2022年, 第41卷, 第03期　
刊出日期：2022-06-15

  

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  辽西建昌早白垩世九佛堂组甲龙类化石的首次发现

  周长付, 刘晴, 王鑫悦, 张洪钢

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2022, 41(03): 1-7. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.03.001

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  本研究描述了一件产自辽西建昌九佛堂组的甲龙类化石，代表这一地区的首次记录。化石为一幼年个体骨架，体长约300 mm,以前颌齿发育、下颌关节窝低于齿列、末端尾椎前关节突拉长、指/趾爪背视呈三角形等为特征。依据这些特征，将其归入辽宁龙。辽宁龙化石大量发现于义县和凌源等地区的义县组，之前仅有一例九佛堂组的化石报道。本次发现进一步表明辽宁龙在辽西地区可能具有更为广泛的古地理分布和时代延续。同时，辽宁龙成体化石的缺失和幼体化石的大量发现，暗示了以森林-湖泊为主的热河生态系统或许更适于幼年甲龙的生存。
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  辽西建昌早白垩世义县组齿槽鸟(反鸟类：渤海鸟科)的新材料研究

  周长付, 徐绮涵, 张莹莹

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2022, 41(03): 8-16. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.03.002

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  本研究报道了1件产自辽西建昌要路沟义县组的齿槽鸟化石，明确了该属种的产地和地层信息。新标本展示了齿槽鸟独特的牙齿特征，即牙齿舌侧面发育沟槽，支持这一特征的稳定性。同时，新标本补充了一些齿列、胸骨和腰带等重要信息，比如：前颌齿4颗，上颌齿4颗，下颌齿7颗；胸骨前缘弧形，中部发育小的胸骨柄，侧后缘发育凹缺和突起，后外侧突的末端呈三角形；髂骨背缘较平直，中部发育一个瘤状突起，腹前缘发育前臼窝；耻骨脚末端变尖，略前弯；坐骨侧面发育一纵脊，远端背缘发育一沟槽。这一发现丰富了对齿槽鸟的时代分布和骨骼形态学认识。
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  山东青岛地区下白垩统辛格庄组鹦鹉嘴龙新材料研究

  任天龙, 王旭日, 黄永波, 王来明, 王金光, 张贵丽, 清格勒

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2022, 41(03): 17-26. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.03.003

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  鹦鹉嘴龙是一类特征明显，仅分布于东亚地区早白垩世的原始角龙类。通过对青岛地区发现的鹦鹉嘴龙化石进行骨骼形态特征描述、CT扫描及三维重建，发现其具有中国鹦鹉嘴龙的鉴定特征，如吻骨腹缘低于上颌齿列；前颌骨与颧骨直接接触，且侧面扁平；上颌骨外侧面没有凹槽和瘤突；齿骨边棱突不发育；上隅骨大于隅骨。这一发现不仅进一步扩大了中国鹦鹉嘴龙的地理分布范围和地层分布延限，而且为辛格庄组地层时代的确定提供了关键的化石证据。
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  雅江柳区蛇绿岩元素迁移规律及意义：来自全岩地球化学和岩相学的约束

  姜丽, 孟凡雪, 孟元库

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2022, 41(03): 27-40. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.03.004

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  藏南雅鲁藏布江缝合带分布有大规模的蛇绿岩体。选取日喀则柳区蛇纹岩单元作为研究对象，对其进行岩相学、全岩地球化学及尖晶石电子探针分析。岩相学研究发现，柳区蛇纹岩中蛇纹石含量超过90%,平均为95.6%,蛇纹石化程度高。研究表明，柳区蛇纹岩保留了原始深海地幔橄榄岩的特征，同时经受了俯冲带环境的改造，具有大洋中脊（MOR）和俯冲带之上（SSZ）的双重构造演化背景。全岩主量元素研究表明，柳区蛇纹岩原岩在经历强烈蛇纹石化作用过程中，存在CaO、Al₂O₃和MgO的流失，而后期碳酸盐化作用对Ca流失具有补偿性。柳区蛇纹岩与全球深海及弧前蛇纹岩的Al₂O₃-CaO和Al₂O₃/SiO₂-MgO/SiO₂趋势的不一致性，以及MgO与SiO₂、Al₂O₃之间无相关性进一步表明，强烈的蛇纹石化作用对柳区蛇纹岩原岩的主量元素组成影响较大。另外，通过与已发表的研究区新鲜橄榄岩对比，发现柳区蛇纹岩微量元素含量总体偏低，表明大部分微量元素会随蛇纹石化作用的进行而溶解迁出。但是该过程也会导致一些微量元素的富集，如Ba、Pb、Sr等大离子亲石元素。
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  充填开采超前段主动支护替代被动支护技术与应用

