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基于统一流体模型的微放电数值仿真研究

物理学报 2024年第12期73卷 235-259页

作者：王震赵志航付洋洋清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

数值仿真技术已发展成为气体放电领域的重要研究手段,常用于研究揭示某一具体放电形式的微观物理过程.本文介绍了气体放电的统一流体模型,包括粒子的连续性方程、能量守恒方程及泊松(Poisson)方程,考虑阴极电子发射(二次电子、热电子发... 详细信息

数值仿真技术已发展成为气体放电领域的重要研究手段,常用于研究揭示某一具体放电形式的微观物理过程.本文介绍了气体放电的统一流体模型,包括粒子的连续性方程、能量守恒方程及泊松(Poisson)方程,考虑阴极电子发射(二次电子、热电子发射)、反应倍变与气体加热、阴极热传导等基本过程,可模拟得到包含盖革-米勒(Geiger-Müller)放电、汤森(Townsend)放电、辉光放电、电弧放电等各区域的完整伏安特性曲线.基于该模型,仿真得到的气体放电伏安特性曲线与已有文献结果一致,验证了该模型的正确性.在此基础上,对间距为400μm、气压分别为50和500 Torr(1 Torr≈133.322 Pa)的放电过程进行了具体研究,对比分析了不同气压条件下放电典型参量的分布特性.该模型实现了广域参数范围条件下的气体放电数值仿真,拓展了气体放电流体模型的应用范围,促进了对放电参数特性的系统性分析.

关键词：气体放电统一流体模型伏安特性汤森放电辉光放电电弧放电

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人工智能刑法“主体性”否定:缘起、解构、反思——以认知科学的五个层级为基础

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重庆大学学报（社会科学版） 2024年第3期30卷 242-252页

作者：甄航西南政法大学法学院重庆401120

人工智能是否能与人类一样具有刑法“主体性”地位无法在刑法理论内部找到答案,而需要以相关的认知科学为基础,否则就会陷入循环论证的困境。根据认知科学的五个层级理论,人工智能在神经层级、心理层级的低阶认知层面,仅是对人类认知的... 详细信息

人工智能是否能与人类一样具有刑法“主体性”地位无法在刑法理论内部找到答案,而需要以相关的认知科学为基础,否则就会陷入循环论证的困境。根据认知科学的五个层级理论,人工智能在神经层级、心理层级的低阶认知层面,仅是对人类认知的简单模拟;在作为高阶认知与低阶认知中间环节的语言层级认知层面,人工智能的人工语言与人类自然语言之间具有本质的区别;在思维层级、文化层级的高阶认知层面,当前的人工智能并没有显现出其具有思维或产生文化的能力。结合塞尔“中文房间模型”研判,人工智能并不具备刑法意义的“辨认能力”与“控制能力”。在辨认能力方面,人工智能传感器对客观世界的识别虽然能在一定程度上对人类认知进行形式模拟,但其并不能将识别到的信息与自身“行为”结合进行加工处理从而得出该“行为”的社会意义;在控制能力方面,人工智能所展示出的“控制能力”实质上是一种执行算法的能力,其本质上仍然是一种人类控制,而非人工智能的“自我控制”。因此,在当下及可预见的未来,人工智能并不具有刑法“主体性”,进而承担刑事责任,当前的刑法理论也不必对所谓的“强人工智能”过度反应。将“类人”的人工智能提升到人类同等高度,有损人之所以为人的尊严。将“删除数据、修改程序、永久销毁”等与刑罚异质的要素纳入刑法会让其有适用于人类的危险。故在当下及可预见的未来,人工智能对刑法理论的影响主要在于其导致传统社会风险加剧,刑法理论的应对模式仍应当在现有刑法理论体系内,结合风险刑法理论将其作为“犯罪对象”和“犯罪工具”对待。当人工智能作为犯罪对象时,其是以财物、作品等形式存在,在司法认定过程中要注意界分人工智能本身与人工智能的载体;当其作为犯罪工具时,会导致犯罪后果扩大,查证难度增大等结果。

关键词：人工智能认知层级强人工智能中文房间模型

基于曲梁理论的覆冰分裂导线舞动非线性动力分析

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 180-189页

作者：张孜航韩艳盛国刚李凯长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114

基于空间曲梁理论的应变-位移关系,建立了具有三个平动自由度和一个转角自由度的覆冰分裂导线舞动分析混合模型.考虑覆冰导线所受空气动力的非线性和导线大幅运动的几何非线性,利用虚功原理建立覆冰分裂导线的非线性动力学方程.采用振... 详细信息

基于空间曲梁理论的应变-位移关系,建立了具有三个平动自由度和一个转角自由度的覆冰分裂导线舞动分析混合模型.考虑覆冰导线所受空气动力的非线性和导线大幅运动的几何非线性,利用虚功原理建立覆冰分裂导线的非线性动力学方程.采用振型叠加法将方程变换到振型空间中,并使用时间积分算法求解.然后通过数值计算对单元无关性进行了检验,分析单元数量对覆冰导线前六阶频率的影响;此外研究了模态收敛性,分析模态截断对舞动响应的影响;最后分析了气动力对结构频率的影响.研究结果表明,气动力对分裂导线的扭转频率有较大的影响,这准确地反映了输电线路的动态特性;另外,覆冰分裂导线混合模型用于输电线的舞动分析时具有可靠的精度,说明该混合模型可以预测输电线路的实际舞动响应,便于后续控制设计的实施.

