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面向筋板布局的机床基础件立柱的多目标拓扑优化

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北京工业大学学报 2025年 241-249页

作者：牛鹏程强杨聪彬刘志峰北京工业大学先进制造与智能技术研究所北京工业大学先进制造技术北京市重点实验室北京工业大学机械工业重型机床数字化设计与测试技术重点实验室吉林大学数控装备可靠性教育部重点实验室

为提高机床关键基础大件立柱的综合性能,本文通过振动噪声测试分析系统,开展不同方向上某机床立柱的敲击测试实验,以得到其全部模态。在实验结果分析基础上,利用Abaqus软件进行面向筋板布局的立柱多目标拓扑优化分析。根据分析结果,修... 详细信息

为提高机床关键基础大件立柱的综合性能,本文通过振动噪声测试分析系统,开展不同方向上某机床立柱的敲击测试实验,以得到其全部模态。在实验结果分析基础上,利用Abaqus软件进行面向筋板布局的立柱多目标拓扑优化分析。根据分析结果,修整并重构新的立柱筋板布局。优化前后立柱有限元分析对比显示,其质量减轻10.09%,最大变形量减少5%,固有频率亦有一定程度提升。优化结果表明本文所进行的工作,既减轻立柱整体质量,节省立柱工程用料,又在一定程度上提升了其动静态性能。

关键词：数控机床机床立柱筋板布局多目标优化拓扑优化多目标优化

基于SWMM-PSO的污水泵站联合优化调度决策系统研究

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中国农村水利水电 2025年

作者：杨朝彬朱一松何媛滨李水兵石诚彬徐星刘炳义中电建生态环境集团有限公司武汉大水云科技有限公司讯飞智元信息科技有限公司

污水泵站群的联合优化调度对城市污水系统运行管理的提质增效具有重要意义。利用模型预测控制（MPC）方法，基于排水系统机理模型与启发式优化算法，针对污水溢流量控制、泵站运行节能降耗以及检修便利等多样化需求，研发了一种污水泵... 详细信息

污水泵站群的联合优化调度对城市污水系统运行管理的提质增效具有重要意义。利用模型预测控制（MPC）方法，基于排水系统机理模型与启发式优化算法，针对污水溢流量控制、泵站运行节能降耗以及检修便利等多样化需求，研发了一种污水泵站联合优化调度决策系统。采用城市排水管网模型SWMM构建污水系统水动力与水质模型，基于粒子群算法（PSO）建立优化调度模型，采用两级筛选机制保证寻得全局最优可行解，对优化调度前后泵站群的运行总能耗与调控方案的复杂度进行对比，为污水系统厂网的一体化调度提供科学依据。

关键词： SWMM 粒子群算法模型预测控制联合优化调度溢流污染控制节能降耗

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央行担保品扩容是否影响企业投资风险偏好？

金融发展研究 2025年

作者：王少林黄浩彬赖力琦广东财经大学金融学院广东外语外贸大学金融学院

央行担保品政策作为货币政策对企业融资增信的重要工具，其影响日益受到关注。基于企业投资风险偏好的视角，通过文本挖掘技术从海量的年报文本信息中构造企业投资风险偏好指数，并利用DID方法分析央行担保品政策对企业投资风险偏好的... 详细信息

央行担保品政策作为货币政策对企业融资增信的重要工具，其影响日益受到关注。基于企业投资风险偏好的视角，通过文本挖掘技术从海量的年报文本信息中构造企业投资风险偏好指数，并利用DID方法分析央行担保品政策对企业投资风险偏好的影响。研究表明，央行担保品扩容显著地提升了企业投资风险偏好。机制检验发现，政策效应源于其对2013年后发行AAA级债券的企业具有“成本激发效应”与“规模辐射效应”。此外，政策效应还受企业所在地区、企业规模、行业以及高管背景的影响。本文主要关注了央行担保品扩容带来的潜在风险，对全面评估央行担保品政策的经济影响、完善货币政策框架具有参考意义。

关键词：央行担保品政策企业投资风险偏好文本挖掘

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城市森林景观多功能性及权衡协同关系

应用生态学报 2025年

作者：郭玉洁任志彬何兴元中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院森林生态与管理重点实验室中国科学院东北地理与农业生态研究所中国科学院大学中国科学院沈阳树木园

城市森林景观多功能性的评估对于城市森林景观配置、优化和规划的决策至关重要。然而，由于城市森林的高度破碎化和异质性，科学评估其多功能性与权衡协同关系面临挑战。本研究以长春市为研究区，基于样方调查和卫星遥感数据，构建城市... 详细信息