  肖鹏, 于海洋, 王东, 赵显江, 李长青, 赵宝相, 文志杰

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2022, 41(03): 41-49. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.03.005

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  超前主动支护在围岩稳定性控制和生产管理等诸多方面有明显优势。以岱庄煤矿31322充填工作面为研究背景，借助矿压监测手段确定超前段围岩运移和应力演化特征，基于工作面应力场的分布规律，提出“充填面主动支护替代被动支护”理念，采用Fillzone模块模拟不同跨度充填对工作面超前段的影响，确定超前锚杆索主动支护方案在完全充填开采条件下的可行性；通过构建充填面人工支护体与围岩结构的力学模型，校验了回采巷道原支护强度，并针对不同回采巷道超前段进行差异性优化。试验结果表明，超前主动支护技术可节约成本60.6%,可为类似充填开采超前段主动支护优化提供借鉴。
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  矿井立井防爆盖泄压复位技术及动力学响应规律研究

  冯丽, 郝海清, 王凯

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2022, 41(03): 50-57. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.03.006

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  针对矿井防爆盖泄压后无法快速复位的问题，分析了防爆盖现场应用难题和影响因素。提出两种新型自动泄压复位防爆盖的设计方法，从结构和承压方面探讨其泄压复位原理，构建井筒结构与防爆盖的物理模型，利用ANSYS Fluent软件定量分析泄压复位过程中冲击波超压分布规律，在相同爆炸冲击波压力作用下对比分析了两种防爆盖开启速度、位移、角度以及不同位置的压力场分布。研究结果表明：在300 kPa的瓦斯爆炸冲击波压力作用下，蝶式铰链侧门型防爆盖泄压开启时间为0.046 s,通风机叶片处的最大动压为68.74 kPa,通过回风立井释放的最大动压142 kPa;而圆顶式滑槽泄压复位防爆盖达到最大运动高度3 m时需要0.08 s,风机叶片处的最大动压为103.26 kPa,通过回风立井释放的最大动压31.86 kPa。蝶式铰链侧门型防爆盖的爆炸动力学响应效果更佳，能够更好地保护风机叶片，可为矿井防爆盖设计及应用推广提供指导。
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  双轴加载条件下红砂岩基本力学特性及破坏机制

  马兴印, 公绪飞, 卞立国, 尹宝杰, 王超, 王方方, 郭伟耀, 张鹏飞

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2022, 41(03): 58-65. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.03.007

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  为研究巷道开挖卸荷后岩体的变形破坏机理，开展了不同侧压条件下红砂岩双轴加载试验，分析侧压影响下双向应力状态红砂岩基本力学特性及声发射演化规律，揭示侧压影响下双向应力状态红砂岩破坏机制。结果表明：随着侧压增大，红砂岩峰值强度及弹性模量呈先增大后减小趋势，而峰值应变呈逐渐减小趋势，其破坏模式由劈裂破坏向剪切破坏转变；加载过程中声发射累计能量随侧压增大而逐渐减小，但试样破坏阶段声发射能量逐渐增大，表明双轴加载情况下剪切破坏释放能量大于劈裂破坏。研究结果可为巷道围岩控制及冲击地压灾害防治提供一定的理论支撑。
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  赤泥在胶凝材料中的应用研究进展

  刘庆, 王强, 吴蓬, 王俊祥, 吕宪俊

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2022, 41(03): 66-74. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.03.008

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  赤泥作为我国大宗固废来源之一，在当前经济技术条件下利用率仍较低，探索赤泥开发利用的新途径，对我国的环境保护和经济发展具有重要意义。对赤泥的种类和性能进行简要评述，指出将赤泥用于水泥和混凝土，能够在一定程度上缓解赤泥大量堆存所造成的环境问题。但是赤泥的碱含量高，难以实现其在传统建筑材料领域的大规模利用，必须进行脱碱预处理以降低其碱含量；高碱性赤泥在碱激发胶凝材料中表现出巨大的应用潜力，以活化赤泥为主要原料能够制备出性能优异的赤泥基胶凝材料，是实现赤泥综合利用的一条重要途径。
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  钻孔灌注桩桩头静态破碎参数优化研究

  戴选锋, 关盛杰, 李小龙, 王攀, 孔德森

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2022, 41(03): 75-82. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.03.009

