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基于WRF-LES模式的大气边界层近地风场精细化模拟研究

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上海交通大学学报 2024年第2期58卷 220-231页

作者：刘达琳陶韬曹勇周岱韩兆龙上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 安徽工程大学建筑工程学院安徽芜湖241060

台风等极端气象灾害对工程结构安全造成严重威胁,研究近地面大气边界层精细化模拟对于土木工程具有重要应用价值.数值天气预报系统(WRF)中的大涡模拟(LES)模块具有参数方案多、精度高等优点,适用于近地面风场精细化模拟,但数值天气预报... 详细信息

台风等极端气象灾害对工程结构安全造成严重威胁,研究近地面大气边界层精细化模拟对于土木工程具有重要应用价值.数值天气预报系统(WRF)中的大涡模拟(LES)模块具有参数方案多、精度高等优点,适用于近地面风场精细化模拟,但数值天气预报-大涡模拟(WRF-LES)精细化模拟效果与参数设置密切相关.寻求适用于精细化模拟近地面风场的参数设置,选用WRF-LES模式中的几种次网格模型和空间差分格式,采用较细密的网格分辨率,进行理想大气边界层模拟.对比平均风速剖面、湍流强度剖面和功率谱等风场特性,讨论关键参数对近地面风场模拟精度的影响,确定合适的参数设置.研究表明:对次网格模型,非线性回波散射和各向异性(NBA1)模型可有效改善近地面风场模拟精度;对网格方案,在计算域底部不均匀加密垂直网格可更好地描述近地面风场空间分布特征,有效减小计算资源;对空间差分格式,偶数阶差分相较奇数阶差分格式可捕获更小尺度湍流结构.所提出的WRF-LES模式参数方案,可为精细化模拟近地面风场和台风边界层提供技术参考.

关键词：次网格模型网格分辨率空间差分格式数值天气预报-大涡模拟

马尔康6.0级震群地震藏族民居震害调查与分析

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土木工程学报 2024年第3期57卷 1-15页

作者：潘毅陈齐曹勇龙立琚诚可周祎西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学抗震工程技术四川省重点实验室四川成都610031 西南交通大学建筑学院四川成都610031 成都大学四川成都610106

为掌握马尔康6.0级震群地震中藏族民居的震害情况,对地震灾区进行广泛的调查,总结藏族民居的建筑特点与结构特点,分析石木结构、木结构和生土结构的主要震害特征和破坏原因,并对不同结构类型的建筑震害数量和地质灾害隐患点数量进行统... 详细信息

为掌握马尔康6.0级震群地震中藏族民居的震害情况,对地震灾区进行广泛的调查,总结藏族民居的建筑特点与结构特点,分析石木结构、木结构和生土结构的主要震害特征和破坏原因,并对不同结构类型的建筑震害数量和地质灾害隐患点数量进行统计和分析。研究结果表明:此次地震中,石木结构震害较严重,主要破坏特征为整体倒塌、局部倒塌、墙体破坏、梁柱破坏和屋盖破坏。木结构震害较轻,主要破坏特征为围护墙倒塌、开裂以及屋面溜瓦。由于距离震中较远,生土结构的震害最轻,主要破坏特征为墙体开裂。石木结构和木结构倒塌破坏占比分别为0.9%和0.0%,严重损坏占比分别为19.0%和17.2%。木结构多为非结构构件损坏,抗震能力强于石木结构。同时,地震诱发山体落石、山体滑坡,导致建筑被掩埋、道路中断、水利和通讯设施受损,地质灾害隐患点数量为663处。针对不同藏族民居的震害特征和破坏统计,建议在保留藏族民居建筑特色的前提下,发展受力机理清晰的结构体系,加强藏族民居的抗震措施,并重视该地区的震群型地震效应。根据次生灾害的破坏情况和统计,建议灾后重建中,藏族民居应合理选址,加强地质灾害的监测和预警,并完善防治次生灾害设施。

