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一类双分子扩散模型空间齐次周期解的Turing不稳定性

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山东大学学报(理学版) 2024年

作者：连丽娜张存华兰州交通大学数理学院

本文研究齐次Neumann边界条件下具有交错扩散的饱和双分子模型空间齐次周期解的Turing不稳定性。建立相应的常微系统得到Hopf分叉周期解的局部渐近稳定性,获得了相应扰动常微系统周期解的周期在零参数处的导数公式,获得了所考虑系统空... 详细信息

本文研究齐次Neumann边界条件下具有交错扩散的饱和双分子模型空间齐次周期解的Turing不稳定性。建立相应的常微系统得到Hopf分叉周期解的局部渐近稳定性,获得了相应扰动常微系统周期解的周期在零参数处的导数公式,获得了所考虑系统空间齐次周期解的Turing不稳定的条件,并利用数值模拟验证了所得理论的合理性。

关键词：双分子扩散模型周期解 Turing不稳定性

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基于机器学习的氮掺杂石墨炔力学性能预测

Science China Materials 2024年第4期67卷 1129-1139页

作者：张存杨博林彭志龙陈少华 Department of Engineering Mechanics Shijiazhuang Tiedao UniversityShijiazhuang 050043China Hebei Key Laboratory of Intelligent Materials and Structures Mechanics Shijiazhuang Tiedao UniversityShijiazhuang 050043China Institute of Advanced Structure Technology Beijing Institute of TechnologyBeijing 100081China Beijing Key Laboratory of Lightweight Multi-functional Composite Materials and Structures Beijing Institute of TechnologyBejing 100081China Hebei Research Center of the Basic Discipline Engineering Mechanics Shijazhuang Tiedao UniversityShijiazhuang 050043China Provincial Collaborative Innovation Center of Mechanics of Intelligent Materials in Hebei Shijiazhuang Tiedao UniversityShijiazhuang 050043China

氮掺杂γ-石墨二炔(N-GDY)因其在能源、电子元器件和催化领域具有重要应用前景而备受关注.研究表明,N-GDY在不同的氮掺杂情况下会表现出迥异的物理化学性质.由于氮掺杂的多样性,N-GDY的理论及应用研究受到了极大的限制.鉴于此,本文采用... 详细信息

氮掺杂γ-石墨二炔(N-GDY)因其在能源、电子元器件和催化领域具有重要应用前景而备受关注.研究表明,N-GDY在不同的氮掺杂情况下会表现出迥异的物理化学性质.由于氮掺杂的多样性,N-GDY的理论及应用研究受到了极大的限制.鉴于此,本文采用鄂维南等人提出的DeepMD方法训练得到了具有第一性原理精度、适用于N-GDY的机器学习势.利用该机器学习势,系统研究了氮掺杂模式对N-GDY力学性能的影响.研究发现,氮原子掺杂会导致N-GDY的抗拉强度降低.在单个碳链上掺杂氮原子时,N-GDY的抗拉强度随着氮原子掺杂位点到苯环的距离变小而减弱.相邻碳链氮原子共掺杂能够使N-GDY表现出更强的各向异性力学特征.本文研究结果对N-GDY在能源存储和柔性设备等领域的潜在应用提供了理论支持,同时也表明了机器学习势在从大规模数据集中学习并预测碳纳米材料复杂力学性质方面的潜力,为纳米材料设计及工程应用具有重要指导作用.

关键词：机器学习力学性能预测氮掺杂碳纳米材料能源存储力学特征第一性原理电子元器件

再论民营经济的内涵、性质和作用——与周文等学者商榷

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当代经济研究 2024年第3期343卷 70-79页

作者：张存刚韩鸿飞兰州财经大学经济学院兰州730020

基于对理论史、党史和政策史这些历史层面的梳理,周文、司婧雯忽略了逻辑层面的分析,无视所有制范畴,仅从经营方式的角度理解民营经济,进而提出“超越‘公’与‘私’之辩”“追求社会效益最大化是逻辑起点”“是‘重新建立个人所有制’... 详细信息

