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花岗质岩浆作用及后期演化过程:来自矿物原位微区成分与同位素组成的制约

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岩石学报 2024年第3期40卷 785-810页

作者：龙欣雨唐杰许文良吉林大学地球科学学院长春130061 自然资源部东北亚矿产资源评价重点实验室长春130061

花岗岩作为大陆地壳的重要组成部分,其岩浆作用过程一直是地学领域研究的热点。传统上利用全岩地球化学和同位素数据来示踪花岗岩成因和演化过程的方法已不够准确,为此,本文系统总结了近年来报导的花岗岩中单矿物的原位微区成分——这... 详细信息

花岗岩作为大陆地壳的重要组成部分,其岩浆作用过程一直是地学领域研究的热点。传统上利用全岩地球化学和同位素数据来示踪花岗岩成因和演化过程的方法已不够准确,为此,本文系统总结了近年来报导的花岗岩中单矿物的原位微区成分——这些数据记录了全岩数据无法识别的单矿物颗粒内部和不同矿物颗粒之间元素和同位素组成的变异特征,明显提高了对花岗质岩浆作用及后期演化过程的认识。首先,矿物原位微区成分对花岗质岩浆的源区性质和混合过程具有指示意义。花岗岩中岩浆锆石Hf同位素组成的变异可能暗示其源区在深熔作用过程中发生了锆石的不平衡和选择性熔融,而未必是壳幔混合作用的结果,这是对“锆石效应”概念新的扩展;同一花岗岩样品中分选出的磷灰石颗粒可以具有完全不同的稀土元素配分模式、Eu异常、Sr含量和Sr-Nd同位素组成等,表明它们中的部分颗粒是岩浆形成和上升过程中从围岩捕获的,是小规模地壳混染作用的产物;榍石的微区成分分带记录了多种岩浆混合过程,也反映了熔体成分、氧逸度和温度等因素的变化;花岗岩与其中发育的包体、捕虏体和相关围岩的锆石Hf-O同位素和磷灰石Sr-Nd同位素组成可以记录上述岩石在形成过程中经历岩浆混合和同化混染等作用。其次,矿物原位微区成分可以反映花岗质岩浆的分离结晶过程。岩浆成因磷灰石不同的稀土元素配分模式可能指示它们受到了其他矿物分离结晶作用的影响,如帘石族、榍石、角闪石、斜长石等;花岗伟晶岩系统中岩浆成因独居石Sm/Nd值在不同岩带中的规律性变化揭示了岩浆分离结晶程度的差异;榍石的多种微区元素含量和它们之间的协变关系受控于花岗质岩浆的结晶分异过程和氧化还原状态;岩浆成因绿帘石族矿物的震荡环带表明在绿帘石结晶的晚期阶段花岗质岩浆中的Fe^(3+)含量降低,且结晶过程中褐帘石和绿帘石并不能形成完全连续的固溶体,因此晚期结晶的绿帘石环边与褐帘石核具有成分间断;根据角闪石的电子探针数据可以计算得到花岗质岩浆结晶时的温度、压力和f_(O2),并据此推断出岩浆起源的深度。此外,矿物原位微区成分可以记录花岗质岩石晚期经历的构造热事件和矿化作用过程。经历晚期变质/交代作用改造的花岗岩中的磷灰石具有低的轻稀土元素含量和变化很大的Nd同位素组成,导致花岗岩具有Nd-Hf位素体系解耦的特点;晚期变质/交代作用同样会改变磷灰石和榍石的δ^(18)O值,造成各副矿物之间δ^(18)O值相互解耦的现象;蚀变独居石的元素和U-Th-Pb同位素体系指示流体交代过程中多种置换反应的发生以及普通Pb混染和Pb丢失的过程;热液成因绿帘石族矿物的成分环带表明氧化环境下热液流体成分会不断演化,根据矿物-流体平衡模型,可以利用绿帘石成分计算出成矿作用发生的温度以及流体的pH值,研究表明绿帘石向流体中释放的大量Ca^(2+)有效促进了硫化物矿床的成矿作用进程。综上,单矿物原位微区成分分析技术的不断提高使我们对花岗质岩浆作用及后期演化过程的认识有了很大进步,在未来的研究中,如何取长补短,将这些数据进行良好地运用是本领域的重要方向。