关键词：马尔康地震震害调查藏族民居石木结构木结构生土结构

基于改进的时空图卷积网络的交通流预测模型研究

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系统科学与数学 2024年第1期44卷 217-235页

作者：庄伟卿曹勇博福建理工大学互联网经贸学院福州350014 陕西省交通规划设计研究院有限公司西安710065

智能交通系统(ITS)作为协调城市交通的核心正快速发展,而交通流量预测是智能交通系统的重要组成部分,被视为成功部署ITS的关键因素.由于交通网络的复杂空间拓扑结构,使交通流量表现出高阶非线性及动态时空复杂性.为更好地对交通网格数... 详细信息

智能交通系统(ITS)作为协调城市交通的核心正快速发展,而交通流量预测是智能交通系统的重要组成部分,被视为成功部署ITS的关键因素.由于交通网络的复杂空间拓扑结构,使交通流量表现出高阶非线性及动态时空复杂性.为更好地对交通网格数据进行预测,文章提出了一种新的时空网络模型DCSTGCN,具备以下特点:1)将切比雪夫多项式(Ch)应用于图卷积神经网络,结合自扩散卷积将传统的固定式交通拓扑结构进行转换,使其更具有随机性、动态性;2)加入空间Transformer模型,在考虑数据异质性问题的同时,利用多头自注意力机制考虑节点、本地邻居节点以及非本地节点的多属性问题,从高维的子空间进行考虑节点之间的隐藏特征信息;3)将时间Transformer与1×1的二维卷积神经网络(Conv2d)相结合,对交通流时间序列信息进行多重权重分配获取重要的时间特征,利用Conv2d网络进行预测输出.通过试验验证,表明该方法模型优于多种对比基线模型.

关键词：交通流预测切比雪夫多项式图卷积 Transformer 随机游走

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血管内皮细胞体细胞突变与脑血管畸形

首都医科大学学报 2024年第3期45卷 379-384页

作者：赵绍智曹勇首都医科大学附属北京天坛医院神经外科北京100070

脑血管畸形(cerebral vascular malformations,CVMs)是指脑血管在胚胎时期因各种内、外界因素的影响,导致基因、细胞因子和蛋白等发生改变而引起的脑局部血管数量和结构的非肿瘤性发育异常所导致的疾病。血管内皮细胞基因突变作为关键... 详细信息

脑血管畸形(cerebral vascular malformations,CVMs)是指脑血管在胚胎时期因各种内、外界因素的影响,导致基因、细胞因子和蛋白等发生改变而引起的脑局部血管数量和结构的非肿瘤性发育异常所导致的疾病。血管内皮细胞基因突变作为关键始动因素之一,在CVMs的发生发展中起到了重要作用。了解CVMs中存在的内皮细胞突变对于预防其发生发展,开发靶向药物及指导临床治疗具有重要意义。本文将针对血管内皮细胞体细胞突变在CVMs中的发现、临床相关性及潜在的治疗意义进行综述。

关键词：脑血管畸形内皮细胞体细胞突变靶向治疗

数字普惠金融、创新持续性与创业企业绩效的关系研究——高管团队断裂带的调节效应

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科学学与科学技术管理 2024年第5期45卷 141-162页

作者：李武威李恩来曹勇郑州航空工业管理学院商学院郑州450015 武汉纺织大学管理学院武汉430200

以2011—2018年中国创业板民营上市公司为样本,实证分析数字普惠金融对民营创业企业绩效的影响,并考察创新持续性对二者关系的中介作用和高管团队断裂带的调节效应。结果发现,数字普惠金融对提升民营创业企业绩效具有显著的促进作用,创... 详细信息