城市森林景观多功能性的评估对于城市森林景观配置、优化和规划的决策至关重要。然而，由于城市森林的高度破碎化和异质性，科学评估其多功能性与权衡协同关系面临挑战。本研究以长春市为研究区，基于样方调查和卫星遥感数据，构建城市森林生态功能估测模型，提出综合考虑质量和数量的多功能评估框架，定量刻画了多功能空间格局与权衡协同关系。结果表明：2020年，长春市建成区城市森林年固碳量达到36.78 t，平均降温0.96 ℃，年清除PM2.5量达到527.52 t，休闲游憩功能为50.08人·m-2。与城市中心区相比，郊区森林的固碳能力、空气净化功能和休闲游憩功能更强，呈现中间低、周边高的空间分布模式。休闲游憩功能与固碳、降温功能之间存在明显的权衡关系，固碳功能与空气净化、降温功能之间具有较强的协同关系。随着城市化强度的变化，功能权衡与协同关系也表现出空间异质性，其中，固碳和降温功能在城市中心区表现为协同关系，郊区为弱权衡关系。长春市城市森林景观多功能性在阈值为25%时性能最佳，高值区集中在城市外环，呈现西强东弱的空间格局。从一环（1.61）到五环（2.01）多功能性整体上升，呈现中间低、外围高的分布特点。长春市城市森林的潜在主导功能是固碳和降温功能。本研究为长春市城市森林景观规划与管理提供了科学依据，有助于优化城市森林多功能、促进城市可持续发展。

关键词：景观功能生态系统功能多功能性阈值法权衡与协同

老子哲学与“道元”:人工智能token的语义与应用探索

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中国科技术语 2025年第1期27卷 57-63页

作者：张中鸿张庆瑞台湾大学哲学系中国台北市320314 中原大学物理系中国台湾中坜106319

自然语言处理建构在“道元(token)”之上,道元是AI算法处理和学习各种文字、图像与声音数据类型的基本元素。道元生成的过程与老子“道生一,一生二,二生三,三生万物”相似。大语言模型利用“间距”产生道元后,转换成位,透过大量数据的... 详细信息

自然语言处理建构在“道元(token)”之上,道元是AI算法处理和学习各种文字、图像与声音数据类型的基本元素。道元生成的过程与老子“道生一,一生二,二生三,三生万物”相似。大语言模型利用“间距”产生道元后,转换成位,透过大量数据的学习与计算,进行新的道元生成与意义重组。由于结合概率重组,人工智能出现类似于人类行为的不可预测性和独特性。未来借鉴老子哲学和汉字的多样性,人工智能可以发展出更全面和创新的框架。

关键词：道元位道元化间距人工智能老子之道

应用导纳法与注意力卷积神经网络相结合的扣件失效识别方法研究

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机械科学与技术 2025年

作者：罗锟余崇彬李泳辉甄慧杰姜兴华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心华东交通大学轨道交通基础设施性能检测与保障国家重点实验室

针对铁路运行过程中由于扣件失效造成的安全隐患问题，提出一种导纳法结合交互注意力卷积神经网络(AID-CNN)的扣件失效检测方法。该方法以受检测结构的局部多测点导纳作为多通道卷积神经网络的输入，利用交互卷积注意力模块(CIDBM)实现... 详细信息

针对铁路运行过程中由于扣件失效造成的安全隐患问题，提出一种导纳法结合交互注意力卷积神经网络(AID-CNN)的扣件失效检测方法。该方法以受检测结构的局部多测点导纳作为多通道卷积神经网络的输入，利用交互卷积注意力模块(CIDBM)实现注意力权重分配，通过卷积神经网络(CNN)完成特征提取与结果输出。为验证模型性能，论文通过缩尺模型试验获取扣件不同失效程度、不同失效位置的多测点导纳样本集进行模型验证。试验结果表明，加速度导纳相较于其他信号处理方式在特征可视化中展现出更为显著的聚类；优选多通道加速度导纳和注意力机制都能显著提高卷积神经网络的识别效果；论文构造的CIDBM模块在稳定性和准确率均优于卷积注意力模块(CBAM)；以优选通道作为AID-CNN模型的输入时的平均识别率可达99.9%。

关键词：扣件失效识别多通道卷积神经网络注意力机制加速度导纳

电聚合苯胺改性碳纤维海洋电极电化学性能及其电场响应研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2025年第1期55卷 118-129页

作者：田翔孙久哲付玉彬中国海洋大学材料科学与工程学院山东青岛266100

本文应用碳酸氢铵弱碱性溶液作为电解质电化学原位聚合苯胺制备聚丙烯腈基碳纤维海洋电极,研究其电化学性能与电场响应性能。结果表明,碳纤维表面生成还原态聚苯胺并出现特征氧化还原峰;交流阻抗谱表明改性电极表面等效电路增加了膜电... 详细信息

本文应用碳酸氢铵弱碱性溶液作为电解质电化学原位聚合苯胺制备聚丙烯腈基碳纤维海洋电极,研究其电化学性能与电场响应性能。结果表明,碳纤维表面生成还原态聚苯胺并出现特征氧化还原峰;交流阻抗谱表明改性电极表面等效电路增加了膜电容和膜电阻,电场响应由纯电容耦合改变为电容电阻共同作用的混合机制,有利于低频低强度信号的响应。在电场响应测试中,改性电极电位漂移量达0.66 mV/d;能够较好响应10 mV,10 mHz的低频率低强度电场信号;线性度最小值为0.072%。水流冲刷4h后聚苯胺膜质量损失为6.30%,相比于盐酸溶液电聚合制得的聚苯胺膜(质量损失7.55%)具有更好的结合力。该海洋电极可望成为新一代低成本、高性能电场传感器。

