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面向结构静力试验监测的高精度数字孪生方法

航空学报 2024年第7期45卷 283-294页

作者：田阔孙志勇李增聪大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室工程力学系大连116024

试验验证和数值仿真是评估结构强度的两种典型方法,然而基于离散传感器的试验验证方法难以保证结构应力监测覆盖度,数值仿真方法又因为对物理实体的简化和理想化处理而导致应力结果精度不足,如何综合利用两种强度评估方法的优势并进行... 详细信息

试验验证和数值仿真是评估结构强度的两种典型方法,然而基于离散传感器的试验验证方法难以保证结构应力监测覆盖度,数值仿真方法又因为对物理实体的简化和理想化处理而导致应力结果精度不足,如何综合利用两种强度评估方法的优势并进行数据融合以实现结构应力场监测是一个具有挑战性的问题。提出一种面向结构静力试验监测的数字孪生(DT-SSTM)方法,可获得高精度的结构静力试验数字孪生模型,以实现结构应力场的实时监测与强度评估。DT-SSTM方法包括离线、在线2个阶段。离线阶段,采用梯度提升树(GBDT)算法对仿真数据进行训练,建立预训练模型。在线阶段,基于集成学习理论,采用Stacking算法对试验数据响应值与预训练模型响应值之间的残差进行训练并建立残差模型。通过叠加预训练模型与残差模型实现多源数据融合,建立高精度的数字孪生模型。最后,开展了开口矩形壁板轴向拉伸试验来验证DT-SSTM方法的有效性。结果表明,DT-SSTM方法能够建立高精度的结构静力试验数字孪生模型,且相比同类数据融合方法具有更高的全局、局部预测精度以及融合效率,为结构应力场实时监测提供了一种新颖的解决方案。

关键词：数字孪生壁板结构数据融合应力场监测集成学习

基于相场方法和自适应正交网格的核态沸腾数值模拟

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工程热物理学报 2024年第7期45卷 2047-2053页

作者：夏琰宸汪楷李增耀西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室西安710049

针对饱和核态池沸腾传热的数值模拟,本文发展了一种基于守恒型Allen-Cahn方程和自适应正交网格的相场格子Boltzmann模型,通过相变源项的引入处理气液相变问题,自适应正交网格可保证相界面的捕捉精度且提高计算效率。首先通过模拟一维气... 详细信息

针对饱和核态池沸腾传热的数值模拟,本文发展了一种基于守恒型Allen-Cahn方程和自适应正交网格的相场格子Boltzmann模型,通过相变源项的引入处理气液相变问题,自适应正交网格可保证相界面的捕捉精度且提高计算效率。首先通过模拟一维气液两相Stefan问题验证了该模型的可靠性,接着模拟了单气泡核态沸腾,并与经验关联式的结果做了对比,最后探究了加热面润湿性对饱和核态池沸腾传热的影响。

关键词：相场方法自适应正交网格核态沸腾格子Boltzmann方法

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构建推动新质生产力加快发展的制度框架

山东师范大学学报（社会科学版） 2024年第2期69卷 79-91页

作者：李增刚山东大学经济研究院山东济南250100

从人类社会生产力发展的历史来看,新质生产力本质上是先进生产力的一种质态。如果说新兴生产力的发展是对人类体力劳动的替代和解放的话,那么新质生产力则是在一定程度上对人类脑力劳动的替代和解放,因此将极大地提高社会生产力发展的... 详细信息

从人类社会生产力发展的历史来看,新质生产力本质上是先进生产力的一种质态。如果说新兴生产力的发展是对人类体力劳动的替代和解放的话,那么新质生产力则是在一定程度上对人类脑力劳动的替代和解放,因此将极大地提高社会生产力发展的水平。新质生产力的发展是一个过程,需要原创性、颠覆性科技创新与新质产业发展协同并进、共同发力。为推动新质生产力加快发展,需要建立和完善“顶层设计—战略规划—政策支持—制度保障”的多层次制度框架。在顶层设计层面,以新型举国体制推动原创性、颠覆性科技创新;在战略规划层面,从国家战略高度谋划布局,在国际竞争中抢占先机;在政策支持层面,金融支持、财政补贴和税收优惠等相互配合、协同发力;在制度保障层面,推动教育、科技、人才等领域的体制机制改革与分配体制和社会保障制度的完善。

