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基于试验-实测数据融合驱动模型的龙卷风风场预测

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工程力学 2024年

作者：胡传新管文松聂豪赵林武汉科技大学城市建设学院武汉科技大学城市更新湖北省工程研究中心中建四局第六建设有限公司同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室

作为破坏力最大的自然灾害之一，龙卷风发生时往往会造成较大的人员伤亡及经济损失。受限于龙卷风危险性及发生发展时空随机性，现场实测数据过于稀缺且风场数据不完整。鉴于此，本文利用武汉科技大学最新研制的龙卷风模拟器生成缩尺类... 详细信息

作为破坏力最大的自然灾害之一，龙卷风发生时往往会造成较大的人员伤亡及经济损失。受限于龙卷风危险性及发生发展时空随机性，现场实测数据过于稀缺且风场数据不完整。鉴于此，本文利用武汉科技大学最新研制的龙卷风模拟器生成缩尺类龙卷风，研究了其三维风速及气压降空间分布特征。基于风洞试验及现有实测风场数据，提出一种基于神经网络的实测-试验数据融合模型，并对模型进行了验证。在此基础上，对不同涡流比下龙卷风场三维速度及气压降进行预测，研究了其空间分布。主要结论如下：武汉科技大学龙卷风模拟器中模拟得到的龙卷风涡旋其三维风速分布符合真实龙卷风分布，涡核半径附近气流处于螺旋上升状态与真实龙卷风相似。基于实测-试验数据融合驱动模型预测的龙卷风三维风场及气压降平均相对误差保持在8％以下，具有较高精度，可以用于近地面及高涡流比风场重构。融合模型预测结果表明龙卷风最大切向风速、轴向风速以及气压降幅值主要集中在近地面区域。其中，最大切向风速和轴向风速主要集中在涡核半径附近，气压降幅值通常在涡核中心处达到最大。重构的高涡流比(Sr=1)风场相较于低涡流比(Sr=0.17)风场，三维风速及气压降幅值在涡核半径区域明显增加，龙卷风核心区域增大覆盖区域更广。该融合模型可实现不同涡流比下龙卷风风场的完整重构，为进一步研究土木工程结构的龙卷风作用效应奠定了基础。

关键词：龙卷风数据融合神经网络风洞试验风场重构

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我国涉老年人保健品诈骗治理研究

我国涉老年人保健品诈骗治理研究

作者：聂子豪中国人民公安大学

学位级别：硕士

考虑能量恢复的电解铝负荷一次调频自适应控制

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电力系统自动化 2024年第17期48卷 37-45页

作者：聂世豪黄润陈磊闵勇游广增吴琛清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 云南电网有限责任公司云南省昆明市650000

大规模新能源接入使得传统调频资源无法满足新型电力系统的调频需求。电解铝作为典型的高载能负荷,其大容量、易调节的负荷特性使其具备极大的调节潜力。文中针对电解铝自身的控制特性,提出一种参数随频率变化的自适应控制策略,通过控... 详细信息

大规模新能源接入使得传统调频资源无法满足新型电力系统的调频需求。电解铝作为典型的高载能负荷,其大容量、易调节的负荷特性使其具备极大的调节潜力。文中针对电解铝自身的控制特性,提出一种参数随频率变化的自适应控制策略,通过控制饱和电抗器使电解铝参与一次调频。该策略使得电解铝响应速度较快的同时保持了平稳的出力曲线,并加快了频率的恢复。为保证多次电解铝调频对生产效率、产量的影响较少,文中建立了电解铝参与调频对工艺流程影响的量化模型,并在此基础上提出电解铝参与调频后的能量恢复策略。在保证频率恢复不受较大影响的前提下,尽快使得电解铝回到初始工作状态。最后,通过算例验证了控制策略以及恢复策略的有效性与普适性。

关键词：电解铝高载能负荷一次调频自适应控制能量恢复

面向天文干涉系统的三维离散式集成光子合束器设计及成像算法研究

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面向天文干涉系统的三维离散式集成光子合束器设计及成像算法研究

作者：张少豪南昌大学

学位级别：硕士

集成光子合束器是现代长基线光干涉系统的核心部件,通过光子合束器可获得并测量各基线的干涉条纹信息用于重构目标天体。集成光子合束器广泛应用于多个国际著名长基线光干涉项目。三维离散式集成光子合束器相较于其他类型光子合束器更... 详细信息