关键词：花岗岩岩浆和岩浆期后过程矿物原位微区成分源区性质分离结晶过程变质和交代作用

碳化硅沥青胶浆自愈合行为研究及最佳掺量的确定

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材料导报 2024年第14期38卷 93-104页

作者：赵华唐杰刘伟男南昌大学工程建设学院南昌330031 江西省交通科学研究院有限公司南昌330052 哈尔滨工业大学交通科学与工程学院哈尔滨150090

自愈合技术在延长沥青路面使用寿命方面有着巨大优势。明晰沥青材料的自愈合行为发展和提升其自愈合性能是将它应用于实际工程的前提。微波加热是加速具有吸波性的沥青材料微裂纹愈合的有效方法,本工作以碳化硅为吸波剂制备粉胶比为0.9... 详细信息

自愈合技术在延长沥青路面使用寿命方面有着巨大优势。明晰沥青材料的自愈合行为发展和提升其自愈合性能是将它应用于实际工程的前提。微波加热是加速具有吸波性的沥青材料微裂纹愈合的有效方法,本工作以碳化硅为吸波剂制备粉胶比为0.9的自愈合沥青胶浆,提升沥青胶浆的吸波性能和路用性能,通过微观观察分析碳化硅掺入对沥青流变学性能、力学性能和自愈合性能的影响,以及在微波辐照下沥青胶浆的升温情况。结果表明,沥青胶浆的自愈合起始温度、自愈合最佳温度及表面弹性模量都随碳化硅替换比例增大而呈现“双峰曲线”变化,这归因于碳化硅-石灰岩矿粉复合填料的级配变化所形成的不同界面结构使得沥青胶浆的性能发生变化。基于上述性能指标,提出了最佳碳化硅体积替换比例为40%。此外,微波测试也表明最佳替换掺量为40%(体积分数,下同)。综合路用性能及自愈合性能,在粉胶比为0.9的条件下,碳化硅最佳替换掺量为40%,研究结果可为碳化硅吸波沥青材料的开发设计提供理论参考。

关键词：沥青胶浆自愈合碳化硅微波加热微观机理

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基于扰动补偿的高速列车自适应滑模黏着控制

铁道科学与工程学报 2024年第3期21卷 913-923页

作者：曹帅王嵩唐杰萍何小毛西南交通大学电气工程学院四川成都610031

列车安全和平稳运行依赖于牵引力的有效发挥,而牵引力的有效发挥受限于轮轨间的黏着状态。为了解决高速列车行驶在低黏着轨面时牵引力不足的问题,考虑到车重、阻力、坡度等参数不易精确获取,设计一种基于扰动补偿的自适应滑模黏着控制... 详细信息

列车安全和平稳运行依赖于牵引力的有效发挥,而牵引力的有效发挥受限于轮轨间的黏着状态。为了解决高速列车行驶在低黏着轨面时牵引力不足的问题,考虑到车重、阻力、坡度等参数不易精确获取,设计一种基于扰动补偿的自适应滑模黏着控制算法。根据黏着计算模型和简化列车模型,建立高速列车轮轨动力学模型。通过设计动态观测精度更高的鲁棒黏着观测器,以精确获取当前轨面提供的黏着力。在此基础上,针对列车工作在最优黏着点附近时能够获得较大牵引力这一特性,采用梯度观测极值搜索算法获取该点附近的蠕滑速度。同时,设计基于扰动补偿的自适应滑模控制器控制电机输出转矩,使高速列车能够在部分系统参数未知的情况下跟踪极值搜索算法输出的蠕滑速度,从而提高列车牵引力。基于扰动补偿的自适应滑模控制,通过观测补偿系统不确定部分和自适应调节开关增益,减少滑模控制律抖振对黏着控制性能的影响。研究结果表明,基于扰动补偿的自适应滑模黏着控制算法在系统中存在未知参数时,能够控制列车在10 s内到达冰雪轨面最优黏着工作点附近,在1 s内到达潮湿轨面最优黏着工作点附近。此外,相比于传统滑模黏着控制和自适应滑模黏着控制,所提算法控制律抖振更低,并且能够更精确地搜寻和跟踪最优黏着工作点。所提算法可以为实际列车黏着控制算法设计提供参考。

