原特提斯洋是形成于 Rodinia 超大陆裂解期间的一个最古老的特提斯洋 。云县-勐海缝合带位于中国滇西地区 , 被认为是滇西南地区原特提斯洋主洋盆闭合的位置 。然而 , 关于云县-勐海原特提斯洋盆的闭合时限还存在较大争议 。选取双江地区临沧岩基中的镁铁质包体为研究对象 , 系统开展了岩石学、锆石U-Pb 定年、全岩主微量元素及 Sr-Nd 同位素分析 。双江包体主要岩性为角闪辉长岩和辉长闪长岩 , LA - ICP-MS 锆石 U-Pb 定年显示其形成时代为早志留世( 434 ~ 432 Ma) 。这些包体具有中基性成分特征 , 其Mg# (0. 52)值显著低于地幔岩石实验熔体 。地球化学特征显示 , 样品无明显的 Eu 负异常 , 并呈现 Ba、Nb、 Zr 和 Hf 负异常以及弱的 Sr 正异常 ; Sr-Nd 同位素组成表现为亏损到轻微富集的特征 , 其87 Sr/86 Sr 初始值介于 0. 703 8 ~ 0. 705 6 , εNd (t)值为- 1. 1 ~  1. 2 。综合地球化学特征表明 , 双江包体是由俯冲改造的岩石圈地幔部分熔融体经结晶分异形成 。双江包体的侵位表明 , 原特提斯洋的闭合应晚于早志留世。

泥盆纪是扬子地块古地磁研究的“短板”, 早 、中泥盆世古地磁数据依然空白 , 这对研究扬子地块晚古生代古地理重建与运动学特征极为不利 。广西是中国南方海相泥盆系发育最完整的地区 。对采自广西灌阳地区下泥盆统莲花山组红色砂岩样品开展了岩相学、岩石磁学及天然剩磁逐步热退磁实验 , 判识磁性矿物种类、含量及其组合特征 , 分析磁性颗粒成因 , 探讨这套岩石记录原生沉积剩磁的可能性 。结果表明 : (1)红色砂岩碎屑颗粒以石英为主 , 石英颗粒内部发育粒状溶蚀孔 , 边缘多呈浑圆状、锯齿状、港湾状等 , 岩石遭受了显著的交代、溶蚀和重结晶作用 , 这对原生沉积剩磁保存极为不利 ; (2)红色砂岩磁性载体主要为磁铁矿和赤铁矿 , 以赤铁矿为主 , 部分样品还含少量针铁矿 , 从下到上磁铁矿颗粒含量呈现逐渐增大趋势 ; (3)中生代红色砂岩发生了广泛的化学重磁化作用 , 宽矫顽力谱赤铁矿携带了晚三叠世重磁化分量 , 部分赤铁矿颗粒蚀变形成的磁铁矿则记录了现代地磁场的黏滞剩磁 ; (4)广西中生代岩浆活动强烈 , 多期次岩浆-热力事件使泥盆系岩石原生沉积剩磁很难完整保存 , 从广西泥盆系获得扬子地块泥盆纪视古地磁极位置及地磁极性倒转序列“ 条形码”的可能性很低 , 采样区域须尽可能远离中生代火成岩体。

针对实测地球物理数据噪声特征复杂、传统降噪方法依赖先验条件且监督学习难以获取干净标签的问题 , 引入 Noise2Noise( N2N)无监督学习方法 , 旨在利用重复观测或相邻测点数据实现高效降噪 。基于U-Net 构建 N2N 模型 , 以多次带噪观测数据作为训练对 , 无需干净数据即可训练网络 。合成和实测数据案例表明 , 与传统和监督学习降噪方法相比 , N2N 方法在电阻率法和地震数据的降噪性能上均表现优异 , 不仅能有效压制地球物理数据的随机噪声 , 还能处理突变的异常数据 。 由于不依赖干净标签数据 , N2N 方法剔除的不是绝对噪声 , 而是没有规律的信号 , 对于规律性不强的有用信号同样会当作噪声去除。