关键词：新质生产力科技创新新质产业制度框架

二茂铁基有机金属框架材料衍生的HER/OER/ORR电催化剂及其性能研究

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二茂铁基有机金属框架材料衍生的HER/OER/ORR电催化剂及其性能研究

作者：李增源安徽理工大学

学位级别：硕士

氢能因其高能量密度及环境友好性被视作未来最具潜力的新能源之一。电解水制氢技术作为氢能获取的关键途径,受到了广泛关注。金属有机框架材料（MOF）因其卓越的比表面积和孔径特性,在电解水领域表现出色。本研究通过MOF表面功能化技术... 详细信息

氢能因其高能量密度及环境友好性被视作未来最具潜力的新能源之一。电解水制氢技术作为氢能获取的关键途径,受到了广泛关注。金属有机框架材料（MOF）因其卓越的比表面积和孔径特性,在电解水领域表现出色。本研究通过MOF表面功能化技术,结合泡沫镍、泡沫铜等多孔导电材料,成功制备出具有优异电催化性能的电解水制氢催化剂。利用1,1’二茂铁二羧酸（FcDA）为配体,将其与氯化钴进行配位,制备Co Fc-MOF,通过控制磷化时间,获得低磷化程度的Co2P-Fe P@C电催化剂,并通过密度泛函理论（DFT）计算,证实了其理论上优于Co P-Fe P@C异质结构。制备的Co2P-Fe P@C电催化剂,在1.0 M KOH电解液下,具有优异的析氢性能（HER）和析氧性能（OER）,在电流密度为10 mA cm-2时,分别取得了169 mV和239 mV的超低过电位。采用泡沫镍作为基底,在其表面修饰NiFc-MOF,通过控制磷源的量,制备了低磷化程度的Fe-Ni3P@NF-2P,并通过DFT计算,证实了其理论上优于Fe P-Ni2P@NF-10P异质结构。制备的该催化剂,在1.0M KOH电解液下,具有优异的析氢和析氧性能,在电流密度为10 m A cm-2时,分别取得了137 m V和208 m V的过电位。进一步,将其应用于电催化尿素氧化反应（UOR）,在1.0M KOH和0.33M尿素混合电解液下,在电流密度为10 m A cm-2时,所需的过电位仅为111 m V。在制备与锌配位的5-甲基四唑MOF的过程中,引入二茂铁,使其均匀分散在合成的MOF空腔中,然后对其进行高温碳化处理,制备了具有高氮空心四面体结构的Fe N4-Fe N0.0324@NC。在O2饱和的0.1 M KOH中进行测试,氧还原（ORR）的半波电位为0.95 V,极限电流密度为5.6 m A cm-2。将其制备为铝-空气电池,其功率密度为155.38 mW cm-2,优于Pt/C的89.21 mW cm-2。图[65]表[6]参[121]

关键词：二茂铁基金属有机框架材料高金属磷化物异质结构高自旋催化剂

非稳定抗阻训练对男子百米运动员专项力量素质和成绩影响的实验研究

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非稳定抗阻训练对男子百米运动员专项力量素质和成绩影响的实验研...

作者：李增威武汉体育学院

学位级别：硕士

百米跑属于体能主导类速度型项目,力量素质是百米运动员最为关键的身体素质,同时力量训练也是百米跑训练的重要组成部分。运动员在高速跑动过程中需要强大的核心以及下肢力量做支撑,仅依靠传统抗阻训练已无法满足百米运动员的需要。研... 详细信息

