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基于元学习的气体放电等离子体电子Boltzmann方程数值求解

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电工技术学报 2024年第11期39卷 3457-3466页

作者：仲林林吴冰钰吴奇东南大学电气工程学院南京210096

在气体放电等离子体中,电子的输运行为可由Boltzmann方程精确描述,该方程的解是许多等离子体仿真模型的基础。物理信息神经网络作为一种求解Boltzmann方程的新型方法,虽克服了传统数值方法网格剖分和方程离散的缺陷,但其参数空间规模大... 详细信息

在气体放电等离子体中,电子的输运行为可由Boltzmann方程精确描述,该方程的解是许多等离子体仿真模型的基础。物理信息神经网络作为一种求解Boltzmann方程的新型方法,虽克服了传统数值方法网格剖分和方程离散的缺陷,但其参数空间规模大,在求解多任务时训练效率较低。为此,该文构建了一种基于元学习的双循环物理信息神经网络,在内循环中对多个Boltzmann方程求解任务进行优化训练,得到各任务优化后的元损失函数,用于在外循环中进行网络参数更新,从而提高网络在求解新任务时的计算效率。计算结果表明,基于元学习的双循环物理信息神经网络在求解新的Boltzmann方程时,网络损失函数值和L2误差值的下降速度均显著快于普通的物理信息神经网络。此外,该文还研究了网络容量和内循环迭代次数对Boltzmann方程多任务求解效率的影响,结果显示计算效率并不随网络容量的增大而提高,且受内循环迭代次数影响较小。

关键词：气体放电等离子体 Boltzmann方程元学习物理信息神经网络

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基于改进接触模型的类岩石材料裂纹扩展分析

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第8期52卷 146-158页

作者：丁小彬谢宇轩施钰华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 韦仕敦大学土木与环境工程学院加拿大安大略伦敦N6A 3K7

为了探究复杂应力状态下岩体内缺陷(裂隙)的扩展与贯通机理,基于三维离散元软件(PFC3D)和改进的平行黏结模型(IPBM),模拟了双轴压缩试验中含双预制裂纹类岩石材料的裂纹扩展过程。通过逼近实验试件抗压强度、抗拉强度和弹性模量的宏观... 详细信息

为了探究复杂应力状态下岩体内缺陷(裂隙)的扩展与贯通机理,基于三维离散元软件(PFC3D)和改进的平行黏结模型(IPBM),模拟了双轴压缩试验中含双预制裂纹类岩石材料的裂纹扩展过程。通过逼近实验试件抗压强度、抗拉强度和弹性模量的宏观力学参数和裂纹扩展模式,调整数值模型微观参数。针对离散元模拟中的关键预制裂隙参数与围压对裂纹萌生、扩展及贯通过程的影响进行详尽的分析,结果表明:初始裂纹通常为拉伸裂纹,而次生裂纹通常为剪切裂纹,裂隙倾角主要影响初始裂纹位置;围压抑制初始裂纹,但促进次生裂纹发展;预制裂隙间的贯通裂纹与裂隙的参数和围压密切相关;围压σc>0 MPa时,观察到两种新的剪切贯通类型(New1和New2);数值试样中微裂纹的数量主要受围压影响,与裂隙参数无明显关联;试样的裂纹起始应力、峰值应力与围压和裂隙倾角相关,与岩桥长度和岩桥倾角无关;裂纹的扩展与试样内应力分布密切相关,裂纹最先在裂隙周围的应力集中区产生。结果为后续岩石与类岩石材料的离散元模型参数校准,以及基于离散元的裂纹扩展机理研究提供了可靠参考。

关键词：类岩石材料裂纹扩展三维离散元数值模拟双轴压缩

具有多种性质的新型二维Janus家族:拉胀行为、应变可调的光催化剂、高居里温度铁磁体和压电量子反常霍尔绝缘体

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Science China Materials 2024年第4期67卷 1160-1172页

作者：刘宇王帅宇李锋钰 School of Physical Science and Technology Inner Mongolia UniversityHohhot 010021China

发现新的二维材料并探索其独特性质与潜在应用是凝聚态物理与材料科学的重要课题.在此,我们基于在实验和计算中报道的具有多种性质的新型方晶格S-XS2二维材料,通过密度泛函理论计算,确定了7种具有近似方晶格的新型二维Janus S-XSSe (X=S... 详细信息