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  静态破碎技术以其低速加载、过程可控的优势，近年来在混凝土构筑物的拆除中得到广泛应用。为研究静态破碎技术在钻孔灌注桩桩头破除工程中的应用，分析了膨胀孔布孔方式对直径为600 mm桩头静态破碎效果的影响，利用岩石真实破裂过程分析软件(RFPA^2D)建立了不同布孔方式下桩头破碎的数值计算模型，得到了一些物理试验难以准确测定的数据。研究结果表明：桩头静态破碎是一个持续渐进的过程，膨胀孔周围大致形成三条或两条主裂纹，由于膨胀孔之间的应力叠加效应，裂纹发展方向呈现特定规律：其中一条指向最小抵抗线方向，其余裂纹指向最近膨胀孔处。对于直径为600 mm的桩头破除工程，采取“核心孔+环形均布6孔”的布孔方式，可以达到较好的破碎效果。
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  基于多孔材料的复合微穿孔板结构声学特性研究

  戚美, 刘磊, 陈庆光, 路成, 陈文毅

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2022, 41(03): 83-90. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.03.010

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  为了拓宽普通单层微穿孔板吸声频段，进一步提高其吸声性能，本研究对基于多孔材料的复合微穿孔板吸声结构声学特征进行研究。应用声学有限元方法对复合吸声结构声场进行数值模拟，研究多孔材料的位置、厚度、流阻率及其与微穿孔板或腔壁间空气层对复合吸声结构吸声性能的影响。结果表明：相较于普通单层微穿孔板吸声结构，添加多孔材料后的复合吸声结构吸声性能显著提高；将多孔材料紧贴微穿孔板安装，或选择较厚的、流阻率较高的多孔材料，均可有效提高复合吸声结构的吸声性能；多孔材料与腔壁间空气层对改善中、低频吸声性能有良好作用；多孔材料与微穿孔板间空气层会降低高频吸声效果。
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  具有无限类混沌吸引子的保守混沌系统自适应滑模控制

  颜闽秀, 接敬锋

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2022, 41(03): 91-101. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.03.011

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  提出一个具有类混沌吸引子的三维保守混沌系统，新系统在Sprott A基础上增加了一个余弦项并将常数项改为变参项。首先，分析了该系统的典型混沌特性，着重分析了参数变化时的李雅普诺夫指数、时序图以及相应相图。然后，通过改变初始值，得到获得无限类共存吸引子的方法并进行仿真验证。最后，在不确定和干扰作用下设计自适应滑模控制器，实现对新混沌系统的同步控制，并利用Matlab仿真验证所提控制器的有效性。
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  基于离散忆阻的二阶超混沌系统及其动力学研究

  张瑞笛, 袁方, 李玉霞

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2022, 41(03): 102-110. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.03.012

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  忆阻器作为一种具有特殊非线性的基本电路元件，广泛应用于混沌电路中，离散忆阻系统是将忆阻器模型离散化处理后得到的，近年来得到越来越多的关注和讨论。本研究基于离散忆阻构建了一个新的二阶离散忆阻超混沌系统，通过系统方程分析发现该系统存在隐藏吸引子，其动力学行为是隐藏动力学行为。通过相图、李雅普诺夫指数谱、分岔图和时域图等数值手段，分析系统基于参数b的分岔行为，观察到系统的多周期、混沌、超混沌、周期二的隐藏动力学行为；研究了系统的初始位移调控行为和同质与异质多稳定性的复杂动力学行为。最后，利用DSP硬件平台验证了系统的可行性。
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  基于鲁棒极限学习机的污泥膨胀智能检测方法

  焦广利, 张璐, 钟麦英

  山东科技大学学报（自然科学版）. 2022, 41(03): 111-120. https://doi.org/10.16452/j.cnki.sdkjzk.2022.03.013

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  污水处理运行数据中常含有离群点，严重影响污泥膨胀检测效果。针对该问题提出一种基于鲁棒极限学习机的智能检测方法。首先，考虑到极限学习机的输出权值由最小二乘估计获得，易受离群点的影响导致模型鲁棒性较差，通过引入M-估计技术构建基于鲁棒极限学习机(RELM)的离群点检测模型，实现离群点的检测和修正。其次，建立基于鲁棒极限学习机的污泥膨胀检测模型，根据污泥膨胀检测模型误差及阈值逻辑完成污泥膨胀的检测。最后，利用污水处理厂采集的运行数据对提出的智能检测方法进行验证。实验结果表明，本研究方法不仅可以实现离群点的有效修正，而且可以完成污泥膨胀的准确检测。