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基于地理探测器模型的福建省耕地土壤有机碳影响因素研究

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福建农业学报 2024年第6期39卷 738-751页

作者：陈孟耀刘啸歌黄达沧张黎明邢世和福建农林大学计算机与信息学院福建福州350002 土壤生态系统健康与调控福建省高校重点实验室福建福州350002 福建农林大学资源与环境学院福建福州350002

【目的】探明福建省耕地土壤有机碳(Soil organic carbon, SOC)的空间分布及其影响因素。【方法】基于福建省3万多个耕地土壤调查样点数据,利用皮尔逊相关系数、随机森林模型计算SOC影响因素的重要性,并通过地理探测器模型分析影响全省... 详细信息

【目的】探明福建省耕地土壤有机碳(Soil organic carbon, SOC)的空间分布及其影响因素。【方法】基于福建省3万多个耕地土壤调查样点数据,利用皮尔逊相关系数、随机森林模型计算SOC影响因素的重要性,并通过地理探测器模型分析影响全省耕地土壤有机碳空间分布的因素。【结果】2008年福建省耕地土壤有机碳样点数据的范围在0.12~67.28 g·kg^(-1),呈现东南部沿海低、西部和中部高的空间格局。3种模型中地理探测器模型的分析结果最全面和客观。地理探测器模型的因子探测器结果表明气候相关因素是福建省耕地土壤有机碳含量空间分异性的主要影响因子,各影响因子按解释程度前六名分别为:年降水量(0.168 5)>年均温(0.167 7)>海拔(0.149 9)>气候类型(0.135 9)>土壤类型(0.082 4)>地貌类型(0.073 1)。通过交互探测器进一步发现年降水量与年均温的交互作用对SOC空间分异的解释程度最大(0.194 1),其次为年降水量与土壤类型(0.192 3)、年降水量与耕地利用类型(0.191 8)。【结论】强烈的因子交互作用表明,福建省耕地土壤有机碳含量空间分异性是由多种因子共同作用影响而非单一因子决定,对SOC进行研究需要考虑其复杂的空间分异特征。本研究可为提高耕地土壤的空间使用效率、合理布局农业生产提供科学依据。

关键词：土壤有机碳地理探测器空间分布影响因素交互作用

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一种基于耦合电感的高增益软开关谐振变换器

电工技术学报 2024年第1期39卷 194-205页

作者：王哲李驰郑泽东李永东电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京100084

该文提出了一种具有高增益、软开关的新型谐振变换器。该谐振变换器使用耦合电感来提高电压增益,升压比不仅取决于占空比,还取决于耦合电感的变比,具有高增益的优点。此外,由于采用了有源钳位技术,漏感中的能量可以被回收利用,用来对开... 详细信息

该文提出了一种具有高增益、软开关的新型谐振变换器。该谐振变换器使用耦合电感来提高电压增益,升压比不仅取决于占空比,还取决于耦合电感的变比,具有高增益的优点。此外,由于采用了有源钳位技术,漏感中的能量可以被回收利用,用来对开关管的结电容充放电提供能量,从而实现软开关。由于采用了耦合电感,所提出的变换器可以在较低的开关管电压应力的情况下实现较高的输出电压,因此可以使用低导通电阻的低压器件,从而提升系统的效率。该文分析了该谐振变换器的工作原理,并推导了输出电压、关断电流应力等参数的解析表达式。在此基础上,从理论上分析了该变换器取得软开关的条件,并对该变换器的各个器件的电压电流应力进行分析,为器件选型提供了理论依据。最后,搭建1kW实验样机,针对该文提出的基于耦合电感的谐振变换器的高增益、软开关、低电压应力、高效率等性能进行了实验验证。通过实验得出所提出的拓扑可以在10倍增益的情况下达到最高97.5%的效率,表明所提拓扑的优越性。

