检索结果-南通市图书馆

水下复合材料夹芯层结构十字舵声散射特性计算与分析

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应用声学 2024年

作者：许苏陈彭子龙周富霖王重凯郭有松唐宇航江苏科技大学能源与动力学院上海交通大学海洋智能装备与系统教育部重点实验室常州工邦振控科技有限公司中国人民解放军92578部队

探讨复合材料夹芯层结构十字舵声散射特性的影响规律，采用传递矩阵法与曲面板块元相结合的方法预报其声散射和目标强度。以复合材料夹芯层球壳为算例，将上述预报方法计算得到的目标强度结果与有限元结果进行对比，得到验证、确认。在... 详细信息

探讨复合材料夹芯层结构十字舵声散射特性的影响规律，采用传递矩阵法与曲面板块元相结合的方法预报其声散射和目标强度。以复合材料夹芯层球壳为算例，将上述预报方法计算得到的目标强度结果与有限元结果进行对比，得到验证、确认。在此基础上，建立了水下复合材料夹芯层十字舵声散射快速预报模型，计算、分析了多层复合材料泊松比取值精度以及芯层弹性模量、密度和各层铺层角度等对夹芯层结构十字舵的声散射特性的影响。结果表明：传递矩阵法与曲面板块元法相结合，较快速预报了水下复合材料夹芯层壳体结构的声散射和目标强度；在水下使用复合材料夹芯层结构代替传统钢质结构，具有良好的声学调控效果；较确切地预报多层复合材料结构声散射和目标强度，泊松比应取小数点后三位以上。上述方法及计算结果，供预报、分析水下复合材料多层壳体结构声散射和目标强度参考。

关键词：复合材料夹芯层结构十字舵传递矩阵法曲面板块元声散射特性目标强度

颗粒间碰撞对槽道湍流中颗粒聚集效应的影响研究

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力学学报 2024年第2期56卷 365-376页

作者：崔元凯张欢兰州大学湍流−颗粒研究中心兰州730000 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州730000 兰州大学土木工程与力学学院兰州730000

颗粒两相湍流广泛存在于自然现象和工业流动中,与人们的生活和生产活动息息相关.通常情况下,当颗粒的体积分数小于O(10^(-4))时,颗粒间的碰撞效应被忽略.一些研究发现,在颗粒两相壁湍流中,即使在低体积分数情况下,由于湍泳和倾向性聚集... 详细信息

颗粒两相湍流广泛存在于自然现象和工业流动中,与人们的生活和生产活动息息相关.通常情况下,当颗粒的体积分数小于O(10^(-4))时,颗粒间的碰撞效应被忽略.一些研究发现,在颗粒两相壁湍流中,即使在低体积分数情况下,由于湍泳和倾向性聚集会导致颗粒局部浓度较高,颗粒间的碰撞频繁发生.然而,已有结果大多针对均匀各向同性湍流或采用大涡模拟的研究手段,尚缺少关于颗粒两相槽道湍流的直接数值模拟研究,颗粒间碰撞对颗粒聚集程度和形态影响的定量规律仍不清楚.文章基于欧拉-拉格朗日点颗粒框架,在摩擦雷诺数为Re_(τ)=180的条件下,采用直接数值模拟探讨了有/无颗粒间碰撞时水平槽道湍流中双分散颗粒聚集模式的差异.算例的颗粒平均质量分数为Φm~O(1),因此模型中还考虑了颗粒对流场的反馈作用.研究发现,颗粒间碰撞驱使近壁颗粒向槽道中心迁移,导致颗粒平均浓度的壁法向廓线变得十分平坦,抑制了壁湍流中颗粒的湍泳现象.同时,颗粒间碰撞导致颗粒在与壁面平行的水平薄层内更加均匀地分布.特别是在黏性底层内,各向异性的颗粒条带结构完全消失.这些结果表明,颗粒间碰撞显著抑制了水平槽道湍流中颗粒的湍泳和近壁区的倾向性聚集现象.

