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基于多数据融合的水电机组劣化趋势概率区间预测
1
作者 王淑青 翟宇胜 +2 位作者 胡文庆 盛世龙 刘东 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期201-205,共5页
传统的基于单一测点的预测模型无法全面反映水电机组的健康状态,这导致难以实现机组劣化状态的准确评估。对此,提出了一种基于多测点数据融合与概率区间预测的水电机组劣化趋势预测模型。首先,选取机组不同测点在各工况下健康运行的数... 传统的基于单一测点的预测模型无法全面反映水电机组的健康状态,这导致难以实现机组劣化状态的准确评估。对此,提出了一种基于多测点数据融合与概率区间预测的水电机组劣化趋势预测模型。首先,选取机组不同测点在各工况下健康运行的数据构成数据集,采用期望最大化—高斯混合模型(EM-GMM)拟合机组健康运行状态下的各监测量的概率密度分布;然后,计算待估样本在给定机组健康状态分布下的负对数似然概率,以作为劣化度指标;其次,采用熵权法计算各测点劣化度指标的权重,通过加权得到综合劣化度指标;最后,为确保预测结果的可靠性,利用多目标遗传算法(MOGA)优化高斯过程回归(GPR)模型代替传统的点预测模型,并使用不同的预测模型进行对比和评估,证明本文提出的模型具有更高的预测精度。 展开更多
关键词 水电机组 多数据融合 EM-GMM健康模型 劣化度指标 熵权法 概率区间预测模型
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柔直用金属化薄膜电容器多场耦合特性及影响研究综述
2
作者 张波 易承乾 +2 位作者 药育帆 贾华 盖斌 《高电压技术》 北大核心 2025年第5期2219-2233,共15页
随着柔性直流输电技术的快速发展,作为重要配套设备之一的大容量金属化薄膜电容器在连续充放电等宽频暂态过程中,端口电流发生快速变化。导致电容器内部电流分布不均匀,影响内部多物理场分布和稳定运行。该文分析了柔直用金属化薄膜电... 随着柔性直流输电技术的快速发展,作为重要配套设备之一的大容量金属化薄膜电容器在连续充放电等宽频暂态过程中,端口电流发生快速变化。导致电容器内部电流分布不均匀,影响内部多物理场分布和稳定运行。该文分析了柔直用金属化薄膜电容器面对的频率范围,介绍了电容器宽频计算模型、内部多物理场分布(电场、温度和应力)以及电流冲击对电容器性能影响的主要研究进展。发现开发性能良好的电容器不仅需要提升材料性能,还需要关注电容器分析与设计技术。最后,从设计和应用的角度对提升电容器性能的关键技术提出了展望。 展开更多
关键词 金属化薄膜电容器 连续电流脉冲 多尺度计算 宽频模型 多物理场分布 性能劣化
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急性轻型缺血性卒中患者早期神经功能恶化及短期预后的影响因素分析
3
作者 储龙生 黄显军 +7 位作者 王成磊 魏博豪 高越沛 李阿萌 杨科 徐骏峰 尚贤金 周志明 《中国脑血管病杂志》 北大核心 2025年第8期524-536,共13页
目的探讨急性轻型缺血性卒中(MIS)患者发生早期神经功能恶化(END)的影响因素,并构建急性MIS患者发生END的临床预测模型,同时分析急性MIS患者卒中后90 d神经功能预后的独立危险因素。方法回顾性连续纳入2023年7月至2024年7月皖南医学院... 目的探讨急性轻型缺血性卒中(MIS)患者发生早期神经功能恶化(END)的影响因素,并构建急性MIS患者发生END的临床预测模型,同时分析急性MIS患者卒中后90 d神经功能预后的独立危险因素。方法回顾性连续纳入2023年7月至2024年7月皖南医学院弋矶山医院(皖南医学院第一附属医院)神经内科收治的急性MIS患者。MIS定义为入院时美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分≤5分的急性缺血性卒中。收集并记录所有急性MIS患者的一般及临床、影像学资料,包括人口学资料(年龄、性别)、既往史(高血压病、糖尿病、高脂血症、冠心病、心房颤动)、吸烟史、饮酒史、入院时血压、发病前改良Rankin量表(mRS)评分、入院时及住院期间(入院24、48、72 h)的NIHSS评分和NIHSS运动部分评分、出院时NIHSS评分、急性卒中Org 10172治疗试验(TOAST)分型、入院时实验室检查指标(空腹血糖、糖化血红蛋白、总胆固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇)、治疗方案[静脉溶栓、药物治疗(单抗、双抗、抗凝)]、责任血管情况[轻中度狭窄(狭窄率>0~69%)、重度狭窄(狭窄率70%~99%)、闭塞(供血动脉完全阻断)]、住院时间。END定义为入院后72 h内NIHSS评分较入院时增加≥2分,且运动部分评分较入院时增加≥1分。发病后90 d采用mRS进行门诊或电话随访,以mRS评分≤2分为预后良好,mRS评分>2分为预后不良。