以2011—2018年中国创业板民营上市公司为样本,实证分析数字普惠金融对民营创业企业绩效的影响,并考察创新持续性对二者关系的中介作用和高管团队断裂带的调节效应。结果发现,数字普惠金融对提升民营创业企业绩效具有显著的促进作用,创新持续性对二者之间的关系具有显著的中介作用。同时,高管团队任务相关断裂带和社会分类断裂带正向调节了数字普惠金融对民营创业企业绩效、以及创新持续性对民营创业企业绩效的影响。具体而言,高管团队任务相关断裂带和社会分类断裂带水平越高,数字普惠金融对民营创业企业绩效的促进作用、以及创新持续性对民营创业企业绩效的促进作用越强。进一步研究发现,创新持续性的中介作用和高管团队断裂带的调节效应在制造业民营创业企业和规模较小民营创业企业中更为显著。基于研究结论,进一步从数字普惠金融、持续开展创新活动以及高管团队断裂带优化方面提出提升民营创业企业绩效的实践建议。

关键词：数字普惠金融创新持续性高管团队断裂带中介作用调节效应

新型梯度连续可控夹层板抗冲击性能研究及优化

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力学学报 2024年第6期56卷 1713-1726页

作者：卢传浩周宇琦曹勇李杰刘志芳陈龙太原理工大学机械与运载工程学院太原030024 陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室南京210007

研究了一种基于空间填充设计方法与二维泰森多边形方法的梯度连续可控夹层结构的设计方法.通过控制形核点的分布函数,实现夹层结构面内相对密度的径向梯度分布且环向均匀分布,进而对结构的抗冲击性能进行调控设计.利用6061O铝合金加工... 详细信息

研究了一种基于空间填充设计方法与二维泰森多边形方法的梯度连续可控夹层结构的设计方法.通过控制形核点的分布函数,实现夹层结构面内相对密度的径向梯度分布且环向均匀分布,进而对结构的抗冲击性能进行调控设计.利用6061O铝合金加工制备了不同面板厚度的梯度夹层板进行落锤冲击实验,并采用Abaqus/Explicit软件建立了三维有限元分析模型,实验结果和数值模拟结果有较好的一致性.通过实验观测与数值模拟得到梯度夹层板在低速局部冲击载荷作用下的变形机制,基于理想刚塑性金属材料本构建立了低速局部冲击载荷作用下面内梯度夹层板动态响应的理论分析模型,分析了面板与芯层的变形模式与吸能机理.对形核点分布函数特征参数进行了分析,得到了形核点分布函数对梯度夹层板抗冲击性能的影响规律,阐明了特征参数对力学性能的调控机制.以特征参数为设计变量,以低速局部冲击载荷作用下梯度夹层板的抗冲击性能为优化目标,建立多目标优化问题,利用试验设计方法、代理模型技术及多目标遗传算法求解得到Pareto解集,并利用最小距离选择法得到了综合最优解.验证了梯度连续可控夹层结构的设计方法是可行且有效的.

关键词：夹芯板梯度多胞芯层变形模式吸能局部冲击

基于CNN与GAN深度学习模型近壁面湍流场超分辨率重构的精细化研究

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力学学报 2024年

作者：吴昊恺陈耀然周岱陈文礼曹勇上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院哈尔滨工业大学土木工程学院上海大学未来技术学院上海交通大学重庆研究院

由城市抗风减灾的目标出发，城市边界层的高保真再现是工程界亟待解决的关键问题。基于高精度的近地风场，有望实现真实环境下城市建筑风致效应的准确预测。传统的基于气象模型的城市风场模拟方法存在预测耗时长、成本昂贵、求解尺度过... 详细信息

