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高铁大跨度斜拉桥上无砟轨道变形适应性理论与试验研究

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铁道科学与工程学报 2024年第4期21卷 1286-1297页

作者：郑纬奇朱志辉盛兴旺李的平郭舜哲中南大学土木工程学院湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410075 中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063

高速铁路大跨度斜拉桥应用无砟轨道可提高线路平顺性和稳定性,消除线路的潜在限速点,统一轨道类型,减少轨道线路运维成本,是我国高速铁路的重要技术创新。依托世界首座无砟轨道大跨度斜拉桥-昌吉赣客专赣州赣江特大桥,建立大跨度斜拉桥... 详细信息

高速铁路大跨度斜拉桥应用无砟轨道可提高线路平顺性和稳定性,消除线路的潜在限速点,统一轨道类型,减少轨道线路运维成本,是我国高速铁路的重要技术创新。依托世界首座无砟轨道大跨度斜拉桥-昌吉赣客专赣州赣江特大桥,建立大跨度斜拉桥-无砟轨道体系精细化有限元分析模型,探明了大跨度斜拉桥-无砟轨道一体化体系的变形特征,设计并制作了大跨度斜拉桥上无砟轨道变形适应性的等效比例室内试验模型,开展了大跨度斜拉桥上无砟轨道变形适应性理论与试验研究,对比分析了大跨度桥上无砟轨道的不同长度、隔离层类型及布置方式的影响,研究了在各类变形条件下大跨度斜拉桥上无砟轨道的变形跟随性和协调性。研究结果表明:大跨度斜拉桥梁端转角和主梁整体挠曲变形仍可依据现行规范中的中小桥梁相关限值进行控制;应合理控制斜拉桥主梁节间的局部变形,避免桥上无砟轨道层间出现脱空离缝;提出了大跨度斜拉桥上单元式无砟轨道设置橡胶隔离层的技术方案,论证了橡胶隔离层的应用效果,建立了桥上无砟轨道橡胶隔离层的“缓冲作用”理念和轨道层间“隔而不离”的设计目标,显著提高了桥上无砟轨道的变形适应性;本文研究成果可为高速铁路大跨度斜拉桥上无砟轨道的推广应用提供技术支持。

关键词：高速铁路大跨度斜拉桥无砟轨道隔离层变形适应性试验研究

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聚能射流成型特征及侵彻效应分析

兵器装备工程学报 2024年第S1期45卷 237-244页

作者：陈兴旺刘富王冕王宇硕西北工业集团有限公司西安710043

通过试验和非线性有限元计算研究了空气介质中不同条件下的聚能射流成型特征及对均质装甲钢的侵彻效应,进行了不同药型罩锥角的聚能战斗部静爆侵彻靶板的试验,分析了炸高、药型罩锥角和厚度、起爆方式等因素对射流成型和侵彻能力的影响... 详细信息

通过试验和非线性有限元计算研究了空气介质中不同条件下的聚能射流成型特征及对均质装甲钢的侵彻效应,进行了不同药型罩锥角的聚能战斗部静爆侵彻靶板的试验,分析了炸高、药型罩锥角和厚度、起爆方式等因素对射流成型和侵彻能力的影响,并通过线性最小二乘法拟合得到了炸高与侵彻深度的函数关系。结果表明:数值计算结果与试验结果具有良好的一致性;聚能射流侵彻靶板深度随着炸高先增加后减小,在射流颈缩断裂前呈线性关系;随着药型罩锥角的增加在最佳炸高下射流侵彻深度逐渐降低,锥角取50°~60°最佳;随着药型罩厚度增加,开孔直径增加,但侵彻深度减小;相较于中心起爆,环形起爆和面起爆形成的射流侵彻深度较大。

关键词：聚能射流均质装甲钢有利炸高侵彻效应

一种基于改进免疫算法的GNSS快速选星方法

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大地测量与地球动力学 2024年第5期44卷 456-460,467页

作者：甘宇婷陈健赵兴旺刘超安徽理工大学空间信息与测绘工程学院安徽省淮南市232001 安徽理工大学矿山采动灾害空天地协同监测与预警安徽普通高校重点实验室安徽省淮南市232001 安徽理工大学矿区环境与灾害协同监测煤炭行业工程研究中心安徽省淮南市232001

