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基于模拟植物生长算法的B样条蒙皮自由曲面薄壳结构形态优化方法研究

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建筑结构学报 2024年第10期 158-169页

作者：石开荣吉古雪梅姜正荣华南理工大学土木与交通学院华南理工大学亚热带建筑与城市科学全国重点实验室

为了寻求既满足建筑美学又具有良好受力性能的结构形态，根据模拟植物生长算法(PGSA)基本原理，在生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法(GSL&PS-PGSA)基础上提出一种变步长并行搜索机制，从而形成生长空间限定与变步长并行搜索的... 详细信息

为了寻求既满足建筑美学又具有良好受力性能的结构形态，根据模拟植物生长算法(PGSA)基本原理，在生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法(GSL&PS-PGSA)基础上提出一种变步长并行搜索机制，从而形成生长空间限定与变步长并行搜索的模拟植物生长算法(GSL&VPS-PGSA),并将其引入自由曲面薄壳结构形态优化领域。基于B样条蒙皮法，由若干型值点进行B样条曲线重构，并调整曲线的型值点数、阶次及节点向量，得到具有相同属性的一簇截面控制曲线，再通过蒙皮法将截面曲线拟合为初始自由曲面。以此为基础，以B样条曲线的型值点坐标为设计变量，以结构整体应变能为优化目标，采用GSL&VPS-PGSA优化算法得到造型和受力性能相协同的自由曲面薄壳结构。由方形拱壳及复杂曲面结构算例分析结果表明：B样条蒙皮法通过参数化建模可创建任意形状且光滑的自由曲面，且其型值点、阶次等形状控制参数为进一步的形态优化提供了条件；GSL&VPS-PGSA引入变步长并行搜索机制能较简洁地控制解的精度，并大大提高算法效率，与遗传算法、逆吊法相比，该算法优化效果更具优势；所建立的形态优化方法，能获取以承受薄膜应力为主的合理结构形态，并适用于多变量、复杂约束条件，以及有限元网格划分精细的大规模自由曲面实体结构的形态优化问题。

关键词：自由曲面薄壳结构 B样条蒙皮曲面模拟植物生长算法形态优化

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交替提升与张拉的索穹顶结构施工优化方法

西南交通大学学报 2024年第3期59卷 663-669页

作者：姜正荣苏延石开荣李之吉魏德敏梁霖华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广东广州510640

为确保索穹顶结构施工成型前索杆内力的平稳变化,提出了交替提升内拉环与张拉最外圈斜索的施工优化方法.首先,以施工过程中的平均结构应变能最小为优化目标,对内拉环的逐级提升高度进行优化;其次,通过仿真分析得到施工过程中的索杆内力... 详细信息

为确保索穹顶结构施工成型前索杆内力的平稳变化,提出了交替提升内拉环与张拉最外圈斜索的施工优化方法.首先,以施工过程中的平均结构应变能最小为优化目标,对内拉环的逐级提升高度进行优化;其次,通过仿真分析得到施工过程中的索杆内力和节点位移,并与仅张拉最外圈斜索的施工方法进行对比.结果表明:交替提升内拉环与张拉最外圈斜索的施工优化方法可有效减小施工过程中的索杆内力,降幅最大达61.83%,避免了施工成型前索杆内力的大幅波动,且结构位形变化较平缓,相邻施工步的竖向位移差最大为1.43 m,平均结构应变能较低,仅为55.03%,优化效果显著,验证了该优化方法对索穹顶结构施工模拟的适用性.

