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广义分数阶Allen-Cahn相场方程的数值模拟研究

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数学理论与应用 2020年第2期40卷 1-15页

作者：吴函宇都昌发刘雨婷郑洲顺中南大学数学与统计学院长沙410083

相场既是一种应用模型也是一种研究方法,在材料微结构演化等实际问题中有广泛应用.本文首先建立广义分数阶Allen-Cahn相场方程模型,并采用有限差分方法在时间和空间上对模型进行离散,得到相应的离散格式;其次分别对整数阶、分数阶和广... 详细信息

相场既是一种应用模型也是一种研究方法,在材料微结构演化等实际问题中有广泛应用.本文首先建立广义分数阶Allen-Cahn相场方程模型,并采用有限差分方法在时间和空间上对模型进行离散,得到相应的离散格式;其次分别对整数阶、分数阶和广义分数阶的Allen-Cahn方程进行数值模拟,通过数值结果验证本文所建立的广义分数阶模型的有效性;最后探讨界面宽度对Allen-Cahn相场方程的数值解的影响.本文从广义分数阶基本原理出发,拓宽了相场方程的研究范围,对材料微结构演化研究有重要意义.

关键词：广义分数阶相场方法有限差分法材料微结构演化

一种适用于混合三端直流输电线路的故障定位方法

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西安交通大学学报 2025年第1期59卷 37-46页

作者：高淑萍杨莉莉武心宇周晋宇宋国兵西安科技大学电气与控制工程学院西安710054 西安市电气设备状态监测与供电安全重点实验室西安710054 西安交通大学电气工程学院西安710049

针对因结构复杂导致的混合三端直流输电线路故障定位困难的问题,提出了一种结合变分模态分解算法与改进卷积神经网络(CNN)的故障定位方法(VMD-CNN)。首先,利用PSCAD/EMTDC软件构建混合三端直流输电系统模型,获得故障电流数据,应用克拉... 详细信息

针对因结构复杂导致的混合三端直流输电线路故障定位困难的问题,提出了一种结合变分模态分解算法与改进卷积神经网络(CNN)的故障定位方法(VMD-CNN)。首先,利用PSCAD/EMTDC软件构建混合三端直流输电系统模型,获得故障电流数据,应用克拉克变换对其解耦,获取故障电流的线模分量;其次,对得到的线模分量进行变分模态分解(VMD),得到多个本征模态函数(IMF)分量,选取特征信息最丰富的IMF分量作为VMD-CNN模型的输入;然后,利用高效的分类模型支持向量机(SVM)判别故障发生的区域,将提取到的IMF分量作为SVM输入进行训练学习,可以准确判断出故障发生区域;最后,搭建VMD-CNN模型进行故障定位,挖掘出行波信号中蕴藏的故障信息,同时通过麻雀搜索算法优化CNN中的超参数,实现混合三端直流输电线路的精确定位。仿真结果表明:过渡电阻为100Ω,不同故障位置情况下的定位相对误差均在0.17%以内;故障位置为460 km,不同过渡电阻情况下的定位相对误差均在0.25%以内;过渡电阻为50Ω,不同故障类型情况下的相对误差均在0.3%以内。所提方法能够提升不同故障位置、过渡电阻和故障类型下的定位准确性。

关键词：混合三端直流输电故障定位变分模态分解卷积神经网络麻雀搜索算法

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棘手问题何以应对：基于试验学习的理论解释——以北京市“接诉即办”改革为例

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求实 2025年第1期 46-59+110-111页

作者：周昕宇杨宏山中国政法大学政治与公共管理学院中国人民大学公共管理学院

应对棘手问题，需要做好知识管理和利益协调工作，创新科学性和共识性兼具的政策方案。中国政策试验以高效率学习为导向，针对不同问题情境灵活调整学习策略，形成了多样化的试验学习模式，促进知识生产和价值共创，为应对棘手问题提供... 详细信息

