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极端降雨条件下黄土区梯田边坡稳定性模拟试验研究

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极端降雨条件下黄土区梯田边坡稳定性模拟试验研究

作者：温永福西北农林科技大学

学位级别：硕士

坡改梯是黄土高原地区最重要的治理水土流失措施之一,是保障黄土高原地区农业生产以及粮食安全的必然选择。但由于极端降雨频繁发生,尤其是2013年7月延安地区发生了1000年一遇特大暴雨,造成梯田大面积垮塌,针对这一现象,本文以黄土区梯... 详细信息

坡改梯是黄土高原地区最重要的治理水土流失措施之一,是保障黄土高原地区农业生产以及粮食安全的必然选择。但由于极端降雨频繁发生,尤其是2013年7月延安地区发生了1000年一遇特大暴雨,造成梯田大面积垮塌,针对这一现象,本文以黄土区梯田为研究对象,分析了2013年7月延河流域降雨特征,研究了梯田损毁情况及原因,并结合室内试验和Geostudio数值模拟分析了梯田边坡在降雨作用下垮塌失稳的过程。研究结果有助于探讨降雨对梯田边坡垮塌的影响机理,为黄土区梯田抵御极端降雨措施提供科学理论依据。主要结果如下:(1)梯田设计及耕作利用方式影响梯田安全稳定性。通过对2013年7月暴雨损毁梯田调查,燕沟流域梯田损毁率达69.87%,梯田垮塌严重。不同田面宽度、田埂高度、土地利用方式抵御暴雨能力不同,高度大于10cm的田埂比小于10cm的田埂御灾害性暴雨能力更强;梯田田面宽度50m的宽梯田比田面宽度0m的窄梯田抵御灾害性暴雨能力更强;梯田不同耕作利用方式抵御灾害性暴雨能力依次为:玉米>杂粮>果树。(2)室内人工降雨试验表明,在降雨强度150mm/h,降雨量为750mm条件下,梯田边坡垮塌类型为浅层垮塌,梯田边坡在整个降雨过程中依次出现了面状侵蚀、田面积水、积水漫过田埂形成跌坎、跌坎贯通形成侵蚀沟、整体垮塌五个阶段。随着降雨持续,梯田边坡入渗率从78.9%降为25%、含水率升从7.86%增加到36.3%、孔隙水压力从0Kpa增大为3.6Kpa、土壤吸力从14.6Kpa降为7.4Kpa;降雨结束后,坡中、坡脚、坡顶位移依次减小,分别为15.5cm、6cm、3.2cm。(3)通过数值模拟发现,梯田内部土体的孔隙水压力、有效应力、位移均与降雨强度和降雨历时呈正相关关系。比较三种降雨强度(30mm/d、90mm/d和150mm/d)可知,降雨时间相同时,雨强越大,梯田边坡内部土体孔隙水压力、有效应力和位移增加就越快,影响深度0m,且只有降雨历时较长的情况下,变化才明显。(4)坡地与坡改梯最小安全系数随降雨持时变化趋势相同,均随降雨历时的增大而减小,坡地表现出更好的稳定性。在雨强分别为30mm/d、90mm/d和150mm/d条件下,坡地抵御降雨的时间分别为20d、11d和9d,坡改梯抵御降雨的时间分别为17d、9d和5d,原因是坡改梯增大了入渗面积、单级梯田边坡坡度。

关键词：极端降雨梯田边坡浅层垮塌稳定性

Isobar TTL半坚强内固定系统与USS坚强内固定系统的三维有限元分析比较

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第二军医大学学报 2013年第4期34卷 416-420页

作者：刘建航靳安民段扬温永福张力南方医科大学珠江医院骨科中心广州510282

目的建立USS坚强内固定系统、Isobar TTL半坚强内固定系统的腰椎三维有限元模型,对比两种模型的力学分布特点,探索动态内固定系统对腰椎生物力学的影响,为动态内固定系统临床应用提供理论依据。方法依据1名正常男性志愿者中立位下螺旋C... 详细信息