关键词：颗粒两相湍流槽道湍流颗粒聚集颗粒间碰撞直接数值模拟

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洞桩法车站扣拱方案优化

城市轨道交通研究 2024年

作者：裴行凯杨宇杰孙箐陈委戴永兴章慧健广州地铁设计研究院股份有限公司西南交通大学土木工程学院

[目的]在洞桩法施工中,不同扣拱方案的选择对结构力学特性具有重要的影响。为确保城市地下结构的可靠性和安全性,必须严格监测地面沉降,因此有必要系统地研究各类扣拱方案对支护结构及地面变形的影响规律。[方法]以广州地铁11号线天河... 详细信息

[目的]在洞桩法施工中,不同扣拱方案的选择对结构力学特性具有重要的影响。为确保城市地下结构的可靠性和安全性,必须严格监测地面沉降,因此有必要系统地研究各类扣拱方案对支护结构及地面变形的影响规律。[方法]以广州地铁11号线天河东站工程为例,采用MIDAS/GTS软件构建三维有限元模型,深入分析不同扣拱方案下的地面沉降特征及拱部初期支护的内力分布。同时,结合现场地面沉降监测数据对数值模拟结果进行验证。[结果及结论]根据初支扣拱的研究结果可知,相较于CD(中隔墙)法,台阶法的地面沉降、拱部初支弯矩和轴力分别增加了6.80%、9.74%和14.62%,但均满足相应的安全性标准。根据二衬扣拱的研究结果可知,相较于顺序拆撑法,交替拆撑法能够显著减小地面沉降,且对拱部初支内力的影响较小。CD法初支扣拱配合交替拆撑二衬扣拱的方案具有优越性。

关键词：车站洞桩法扣拱方案

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隧道拱顶渗漏稳态渗流场的解析研究

浙江大学学报（工学版） 2024年第4期58卷 838-846页

作者：余俊李东凯中南大学土木工程学院湖南长沙410075

针对隧道运营中发生拱顶渗漏且无泥沙涌入的稳态渗流情况,结合保角变换法和分离变量法推导出隧道拱顶渗漏稳态渗流场的显式解析解.应用PLAXIS有限元软件建立数值模型,从渗流场分布、衬砌水压力两方面验证所得解的正确性,通过与现有解析... 详细信息

针对隧道运营中发生拱顶渗漏且无泥沙涌入的稳态渗流情况,结合保角变换法和分离变量法推导出隧道拱顶渗漏稳态渗流场的显式解析解.应用PLAXIS有限元软件建立数值模型,从渗流场分布、衬砌水压力两方面验证所得解的正确性,通过与现有解析解、数值解、试验结果的渗流量对比来验证所得解的准确性.进行参数分析,探究隧道埋深、渗漏宽度对衬砌水压力和渗流量的影响规律.结果表明,衬砌水压力在以渗漏位置为中心±60°范围内明显降低;随着隧道埋深的增大,衬砌最大水压力减小,渗流量先减小后增大,且渗流量最小值对应的隧道埋深随着地表水头的增大而增大;随着渗漏宽度的增大,衬砌最大水压力减小,渗流量增大,当渗漏宽度大于0.05 m时,渗漏宽度变化对水压力和渗流量的影响较小;在渗漏宽度较小时进行渗漏控制的效果明显.

关键词：隧道拱顶渗漏水保角变换分离变量法渗流场解析研究水压渗流量

基于BPNN-SHAP模型的滑坡危险性评价:以伊犁河流域为例

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沉积与特提斯地质 2024年第3期44卷 534-546页

作者：戴勇孟庆凯陈世泷李威杨立强青海大学土木水利学院青海西宁810016 山地自然灾害与工程安全全国重点实验室中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610299 成都理工大学地球物理学院四川成都610059 成都理工大学地球与行星科学学院四川成都610059 成都理工大学核技术与自动化工程学院四川成都610059

为进一步提高滑坡危险性预测模型精度、增强模型可解释性,本文以新疆伊犁河流域为研究区,选取8个影响滑坡发生的危险性因子,在反向传播神经网络(BPNN)基础上,借鉴博弈论思想,构建一种可解释BP神经网络模型(BPNNSHAP),解决神经网络滑坡... 详细信息