将单因素分析中P<0.05的变量纳入多因素Logistic回归分析以探索影响急性MIS患者发生END的独立危险因素,并构建列线图模型,绘制校准曲线和决策曲线评估模型的拟合度和临床实用性。对影响急性MIS患者卒中后90 d预后不良的因素进行单因素和多因素Logistic回归分析。结果(1)共纳入826例急性MIS患者,年龄33~94岁,中位年龄67(57,76)岁,男571例,女255例,入院时NIHSS评分0~5分,中位入院时NIHSS评分3(2,4)分,入院时NIHSS运动部分评分0~5分,中位入院时NIHSS运动部分评分2(0,2)分,其中END组119例(14.4%),非END组707例(85.6%),卒中后90 d预后良好者744例(90.1%),预后不良者82例(9.9%)。(2)单因素分析结果显示,END组和非END组患者糖化血红蛋白、空腹血糖、入院时NIHSS评分、入院时NIHSS运动部分评分、饮酒史、糖尿病及责任血管、TOAST分型分布差异均有统计学意义(均P<0.05)。预后良好与预后不良患者在糖化血红蛋白、空腹血糖、END发生率、入院时NIHSS评分、出院时NIHSS评分、责任血管狭窄及闭塞、TOAST分型分布和饮酒史方面差异均有统计学意义(均P<0.05)。(3)多因素Logistic回归分析表明,伴有责任血管重度狭窄(OR=5.88,95%CI:2.32~14.91,P<0.01)及责任血管闭塞(OR=5.74,95%CI:2.25~14.62,P<0.01)、有饮酒史(OR=5.59,95%CI:3.41~9.17,P<0.01)、高糖化血红蛋白值(OR=1.67,95%CI:1.35~2.08,P<0.01)及高入院时NIHSS运动部分评分(OR=1.43,95%CI:1.08~1.89,P=0.012)的急性MIS患者发生END的风险增加。出院时NIHSS评分较高(OR=2.59,95%CI:1.89~3.57,P<0.01)、发生END(OR=18.42,95%CI:5.13~66.18,P<0.01)与急性MIS患者卒中后90 d预后不良相关。(4)基于急性MIS患者发生END的独立危险因素构建的列线图模型预测END的曲线下面积为0.78(95%CI:0.73~0.83),敏感度0.8,特异度0.7,校准良好,Hosmer-Lemeshow检验表明该模型预测值与实际观测值拟合度良好(P=0.333);决策曲线分析显示,在高风险阈值范围内(0.1~0.7),该模型具有较高的净获益,具有临床实用性。结论责任血管重度狭窄、责任血管闭塞、高糖化血红蛋白水平、高入院时NIHSS运动部分评分及有饮酒史是急性MIS患者发生END的独立危险因素。基于上述危险因素构建的列线图模型具有良好的预测性能。发生END及出院时NIHSS评分较高是急性MIS患者卒中后90 d预后不良的独立危险因素。 展开更多
关键词 急性轻型缺血性卒中 早期神经功能恶化 危险因素 列线图模型 预后
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卒中后神经功能恶化预测模型研究现状的范围综述
4
作者 孙晓晖 彭毛卓玛 +2 位作者 宋晓微 高策舒 武剑 《中国脑血管病杂志》 北大核心 2025年第4期235-251,共17页
目的评估已发表文献中卒中后神经功能恶化(ND)预测模型的建模特征和性能表现。方法遵循系统评价与荟萃分析扩展范围综述首选报告项目,计算机检索PubMed、CINAHL、Cochrane Library、Embase、Web of Science、Scopus、中国知网、万方数... 目的评估已发表文献中卒中后神经功能恶化(ND)预测模型的建模特征和性能表现。方法遵循系统评价与荟萃分析扩展范围综述首选报告项目,计算机检索PubMed、CINAHL、Cochrane Library、Embase、Web of Science、Scopus、中国知网、万方数据库和维普网,检索策略采用主题词与自由词相结合的方式,核心词汇包括“Stroke”“Ischemic Stroke”“Neurological Deterioration”“Nomograms”“Risk Prediction”“Predictive Models”“卒中”“脑梗死”“脑出血”“神经功能恶化”“预测模型”,检索时间为建库至2024年12月15日。基于系统评价的批判性评估和数据提取清单提取数据,数据提取项包括基本特征、模型评估指标和预测因子特征。