百米跑属于体能主导类速度型项目,力量素质是百米运动员最为关键的身体素质,同时力量训练也是百米跑训练的重要组成部分。运动员在高速跑动过程中需要强大的核心以及下肢力量做支撑,仅依靠传统抗阻训练已无法满足百米运动员的需要。研究表明通过非稳定抗阻训练能够增强运动员深层肌群和小肌肉群力量、提高中枢神经系统对肌肉的控制能力和改善完成技术动作时的稳定性等作用,并且非稳定抗阻训练手段更符合百米运动项目的专项力学模式。本研究采用文献综述法、专家访谈法、实验法、数理统计法,选取武汉体育学院体育教育学院院队的20名男子百米运动员作为受试者,运动等级均为二级及以上,将20名运动员随机分为实验组(n=10)和对照组(n=10),实验组采用非稳定抗阻训练,对照组采用传统抗阻训练,进行为期8周的实验干预。以探究:非稳定抗阻训练能否提高运动员专项力量素质和成绩、应用非稳定抗阻训练后专项力量素质和成绩变化的情况、分析非稳定抗阻训练和传统抗阻训练的效果有何差异。研究结论表明:1、实验组实验前后的立定三级跳、计时十级跳、20米计时单足跳左腿和右腿、100米跑成绩呈高度显著性差异,蹲踞式30米呈显著性差异,通过实验前后数据对比得出,非稳定抗阻训练能有效提高百米运动员专项力量素质和专项成绩。2、对照组实验前后的蹲踞式30米、100米跑成绩有显著性差异,其余指标无显著性差异,表明传统抗阻训练只有在提升运动员蹲踞式30米跑和100米跑成绩上有效果。3、实验后实验组和对照组的立定三级跳、计时十级跳、20米计时单足跳左腿和右腿、100米跑成绩呈显著性差异,蹲踞式30米跑成绩未呈显著性差异,表明传统抗阻训练对提高运动员最大力量更有利。

关键词：非稳定抗阻训练男子百米运动员专项力量专项成绩

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数据驱动的曲面构件形状-拓扑协同优化方法

航空学报 2024年第2期45卷 275-286页

作者：高天贺田阔黄蕾张澍李增聪大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室工程力学系大连116024

针对紧凑设计空间下曲面构件极致轻量化需求,提出一种数据驱动的曲面构件形状-拓扑协同优化方法,主要包括离线、在线和更新3个阶段。离线阶段中,首先通过拉丁超立方采样方法在设计空间内采样,并利用网格变形技术进行参数化建模,获得样... 详细信息

针对紧凑设计空间下曲面构件极致轻量化需求,提出一种数据驱动的曲面构件形状-拓扑协同优化方法,主要包括离线、在线和更新3个阶段。离线阶段中,首先通过拉丁超立方采样方法在设计空间内采样,并利用网格变形技术进行参数化建模,获得样本点对应的网格模型。然后对上述网格模型分别进行拓扑优化,获得优化后的应变能。基于上述步骤获得的样本数据,训练径向基函数代理模型,其中形状设计变量为输入,拓扑优化获得的应变能为输出。在线阶段中,将基于离线阶段获得的代理模型开展优化设计,采用协方差矩阵自适应进化策略来提高优化效率。更新阶段中,计算代理模型优化结果的真实响应,并将其加入样本数据集进行代理模型更新。最后,通过简支梁和航天器舱门算例开展算法验证。结果表明相比针对固定形状获得的拓扑优化结果,提出方法优化获得的应变能结果分别降低了20.08%和37.93%,表明提出方法具有更优的设计能力。

关键词：形状-拓扑协同优化网格变形数据驱动曲面构件径向基函数

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新能源预测纳入备用对平衡和消纳的影响研究

电网技术 2024年第4期48卷 1393-1402页

作者：李增辉于钊孙大雁王超蔡宇国家电力调度控制中心北京市西城区100031

高渗透率新能源深刻影响了日前电力平衡模式,新能源纳入日前电力系统备用面临高峰电力平衡不确定性增大、保供与新能源消纳统筹难度增大等问题。为此,综合分析了新能源纳入日前电力系统备用比例与电力保供、新能源消纳的关系。首先,研... 详细信息

高渗透率新能源深刻影响了日前电力平衡模式,新能源纳入日前电力系统备用面临高峰电力平衡不确定性增大、保供与新能源消纳统筹难度增大等问题。为此,综合分析了新能源纳入日前电力系统备用比例与电力保供、新能源消纳的关系。首先,研究了新能源纳入比例与电力保供的关系,提出了基于保供可靠性的新能源纳入比例上限的数学解析公式,进一步分析了影响新能源纳入比例上限的关键因素;然后,研究了新能源纳入比例与新能源消纳的关系,提出了基于消纳需要的新能源纳入比例下限的数学解析公式;最后,基于新能源纳入比例上、下限,提出了一种用以量化反映电网保供和消纳难度的综合指数。实例分析及应用验证所提方法的科学性和实用性。

关键词：新能源电力保供新能源消纳日前电力平衡系统备用