为进一步提高滑坡危险性预测模型精度、增强模型可解释性,本文以新疆伊犁河流域为研究区,选取8个影响滑坡发生的危险性因子,在反向传播神经网络(BPNN)基础上,借鉴博弈论思想,构建一种可解释BP神经网络模型(BPNNSHAP),解决神经网络滑坡危险性评价的“黑箱”问题。将数据集分为70%训练集和30%测试集,采用5折交叉验证提高模型稳定性,对比深度神经网络(DNN)、随机森林(RF)和逻辑回归(LR)3个模型的评价精度,并探讨BPNNSHAP预测结果的可解释性,完成区域滑坡危险性评价。研究结果表明:相较于其他模型,BPNN-SHAP模型的5个精度评价指标均为最高,分别是:准确率(A)=0.904、精准度(P)=0.911、召回率(R)=0.919、F1分数(F1_(Score))=0.915、曲线下面积(SAUC)=0.901;研究区滑坡极高、高危险区分别占比11.96%、15.53%,其中新源县和巩留县极高、高危险区占比最高,分别为51.1%、45.6%;滑坡主控因子为高程、坡度、降雨量和峰值地面加速度(PGA),定量揭示高程在1500~2000 m、坡度大于14°、年降雨量在260~310 mm、PGA大于0.23 g的区域对滑坡发生起促进作用,表明该区域滑坡可能为高程和坡度主控的降雨型、地震型滑坡。本研究方法可为滑坡危险性评价提供新的技术参考,为伊犁河流域防灾减灾韧性建设提供理论支撑。

关键词：滑坡危险性评价 BP神经网络 5折交叉验证可解释性伊犁河流域

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基于样本划分的数据驱动报童问题研究

管理工程学报 2024年第3期38卷 161-171页

作者：陈碎雷浙江工贸职业技术学院国际商贸学院浙江温州325003

大数据时代的到来为企业库存管理带来了前所未有的机遇,同时也对其相应的决策方法提出了新的挑战。高效利用实时市场数据支撑库存管理智能决策已经成为企业提升库存管理效率的关键。传统库存管理研究是基于需求预测的基础上再做库存决... 详细信息

大数据时代的到来为企业库存管理带来了前所未有的机遇,同时也对其相应的决策方法提出了新的挑战。高效利用实时市场数据支撑库存管理智能决策已经成为企业提升库存管理效率的关键。传统库存管理研究是基于需求预测的基础上再做库存决策。而近年来流行的数据驱动库存管理方法是跳过需求预测的过程,直接建立需求数据与库存决策的关系。本文研究数据驱动的经典报童问题,其随机需求分布是未知的,报童只有若干期历史的需求数据。本文基于数据样本划分提出了新的数据驱动鲁棒优化方法来解决报童的订货问题。该方法通过将需求数据样本划分成不同的区间来构造随机需求分布的模糊集,从而求解相应的鲁棒优化问题。理论证明了该方法随着样本量的增加,其解收敛于最优解。数值实验表明相对已有的鲁棒方法,新方法具有相对弱的鲁棒性,但平均性能更好,并且计算复杂度相对小很多。同时表明本文提出的样本划分鲁棒方法比SAA等数据驱动方法具有更好的平均性能和更强的鲁棒性。

关键词：库存管理数据驱动鲁棒优化报童问题

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GEO卫星机会源近岸海面高度测量性能评估

电子学报 2024年第3期52卷 719-728页

作者：王峰杨东凯地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054 北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

基于同步地球轨道(Geostationary Earth Orbit,GEO)卫星的机会源技术已被证明其在近岸海面高度测量中的应用潜力,但目前研究主要围绕可行性论证展开,极少开展全方位的测量性能评估.为此,从仿真和试验两个角度评估了信号带宽、非相干累... 详细信息

基于同步地球轨道(Geostationary Earth Orbit,GEO)卫星的机会源技术已被证明其在近岸海面高度测量中的应用潜力,但目前研究主要围绕可行性论证展开,极少开展全方位的测量性能评估.为此,从仿真和试验两个角度评估了信号带宽、非相干累加次数、信噪比及波形峰值跟踪算法对GEO卫星机会源海面测高性能的影响.评估结果表明当非相干累加次数和信噪比大于最优非相干累加次数和最优信噪比时,测高性能将不再显著提升.因此,通过选择最优非相干累加次数,以及设计合理的接收天线增益、射频增益及接收机带宽使信噪比大于最优信噪比对GEO卫星机会源海面测高至关重要.通过对比插值和拟合两种波形跟踪算法发现拟合法能提供比插值法更高的测量精度.利用北斗B3I信号和ASTRA 19.2 E卫星信号开展GEO卫星海面测高的试验评估.试验结果表明:在非相干累加次数大于10000、信噪比大于7 dB时,北斗B3I信号和ASTRA 19.2 E卫星信号可分别提供精度约为0.20 m和0.10 m的海面高度.针对GEO卫星多频或多通道传输特点,提出了基于信号频谱合成提高海面测高精度的方法.当利用中卫1号卫星10个通道信号进行合成时,插值法和拟合法的仿真测距精度分别为3.50 cm和0.69 cm.