基本特征包括第一作者、发表年份、研究国家、研究设计类型(回顾性、前瞻性、注册数据库)、样本来源(单中心、多中心)、研究对象[适用卒中类型包括急性缺血性卒中(AIS)-保守治疗、AIS-静脉溶栓(IVT)、AIS-血管内治疗(EVT)、脑出血(ICH;即出血性卒中)]、卒中后ND定义[卒中后ND时间窗归纳为急性期(卒中后≤72 h)、亚急性期(卒中后≤7 d)和长期预后期(卒中后≤90 d)]、结局指标(单一终点、复合终点);模型评估指标包括是否存在数据缺失及是否明确报告处理方法(完整案例分析法、多重插补法等)、模型构建方法(多因素Logistic回归、最小绝对收缩和选择算子回归、机器学习算法等)、模型呈现形式(列线图、风险评分网页、风险预测工具等)、区分度(受试者工作特征曲线下面积、C指数)、校准度(Hosmer-Lemeshow拟合优度检验、校准曲线、校准斜率)、临床实用性[决策曲线分析(DCA)]、总体度量(Brier分数、R 2、赤池信息准则)、样本量(训练集、内部验证集、外部验证集)及其满足事件数要求[以每个预测变量对应的结局事件数(EPV)≥10作为最低阈值以降低过拟合风险]、模型验证(内部验证、外部验证);预测因子特征包括预测因子筛选策略(先验知识导向、单因素分析等)、预测因子数量及属性(人口统计学特征、病史、体格检查、治疗干预信息、实验室检查指标、影像学指标)。分析符合纳入排除标准文献中卒中后ND预测模型的区分度、校准度、临床实用性和总体度量,并绘制森林图可视化研究中预测模型的受试者工作特征曲线下面积差异,采用预测模型偏倚风险评估工具(PROBAST)评估卒中后ND预测模型的偏倚风险及临床适用性。统计纳入文献中的卒中后ND预测因子出现频次并提取前6位高频预测因子。评估缺血性卒中、出血性卒中后ND预测因子的临床可获得性(是否在急诊阶段可通过常规登记、病史采集或急诊评估快速获取)。结果(1)共检索文献3728篇,依据文献的纳入与排除标准,最终纳入文献25篇。(2)预测模型的基本特征:研究设计类型以回顾性[72%(18/25)]、单中心[64%(16/25)]研究为主;研究对象为AIS患者占92%(23/25),为出血性卒中患者占8%(2/25)。60%(15/25)的研究基于神经功能评分变化[如美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分增加或格拉斯哥昏迷量表评分降低]定义卒中后ND,ND时间窗急性期、亚急性期和长期预后期的占比分别为36%(9/25)、48%(12/25)、16%(4/25)。92%(23/25)的研究采用结局指标为单一终点。(3)预测模型的评估结果:96%(24/25)的研究模型构建方法为多因素Logistic回归,88%(22/25)的模型呈现形式为列线图。24%(6/25)的研究明确报告数据缺失处理方法,52%(13/25)的研究EPV≥10;模型区分度受试者工作特征曲线下面积中位数为0.865(范围0.650~0.981);44%(11/25)的研究报告了校准曲线,校准斜率报告率为4%(1/25);25项研究均采用DCA验证临床实用性;84%(21/25)的研究进行了内部验证,进行外部验证的研究占比为32%(8/25);基于PROBAST的偏倚风险和临床适用性评价结果显示,8%(2/25)的研究总体偏倚低风险(研究对象、预测因子、结局定义及统计分析4个维度均无缺陷),44%(11/25)的研究总体临床适用性低风险(研究人群覆盖目标临床场景、预测因子可快速获取、结局定义符合临床需求)。(4)预测因子特征:64%(16/25)研究的预测因子筛选策略以先验知识为主导。前6位高频预测因子分别为NIHSS评分[64%(16/25)]、年龄[36%(9/25)]、血糖水平或糖尿病[36%(9/25)]、血压水平或高血压病[32%(8/25)]、Alberta卒中项目早期CT评分[20%(5/25)]和中性粒细胞与淋巴细胞比值[20%(5/25)]。缺血性卒中后ND预测因子以急诊即时可获取指标为主,如NIHSS评分[65%(15/23)]、年龄[35%(8/23)];出血性卒中后ND预测因子以影像学指标为主,如基线血肿体积(2/2)及血肿位置(1/2)。结论现有卒中后ND预测模型在区分度优化与多模态整合方面表现较好,但校准度量化不足、偏倚风险高及临床转化断层制约了其临床应用。 展开更多
关键词 卒中 神经功能恶化 预测模型 系统综述
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水岩作用下红层软岩损伤劣化特征及本构模型研究
5
作者 胡惠华 李军伟 +2 位作者 范文韬 林滢 贺建清 《岩土力学》 北大核心 2025年第3期685-694,共10页
以沅麻盆地红层软岩为研究对象,开展不同饱水时长下的岩石单轴压缩试验、电镜扫描试验、弹性纵波波速测试,研究饱水红层软岩力学性质、微观结构、弹性纵波波速随时间的变化规律;采用数字图像处理技术对岩石微观结构特征进行量化处理,定... 以沅麻盆地红层软岩为研究对象,开展不同饱水时长下的岩石单轴压缩试验、电镜扫描试验、弹性纵波波速测试,研究饱水红层软岩力学性质、微观结构、弹性纵波波速随时间的变化规律;采用数字图像处理技术对岩石微观结构特征进行量化处理,定量分析岩石微结构变化特征;基于损伤力学理论,构建水化作用下红层软岩损伤模型。研究结果表明,红层软岩饱水1、2、3、5 d后强度分别下降了14%、27%、39%、80%。随着饱水时间的增加,红层软岩单轴抗压强度单调递减,其破坏模式从脆性破坏模式逐渐往延性破坏模式发展,破坏时岩石破裂面与水平面夹角逐渐变小,主贯穿剪切裂缝周围的次生裂纹数量呈先增大后减小的趋势。红层软岩岩样缺陷面积占比随着饱水时间的增长逐渐增加,孔隙数量与孔隙平均尺寸呈负相关,孔隙数量表现为先升高再降低的趋势,红层软岩缺陷面积占比增量与饱水时间呈线性递增关系;同时,随着饱水时间的增长,红层软岩纵波波速降低,expdecl函数适用于拟合红层软岩纵波波速与饱水时间的关系。建立了红层软岩饱水损伤模型,并将模型计算值与试验值进行对比,验证了模型的准确性。该模型能以无损检测的方式准确预测不同饱水时长下岩石的单轴抗压强度,能较好地描述红层软岩饱水后的损伤特性。 展开更多