关键词：高速列车黏着观测器极值搜索扰动观测器滑模控制

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基于UCA的OAM-MIMO系统资源优化

北京邮电大学学报 2024年第1期47卷 19-24页

作者：林楚婷唐杰马若炎杨俊华南理工大学电子与信息学院广州510641

在基于均匀圆形阵列(UCA)的轨道角动量(OAM)结合多输入多输出(MIMO)系统中,UCA的设计影响着信道增益和系统性能。为进一步研究UCA的设计对OAM-MIMO系统能效方面的影响,将联合优化UCA的半径、天线数量和发射功率,在优化系统能效的同时尽... 详细信息

在基于均匀圆形阵列(UCA)的轨道角动量(OAM)结合多输入多输出(MIMO)系统中,UCA的设计影响着信道增益和系统性能。为进一步研究UCA的设计对OAM-MIMO系统能效方面的影响,将联合优化UCA的半径、天线数量和发射功率,在优化系统能效的同时尽可能地提高每路信道的通信质量。多个优化变量的耦合使优化问题为非凸函数,难以直接求解,因此,提出了一种分别将遗传算法和粒子群优化算法与凸优化方法结合的资源优化算法。仿真结果表明,所提出的资源优化算法与穷举算法结合凸优化方法的求解结果基本一致,可以有效地提高系统能效。

关键词：轨道角动量多输入多输出能效容量资源优化

赋能与分化：互联网使用对农民工新型社会资本的影响研究

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城市发展研究 2024年第4期31卷 90-98页

作者：马国栋林馨杨胜慧唐杰中国人民大学公共管理学院香港理工大学建筑与房地产系中国人口与发展研究中心调查评估部

随着数字技术全面渗入日常生活，农民工市民化出现新的挑战。基于2019年中国农村居民综合调查数据，探讨了互联网使用对农民工新型社会资本的影响。研究发现：第一，使用互联网对提升农民工新型社会资本具有促进效应，该结论在一系列稳... 详细信息

随着数字技术全面渗入日常生活，农民工市民化出现新的挑战。基于2019年中国农村居民综合调查数据，探讨了互联网使用对农民工新型社会资本的影响。研究发现：第一，使用互联网对提升农民工新型社会资本具有促进效应，该结论在一系列稳健性检验后依然成立；第二，互联网不同使用方式对新型社会资本的影响存在差异，消费型和信息型使用的影响效应较强，农民工在跨越数字接入鸿沟后还面临数字使用鸿沟的冲击；第三，数字不平等扩大了农民工群体内部的经济和社会不平等，收入水平高、拥有居住证、居住于本地居民社区的农民工群体具有更强的借助互联网构建新型社会资本的效应。

关键词：互联网使用农民工社会资本数字不平等

新中国城市管理机构变迁的历史考察——以北京市为例

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当代中国史研究 2024年第1期31卷 113-128,M0007页

作者：唐杰马国栋中国人民大学公共管理学院 100872

城市管理机构设置及其职能的变迁,反映了城市运行发展在不同时期所面临现实问题的变化,构成剖析和总结中国城镇化历程与经验的重要视角。新中国成立以来,北京城市管理机构的变迁大致经历了五个阶段:起步建设时期(1949—1960年)、曲折发... 详细信息

城市管理机构设置及其职能的变迁,反映了城市运行发展在不同时期所面临现实问题的变化,构成剖析和总结中国城镇化历程与经验的重要视角。新中国成立以来,北京城市管理机构的变迁大致经历了五个阶段:起步建设时期(1949—1960年)、曲折发展时期(1961—1977年)、整合重塑时期(1978—1999年)、横纵拓展时期(2000—2015年)统筹管理时期(2016年至今)。总体上看,北京城市管理机构调整动力从问题导向转为更加注重顶层设计,由需求牵动转向制度自觉;职能重心从物质空间建设管理转向社会治理,以人民为中心的发展导向不断强化;运作方式从集中式动员到专业化分工再到综合管理,统筹协调作用以及首都功能持续加强。