针对多GNSS系统组合导航选星的实时性和可靠性需求,提出一种基于改进免疫算法的快速选星方法。该方法通过选取最优的迭代次数和初始化种群数目,可以在获取理想卫星几何结构的同时提高接收机运算效率。利用CUT0测站1 d实测数据对所提算... 详细信息

针对多GNSS系统组合导航选星的实时性和可靠性需求,提出一种基于改进免疫算法的快速选星方法。该方法通过选取最优的迭代次数和初始化种群数目,可以在获取理想卫星几何结构的同时提高接收机运算效率。利用CUT0测站1 d实测数据对所提算法进行验证,结果表明,当初始化种群数目选在20附近、最大迭代次数选在120附近时,选星效果最好;在单BDS系统定位时,平均GDOP差值与遍历法的比值仅为0.57%,耗时比遍历法缩短53.27%;在GPS/BDS/Galileo/GLONASS/QZSS组合系统下,其平均GDOP与遍历法相差仅0.122,平均耗时(1.06 s)比遍历法缩短96.47%。该算法适用于多GNSS系统组合定位,具有良好的普适性。

关键词：选星改进免疫算法几何精度因子全球卫星导航定位系统

带有状态/输入量化的无人船自适应模糊跟踪控制

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 52-61页

作者：宁君马一帆李伟 †李铁山陈俊龙岳兴旺大连海事大学航海学院辽宁大连116026 电子科技大学自动化工程学院四川成都611730 华南理工大学计算机科学与工程学院广东广州510006

针对海上通讯带宽受限情况下无人船的航迹跟踪控制问题,设计了一种带有状态量化和输入量化的自适应反馈跟踪控制方案。在保证有效跟踪的同时,减少执行器执行频次,降低控制幅度。首先,在不考虑量化情况下基于自适应反步法设计了系统跟踪... 详细信息

针对海上通讯带宽受限情况下无人船的航迹跟踪控制问题,设计了一种带有状态量化和输入量化的自适应反馈跟踪控制方案。在保证有效跟踪的同时,减少执行器执行频次,降低控制幅度。首先,在不考虑量化情况下基于自适应反步法设计了系统跟踪控制律,并结合动态面技术有效降低了虚拟控制律的计算量膨胀问题。对于控制系统中存在的不确定项,利用模糊逻辑系统进行逼近。其次,采用均匀量化器分别对控制系统中的状态变量和输入变量进行量化,且量化后的状态反馈信息被用于无人船航迹跟踪控制器的设计。根据所得到的量化信息,给出了同时考虑状态量化和输入量化的无人船航迹跟踪控制律。在稳定性分析中,通过Lyapunov稳定性理论证明了在不考虑量化的情况下闭环控制系统的稳定性,并根据递归的方法证明了闭环控制系统中量化变量和非量化变量之间误差的有界性。基于给定的引理,最终证明了在同时考虑状态量化和输入量化的情况下,所设计的带有状态量化和输入量化的模糊自适应反馈跟踪控制系统的稳定性。最后,通过两组仿真实验验证了所提方案的实用性。即在同时考虑状态量化和输入量化的情况下,无人船仍能保持对理想轨迹良好的跟踪性能,并有效减轻了执行器的执行频次,更符合航海工程实践。

关键词：无人船航迹跟踪状态量化及输入量化模糊自适应控制量化误差

钢筋混凝土排架结构厂房再生利用施工安全风险预警

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安全与环境学报 2024年第6期24卷 2127-2137页

作者：裴兴旺李文龙刘怡君中天西北建设投资集团有限公司西安710065 北京建筑大学城市经济与管理学院北京100044 西安建筑科技大学土木工程学院西安710055

为确保钢筋混凝土排架结构厂房再生利用施工过程中的结构安全,在系统梳理钢筋混凝土排架结构厂房再生利用施工安全风险主要影响因素和控制要点的基础上,通过对再生利用施工安全模拟与监测内容的分析,构建了包括5个一级指标、16个二级指... 详细信息