关键词：耦合电感谐振变换器高增益软开关

北京市不吸烟初中生2013—2021年二手烟暴露及相关因素分析

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中国学校卫生 2024年第7期45卷 978-982页

作者：石建辉徐露婷孟耀涵韩梅刘秀荣北京市疾病预防控制中心健康教育所 100020

目的分析北京市不吸烟初中生二手烟暴露情况及相关因素,为制定烟草控制措施提供数据支持。方法采用多阶段整群随机抽样方法,确定北京市初中在校生为调查对象,2013年9—10月、2019年8—11月和2021年9—12月3次青少年烟草流行监测分别获得... 详细信息

目的分析北京市不吸烟初中生二手烟暴露情况及相关因素,为制定烟草控制措施提供数据支持。方法采用多阶段整群随机抽样方法,确定北京市初中在校生为调查对象,2013年9—10月、2019年8—11月和2021年9—12月3次青少年烟草流行监测分别获得4494,4915和3792份不吸烟初中生的有效数据,使用全国青少年烟草流行监测调查问卷进行信息采集。采用SPSS 21.0软件的复杂抽样数据分析模块进行描述性分析和多因素Logistic回归分析。结果2013,2019和2021年北京市不吸烟初中生在过去7 d内的4类场所(家、室内公共场所、室外公共场所、公共交通工具)二手烟暴露率分别为76.4%,71.4%,65.7%,差异有统计学意义(χ^(2)=126.10,P<0.01)。3次监测在学校看见有人吸烟的比例分别为34.7%,27.9%和21.1%(χ^(2)=209.78);每天看见教师吸烟的比例分别为2.7%,1.8%和1.3%(χ^(2)=22.14)(P值均<0.01)。多因素Logistic回归分析结果显示,父母均吸烟(OR=8.47,95%CI=4.36~16.48)、父亲吸烟(OR=3.51,95%CI=2.75~4.49)、好友吸烟(OR=1.88,95%CI=1.39~2.55)均是2013年不吸烟初中生4类场所二手烟暴露的相关因素;父母均吸烟(OR=2.37,95%CI=1.33~4.22)、父亲吸烟(OR=2.80,95%CI=2.33~3.37)、好友吸烟(OR=2.24,95%CI=1.71~2.92)、课堂上教授烟草危害(OR=0.77,95%CI=0.64~0.93)是2019年不吸烟初中生4类场所二手烟暴露的相关因素;父母均吸烟(OR=3.93,95%CI=2.29~6.75)、父亲吸烟(OR=3.30,95%CI=2.72~3.99)、课堂上教授烟草危害(OR=0.81,95%CI=0.68~0.97)是2021年不吸烟初中生4类场所二手烟暴露的相关因素(P值均<0.05)。结论北京市不吸烟中学生二手烟暴露情况有所改善,但仍处于较高水平。应采取相应措施,切实保护不吸烟初中生免受二手烟危害。

关键词：吸烟烟草烟污染回归分析学生

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受限空间建筑火灾蔓延影响因素对比试验研究

建筑结构学报 2024年第10期45卷 31-41页

作者：叶继红孙浩东中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学徐州市工程结构火安全重点实验室江苏徐州221116

为观测受限空间建筑火灾蔓延时空演化规律,了解受限空间建筑火灾蔓延过程,建造了一座二层2×2跨的钢框架结构建筑,其中在一层设置四个房间,采用木垛作为火荷载开展受限空间建筑火灾蔓延试验。考虑火荷载、分隔构件、开口程度3个因素,共... 详细信息

为观测受限空间建筑火灾蔓延时空演化规律,了解受限空间建筑火灾蔓延过程,建造了一座二层2×2跨的钢框架结构建筑,其中在一层设置四个房间,采用木垛作为火荷载开展受限空间建筑火灾蔓延试验。考虑火荷载、分隔构件、开口程度3个因素,共设置4种工况。试验中采用摄像机观测火灾蔓延过程,采用热电偶记录建筑内部空间温度场,基于耗氧法记录受限空间建筑火灾蔓延热释放速率。结果表明:火灾过程中火灾轰燃前持续时间较长,占火灾蔓延前持续时间的70%~85%,火灾轰燃后火势迅速增大并在短时间内蔓延至相邻房间,火灾蔓延时刻热释放速率约为轰燃时刻的1.5~4倍;受限空间建筑火灾蔓延在空间上表现为由不均匀温度场向均匀温度场过渡,在时间上表现为火灾蔓延速度逐渐增加;目标房间温度场在火灾蔓延前相比着火房间温度场存在一定程度的折减;局部火荷载密度、火荷载总量越大,越有利于火灾蔓延;开口程度会影响房间之间的烟气蔓延;分隔构件会阻碍烟气流动及火焰传播,显著影响火灾蔓延过程。

