贵州大学学报(自然科学版)
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    2021,38(6):1-9, DOI:
    摘要:
    混凝土空间网格结构按外形可分为平板形和曲面形两类。 在文献检索基础上,围绕减轻自重、改善应力分布和便于施工这一研发方向,主要介绍了密肋楼盖、现浇圆孔空心楼盖、空腹夹层板、空腹网架、组合薄壳及网壳、混合网壳和折板式网壳等新型混凝土空间网格结构的发展现状及工程实践, 以期为结构创新和应用选型拓展思路。
    2021,38(6):10-18, DOI:
    摘要:
    空地协作是当今多智能体研究领域的热点,具有区域覆盖面广、环境适应性强、任务执行率高等特点。相比于单一智能体系统,多智能体协作突显出了更强的数据匹配、自由协同、更好的系统冗余程度等特点,在更多领域广泛应用。同时其充分利用异构多机器人的功能互补性,组成跨域协作系统,实现任务协同和信息共享,从本质上提升面对复杂环境和任务规划的感知能力、执行能力和运行效率。因此,多智能体的有机协调、跨域协作等将引领未来机器人技术与应用的新模式。从空地协同进行综述,即以无人驾驶车辆(unmanned ground vehicle, UGV)与无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)协同为研究对象,分析了空地协同系统的设备类型,对空地协作的任务类型、衡量标准、面临环境、角色功能以及协作模式进行了描述,并探索在异构机器人平台下的感知、决策和任务执行等能力,提出了对当前可能改善空地协作系统的见解和未来可能面临的挑战。
    2021,38(6):19-24, DOI:
    摘要:
    针对二维筒仓中随机堆积的颗粒体系,建立了一个由吸收系数p和侧向传递系数q决定的格点系统模型。导出了筒仓底部的压力分布与顶部压力分布的关系式,该关系式的解析计算涉及到三对角形式的传递系数矩阵A(p,q)的相似对角化。通过相似变换将A(p,q)对称化,并且提出基于二阶差分方程的方法讨论这种对称三对角矩阵的特征值和特征向量,只有在特殊情况下才能解析地求出A(p,q)的所有特征值并将其相似对角化。最后将相关的数学结果用于计算有效质量随颗粒总质量的变化关系,结果表明格点系统模型可以得到与Janssen模型类似的结果。
    2021,38(6):25-34, DOI:
    摘要:
    The dissymmetric Mannich reaction of benzothiazol- β-amino esters is of great importance for exploring effective enantioisomer with good bioactivity. The mechanism for Mannich reaction of benzothiazol- β-amino esters catalyzed by simple chiral quinine organocatalyst was investigated through a combination of experiment with theoretical approaches (DFT). With solvent effect taken into consideration, transition states TS (S or R) were confirmed with potent strategy of hybrid density functional M06-2X at the level of 6-311G(d, p) basis set. The key feature of dual activation mechanism lies in the formation of one hydrogen bond O (12)—H (25)—N (57) related to quinine hydroxyl (Cat) and benzothiazol imines (EI) N (57) and the other hydrogen bond N(1)—H(90)—O(79) formation related to tertiary amine of quinine (Cat), by which diethyl malonate is able to be activated into enolic Nu simultaneously. The result obtained through energetic calculation was identified further by IR vibrating frequency to convince of transition state attained to be accurate. As a comparison of (R)TS pathway with (S)TS pathway in potential energy profile, it enables to elaborate that (S) TS pathway executes to afford unique enantioisomer (S). At the same time, one of reacting factors was optimized for increasing enantio-and distereoselectivity using DFT calculations, that is reacting temperature. The lower the temperature is going on, the more the enantio-and distereoselectivity are upgraded.