关键词：地球同步轨道卫星机会源遥感海面高度信号带宽信噪比非相干累加

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挠性航天器姿态动力学数据驱动辨识与控制

力学学报 2024年第2期56卷 433-445页

作者：陈竑宇陈提南京航空航天大学航空学院南京210016

挠性航天器的姿态机动与其挠性部件的振动存在强耦合,这导致系统表现出明显的非线性特征,其动力学行为的描述与控制是非常具有挑战的问题.为了处理挠性航天器建模与姿态控制中的非线性问题,针对挠性航天器的姿态控制问题提出了一种基于K... 详细信息

挠性航天器的姿态机动与其挠性部件的振动存在强耦合,这导致系统表现出明显的非线性特征,其动力学行为的描述与控制是非常具有挑战的问题.为了处理挠性航天器建模与姿态控制中的非线性问题,针对挠性航天器的姿态控制问题提出了一种基于Koopman算子理论的数据驱动建模方法,并基于数据驱动辨识得到的模型设计了最优控制器,实现对挠性航天器的姿态控制和振动抑制.首先,提出了一种基于Koopman算子理论和非线性系统稀疏性辨识算法(SINDY)的SO(3)上挠性航天器姿态动力学数据驱动辨识方法,根据SO(3)上挠性航天器姿态的动力学特点,设计了一组包含姿态动力学状态的观测函数,用于提升空间上挠性航天器姿态动力学的广义线性模型稀疏性辨识.然后,在小角速度假设下进行全局线性化,通过去除广义线性模型中的高阶项来得到挠性航天器姿态动力学的有限维Koopman稀疏模型,并通过仿真验证了广义线性SINDY模型与Koopman线性化模型的预测能力.最后,以数据辨识得到的线性化模型为基础,提出了基于Koopman算子的最优线性二次型调节器(LQR)用于挠性航天器的姿态控制与振动抑制.通过仿真验证了所提出控制器的效果,并将所提出的控制器与经典非线性最优控制方法进行对比,证明了所提出算法的优势.

关键词：挠性航天器 SO(3) Koopman算子数据驱动 SINDY LQR

聚苯乙烯共混体系发泡过程中气泡壁不均匀性的实验与模拟

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高分子材料科学与工程 2024年第5期40卷 99-106页

作者：江翠葛宇凯刘涛华东理工大学化工学院上海200237

将2种不同相对分子质量的聚苯乙烯(PS)共混,并采用超临界CO_(2)间歇发泡工艺制备其发泡材料。采用高倍扫描电镜实验测量PS共混体系发泡后气泡壁的形状参数,即气泡壁厚度分布δ_(θ)/δ_(max),同时基于气泡壁形状演变模型(BWSE)模拟计算... 详细信息

将2种不同相对分子质量的聚苯乙烯(PS)共混,并采用超临界CO_(2)间歇发泡工艺制备其发泡材料。采用高倍扫描电镜实验测量PS共混体系发泡后气泡壁的形状参数,即气泡壁厚度分布δ_(θ)/δ_(max),同时基于气泡壁形状演变模型(BWSE)模拟计算对应样品发泡过程中的δ_(θ)/δ_(max),将模拟结果与实验值进行对比,发现模拟所得δ_(θ)/δ_(max)曲线与实验所测结果具有相同趋势。在多种比例共混的PS体系中,模型预测的气泡壁非均匀因子(γ)与实验值呈现良好的相关性和一致性,表明BWSE模型能用于半定量化分析不同PS在泡孔生长过程中的微观气泡壁形状和泡孔结构。模拟结果揭示了PS流变行为与其发泡材料微观泡孔结构的内在关联:流变性能影响PS的气泡壁不均匀拉伸行为,通过BWSE模型能够基于流变性能数据计算出泡孔壁的变形规律。

关键词：聚苯乙烯泡沫气泡壁形状不均匀拉伸模型预测