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共旋梁单元几何非线性分析的子结构方法

土木工程学报 2024年第5期57卷 65-75页

作者：邓继华梁璐祎谭平周福霖长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 长沙理工大学桥梁工程安全控制教育部重点实验室湖南长沙410114 广州大学广东广州510405

采用有限元方法分析结构的非线性行为必须进行多次迭代求解,因此在保证非线性计算精度的同时提高其计算效率是关键。该文以内含2个平面梁单元的子结构为例,建立一种平面梁结构基于共旋法与子结构的几何非线性分析方法。共旋法具有将刚... 详细信息

采用有限元方法分析结构的非线性行为必须进行多次迭代求解,因此在保证非线性计算精度的同时提高其计算效率是关键。该文以内含2个平面梁单元的子结构为例,建立一种平面梁结构基于共旋法与子结构的几何非线性分析方法。共旋法具有将刚体位移从结构的大位移中扣除而得到准确的小变形的特点,子结构法则能将内部节点的自由度凝聚到边界节点从而大大减少结构非线性平衡方程组的阶数,该文将两者结合并利用有较好的通过荷载和位移极限点功能的修正弧长法编制了计算程序,对荷载-位移曲线具有“位移跳跃”或“荷载跌落”显著特征的数个算例进行分析,与已有文献的结果对比验证了方法及程序的正确性。

关键词：平面梁结构共旋列式子结构法几何非线性修正弧长法

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石墨烯/GaN异质结构界面热输运性质的分子动力学研究

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物理学报 2024年第13期73卷 327-335页

作者：刘东静周福胡志亮黄家强桂林电子科技大学机电工程学院广西制造系统与先进制造技术重点实验室桂林541004

异质结构界面热输运的性能决定微纳米器件工作的可靠性.本文采用分子动力学方法,研究石墨烯/GaN三明治结构异质界面的热输运特性,分析温度、缺陷以及尺寸对异质结构界面热导的影响.研究发现,随着温度的升高,界面热导增大;当温度为1100 K... 详细信息

异质结构界面热输运的性能决定微纳米器件工作的可靠性.本文采用分子动力学方法,研究石墨烯/GaN三明治结构异质界面的热输运特性,分析温度、缺陷以及尺寸对异质结构界面热导的影响.研究发现,随着温度的升高,界面热导增大;当温度为1100 K时,3层石墨烯异质结构的界面热导增大61%,分析认为这主要是温度升高导致晶格振动增加,进而激发更多的平面外声子.GaN中的少量空位缺陷导致界面热导增大,当缺陷率为20%时,界面热导达到最大值0.0357 GW/(m^(2)·K),分析认为缺陷会增加额外的热输运通道;随后界面热导开始降低,分析认为缺陷率增大导致界面耦合强度降低.随着GaN层数从8层增加到24层,界面热导下降,计算声子模态发现参与界面热输运声子数量减少;而石墨烯从2层到6层时,界面热导先上升后下降,分析认为这是与声子匹配和耦合强度的初期提高和后期声子散射及局部化增加有关.该研究结果为调控微电子器件界面热输运提供理论依据.

关键词：异质结构界面热导空位缺陷尺寸效应

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渝东南传统村落空间形态量化分析与保护发展研究

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渝东南传统村落空间形态量化分析与保护发展研究

作者：周福星重庆交通大学

学位级别：硕士

传统村落是历史与时代的产物,也是人类与环境相互适应的结果,其形成、发展及演变与自然环境、人文秩序、社会生活等要素关系密切。随着我国乡村经济的发展,传统村落的空间形态及风貌受到了冲击,有的还面临着消失的风险。当前我国对传统... 详细信息