集成光子合束器是现代长基线光干涉系统的核心部件,通过光子合束器可获得并测量各基线的干涉条纹信息用于重构目标天体。集成光子合束器广泛应用于多个国际著名长基线光干涉项目。三维离散式集成光子合束器相较于其他类型光子合束器更具优势,如三维离散式集成光子合束器有无波导交叉干扰、波长易拓展至2.4μm以上、无波导弯曲损耗、低传输损耗等优点,因此在天文、成像等领域应用前景广阔。目前我国集成光子合束器的研究还处于从无到有的阶段,针对集成光子合束器的研究主要集中于利用集成光子合束器完成干涉条纹跟踪等领域,针对集成光子合束器本身的设计和制备还未展开,因此集成光子合束器的结构还有很大的设计及优化空间。本文通过MATLAB软件及RSOFT仿真软件,对三维离散式集成光子合束器进行了建模仿真,探究了各结构参数对干涉的影响;并基于神经网络模型对结构参数进行了优化;最后搭建了飞秒激光加工系统对DBC(三维离散式集成光子合束器)进行了制备尝试,拟对制备样品进行性能表征测试,用以验证实验可行性。主要研究成果如下:(1)通过使用RSOFT仿真软件对两种不同结构的DBC进行建模仿真,并根据仿真计算的耦合干涉图样与理论耦合方程计算的图样进行比较,发现锯齿形排列的三维几何结构的光子合束器干涉耦合效果更佳。(2)基于TENSORFLOW搭建了神经网络模型的方法进行相位重建,依据神经网络模型对不同结构参数下DBC进行了相位重建,根据相位重建结果对比分析确定了对DBC结构的几个重要影响参数。其中重点分析了入射波导的间距、阵列波导芯层与包层折射率差值、波导的耦合区长度以及阵列波导半径的大小对相位重建的影响。对不同几何参数下的DBC的相位重建结果进行了分析比较,得到了较为理想的DBC结构几何参数。(3)搭建飞秒激光加工系统,利用LABVIEW软件对飞秒激光加工平台进行运动控制,对DBC几何结构进行制备加工。

关键词： DBC 波导 RSOFT 干涉耦合相位重建

集中还是分离——车电运营策略对竞争对手电池供应商选择的影响研究

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中国管理科学 2024年

作者：邹宗保陈力豪梁强周少锐汕头大学商学院汕头大学粤台企业合作研究院中山大学智能工程学院

动力电池是新能源汽车最核心、价值最高的关键部件，动力电池采购渠道的选择是新能源汽车企业的重要战略。本文基于博弈理论，以新能源汽车行业为研究对象，深刻分析了双寡头竞争环境下，具备动力电池生产能力的制造商电池生产业务和整... 详细信息

动力电池是新能源汽车最核心、价值最高的关键部件，动力电池采购渠道的选择是新能源汽车企业的重要战略。本文基于博弈理论，以新能源汽车行业为研究对象，深刻分析了双寡头竞争环境下，具备动力电池生产能力的制造商电池生产业务和整车组装业务的不同运营策略（以下简称为车电运营策略）对竞争对手选择电池供应商的影响。研究结果表明，当具备动力电池生产能力的企业采取车电集中运营管理时，不具备动力电池生产能力的新能源汽车企业倾向从独立电池供应商采购动力电池；而当具备动力电池生产能力的企业采取车电分离运营管理时，不具备动力电池生产能力的新能源汽车企业倾向从具备电池生产能力的汽车制造商处采购动力电池。研究结果也表明，当不具备动力电池生产能力的新能源汽车向独立供应商采购动力电池时，具备电池生产能力的汽车制造商车电分离运营策略相对集中运营策略的优势随产品替代性的增加呈现出先增后减的变化趋势；而当不具备动力电池生产能力的新能源汽车制造商向竞争对手采购动力电池时，具备电池生产能力的汽车制造商车电分离运营策略相对集中运营策略的优势随产品替代性的增加呈现出逐渐增加的趋势。

关键词：新能源汽车动力电池采购策略产品替代性

含预制钻孔煤体承载破坏应变场与声发射响应真三轴试验

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中国矿业大学学报 2024年第3期53卷 497-508页

作者：马衍坤李笑笑翟少彬黄勤豪安徽理工大学煤矿深井开采灾害防治技术科技研发平台安徽淮南232001 安徽理工大学矿山安全高效开采安徽省高校工程技术研究中心安徽淮南232001

利用具有可视窗口的煤岩真三轴试验系统,开展了含不同孔径预制钻孔的煤体真三轴承载破坏试验,借助数字图像相关(DIC)和声发射(AE)分析方法,研究了煤体承载破坏过程的应变场与声发射响应规律.结果表明:含预制钻孔煤体呈现出拱形破坏裂纹... 详细信息

利用具有可视窗口的煤岩真三轴试验系统,开展了含不同孔径预制钻孔的煤体真三轴承载破坏试验,借助数字图像相关(DIC)和声发射(AE)分析方法,研究了煤体承载破坏过程的应变场与声发射响应规律.结果表明:含预制钻孔煤体呈现出拱形破坏裂纹,拱形裂纹区面积、声发射峰值能量及宏观裂纹数量均与孔径呈正相关.煤体承载破坏过程中,孔周煤体逐渐出现应变集中,孔壁发生掉渣、破裂现象,声发射信号开始活跃;随着应变集中程度的加剧,孔壁煤体剥落现象逐渐严重,使孔壁两侧对称出现“V”形破坏区,而“V”形破坏区底部则出现了沿最大主应力方向扩展和延伸的竖向裂纹;当孔周煤体应变集中区域逐步发展为蝴蝶形态时,钻孔上方煤体开始向钻孔空间移动,竖向裂纹则沿最大主应力方向快速扩展并向水平方向偏转,声发射信号急剧增加并达到能量峰值;竖向与水平方向裂纹交汇形成拱形裂纹,而拱形裂纹所包裹的煤体则被分割为独立块体,随后声发射信号明显减弱.