目的建立USS坚强内固定系统、Isobar TTL半坚强内固定系统的腰椎三维有限元模型,对比两种模型的力学分布特点,探索动态内固定系统对腰椎生物力学的影响,为动态内固定系统临床应用提供理论依据。方法依据1名正常男性志愿者中立位下螺旋CT扫描资料,利用Mimics 11.1、Geomagic studio 10.0、HyperMesh 10.0和Abaqus 6.8等软件构建L3～S1三维有限元模型,重建Isobar TTL和USS术后模型,对模型施加150N预载荷及10Nm力矩,分别记录不同工况下模型的椎间活动度、邻段椎间盘应力及内固定应力分布和应力峰值。结果成功建立了解剖结构精细的L3～S1三维有限元模型及Isobar TTL和USS术后模型。Isobar TTL和USS模型应力主要分布在螺钉钉身,USS模型应力峰值大于Isobar TTL模型,主要集中在螺钉中部,但均不超过100MPa;Isobar TTL模型椎间稳定性与正常模型无明显差异,而USS模型的运动范围明显下降,在屈伸工况下最为明显;Isobar TTL模型邻段L3/L4椎间盘应力在前屈、后伸、侧曲、旋转工况下分别增加了6.2%、9.7%、3.6%、3.8%,而USS模型分别增加了8.5%、13.5%、4.3%、4.8%。结论 Isobar TTL系统能有效维持术后腰椎活动度,减少应力遮挡,理论上可以减缓邻近节段的退变。

关键词：脊柱动态内固定脊柱融合术有限元分析

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面向以太坊的高效多版本状态存储方案

小型微型计算机系统 2024年

作者：王永福李京中国科学技术大学计算机科学与技术学院

随着以太坊等区块链技术的发展，其账本状态数据库也日渐膨胀，当前以太坊状态存储所使用的Merkle Patricia Trie (MPT)存在严重的性能问题.本文深入分析了MPT导致性能瓶颈的原因，协同考虑MPT访问特征与底层存储引擎设计，针对性地提... 详细信息

随着以太坊等区块链技术的发展，其账本状态数据库也日渐膨胀，当前以太坊状态存储所使用的Merkle Patricia Trie (MPT)存在严重的性能问题.本文深入分析了MPT导致性能瓶颈的原因，协同考虑MPT访问特征与底层存储引擎设计，针对性地提出了一种高效多版本状态数据存储方案MVSLT.该方案通过写时复制技术，实现了轻量级快照与多版本存储；通过Lazy-Trie结构，优化了热点数据读写路径；利用基于创建-销毁集合的版本快照空间管理机制，实现了历史状态的高效修剪，从而应对以太坊节点在处理增长的交易量时遭遇的读写效率和存储空间的挑战.本文实现了MVSLT的原型系统，并通过与现有以太坊客户端实现相比较，验证了该方案的有效性与实用性.实验结果表明，MVSLT在交易执行性能、写入放大、以及历史状态修剪等方面均表现出明显优势.

关键词：区块链可验证数据结构默克尔帕特里夏树多版本

同均三宫不是一个“简单”的宫调学原理吗？——兼复蒲亨建关于学术研究的“学术心态”问题

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艺术探索 2024年第2期 81-89页

作者：刘永福扬州大学音乐学院

“七律”作为音律(物理性)概念，全世界通用，“三宫”则具有鲜明的民族性和地域性。黄翔鹏反复强调：“‘同均三宫’是三种音阶”。由于只认识到了“同均”(七律)，而忽略了“三宫”，蒲亨建便轻易得出“新音阶商调式、清商音阶徵调式... 详细信息

“七律”作为音律(物理性)概念，全世界通用，“三宫”则具有鲜明的民族性和地域性。黄翔鹏反复强调：“‘同均三宫’是三种音阶”。由于只认识到了“同均”(七律)，而忽略了“三宫”，蒲亨建便轻易得出“新音阶商调式、清商音阶徵调式、古音阶羽调式，三者音阶名称不同，结构实质却并无二致”的错误结论。

关键词：同均三宫基本原理蒲亨建学术心态

EDA左移融合设计范式的发展现状、趋势与挑战

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中国科学：信息科学 2024年第1期54卷 121-129页

作者：梁云卓成李永福北京大学集成电路学院北京100871 浙江大学微纳电子学院杭州310058 上海交通大学微纳电子学系上海200240

左移(shift-left)融合是电子设计自动化(electronic design automation,EDA)的一种新设计范式,旨在通过融合和并行解决传统瀑布式设计范式的问题.传统EDA流程分为多个串行设计阶段,导致设计周期长、设计冗余大.通过相邻设计阶段的融合... 详细信息