传统村落是历史与时代的产物,也是人类与环境相互适应的结果,其形成、发展及演变与自然环境、人文秩序、社会生活等要素关系密切。随着我国乡村经济的发展,传统村落的空间形态及风貌受到了冲击,有的还面临着消失的风险。当前我国对传统村落空间形态的研究大多是定性、单一学科、单一方法的分析,缺乏从宏观到微观、从环境到建筑的定量分析,特别是渝东南地区传统村落的相关定量研究急需补充。为丰富渝东南地区传统村落的研究成果,进而提出针对性的保护措施,本文选取渝东南地区109个中国传统村落(共计六批)作为研究对象,构建“宏观—中观—微观”三个层次的研究框架;同时,运用当今学术界主流且前沿的分形理论,并结合GIS技术平台进行分析。宏观层面,以GIS技术平台作为切入点,对渝东南传统村落的地形地貌、水域水系、道路交通等物质环境要素进行系统的梳理,并分析总结其对村落空间形态的影响。同时,结合定性分析方法,对村落人文历史要素进行归纳,进而从学科和专业的角度剖析了村落空间形态内生的形成机制,为后文的深入研究奠定基础。中观层面,将传统村落整体空间形态分解为边界形态、村落肌理、建筑群落,并运用分形理论对其进行量化解析,挖掘渝东南地区传统村落整体空间形态的分形特征。再运用数理分析和斯皮尔曼相关性分析法,对空间形态的影响因素及相关性进行解析,探寻其生成机制。此外,再根据量化数据,提出全新的渝东南传统村落分类方式,为村落空间形态保护发展策略奠定基础。微观层面,主要选取村落中具有代表性的吊脚楼民居建筑,借助分形理论对其空间形态特征进行研究,并结合宏观和中观层面探索建筑空间的分型迭代模型,为本文后续的传统村落保护发展策略提供数据支撑。最后,将渝东南传统村落按不同类型,从“宏观—中观—微观”三个层次提出渝东南传统村落保护发展策略,并以酉阳县板溪镇山羊村山羊古寨为例,进行村落的保护发展设计实践,实现理论分析与实践运用的结合,为渝东南地区构建以延续空间形态和传统风貌的传统村落保护发展策略提供了新思路。

关键词：渝东南传统村落空间形态量化分析保护发展策略

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赫斯的共产主义思想研究

赫斯的共产主义思想研究

作者：周福州黑龙江大学

学位级别：硕士

深入研究马克思思想的发展逻辑,透视马克思思想母体的发展演变,是研究马克思思想历久弥新的视角。赫斯作为马克思的同时代人,他曾经也和马克思一道探索人的解放道路,作为德国的“社会主义之父”,赫斯在德国的哲学和法国的社会主义之间... 详细信息

深入研究马克思思想的发展逻辑,透视马克思思想母体的发展演变,是研究马克思思想历久弥新的视角。赫斯作为马克思的同时代人,他曾经也和马克思一道探索人的解放道路,作为德国的“社会主义之父”,赫斯在德国的哲学和法国的社会主义之间建立起历史的桥梁,促进德国的思想转型,为寻找历史之谜的同时代人指明了方向。赫斯特殊的经历和时代背景,促使他把寻求人的解放当作一生的事业。他筚路蓝缕,用自己和时代的智慧去寻找,去探索,虽败犹荣在于他是探路者,在于他是先行者。从宗教共产主义到哲学共产主义再到“真正的”社会主义,赫斯一定是吹响德国共产主义号角的第一人。赫斯与马克思的交往始于1839年,从初识到一起编写《德意志意识形态》,马克思和赫斯的思想相互影响。从金钱异化到劳动异化,从“真正的”社会主义到科学共产主义思想,思想的交织促进理论的不断发展。诉求于人类解放的共同目标,马克思站在唯物史观的立场上,立足于人类实践辩证法,马克思把共产主义思想从人本主义的泥潭拉到了客观现实的维度。赫斯确实是成功的引路人,因为他把共产主义理论引进了德国。但是赫斯也是失败的先行者,因为他始终深陷唯心主义的泥淖,这和赫斯自身经历和理论渊源分不开。出身于地地道道的犹太家庭,从小跟从祖父学习系统的犹太文化,游历欧洲,目睹人民的悲惨生活,自学斯宾诺莎,吮吸其伦理学思想等等。这些思想都在赫斯的理论中融合交汇,但是同样因为这些思想赫斯没能超越小资产阶级的阶级局限性,相应地他的共产主义思想也是“非科学”的。与赫斯不同的是,马克思在经济学的研究中不断地突破自己理论逻辑的局限性。随着马克思的人本主义语境下唯心主义不断解构,从客观现实出发的客体向度的逻辑脉络不断清晰和坚定。解答历史之谜的密匙——共产主义也从“应有”的理想维度变成了客观历史发展进程中的“能有”的现实维度。立足于人类实践辩证法,马克思超越了赫斯的共产主义思想。当然探寻人的解放理论,代表马克思创立了唯物史观之后并没有放弃主体向度,历史辩证的客体向度背后始终以主体向度作为理论动力的。赫斯的共产主义思想的价值是不容忽视的,他为共产主义做的道德辩护对道德失范的今天是有很大的启发意义的。当然,通过透视赫斯的共产主义思想,更应该感受到坚持马克思人类实践辩证法的重大意义。但是不论是赫斯的共产主义思想还是马克思的共产主义思想,他们的终极价值取向始终是人的解放。为了全人类的自由解放而奋斗的接力棒如今传到了我们的手中,从理论到实践,从前人到你我,从你我到后者,共产主义作为一种生成性的历史运动一定会有越来越多的解答。