建设“ 以人为本 , 绿色发展”的宜居城市 , 城市街道的活力设计是关键基础 。从使用者心理的角度 , 定义了 3 个影响街道活力的指标 , 采集了 150 份有效调查问卷 , 运用 Cronbach’s α 系数进行信度分析 ,利用数理统计的方法验证了街道活力水平与 3 个指标密切相关 , 进而建立了活力街道的设计指标体系 ; 结合层次分析法和熵值法对采集的数据进行了详细分析 , 获得了活力街道设计指标的权重值 。选取广东省湛江市遂溪县全丰中央广场为对象进行活力指标重新设计 , 利用 Anylogic 构建仿真模型 , 结果表明 : 行人密度与数量都比设计前更大 , 进一步验证人行道宽度、非绿化带宽度、树荫遮盖率是活力街道设计的关键指标 。基于活力街道视角的人行道横断面设计方法 , 可为活力街道一体化设计提供技术支撑。

 以南宁膨胀土为研究对象 , 利用大理石废粉对其膨胀性能进行改良 , 通过宏观试验综合确定大理石废粉的最佳掺量 。在此基础上 , 借助细观试验手段揭示大理石废粉对膨胀土膨胀性能的影响机理 , 结果表明 : 大理石废粉对膨胀土的膨胀性有着显著的抑制效果 , 膨胀土的自由膨胀率、无荷载膨胀率和膨胀力均随大理石废粉掺量的增加而降低 , 大理石废粉掺量为 25%时 , 对膨胀土的膨胀特性抑制效果最佳 ; 结合界限含水率与热重分析试验结果 , 从细观角度解释了改良土膨胀性随大理石废粉掺量的变化趋势 , 随着大理石废粉掺量的增加 , 土体吸附水能力减弱 , 土中结合水含量减少 , 液限、塑限随强、弱结合水含量的减少而递减 , 宏观表现为膨胀土的膨胀性随着大理石废粉掺量的增加而减少。

采用饱和面干状态的再生砂制备超高性能混凝土( UHPC) , 探究再生砂的引入对 UHPC 的宏观性能、微观性能及生态效益的影响 。在相同净水胶比下 , 基于 MAA 模型设计不同比例再生砂等质量取代石英砂 (0、10%、20%和 30%) , 并分析不同掺量下再生砂对 UHPC 工作性能、力学性能、水化特性、体积稳定性等方面的影响 , 结果表明 : 经过饱和面干处理的再生砂替代石英砂后能提高 UHPC 的工作性能和部分力学性能 , 有效降低 UHPC 自收缩 ; 在改善宏观性能的基础上 , 微观性能体现为既提高了体系的水化放热量和水化程度 , 又引入了新的界面过渡区 。借助全生命周期评价( LCA)系统评估再生砂对 UHPC 的生态效益影响 , 结果表明 : 再生砂的引入能有效降低 UHPC 能耗并减少对生态环境的破坏 , 采用再生砂可制备性能优异、生态友好、绿色低碳的新型水泥基材料

为探讨土体峰前破坏过程劣化特征 , 基于 GBM 理论构建了一个考虑不同矿物成分及含量的泥岩重塑土数值模型 , 探讨了不同初始含水率条件下泥岩重塑土峰前破坏过程宏细观演化规律 , 并分析了泥岩重塑土峰前劣化机制 。结果表明 :构建考虑不同矿物成分的泥岩重塑土数值模型经与试验结果对比 , 有较好的效果 , 验证了其可靠性;土体在峰前破坏过程可分为 3 个阶段 ;试样的破坏形式主要以剪切破坏为主或张拉破坏与剪切破坏的组合形式出现 ;在第Ⅲ阶段 , 土体劣化最为严重 , 此阶段土体内部各向异性系数较大 , 颗粒接触力急剧变化 , 力学配位数在快速增加后趋于稳定 , 强度临近峰值 ;微裂纹主要在第Ⅲ阶段产生 , 且主要以剪切微裂纹的形式出现在黏土矿物颗粒内部。