关键词 红层 软岩 强度 劣化 损伤模型
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重庆红层砂岩水化学损伤特性研究
6
作者 李漪 王红伟 +3 位作者 彭斌 谭瑞山 曹翊 张明 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第3期112-120,共9页
我国川渝地区石窟寺分布广泛,但川渝地区水环境污染的加剧对石窟岩体及石刻造像造成了严重的腐蚀。为了研究长期水化学作用下砂岩的损伤特性,以重庆市涞滩二佛寺红层砂岩为研究对象,首先开展饱水状态和pH=3酸溶液浸泡状态下的砂岩三轴... 我国川渝地区石窟寺分布广泛,但川渝地区水环境污染的加剧对石窟岩体及石刻造像造成了严重的腐蚀。为了研究长期水化学作用下砂岩的损伤特性,以重庆市涞滩二佛寺红层砂岩为研究对象,首先开展饱水状态和pH=3酸溶液浸泡状态下的砂岩三轴压缩试验,分析水化学作用下砂岩的力学特性;然后基于连续损伤力学及统计损伤理论,推导砂岩损伤本构模型;最后以三轴压缩试验数据为基础,分析水化学作用下砂岩矿物的溶解,建立基于矿物溶解量的砂岩水化学损伤模型,并开展模型验证。结果表明:pH=3酸溶液浸泡状态下砂岩的峰值强度和变形模量劣化程度最大;加载过程中砂岩试样轴向和径向2个方向的应变量明显增加,且径向应变对于不同水化学环境下岩石的劣化作用更敏感;通过三轴试验数据验证了该模型的有效性和合理性。该研究对涉及水化学作用的岩石工程及石质文物的保护具有重要作用。 展开更多
关键词 岩石劣化 砂岩 力学特性 水化学作用 损伤模型
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基于采动覆岩裂缝劣化瞬态模型水砂起动运移机制研究
7
作者 张贵彬 王荣强 +2 位作者 丁银磊 张文泉 吕柄翰 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第8期324-336,共13页
松散层下薄基岩采动裂缝通道劣化诱发突水溃砂灾害,严重威胁矿井安全生产。为探究采动覆岩裂缝通道时空演化特征及其内部水砂两相起动-运移机制,基于松散层下薄基岩采动数值模拟,构建4类采动裂缝劣化瞬态模型,通过采动裂缝不同瞬时形态... 松散层下薄基岩采动裂缝通道劣化诱发突水溃砂灾害,严重威胁矿井安全生产。为探究采动覆岩裂缝通道时空演化特征及其内部水砂两相起动-运移机制,基于松散层下薄基岩采动数值模拟,构建4类采动裂缝劣化瞬态模型,通过采动裂缝不同瞬时形态(裂缝开度、裂缝形态)、砂粒粒径及水压条件下溃砂量、溃砂质量流量、砂粒结拱时间、矢跨比、拱脚线角和砂粒接触应力分布的时变特征分析,获取采动劣化缝内水砂运移流溃与砂粒结拱淤滞特征,进而揭示采动覆岩破断水砂两相运移-淤滞交替时空灾变机理。结果表明:在采动覆岩裂缝演化过程中水砂运移呈现砂粒结拱淤滞与粒拱失稳流溃交替特征,裂缝开度与砂粒粒径的相对关系是决定砂粒结拱亦或失稳流溃的关键。砂粒粒径、水压对砂粒结拱与粒拱失稳流溃均起到“双向促进”作用;即当裂缝内砂粒结拱淤滞时,砂粒粒径、水压增加会提高砂粒结拱几率与粒拱稳定性,进而降低致灾风险,砂粒粒径、水压分别与拱粒数目、结拱时间均呈负相关性,与粒拱稳定性呈正相关性;当裂缝劣化引发粒拱结构失稳流溃时,砂粒粒径、水压与溃砂质量流量均呈线性正相关,砂粒粒径、水压的增大会反向加剧致灾危害程度。 展开更多
关键词 突水溃砂 裂缝劣化 瞬态模型 流固耦合 灾变机理
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复合盐冻融循环下机制砂混凝土的劣化规律及寿命预测
8
作者 刘昊信 乔宏霞 +3 位作者 马法荣 付勇 魏定邦 张磊 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第5期1634-1645,共12页
本文通过对凝灰岩机制砂混凝土(TMSC)和花岗岩机制砂混凝土(GMSC)进行复合盐冻融循环试验,研究了机制砂混凝土(MSC)的损伤劣化规律及服役寿命。利用质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度损失率等宏观指标及XRD、SEM等微观指标来表征MS... 本文通过对凝灰岩机制砂混凝土(TMSC)和花岗岩机制砂混凝土(GMSC)进行复合盐冻融循环试验,研究了机制砂混凝土(MSC)的损伤劣化规律及服役寿命。利用质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度损失率等宏观指标及XRD、SEM等微观指标来表征MSC的损伤劣化规律及腐蚀机理,同时根据GM(1,1)预测模型对MSC复合盐冻融循环失效次数进行预测。结果表明,随着复合盐冻融循环次数增加,两种MSC的质量损失率先减小后增大,相对动弹性模量逐渐减小,抗压强度损失率逐渐增大。复合盐冻融循环200次后,TMSC和GMSC的质量损失率分别为1.29%和1.75%,相对动弹性模量分别为63.30%和58.70%,抗压强度损失率分别为42.16%和45.58%。TMSC和GMSC分别在复合盐冻融循环204和193次后失效,服役寿命分别为22.47、21.26年,在复合盐冻融环境下TMSC较GMSC表现出更优的服役寿命。 展开更多