关键词：曲梁分裂导线舞动非线性覆冰

基于孪生支持向量回归的多级离心泵外特性曲线预测及设计方法

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机械工程学报 2024年第14期60卷 364-377页

作者：童哲铭马鑫航浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室杭州310063 浙江大学机械工程学院杭州310063

准确快速地获取多级离心泵的外特性曲线,对设计过程中泵性能指标的判断具有重要的意义。现有基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)数值模拟方法依赖设计人员经验、计算耗时以及偏工况点精度差,提出一种基于孪生支持向量... 详细信息

准确快速地获取多级离心泵的外特性曲线,对设计过程中泵性能指标的判断具有重要的意义。现有基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)数值模拟方法依赖设计人员经验、计算耗时以及偏工况点精度差,提出一种基于孪生支持向量回归(Twin support vector regression,TSVR)的离心泵外特性曲线预测方法。针对多级离心泵流道复杂的特点,筛选出10个结构参数和流量作为模型输入。通过TSVR方法建立输入变量与外特性值之间的复杂非线性关系,对多级离心泵的外特性曲线进行预测。与试验结果相比,所提方法可以较好地预测性能指标,对扬程、效率和轴功预测的平均相对误差分别为1.71%、3.56%、3.36%。此外,与BP神经网络相比,TSVR对扬程和效率预测的方均根误差显著降低。同时,在整个工况范围内,TSVR模型对比传统采用RNG湍流模型的CFD方法有更高的精度以及计算效率。对比表明,所提方法可提高多级离心泵性能曲线预测的速度和精度,为实现多级泵的快速预测及高效性能设计提供重要的支撑。

关键词：离心泵支持向量回归数值模拟多工况性能预测

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长尾喷管气凝胶隔热层结构设计

推进技术 2024年第5期45卷 166-175页

作者：高煜航郑健上官子晗南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

固体火箭发动机长尾喷管外围通常放置舵机等控制系统,为了满足控制系统的工作温度要求,设计了一种用于长尾喷管段的新型热防护复合结构。长尾段隔热层采用具有低热导率、低密度特点的二氧化硅气凝胶材料。首先建立了气凝胶材料热导率计... 详细信息

固体火箭发动机长尾喷管外围通常放置舵机等控制系统,为了满足控制系统的工作温度要求,设计了一种用于长尾喷管段的新型热防护复合结构。长尾段隔热层采用具有低热导率、低密度特点的二氧化硅气凝胶材料。首先建立了气凝胶材料热导率计算模型,并对高温环境气凝胶材料导热性能进行测试。随后结合气凝胶材料热导率计算,建立了长尾喷管的热防护复合结构模型,并对喷管热防护结构模型进行了瞬态传热分析和力学性能分析。结果表明,喷管热防护结构设计满足材料力学性能。在发动机工作20 s后气凝胶材料可以将喷管的长尾段外壳壁面温度控制在320 K以下。相较于传统的高硅氧酚醛隔热材料,气凝胶材料隔热效果表现更优,且可以有效减少喷管热防护结构的消极质量。

关键词：固体火箭发动机长尾喷管热防护二氧化硅气凝胶传热

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锂辉石在花岗质熔体中溶解度及其成矿意义

岩石学报 2024年第2期40卷 615-622页

作者：徐雨生唐勇张辉吕正航中国科学院地球化学研究所地球内部物质高温高压院重点实验室贵阳550081 中国科学院大学北京100049

本次研究利用快速淬火高温高压实验装置,在100MPa和650~850℃条件下,开展了锂辉石在简单花岗质熔体中溶解度及其影响因素的高温高压实验。实验结果表明温度是影响锂辉石在简单花岗质熔体中溶解度最为重要的因素,其次为铝饱和指数(ASI),... 详细信息

本次研究利用快速淬火高温高压实验装置,在100MPa和650~850℃条件下,开展了锂辉石在简单花岗质熔体中溶解度及其影响因素的高温高压实验。实验结果表明温度是影响锂辉石在简单花岗质熔体中溶解度最为重要的因素,其次为铝饱和指数(ASI),而熔体的Na/K比值对锂辉石的溶解度几乎没有影响。结合已有的数据,建立了锂辉石溶解度与温度、铝饱和指数的关系:logLi_(2)O(%)=-0.61×(1000/T)+0.53×ASI+0.10,R^(2)=0.60其中T为绝对温度。该关系式可以用来量化锂辉石的结晶温度或评价花岗伟晶岩的成矿潜力。本次研究结果表明,伟晶岩矿床中锂的成矿潜力受限于初始岩浆中锂的含量和伟晶岩的结晶温度。

