2026年, 第5卷, 第2期 刊出日期:2026-04-23
  

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    军用道路与桥梁工程·轻质高强材料与结构
  • 王景全, 李峰
    陆军工程大学学报. 2026, 5(2): 1-13. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20251117001
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    复合材料应急桥梁作为保障灾害救援与战时机动的重要装备器材,近年来取得了长足发展,其轻质高强及可设计性突破了传统材料的性能瓶颈。综合分析和总结了国内外复合材料应急桥梁在结构创新方面的研究现状及应用情况,重点梳理了复合材料应急桥梁的两大主流结构体系,即板梁式与桁架式的技术演进路径,分析一体成型和拉挤型材板梁式应急桥梁、组合平面桁架与组合立体桁架应急桥梁的结构特点、力学特性和各自优势。从复合材料应急桥梁刚度控制设计的核心问题出发,剖析了问题根源,总结了桥梁整体结构刚度提升技术路径,展望了未来复合材料应急桥梁结构创新与设计方面可能的发展方向。
  • 汪昕, 解佳展, 周竞洋, 刘霞, 吴润东, 吴智深
    陆军工程大学学报. 2026, 5(2): 14-22. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20260107001
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    针对桥梁工程中钢拉索自重大、易腐蚀及传统纤维增强复合材料(fiber-reinforced polymer,FRP)平行索弯曲性能不足的问题,提出了一种轻质、耐腐蚀和高柔韧性的新型FRP柔性索。基于FRP柔性索三维有限元模型,分析了排列方式、捻距、捻向、摩擦系数和轮径比等参数对索体最大轴向应力和接触应力的影响规律,并提出优化设计建议。结果表明:圆形排列在接触应力控制方面更具优势,而正六边形排列在轴向应力分配与均匀性方面表现更优;内外层索股采用反向捻制,可使最大轴向应力减小11.3%;当捻距为12d~20d时,最大轴向应力随捻距增加而增大,而接触应力逐渐减小;增大摩擦系数有助于改善索股应力分布均匀性;当轮径比从17增大至40时,圆形和正六边形索体的最大轴向应力分别降低48.6%和47.4%,当轮径比≥30时,外层股轴向应力低于极限拉伸强度的70%。研究结果可为FRP柔性索在高腐蚀、高柔韧性环境中的工程应用提供参考。
  • 朱锐杰,王广政,刘建邦,卢辉,崔圣超,赵慧爽
    陆军工程大学学报. 2026, 5(2): 23-30. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20250210002
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    针对软土地基应急交通保障问题,提出了轻量化早强水泥毯快速铺设加固方法。对早强快凝水泥的2 h固化抗压、抗折强度进行测试,并对早强水泥毯开展2 h固化的抗折试验,获得水泥毯早强力学性能参数。采用黏土加水拌合方式配置软土地基试验场地,利用普式贯入仪获得软土地基承载性能参数。铺设早强水泥毯并浇水固化,分别开展轻型及重型车辆的通过性试验,并利用ABAQUS/Explicit显式动力计算方法模拟水泥毯加固松软地面的轮载通过性,该方法能准确模拟加固后松软地基的车辆荷载动力学响应,与试验结果吻合较好。试验及数值仿真结果表明,虽然单层水泥毯加固可有效保障轻型车辆通过松软地面,但重型车辆车轮下陷过深无法通行,可铺设双层水泥毯进一步加固,地面最大下陷深度可降低44.8%。所提方法可用于水泥毯加固松软地基的结构分析及设计。
  • 张恒铭, 陈璐
    陆军工程大学学报. 2026, 5(2): 31-41. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20250212001
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    为探讨构件刚度对拉挤纤维增强复合材料(pultruded fiber-reinforced polymer,PFRP)构件屈曲临界载荷的影响,通过理论模型构建了PFRP的构件刚度表征体系,为机器学习模型提供输入特征。建立了包含多种截面形式,共计329个样本的PFRP构件弯曲屈曲试验数据库。利用支持向量回归、随机森林回归、K近邻、极端梯度提升和人工神经网络5种机器学习模型,对构件刚度与屈曲临界载荷的关系进行了预测。结果显示,K近邻模型预测性能最佳,R2值达到了0.967,较传统物理模型提高了0.237。基于SHAP(SHapley Additive exPlanations)值分析,揭示了弯曲刚度是影响屈曲临界载荷的主导因素。该研究创新性地构建了构件刚度表征体系,显著提升了预测准确性和鲁棒性,为PFRP构件的设计和优化提供了一定的理论基础。
  • 刘承霖, 张青, 李峰
    陆军工程大学学报. 2026, 5(2): 42-50. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20250424001