关键词 机制砂混凝土 复合盐冻融循环 损伤劣化 GM(1 1)模型 服役寿命
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基于MLP和注意力机制BiLSTM的水电机组劣化趋势预测
9
作者 何一纯 李超顺 杨云鹏 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期177-181,100,共6页
水电站因工作时间长、内部结构复杂及运行环境等因素导致水电机组部件逐步老化受损,使电站运行存在重大安全隐患。水电机组劣化趋势预测能反映机组的运行安全,为此提出一种基于多层感知机(MLP)和注意力机制的双向长短时记忆(Attention-B... 水电站因工作时间长、内部结构复杂及运行环境等因素导致水电机组部件逐步老化受损,使电站运行存在重大安全隐患。水电机组劣化趋势预测能反映机组的运行安全,为此提出一种基于多层感知机(MLP)和注意力机制的双向长短时记忆(Attention-BiLSTM)相结合的劣化趋势预测模型(MLP-BiLSTM-Attention),首先将机组各工况数据与各个振摆数据进行相关性分析,获取关键部分之间的高度相关性;然后提取较高相关度特征值并输入改进后的MLP模型构建健康模型,利用实际机组运行数据与健康模型数据构建机组劣化度,劣化度信息输入Attention-BiLSTM预测网络实现劣化度预测;最后通过多种模型对比验证了所提模型的可行性和有效性。 展开更多
关键词 水轮机组 劣化预测 健康模型 多层感知机 双向长短时记忆网络
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低气压—盐蚀—冻融作用下混凝土性能劣化机制
10
作者 陈锐 亢志鹏 +2 位作者 孙勋 柯晓鼎 包卫星 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1550-1563,共14页
针对不同气压(101、70和50 kPa)养护成型的引气混凝土开展了盐蚀—冻融循环试验,研究了低气压—盐蚀—冻融作用下混凝土耐久性能、微观形貌和孔隙结构的演化规律及劣化机理,建立了低气压—盐蚀—冻融循环作用下混凝土损伤劣化模型。研... 针对不同气压(101、70和50 kPa)养护成型的引气混凝土开展了盐蚀—冻融循环试验,研究了低气压—盐蚀—冻融作用下混凝土耐久性能、微观形貌和孔隙结构的演化规律及劣化机理,建立了低气压—盐蚀—冻融循环作用下混凝土损伤劣化模型。研究结果表明:在低气压环境下,养护的混凝土原生孔隙及裂纹增多,气孔壁变薄;在盐蚀—冻融作用下,混凝土耐久性能劣化速度随养护气压降低而增大,混凝土气孔壁及界面过渡区受到明显侵蚀破坏,混凝土裂缝数量增加,孔隙结构劣化程度增强;低气压环境会进一步加剧混凝土原生结构在盐蚀—冻融循环作用下的劣化损伤程度。 展开更多
关键词 高原环境 混凝土耐久性能 低气压—盐蚀—冻融循环 损伤劣化模型
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极端干湿交替作用下浅层黄土剪切强度特性对比
11
作者 邱明明 李晓敏 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 北大核心 2025年第3期92-102,共11页
探明极端干湿交替气候条件下黄土的力学性质是地质体稳定性分析与评价的基础依据。以延安新区某工点路堑边坡Q3黄土为研究对象,开展原状与重塑黄土多次干湿循环试验和直剪试验,揭示干湿循环次数、路径、幅度以及法向压力对黄土抗剪强度... 探明极端干湿交替气候条件下黄土的力学性质是地质体稳定性分析与评价的基础依据。以延安新区某工点路堑边坡Q3黄土为研究对象,开展原状与重塑黄土多次干湿循环试验和直剪试验,揭示干湿循环次数、路径、幅度以及法向压力对黄土抗剪强度及其指标的影响规律。研究结果表明:不同法向压力条件下干湿循环黄土剪应力与剪切位移关系曲线呈应变软化型,其峰值特征随干湿循环次数增加而逐渐减弱;原状黄土在干湿循环条件下抗剪强度衰减相较于重塑黄土更为显著,经历3次干湿循环后抗剪强度衰减幅度达77.82%以上;高、低压力段下干湿循环黄土的抗剪强度及其指标存在明显差异,在直剪试验时应考虑低压力段;黄土抗剪强度指标随干湿循环次数呈快速衰减-缓慢衰减-渐进稳定的发展趋势,干湿循环作用对黏聚力的影响大于内摩擦角;黄土抗剪强度指标与干湿循环幅度呈负相关关系,干湿循环幅度越大,高压力段的黏聚力和低压力段的内摩擦角衰减越快;黄土抗剪强度指标的绝对劣化度曲线发展过程可描述为快速增长阶段(1~3次)、缓慢增长阶段(3~5次)和渐进稳定阶段(5~7次),快速增长阶段占比达78.77%以上;基于试验数据统计分析,建立了干湿循环黄土黏聚力和内摩擦角的绝对劣化度预测模型。 展开更多