左移(shift-left)融合是电子设计自动化(electronic design automation,EDA)的一种新设计范式,旨在通过融合和并行解决传统瀑布式设计范式的问题.传统EDA流程分为多个串行设计阶段,导致设计周期长、设计冗余大.通过相邻设计阶段的融合与并行,可以有效缩短设计周期、提升设计优化效率.左移融合通常涉及在不同设计阶段之间共享数据模型,并采用新的抽象方法,可以应用到包括高层次综合、逻辑综合、布局布线、签核验证、工艺优化等EDA流程的各个阶段.此外,借助早期的数据分析与评估,可以有效应对后期可能出现的问题,从而降低开发成本.综上,鉴于左移融合对于提高EDA流程的效率和质量具有重要意义,本文将介绍左移融合的发展现状和关键科学问题,并展望未来发展路线.

关键词：电子设计自动化(EDA) 左移融合并行效率

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基于毫米波雷达的人体语音识别技术研究

基于毫米波雷达的人体语音识别技术研究

作者：耿永福北方工业大学

学位级别：硕士

近年来,随着雷达技术的快速发展,其在人体感知和识别领域的应用受到了广泛关注。语音信号作为人体的重要生命特征之一,语音的获取和识别技术已经逐渐被国内外学术界和学者不断挖掘。毫米波雷达以其独特的高分辨率、高精度、受环境影响... 详细信息

近年来,随着雷达技术的快速发展,其在人体感知和识别领域的应用受到了广泛关注。语音信号作为人体的重要生命特征之一,语音的获取和识别技术已经逐渐被国内外学术界和学者不断挖掘。毫米波雷达以其独特的高分辨率、高精度、受环境影响小和便于保护隐私等诸多优点使其在语音识别领域有广泛的发展前景。本文致力于研究24G毫米波雷达对人体语音进行识别,并提出了一种新的模型剪枝算法对卷积神经网络进行轻量化。本文主要工作如下:1.雷达信号处理算法研究:首先通过人体生理学上的研究和电磁学建模确立了毫米波雷达对人体语音识别的可行性。基于上述的理论基础确立了毫米波雷达的人体语音信号处理流程。这个过程涵盖了数据采集、信号处理以及特征提取等步骤。通过合理设计毫米波雷达的参数设置,实现了对人体语音信号的准确捕获和采集。在特征提取阶段,利用时频分析方法提取了语音信号的特征并生成了微多普勒热图,为后续的模型训练和识别奠定了基础。为了满足神经网络训练的数据需求,本文邀请了20名志愿者在室内进行语音数据的采集,对这些数据进行处理并整理成一个自建的语音集。2.模型训练:本文采用了四种常见的卷积神经网络模型对数据集进行训练并进行对比实验分析。分别是Alex Net、VGG、Res Net以及Rep VGG神经网络。根据对比实验数据进行了分析和总结。通过比较四种模型在各项指标上的表现,分析了它们在语音识别任务中的优势和劣势,为后续的模型选择和优化提供了参考和指导。这些分析结果对于进一步提高语音识别系统的性能和效果具有重要意义,为实现更准确、更可靠的语音识别技术提供了理论基础和实践指导。3.优化模型:本文提出了一种新的模型剪枝算法,旨在对卷积神经网络进行轻量化。具体而言,该算法针对Rep VGG神经网络,采用最大相关度模型剪枝方法。与传统的根据L1范数大小排序并剔除最小范数的卷积核算法不同,本文提出了一种基于最大范数相关度的方法,即剔除相关度最高的卷积核。这一方法的核心思想是保留对其它相关度低的卷积核的特征识别力,并有效降低计算负载。通过该算法,可以实现对Rep VGG神经网络的剪枝,从而减少网络参数数量,提高模型的计算效率。本文提出的最大相关度模型剪枝算法能够更好地保留模型的特征提取能力,避免因剪枝而导致信息损失。经实验结果表明,本文所提出的最大相关度模型剪枝算法可以降低网络模型的参数量和计算量,而网络模型识别的准确率仅略有下降。

关键词：毫米波雷达人体语音识别卷积神经网络模型剪枝

解析北京郊区一次典型臭氧污染的物理化学过程

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大气科学 2024年第1期48卷 391-404页

作者：贾龙于姗杉徐永福中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院大气化学与环境科学系北京100049