关键词：城市管理机构变迁政府职能老北京

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一种面向结构沉降的改进型FBG传感器

光通信技术 2024年第4期48卷 36-41页

作者：唐杰邵国霞河南工业职业技术学院建筑工程学院河南南阳473000 西南交通大学土木工程学院成都610000

为了提高光纤布喇格光栅(FBG)型沉降传感器的灵敏度,降低在沉降过程中由于倾斜与温漂所造成的测量偏差,设计了一种面向结构沉降的改进型FBG传感器。该传感器将传统悬臂结构改为直拉结构,减少因沉降倾斜导致的测量误差;通过精确计算2组FB... 详细信息

为了提高光纤布喇格光栅(FBG)型沉降传感器的灵敏度,降低在沉降过程中由于倾斜与温漂所造成的测量偏差,设计了一种面向结构沉降的改进型FBG传感器。该传感器将传统悬臂结构改为直拉结构,减少因沉降倾斜导致的测量误差;通过精确计算2组FBG的波长偏移量的比值,实现对沉降量的准确测量。测试结果表明:该传感器的应变响应量为5.2×10^(-5)ε/N,在0~50 mm内波长偏移量与沉降量成线性关系,其偏差均值优于0.69 mm,灵敏度均值为107.45 pm/mm;测试结果波动均低于1.0%,明显优于传统FBG传感器结构,验证了其具有更好的抗干扰能力。

关键词：沉降检测光纤布喇格光栅差分比值计算倾斜干扰温漂干扰

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不同雷诺数下螺旋槽径向气体轴承承载特性分析

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润滑与密封 2024年第6期49卷 91-97页

作者：张鑫殷玉枫唐杰太原科技大学机械工程学院山西太原030024

为研究螺旋槽径向气体轴承在不同雷诺数下承载力的变化规律,建立基于Ng-Pan理论修正的气体轴承润滑模型,利用有限差分法求解该模型,得到不同雷诺数下轴承的承载特性,分析轴承几何参数和槽型参数的变化对承载力的影响。结果表明:螺旋槽... 详细信息

为研究螺旋槽径向气体轴承在不同雷诺数下承载力的变化规律,建立基于Ng-Pan理论修正的气体轴承润滑模型,利用有限差分法求解该模型,得到不同雷诺数下轴承的承载特性,分析轴承几何参数和槽型参数的变化对承载力的影响。结果表明:螺旋槽径向气体轴承在非层流润滑状态下承载力大于层流润滑状态下的承载力;轴承几何参数对承载特性影响显著,其中随偏心率增大承载力呈发散式增大,且非层流状态下承载力与层流状态下承载力差距加大,随长径比增大承载力呈收敛式增加;轴承槽型参数中槽宽比、槽深比对承载特性有明显影响,随槽宽比、槽深比增加轴承承载力增加,而槽数对轴承承载力的影响并不显著,螺旋角对非层流状态下轴承承载力影响较大;轴承进口压力对承载性能有明显影响,随进口压力增大,承载力在层流状态下增加,在非层流状态下波动较大。

关键词：螺旋槽径向气体轴承 Ng-Pan理论承载特性雷诺数层流润滑状态

基于自适应小波变换与HHT的混合储能容量配置

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电源学报 2024年第2期22卷 224-230页

作者：唐杰姜有华邵阳学院多电源地区电网运行与控制湖南省重点实验室邵阳422000

混合储能系统能有效缓解风电输出功率强波动性与随机性造成电网频率不稳定问题。本文以蓄电池和超级电容组成的混合储能系统为研究对象,提出了一种混合储能容量配置方法。该方法首先采用自适应小波变换对风电输出功率进行功率一次分配,... 详细信息

混合储能系统能有效缓解风电输出功率强波动性与随机性造成电网频率不稳定问题。本文以蓄电池和超级电容组成的混合储能系统为研究对象,提出了一种混合储能容量配置方法。该方法首先采用自适应小波变换对风电输出功率进行功率一次分配,得到满足条件的并网功率和储能功率。然后采用HHT变换对储能功率进行分解,得到一系列波动功率分量以及各分量的瞬时频率。再根据瞬时频率确定分界频率,将高于分界频率的功率分量分配给超级电容,剩余的功率分量分配给蓄电池。最后根据蓄电池与超级电容各自的储能功率,对储能系统的额定容量与额定功率进行配置。该仿真结果表明,本文采用自适应小波变换与HHT变换能够有效地将风电输出功率进行分解,实现风电输出功率的平抑与混合储能系统的容量与功率配置。

关键词：混合储能自适应小波变换 HHT变换容量配置