关键词 路堑边坡 浅层黄土 极端干湿交替作用 剪切强度 劣化模型
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温湿度耦合作用下风积沙混凝土劣化特性及损伤演化模型研究
12
作者 谢德江 《铁道建筑》 北大核心 2025年第5期142-149,共8页
为探究西北荒漠地区温湿度耦合作用下铁路沿线构筑物使用的风积沙混凝土的劣化特性,通过无侧限抗压试验、扫描电镜检测、核磁共振试验,从多尺度开展风积沙混凝土性能演化研究,并建立温湿度耦合作用下的宏细观损伤演化模型。结果表明:高... 为探究西北荒漠地区温湿度耦合作用下铁路沿线构筑物使用的风积沙混凝土的劣化特性,通过无侧限抗压试验、扫描电镜检测、核磁共振试验,从多尺度开展风积沙混凝土性能演化研究,并建立温湿度耦合作用下的宏细观损伤演化模型。结果表明:高温低湿环境会引起风积沙混凝土性能的显著衰减,温湿度耦合作用可以提高早期强度。养护温度超过56.3℃时,湿度对混凝土强度的影响比温度更显著。随着养护温度升高和湿度降低,混凝土中孔减少且小孔逐步连通并形成局部的大孔隙,微观结构完整性下降,微裂隙显著发育。基于试验结果和损伤理论提出的宏细观损伤模型的模拟结果误差小于15%,能够表征极端养护环境下混凝土的力学特点,可为荒漠地区风积沙混凝土设计提供理论参考。 展开更多
关键词 风积沙混凝土 温湿度耦合作用 劣化特性 损伤演化模型
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干湿-冻融循环作用下北疆膨胀土力学特性的劣化机制及其非线性模型研究
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作者 张凌凯 徐浩振 +1 位作者 丁旭升 崔子晏 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第4期45-53,84,共10页
为深入探究渠坡失稳破坏机理,通过开展干湿-冻融循环作用下北疆膨胀土的三轴试验和电镜扫描试验,从宏观、细观和微观3个角度研究了膨胀土劣化物理机制,并分析了干湿-冻融循环作用对邓肯-张E-B模型参数的影响规律。结果表明:干湿-冻融循... 为深入探究渠坡失稳破坏机理,通过开展干湿-冻融循环作用下北疆膨胀土的三轴试验和电镜扫描试验,从宏观、细观和微观3个角度研究了膨胀土劣化物理机制,并分析了干湿-冻融循环作用对邓肯-张E-B模型参数的影响规律。结果表明:干湿-冻融循环作用下,膨胀土应力-应变曲线均呈硬化型,体变曲线呈剪缩特征;黏聚力随循环次数非线性衰减,首次衰减最为显著,7次循环后趋于稳定;内摩擦角变化较小,基本保持恒定;循环作用过程中,膨胀土裂隙由两端向中间发育,内部裂隙网格逐渐汇聚并在土体薄弱处形成裂隙核心,整体破坏面由循环初期“Y”形或“X”形逐渐发育为“爪”形纵向贯穿破坏面;循环作用造成土体的团聚体结构破碎重组为松散的絮凝结构,粒间孔隙增大,黏土颗粒逐渐剥落脱离,导致结构损伤,其中颗粒间胶结作用减弱是黏聚力下降的主要原因;循环作用对邓肯-张E-B模型参数n、K、Kb影响显著,循环次数大于3次时,参数变化幅度较小。经指数函数拟合,各参数与循环次数呈良好相关性。 展开更多
关键词 干湿-冻融循环 膨胀土 强度劣化 裂隙 邓肯-张模型 北疆
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基于检测数据的预制箱梁桥性能退化随机模型研究
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作者 谭志兵 姚仕伟 +2 位作者 朱泽文 陈华鹏 林泽方 《世界桥梁》 北大核心 2025年第4期126-133,共8页
为准确预测桥梁性能演变趋势,为维修决策提供依据,基于江西省高速公路预制箱梁桥历史检测数据,进行预制箱梁桥性能退化随机模型研究。首先分析不同桥梁跨径和退化率的桥梁技术状况评分时变规律;然后根据典型项目级桥梁检测数据,建立基... 为准确预测桥梁性能演变趋势,为维修决策提供依据,基于江西省高速公路预制箱梁桥历史检测数据,进行预制箱梁桥性能退化随机模型研究。首先分析不同桥梁跨径和退化率的桥梁技术状况评分时变规律;然后根据典型项目级桥梁检测数据,建立基于马尔可夫链的桥梁技术状况评级预测模型;最后建立基于马尔可夫链的路网级桥梁性能退化模型,分析不同退化率下桥梁总体技术状况评级和失效概率随时间的变化规律。结果表明:随着桥梁跨径的增加,桥梁技术状况评分退化率越大;对于典型项目级桥梁,所建立的退化模型预测数据与实测数据吻合良好,且预测精度随检测次数增加而显著提升;建立的退化模型可模拟路网级桥梁的性能退化过程,对于跨径0~100 m的路网级预制箱梁桥,其失效概率根据退化率不同呈显著差异,服役20年时,快速退化桥梁的失效概率最高,缓慢退化桥梁的失效概率最低。 展开更多
