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一种新型手性负泊松比结构的减振性能

复合材料学报 2024年第1期41卷 477-484页

作者：刘旭畅李爽杨金水哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学青岛创新发展基地青岛266000

负泊松比结构作为一种典型的超材料结构,凭借其独特的变形机制与吸能特性,在航空航天、汽车交通等领域被广泛应用,但关于其减振特性的研究相对较少,研发同时具有高承载和优异缓冲吸能、阻尼减振等性能的多功能负泊松比结构的研究则更稀... 详细信息

负泊松比结构作为一种典型的超材料结构,凭借其独特的变形机制与吸能特性,在航空航天、汽车交通等领域被广泛应用,但关于其减振特性的研究相对较少,研发同时具有高承载和优异缓冲吸能、阻尼减振等性能的多功能负泊松比结构的研究则更稀缺。受星形及内凹形负泊松比结构启发,提出了一种新型手性负泊松比结构,设计并使用3D打印技术制备了4种不同几何参数的构型。在前期的研究中,已发现该新型结构表现出优异的静力学性能及能量吸收特性。基于此,本文通过实验与数值模拟相结合的方式表征新型结构的减振性能,并与传统非手性负泊松比结构进行了对比。研究结果表明:该新型手性负泊松比结构负泊松比效应越强,减振性能越优。相关结果与规律可为新型手性负泊松比减振结构的设计提供理论指导。

关键词：负泊松比手性结构减振结构超材料 3D打印星形内凹形

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欠采样下的多频带通信信号高精度载频估计

电子与信息学报 2024年第3期46卷 906-913页

作者：黄翔东宋金水李燕平天津大学天津300072

为根本解决当前主流的基于调制宽带转化器(MWC)的欠采样频率估计方法存在的3个问题,即采样通道数目多、载频估计精度低、信源频带分布稀疏度条件高,该文提出基于互素谱相位差校正的通信信号载频估计方法。通过将两路互素欠采样取代多路... 详细信息

为根本解决当前主流的基于调制宽带转化器(MWC)的欠采样频率估计方法存在的3个问题,即采样通道数目多、载频估计精度低、信源频带分布稀疏度条件高,该文提出基于互素谱相位差校正的通信信号载频估计方法。通过将两路互素欠采样取代多路调制宽带转化器欠采样,克服了其耗费欠采样通道数目多的缺陷;基于此,既推导出全景谱谱峰位置与两路互素输出IDFT支路序号对的映射关系,又推导出相邻快拍下该序号对的IDFT相位差与载频值的解析关系,从而克服了主流方法的载频估计精度低的缺陷;通过将最小尺寸全相位滤波器对半分解方法融入原型滤波器设计,构造出两路并行互素谱分析器,还彻底克服了对信源频带分布稀疏度条件高的依赖。仿真表明,相比于主流方法,该文方法仅需耗费不足其1/2的样本数量,载频估计的相对误差降至其1/20以下。

关键词：载频估计互素欠采样调制宽带转换器相位差频率校正多频带通信信号

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一种小尺寸轫致辐射转换靶设计

强激光与粒子束 2024年第3期36卷 112-116页

作者：荆晓兵石金水中国工程物理研究院流体物理研究所脉冲功率科学与技术重点实验室四川绵阳621900

以减小直线感应加速器X射线光源横向尺寸为目标,开展轫致辐射转换靶的设计。对聚焦打靶过程中电子束运动轨迹进行分析,指出同一个电子束轨迹分布,既可以描述为电子束在某纵向位置处具有一定的横向展宽,也可以描述为电子束保持较小横向... 详细信息

以减小直线感应加速器X射线光源横向尺寸为目标,开展轫致辐射转换靶的设计。对聚焦打靶过程中电子束运动轨迹进行分析,指出同一个电子束轨迹分布,既可以描述为电子束在某纵向位置处具有一定的横向展宽,也可以描述为电子束保持较小横向尺寸时的轴向分布展宽,由此提出在束腰附近放置多个小靶片实现聚焦电子束有效阻挡的小尺寸多层靶概念设计。采用EGS4程序对X射线产额进行计算,发现靶厚度在一定范围内改变时X射线产额变化较小,基于这一规律完成了小尺寸多层靶的结构设计。进一步考察了一个设计应用实例,当聚焦电子束最小包络直径3 mm、会聚角100 mrad时,对比大尺寸靶,采用小尺寸多层靶可以获得等效直径减小约50%、产额减小约10%的X射线光源。该设计方法有望在相同的电子束品质和聚焦条件下,获得横向尺寸小于电子束最小束包络直径的X射线光源,具有一定的应用价值。

关键词：直线感应电子加速器 X射线光源强流电子束聚焦轫致辐射转换靶

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政府治理创新促进国家认同的逻辑理路研究

河海大学学报（哲学社会科学版） 2024年第5期26卷 21-30页

作者：王金水孟源中共江苏省委党校江苏党的建设理论与实践创新研究院江苏南京210009

当前,世界百年未有之大变局加速演进,政府治理创新成为各国推动社会进步和国家发展的重要驱动力。政府治理创新与国家认同之间双向耦合驱动,两者相辅相成,共同推进国家的发展进步。分析政府治理创新与国家认同二者之间的逻辑理路可以发... 详细信息