臭氧污染是我国当前面临的重要大气环境问题,其不仅取决于大气化学反应过程,而且会受大气物理过程和各气象要素的影响,因此需要从化学和物理两个方向来研究近地面臭氧污染问题。本研究结合外场观测和欧拉光化学模式,解析了2022年秋季北... 详细信息

臭氧污染是我国当前面临的重要大气环境问题,其不仅取决于大气化学反应过程,而且会受大气物理过程和各气象要素的影响,因此需要从化学和物理两个方向来研究近地面臭氧污染问题。本研究结合外场观测和欧拉光化学模式,解析了2022年秋季北京怀柔城区的一次光化学污染周期内的物理和化学过程。给出了温度、湿度和风速等气象因子,以及臭氧及其前体物挥发性有机物(VOCs)和氮氧化物(NO_(x),x=1、2)在此期间的日变化特征。通过源解析得到VOCs主要来源为交通排放(46%)、植物源(25%)、溶剂挥发(23%)和燃烧源(9%)。通过欧拉光化学模式确定了区域传输和本地VOCs对臭氧的贡献,结果显示强北风天气条件下,怀柔区臭氧以外来水平输送为主(贡献超过70%);当以弱的南风或东南风为主时,天气处于稳定状态,臭氧主要来自VOCs和NO_(x)的二次转化。根据VOCs的臭氧潜势,在所有VOCs中对臭氧贡献最大的物质为烯烃,其贡献为67%,其次为芳香烃(16%)。通过敏感度分析,发现臭氧生成对物理因子中的光强、温度和边界层高度最敏感;在臭氧前体物中,活性较强的烯烃类物质的敏感度最高,烷烃最低。最后基于本地VOCs特征的EKMA曲线,提出了控制臭氧污染的减排策略。

关键词：臭氧挥发性有机物源解析敏感性分析怀柔

“均场内核”之谬说——评童忠良的《商核论》

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南京艺术学院学报（音乐与表演版） 2024年第2期 6-12,101页

作者：刘永福扬州大学音乐学院江苏扬州225009

童忠良的《商核论》看似内容丰富、理据充分,其实质只是对一种偶合现象的数理推论。中西音阶结构的“极为相似”是五度相生的结果,而不是因为有了“商核”才有了五度双环和两极对称,这是基本的逻辑前提。“商”作为一个虚设概念,只有在... 详细信息

童忠良的《商核论》看似内容丰富、理据充分,其实质只是对一种偶合现象的数理推论。中西音阶结构的“极为相似”是五度相生的结果,而不是因为有了“商核”才有了五度双环和两极对称,这是基本的逻辑前提。“商”作为一个虚设概念,只有在具体的调式音阶中才有实际意义,如商声、商调等。“以商音为中心轴”早已由作曲理论家们提出,并在创作实践中得到普遍应用。中国古代十二律的生律起点为黄钟,而非毫无实际音高意义的“商”。无论是“之调型”“为调型”五声调式音阶,抑或是古琴五调、民间的借字手法,各自所具有的律声系统、结构原理以及表现形态,均与“商核”无关。所谓“均场内核”的“商核论”并不成立。

关键词：商核五度双环三度围绕变音体系两极对称

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阅读造就学术大师——王国维个人阅读史述略

图书馆 2024年

作者：蒋永福江楠黑龙江大学信息资源管理研究中心

王国维是著名的学术大师。他的学术声望令人仰慕，他的生命结局令人叹惋。王国维的一生是阅读的一生，他是一个以读书为志业、以学问为生命的人。王国维终生恪守“阅读以求真理”的阅读旨趣，他终生“跟着书走”，以书为生命伴侣。王国... 详细信息

王国维是著名的学术大师。他的学术声望令人仰慕，他的生命结局令人叹惋。王国维的一生是阅读的一生，他是一个以读书为志业、以学问为生命的人。王国维终生恪守“阅读以求真理”的阅读旨趣，他终生“跟着书走”，以书为生命伴侣。王国维的学问行程，大体表现为“读书→思考→成果”这样的程式逻辑。勤读与精思并重，由此获得自得性的独特论断，这是王国维阅读史的优异之处。王国维的阅读史，对于今人铸就自己的阅读人生具有独特的启发意义。

关键词：学术大师个人阅读史王国维