关键词 箱梁桥 桥梁技术状况 马尔可夫链 桥梁退化模型 失效概率 退化率 桥梁检测
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混凝土铺装层开裂对正交异性钢桥面疲劳性能劣化作用研究 被引量：4
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作者 叶华文 蒋成川 +3 位作者 何建希 潘威洲 邓雪峰 徐勋 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期46-55,97,共11页
为合理评估混凝土铺装层开裂对正交异性钢桥面板疲劳性能劣化的影响,开展足尺模型疲劳试验并进行数值仿真分析,得到铺装层开裂后钢桥面板典型易损细节疲劳应力,并提出疲劳应力增大系数量化分析裂缝尺寸对各细节疲劳应力的影响效应。结... 为合理评估混凝土铺装层开裂对正交异性钢桥面板疲劳性能劣化的影响,开展足尺模型疲劳试验并进行数值仿真分析,得到铺装层开裂后钢桥面板典型易损细节疲劳应力,并提出疲劳应力增大系数量化分析裂缝尺寸对各细节疲劳应力的影响效应。结果表明:混凝土裂缝深度不超过其厚度20%时,正交异性钢桥面典型细节疲劳应力增幅很小;混凝土层正下方的横隔板-U肋-顶板及横隔板-U肋细节疲劳应力对混凝土裂缝长度、深度变化较敏感,混凝土开裂对横隔板弧形开口处及U肋圆弧处的影响较小;纵桥向裂缝对疲劳应力的影响比横桥向裂缝显著,且多裂缝会明显增大疲劳细节处应力水平,会加速桥面结构疲劳性能劣化,因此须设钢筋网阻滞裂缝扩展。 展开更多
关键词 正交异性组合桥面板 混凝土层开裂 疲劳应力 性能劣化 足尺模型试验
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泥岩卸荷损伤-水次序作用下的劣化规律研究 被引量：3
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作者 王宇 夏厚磊 +1 位作者 茆苏徽 闫亮 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期385-395,共11页
工程开挖建设导致软岩形成卸荷损伤,其在水-岩作用下的劣化特征与卸荷损伤程度密切相关。以巴东地区红层泥岩为研究对象,设计进行了泥岩卸荷损伤模拟试验,随后对卸荷损伤泥岩试样进行水-岩作用试验,结果显示:卸荷损伤导致泥岩局部矿物... 工程开挖建设导致软岩形成卸荷损伤,其在水-岩作用下的劣化特征与卸荷损伤程度密切相关。以巴东地区红层泥岩为研究对象,设计进行了泥岩卸荷损伤模拟试验,随后对卸荷损伤泥岩试样进行水-岩作用试验,结果显示:卸荷损伤导致泥岩局部矿物颗粒形态破坏、微裂缝发育,在后续水-岩作用下颗粒间胶结程度持续弱化,孔隙、裂缝进一步扩展。宏细观参数随水-岩作用时间的增长,其中质量m呈现先上升后骤然下降再趋于稳定的趋势,纵波波速P呈现先减少后上升的趋势,体积应变εv呈现逐渐增大的趋势,分形维数K呈逐渐增长的趋势;且各参数的增长速率均随卸荷损伤程度D的增大呈幂函数增加,当D≥0.49时,各参数的增长速率急剧增大;确定以质量、纵波波速、体积应变和分形维数作为与水反应系统的变量,并运用非线性动力学理论建立了水-岩作用下的泥岩劣化模型,并验证了模型的合理性。研究结果表明所建模型能表征卸荷损伤泥岩在水-岩作用下的宏细观特征参数变化趋势提供一定理论参考。 展开更多
关键词 卸荷损伤 水-岩作用 宏细观参数 劣化规律 非线性动力学模型
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近海大气环境下RC框架结构时变地震易损性分析 被引量：2
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作者 郑山锁 徐玉海 +2 位作者 杨松 明铭 可亮 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期197-211,共15页
由于近海大气环境中存在的氯离子会侵蚀RC框架结构,造成材料性能不断劣化,最终降低了RC框架结构的抗震性能。为研究近海大气环境下RC框架结构地震损伤风险变化规律,基于钢筋均匀锈蚀模型及混凝土开裂前后钢筋锈蚀速率的变化规律,提出了... 由于近海大气环境中存在的氯离子会侵蚀RC框架结构,造成材料性能不断劣化,最终降低了RC框架结构的抗震性能。为研究近海大气环境下RC框架结构地震损伤风险变化规律,基于钢筋均匀锈蚀模型及混凝土开裂前后钢筋锈蚀速率的变化规律,提出了一种改进的钢筋锈蚀率概率模型,并构建材料性能劣化模型。在此基础上,根据解析易损性分析理论,建立考虑氯离子侵蚀的近海大气环境RC框架结构时变易损性分析方法,并构建典型结构,分析不同损伤状态下的时变易损性曲线,评估其时变易损性与损伤状态。研究结果表明:当地震动强度指标取值相同时,各损伤状态结构在服役龄期内的地震易损性呈现出非线性增大趋势,抗震性能不断退化;以易损性指数作为结构损伤指标时,按照我国规范设计的RC框架结构,在30 a服役龄期内能够满足我国三性能抗震设防水准。 展开更多