关键词：索穹顶结构交替提升与张拉施工仿真施工优化

基于PGSA的B样条蒙皮自由曲面薄壳结构形态优化方法研究

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建筑结构学报 2024年

作者：石开荣吉古雪梅姜正荣亚热带建筑与城市科学全国重点实验室华南理工大学土木与交通学院

根据模拟植物生长算法基本原理，在基于生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法（GSL&PS-PGSA）的基础上提出了一种变步长并行搜索机制，从而形成新型模拟植物生长算法——生长空间限定与变步长并行搜索的模拟植物生长算法(GSL&VPS-P... 详细信息

根据模拟植物生长算法基本原理，在基于生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法（GSL&PS-PGSA）的基础上提出了一种变步长并行搜索机制，从而形成新型模拟植物生长算法——生长空间限定与变步长并行搜索的模拟植物生长算法(GSL&VPS-PGSA)，并首次将其引入自由曲面薄壳结构形态优化领域。该形态优化方法基于B样条蒙皮法，先由若干型值点进行B样条曲线重构，并调整曲线的型值点数、阶次及节点向量，得到具有相同属性的一簇截面控制曲线，再通过蒙皮法将截面曲线拟合为初始自由曲面，以此为基础，以B样条曲线的型值点坐标为设计变量，以结构整体应变能为优化目标，采用GSL&VPS-PGSA优化新算法得到造型和受力性能相协同的自由曲面薄壳结构。算例分析结果表明：B样条蒙皮法通过参数化建模可创建任意形状且光滑的自由曲面，且其型值点、阶次等形状控制参数为进一步的形态优化提供了条件；GSL&VPS-PGSA引入变步长并行搜索机制能较简洁地控制解的精度，并大大提高算法效率，与遗传算法、逆吊法相比，该算法优化效果更加显著且具有明显优势；所建立的形态优化方法，能获取以承受薄膜应力为主的合理结构形态，并适用于多变量、复杂约束条件，以及有限元网格划分精细的大规模自由曲面实体结构的形态优化问题。

关键词：自由曲面薄壳结构 B样条蒙皮曲面模拟植物生长算法形态优化

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考虑碳排放的冷链物流多温共配时变路径研究

中国管理科学 2024年

作者：王锋张令荣鲁渤大连理工大学经济管理学院

基于“双碳”战略目标的提出和生鲜电商的迅速发展，本文研究了考虑碳排放的冷链物流多温共配问题，以车辆派遣成本、运输成本、制冷成本、碳排放成本及时间窗惩罚成本之和最小为目标建立混合整数规划模型。针对研究问题设计了一种两阶... 详细信息

基于“双碳”战略目标的提出和生鲜电商的迅速发展，本文研究了考虑碳排放的冷链物流多温共配问题，以车辆派遣成本、运输成本、制冷成本、碳排放成本及时间窗惩罚成本之和最小为目标建立混合整数规划模型。针对研究问题设计了一种两阶段启发式算法用于模型求解，利用时空距离对顾客进行聚类以改进初始解；依据问题特征设计邻域结构和邻域选择方式提高求解效率；采用自适应局部搜索避免陷入局部最优；引入重启策略和模拟退火算法的解接受规则增加解的丰富度。最后，通过不同规模的算例验证了算法的可行性，并从考虑时空距离、碳交易机制、多车厢车辆配送等角度进行分析，为企业和政府提供管理启示。

关键词：时空聚类时变速度多温共配碳减排

基于保护政策影响的抚仙湖流域景观格局变化及生态系统服务价值响应

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 145-154页

作者：李思荣苏同向南京林业大学风景园林学院江苏南京210037

【目的】云南省抚仙湖流域作为我国西南地区和珠江流域重要的生态屏障,是我国“两屏三带”生态安全格局的重要组成部分。抚仙湖流域景观格局和生态系统服务价值(ESV)的变化受到“四退三还”保护政策的影响,定量研究其发展演变规律,为流... 详细信息