基于对理论史、党史和政策史这些历史层面的梳理,周文、司婧雯忽略了逻辑层面的分析,无视所有制范畴,仅从经营方式的角度理解民营经济,进而提出“超越‘公’与‘私’之辩”“追求社会效益最大化是逻辑起点”“是‘重新建立个人所有制’的重要途径之一”等对民营经济性质、作用存在误读的观点。实际上,所有制与经营方式是内容与形式的关系,所以民营经济必然涉及所有制范畴,无法超越“公”与“私”之辩;非公有制性质民营经济的逻辑起点始终是自身利润最大化;发展民营经济不是重建个人所有制的途径;仅从经营方式角度理解民营经济的观点缺乏解释力,从所有制角度才可以论证“民营经济不是资本主义经济”。同时对民营经济的内涵作出了再界定,明确了我们现在所说的民营经济实际上就是非公有制经济。

关键词：民营经济所有制经营方式非公有制经济

被动式太阳能采暖建筑设计室外计算参数的确定方法研究

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建筑科学 2022年第6期38卷 44-51页

作者：刘衍张存德杨柳侯立强张率西部绿色建筑国家重点实验室西安710055 西安建筑科技大学建筑学院西安710055

被动式太阳能采暖建筑设计需要充分利用室外气候条件,使建筑具有一定的采暖功能,表征室外气候条件的室外计算参数尤为重要,该参数确定的准确性决定了被动式太阳能采暖设计结果的合理性,但目前该室外计算参数未能与被动式太阳能采暖设计... 详细信息

被动式太阳能采暖建筑设计需要充分利用室外气候条件,使建筑具有一定的采暖功能,表征室外气候条件的室外计算参数尤为重要,该参数确定的准确性决定了被动式太阳能采暖设计结果的合理性,但目前该室外计算参数未能与被动式太阳能采暖设计紧密结合,存在“一数多用”,甚至“无数可用”的情况。此外,考虑到被动式太阳能采暖效果受气候要素影响,温度过低或太阳辐射较少亦无法仅使用被动式太阳能采暖设计满足采暖需求。所以需结合当地室外气候条件和建筑室内热环境需求,确定被动式太阳能采暖对应的时段(即被动式太阳能采暖设计的计算时段),力图通过合理的被动式设计满足该时段内的采暖需求,“降低供热负荷、缩短供热时间”。本文将带有南向封闭阳台的城镇住宅作为研究对象,以构建被动式太阳能采暖建筑设计室外计算参数确定方法为目标,考虑室外气候条件和室内热环境需求的共同影响,针对不同建筑设计阶段对室外计算参数不同的使用需求,提出了被动式太阳能采暖设计的计算时段和相应室外计算参数的确定方法,得到了严寒、寒冷地区5个典型城市的被动式太阳能采暖设计的计算时段及室外计算参数。本研究可为城镇住宅被动式太阳能采暖建筑设计的发展提供支撑。

关键词：城镇住宅被动式太阳能采暖建筑室外计算参数

基于微流控技术的磁流体对外加磁场及温度的太赫兹特性研究

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1532-1536页

作者：梁冉张欣睿丁晨鑫苏波张存林首都师范大学物理系太赫兹光电子学教育部重点实验室太赫兹波谱与成像北京市重点实验室北京成像理论与技术高精尖创新中心北京100048

磁流体是将超微磁性粒子均匀地分布在载基液中,形成的胶态液体磁性材料,它打破了传统固体磁性材料的形态,是一种同时具有固体磁性和液体流动性的新型材料,具有非常广泛的应用前景。目前磁流体已经被应用于医学领域,已有研究表明,磁流体... 详细信息

