碰撞板和弹簧组成的小型装置,构造出一种新型的碰弹强化吸振器。首先,设计并加工了由单自由度线性主振子和该吸振器构成的试验平台;其次,对比研究了在简谐激励下连接碰弹强化吸振器与连接纯立方吸振器的主振子加速度响应的差异;最后,试验分析了吸振器的弹簧刚度和碰弹间隙两个参数对主振子加速度响应的影响。结果表明:碰弹强化吸振器具有优越的减振性能,可以改变整个系统的稳定性,并且能够抑制分岔的发生,消除系统在较大激励下的高分支响应;通过合理控制两个参数,碰弹强化吸振器可以得到更好的振动抑制效果。

关键词： 数学模型   脑卒中   主成分分析   反向传播神经网络   关节力矩  

摘要： 目的 使用主成分分析(principal component analysis, PCA)和反向传播(back propagation, BP)神经网络预测脑卒中患者行走时患侧髋、膝、踝的关节力矩。方法 30例脑卒中患者通过8镜头Qualisys红外光点高速运动捕捉系统和Kistler三维测力台同步采集运动学和动力学数据。通过OpenSim计算脑卒中患者髋、膝、踝患侧关节力矩,采用PCA筛选累积贡献率达到99%的初始变量,采用标准均方根误差(normalized root mean squared error, NRMSE)、均方根误差(root mean squared error, RMSE)、平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error, MAPE)和平均绝对误差(mean absolute error, MAE)、R2作为PCA-BP模型的评价指标。使用肯德尔W系数评价计算关节力矩与预测力矩之间的一致性。结果 PCA数据显示躯干、骨盆、患侧髋、膝和踝关节在x、y、z轴(矢状、冠状、垂直轴)对患侧髋、膝、踝关节力矩具有显著影响。预测值与测量值间NRMSE为5.14%~8.86%,RMSE为0.184~0.371,MAPE为3.5%~4.0%,MAE为0.143~0.248,R^(2)为0.998~0.999。结论 建立的PCA-BP模型可准确预测脑卒中患者行走时的髋膝踝关节力矩,显著缩短测量时间。在脑卒中患者的步态分析中,本模型可代替传统的关节力矩计算,为获得脑卒中患者生物力学数据提供新途径,以及为脑卒中患者临床治疗提供有效的方法。

关键词： 空区群   瞬变电磁法   三维激光扫描   数值模拟   稳定性分析  

摘要： 根据矿山采空区赋存特征,采用三维激光扫描和瞬变电磁法分别对明、盲采空区进行探测,获得了空区群的精细化三维模型,在此基础上建立三维数值计算模型开展采空区稳定性数值模拟,分析了6#剖面内采空区开挖后最大主应力、最小主应力、塑性区、应力强度比分布情况以及各监测点位移随计算时步变化规律。结果表明:6#剖面内岩体最大主应力为-0.25~-3.9 MPa,最小主应力为0.29~-0.50 MPa,采空区与巷道间矿柱内应力强度比≥1.64,巷道整体稳定性较好,采空区稳定性相对较差。研究方法与成果为同类条件下隐蔽采空区探测和治理提供了有益借鉴。