关键词：赫斯共产主义相互影响人的解放

基于LU分解的安全外包求解线性代数方程组方法

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第4期45卷 457-463,506页

作者：冯达周福才吴淇毓李鲍东北大学软件学院辽宁沈阳110169

由于现有协议的安全性为基于某种安全假设的计算安全,依赖于敌手的计算能力,因此,本文针对恶意敌手模型,使用矩阵伪装技术对方程的系数矩阵进行隐藏,结合矩阵的LU分解(lower-upper decomposition)算法,提出一种新的信息论安全外包求解... 详细信息

由于现有协议的安全性为基于某种安全假设的计算安全,依赖于敌手的计算能力,因此,本文针对恶意敌手模型,使用矩阵伪装技术对方程的系数矩阵进行隐藏,结合矩阵的LU分解(lower-upper decomposition)算法,提出一种新的信息论安全外包求解线性代数方程组(information-theoretically secure outsourcing of linear algebraic equations,ITS-OutsLAE)方法 .与之前的研究相比,在保持计算和通信复杂度与现有最优方案保持一致的同时,首次将方程组唯一解的安全性提升至信息论安全(完美保密).给出了形式化的安全性证明,并通过理论分析和实验证明了所提方法的实用性.

关键词：线性代数方程组信息论安全安全外包 LU分解恶意敌手模型

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基于区块链和简短可链接环签名的安全电子投票方案

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第5期45卷 619-627页

作者：吴淇毓杨帆周福才冯达东北大学软件学院辽宁沈阳110169

围绕当前多数电子投票方案存在中心化、未能实现匿名投票等问题,提出基于区块链和简短可链接环签名的安全电子投票方案.通过设计一个简短可链接环签名方案,结合区块链技术,构造了一个具体、安全、高效的电子投票方案,给出了其系统模型... 详细信息

围绕当前多数电子投票方案存在中心化、未能实现匿名投票等问题,提出基于区块链和简短可链接环签名的安全电子投票方案.通过设计一个简短可链接环签名方案,结合区块链技术,构造了一个具体、安全、高效的电子投票方案,给出了其系统模型、算法形式化定义以及详细描述.与已有方案相比,该方案允许大规模人员投票,且支持多个投票选项以及自动计票等多个功能.安全分析和实验结果表明,该方案在满足匿名性、不可伪造性和隐私性等更多安全目标的同时在计算开销方面仍具有优势.

关键词：电子投票区块链简短可链接环签名安全计算去中心化

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煤矿井下锂离子蓄电池热失控燃爆风险防控技术研究现状与挑战

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煤炭学报 2024年

作者：姚勇征王奕渊周福宝中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院中国安全生产科学研究院

在“双碳”背景下，锂离子储能电池、信息技术与煤矿深度融合的能源电子产业蓬勃发展，2024年前4个自然月，MA“锂”相关认证同比增长94%，煤矿井下锂离子蓄电池应用新业态孕育而生。新业态为煤炭绿色转型带来了发展机遇的同时，新风险... 详细信息