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    为研究跨中顶撑体外预应力拼装式玻璃纤维增强塑料(glass fiber reinforced polymer,GFRP)应急桥振动特性,开展了该桥的动力试验,建立了精细化有限元模型与车桥耦合分析模型,系统分析了桥梁的自振特性,探明了桥面不平顺等级、预应力水平和单双耳接头排布方式对桥梁的动力响应及冲击效应的影响规律。结果表明:跨中顶撑预应力装置的设置可明显提升桥梁一阶自振频率,延长撑杆初始长度可有效提升结构一阶自振频率,而在预应力装置已布设的工况下,提高预应力大小对一阶自振频率无明显影响;桥面不平顺等级对桥梁动力响应影响显著,桥面平整度越差,车辆与桥梁间的冲击效应越明显;预应力水平对桥梁跨中相对位移影响很小,随预应力水平增大,桥梁的冲击系数减小,而桥梁跨中竖向加速度响应和车辆质心加速度响应增强;随着单桥节单双耳接头数量增多,桥梁结构刚度提高,跨中竖向动位移与冲击系数持续减小,跨中加速度幅值呈先减小后增大的变化趋势,车体质心加速度幅值逐渐减小,行车舒适性显著提升。
  • 土木建筑与防护工程
  • 熊自明, 陈昊, 卞雷祥, 张中威, 孙慜倩, 代晓青
    陆军工程大学学报. 2026, 5(2): 51-58. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20251120001
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    对战略价值显著、具有突出不可替代性的工程目标毁伤状态的及时感知与快速评估决策已成为打赢现代化战争的关键前提。综合无人化信息手段归纳出了一种应用于复杂工程环境下的毁伤评估方法,以实现综合工程全局毁伤信息的快速毁伤评估。以无人机搭载贴近摄影技术作为外部信息获取手段,以无人机器人和抛洒传感器配合激光扫描和全景影像获取作为内部毁伤信息获取手段,搭建工程内外毁伤信息获取平台。基于工程结构特性建立“物理-功能-系统”毁伤评估准则,从而形成综合内外毁伤信息的毁伤评估模型。通过对某模拟工程毁伤状态进行评估,验证了所提方法具有较好的工程适用性,可满足复杂背景下快速毁伤评估的需求。
  • 王子豪, 卢浩, 谢磊, 胡杰, 王明洋
    陆军工程大学学报. 2026, 5(2): 59-67. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20251213001
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    针对炼油厂在蓄意打击下由于爆炸导致结构毁伤与功能级联失效的问题,建立了一种考虑物理-功能耦合网络作用下的韧性评估框架,并通过仿真模拟验证增韧措施的有效性。基于图论将炼油厂抽象为有向加权网,在物理层面考虑多米诺效应的Probit易损性模型,运用蒙特卡洛法模拟爆炸冲击下系统的结构毁伤。在功能层面构建基于流守恒的级联失效传播模型,模拟节点失效引发原料断供导致的功能瘫痪。从抗爆韧性角度针对不同打击情形对系统进行韧性评估,识别脆弱性节点并对其施加增韧措施,更新系统韧性指数。对比结果显示,合理的增韧措施可有效提高系统的韧性指数。研究表明,基于流守恒的级联失效模型能准确捕捉流程工业的非线性毁伤特征,考虑物理隔离与缩短修复时间的增韧策略能有效提高炼油厂的韧性水平。所建韧性评估框架可为决策者有效识别系统的脆弱性设施,并制订有效防护措施提供理论支持与参考方案。
  • 申青峰, 管小军, 高并强, 温小栋
    陆军工程大学学报. 2026, 5(2): 68-77. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20250626001
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    通过多元测试方法系统探究了减缩剂(shrinkage-reducing admixture,SRA)对粉煤灰-矿粉-水泥(fly ash-slag powder-cement,SFK)复合胶凝体系性能的影响机制。采用水胶比0.39的净浆与胶砂试件,考察SRA掺量(0.0%~4.5%)对水化进程、力学性能及干燥收缩的调控规律。水化热分析表明,SRA可显著延缓水化反应,4.5%掺量使放热峰值减小29.7%且时间延迟51.97%,3 d放热量减少16.09%。XRD与TG-DSC证实SRA可抑制Ca(OH)2晶体生成,并减少C-S-H凝胶的产生。力学性能测试显示,SRA掺量>1.5%时固化体抗折强度显著下降,而固化体抗压强度在掺量>3.5%后骤降19.3%。低场核磁共振与孔隙结构分析揭示了其内在机制:SRA虽能提升吸附水含量达36.69%(4.5%掺量,28 d龄期)并有效抑制干燥收缩(74 d干缩率降低31.82%),但会显著劣化孔隙结构,使孔隙率增加50.48%(28 d)、最可几孔径扩大120.52%(3 d),毛细孔与凝胶孔比例明显增大。研究表明,SRA可通过吸附作用阻碍矿物溶解、延缓二次水化,在实现减缩功能的同时因孔隙结构劣化导致强度损失。研究结果可为减缩剂在矿物掺合料体系中的优化应用提供理论依据。
  • 刘铮, 耿一超, 韩旭, 王瑞海, 史路阳
    陆军工程大学学报. 2026, 5(2): 78-87. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20250130001