关键词：碳纤维电极聚苯胺碳酸氢铵电化学性能海洋电场响应

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软材料大变形断裂的相场建模与应用

高分子学报 2025年

作者：田富成冀家乐陈树昱李良彬中国科学技术大学国家同步辐射实验室安徽省先进功能高分子薄膜工程实验室中国科学院软物质化学重点实验室

软材料具有承受大应变和高可恢复性的独特特性，使其在生命科学和软机器人等前沿领域具有不可替代的作用.了解此类材料的复杂断裂行为不仅具有迫切的应用需求，也是材料科学、物理学和连续介质力学等基础学科的研究重点.本文介绍了作者... 详细信息

软材料具有承受大应变和高可恢复性的独特特性，使其在生命科学和软机器人等前沿领域具有不可替代的作用.了解此类材料的复杂断裂行为不仅具有迫切的应用需求，也是材料科学、物理学和连续介质力学等基础学科的研究重点.本文介绍了作者在断裂相场模型方面所做的一些工作，主要关注软材料的大变形断裂相场建模、算法实施以及应用.在有限变形理论框架下，作者发展一种新的混合多场断裂相场模型，用于模拟近不可压缩软材料的大变形断裂.从物理裂纹拓扑的角度清楚阐述了不可压缩性与扩散裂纹张开之间的内在矛盾.为了解决这个问题，该模型利用相场退化函数放松了损伤材料的不可压缩性约束，而不影响完好材料的不可压缩性.通过修改经典的摄动拉格朗日乘子方法，导出了用于近不可压缩大变形断裂问题的新型多场混合变分格式.虽然该混合格式切实有效，但通常需要采用满足inf-sup条件的混合有限元(FE)配置，这进一步加剧了本已昂贵的相场断裂建模的计算负担.为了能够使用具有数值优势的低阶线性单元，作者采用压力投影技术开发了一种稳定的混合公式.该公式的优点在于其简单性和多功能性，允许对所有场变量采用低阶单元离散.考虑到这一特性，作者进一步设计了一种高效的自适应网格划分策略，从而大幅提高了计算效率.为了更好地应对涉及裂纹成核的自适应场景，提出了一种新的基于能量的网格细化判据.此外，本文也完整阐述了稳定混合有限元公式的数值处理，以及自适应网格细化，删除技术的核心操作.所提出的格式的准确性、效率和稳健性已经通过一系列具有代表性的数值案例得到了充分的验证.

关键词：相场模型软材料大变形断裂复杂裂纹不可压缩约束

典型北方城市水系不同区域DOM分布特征及环境响应

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环境科学 2025年第1期46卷 204-215页

作者：石琨赵宇婷武辰彬崔楚凝李彦杰周石磊河北科技大学建筑工程学院河北科技大学环境科学与工程学院河北省污染防治生物技术实验室

为探索北方城市不同区域水体中溶解性有机质（DOM）来源信息及成分特征，以河北省石家庄城市水系为例，使用紫外-可见光谱（UV-vis）和三维荧光平行因子分析（EEM-PARAFAC）解释了不同区域水体DOM的光学参数、不同组分的丰度及占比状况... 详细信息

为探索北方城市不同区域水体中溶解性有机质（DOM）来源信息及成分特征，以河北省石家庄城市水系为例，使用紫外-可见光谱（UV-vis）和三维荧光平行因子分析（EEM-PARAFAC）解释了不同区域水体DOM的光学参数、不同组分的丰度及占比状况.结果表明：（1）上游NO3--N、NO2--N、NH4+-N、TN、TP和COD的浓度显著低于城市水体和下游（P1，表明石家庄市DOM的来源主要为内源输入.（3）水体DOM共解析出3种荧光组分，分别为C1类富里酸（可见光区富里酸）、C2类蛋白（色氨酸）和C3长波类腐殖质，上游与城市水体以类蛋白组分为主（C2），而下游类腐殖质（C1+C3）占比较高（80.1%），且PCA分析表明不同区域水体DOM呈现显著的空间分布差异，荧光参数显示不同区域水体DOM的SR>1、FI>1.8,HIX<4，表明水体DOM呈现出低腐殖化，强自生源的特征.（4）城市上游和下游水体中C1与C3呈显著相关（P<0.01），城市水体中C1、C2和C3均显著相关（P<0.01），另外C1与C3在不同区域水体中均与NO3--N呈现出显著相关性，RDA结果显示NO2--N、TDN、TDP和COD主要影响DOM的空间分布.综上，城市多重压力作用对流经水系的DOM光谱性质存在显著影响.

关键词：城市水系溶解有机质(DOM) 紫外-可见光谱(UV-vis) 三维荧光光谱平行因子分析(PARAFAC) 冗余分析(RDA)