【目的】云南省抚仙湖流域作为我国西南地区和珠江流域重要的生态屏障,是我国“两屏三带”生态安全格局的重要组成部分。抚仙湖流域景观格局和生态系统服务价值(ESV)的变化受到“四退三还”保护政策的影响,定量研究其发展演变规律,为流域景观的保护与规划提供参考。【方法】选取2006—2021年“四退三还”保护政策实施前后抚仙湖流域的4期遥感影像进行景观分类,计算土地利用动态度、转移矩阵、景观格局指数,并基于当量因子法评估生态系统服务价值(ESV),运用SPSS对流域的ESV与景观格局指数进行相关性分析。【结果】(1)“四退三还”政策实施前,抚仙湖流域林地面积大量减少,建设用地持续扩展,水体面积减少;景观格局复杂化、破碎化,连通性减弱,同时流域ESV明显下降。“四退三还”政策实施后,抚仙湖流域林地面积显著增加,建设用地扩张速度明显减缓,水体缩减速度降低;景观格局破碎化程度降低,连通性增强;流域ESV显著增加。(2)抚仙湖流域ESV与景观格局之间存在明显联系,流域ESV总量与景观格局指数蔓延度(CONTAGE)显著正相关,与香浓多样性指数(SHDI)和香浓均匀度指数(SHEI)相关性较高且呈负相关。各单项生态系统服务价值中,供给服务与最大斑块指数(LPI)显著负相关;调节服务和支持服务与CONTAGE显著正相关,与SHDI和SHEI显著负相关;文化服务与CONTAGE显著正相关。【结论】景观类型的剧烈变化引起景观类型之间的相互转移以及景观多样性、连通度等的变化,并改变了景观生态系统的结构和功能,同时也影响生态系统服务价值。未来研究中可聚焦其机制,为抚仙湖流域下一步的保护与管理提供参考。

关键词：生态系统服务价值(ESV) 景观格局 “四退三还”政策云南抚仙湖流域

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光促9-芴酮电子梭与Lewis酸协同催化醛亚胺的不对称自由基酰基化和烷基化反应

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有机化学 2024年第7期44卷 2381-2383页

作者：屈文原陈加荣华中师范大学化学学院

探索新的不对称合成方法来构建有用的合成砌块或关键结构单元一直是合成化学领域中的一个重要研究内容.其中,手性非环α-氨基酮普遍存在于许多天然产物和药物分子中,并且通过官能团转化就可以进一步转化为高价值的β-氨基醇、药物分子...

探索新的不对称合成方法来构建有用的合成砌块或关键结构单元一直是合成化学领域中的一个重要研究内容.其中,手性非环α-氨基酮普遍存在于许多天然产物和药物分子中,并且通过官能团转化就可以进一步转化为高价值的β-氨基醇、药物分子和生物活性骨架[1].目前,化学家们基于传统的两电子反应过程的策略开发了多种针对手性非环的α-叔碳氨基酮骨架的合成方法[2-4].但是,这些方法仍然面临着一些挑战,如:（1）底物合成困难,反应普适性不佳;（2）羰基α位氢原子表现出一定的酸性,手性产物易发生烯醇化消旋;（3）环状α-氨基酮在不对称合成中可以借助底物本身的构象诱导来实现反应的高立体选择性,而非环状α-氨基酮与之相比面临着柔性骨架带来的反应选择性难以控制.

关键词：

一种含Re/Ru镍基单晶合金的蠕变行为及其机理

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材料研究学报 2024年第4期38卷 248-256页

作者：田淞文刘丽荣田素贵沈阳三迪度维科技开发有限公司沈阳110270 沈阳工业大学材料科学与工程学院沈阳110870

针对含Re/Ru单晶合金共晶组织中的高熔点元素和高推重比发动机材料的高承温能力等问题,研究了固溶温度和组织演化对其高温蠕变行为的影响。结果表明,在1328℃固溶处理的合金中仍存在粒状残余共晶,在1332℃固溶处理可将其消除,使合金在1... 详细信息

