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双层蜂窝状海森伯铁磁体中层间交换耦合相互作用对拓扑相的影响

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物理学报 2024年第13期73卷 286-300页

作者：施洪潮唐炳刘超飞吉首大学物理与机电工程学院吉首416000 江西理工大学理学院赣州341000

层状磁性拓扑材料是最小二维单元下同时具有磁序和拓扑性的材料体系,研究这一体系可能会观察到新物性和新现象的出现,因此引起了研究者们的广泛关注.本文运用线性自旋波理论,主要研究了层间铁磁耦合的双层蜂窝状海森伯铁磁体中层间交换... 详细信息

层状磁性拓扑材料是最小二维单元下同时具有磁序和拓扑性的材料体系,研究这一体系可能会观察到新物性和新现象的出现,因此引起了研究者们的广泛关注.本文运用线性自旋波理论,主要研究了层间铁磁耦合的双层蜂窝状海森伯铁磁体中层间交换耦合相互作用对系统拓扑相的影响.通过计算不同层间交换耦合相互作用强度下的磁子色散关系能得出,当系统达到两个强度临界值时,能量较高的两条能带和能量较低的两条能带的带隙在狄拉克点处会依次出现闭合-重新打开现象.计算能带对应的贝里曲率和陈数后,发现贝里曲率符号在相应临界值前后会发生反转,同时陈数也会发生改变,这证明系统发生了拓扑相变.此外,本文研究发现当双层蜂窝状铁磁体发生拓扑相变时,磁子热霍尔系数变化曲线会相应发生突变.本研究成果可以为利用双层蜂窝状铁磁材料制作具有更高信息传输能力的自旋电子器件提供理论支撑,也可以为其他双层铁磁系统的相关研究提供一定的理论参考.

关键词：双层铁磁体拓扑物理层间交换耦合线性自旋波理论

基于全阶模型的直驱风电机组多时间尺度等效惯量机理建模

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电力系统自动化 2024年第8期48卷 79-90页

作者：姜继恒鲁宗相乔颖李佳明程艳关逸飞汪挺电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京市100084 国网山东省电力公司电力科学研究院山东省济南市250003 国网山东省电力公司山东省济南市250000

构建风电机组的等效惯量模型是开展风电场暂态支撑定量分析与优化控制工作的关键基础,在转动惯量降低、频率特性劣化的高比例可再生能源电网场景下尤其关键。然而,现有模型研究往往结合分析目标侧重若干环节而未能建立全环节的完整模型... 详细信息

构建风电机组的等效惯量模型是开展风电场暂态支撑定量分析与优化控制工作的关键基础,在转动惯量降低、频率特性劣化的高比例可再生能源电网场景下尤其关键。然而,现有模型研究往往结合分析目标侧重若干环节而未能建立全环节的完整模型,也未能揭示不同时间尺度降阶模型与计算精度的关系。首先,以直驱风电机组为对象,在对比风电等效惯量与同步机惯量在机理和实现方式等方面差异的基础上,分析了机械、控制、电气等环节对风电等效惯量的动态影响,建立了风电机组的频率响应全阶模型。然后,基于奇异摄动理论推导了考虑不同时间尺度动态的等效惯量降阶模型,应用瓦西里耶娃理论推导了误差与模型时间尺度之间的关系。最后,采用电磁暂态仿真算例验证了全阶机理模型的有效性及不同降阶模型的精度水平。

关键词：风电机组等效惯量多时间尺度奇异摄动降阶模型瓦西里耶娃理论

典型铅锌矿区土壤重金属含量高光谱反演模型研究

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光谱学与光谱分析 2024年第6期44卷 1740-1750页

作者：吴艳花赵恒谦毛继华金倩王雪飞李美钰中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 煤炭资源与安全开采国家重点实验室(中国矿业大学) 北京100083 河北省地质实验测试中心河北保定071051 河北省矿产资源与生态环境监测重点实验室河北保定071051

矿区开采造成的土壤重金属污染严重影响作物产量、引发人体疾病;有效预防土壤重金属污染对健康的损害非常重要。高光谱快速、动态获取地物连续光谱信号的特点,为发展基于遥感的土壤重金属含量监测提供了新的思路。针对河北省涞源县典型... 详细信息

