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基于差分进化算法的转子有限元模型修正

中国测试 2024年

作者：黄天一梁杰姚爽张浩师占群河北工业大学机械工程学院

在建模过程中，受限于测量环境和精度，转子结构设定参数与实际值存在较大差异，导致基于模型的理论计算与测量值不相符。为解决此问题，提出了一种结合实验模态与差分进化算法相结合的模型修正方法。首先进行了模态频率对转子材料参数... 详细信息

在建模过程中，受限于测量环境和精度，转子结构设定参数与实际值存在较大差异，导致基于模型的理论计算与测量值不相符。为解决此问题，提出了一种结合实验模态与差分进化算法相结合的模型修正方法。首先进行了模态频率对转子材料参数的灵敏度分析，建立了基于模态频率和模态振型置信度的目标函数。运用差分进化算法修正了模型的质量矩阵和刚度矩阵，进而根据实验模态频率和阻尼比确定了瑞利阻尼矩阵。为验证方法的适用性，对滑动轴承转子实验台的有限元模型进行了修正。修正后的模型与初始模型相比，计算的模态频率误差小于0.02%，修正模型计算的模态振型与实验值的模态置信区间均在0.9以上。为验证方法的准确性，对修正后的模型进行了频响函数和不平衡响应仿真，仿真结果与实验结果的误差均不超过2.5%。该方法有效提高了转子系统模型的精确性，为动力学分析和工程应用提供了一定的实际参考。

关键词：差分进化算法实验模态转子动力学模型修正

基于3D打印的负泊松比材料结构及其在医疗领域中的应用

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中国医疗器械杂志 2024年第3期48卷 264-270页

作者：黄崇敏黄天海褚永华浙江大学医学院附属第二医院临床医学工程部杭州市310009

首先对3D打印的整体框架进行简要的介绍,其中包括了增材制造制程的基本原理,七大制程的分类及小结。其次对常见的负泊松比结构进行简介,与一般传统结构相比,负泊松比结构的能量吸收能力更强,抗断裂性能更好,耐压痕性能更好,这些都是其... 详细信息

首先对3D打印的整体框架进行简要的介绍,其中包括了增材制造制程的基本原理,七大制程的分类及小结。其次对常见的负泊松比结构进行简介,与一般传统结构相比,负泊松比结构的能量吸收能力更强,抗断裂性能更好,耐压痕性能更好,这些都是其在打印制造方面所具有的优势。最后对3D打印,负泊松比结构的应用以及两者的结合应用,从医疗领域的不同角度进行介绍,包括心血管支架的应用、生物医用材料结构制备应用研究、腰椎间盘植入物应用等。该文对3D打印负泊松比的结构设计思路,对医疗领域的新应用方向有指导作用。负泊松比材料的应用领域非常广泛,不仅可用于医疗领域,也可用于机械设备、汽车制造与航空航天等高科技领域。

关键词： 3D打印增材制造负泊松比医疗领域

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碳纳米管中和器工作特性研究

深空探测学报（中英文） 2024年第2期11卷 151-158页

作者：汪宇欣武志文黄天坤王云冰北京理工大学宇航学院北京100081

针对引力波探测和地球重力场探测等高精度空间探测任务对系统精度提高的要求,从碳纳米管场发射中和器的工作稳定性和电子引出问题进行试验设计,测试了其老练前后的电流波动特性,应用Spearman秩相关检验方法对背景电场和电流波动进行相... 详细信息

针对引力波探测和地球重力场探测等高精度空间探测任务对系统精度提高的要求,从碳纳米管场发射中和器的工作稳定性和电子引出问题进行试验设计,测试了其老练前后的电流波动特性,应用Spearman秩相关检验方法对背景电场和电流波动进行相关性分析,并使用3种不同孔径的栅极对中和器引出特性进行测试,分析了栅极孔径对中和器性能影响的机理。结果表明,老练处理有助于提高中和器工作稳定性,且发射极工作背景电场与发射电流不稳定性具有强相关关系;栅极孔径对发射性能与引出性能均有影响,在试验工况下1 mm孔径栅极性能最佳。该结果可为推进系统中的中和器配置和中和器结构设计提供一定指导。

关键词：碳纳米管中和器稳定性引出率

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5G技术在城市配电自动化的应用研究

通讯世界 2020年第12期27卷 173-174页

作者：孔祥伦陈启升席昌文李亮王劲陆高峰宋红飞刘江方杭军樊萌陈维克陆承虎黄天飞贵州电网有限责任公司都匀供电局贵州都匀558000

以5G无线通信为基础的配电网智能分布式技术主要利用5G无线通信的特点,即延时低、带宽高,通过智能终端(CPE)使得DTU之间通过5G网络相互交换故障信息与控制信息,不需要依靠主站就可以进行故障隔离与网络重构,使非故障区段的停电时间缩短... 详细信息