应对棘手问题，需要做好知识管理和利益协调工作，创新科学性和共识性兼具的政策方案。中国政策试验以高效率学习为导向，针对不同问题情境灵活调整学习策略，形成了多样化的试验学习模式，促进知识生产和价值共创，为应对棘手问题提供了中国智慧。从政策问题的棘手程度和决策系统的知识需求两个维度，区分了试验学习的4种模式，即溯因性学习、研究性学习、协商性学习和倡导性学习。通过选择北京市“接诉即办”改革试验进行案例分析发现，政策问题棘手程度和知识需求直接影响试验学习模式的选择，随着问题棘手程度降低或知识需求变化，试验学习模式也会相应作出调整。不同模式的组合运用，可以为解决棘手问题提供一套相对完整的知识体系和共识性的价值基础。

关键词：政策试验试验学习棘手问题接诉即办知识需求

热-结构耦合作用下压电式力传感器热应力分析

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西安交通大学学报 2025年第1期59卷 194-205页

作者：周远琴李映君李宏宇王桂从济南大学机械工程学院济南250022

针对极端环境下高温传感器的可靠性受限于热应力,导致传感器零漂和温漂甚至失效的问题,提出了一种基于热-结构耦合的高温压电式力传感器热应力计算方法及其有限元模型。基于平衡方程和热-弹性理论,建立了传感器热弹性力学物理方程,分析... 详细信息

针对极端环境下高温传感器的可靠性受限于热应力,导致传感器零漂和温漂甚至失效的问题,提出了一种基于热-结构耦合的高温压电式力传感器热应力计算方法及其有限元模型。基于平衡方程和热-弹性理论,建立了传感器热弹性力学物理方程,分析了封装材料和温度对压电式力传感器热应力的影响规律。通过分析高温环境下压电式力传感器的热应力分布,确定传感器应力集中位置。对传感器热应力进行溯源,得到封装材料和晶组材料的热膨胀系数不一致导致热失配应力产生。将随机振动功率谱密度转换为加速度时域信号,利用多物理场耦合方法,分析得到传感器的最大热应力为134.61 MPa,小于材料的屈服强度300 MPa,验证了传感器在高温、高压和随机振动综合环境下具有良好的可靠性。通过研究氧化铝和氧化锆绝缘层对传感器最大热应力的影响,研究结果表明,温度为420℃时氧化铝绝缘层传感器的最大热应力比无绝缘层传感器的最大热应力小9.18 MPa,比氧化锆绝缘层传感器最大热应力小79.31 MPa,该工作可为高温环境下减小传感器热应力措施提供一定的参考。

关键词：高温传感器热应力多物理场压电

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基于结构化学习历程培养化学系统思维的策略

化学教育(中英文) 2025年第1期 2-10页

作者：刘玉荣马敬宇河南师范大学化学化工学院

系统思维是核心素养的重要组成部分，具有“识别系统组织”“分析系统行为”“建立系统模型”等3个核心技能，是学生应对真实、复杂问题的重要思维方式，发展学生系统思维在教学中尤为重要。依据化学教学中内容的结构化形式，总结梳理... 详细信息

系统思维是核心素养的重要组成部分，具有“识别系统组织”“分析系统行为”“建立系统模型”等3个核心技能，是学生应对真实、复杂问题的重要思维方式，发展学生系统思维在教学中尤为重要。依据化学教学中内容的结构化形式，总结梳理学生的结构化学习历程：知识关联结构化、认识思路结构化及核心观念结构化等3个阶段；依托化学结构化学习的3个阶段，搭建与系统思维3个核心技能连接的桥梁，对应提出“知识关联”“思想方法形成”“实际问题解决”等3个层次的策略，以期为教师在化学教学中培养学生的系统思维提供有益的参考。

关键词：结构化学习系统思维培养策略

采用端口阻抗测试的车载充电机传导电磁干扰建模方法研究

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西安交通大学学报 2025年第1期59卷 172-182页

作者：李季风耿宇宇贾晋廖兴林路青洋重庆理工大学电气与电子工程学院重庆400054 重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室重庆400054