关键词：受限空间建筑火灾蔓延火灾试验通风控制型火灾热释放速率

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空空高速移动通信信号的频偏估计和跟踪算法

西安电子科技大学学报 2024年第3期51卷 30-37页

作者：张欣李建东西安电子科技大学空天地一体化综合业务网全国重点实验室陕西西安710071

空空高速移动场景下飞行平台通信信号的多普勒频率范围大且变化快。针对现有频偏估计和跟踪算法难以兼顾估计精度和工程可实现性的难题,提出了低复杂度的新型高精度频偏估计和跟踪算法。首先根据空空高速移动场景下多普勒频率快速变化... 详细信息

空空高速移动场景下飞行平台通信信号的多普勒频率范围大且变化快。针对现有频偏估计和跟踪算法难以兼顾估计精度和工程可实现性的难题,提出了低复杂度的新型高精度频偏估计和跟踪算法。首先根据空空高速移动场景下多普勒频率快速变化且具有时空相关性特征,在传统频偏模型的基础上构建适用于空空高速移动场景的时变频偏模型;然后基于此模型将相邻短前导的频偏估计值进行相互关联并处理,将频偏精度优化问题转化为经典的超定线性方程组的优化求解问题,最大限度地抑制了估计噪声,提高了频偏估计精度。仿真结果表明,该算法估计的残余频偏相对于经典算法大幅降低,当信噪比大于5 dB时,残余频偏的均方根误差控制在100 Hz范围内。针对该算法求解过程中存在的数值稳定性问题,给出了相应的工程可实现方法。该算法采用前馈补偿频偏跟踪方法,与传统的锁相环反馈跟踪方法相比,提高了系统的稳定性和时效性。

关键词：高速移动通信频偏模型频偏估计频偏跟踪

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高海拔环境下大容量直流空气断路器灭弧性能研究

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电工技术学报 2024年第3期39卷 863-874页

作者：李静易晨曦彭世东曹云东于龙滨沈阳工业大学特种电机与高压电器重点实验室沈阳110870 辽宁省电力有限公司电力科学研究院沈阳110006

高原轨道交通和电工产业转型对起关键保护作用的大容量直流空气断路器(LC-DCCB)提出了更高要求,但现有产品在高海拔地区的开断仍存在一定问题。该文以轨道交通用LC-DCCB为研究对象,首先基于磁流体动力学(MHD)理论,考虑湍流效应的影响,... 详细信息

高原轨道交通和电工产业转型对起关键保护作用的大容量直流空气断路器(LC-DCCB)提出了更高要求,但现有产品在高海拔地区的开断仍存在一定问题。该文以轨道交通用LC-DCCB为研究对象,首先基于磁流体动力学(MHD)理论,考虑湍流效应的影响,对其在高海拔环境下开断18 kA短路电流进行仿真;然后对电弧形态及灭弧室内温度场、电磁场、气流场进行分析,得出高海拔地区空气电弧开断困难的主要原因;最后根据仿真与理论分析,考虑采用合理数量和布局的间插式U型栅片改善电弧开断特性。结果表明:随着海拔的升高,电弧前期运动速度加快,但断路器的灭弧性能降低;在高海拔环境下电弧存在严重的弧根粘滞和弧根拖尾现象,弧根拖尾畸变空间电场,不利于熄弧;同时,在不同海拔环境下,电弧会产生不同程度的反向运动现象,易导致弧后重燃。该研究深入揭示了高海拔环境下LC-DCCB电弧演变过程及复杂开断现象背后的物理本质,可为该类产品研发提供理论指导。

关键词：高海拔大容量直流空气断路器弧根拖尾电弧反向弧后重燃

基于改进自抗扰控制的电动伺服系统机械谐振抑制方法

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系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 309-317页