矿区开采造成的土壤重金属污染严重影响作物产量、引发人体疾病;有效预防土壤重金属污染对健康的损害非常重要。高光谱快速、动态获取地物连续光谱信号的特点,为发展基于遥感的土壤重金属含量监测提供了新的思路。针对河北省涞源县典型铅锌矿区,实地采集矿区及周边土壤样本,基于SVC HR-1024i地物光谱仪(350~2500 nm)获取土壤光谱反射率,通过对光谱数据进行平滑、一阶导数、多元散射校正、标准正态变换、多元散射校正后一阶导数、标准正态变换后一阶导数六种光谱数据组合变换,使用差值指数、比值和归一化方法从六种预处理数据中提取光谱指数,通过实验室化学测试分析得到土壤重金属镉、铅、锌含量,对不同重金属元素使用不同光谱变换方式进行预处理,得到不同类型重金属元素的最优光谱变换方式。采用差值指数、比值指数和归一化植被指数,提取不同光谱指数下的最优波段组合,从而得到用于不同重金属元素建模使用的最优自变量。基于随机森林和偏最小二乘回归法分别构建重金属元素反演模型。研究表明,通过对光谱数据预处理,可以有效地降低噪声,增强光谱特征。从结果来看,经过预处理后光谱数据与重金属含量相关性有所提高。对不同重金属元素建模选择对其最优的光谱指数自变量,增加了反演建模的有效特征。对三种重金属镉、铅、锌利用随机森林算法和偏最小二乘回归法建立预测模型,最优模型的R 2分别达到了0.90、0.91、0.84,证实了该方法的有效性。该研究可为铅锌矿区土壤重金属含量反演建模提供依据,为矿区土壤重金属含量检测提供方法参考。

关键词：矿区重金属污染光谱变换光谱指数反演模型

干湿动载耦合作用下石灰岩宏细观复合损伤模型研究

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中国公路学报 2024年

作者：段继超宗琦高朋飞汪海波吕闹王浩安徽理工大学土木建筑学院安徽江南爆破工程有限公司

为研究边坡干湿消落带石灰岩的损伤劣化特性，采用直径50mm分离式霍普金森压杆（SHPB）试验系统对不同干湿循环等级石灰岩开展不同应变率下的单轴压缩试验，分析了石灰岩的单轴压缩力学特性劣化规律和劣化机理，基于Lemaitre应变等效原... 详细信息

为研究边坡干湿消落带石灰岩的损伤劣化特性，采用直径50mm分离式霍普金森压杆（SHPB）试验系统对不同干湿循环等级石灰岩开展不同应变率下的单轴压缩试验，分析了石灰岩的单轴压缩力学特性劣化规律和劣化机理，基于Lemaitre应变等效原理构建了干湿动载耦合作用下石灰岩宏细观复合损伤本构模型，并验证了该模型的有效性。试验结果表明：随着干湿循环次数的累积，试样内部细观结构不断弱化，进而在宏观物理特征上表现为纵波波速、抗压强度和弹性模量的逐渐降低以及孔隙度、峰值应变的不断增加；随着应变率的增加，试样耗散能增加，内部更多的微裂纹萌生并活化，试样强度表现出显著的应变率增强效应，同时弹性模量、峰值应变及损伤程度呈现出逐渐增加的趋势；干湿循环引起的细观损伤与动载引起的宏观损伤相互叠加作用，共同加剧了试样的损伤破坏；借助Lemaitre应变等效原理建立的石灰岩宏细观复合损伤演化曲线可分为初始损伤保持、损伤缓慢增加、损伤加速及损伤减速终止4个阶段，实现了对复合损伤演化全过程完整统一的模拟；建立的本构模型可以较好地表征干湿动载耦合作用下石灰岩变形破坏过程中应力应变特征，与试验数据吻合度高，且模型中参数物理意义明确。模型为干湿循环岩石强度的估算和岩石变形、损伤和破坏等问题提供了参考。

