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脑-运动单元功能耦合估计方法

西安交通大学学报 2024年

作者：郑杨强威张四聪西安交通大学机械工程学院医工交叉研究所西安交通大学精密微纳制造技术全国重点实验室

针对现有脑肌功能耦合（CMC）估计方法只能反映皮层活动与运动单元（MU）复合放电活动间耦合状态，而无法反映皮层和各MU独立耦合作用的问题，提出了一种脑和MU间独立交互作用的估计方法，并初步验证了脑-运动单元功能耦合（CMUC）作用... 详细信息

针对现有脑肌功能耦合（CMC）估计方法只能反映皮层活动与运动单元（MU）复合放电活动间耦合状态，而无法反映皮层和各MU独立耦合作用的问题，提出了一种脑和MU间独立交互作用的估计方法，并初步验证了脑-运动单元功能耦合（CMUC）作用的存在。首先，采用肌电分解技术获得各MU独立活动，即运动单元动作电位序列；然后，利用头皮表面拉普拉斯获得头皮电流密度以表征皮层活动，并通过估计运动单元动作电位序列和头皮电流密度的频域相干性获得CMUC；最后，通过手指伸展实验对所提方法的有效性加以验证。实验结果表明：当被试者伸展手指时，指伸肌的MU和对侧运动皮层存在显著的β和γ频带耦合交互作用，且耦合强度显著高于其它皮层区域。这一结论与已有的CMC研究结论一致，能够表明所提CMUC估计方法的有效性，同时也证明了脑和MU独立耦合交互作用的存在性。CMUC估计方法的提出可为进一步深入研究生理及病理条件下肌肉的神经控制机制提供有力工具。

关键词：脑肌功能耦合肌电分解运动单元动作电位相干性

稳定车-轨道耦合作用下轨排响应特性试验研究

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铁道科学与工程学报 2024年第7期21卷 2699-2706页

作者：陈春俊江浩西南交通大学机械工程学院四川成都610031 轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室四川成都610031

稳定车作为一种大型轨道交通运维装备,对保障铁路线路运行安全至关重要,但是其不具备道床横向阻力的在线感知能力,难以实时智能控制作业参数。为探究稳定车作业时在线感知道床横向阻力的方法,在试验线路上开展轨排动力学试验,测量稳定车... 详细信息

稳定车作为一种大型轨道交通运维装备,对保障铁路线路运行安全至关重要,但是其不具备道床横向阻力的在线感知能力,难以实时智能控制作业参数。为探究稳定车作业时在线感知道床横向阻力的方法,在试验线路上开展轨排动力学试验,测量稳定车-轨道耦合作用下的轨排横向载荷和轨排横向位移,并依据现有标准及现场原位试验法,测量标记轨枕处的道床横向阻力。根据实测的试验数据,采用函数模型拟合道床横向阻力与轨排横向载荷以及轨排横向位移的关系式。并进一步构建径向基函数(Radial Basis Function, RBF)神经网络,采用正交最小二乘学习算法训练网络参数,建立三者之间的非线性模型,对比函数拟合与RBF神经网络模型的准确性。结果表明:道床横向阻力测试中,随着测试轨枕承受横向载荷的增加,轨枕横向位移非线性增大。轨排动力学试验中,轨排横向载荷、轨排横向位移与道床横向阻力之间存在非线性关系。采用函数拟合得到的关系式一定程度上反映了道床横向阻力的非线性变化趋势,但拟合误差较大。采用RBF神经网络建立的模型,在测试集验证中精度更高。道床横向阻力的离线检测方法效率低下,基于RBF神经网络模型的车载感知方法可以提高检测效率。研究成果可为稳定车作业中实时在线感知道床横向阻力及智能控制作业参数提供理论支撑。

关键词：稳定车有砟轨道道床横向阻力动力学试验径向基函数神经网络

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权力不对称下基于图模型的结盟稳定性分析

系统工程理论与实践 2024年第7期44卷 2309-2324页

作者：田章朋徐孚欣马卫民中国矿业大学经济管理学院徐州221116 同济大学经济与管理学院上海200092

环境冲突通常会给社会和经济带来巨大的挑战.为平衡多方利益相关者和环境保护之间的矛盾,本文针对环境冲突中参与者地位不平等及易结盟的特点,提出权力不对称下基于冲突分析图模型的结盟稳定性分析方法.首先,通过确定每个决策者是否受... 详细信息

环境冲突通常会给社会和经济带来巨大的挑战.为平衡多方利益相关者和环境保护之间的矛盾,本文针对环境冲突中参与者地位不平等及易结盟的特点,提出权力不对称下基于冲突分析图模型的结盟稳定性分析方法.首先,通过确定每个决策者是否受权力的影响以及权力的影响来自哪些领导者,构建了权力偏好矩阵和权力可达矩阵;其次,利用枚举法列出制裁对手完全参与情况下所有可能的联盟,在全联盟和联盟论域的基础上构建联盟的权力偏好关系并定义权力影响下结盟稳定性的三个代数表达式;最后,通过江苏常州外国语学校环境冲突的案例分析,验证所提方法的可行性及有效性,为政府解决环境冲突提供决策支持.