关键词 近海大气环境 劣化模型 地震易损性 抗震性能 RC框架结构
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基于冲击的涡扇发动机退化建模与下发预测 被引量：1
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作者 赵洪利 王之强 张青 《机床与液压》 北大核心 2024年第1期210-216,共7页
为解决多性能参数模型无法描述不同起飞推力下发动机性能退化的问题,利用单性能参数结合极端冲击模型描述起飞时发动机全功率运转对热端部件的热冲击影响,利用线性退化模型描述发动机自然退化过程,建立发动机性能可靠度退化模型。利用V2... 为解决多性能参数模型无法描述不同起飞推力下发动机性能退化的问题,利用单性能参数结合极端冲击模型描述起飞时发动机全功率运转对热端部件的热冲击影响,利用线性退化模型描述发动机自然退化过程,建立发动机性能可靠度退化模型。利用V2500发动机全寿命EGTM数据,结合最大似然估计给出性能可靠度表达式与模型参数,最后利用机队中同型V2500发动机非完整EGTM数据验证模型,预测下发时间,结果表明此模型预测下发时间和实际下发时间的误差小于3%,证明了模型的有效性。 展开更多
关键词 单性能参数 涡扇发动机 冲击模型 EGTM 性能可靠度 性能退化
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冰水赋存演化下冻结土石混合体-结构界面强度劣化机制及模型
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作者 唐丽云 王鹏宇 +4 位作者 郑娟娟 于永堂 金龙 崔玉鹏 罗滔 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期988-997,共10页
温升下冻结土石混合体-结构界面层孔隙内冰水赋存改变极易诱发强度劣化,而目前界面强度劣化机制及劣化规律定量表征的相关研究存在空白。制备0%,15%,30%,45%等4种含石率组合体试样,通过核磁共振、直剪试验研究了正融过程冰水赋存演化下... 温升下冻结土石混合体-结构界面层孔隙内冰水赋存改变极易诱发强度劣化,而目前界面强度劣化机制及劣化规律定量表征的相关研究存在空白。制备0%,15%,30%,45%等4种含石率组合体试样,通过核磁共振、直剪试验研究了正融过程冰水赋存演化下界面强度劣化特性,结合莫尔-库仑准则首次提出以薄膜水及毛细水含量变化率为参变量的强度劣化模型。得到结论:含石改变界面孔隙结构分布使毛细水占比升高;温升下界面抗剪强度劣化程度随含石率增加而降低;正融后不同含石率界面黏聚力衰减程度均大于内摩擦角衰减程度;黏聚力、内摩擦角与未冻水含量关系曲线分别呈阶段非线性特点及两阶段线性特点,其实质在于薄膜水及毛细水发育使得界面黏聚力和内摩擦角产生不同程度及形式的劣化。模型分析表明:随含石率升高,薄膜水及毛细水劣化系数具有“此消彼长”的特性,颗粒间及颗粒与结构接触面滑动摩擦强度和咬合摩擦强度劣化比例系数分别呈现下降、上升趋势。 展开更多
关键词 正融 土石混合体-结构界面 冰水赋存 强度劣化模型
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干湿循环作用下原状黄土渗透性及其对土-水特征曲线的影响 被引量：4
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作者 常洲 晏长根 +4 位作者 安宁 兰恒星 石玉玲 包含 许江波 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第1期143-150,166,共9页
为评估干湿循环作用对原状黄土水力特性的劣化效应,对甘肃Q 3黄土进行了4组不同干湿循环路径下的饱和渗透试验与土-水特征测试,分析土体饱和渗透系数和土-水特征曲线随干湿循环次数、循环幅度和下限含水率的变化规律。结果表明:原状黄... 为评估干湿循环作用对原状黄土水力特性的劣化效应,对甘肃Q 3黄土进行了4组不同干湿循环路径下的饱和渗透试验与土-水特征测试,分析土体饱和渗透系数和土-水特征曲线随干湿循环次数、循环幅度和下限含水率的变化规律。结果表明:原状黄土饱和渗透系数劣化度与干湿循环次数间关系可采用双曲线函数进行描述,6次循环后劣化度变化趋于稳定;土体饱和渗透系数劣化度随循环幅度增大而线性增大,随下限含水率增大而线性减小。V-G模型对干湿循环下黄土的土-水特征曲线拟合效果良好,模型参数θs、α、n变化幅度较小,而参数θr随循环次数增加呈指数下降趋势。依据试验结果建立了考虑干湿循环3参数的饱和渗透系数劣化模型与土-水特征曲线模型,并对土体非饱和渗透系数进行了预测分析。 展开更多
关键词 原状黄土 干湿循环 渗透系数 土-水特征曲线 劣化模型
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