以5G无线通信为基础的配电网智能分布式技术主要利用5G无线通信的特点,即延时低、带宽高,通过智能终端(CPE)使得DTU之间通过5G网络相互交换故障信息与控制信息,不需要依靠主站就可以进行故障隔离与网络重构,使非故障区段的停电时间缩短至秒级,实现对配电网的保护控制,之后可以通过继电保护自动装置检测配电网线路或设备状态信息,快速实现配网线路区段或配网设备的故障判断及准确定位,快速隔离配网线路故障区段或故障设备,随后恢复正常区域供电,在一定程度上使得终端运维的工作量得以大大降低,提供了配电网发生故障后自动进行处理的新方向。为了将这项提出的新技术进行验证,全方位测试了5G工程示范区域的通信性能以及智能分布式业务,对相应FA逻辑进行了测试,所进行的相关测试项的测试结果全都达到了预期的标准。

关键词： 5G 无线通信智能终端智能分布式

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非制冷红外无挡片非均匀性校正方法

电子与信息学报 2024年第5期46卷 2198-2216页

作者：黄源飞黄华北京师范大学人工智能学院北京100875

受成像原理及加工工艺的限制,非制冷红外探测器存在严重的非均匀性,为了提升红外成像质量,必须对图像进行非均匀性校正。依据成因和分布特点,该文将红外非均匀性分为低频非均匀性、散粒非均匀性和条纹非均匀性3类,并从探测器的光学系统... 详细信息

受成像原理及加工工艺的限制,非制冷红外探测器存在严重的非均匀性,为了提升红外成像质量,必须对图像进行非均匀性校正。依据成因和分布特点,该文将红外非均匀性分为低频非均匀性、散粒非均匀性和条纹非均匀性3类,并从探测器的光学系统、热敏材料、放大电路等方面探究了非制冷红外成像非均匀性的形成机理。之后,该文系统性地总结目前无挡片非均匀性校正方法,根据方法的工作原理,将其归纳为基于统计的、基于滤波的、基于优化的和基于学习的非均匀性校正方法4类,并根据每类方法在处理不同非均匀性时的特异性进行梳理和总结。最后,本文对现阶段非制冷红外无挡片非均匀性校正方法存在的问题进行了回顾和总结,并对面向实际应用的非均匀性校正方法发展趋势进行了展望。

关键词：非制冷红外成像非均匀性校正成像机理图像去噪

身体、疾病与社会之间——评刘鹏《〈红楼梦〉贾瑞之死与明清医学社会文化》

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中医药历史与文化

中医药历史与文化 2024年第1期 386-396页

作者：黄天骄北京中医药大学国学院

刘鹏《〈红楼梦〉贾瑞之死与明清医学社会文化》以小人物贾瑞的诊疗故事为切入点，深入剖析了明清时期惧虚与滥补社会风尚的形成及温补与养阴的医学争论和学术嬗变，是一部成功的以小见大的医史著作。文章梳理了全书各章节的撰写脉络，... 详细信息

刘鹏《〈红楼梦〉贾瑞之死与明清医学社会文化》以小人物贾瑞的诊疗故事为切入点，深入剖析了明清时期惧虚与滥补社会风尚的形成及温补与养阴的医学争论和学术嬗变，是一部成功的以小见大的医史著作。文章梳理了全书各章节的撰写脉络，认为其最鲜明的特色体现在发现“虚弱”、书写“人”的历史与“回归”中医三个层面。该书的研究视野一方面延续了传统中医身体观的核心议题，以中医学术史为本位；另一方面力求从日常生活的逻辑和出发，对于微观史、新文化史等理论方法亦有借鉴。

关键词：《红楼梦》贾瑞身体观明清医学中医学术史

地热系统钙华和硅华定年方法研究进展及其应用

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煤田地质与勘探 2024年第1期52卷 14-25页

作者：李彬李义曼庞忠和黄天明高彬彬中国科学院地质与地球物理研究所页岩气与地质工程重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

地热系统泉华以钙华和硅华为主,因其携带丰富的多时空尺度信息,可用于恢复古水文古气候演化史、重建区域水热活动演化过程及约束构造模式。对样品精准定年是开展相关研究的基础,常用定年方法包括放射性碳定年法(无机碳和有机碳)、铀系... 详细信息

地热系统泉华以钙华和硅华为主,因其携带丰富的多时空尺度信息,可用于恢复古水文古气候演化史、重建区域水热活动演化过程及约束构造模式。对样品精准定年是开展相关研究的基础,常用定年方法包括放射性碳定年法(无机碳和有机碳)、铀系不平衡法、宇宙成因核素法、光释光法和电子自旋共振法等。我国热泉泉华定年最早使用放射性碳定年法,随后多使用电子自旋共振法与铀系不平衡测年法。系统总结了上述方法的基本原理、定年范围、适用条件、对样品的要求等,并探讨存在问题及未来发展方向。对于钙华样品,如纯度高,无外源碳影响,可采用基于有机碳的放射性碳定年法和铀系不平衡法;如固结程度高,也可使用电子自旋共振测年法;古地磁法值得今后深入探索。对于硅华样品,基于有机碳的放射性碳定年法和电子自旋共振测年法更适用,而铀系不平衡法和古地磁法可以尝试。此外,^(10)Be和^(26)Al等宇宙成因核素也可用于古泉华的定年。样品纯度低或数据校正困难以及定年范围有限是目前钙华和硅华常用定年方法存在的两个主要问题;前者可考虑利用离子探针技术对微观尺度上的高纯度方解石中U和Th的同位素进行测定来获取样品年龄;为避免微量样品代表性问题,应尽量获得均匀分布的多个测点数据。后者则可以通过尝试利用长半衰期宇宙成因核素来获得百万年尺度上的泉华年龄。新技术研究以及定量化校正样品纯度不够的影响是未来发展方向。