发现新的二维材料并探索其独特性质与潜在应用是凝聚态物理与材料科学的重要课题.在此,我们基于在实验和计算中报道的具有多种性质的新型方晶格S-XS2二维材料,通过密度泛函理论计算,确定了7种具有近似方晶格的新型二维Janus S-XSSe (X=Si,Sn,V,Cr,Mo,Re和Os)单层材料.值得注意的是,S-SiSSe和S-SnSSe单层都具有拉胀行为,此外,由于具有合适的带边位置、可见光区的高效吸收系数和较大的载流子迁移率差,它们是潜在的光催化剂,而且光催化性能还可以通过改变pH值和施加双轴应变来提高.在不考虑自旋轨道耦合(SOC)时,S-VSSe,S-CrSSe和S-MoSSe是铁磁半金属,并具有较高的居里温度TC(分别为210,810和390 K).加入SOC后,S-VSSe成为量子反常霍尔(QAH)绝缘体,具有较大的带隙(45.4 meV)和一个手性边缘态(陈数C=-1).通过对半导体S-XSSe (X=Si,Sn,V)单层的对称性分析,基底面上的单轴应变只能诱发面外压电响应.其中,S-VSSe的面外压电系数d31和d32最大,分别为-0.013和0.025 pm V-1.压电性、拓扑性和铁磁性的共存使单层S-VSSe成为具有大带隙和高TC的多功能自旋电子学应用的潜在平台.我们的理论工作将给二维材料增添新家族,并有望带来更广阔的应用.

关键词：凝聚态物理高居里温度密度泛函理论计算铁磁体压电系数自旋电子学载流子迁移率基底面

基于自适应神经模糊推理系统的避雷器有效运行寿命估计方法

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高压电器 2024年第6期60卷 129-137页

作者：刘伟国家管网集团西气东输公司上海200122

估算金属氧化物避雷器的使用寿命一直是一项挑战,它决定着输电系统的安全稳定运行。基于此,文中提出了一种基于自适应神经模糊推理系统(adaptive neuro-fuzzy inference system,ANFIS)和支持向量机回归(support vector machine for regr... 详细信息

估算金属氧化物避雷器的使用寿命一直是一项挑战,它决定着输电系统的安全稳定运行。基于此,文中提出了一种基于自适应神经模糊推理系统(adaptive neuro-fuzzy inference system,ANFIS)和支持向量机回归(support vector machine for regression,SVR)组成的组合时间序列预测模型,用于估算金属氧化物避雷器(metal oxide surge arrester,MOSA)的使用寿命。首先,文中进行了现场测量,考虑到该分量是避雷器监测中最常用的MOSAs劣化水平指标之一,以建立由泄漏电流三次谐波分量值组成的时间序列数据库;接着,利用ANFIS、SVR和仿真数据库,建立组合预测模型;随后,文中使用3种类型的误差:即MSE、MAE和MAPE评估预测模型的性能。最后,在对模型进行评估之后,利用所提模型对MOSA的使用寿命估算,研究结果表明,使用组合模型预测比基于ANFIS和SVR的模型提供的预测更准确,可提升估算MOSA使用寿命的精度18.9%。

关键词：避雷器人工智能预测泄漏电流寿命估算时间序列分析

健全宏观经济治理体系是进一步全面深化改革的重要任务

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经济纵横 2024年第8期 1-5,F0002页

作者：刘伟中国人民大学北京100872

一、健全宏观经济治理体系是新时代改革发展理论与实践探索的重要创新党的二十届三中全会贯彻党的二十大战略部署,审议通过了具有里程碑意义的《中共中央关于进一步全面深化改革推进中国式现代化的决定》(以下简称《决定》)。其中,明确... 详细信息

一、健全宏观经济治理体系是新时代改革发展理论与实践探索的重要创新党的二十届三中全会贯彻党的二十大战略部署,审议通过了具有里程碑意义的《中共中央关于进一步全面深化改革推进中国式现代化的决定》(以下简称《决定》)。其中,明确提出健全宏观经济治理体系,指出“科学的宏观调控、有效的政府治理是发挥社会主义市场经济体制优势的内在要求”,强调必须完善宏观调控制度体系,系统布置了健全宏观经济治理体系及相应的体制机制方面需要进一步全面深化改革的主要任务,具有极为重要的时代意义。

关键词：宏观经济中国式现代化全面深化改革宏观调控战略部署治理体系理论与实践探索有效的政府

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高质量发展的关键在于推动经济质态演进

中国高校社会科学 2024年第5期 9-13,M0003页

作者：刘伟中国人民大学北京100872 中国人民大学全国中国特色社会主义政治经济学研究中心北京100872

进入以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业的关键时期,加快推进高质量发展具有时代紧迫性。发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点,为此,必须继续做好创新这篇大文章,健全推动经济高质量发展体制机制,构建支... 详细信息

进入以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业的关键时期,加快推进高质量发展具有时代紧迫性。发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点,为此,必须继续做好创新这篇大文章,健全推动经济高质量发展体制机制,构建支持全面创新体制机制。