为确保钢筋混凝土排架结构厂房再生利用施工过程中的结构安全,在系统梳理钢筋混凝土排架结构厂房再生利用施工安全风险主要影响因素和控制要点的基础上,通过对再生利用施工安全模拟与监测内容的分析,构建了包括5个一级指标、16个二级指标、45个量化指标的再生利用施工安全风险预警指标体系;在预警方法对比分析的基础上,基于改进的广义回归神经网络(General Regression Neural Network, GRNN)算法构建了钢筋混凝土排架结构厂房再生利用施工安全风险预警模型,并以多个工程项目为实例,实现了数据降维(特征主元提取)后的单因素风险与多因素风险预警,最后与现场实际情况进行对比分析,验证了模型的可靠性。研究表明,该模型是核主成分分析(Kernel Principal Component Analysis, KPCA)-量子粒子群算法(Quantum Particle Swarm Optimization, QPSO)-GRNN方法的有机结合,为定量研究钢筋混凝土排架结构厂房再生利用施工安全风险预警提供了新的思路。

关键词：安全工程排架结构再生利用施工安全风险预警

基于生物信息学分析骨肉瘤肺转移的关键基因和功能鉴定

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中国骨伤 2024年第7期37卷 718-724页

作者：王鑫彭李华陈兴旺重庆医科大学附属璧山医院骨科重庆402760

目的:采用生物信息学的方法筛选骨肉瘤肺转移的差异表达基因,并探讨其功能及调控网络。方法:从GEO数据库(http://***/gds)中筛选数据集GSE14359,使用GEO2R在线工具筛选差异表达基因(differentially expressed gene,DEG);在线HMMD数据库(... 详细信息

目的:采用生物信息学的方法筛选骨肉瘤肺转移的差异表达基因,并探讨其功能及调控网络。方法:从GEO数据库(http://***/gds)中筛选数据集GSE14359,使用GEO2R在线工具筛选差异表达基因(differentially expressed gene,DEG);在线HMMD数据库(http://***/hmdd)下载骨肉瘤疾病相关的miRNA,FunRich软件预测靶基因,与DEG取交集,获得目标基因;根据靶向关系形成miRNA-mRNA关系对,数据导入Cytoscape可视化;DAVID对目标基因行GO和KEGG通路富集分析;STRING构建PPI网络,Cytoscape可视化,CytoHubba插件筛选中枢基因,在线网站进行表达和生存分析。结果:共鉴定出704个DEG,由477个上调基因和227个下调基因组成。FunRich预测出mRNA 7888个,两者交集,获得目标基因343个。KEGG富集分析显示:目标基因主要参与焦点粘连、细胞外基质(extracellularmatrix,ECM)受体相互作用、肿瘤坏死因子(trmor necrosis factor,TNF)信号通路、PI3K-Akt信号通路、白细胞介素-17(interleukin 17,IL-17)信号通路、MAPK信号通路。获得10个中枢基因(CCNB1、CHEK1、AURKA、DTL、RRM2、MELK、CEP55、FEN1、KPNA2、TYMS),CCNB1、DTL、MELK和预后不良高度相关。结论:该研究确定的关键基因和功能通路可能有助于了解骨肉瘤肺转移癌发生和进展的分子机制,并提供潜在的治疗靶点。

关键词：骨肉瘤肺转移生物信息学基因

一种面向能源贫困识别的轻量可解释梯度提升树

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山西大学学报(自然科学版) 2024年

作者：王政裔扬史颖赵兴旺吴晨旭太原师范学院智能优化计算与区块链技术山西省重点实验室扬州大学信息工程学院太原师范学院计算机科学与技术学院山西大学计算机与信息技术学院

为解决传统梯度提升树方法在解决能源贫困识别问题时容易出现的训练不足、过拟合、可解释性差等问题，本文提出了一种面向能源贫困识别任务的轻量可解释梯度提升树方法。该方法首先剔除原始数据中的缺失值、异常值等噪声样本，根据特征... 详细信息