关键词：地热系统水热活动钙华硅华定年方法

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橡胶树抗逆高产品种选育与应用

中国科学:生命科学 2024年第10期54卷 1752-1765页

作者：曾霞高新生黄天带程汉黄华孙热带作物生物育种全国重点实验室中国热带农业科学院橡胶研究所中国热带农业科学院三亚研究院国家橡胶种质资源圃中国热带农业科学院橡胶研究所农业农村部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室中国热带农业科学院橡胶研究所海南省热带作物栽培生理学重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地

天然橡胶是重要的战略资源, 98%来源于橡胶树.中国植胶区位于热带北缘,植胶区域有限,而且经常受到风、寒侵袭,产业发展初期经历了很多挫折,因此抗逆高产品种选育工作非常重要和迫切.本文综述了中国在橡胶树主要性状,即产量、耐寒、抗风... 详细信息

天然橡胶是重要的战略资源, 98%来源于橡胶树.中国植胶区位于热带北缘,植胶区域有限,而且经常受到风、寒侵袭,产业发展初期经历了很多挫折,因此抗逆高产品种选育工作非常重要和迫切.本文综述了中国在橡胶树主要性状,即产量、耐寒、抗风遗传性等方面的研究进展,并简要介绍了中国在初生代优良母树选择,以及国外优良无性系引种试种到自主培育抗逆高产新品种的工作成效:培育的新品种橡胶平均单产较未经选择实生树提升5倍以上;中国首次诱导出橡胶树花粉单倍体植株和花药体细胞胚植株并移栽成功,次生体胚发生技术实现规模化和工厂化,种苗在林相均匀度、生势和产量方面有一定程度提升,促进了橡胶树种植材料的升级,同时为砧穗一体化育种提供了基础条件.此外,中国在橡胶树基因组学研究方面也走在世界前列,目前已绘制出高精度基因组图谱,构建了高密度遗传图谱,初步建立了遗传转化和基因编辑技术,并发掘了一大批功能性基因.通过与表型关联挖掘了分子标记,为橡胶树选育种从表型选择过渡到基因组选择奠定了良好基础.当前橡胶树选育种呈现出目标多元化、技术高效化的趋势,提升选育种效率是未来的重大技术需求.中国应进一步强化种质资源的收集筛选创制、深化重要性状的遗传解析,推动育种技术手段创新,为植胶业的可持续发展和升级奠定基础.

关键词：橡胶树品种抗逆高产选育

狐尾藻-鲢-铜锈石田螺组合系统对湖泊沉积物磷赋存特征的影响

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湖泊科学 2024年

作者：陈昊亮吴玮黄天寅许晓毅庄金龙苏州科技大学环境科学与工程学院

水生动植物生态系统构建对湖泊磷循环具有重要影响。通过开展微宇宙实验探究狐尾藻-鲢-铜锈石田螺（MHS）组合系统对沉积物磷的去除效果及其作用机制。结果表明：（1）狐尾藻对上覆水及沉积物中磷素的富集是系统去除磷素的主要途径，鲢... 详细信息

水生动植物生态系统构建对湖泊磷循环具有重要影响。通过开展微宇宙实验探究狐尾藻-鲢-铜锈石田螺（MHS）组合系统对沉积物磷的去除效果及其作用机制。结果表明：（1）狐尾藻对上覆水及沉积物中磷素的富集是系统去除磷素的主要途径，鲢和铜锈石田螺的协同作用可有效促进狐尾藻生长并强化其对磷的富集，与狐尾藻（M）、狐尾藻-鲢（MH）和狐尾藻-铜锈石田螺（MS）3种系统相比，MHS系统对上覆水及沉积物总磷的去除率分别提高了14.02%～54.53%和2.26%～5.33%。（2）沉积物磷的去除主要取决于植物根系对铁铝结合磷（Fe/Al-P）的吸收，实验周期内MHS系统对沉积物无机磷的总体去除率为13.60%，其中Fe/Al-P占87.83%，可有效降低沉积物磷向上覆水释放的风险。（3）16S rRNA基因测序表明，MHS系统可有效改善微生物生长环境，提高沉积物解磷菌（硫杆菌属（Thiobacillus）和假单胞菌属（Pseudomonas））的相对丰度，促进沉积物Ca-P向Fe/Al-P转化，提升植物根系对磷的吸收效率。本研究表明狐尾藻-鲢-铜锈石田螺组合系统在沉积物Fe/Al-P含量较高的湖泊中具有较好的应用前景，可有效去除湖泊中的磷污染物，降低湖泊富营养化风险。

关键词：沉水植物水生动物沉积物磷