为提高区域层面土壤湿度的估算速度和准确性 , 提出一种基于多层感知器( MLP)神经网络的土壤湿度预测模型 , 并与径向基( RBF)及反向传播( BP)神经网络预测模型进行对比 。该方法将振幅与相位作为输入因子 , 以 PBO H2 O 的土壤湿度值作为学习目标 , 通过神经网络模型进行迭代训练从而得到土壤湿度预测值 。结果表明 : 3 种模型在可靠性 、预测精度方面均可满足应用要求 , 而 MLP 神经网络模型相比于RBF、BP 神经网络模型 , 均方根误差分别降低了 12. 2%和 17. 1% , 决定系数为 0. 919 , 具有更高的并行性和容错性 , 与实测数据吻合度更高 , 表明本文方法采用 MLP 神经网络对 GNSS-IR 土壤湿度进行反演是可行有效的 , 在一定程度上提高了土壤湿度反演的精度。

为了进一步改善 DEM 插值算法的精度和效率 , 针对最大熵模型插值法结果不唯一、运算速度慢等相关问题 , 提出线性最大熵模型算法 。该方法将最大熵模型中代表空间域变量的产生概率值 P 作为展开点对熵函数进行泰勒展开 , 再将展开后得到的线性公式作为目标函数 , 利用样本点高程值的数学期望和方差建立等式约束条件 , 根据地物在空间上具有一定的相关性 , 设立最大、最小权不等式约束条件 , 通过最大熵值来求解格网 DEM 插值的权系数从而确定待定点的高程值 。利用 MATLAB 中的 Linprog 函数对线性最大熵模型进行解算 , 并与最大熵模型算法和反距离加权法进行对比检验 , 结果表明 : 相较于另外两种方法 , 其精度和运算速度都是最优的 , 故而线性最大熵模型算法在 DEM 插值中有较好的适用性。

针对区域性 GNSS 高程拟合模型中选择最佳参数困难的问题 , 提出了 WOA-BP 算法的区域 GNSS 高程异常拟合方法 。利用鲸鱼算法(WOA)在全局搜索中寻优能力强、操作简单、调整参数少的特点 , 为 BP 神经网络寻找到合适的权值和阈值参数 , 将优化后的权值和阈值参数代入到 BP 神经网络模型中进行训练 , 从而提高组合算法模型拟合的预测精度和收敛速度 。通过实际工程案例中部分 GNSS 水准重合点数据进行拟合实验 , 将 WOA-BP 神经网络算法与 BP 神经网络、最小二乘支持向量机(LSSVM)法的结果进行对比 。结果表明 , WOA-BP 神经网络模型在使用中具有更强的稳定性、更高的预测精度 , 可应用于区域 GNSS 高程拟合的预测。

为评价工业规模热解的污泥生物炭(ISB)作为土壤改良剂的潜力 , 通过土柱淋溶实验考察了 ISB 添加量 CK(空白) 、2. 5%、5. 0%和 10. 0%(ISB 和土壤的质量比)对土壤淋溶特性的影响 ; 采用一级动力学方程、双常数方程、抛物线方程和 Elovich 方程分析了营养元素的淋溶动力学 ; 选用内梅罗综合指数法和土壤重金属环境容量方法分别评价淋溶后土壤的肥力水平和重金属环境容量 。结果显示 : 淋溶液的 pH 随 ISB 添加量增大呈下降趋势 ; 淋溶液中 DOC、TN、NH3 -N、TP、K、Ca、Mg 等的水平与 ISB 添加量存在明显的正相关关系 ;ISB 的添加增大了淋溶液中 Zn、Fe 和 Mn 的浓度 , 但 Pb 浓度随着 ISB 添加呈下降趋势 ; DOC、TN、NH3 -N、 TP、K、Ca 和 Mg 的释放行为是由沉淀/溶解、吸附/解吸、络合/解离、颗粒内部扩散等多因素综合控制的复杂过程 ; 淋溶后土壤的肥力水平随着 ISB 添加量增大从 0. 59 升高至 1. 02 , 而重金属环境容量水平则从 1. 004下降至 0. 995。ISB 具备作为土壤改良剂的潜力 , 但其添加量建议不高于 10. 0%。