磁流体是将超微磁性粒子均匀地分布在载基液中,形成的胶态液体磁性材料,它打破了传统固体磁性材料的形态,是一种同时具有固体磁性和液体流动性的新型材料,具有非常广泛的应用前景。目前磁流体已经被应用于医学领域,已有研究表明,磁流体可被用于癌细胞的治疗、细胞的分离以及靶向给药等;另外,磁流体还可以应用于密封、润滑等方面。太赫兹波是指频率范围在0.1~10 THz,波长范围在30~3000μm的电磁辐射。由于许多生物分子的振动和转动模式均处于太赫兹波频段,并且太赫兹波的能量较低,不会破坏被测物品,所以太赫兹波可用于无损检测,是一种安全可靠的测量方法。微流控技术可用于对极少量液体样品的测量,具有操作简单、检测速度快、节约被测样品等优点。该研究将太赫兹技术与微流控芯片技术相结合,通过改变外加磁场的时间和温度,研究了磁流体的太赫兹时域谱和频域谱的变化情况,发现在外加不同时间的磁场强度时,随着时间的增加,磁流体的太赫兹时域谱图右移,频域谱图强度下降;外加不同温度时,随着温度的增加,同样出现时域谱图右移,透射强度降低的现象。初步认为磁流体中的磁性粒子在外加磁场下聚集定向排列,随着时间的延长,近似认为纳米粒子团簇半径增大,使得太赫兹波不易透过从而使其强度变低;在温度升高时,分子热运动加剧,分子振动和转动加强,使得太赫兹波不易透过进而强度变低。由于利用太赫兹研究磁流体特性方面的相关报道较少,该研究为探究磁流体提供了新的方法;对外加磁场下的磁流体太赫兹特性的研究可在医学领域的广泛应用,为太赫兹技术在生物医学方面提供了新的途径,为磁流体的深入应用和研究提供了技术支持。

关键词：太赫兹磁流体微流控芯片磁场

考虑桩身横向惯性效应和桩周土竖向支承作用的楔形管桩纵向振动特性

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振动与冲击 2024年第6期43卷 179-188页

作者：李振亚潘云超张存何先斌吕冲河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室南京210098 河海大学岩土工程研究所南京210098 西藏农牧学院水利土木工程学院西藏林芝860000 西藏土木水利电力工程技术研究中心西藏林芝860000

该文研究考虑桩身横向惯性效应和桩周土竖向支承作用的楔形管桩纵向振动特性。首先,根据楔形管桩特殊的桩身结构和桩周土的成层性,将桩-土系统沿纵向划分为若干微元段,采用Voigt体模型模拟桩周土对楔形管桩桩段的竖向支承作用;基于考虑... 详细信息

该文研究考虑桩身横向惯性效应和桩周土竖向支承作用的楔形管桩纵向振动特性。首先,根据楔形管桩特殊的桩身结构和桩周土的成层性,将桩-土系统沿纵向划分为若干微元段,采用Voigt体模型模拟桩周土对楔形管桩桩段的竖向支承作用;基于考虑土体竖向波动效应的三维轴对称模型建立桩周土纵向振动控制方程并求解,得到桩-土之间的侧摩阻力;然后,基于Rayleigh-Love杆模型建立桩的纵向振动控制方程以考虑其横向惯性效应,求解桩的振动控制方程并结合Laplace变换和阻抗函数递推,得到考虑桩周土竖向支承作用的桩顶复阻抗和速度导纳解析解,进一步地,通过卷积定理和Fourier逆变换得到桩顶时域响应半解析解;最后,通过与已有解的对比验证了该文解的合理性,并通过参数分析的方法研究了桩身横向惯性效应、桩周土竖向支承作用及桩身参数对桩顶动力特性的影响。

关键词：楔形管桩轴对称模型横向惯性效应桩周土竖向支承作用纵向振动

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基于深度学习的马铃薯形心及芽眼识别方法

激光与光电子学进展 2024年

作者：张存东黄华支晓波张晖旺兰州理工大学机电工程学院

切块均匀性对于马铃薯种薯的后续发育有重要影响，然而在马铃薯自动化切种中该问题经常被忽视。本文立足自主研发的智能切种机，采用基于机器视觉的方法提取马铃薯的形心和芽眼，为马铃薯种薯切种均匀性提供了位置参考。在形心识别中，... 详细信息