关键词：钻孔卸压真三轴试验可视窗口 DIC分析 AE分析

急性肺损伤发病机制相关信号通路及其药物干预的研究进展

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中国胸心血管外科临床杂志 2024年第9期31卷 1356-1362页

作者：杨思豪聂洪鑫孟辉遵义医科大学第五附属(珠海)医院心胸外科广东珠海519100 大连医科大学第二附属医院急诊科辽宁大连116023

肺内外各种因素会导致低氧血症性呼吸功能不全,甚至发展为急性呼吸窘迫综合征的急性肺损伤(acute lung injury,ALI)。其发病率和死亡率均较高,发病机制的信号通路繁杂且治疗手段有限。目前已有大量研究报道了核转录因子κB(NF-κB)、磷... 详细信息

肺内外各种因素会导致低氧血症性呼吸功能不全,甚至发展为急性呼吸窘迫综合征的急性肺损伤(acute lung injury,ALI)。其发病率和死亡率均较高,发病机制的信号通路繁杂且治疗手段有限。目前已有大量研究报道了核转录因子κB(NF-κB)、磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)、有丝分裂原激活蛋白激酶(MAPK)、腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、血管内皮生长因子(VEGF)、Janus激酶/信号传导及转录激活蛋白(JAK/STAT)信号通路均与ALI炎症反应有关,其单独或协同参与调节ALI的炎症反应过程。本文就ALI发病机制的信号通路及其药物干预的研究进展进行综述,旨在为尽早干预肺损伤、优化供体库使心脏死亡器官捐献供体比例增加以及提供优质的供体保护条件等方面的研究提供参考。

关键词：急性肺损伤信号通路炎症反应氧化应激综述

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美国科技体制沿革及其驱动因素

和平与发展 2024年第3期 31-54,201,202页

作者：聂正楠张展豪陈琪清华大学国际关系学系清华大学战略与安全研究中心清华大学中美关系研究中心

二战以来,美国科技体制大致经历了三个时期的历史沿革,分别呈现出“战争威胁呼唤科技发展”“全球化驱动技术预见和创新”“大国竞争促使‘全政府’‘全社会’动员”的基本特征。科技体制变革的背后反映了不同时期美国为适应外部环境所... 详细信息

二战以来,美国科技体制大致经历了三个时期的历史沿革,分别呈现出“战争威胁呼唤科技发展”“全球化驱动技术预见和创新”“大国竞争促使‘全政府’‘全社会’动员”的基本特征。科技体制变革的背后反映了不同时期美国为适应外部环境所形成的竞争性行为逻辑,集中体现为权力竞争与安全竞争两个方面,即维持优势主导地位与克服威胁挑战是科技体制变革的核心目标,而美国决策精英对外部环境的认知是影响美国科技体制变迁行动逻辑的根本原因。美国科技体制沿革背后的竞争逻辑投射到对华竞争战略上,就是对华实施科技遏制与围堵。同时,美国科技体制的演进也可为中国科技体制改革提供一定经验参考。

关键词：美国科技体制大国竞争关键技术小院高墙

考虑复杂地形的越野环境无人车辆路径规划研究

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机械工程学报 2024年第10期60卷 261-272页

作者：聂士达刘辉廖志昊谢雨佳项昌乐韩立金林思豪北京理工大学机械与车辆学院北京100081

无人驾驶车辆在越野环境中行驶时,往往面临着复杂的地形和多变的路面。为进行可靠且高效的路径规划,保证车辆安全机动行驶,提出一种考虑复杂地形的越野环境无人车辆路径规划方法。该方法包括全局路径规划与轨迹规划,针对全局路径规划,... 详细信息

无人驾驶车辆在越野环境中行驶时,往往面临着复杂的地形和多变的路面。为进行可靠且高效的路径规划,保证车辆安全机动行驶,提出一种考虑复杂地形的越野环境无人车辆路径规划方法。该方法包括全局路径规划与轨迹规划,针对全局路径规划,提出一种基于崎岖地形人工势场的改进Theta^(*)算法,该算法综合考虑坡度、地面类型、地面高程等因素,使车辆尽量远离崎岖地形,通过减少途经路径的坡度和起伏地形,来提高车辆在越野环境中的通行效率、稳定性及安全性。针对局部轨迹规划,提出面向多变行驶场景的自适应概率路线图算法(Adaptive probabilistic roadmap method,APRM),通过设计不同的采样策略来适应车辆在越野环境中行驶场景以及障碍物的变化,从而提高复杂越野环境局部轨迹规划算法构建路径网络图的效率。通过试验验证,改进Theta^(*)算法输出的全局路径平均坡度减少35.63%,地表起伏程度降低33.56%,APRM算法在非结构化道路与开阔场景下进行局部轨迹规划所用时间分别减少79.68%和54.74%。

关键词：轮式车辆越野环境自动驾驶全局路径规划局部轨迹规划