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基于半固定分簇的无线传感器网络节能分簇路由算法

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通信学报 2024年第4期45卷 160-170页

作者：张朝辉周嘉琦西安电子科技大学数学与统计学院陕西西安710071

为了解决无线传感器网络中节点能耗不均衡和数据传输能耗大导致的网络生命周期短的问题,提出了基于半固定分簇的节能分簇路由算法。在节点部署完毕后对每个簇进行调整,保证每个簇的节点数相同,从而达到负载均衡的目的。在簇头选择阶段,... 详细信息

为了解决无线传感器网络中节点能耗不均衡和数据传输能耗大导致的网络生命周期短的问题,提出了基于半固定分簇的节能分簇路由算法。在节点部署完毕后对每个簇进行调整,保证每个簇的节点数相同,从而达到负载均衡的目的。在簇头选择阶段,主要考虑节点间距离以及节点的剩余能量;在数据传输阶段,算法根据节点的剩余能量、节点到基站的距离以及节点之间的距离构建了中继节点选择的优化模型,同时实现了均衡和降低能耗的目标;当网络运行一段时间后,由于簇间的剩余能量差异过大,再次对簇群进行优化,尽可能使得每个簇群能量接近;最后当簇头节点能量低于所设阈值时,再次对簇头进行轮换优化,以延长节点的工作时长。仿真结果表明,所提算法有效降低了节点能耗,延长了网络的生命周期。

关键词：无线传感器网络分簇路由簇群负载均衡能耗优化

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圆柱壳体动力响应中的模态参与问题研究

振动工程学报 2024年第1期37卷 83-94页

作者：徐港辉祝长生浙江大学电气工程学院浙江杭州310027

以两端简支圆柱壳体为例,研究了考虑正、余弦模态成分影响的圆柱壳体动力响应中的模态参与问题,提出了根据模态参与因子的分布特征判定模态截断阶次的方法,采用正、余弦模态叠加得到了圆柱壳体在冲击激励及旋转行波激励作用下的动力响应... 详细信息

以两端简支圆柱壳体为例,研究了考虑正、余弦模态成分影响的圆柱壳体动力响应中的模态参与问题,提出了根据模态参与因子的分布特征判定模态截断阶次的方法,采用正、余弦模态叠加得到了圆柱壳体在冲击激励及旋转行波激励作用下的动力响应,基于响应的收敛性验证了判定方法的可靠性。理论计算与有限元仿真结果表明,与圆柱壳体模态特性分析不同,在求解圆柱壳体动力响应时必须同时考虑正、余弦模态成分的影响;冲击激励作用下,圆柱壳体各阶正、余弦模态在响应中的参与程度与激振点和观测点的位置相关;旋转行波激励作用下,圆柱壳体各阶正、余弦模态在响应中的参与程度与激励的阶次和频率密切相关。

关键词：圆柱壳体正余弦模态模态参与模态叠加模态截断动力响应

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模型燃烧室中值班火焰的燃烧不稳定性分析

北京航空航天大学学报 2024年第3期50卷 951-961页

作者：李明婧郭志辉北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国防重点实验室北京100191

针对模型燃烧室中值班火焰的燃烧不稳定性问题,实验测量燃烧室内多点动态压力和火焰图像,利用快速傅里叶分析、本征正交分解(POD)等方法进行分析。结果表明:随着当量比增大,值班火焰的稳定性发生2次分岔现象,相应的不稳定模态分别对应... 详细信息

针对模型燃烧室中值班火焰的燃烧不稳定性问题,实验测量燃烧室内多点动态压力和火焰图像,利用快速傅里叶分析、本征正交分解(POD)等方法进行分析。结果表明:随着当量比增大,值班火焰的稳定性发生2次分岔现象,相应的不稳定模态分别对应系统的3阶、2阶本征纵向声学模态,均发生极限环振荡。POD结果表明:涡声频率锁定,发生在燃烧室纵向声学模态频率处,燃烧室内发生声-涡-火焰耦合的不稳定过程。而伴随着当量比提高,一方面,大尺度旋涡脱落改变火焰面积引发强烈放热振荡,声能产生增大;另一方面,两分支火焰张角不断增大,火焰位置主要波动方向与主要声学波动沿同一轴线。两方面作用下热声耦合更加容易,热释放脉动与压力脉动耦合的相位角减小,进而发生模态转换。

关键词：燃烧不稳定性值班火焰热声耦合涡声锁定火焰动力学

大风区高速铁路路基双侧挡风墙周围沙粒沉积数值模拟研究

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铁道学报 2024年第6期46卷 148-155页

作者：张凯赵礼明王正辉邓育辉谭立海兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 中国科学院西北生态环境资源研究院沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000

兰新高速铁路横穿多个大风区,对其安全运营造成严重影响。为降低强风对线路的危害,在大风区修筑大量防风构筑物,其中以路基挡风墙最为常见,挡风墙降低了风害的影响,但是带来严重的线路积沙问题。通过数值模拟研究不同风速下路基双侧挡... 详细信息

兰新高速铁路横穿多个大风区,对其安全运营造成严重影响。为降低强风对线路的危害,在大风区修筑大量防风构筑物,其中以路基挡风墙最为常见,挡风墙降低了风害的影响,但是带来严重的线路积沙问题。通过数值模拟研究不同风速下路基双侧挡风墙周围的流场特征,利用风产生的壁面剪切应力与沙粒剪切应力的比值确定地表沙粒沉积与侵蚀类型。研究发现,气流在两道挡风墙之间分别形成一个顺时针涡流和一个逆时针涡流,在第二道挡风墙背风侧形成一个顺时针大涡,随着来流风速增大,漩涡尺寸和涡流强度均在增大;由于涡流的存在,部分沙粒被卷走,路堤背风坡附近以及路基面上的沙粒沉积显著减少,当来流风速为24、30 m/s时,南北侧线路道床面均出现沙粒反向侵蚀;单双侧挡风墙的积沙规律对比结果表明,设置双侧挡风墙时,线路积沙显著减少。研究揭示了大风区铁路双侧挡风墙周围路基面上的沙粒沉积规律,对未来风区铁路的防护建设具有指导意义。