关键词：道路工程边坡干湿循环石灰岩损伤本构模型宏细观损伤

干湿循环石灰岩动态压缩能量演化及变形破坏特征研究

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煤炭科学技术 2024年

作者：段继超宗琦高朋飞汪海波吕闹王浩安徽理工大学土木建筑学院安徽江南爆破工程有限公司

为研究干湿循环石灰岩在动态压缩破坏过程中的能量耗散规律，采用直径50 mm分离式霍普金森压杆试验系统，对不同干湿循环等级的石灰岩试样进行动态压缩试验，结合超高速摄像机探究干湿循环作用及应变率对石灰岩样动力学参数、应变场演... 详细信息

为研究干湿循环石灰岩在动态压缩破坏过程中的能量耗散规律，采用直径50 mm分离式霍普金森压杆试验系统，对不同干湿循环等级的石灰岩试样进行动态压缩试验，结合超高速摄像机探究干湿循环作用及应变率对石灰岩样动力学参数、应变场演化规律、能量耗散特征以及破碎分形维数的影响，并借助扫描电子显微镜观测干湿循环过程中石灰岩微观结构的演变过程，揭示其宏观物理力学劣化行为的微观机制。结果表明：随着干湿循环次数的增加，石灰岩试样内部胶体溶解、颗粒受损，导致其结构骨架承载能力下降，进而表现为试样纵波波速、抗压强度和弹性模量的逐渐降低及孔隙率的增加；在冲击荷载的持续作用下，试样经历动态平衡后，其薄弱环节率先形成最大主应变集中域，应变集中域随加载时间延伸、聚集并伴随微裂纹产生、扩展、交错，最终形成破裂面，直至试件破坏；随着应力率的提升，试样内部微裂纹生成与活化显著增强，进而促进了抗压强度的提高，同时动态压缩破坏过程中试样最大主应变增大，耗散能增加，分形维数也相应提高；随着干湿循环次数的增加，试样内部孔隙和微裂隙等结构缺陷逐渐显著，进而在动载压缩破坏过程中引起试样最大主应变的上升，耗散能的减少，并伴随分形维数的增大。研究结果可为干湿循环岩体动力灾害控制提供重要的理论支撑和参考依据。

关键词：岩石动力学干湿循环数字图像相关法能量耗散分形维数劣化机制

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中小学教师数字素养发展困境及路径研究

教育与装备研究 2024年第5期40卷 23-28页

作者：石继飞聊城大学教育科学学院

教师作为教育数字化的重要推动者和关键因素,其数字素养至关重要。提升教师数字素养,有利于丰富教师专业知识,提升教师专业技能,适应教育数字化,应对教育变革与挑战。但目前中小学教师数字素养发展存在一些困境:教师个体缺乏数字素养提... 详细信息

教师作为教育数字化的重要推动者和关键因素,其数字素养至关重要。提升教师数字素养,有利于丰富教师专业知识,提升教师专业技能,适应教育数字化,应对教育变革与挑战。但目前中小学教师数字素养发展存在一些困境:教师个体缺乏数字素养提升意识、认识浅层化;缺乏数字化教育教学能力、应用简单化;未能有效承担起数字社会责任;教师群体内数字素养差距大。提升教师数字素养需要国家持续完善支持体系,学校积极探索校本路径,教师强化主动提升数字素养的意识与能力,三方共同作用,助力教师数字素养提升。

关键词：中小学教师数字素养专业发展

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三维弯曲流面法及其在外流乘波体中的应用

航空学报 2024年

作者：杨凯张勐飞施崇广余耀堃郑晓刚朱呈祥尤延铖厦门大学航空航天学院

利用高超声速流动中最常见的激波现象进行气动型面设计是飞行器研究的重要方向之一，为了更精确更高效求解三维弯曲激波流场，提出了一种名为三维弯曲流面法的流场反设计方法，并将之应用于复杂三维乘波体的设计。该方法将预先给定的三... 详细信息