    2021,38(6):35-39, DOI:
    摘要:
    合成了4-乙烯苄氧基七元瓜环并与端羟基聚二甲基硅氧烷一起作为固定相,溶胶-凝胶法制备了柱长10 m的石英毛细管气相色谱柱。该色谱固定相的平均极性为121,柱效为1 231 N/m。该色谱柱具有良好的分离重复性,日内精密度的相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)小于0.14%,日间精密度的RSD小于0.33%,不同色谱柱之间重复性的RSD小于0.65%。该色谱柱对芳香位置异构体、正构烷烃、酯类、酮类、醇类以及Grob试剂的混合物均具有良好的分离选择性。
    2021,38(6):40-43, DOI:
    摘要:
    2017—2020年,对甘肃定西地区引种的13个平欧杂种榛品系(种)进行引种栽植试验,观察其适应性、物候期、生长性状和果实经济性状。结果表明:平欧杂种榛具有较强的适应性,萌芽期在4月中旬,落叶期在10月下旬,越冬后无冻害及抽条的现象,3年生树高147.8~162.8 cm,冠径35.9~39.3 cm;结果早,3年生单株产量6.6~34.4 kg,坚果单果重2.10~2.82 g,出仁率36%~48%。经济性状较好的为辽榛7号、平欧21号和辽榛3号,可作本地区主栽品种大面积繁殖推广。
    2021,38(6):44-49, DOI:
    摘要:
    酵母基因与高等真核生物基因具有较高的同源性。针对酵母1号和2号染色体DNA,通过脚本程序分别计算分析了:单核苷和双核苷组成百分比;3种类型双核苷的步距频次百分比。分析发现:单核苷和双核苷组成百分比在1号和2号染色体DNA上基本相同;无论哪一种双核苷,它们在1号和2号染色体DNA上交替出现的步距频次百分比几乎相同,它们在2条染色体上的排列存在一定的相似性。上述结果说明:酵母1号和2号染色体DNA没有明显的单核苷和双核苷组成偏好,它们的单核苷和双核苷组成具有较高程度的趋同性;酵母1号和2号染色体DNA可能具有较高相似度的双核苷排列分布。上述结果或许对酵母与高等真核生物的同源性研究分析具有一定的意义和价值。
    2021,38(6):50-56, DOI:
    摘要:
    崩塌是一种常见山地灾害,具有隐蔽性高、失稳破坏迅速、致灾后果严重的特点。以贵州省开阳县寨子组崩塌带为例,对该崩塌带的工程地质条件和演化历史进行了分析描述,对6个典型危岩体进行了崩塌类型及稳定性定性分析,结合赤平投影分析得出崩塌区在降雨等外力条件下极易发生崩塌。采用Rockfall软件分析危岩体运动特征,结果表明,危岩W1—W5均有一定概率到达道路,且危岩W1、W5、W6有可能到达村民房屋。最后,根据数值模拟结果绘制了崩塌带危险性区划图,提出在危岩区边界处设置拦石坝的治理方案,为地方的防灾减灾提供了一定的科学依据和技术支撑。
    2021,38(6):57-60, DOI:
    摘要:
    碰碰车等游乐设施的结构计算一直以静载荷分析为主,且行业内对碰碰车不同工况的碰撞效果认知不清。通过对碰撞问题的简化,运用动量守恒定理和机械能守恒定律研究碰碰车与防撞梁的正碰撞、两辆碰碰车对面正碰撞两种典型工况,利用ANSYS Workbench有限元软件的瞬态动力学分析模块,建立两种工况下的有限元模型,设置碰撞的初始条件和接触约束,模拟两种工况碰撞的物理过程,获取整个碰撞过程中的能量、速度和应力的时间历程曲线,并进行比较研究。分析结果表明,碰碰车在两种碰撞工况下的碰撞效果相同,结构分析时可以用碰碰车与防撞梁的正碰撞代替两辆车对面正碰撞;缓冲胎在碰撞过程中吸收99%动能,具有很好的吸能效果。该方法能够为碰碰车等游乐设施的设计分析和安全评估提供参考。
    2021,38(6):61-66, DOI:
    摘要:
    双极板(bipolar plates) 在燃料电池中起到传递电能和热能以及分配和分离反应气体的作用,是质子交换膜燃料电池的重要组成部件。通过CFD技术将平行流场和单蛇形流场燃料电池的性能进行仿真分析,比较两种不同流场的燃料电池的反应流体速度分布、反应物氢气分布和压力云图,分析流场分布对燃料电池性能的影响。分析得出:平行流场反应流体压降小,电化学反应更稳定,但反应流体分布不均,供气量不足,易造成水淹现象;蛇形流场流道长度长,压降大,反应流体流动速度快且分布均匀,能够避免水淹现象,但压力损失大,电流密度分布不均,不利于燃料电池性能发挥。
    2021,38(6):67-74, DOI:
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    为了对糖尿病视网膜病变的严重程度进行更准确的分类,提出了一种基于深度学习的糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy, DR)程度分级模型SERA-Net。首先,对输入的眼底图像使用主干网络SE-ResNeXt-50进行特征提取,避免了网络深度和宽度不断增加所导致的模型收益递减,在保证网络参数的情况下增加了模型的准确率。其次,将提取到的特征图输入Attention-Net,利用通道注意力和空间注意力相互促进,让网络在关注有用特征信息的同时忽略无用的背景噪音信息,使得DR分级结果更准确。再次,将特征图和注意力图通过乘法操作进行融合得到掩膜,进一步将注意力图和掩膜各自全局平均池化后再将两者的池化结果相除。最后,通过Softmax函数对结果进行五分类。实验结果表明:所得模型在EyePACE数据集上测试的二次加权Kappa分数为0.760 6、分类准确度的平均值(average of classification accuracy, ACA)为0.557 4、平均ROC曲线下的面积(area under curve, AUC)为0.871 9,在糖尿病视网膜病变五分类任务里拥有较好的分类性能。