由城市抗风减灾的目标出发，城市边界层的高保真再现是工程界亟待解决的关键问题。基于高精度的近地风场，有望实现真实环境下城市建筑风致效应的准确预测。传统的基于气象模型的城市风场模拟方法存在预测耗时长、成本昂贵、求解尺度过高等缺陷。为更准确、高效地预测边界层的空间变化，研究利用超精度卷积神经网络（SRCNN）与生成对抗神经网络（SRGAN），在空间上将低精度的近壁面湍流场超精度重构成高精度的风场。利用近壁面湍流直接数值模拟的公共数据库训练模型并评价模型的重构性能。为寻求合适的超精度模型生成方式，研究围绕训练样本量及网络深度，开展详细的敏感性分析，确定合适的训练网络及其较优的训练参数设置。同时，基于经不同下采样因子处理的低精度流场输入，分析模型在近壁面湍流重构中的适用范围。研究发现，对比于SRCNN模型，SRGAN模型对近壁面湍流内小尺度结构的重现效果更佳。当基于4层卷积残差块、300样本量开展训练时，所生成的SRGAN模型可在较低的训练代价下，实现较优的重构效果。当进行10倍超精度重构时，SRGAN模型可保证较理想的预测精度。研究成果为边界层风场的准确重构提供技术支撑，为城区建筑物风致效应的高效预测提供精确的入流条件。

关键词：深度学习超精度生成对抗神经网络超精度卷积神经网络超精度重构城市边界层风场

高管团队任务型断裂带、动态能力与创业板企业数字化转型

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研究与发展管理 2024年第2期36卷 168-179,194页

作者：李武威古啸曹勇郑州航空工业管理学院商学院郑州450015 武汉纺织大学管理学院武汉430200

基于高层梯队理论和战略选择理论,实证分析高管团队任务型断裂带对创业板企业数字化转型的影响,并探讨动态能力在上述关系中的中介机制以及CEO开放性的调节效应。结果表明:高管团队任务型断裂带对创业板企业数字化转型具有倒U形影响;动... 详细信息

基于高层梯队理论和战略选择理论,实证分析高管团队任务型断裂带对创业板企业数字化转型的影响,并探讨动态能力在上述关系中的中介机制以及CEO开放性的调节效应。结果表明:高管团队任务型断裂带对创业板企业数字化转型具有倒U形影响;动态能力在上述关系中发挥中介作用;CEO开放性显著调节高管团队任务型断裂带与创业板企业动态能力的倒U形关系。研究结论有助于加深理解高管团队任务型断裂带影响创业板企业数字化转型的作用机制,丰富企业数字化转型领域研究成果。

关键词：数字化转型高管团队任务型断裂带动态能力 CEO开放性

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大容量磷酸铁锂电池模组热失控研究

储能科学与技术 2024年第7期 2462-2469页

作者：曹勇杨大鹏朱清梁坤峰周训常艳琴中航锂电(洛阳)有限公司河南科技大学车辆与交通工程学院

随着新能源产业的快速发展，锂离子电池被广泛应用在储能领域，其存在的安全问题不容忽视。本文针对锂离子电池模组在使用过程中的热安全问题，以大容量磷酸铁锂电池模组为研究对象，通过实验与数值模拟相结合的方式，研究热失控蔓延过... 详细信息

随着新能源产业的快速发展，锂离子电池被广泛应用在储能领域，其存在的安全问题不容忽视。本文针对锂离子电池模组在使用过程中的热安全问题，以大容量磷酸铁锂电池模组为研究对象，通过实验与数值模拟相结合的方式，研究热失控蔓延过程中电池模组表面的温度特性，搭建磷酸铁锂电池模组热失控仿真模型，分析不同厚度气凝胶垫对热失控蔓延的影响，及热失控过程中能量传递过程。结果表明：厚度为0.7 mm、1.2 mm的气凝胶垫均可抑制电池模组热失控蔓延；增大气凝胶垫厚度，可以有效降低被保护电池的峰值温度；加入气凝胶垫后的2#电池没有接收到足够的热量，内部发生不可逆反应放热，热失控在某一节点停止，电池内部未完全发生热失控。通过本研究可提高热失控仿真模型的准确度，在方案阶段进行热安全特性预判，提升产品的热安全性。

关键词：安全热失控储能温度特性电池