作者：莫昱唐旭东北京机械设备研究所北京100854

导弹发射和飞行过程中,电动伺服系统受发动机点火、气动负载、舵面冲击等载荷作用下,加大结构的磨损,导致系统结构间隙的存在,极大地降低了传动刚度,并加剧谐振带来的危害。本文提出改进自抗扰控制器(active disturbance rejection cont... 详细信息

导弹发射和飞行过程中,电动伺服系统受发动机点火、气动负载、舵面冲击等载荷作用下,加大结构的磨损,导致系统结构间隙的存在,极大地降低了传动刚度,并加剧谐振带来的危害。本文提出改进自抗扰控制器(active disturbance rejection controller,ADRC)以改善电动伺服系统的位置跟踪特性。首先分析了电动伺服系统的机械谐振机理,设计了线性自抗扰控制器,利用改进粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法进行控制参数寻优,并进行了仿真分析验证了该方法的可行性,最后电动伺服系统试验结果验证了改进ADRC的有效性,提高电动伺服系统的动态和稳态性能。

关键词：电动伺服系统谐振自抗扰控制器改进粒子群优化算法

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考虑粒子分散性的磁热疗温度分布评估及优化

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 65-71页

作者：汤云东陈鸣金涛福州大学物理与信息工程学院福建福州350108 福州大学电气工程与自动化学院福建福州350108

针对磁纳米粒子(magnetic nanoparticles,MNPs)建模过于理想化的问题,在肿瘤模型内构建了多种单分散和多分散的MNPs.在此基础上,以MNPs的功耗为输入通过求解生物传热方程来预测模型治疗温度,继而研究了不同分散性MNPs对磁热疗治疗效果... 详细信息

针对磁纳米粒子(magnetic nanoparticles,MNPs)建模过于理想化的问题,在肿瘤模型内构建了多种单分散和多分散的MNPs.在此基础上,以MNPs的功耗为输入通过求解生物传热方程来预测模型治疗温度,继而研究了不同分散性MNPs对磁热疗治疗效果的影响差异.此外,考虑一种接近真实的多分散性MNPs模型中构建了基于模糊自适应比例积分微分磁热疗控制系统,该系统能通过温度反馈实时控制磁热疗治疗温度处于临界值46℃,解决了因MNPs分布不均匀性和多分散性导致目标区域局部温度难以稳定在最佳治疗温度46℃的问题.仿真结果表明:在相同的治疗条件下,MNPs粒径集中程度和肿瘤区粒子分布均匀性的提高均可有效地改善治疗效果,而所设计的控制系统能够以较快的速度使最高温度稳定在最优值46℃,显著提高治疗效果.

关键词：磁纳米粒子磁热疗温度场粒径分布 PID控制

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一体化小堆失水事故响应及后果研究

核动力工程 2024年第1期45卷 149-155页

作者：蔡伟乐志东魏婷深圳中广核工程设计有限公司上海分公司上海200241

为全面分析一体化小型模块式反应堆(简称小堆)失水事故,基于RELAP5程序建立了包括堆芯、主回路和安全壳在内的整体分析模型,对堆芯和安全壳瞬态响应及环境放射性后果进行计算分析,结果表明事故后果满足小堆安全审评原则规定的验收准则... 详细信息

为全面分析一体化小型模块式反应堆(简称小堆)失水事故,基于RELAP5程序建立了包括堆芯、主回路和安全壳在内的整体分析模型,对堆芯和安全壳瞬态响应及环境放射性后果进行计算分析,结果表明事故后果满足小堆安全审评原则规定的验收准则。此外,提出了改进的紧贴式安全壳方案及可选的参数配置,计算结果表明采用改进方案可使一回路和安全壳压力很快达到平衡,更早终止破口流量,从而减少一回路失水量和放射性释放量,提升堆芯安全性并降低事故剂量后果,壳外水池容量可保障安全壳长期冷却。研究成果可为一体化小堆工程应用和安全壳设计提供参考依据。

关键词：一体化小型模块式反应堆(简称小堆) 失水事故瞬态响应放射性后果紧贴式安全壳