    2021,38(6):75-81, DOI:
    摘要:
    当前,建筑业高质量发展,安全事故却频繁发生。本文基于建筑行业中工人的不安全心理,研究其对建筑工人不安全行为的影响机理。通过问卷对建筑工人进行调查,用SPSS软件对所得结果进行分析,并构建结构方程模型(structural equation model,SEM),用AMOS软件进行检验。研究结果表明:工人的不安全心理对其不安全行为产生正向影响;工人的不安全心理对组织的安全氛围产生正向影响;组织的安全氛围对工人的不安全心理的影响存在中介效应。这一结果表明,从工人不安全心理的角度进行管理,能够有效控制不安全行为的发生。
    2021,38(6):82-91, DOI:
    摘要:
    选取黔东南典型侗族传统民居进行实测调研,分析现有侗族传统民居与当地各环境因素之间的关系及民居各方面所存在的不足。运用定量物理环境实测和利用相关软件模拟分析的研究方法,对黔东南侗族五个传统村落民居进行光热环境实测分析,利用Ecotect和Desibuilder软件分别进行光热环境和能耗模拟分析,明晰民居热舒适性与优化改进策略。民居优化策略在建筑最佳朝向宜为西南偏南至东北偏北方向;建筑间距综合考虑各方面因素,在考虑对民居进行改进和新建民居时,当新建民居为一层时,民居之间的日照间距应保持在3.9~4.5m之间,当新建建筑为两层时,建筑间距范围应控制在7.8~8.5m;建筑室外注重结合植物绿化与水体营造调节微气候环境空间。
    2021,38(6):92-97, DOI:
    摘要:
    依托广州协鑫南方总部项目,针对该项目特点,设计开发了5G+智慧工地系统。该系统深度应用建筑信息模型(building information model,BIM)、人工智能、物联网、云计算等先进信息技术,以工程管理的“质量、安全、进度、成本”为核心驱动,搭建专属5G基站实现5G网络在施工现场全覆盖,研发5G智慧工地7大应用,满足工地通讯、安防、质量、管理等需求,探索建筑业智慧建造新方向,可为类似工程提供参考。
    2021,38(6):98-103, DOI:
    摘要:
    利用转动弹簧模型模拟裂纹,给出由裂纹引起的局部柔度表达式。基于一阶剪切变形理论和Von Karman非线性理论建立含裂纹功能梯度材料Timoshenko梁的非线性力学模型,采用Hamilton原理推导了含裂纹功能梯度材料Timoshenko梁的非线性平衡微分方程,利用伽辽金方法对该非线性偏微分方程组进行求解。数值计算中分析了跨高比、裂纹位置、裂纹深度和弹性模量比值等因素对含裂纹FGM梁非线性静力响应的影响。
    2021,38(6):104-108, DOI:
    摘要:
    根据设计文件和施工布置,某跨度为220 m的下承式钢管混凝土拱桥的钢管拱肋原位拼装架设方法为支架法,由于支架法对施工条件要求较高,目前支架法架设大跨度拱桥桥肋的原位拼装工程实例较为少见。为了保证拱肋施工支架的安全性和稳定性,本文基于有限元软件MIDAS Civil建立三维有限元模型,对其最不利受力状态下的空间稳定性和静力进行了分析,分别计算了支架在横桥向风荷载和自重作用下的位移、应力和弹性稳定系数。计算结果表明,支架的刚度、强度及稳定性均满足设计和规范要求,横桥向风荷载对支架的稳定性影响较小,拱肋和支架的自重为支架横向稳定性的控制荷载。
    2021,38(6):109-114, DOI:
    摘要:
    厂拌热再生技术是一种有效的利用沥青路面铣刨回收料的技术,随着旧料掺量的提高,其经济性和环保性越发显著。为了提高实际工程中回收沥青混合料(recycled asphalt pavement,RAP)的含量,按细级配、低空隙率、富油思路重新设计厂拌热再生AC-20沥青混合料配合比,试验段路用性能试验结果表明:40%RAP掺量的厂拌热再生AC-20沥青混合料的的马歇尔体积指标满足规范要求,且具有良好的高温、低温、水稳定性能,路面的压实度和抗渗性满足要求,可节约大量资源、经济性强,具有较好的推广前景。
    2021,38(6):115-124, DOI:
    摘要:
    基于臭氧监测仪(ozone monitoring instrument,OMI)遥感数据、气象数据和社会经济数据,采用空间自相关、冷热点分析和相关系数法对长三角城市群2005—2019年对流层NO2浓度的时空分布特征及影响因素进行研究。研究结果表明:1)OMI反演的对流层NO2浓度与地面监测站点实测NO2浓度呈正相关;2)2005—2011年间,长三角城市群对流层NO2浓度一直呈现上升的趋势,2011年达到了最大值,2011年后,整体呈现下降趋势;冬季NO2浓度值明显高于其他三个季节;3)长三角城市群的中心区域是NO2浓度的高值聚集区,NO2浓度变化与气温、降水、风速呈正相关,与气压呈负相关。人口密度、第二产业占比和煤炭消费总量对NO2浓度变化呈正向驱动。

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