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    土蓄热阳光间是一种高效的太阳能利用形式,内部物理性能复杂,目前缺乏有效的模型准确表征其长期热特性。鉴于此,通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法构建了数值模型。通过UDF函数将气象参数转化为等效边界条件和输入参数,并通过监测边界热流等变量评估土层的集热与蓄热性能以及阳光间的热特性,通过等比例模型实验验证了该模型的准确性。结果表明,太阳方位变化显著影响阳光间内部的辐射分布及持续时间,导致2 m深度以内的浅层土壤成为主要的热量储存与释放载体。全年平均放热与蓄热比为0.901,太阳能利用率达0.132。土壤蓄热模式有效降低了阳光间内部极端温度的发生频率,并维持了较大的室内外温差。所提模型可全面分析土蓄热阳光间的长期热性能,为此类建筑在高原严寒地区的推广应用提供了数据参考。
  • 张俊男, 耿汉生, 俞缙, 张志祥, 李治中, 刘强
    陆军工程大学学报. 2026, 5(2): 88-93. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20250910003
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    滩涂海砂结构松散、压缩性大、承载力低,严重制约了车辆通行。为快速对沿海滩涂地基的承载力进行评估,对细砂、中砂和粗砂分别开展了轻型动力触探和静力触探试验,得到未加固滩涂的细砂、中砂和粗砂地基承载力值分别为70、90和100 kPa,均未达到车辆通过的要求。基于试验结果,建立了轻型动力触探锤击数与车辆通载所需的极限承载力经验公式,求得满足车辆通载要求的地基承载力为127.13 kPa,所对应的轻型动力触探锤击数为36击。研究成果可为滩涂地基承载力快速评估与加固提供数据参考。
  • 王起伟,刘书名,周坤,谢宗桥,韦炜致,李永
    陆军工程大学学报. 2026, 5(2): 94-100. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20250414001
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    针对地下封闭空间人员光环境感知与行为评价研究定量依据不足的问题,基于人防地下室真实环境设计了3×3×3全因子实验(照度100~1 000 lx ),结合问卷调查、情绪量表及认知任务,通过Boltzmann分布拟合、二次回归与熵权法构建量化模型。结果表明:光环境满意度与照度呈Boltzmann分布,临界值为550 lx,低于此值时满意度随照度明显提高;情绪评价受色温二次调控,4 100 K为转折点,低色温(<4 100 K)抑制积极情绪,高色温(>4 100 K)缓解心理压力;认知表现随照度提升至600 lx后趋于稳定。提出了地下光环境设计阈值(照度550~600 lx、色温4 100 K),建议核心工作区采用高照度(≥600 lx)与中高色温(4 400~5 700 K),休息区适配动态分级照明。研究成果可为地下封闭空间光环境精细化设计与健康效能评估提供一定的数据支撑。
  • 光学工程
  • 郝本田,贾其,杨鑫,严肃
    陆军工程大学学报. 2026, 5(2): 101-108. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20250224002
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    战场背景的红外辐射特性受多气象因素耦合影响,高度非线性动态变化对自适应热红外伪装的精准预测提出了更高要求。针对传统多维瞬态导热模型建模参数量大、预测时效性差的问题,以典型战场背景为对象,通过优化气象参数构建多类型背景辐射特性数据集,提出了一种基于卷积神经网络-长短期记忆(convolutional neural network-long short-term memory,CNN-LSTM)架构融合多头注意力机制的CLMHA(CNN-LSTM with multi-head attention)模型,实现了背景红外辐射特性的高效预测。实验结果表明,该模型在多种背景环境下均表现出优异的预测性能,参数量较传统LSTM模型减少80%,且MAE与RMSE最高分别减少53.6%和57.5%,平均减少33.0%和30.3%,结果验证了所提模型在红外辐射预测任务中具有较高的准确性与稳定性。
  • 潘畅, 李阳, 张旭波, 苗壮
    陆军工程大学学报. 2026, 5(2): 109-118. https://doi.org/10.12018/j .issn.2097-0730.20250724001
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    针对高分辨率遥感影像变化检测任务中,现有空间注意力机制存在长程依赖性不足、通道注意力机制维度压缩代价过高问题,提出了一种多尺度跨维交互注意力引导的高分遥感影像变化检测方法,旨在有效解决城市复杂场景下多尺度特征提取效果欠佳的难题。该方法由左右两侧分支构成:左侧分支旨在学习通道之间的相关性来提升特征表示能力,帮助网络更高效地捕捉特征间的上下文信息;右侧分支旨在有效捕捉特征间的长程空间依赖性,消除通道降维对注意力网络造成的负面影响,增强深度卷积神经网络中感兴趣区域或重要物体位置的识别准确率。采用融合策略对左右分支的输出进行逐元素相加,实现跨维度交互融合,促进了通道与空间信息的互补性整合。在公开数据集DSIFN-CD和LEVIR-CD上的实验结果表明:在DSIFN-CD数据集上,较14种主流方法中的最新方法FINO,所提方法在Precision、F1和IoU指标上分别实现了2.04%、3.08%和5.18%的显著增长;在LEVIR-CD数据集上,其Precision、Recall、F1和IoU指标已能够与14种主流方法相媲美。