关键词：新质生产力高质量发展关键时期创新驱动

有机硅基RAFT试剂制备聚醚改性有机硅消泡剂

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精细化工 2024年第5期41卷 1043-1049页

作者：刘运钰杨伦季永新南京林业大学化学工程学院江苏南京210037 南通市晗泰化工有限公司江苏南通226000

以八甲基环四硅氧烷和巯丙基甲基二甲氧基硅烷为原料,合成了巯基硅油;再以巯基硅油、CS_(2)和2-溴代异丁酸甲酯为原料,合成了有机硅基可逆加成-断裂链转移(RAFT)试剂(RAFT-SSO);RAFT-SSO与甲基封端的烯丙基聚氧乙烯醚(EO)、甲基封端的... 详细信息

以八甲基环四硅氧烷和巯丙基甲基二甲氧基硅烷为原料,合成了巯基硅油;再以巯基硅油、CS_(2)和2-溴代异丁酸甲酯为原料,合成了有机硅基可逆加成-断裂链转移(RAFT)试剂(RAFT-SSO);RAFT-SSO与甲基封端的烯丙基聚氧乙烯醚(EO)、甲基封端的烯丙基聚氧丙烯醚(PO)采用RAFT聚合反应合成了聚醚改性有机硅消泡剂(RS-EOPO)。采用FTIR、^(1)HNMR,GPC对RS-EOPO进行了结构表征,对其消泡、抑泡、相容性进行了测试,并将RS-EOPO与进口消泡剂性能进行对比。RS-EOPO最佳合成工艺条件为RAFT-SSO相对分子质量为2000、m(EO)∶m(PO)=1∶4、m(RAFT-SSO)∶m〔醚(EO和PO)〕=1∶1.15、反应温度75℃、反应时间8 h、引发剂用量为EO(3.45 g)和PO总质量的2%。在上述条件下,RS-EOPO收率为91.8%。

关键词：消泡剂有机硅基RAFT试剂改性硅油烯丙基聚醚表面活性剂

碳化硅沥青胶浆自愈合行为研究及最佳掺量的确定

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材料导报 2024年第14期38卷 93-104页

作者：赵华唐杰刘伟男南昌大学工程建设学院南昌330031 江西省交通科学研究院有限公司南昌330052 哈尔滨工业大学交通科学与工程学院哈尔滨150090

自愈合技术在延长沥青路面使用寿命方面有着巨大优势。明晰沥青材料的自愈合行为发展和提升其自愈合性能是将它应用于实际工程的前提。微波加热是加速具有吸波性的沥青材料微裂纹愈合的有效方法,本工作以碳化硅为吸波剂制备粉胶比为0.9... 详细信息

自愈合技术在延长沥青路面使用寿命方面有着巨大优势。明晰沥青材料的自愈合行为发展和提升其自愈合性能是将它应用于实际工程的前提。微波加热是加速具有吸波性的沥青材料微裂纹愈合的有效方法,本工作以碳化硅为吸波剂制备粉胶比为0.9的自愈合沥青胶浆,提升沥青胶浆的吸波性能和路用性能,通过微观观察分析碳化硅掺入对沥青流变学性能、力学性能和自愈合性能的影响,以及在微波辐照下沥青胶浆的升温情况。结果表明,沥青胶浆的自愈合起始温度、自愈合最佳温度及表面弹性模量都随碳化硅替换比例增大而呈现“双峰曲线”变化,这归因于碳化硅-石灰岩矿粉复合填料的级配变化所形成的不同界面结构使得沥青胶浆的性能发生变化。基于上述性能指标,提出了最佳碳化硅体积替换比例为40%。此外,微波测试也表明最佳替换掺量为40%(体积分数,下同)。综合路用性能及自愈合性能,在粉胶比为0.9的条件下,碳化硅最佳替换掺量为40%,研究结果可为碳化硅吸波沥青材料的开发设计提供理论参考。

关键词：沥青胶浆自愈合碳化硅微波加热微观机理

“事前补助”还是“成果奖励”:何种政府研发补贴政策更有助于推动颠覆性科技创新成果“问世”?

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中国软科学 2024年第8期 167-177页

作者：刘婉钰毛世平中国农业科学院农业经济与发展研究所北京100081

加强颠覆性科技创新是加快实现高水平科技自立自强的重要基础。在考虑不同政府研发补贴政策激励颠覆性科技创新路径差异的基础上,通过构建政府、科研院校与科创企业之间的三方演化博弈模型,探究各方主体对促进颠覆性科技创新成果产出的... 详细信息

加强颠覆性科技创新是加快实现高水平科技自立自强的重要基础。在考虑不同政府研发补贴政策激励颠覆性科技创新路径差异的基础上,通过构建政府、科研院校与科创企业之间的三方演化博弈模型,探究各方主体对促进颠覆性科技创新成果产出的决策逻辑与路径机理,并利用Matlab 2021a进行仿真分析,研究发现政府后补贴、院校重转化、企业强研发的协同治理路径为推动颠覆性科技创新成果“问世”的最优解。

关键词：研发补助模式科技创新颠覆性科技创新成果新质生产力