当前,世界百年未有之大变局加速演进,政府治理创新成为各国推动社会进步和国家发展的重要驱动力。政府治理创新与国家认同之间双向耦合驱动,两者相辅相成,共同推进国家的发展进步。分析政府治理创新与国家认同二者之间的逻辑理路可以发现,我国政府治理创新面临着信息透明度、文化多样性、经济发展不均、数字技术变革等多重治理挑战。党的二十届三中全会进一步明确继续完善和发展中国特色社会主义制度,推进国家治理体系和治理能力现代化的方向。政府治理现代化是国家治理体系和治理能力现代化的重要内容,而政府治理创新是衡量其成效的重要维度,新时代的政府治理创新驱动机制多元,涵盖政策和法规激励驱动、经济和财务激励驱动、文化和教育推广驱动等方面,这些机制的相互作用,构成了促进国家认同的动力系统,有助于国家认同的建设与巩固。通过整合这些创新机制,政府不仅可以有效应对当下的治理挑战,还能为国家的可持续发展奠定坚实基础。政府治理创新与国家认同之间的互动关系,既反映了我国在应对内外挑战时的战略思考,也为推动国家治理现代化提供了重要路径,通过不断探索与实践,深化治理创新,将为实现更高水平的国家认同和社会和谐奠定基础。

关键词：政府治理创新国家认同逻辑理路驱动机制

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基于机器学习的磁流变弹性体磁致储能模量的快速准确表征

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物理学报 2024年第16期73卷 152-161页

作者：任航赵丹董立强刘少刚杨金水哈尔滨工程大学机电工程学院哈尔滨150000 哈尔滨工程大学青岛创新发展基地青岛266000

磁流变弹性体在振动控制领域展现出巨大的潜力,但其磁致力学性能的测量过程往往需投入较高的人工与时间成本.本研究旨在利用机器学习方法在小样本试验数据驱动下实现磁流变弹性体磁致力学性能的快速准确预测.基于加装可控磁场的剪切流... 详细信息

磁流变弹性体在振动控制领域展现出巨大的潜力,但其磁致力学性能的测量过程往往需投入较高的人工与时间成本.本研究旨在利用机器学习方法在小样本试验数据驱动下实现磁流变弹性体磁致力学性能的快速准确预测.基于加装可控磁场的剪切流变仪测试了磁流变弹性体(9种配比,4种加载频率)的磁致储能模量.每种样品取5个测试点作为训练集并搭建支持向量回归机器学习模型,从而表征磁流变弹性体的磁致储能模量.结果表明,相较于典型的理论模型,SVR模型仅使用5个样本点即可更准确表征磁流变弹性体磁致储能模量,相关系数高达0.998.另外,SVR模型训练时间仅为0.02 s,可显著加速磁流变弹性体表征的进程.更重要的是,SVR模型具有良好的泛化性,对于不同硅油配比和不同加载频率的磁流变弹性体预测结果的相关系数仍可达0.998以上.因此,机器学习模型可实现磁流变弹性体磁致储能模量的快速准确表征,为新型磁流变材料的研发提供参考.

关键词：磁流变弹性体支持向量回归磁致储能模量

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石墨烯远红外热疗改善高脂饮食小鼠代谢紊乱与焦虑行为及机制研究

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石墨烯远红外热疗改善高脂饮食小鼠代谢紊乱与焦虑行为及机制研究

作者：张金水安徽理工大学

学位级别：硕士

不同控制策略下直驱风电机组的机网耦合特性及稳定性分析

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电力系统自动化 2024年第4期48卷 150-159页

作者：饶仪明吕敬戴金水王晗蔡旭电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市200240

直驱风电机组与弱交流电网或柔性直流输电系统间相互作用易导致宽频振荡问题。现有研究普遍认为,直驱风电机组与交/直流电网间的交互特性主要取决于其网侧变流器,故通常忽略直驱风电机组的机侧系统动态。已有文献讨论传统矢量控制下机... 详细信息

直驱风电机组与弱交流电网或柔性直流输电系统间相互作用易导致宽频振荡问题。现有研究普遍认为,直驱风电机组与交/直流电网间的交互特性主要取决于其网侧变流器,故通常忽略直驱风电机组的机侧系统动态。已有文献讨论传统矢量控制下机侧系统对直驱风电机组并网特性的影响,但针对不同控制策略下直驱风电机组的机网耦合特性尚缺少相关研究。文中针对4种典型控制策略下直驱风电机组的机网耦合特性进行比较研究。首先,推导并验证了直驱风电机组在不同控制策略下的详细阻抗模型;然后,基于机网耦合度指标对直驱风电机组的机网耦合特性进行对比分析,得出不同控制策略下机侧系统动态对直驱风电机组交流侧阻抗特性及并网稳定性的影响;最后,通过直驱风电机组并弱交流电网分析案例验证了理论分析的正确性。