针对养猪场废水处理系统脱氮不稳定、耗时长 , 利用沸石生物悬浮球(ZBSS)设计自养脱氮用于猪场废水处理 。通过接种亚硝化污泥启动沸石生物悬浮球 , 经 27 d 驯化 , 当 DO 浓度为 3. 0±0. 5 mg/L、进水氮负荷 NLR 为 0. 2 kg/(m3   ·d) , 亚硝态氮累积率(NAR)稳定在 90%以上 , 亚硝态氮产率(NPR)为 0. 13 kg/( m3   · d) , ZBSS 中能维持稳定亚硝化 , 此时优势菌群为变形菌门 , 氨氧化菌相对丰度达 47. 6% , 且无亚硝酸盐氧化菌检出 。接种用厌氧氨氧化(Anammox)污泥控制 DO 浓度为 1. 0±0. 5 mg/L , 将亚硝化和 Anammox 耦合至 ZB- SS 中 , 逐步调整运行条件 , 形成具有自养脱氮性质的 ZBSS-Canon 装置 , 并应用于猪场废水处理 。结果表明 :
经 56 d 运行 , 当 DO 浓度为 2. 5±0. 5 mg/L、进水 NLR 为 0. 86 kg/(cm3    ·d)时 , NRR 为 0. 70 kg/(cm3   ·d) , 出水氨氮浓度小于 50 mg/L , 此时 AOB 相对丰度有所降低 , 厌氧氨氧化菌相对丰度增加 , 最优势菌群从变形菌门转为浮霉菌门 。经 ZBSS-Canon 处理后 , 猪场废水中氨氮及总氮含量较低 , 为稳定脱氮及优化植物修复塘高效处理提供了技术支撑。

针对非线性机械臂系统中的未知扰动和不确定性问题 , 提出了一种基于深度确定性策略梯度( deep deterministic policy gradient , DDPG)的滑模控制器设计方案。利用 DDPG 算法使滑模控制中的滑模面参数随关节参数动态自适应调整 , 以适应系统的动态误差和外部扰动 ; 在控制器上加入自适应的比例控制提升了系统的收敛速度和控制精度。选取二关节机械臂为研究对象 , 利用 MATLAB/Simulink 软件进行仿真实验 。结果表明 , 对比固定参数的滑模控制器 , 该方法下的机械臂关节 1 和关节 2 的位置跟踪响应时间分别减少了 5. 71%和 56. 25% , 速度跟踪响应时间分别减少了 6. 89%和 38. 88% , 0. 5 s 内的平均位置跟踪误差分别减少了 5. 89%和 40. 31% , 表现出更好的控制效果。

针对永磁体温升对无铁芯永磁同步直线电机(IPMSLM)空载气隙磁场和输出推力的影响 , 采用等效磁化电流法建立电机的空载气隙磁场模型和推力模型 , 并考虑永磁体材料属性的影响对模型进一步改进 。对比分析永磁体在不同温升下 IPMSLM 空载气隙磁场和输出推力的解析解和数值解 , 利用电磁-热双向耦合方法模拟电机各部分实际温升 。结果表明 : 随永磁体温度不断上升 , 气隙磁密与推力均减小 , 气隙磁密曲线的解析解和数值解的决定系数均大于 0. 95 , 平均推力最大相对误差为 1. 70% , 验证了推导模型的准确性。

 为了解多转笼卧式涡流空气分级机的内部流场分布及颗粒分级过程 , 利用 FLUENT 软件对六转笼超细立磨分级机进行数值模拟并分析其流场特性和分级性能 。通过对整机压差、2 μm 颗粒含量以及 D50 、 D97  和 D100  等模拟结果与立磨实际生产数据进行对比 , 验证了数值模型的可靠性 。针对气流与转笼叶片冲击角大、叶片易磨损、颗粒分级性能差等问题 , 对转笼叶片进行结构优化模拟试验 。结果表明 : 生产 2 μm颗粒含量为 23%的重质碳酸钙粉体产品 , 与径向直叶片相比 , 转笼叶片安装角为 15° 时 , 在产品的粒度分布相近、产量略有增加的情况下 , 进风量可降低 24% , 整机压差降低 31%。