针对含Re/Ru单晶合金共晶组织中的高熔点元素和高推重比发动机材料的高承温能力等问题,研究了固溶温度和组织演化对其高温蠕变行为的影响。结果表明,在1328℃固溶处理的合金中仍存在粒状残余共晶,在1332℃固溶处理可将其消除,使合金在1100℃/140 MPa的蠕变寿命由321 h延长到476 h。在蠕变初期的合金中γ′相转变为N-型筏状组织,在蠕变后期位错剪切进入γ′相形成的位错锁,可抑制位错运动,使合金的蠕变抗力提高。但是高应变速率下位错的交替滑移使筏状γ′相扭折和形成亚晶,可降低合金的蠕变抗力,特别是筏状γ′相转变成“类块状”形态的逆向组织演化提高了应变速率,是合金高温蠕变较后期间的变形和损伤特征。其中,合金在1140℃寿命的大幅度降低,归因于γ′相的溶解使其尺寸减小和体积分数降低。

关键词：金属材料镍基单晶合金 Re/Ru 固溶温度蠕变损伤逆向组织演化

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建筑学报 2024年第3期 74-77页

作者：荣朝晖江苏中锐华东建筑设计研究院有限公司荣朝晖工作室杭州心象建筑设计有限公司存在建筑-建筑摄影

业主德巴图书阅读爱好者学会设计团队顾爱天、王雪丰、刘永平(建筑);宋鹏、姚十、张帅、章慧、潘相铭(室内);章洪寅、邵勤、杨杰(景观)灯光顾问张鹤清基地面积 8520 m2建筑面积 6000 m2结构形式钢筋混凝土框架结构摄影存在建筑-建筑摄影

关键词：

酸分馏效应对GasBench-IRMS测定碳酸盐碳、氧同位素的影响

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质谱学报 2024年第3期45卷 401-411,I0004页

作者：王楠赵彦彦田有荣中国海洋大学海洋地球科学学院海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学海洋高等研究院深海圈层与地球系统前沿科学中心山东青岛266100 赛默飞世尔科技(中国)有限公司上海201206

本文利用在线制样装置(GasBench)和稳定同位素比质谱仪(IRMS)测试一系列碳酸盐标准物质和现代海洋浮游有孔虫样品,在不同测试条件下,分析不同性状碳酸盐矿物的氧同位素分馏程度,计算氧同位素酸分馏系数,探讨酸分馏效应对不同碳酸盐矿物... 详细信息

本文利用在线制样装置(GasBench)和稳定同位素比质谱仪(IRMS)测试一系列碳酸盐标准物质和现代海洋浮游有孔虫样品,在不同测试条件下,分析不同性状碳酸盐矿物的氧同位素分馏程度,计算氧同位素酸分馏系数,探讨酸分馏效应对不同碳酸盐矿物氧同位素测定的影响机制和控制因素,以及对氧同位素测试值(δ^(18)O_(m))的校正方法。结果表明,酸分馏效应对氧同位素值的影响主要是由于生成的CO_(2)气体与顶空瓶中气态水(高温时主要影响)或酸中游离态自由水(低温时主要影响)之间发生氧同位素交换引起的。不同性状碳酸盐标准物质的氧同位素酸分馏系数具有显著差异,且与氧同位素组成相关。δ^(18)O_(m)值发生偏移的程度与反应温度、样品量、磷酸含水量以及酸中游离态和气态水的氧同位素组成与样品氧同位素组成之间的差异等因素有关。氧同位素酸分馏效应与信号强度具有显著相关性。建议精确称量相同质量的标准物质和样品,遵循信号强度匹配的原则,并采用多种标准物质线性校正的方法有效校正氧同位素分馏现象。在较低的反应温度(25℃)下,氧同位素分馏程度较轻微,δ^(18)O分析精度更高,优于0.05‰。本方法为精确测定碳酸盐中碳、氧同位素组成提供了参考,可有效提高相关的测试精度。

关键词：在线制样装置-稳定同位素比质谱仪(GasBench-IRMS) 磷酸法碳酸盐氧同位素酸分馏效应

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