关键词：高温高压实验溶解度锂辉石伟晶岩

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数字技术对政府权力的侵蚀及其法律规制

行政法学研究 2024年 41-55页

作者：郑智航山东大学法学院

数字技术因其高度专业性和隐蔽性而给政府监管设置了门槛和障碍,对政府治理实效产生了深刻影响。它在介入法治政府,助推政府进行数字化转型的同时,不断侵蚀或“反噬”政府权力,逐渐具有了“利维坦”特性。它主要从政府组织结构、政府行... 详细信息

数字技术因其高度专业性和隐蔽性而给政府监管设置了门槛和障碍,对政府治理实效产生了深刻影响。它在介入法治政府,助推政府进行数字化转型的同时,不断侵蚀或“反噬”政府权力,逐渐具有了“利维坦”特性。它主要从政府组织结构、政府行政行为和政府权威等方面来侵蚀政府权力。数字时代应当充分发挥法律价值理性的引领和归化作用,对数字技术进行有效法律规制,确保数字技术沿着数字善治的方向发展。健全和完善数字技术进入政府的审查机制,助推数字政府建设中政企合作的法治化,对于防止数字技术对政府权力的侵蚀尤为重要。

关键词：技术利维坦数字政府数字资本数字善治

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单分子三维取向超分辨成像技术进展

激光与光电子学进展 2024年

作者：赵睿航卢晋中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室国家纳米科学中心

自从超分辨显微成像技术诞生以来，凭借其优异的纳米级空间分辨率，已经成为生命科学研究中精准揭示复杂生命现象的重要成像技术。其中，基于单分子定位的超分辨成像策略，使得定位、观察、研究单个探针分子独特的理、化、光学性能成为... 详细信息

自从超分辨显微成像技术诞生以来，凭借其优异的纳米级空间分辨率，已经成为生命科学研究中精准揭示复杂生命现象的重要成像技术。其中，基于单分子定位的超分辨成像策略，使得定位、观察、研究单个探针分子独特的理、化、光学性能成为可能。偏振作为荧光信号的一个重要特性，近年来伴随着单分子三维取向成像技术的发展，逐步在单分子成像和超分辨领域中展示出诸多新颖且重要的应用。本文总结了单分子三维取向超分辨成像技术的最新进展，介绍并分析了两类主要的单分子三维取向荧光显微技术。首先介绍了基于荧光吸收与辐射偏振调制的单分子三维取向成像方法，其次讨论了利用点扩散函数工程将单个荧光分子的三维取向信息编码到荧光图像上的成像策略。此外，还探讨了应用于活细胞或单颗粒的其他类型的超分辨取向成像技术。文章最后针对单分子三维取向超分辨成像技术发展与应用前景中面临的挑战，进行了总结与展望。

关键词：显微单分子荧光超分辨成像单分子空间取向单分子定位显微术

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循环流化床锅炉节能减碳运行调控及工程验证

浙江大学学报（工学版） 2024年第8期58卷 1618-1627页

作者：李钦武俞李斌刘庭宇张京旭翁卫国郑政杰王韬王海郑成航高翔浙江大学能源高效清洁利用全国重点实验室浙江杭州310027 浙江浩普环保工程有限公司浙江杭州310012 浙江大学碳中和研究院浙江杭州310027 浙江大学嘉兴研究院浙江嘉兴314001

构建基于烟气中氧气体积分数及炉膛出口压力的锅炉运行协同控制模型,可以实时、准确地预测烟气中氧气体积分数的变化趋势,提前给定锅炉二次风机和引风机控制指令,显著减小了不同负荷条件下锅炉烟气中氧气体积分数、负压等关键运行参数... 详细信息

构建基于烟气中氧气体积分数及炉膛出口压力的锅炉运行协同控制模型,可以实时、准确地预测烟气中氧气体积分数的变化趋势,提前给定锅炉二次风机和引风机控制指令,显著减小了不同负荷条件下锅炉烟气中氧气体积分数、负压等关键运行参数的波动.在300 t/h循环流化床锅炉上的工业验证结果表明:利用协同控制模型可以提高锅炉运行控制的品质,锅炉变负荷工况条件下烟气中氧气体积分数控制在目标值±0.25%范围内,炉膛出口压力控制在目标值±45 Pa范围内的统计概率为99%.运行一周的统计结果表明,相比于原有控制,协同控制模型投运后单位产汽量耗煤可以减小1.508%,单位产汽量风机耗电可以减少1.886%.

关键词：氧气体积分数协同控制模型炉膛出口压力节能减碳

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