关键词：冲突分析图模型权力不对称结盟稳定性环境冲突

覆岩承压含水层疏水应力场演化规律电荷监测研究

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煤田地质与勘探 2024年

作者：王岗于晓杰王爱文肖晓春王永丁鑫王维斌徐赠俊杜璐璐辽宁大学环境学院辽宁工程技术大学辽宁省矿山环境与灾害力学重点实验室辽宁大学灾害岩体力学研究所山东李楼煤业有限公司

[目的]针对我国内蒙古、陕西、山东和甘肃等深部煤炭开采矿区面临水文地质条件复杂，导致板疏水量大，覆岩承压含水层疏水诱发的冲击地压灾害日益凸显的问题，开展了覆岩承压含水层疏水过程中煤层应力场演化规律研究。[方法]通过实验室... 详细信息

[目的]针对我国内蒙古、陕西、山东和甘肃等深部煤炭开采矿区面临水文地质条件复杂，导致板疏水量大，覆岩承压含水层疏水诱发的冲击地压灾害日益凸显的问题，开展了覆岩承压含水层疏水过程中煤层应力场演化规律研究。[方法]通过实验室分级加载条件下的煤体电荷感应试验与煤矿现场顶板疏水前后的电荷参数监测相结合的方法，系统研究了不同应力水平下煤体感应电荷的变化特征，以及顶板疏水过程中应力场的动态转移规律。[结果和结论]实验室研究表明，随着加载应力的逐级增大，煤样感应电荷量呈现非线性增长趋势，有效反映了煤体所受的应力水平。现场监测则揭示了顶板疏水过程中，富水区内电荷量均值和变异系数减小，而富水区外一定范围内电荷量先增后减，出现峰值点，表明应力从富水区边缘向外动态转移，并存在转移范围阈值；此外，基于富水区外各测点电荷量峰值的出现时间，得出了不同疏水量下的应力转移特征，即缓慢转移–快速转移–缓慢转移三个阶段。最后，通过大直径钻孔卸压试验，验证了该技术在降低顶板疏水条件下应力集中、防治冲击地压方面的有效性。研究成果可为顶板富水矿井冲击地压的预测与防治提供了理论依据和技术支持。

关键词：承压含水层疏水应力转移冲击地压电荷监测钻孔卸压

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近地卫星轨道上方形薄板的超混沌

Acta Mechanica Sinica 2024年第5期40卷 175-183页

作者：张博杨宇廖世俊 School of Naval Architecture Ocean and Civil Engineering Shanghai Jiao Tong University Shanghai China

由于其小质量和偏心率,近地卫星轨道上的碎片运动可能是混沌的.本文所研究的在近地卫星轨道中偏质心的方形薄板是混沌的.混沌系统以其对初始条件的敏感依赖而闻名,但其统计特性通常对小扰动不敏感.然而,最近提出的一个名为超混沌的状态... 详细信息

由于其小质量和偏心率,近地卫星轨道上的碎片运动可能是混沌的.本文所研究的在近地卫星轨道中偏质心的方形薄板是混沌的.混沌系统以其对初始条件的敏感依赖而闻名,但其统计特性通常对小扰动不敏感.然而,最近提出的一个名为超混沌的状态,其统计量对小扰动也同样敏感.本文表明,超混沌广泛存在于近地卫星轨道上的偏质心方形薄板中.结果显示,超混沌的轨迹比正常混沌的轨迹更为混乱,位置偏差可能比正常混沌大两个数量级.与以往发现的超混沌系统不同,本研究揭示了一个没有周期性边界的物理约束系统中的超混沌状态,而遗忘的超混沌系统至少有一个周期边界或缺乏物理边界.超混沌概念合理地解释了空间碎片可以扩散很大区域的原因,因为大多数碎片是偏质心的.

关键词：超混沌位置偏差小扰动物理约束周期边界混沌系统物理边界质心

从“反磁力中心”到“区域节点城市”——论新时代大城市新城建设的功能迭代与规划策略

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城市规划 2024年第9期48卷 13-18,66页

作者：徐素赵民华东理工大学景观规划设计系同济大学建筑与城市规划学院中国城市规划学会国外城市规划分会中国城市规划学会规划实施分会

新时代的新城建设,在应对大城市(含超大、特大城市,下同)发展挑战中的作用与规划策略正在发生变化。本文基于田园城市、区域多中心主义、全球城市网络和“流空间”等理论概念,以“基础性”和“战略性”为视角,对国内外新城建设历程作回... 详细信息