利用高超声速流动中最常见的激波现象进行气动型面设计是飞行器研究的重要方向之一，为了更精确更高效求解三维弯曲激波流场，提出了一种名为三维弯曲流面法的流场反设计方法，并将之应用于复杂三维乘波体的设计。该方法将预先给定的三维弯曲激波面沿展向离散为多个随流弯曲的流面，并根据各流面内激波后的气动参数及导数计算相应流场，以此确保计算过程中的流线始终处于弯曲流面内。指定两种具有不同三维特征的激波作为输入，以证明这一方法的有效性，结果表明，在圆锥流场和椭圆曲锥流场中，与无粘CFD结果的壁面压比误差小于1.07%。同时，将这一方法应用于指定椭圆锥激波的乘波体设计，通过无粘CFD模拟，验证了该方法用于乘波体设计时的准确性，其中，壁面最大压比误差仅为0.26%，在相同条件下计算时间与资源相比局部偏转吻切方法减少了40%左右。因此，三维弯曲流面法大大改善了乘波体设计范围与效率，有利于高超声速飞行器气动系统的设计。

关键词：三维弯曲激波弯曲流面乘波体三维流动效应高超声速

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建筑工程结构振动主动控制技术发展浅析

城市建设理论研究(电子版) 2024年第19期 161-163页

作者：廖继飞中国五冶集团有限公司

本论文对建筑工程结构振动主动控制技术的发展进行了浅析。首先介绍了振动控制的基本概念和原理，包括结构振动的定义、分类以及其对建筑工程的影响和危害。同时，阐述了主动控制技术的基本原理，并与传统的被动控制技术进行了比较。接... 详细信息

本论文对建筑工程结构振动主动控制技术的发展进行了浅析。首先介绍了振动控制的基本概念和原理，包括结构振动的定义、分类以及其对建筑工程的影响和危害。同时，阐述了主动控制技术的基本原理，并与传统的被动控制技术进行了比较。接着，回顾了主动控制技术的发展历程，从起源和发展背景入手，概述了不同阶段的研究内容和成果，并通过应用案例分析展示其在实际工程中的应用情况。在第三部分，重点介绍了主动控制技术涉及的关键技术和方法，包括传感器和执行器的选择与设计、控制算法和策略的研究开发、控制系统的建模仿真分析以及实验验证与应用效果评估等。随后，分析了主动控制技术的优势和面临的挑战，其中优势方面包括减小结构振动和改善结构性能，而挑战则涉及系统复杂性、能耗和可靠性等问题。

关键词：建筑工程结构振动主动控制技术

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山茶花‘烈香’花芽分化进程及内源激素变化

分子植物育种 2024年

作者：蔡艳飞施自明付学维赵培飞田敏孙丹王继华云南省农业科学院花卉研究所国家观赏园艺工程技术研究中心中国科学院昆明植物研究所昆明爱农农业科技有限公司

以山茶花‘烈香’为试验材料，通过石蜡切片、内源激素以及代谢物的测定，研究花芽分化过程中形态结构、内源激素以及代谢物的变化，为山茶花的花期调控和花期育种提供基础。山茶花‘烈香’的花芽分化过程分为花芽分化初期、萼片原基分... 详细信息

以山茶花‘烈香’为试验材料，通过石蜡切片、内源激素以及代谢物的测定，研究花芽分化过程中形态结构、内源激素以及代谢物的变化，为山茶花的花期调控和花期育种提供基础。山茶花‘烈香’的花芽分化过程分为花芽分化初期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期、雌蕊原基分化期共5个时期。随着花芽分化进程，生长素(IAA)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)含量呈持续下降趋势，细胞分裂素(CTK)含量、CTK/IAA、CTK/GA、CTK/ABA呈持续上升趋势，而GA/IAA呈先升后降趋势，花瓣原基分化期的GA/IAA显著高于其它时期。此外，花芽分化期可溶性蛋白质含量持续增加，可溶性糖含量及可溶性糖/可溶性蛋白质先降低后升高。上述结果表明：植物激素含量以及植物激素间的平衡、代谢物含量的变化与‘烈香’的花芽分化过程密切相关，较低的IAA、GA、ABA浓度与花芽分化诱导有关，高浓度的CTK、CTK/IAA、CTK/GA、CTK/ABA、可溶性蛋白含量有利于‘烈香’的花芽分化及花器官发育。

关键词：山茶花花芽分化内源激素代谢物