针对电动汽车车载充电机的设计过程中普遍存在的电磁干扰频率范围广、干扰源复杂的问题,提出了一种基于端口阻抗测试的等效电路建模和系统级协同仿真方法。首先,通过对车载充电机系统各部件进行阻抗测试和三维电磁仿真,建立了无源器件... 详细信息

针对电动汽车车载充电机的设计过程中普遍存在的电磁干扰频率范围广、干扰源复杂的问题,提出了一种基于端口阻抗测试的等效电路建模和系统级协同仿真方法。首先,通过对车载充电机系统各部件进行阻抗测试和三维电磁仿真,建立了无源器件、端口滤波器和高压屏蔽线缆模型,提取了系统印制电路板关键回路的高频寄生参数。其次,建立了有源器件的仿真电路模拟器等效模型,并通过双脉冲实验验证模型的精度;针对功率因数校正电路控制环节的仿真与建模难以同步实现的问题,采用协同建模的方法构建整个系统的等效电路模型。最后,将各部件模型组合在一起,建立了完整的车载充电机系统传导电磁干扰预测模型,并依据相关测试标准进行了系统传导电磁干扰仿真和实验。结果表明:在150 kHz~30 MHz频率范围内,预测结果与实际结果的误差小于9 dB,具有良好的一致性,表明该模型能够精确预测车载充电机系统高压交流端的传导干扰水平,可以有效指导充电机系统的电磁兼容正向设计。

关键词：车载充电机电磁干扰端口阻抗测试协同仿真

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星形AB共聚物和A均聚物的共组装模拟研究

原子与分子物理学报 2025年第5期42卷 90-94页

作者：段润宇新疆大学物理科学与技术学院乌鲁木齐830017

具有独特结构的纳米粒子在高分子材料领域具有广泛的应用.本文采用耗散粒子动力学模型系统的研究了三臂星形AB二嵌段共聚物和A均聚物共混体系的共组装相行为.通过调节聚集体中星形共聚物浓度和AB嵌段的长度比有效地控制了AB/A共混体系... 详细信息

具有独特结构的纳米粒子在高分子材料领域具有广泛的应用.本文采用耗散粒子动力学模型系统的研究了三臂星形AB二嵌段共聚物和A均聚物共混体系的共组装相行为.通过调节聚集体中星形共聚物浓度和AB嵌段的长度比有效地控制了AB/A共混体系中聚集体的共组装形貌.预测了一些有趣的结构,比如,具有较厚壳层的核-壳-补丁结构、具有壳层的且中心凹陷的圆盘状结构以及不规则椭球的多室结构.本文还发现对于具有较长A嵌段的星形链,增大A均聚物在聚集体中的浓度能够消除聚集体内B嵌段形成的核;对于具有较短A嵌段的星形链,少量的A均聚物能够诱导聚集体共组装成具有长条状核的多室纳米粒子.

关键词：耗散粒子动力学星形二嵌段共聚物共组装纳米粒子

基于体育文化项目的土地再开发：德国多特蒙德旧工业区更新研究

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自然资源学报 2025年第1期 181-194页

作者：刘小琼何丽娜陈恁宇陈昆仑湖北经济学院旅游与酒店管理学院中国地质大学(武汉)体育学院中国地质大学(武汉)艺术与传媒学院

旧工业区转型正从发达国家向发展中国家延展，体育文化等新型方式振兴旧工业区作为一种有效的城市更新手段受到了广泛关注。本文聚焦德国鲁尔区的多特蒙德威斯特法伦球场项目，通过实地调查、历史回溯等方法，深入分析了该项目如何以体... 详细信息