切块均匀性对于马铃薯种薯的后续发育有重要影响，然而在马铃薯自动化切种中该问题经常被忽视。本文立足自主研发的智能切种机，采用基于机器视觉的方法提取马铃薯的形心和芽眼，为马铃薯种薯切种均匀性提供了位置参考。在形心识别中，根据传统机器视觉方法对马铃薯的边缘提取受环境因素影响，常规语义分割算法精度低、计算量大，不能满足实时精度和速度要求的情况，首先提出一种用于马铃薯形心识别的改进U-Net模型。该模型继承了U-Net编码-解码的结构特点并兼具多层特征感知能力，在编码和解码阶段引入倒置残差块来代替卷积模块，更好地结合高阶语义信息和低阶语义信息，并提高计算速度。然后将改进的U-Net与传统方法矩特征计算结合，对马铃薯的形心进行了精准提取。实验结果表明，改进的U-Net模型精确率、召回率、平均交并比和平均像素准确率分别为95.54%、98.19%、93.86%、98.19%，模型大小为6.1Mb，模型性能优良，在针对马铃薯的图像分割问题使模型轻量化的同时提高了分割精度、分割速度，使所提取的马铃薯形心位置更加准确、快速，为后续切种刀具的精准动作提供了理论基础。在自研的智能切种机上使用YOLO v5进行芽眼识别并采用刀具决策方法进行切种规划的条件下，改进的U-Net模型在实际切种中效果更好。

关键词：马铃薯深度学习图像分割 U-Net 形心识别 YOLO v5

变曲率立面自适应爬壁机器人结构的设计与分析

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机器人 2024年

作者：胡晓林郭润兰黄华张存东兰州理工大学机电工程学院

针对爬壁机器人在变曲率壁面作业时稳定性差和自适应能力不足等问题，设计了一种自适应模块与机身相对独立的分离式结构爬壁机器人，并研究它在壁面上的移动性能。首先根据机器人的壁面运动原理建立力学模型，计算无滑移和无倾覆时纵/... 详细信息

针对爬壁机器人在变曲率壁面作业时稳定性差和自适应能力不足等问题，设计了一种自适应模块与机身相对独立的分离式结构爬壁机器人，并研究它在壁面上的移动性能。首先根据机器人的壁面运动原理建立力学模型，计算无滑移和无倾覆时纵/横移动方向切换、沿壁面移动和越障所需的吸附力，并分析在周向曲面和径向曲面上纵向移动和横向移动时机身姿态的变化情况。然后通过永磁体装置的磁路设计和参数化仿真，分析气隙间距和壁面厚度对吸附力的影响，对机器人在不同曲面和不同运动模式下的吸附力进行仿真，优化永磁体的设计。最后通过实验验证了爬壁机器人在不同变曲率壁面上的移动性能和自适应性能。结果表明，所设计的爬壁机器人具有纵/横切换移动灵活、吸附稳定、变曲率壁面自适应能力强的特点，最小可适应曲率为0.46 m的壁面，且在90°壁面可承载7.2 kg的设备。

关键词：爬壁机器人永磁吸附变曲率立面运动分析

西藏“一江两河”流域耕地适宜性评价及布局合理性分析

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测绘科学 2024年第2期49卷 65-75页

作者：王文静蒋好忱张存自然资源部第一地形测量队西安710054

针对高效精准掌握耕地适宜性对于农业政策制定、农业规范管理等的现实意义,该文以西藏“一江两河”流域为研究区域,选取地形、气候、区位、土壤和土地利用条件5个方面的12个评价因子,采用加权指数和法、限制因素法和层次分析法相结合的... 详细信息

针对高效精准掌握耕地适宜性对于农业政策制定、农业规范管理等的现实意义,该文以西藏“一江两河”流域为研究区域,选取地形、气候、区位、土壤和土地利用条件5个方面的12个评价因子,采用加权指数和法、限制因素法和层次分析法相结合的方法对流域耕地适宜性进行评价。在此基础上,通过2021年耕地现状的布局合理性分析,提出相应的耕地优化建议。结果表明:1)受地理位置、海拔等因素的限制,“一江两河”流域总体耕地适宜性程度一般,其中高度适宜区面积为10737.57 km^(2),占流域总面积的4.18%;中度适宜区占3.54%;勉强适宜区占8.16%;不适宜区占比最高,为84.12%。2)“一江两河”流域耕地高度适宜区主要集中在雅鲁藏布江、拉萨河及年楚河中下游两侧区域,从行政区划看,具体分布在日喀则、林芝市、拉萨市、山南市。3)2021年流域现状耕地以高度适宜和中度适宜为主,中度适宜及以上标准的耕地总面积为2694.06 km^(2),占耕地总面积的87.27%。总体来看,研究区现状耕地的适宜性较高,耕地布局较为合理。

关键词：耕地适宜性评价评价因子布局合理性