在“双碳”背景下，锂离子储能电池、信息技术与煤矿深度融合的能源电子产业蓬勃发展，2024年前4个自然月，MA“锂”相关认证同比增长94%，煤矿井下锂离子蓄电池应用新业态孕育而生。新业态为煤炭绿色转型带来了发展机遇的同时，新风险也随之而来。锂离子蓄电池作为一种高能物体，本质上仍存在火灾或爆炸风险，一旦锂离子蓄电池在煤矿井下受限空间发生热失控，灾害后果不堪设想。为保障煤矿井下锂离子蓄电池安全运行，电池被放置在1～2cm厚高强度钢板制成的防爆外壳内部，且设置了较大的冗余空间容纳热失控产生的气体，但由于设备的续航能力受限，锂离子蓄电池应用于大型辅助运输和开采设备进程受到影响。为降低煤矿井下锂离子蓄电池热失控风险，提高设备续航能力，推动煤矿井下锂离子蓄电池向纵深发展，研究聚焦煤矿井下大容量锂离子蓄电池安全问题，剖析了煤矿井下锂离子蓄电池热失控机理、安全评价与管理、监测预警、电源结构与功能设计、充电与换电安全和应急处置六方面的研究现状及不足，提出了包括典型场景下锂离子蓄电池燃爆与煤矿灾害之间的耦合孕灾机制、适用于煤矿井下的高安全性锂离子蓄电池、煤矿井下锂离子蓄电池热失控超前预警技术与监控策略、煤矿井下锂离子蓄电池电源高强度阻燃隔爆与轻量化设计、煤矿井下锂离子蓄电池智能化安全充电与换电技术装备和煤矿井下锂离子蓄电池热失控燃爆灾害快速控制技术等6项亟需解决的关键问题，期望为解决新业态下的锂离子蓄电池安全问题和续航能力不足问题提供指引。

关键词：煤矿锂离子蓄电池热失控安全风险防控

单向复合材料均质化弹性性能预测的集成学习模型:基于SHAP方法的可解释性分析

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Acta Mechanica Sinica 2024年第3期40卷 109-122页

作者：王文照赵云妹李岩 School of Aerospace Engineering and Applied Mechanics Tongji UniversityShanghai 200092China

本研究提出了一种可解释的集成学习(EML)数据驱动方法,用于快速预测单向纤维增强复合材料的均质化弹性性能.我们选择了三种机器学习模型――随机森林(RF)、极端梯度提升机(XGBoost)和轻量梯度提升机(LGBM)来构建EML模型.基于实验并建立... 详细信息

本研究提出了一种可解释的集成学习(EML)数据驱动方法,用于快速预测单向纤维增强复合材料的均质化弹性性能.我们选择了三种机器学习模型――随机森林(RF)、极端梯度提升机(XGBoost)和轻量梯度提升机(LGBM)来构建EML模型.基于实验并建立微观纤维分布的概率统计模型,结合有限元仿真,建立了反映纤维随机分布特征的代表性体元(RVE)模型,并创建相关数据集.通过准确性、效率、可解释性和泛化性等指标对EML模型的性能进行了全面评估,研究结果表明:(1)EML模型有效提升了基机器学习模型的预测精度(R2=0.962,MS E=5.41);(2)我们使用基于合作博弈理论的SHAP可解释性方法对预测结果进行了分析,其中,全局解释发现纤维的体积含量是影响复合材料均质化弹性性能的决定性变量,而局部解释阐明了输入特征对预测结果的关键影响机制;(3)EML模型在实验数据上表现出良好的泛化能力,计算结果与实验数据吻合度高,实现了复合材料均质化弹性性能的高效精准预测.

关键词： Composite materials Homogenization Ensemble learning Interpretation Model generalization

亲密伴侣暴力的成因：社会学习和女性主义理论下基于态度的解释

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心理科学进展 2024年

作者：涂画张春妹武汉大学前沿交叉学科研究院心理学系

个体对于亲密伴侣暴力的态度可以显著预测其亲密伴侣暴力相关的行为,这一点不仅体现在施暴者和受害者的身上,也体现在第三方的干预意愿与反应上。通过引入态度变量,研究者得以将亲密伴侣暴力的成因问题转换为亲密伴侣暴力态度的成因问题... 详细信息

个体对于亲密伴侣暴力的态度可以显著预测其亲密伴侣暴力相关的行为,这一点不仅体现在施暴者和受害者的身上,也体现在第三方的干预意愿与反应上。通过引入态度变量,研究者得以将亲密伴侣暴力的成因问题转换为亲密伴侣暴力态度的成因问题,突破原有的研究局限。从社会学习理论与女性主义理论的视角,亲密伴侣暴力态度串联起两条解释路径：相关社会学习经历/父权制意识形态-亲密伴侣暴力态度-亲密伴侣暴力。未来研究应将这种两种理论的独特视角——社会学习理论重视的成因过程与女性主义理论强调的缘起根源——结合起来,综合危险因素与保护因素,从个体水平到群体水平,建立起多元交互的亲密伴侣暴力态度解释模型。

关键词：亲密伴侣暴力态度社会学习理论女性主义理论