为解决传统梯度提升树方法在解决能源贫困识别问题时容易出现的训练不足、过拟合、可解释性差等问题，本文提出了一种面向能源贫困识别任务的轻量可解释梯度提升树方法。该方法首先剔除原始数据中的缺失值、异常值等噪声样本，根据特征关联分析后的样本梯度进行排序，以实现梯度提升树内部节点的分割，随后采用特征绑定技术加速训练过程，以实现模型的轻量化；其次，引入模型解释方法进行影响因素分析，量化不同特征对能源贫困识别的影响程度，增强了模型的可解释性。在典型的能源贫困识别数据集上的实验结果表明，与其他方法（LR、KNN、SVM、CART、RF、XGBoost、GradientBoosting）相比，本文提出的轻量可解释模型的AUC值达到99.61%，提高了0.2%～17.8%，具有较为明显的优势。

关键词： LightGBM模型能源贫困预测特征关联分析模型解释方法

T6热处理对多向锻态VWZ113K稀土镁合金微观组织及力学性能的影响

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塑性工程学报 2024年第5期31卷 198-207页

作者：车鑫段兴旺江东辛向前谈芸芸太原科技大学材料科学与工程学院山西太原030024

以多向锻造Mg-11Gd-3.6Y-2Zn-0.6Zr稀土镁合金为研究对象,利用扫描电镜、能谱分析、电子背散射衍射技术及室温拉伸实验分析了T5和T6热处理工艺对多向锻态稀土镁合金组织和力学性能的影响规律。结果表明,T5热处理后合金为混晶组织,晶界... 详细信息

以多向锻造Mg-11Gd-3.6Y-2Zn-0.6Zr稀土镁合金为研究对象,利用扫描电镜、能谱分析、电子背散射衍射技术及室温拉伸实验分析了T5和T6热处理工艺对多向锻态稀土镁合金组织和力学性能的影响规律。结果表明,T5热处理后合金为混晶组织,晶界分布有大尺寸长周期堆垛有序(LPSO)结构强化相,合金的屈服强度、抗拉强度及伸长率分别为241 MPa、357 MPa及13.0%;在T6热处理中,随着固溶温度的升高,静态再结晶逐渐形核并长大,促进了组织均匀性提升;但晶粒长大会消耗位错并降低位错强化效应;同时,升温加速了LPSO结构强化相回溶,晶界LPSO结构强化相变得更加细小弥散,促进了弥散强化作用;此外,固溶温度升高还会导致晶粒择优长大,促进织构强化;430℃、8 h+225℃、16 h是最佳热处理工艺,合金的屈服强度、抗拉强度及伸长率分别可达302 MPa、398 MPa及11.5%;多种强化机制均衡作用促使合金强塑性协同提升。

关键词：稀土镁合金多向锻造热处理微观组织强化机制

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钢混排架结构厂房再生利用施工安全控制方法

安全与环境学报 2024年第10期24卷 3759-3769页

对于钢混排架结构厂房再生利用施工而言,基于设计图纸所建立的理想化有限元模型与实际状态之间存在诸多差异,据此进行的施工安全模拟用于指导现场施工风险极大,一旦发生结构失稳的倒塌事故,将造成不可估量的损失。为确保钢混排架结构厂... 详细信息

对于钢混排架结构厂房再生利用施工而言,基于设计图纸所建立的理想化有限元模型与实际状态之间存在诸多差异,据此进行的施工安全模拟用于指导现场施工风险极大,一旦发生结构失稳的倒塌事故,将造成不可估量的损失。为确保钢混排架结构厂房再生利用施工过程中的结构安全,在对有限元模型修正方法对比分析的基础上,提出了基于多目标优化算法的钢混排架结构厂房再生利用施工安全模拟方法。首先,通过灵敏度分析法确定待修正参数,联合结构静力、频率、振型构建多目标函数关系,采用改进后的NSGA-Ⅲ对目标函数进行多目标优化,得到优化后的结构参数修正值,通过MIDAS/Gen建立基准有限元模型;其次,依据基准模型开展施工工序预演并据此指导现场施工安全进行;最后,对比分析模拟值与实测值之间的拟合程度,验证了修正模型的可靠性,确保了施工过程中的结构安全。研究表明,该方法是灵敏度分析法、静动力测试法、多目标优化算法的有机结合,为研究再生利用施工结构有限元模型修正和施工安全控制提供了新的思路。

关键词：安全工程再生利用多目标优化模型修正安全控制