新时代的新城建设,在应对大城市(含超大、特大城市,下同)发展挑战中的作用与规划策略正在发生变化。本文基于田园城市、区域多中心主义、全球城市网络和“流空间”等理论概念,以“基础性”和“战略性”为视角,对国内外新城建设历程作回溯,并对发展趋势作阐释:一方面,新城作为疏解大城市中心城区人口和产业的“反磁力”中心的作用仍在延续;另一方面,新城的功能亦不断迭代,以至蜕变为“区域节点城市”。鉴于此,本文最后探讨新时代的新城认知更新和规划策略。由于大城市往往具有全球城市的链接特性,而先进生产服务业在空间上呈现集聚和分散两种趋势,可在不同等级中心布局;某些重点新城作为市域的副中心,则可成为全球/区域生产性服务业网络中的节点城市。因而,在新时代的规划中,要主动谋划和引导新城功能迭代,发挥新城作为大城市的功能疏解与区域节点城市的双重作用。

关键词：大城市新城规划建设反磁力中心区域节点城市规划策略

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基于变分模态逐步抽取的结构弱模态识别

工程力学 2024年第3期41卷 106-113页

作者：姚小俊吕玉春河北工业大学土木与交通学院天津300401

针对结构的弱模态易淹没在噪声中导致模态识别遗漏的问题,该文提出了一种基于变分模态逐步抽取高能量模态的结构弱模态识别方法。该方法采用自回归模型功率谱准确选取高能量模态的初始中心频率;利用变分模态抽取法进行高能量模态分量的... 详细信息

针对结构的弱模态易淹没在噪声中导致模态识别遗漏的问题,该文提出了一种基于变分模态逐步抽取高能量模态的结构弱模态识别方法。该方法采用自回归模型功率谱准确选取高能量模态的初始中心频率;利用变分模态抽取法进行高能量模态分量的分解,接着将去除高能量模态成分的信号代替原始结构响应,重复进行下一阶高能量模态的初始中心频率选取和模态成分分解;对各模态分量进行主成分分析法实现振型识别。进一步,通过地震激励下的十自由度数值算例验证该方法在非平稳激励下弱模态识别的有效性;利用IASC-ASCE健康监测工作组开发的4层框架基准模型试验进行数据分析,验证该方法在实际应用中的有效性。结果表明,所提方法能够用于地震激励下含噪情况的结构弱模态识别。

关键词：模态识别变分模态抽取自回归模型功率谱主成分分析弱模态

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北半球夏季急流遥相关:进展与展望

大气科学 2024年第1期48卷 287-304页

作者：王林徐霈强中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心北京100029

急流遥相关是沿急流波导传播的准静止行星尺度波列,在大气环流的维持和演变中有重要作用,其异常活动常伴随极端天气气候事件的发生。研究急流遥相关在不同时间尺度的变异特征和机理不仅可以加深对大气环流变化规律的理解,还可以为相应... 详细信息

急流遥相关是沿急流波导传播的准静止行星尺度波列,在大气环流的维持和演变中有重要作用,其异常活动常伴随极端天气气候事件的发生。研究急流遥相关在不同时间尺度的变异特征和机理不仅可以加深对大气环流变化规律的理解,还可以为相应时间尺度上的天气预报、气候预测乃至气候预估提供科学依据。根据波导的性质,北半球夏季的急流波导可以分为以正压效应为主要维持机制的副热带急流波导和以斜压效应为维持机制的极锋急流波导。本文聚焦夏季急流遥相关活动最为活跃的欧亚大陆地区,在回顾急流遥相关理论的基础上,简要总结了近年来关于夏季副热带急流遥相关和极锋急流遥相关的形成条件、动力机制、气候影响和未来变化的研究进展,并展望了一些未来值得继续深入研究的问题。

关键词：急流大气波导大气遥相关行星波波流相互作用

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二维硼结构中条带状空位长程有序分布的理论研究

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物理学报 2024年第9期73卷 216-222页

作者：徐诗涵何长春杨小宝华南理工大学物理与光电学院广州510640

在二维硼结构中,有序分布的高浓度空位可以增强其结构的稳定性,并对材料性能产生显著影响.根据最近的实验进展,本文重点关注二维硼结构中空位呈条带状分布的体系,提出有效模型系统研究结构稳定性随空位分布的变化.结合第一性原理计算结... 详细信息

在二维硼结构中,有序分布的高浓度空位可以增强其结构的稳定性,并对材料性能产生显著影响.根据最近的实验进展,本文重点关注二维硼结构中空位呈条带状分布的体系,提出有效模型系统研究结构稳定性随空位分布的变化.结合第一性原理计算结果,对空位不同近邻作用参数进行拟合,预测了不同空位浓度的稳定结构,发现在该体系中空位不同近邻存在竞争,导致长周期分布的趋势,揭示了不同近邻作用的相互竞争导致长周期结构稳定存在的关键机制.

关键词：二维硼结构长周期结构空位分布第一性原理计算

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