旧工业区转型正从发达国家向发展中国家延展，体育文化等新型方式振兴旧工业区作为一种有效的城市更新手段受到了广泛关注。本文聚焦德国鲁尔区的多特蒙德威斯特法伦球场项目，通过实地调查、历史回溯等方法，深入分析了该项目如何以体育文化项目带动周边地区实现旧工业区更新，研究结果表明：（1）多特蒙德通过把握全球化机遇和实施鲁尔区转型计划，成功地由传统重工业城市转型为可持续、智能的科技城市，威斯特法伦球场项目正是顺势而为的一项体育文化主导的旧工业区更新探索实践；（2）球场项目建设过程中，联邦政府和城市政府投入的资本逐渐减少，足球俱乐部的参与也在减弱，社会资本在球场建设和运营中逐渐占据主导地位；（3）球场扩建显著推动了周边土地利用的转型升级，土地利用由以第一、第二产业为主的绿地和住宅用地转向以第三产业为主的综合性功能用地，通过用地转型升级，周边地区空间功能得以优化；（4）球场建设提升了多特蒙德的全球知名度，促进了产业结构向第三产业为主导转型，增加了当地就业率，加快了基础设施建设，提高了居民生活品质，从而推动了城市结构更新与现代化转型。通过梳理该项目的发展经验进而总结体育文化项目带动下的旧工业区更新机制，并提出可供中国借鉴的经验，以期为中国正在进行的旧工业区更新提供思路。

关键词：体育文化项目旧工业区更新城市转型威斯特法伦球场多特蒙德

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叉头框转录因子O1信号通路与骨代谢

中国组织工程研究 2025年第9期29卷 1923-1930页

作者：赵济宇王少伟山西医科大学山西省太原市030001 山西医科大学第二医院骨科山西省太原市030001

背景:在骨骼中,各种内源性或者外源性刺激会引起骨代谢失衡,导致骨量和骨强度的变化,进而引起骨关节炎、骨质疏松症等一系列骨相关疾病。在这个过程中,叉头框转录因子O1(Forkhead box transcription factor O1,FoxO1)起到了重要作用,Fo... 详细信息

背景:在骨骼中,各种内源性或者外源性刺激会引起骨代谢失衡,导致骨量和骨强度的变化,进而引起骨关节炎、骨质疏松症等一系列骨相关疾病。在这个过程中,叉头框转录因子O1(Forkhead box transcription factor O1,FoxO1)起到了重要作用,FoxO1可以通过调节氧化应激、细胞增殖、分化和凋亡来调控骨代谢。目的:文章以FoxO1为中心,通过总结其上下游的调节机制,为未来治疗骨相关疾病提供新的思路。方法:以“FoxO1,骨”为检索词在中国知网和万方医学数据库进行检索,以“FoxO1,Bone,Skeleton”为检索词在PubMed和Web of Science数据库进行检索,排除陈旧、重复、质量较差以及不相关的文献,最终纳入56篇文献进行综述分析。结果与结论:①FoxO1通过增加Runt相关转录因子2、碱性磷酸酶和骨钙素的表达,促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,通过抑制过氧化物酶体增殖激活受体γ,将骨髓间充质干细胞由成脂分化向成骨分化转化,从而增加骨形成。此外,FoxO1还可以通过增加成骨细胞的数量来影响骨形成。②抑制骨髓单核-巨噬细胞中的FoxO1可以导致巨噬细胞集落刺激因子、核因子κB受体激活剂配体以及活化T细胞核因子1表达减少,促进破骨细胞表达更多的FoxO1,从而抑制破骨细胞分化。此外,直接激活FoxO1也可以抑制破骨细胞分化并减弱破骨细胞的活性。③增加软骨细胞内的FoxO1水平可以起到调节软骨细胞稳态、保护软骨细胞免受氧化应激损伤、促进自噬相关基因的表达和软骨细胞分泌蛋白多糖4的作用。④文章详细介绍了FoxO1在不同骨细胞中调节的分子机制,更加全面、深入地阐述了FoxO1在治疗骨相关疾病中的关键作用,为治疗骨关节炎、骨质疏松症及骨折愈合延迟等多种骨相关疾病提供新的思路。

关键词： FoxO1 骨代谢氧化应激成骨细胞破骨细胞软骨细胞骨关节炎骨质疏松症骨折愈合