关键词：直驱风电机组机网耦合矢量控制虚拟同步机惯性自同步控制阻抗稳定性

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碳纤维圆管增强超弹多孔结构振动特性研究

振动与冲击 2024年第11期43卷 111-117页

作者：樊永乐杨金水李爽刘彦佐哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学青岛创新发展基地山东青岛266000

随着船舶工业技术的快速发展,对动力系统隔振装置提出了更加苛刻的要求,现有的橡胶阻尼材料虽然具备良好的减振效果,但仍然存在着质量大、力学承载性能和吸能性能不足等问题,针对上述背景,将橡胶阻尼材料与力学性能优异的碳纤维圆管相... 详细信息

随着船舶工业技术的快速发展,对动力系统隔振装置提出了更加苛刻的要求,现有的橡胶阻尼材料虽然具备良好的减振效果,但仍然存在着质量大、力学承载性能和吸能性能不足等问题,针对上述背景,将橡胶阻尼材料与力学性能优异的碳纤维圆管相结合设计出了一种兼具轻质、抗冲、隔振的碳纤维圆管增强超弹多孔结构,并在前期的研究中已验证了该结构具有优异的抗冲吸能表现。在此基础上,通过试验结合数值表征的方法研究了该结构的振动行为和减振性能,揭示碳纤维圆管对结构固有振动特性和减振性能的影响规律。结果发现,相比无增强结构,填充碳纤维圆管的超弹多孔结构可在增强结构整体刚度的同时实现减振性能的显著提升;试验结果验证了所建立结构数值模型的可靠性,对比不同增强结构的仿真与试验发现随着碳纤维圆管厚度的增加,结构固有频率呈现先增大后减小的趋势;研究结果可为设计新型轻质高刚度高阻尼结构提供参考。

关键词：多孔结构碳纤维圆管聚氨酯振动阻尼

地幔对流构造模式及其对地球表面构造演化的启示:三维数值模拟研究

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中国科学:地球科学 2024年

作者：相松黄金水吴秉乘中国科学技术大学地球和空间科学学院中国科学院比较行星学卓越中心

本文利用三维球壳区域的地幔对流数值模型,计算分析得到五类地幔对流构造模式,即非板块活动层盖对流模式、类板块活动层盖对流模式、幕式类板块活动层盖对流模式、幕式停滞层盖对流模式以及停滞层盖对流模式;给出了五类构造对流模式的... 详细信息

本文利用三维球壳区域的地幔对流数值模型,计算分析得到五类地幔对流构造模式,即非板块活动层盖对流模式、类板块活动层盖对流模式、幕式类板块活动层盖对流模式、幕式停滞层盖对流模式以及停滞层盖对流模式;给出了五类构造对流模式的典型特征,以及依据板块度、移动度及其均方差的数值分类标准.结果显示,岩石圈的屈服应力对地幔对流处于何种构造模式具有重要影响,随着屈服应力从小到大逐渐增加,地幔对流依次经历前述五类构造模式;瑞利数增大,产生类板块活动层盖对流的屈服应力范围越小,不同构造对流模式间的无量纲转换应力增加.非板块活动层盖对流模式和类板块活动层盖对流模式间的量纲化转换应力有随瑞利数增加而增加的趋势,其他不同构造对流模式间的量纲化转换应力随瑞利数增加而减小;不同构造对流模式间的转换应力总体上与内生热率成反比,转换应力随内生热率增加而减小.构造对流模式转换应力的拟合分析显示,当今地球处于板块构造运动,要求数值模型的岩石圈的屈服应力介于150～250MPa,这与实验岩石学得到的蛇纹岩化地幔岩的强度值接近;如果太古代地幔温度比现在高300℃,那时的地球处于幕式停滞层盖对流模式.地球表面构造运动演化与岩石圈强度以及热演化过程密切相关,在岩石圈强度只有150MPa时,早期地幔快速冷却模型的板块构造开始时间可早于3.8Ga;晚期地幔快速冷却模型,板块构造模式开始时间约在1.5Ga.但在岩石圈强度有200MPa时,晚期地幔快速冷却模型对应板块构造模式开始时间晚至0.95Ga.早期地幔快速冷却模型的板块构造开始时间约在2Ga.早期地球处于幕式停滞层盖对流模式意味着那时仍可能存在俯冲.后期幕式类板块活动层盖对流模式的存在则说明在板块构造运动期间可能也存在间歇的表面构造运动停滞阶段,这或为地球1.0Ga前后的构造活动平静期提供一种解释;同时也表明,一段地质时期的构造不活跃不是板块构造运动没有开始的指标.

关键词：地幔对流构造模式类板块活动层盖对流模式幕式类板块活动层盖对流模式幕式停滞层盖对流模式板块构造运动和地球构造演化