关键词：大风区高速铁路路基挡风墙数值模拟沙粒沉积

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2011年全球发现的新矿物种

岩石矿物学杂志 2024年第1期43卷 131-198页

作者：蔡剑辉中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037

在系统梳理2011年度全球发现并经国际矿物学协会(IMA)新矿物与矿物分类命名专业委员会(CNMNC)批准的122个新矿物种资料的基础上,从矿物名称、晶体化学式、晶系和空间群、晶胞参数、主要粉晶数据、物理性质、光学性质、产地与产状、与其... 详细信息

在系统梳理2011年度全球发现并经国际矿物学协会(IMA)新矿物与矿物分类命名专业委员会(CNMNC)批准的122个新矿物种资料的基础上,从矿物名称、晶体化学式、晶系和空间群、晶胞参数、主要粉晶数据、物理性质、光学性质、产地与产状、与其他矿物种的关系、矿物名称来源、化学反应和光谱学特征等方面归纳总结了这些新矿物的重要矿物学特征。并按照中国新矿物及矿物命名专业委员会颁布的《矿物种汉名审订条例》,对122个新矿物种的中文名称进行了审订。通过适时公布国际新矿物工作的新进展和新成果,并逐步完善和规范矿物种中文译名体系,为我国新矿物的发现和研究提供有科学价值的参考和借鉴,不断推动矿物种中文译名规范化与标准化的进程。

关键词：新矿物矿物种中文译名晶体化学式晶体结构特征产地与产状 2011年

基于伪监督注意力短期记忆与多尺度去伪影网络的图像分块压缩感知

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电子与信息学报 2024年第2期46卷 472-480页

作者：李俊辉侯兴松西安交通大学信息与通信工程学院西安710049

基于深度展开网络的分块压缩感知(BCS)方法,在迭代去块伪影时通常会同时去除部分信号和保留部分块伪影,不利于信号恢复。为了改善重建性能,在学习去噪的迭代阈值(LDIT)算法基础上,该文提出基于伪监督注意力短期记忆与多尺度去伪影网络(M... 详细信息

基于深度展开网络的分块压缩感知(BCS)方法,在迭代去块伪影时通常会同时去除部分信号和保留部分块伪影,不利于信号恢复。为了改善重建性能,在学习去噪的迭代阈值(LDIT)算法基础上,该文提出基于伪监督注意力短期记忆与多尺度去伪影网络(MSD-Net)的图像BCS迭代方法(PSASM-MD)。首先,在每步迭代中,利用残差网络并行地对每个图像子块单独去噪后再拼接。然后,对拼接后的图像采用含有伪监督注意力模块(PSAM)的MSD-Net进行特征提取,以更好地去除块伪影以提高重建性能。其中,PSAM被用于从含有块伪影的残差中抽取部分有用信号,并传递到下一步迭代实现短期记忆,以尽量避免去除有用信号。实验结果表明,该文方法相比现有先进的同类BCS方法在主观视觉感知和客观评价指标上均取得了更优的结果。

关键词：分块压缩感知短期记忆图像去伪影深度展开网络

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无刷同步发电机稳态短路电流控制

电机与控制学报 2024年第6期28卷 45-55页

作者：茆林仪陈志辉南京航空航天大学自动化学院江苏南京210000

过载运行能力和突然短路时稳定的短路电流输出能力是无刷同步发电机的重要性能要求。在发电机发生突然短路时,发电机控制器需要配合无刷同步发电机进行短路电流控制,在保证足够的短路电流输出能力的同时也要避免短路电流过大损坏电机。... 详细信息

过载运行能力和突然短路时稳定的短路电流输出能力是无刷同步发电机的重要性能要求。在发电机发生突然短路时,发电机控制器需要配合无刷同步发电机进行短路电流控制,在保证足够的短路电流输出能力的同时也要避免短路电流过大损坏电机。针对无刷同步发电机可能发生的5种短路类型进行了分析,提出梯形电压电流的控制目标曲线,利用无模型自适应控制算法进行短路电流控制,使发电机能在发生各种类型的突然短路故障时输出符合要求的短路电流。建立了发电机和控制器的仿真模型,进行无模型自适应控制方案的仿真验证,同时搭建了实验平台进行实验验证。经过验证无模型自适应算法可以将无刷同步发电机的短路电流很好地控制在目标值,验证了该控制算法在发电机短路电流控制方面的有效性。

关键词：无模型自适应控制无刷同步发电机突然短路短路电流控制故障保护过载运行

GPU加速高阶谱差分方法在风扇噪声中的应用

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航空学报 2024年第8期45卷 118-132页

作者：张东飞高军辉北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191

风扇是大涵道比涡扇发动机的主要噪声源之一,准确预测风扇噪声对声学设计、噪声机制分析具有重要意义。高精度计算气动声学方法是风扇噪声计算的一个重要途径,但是由于巨大的计算资源需求,限制了其在风扇噪声计算上的应用。将图形处理器... 详细信息

风扇是大涵道比涡扇发动机的主要噪声源之一,准确预测风扇噪声对声学设计、噪声机制分析具有重要意义。高精度计算气动声学方法是风扇噪声计算的一个重要途径,但是由于巨大的计算资源需求,限制了其在风扇噪声计算上的应用。将图形处理器(GPU)加速计算方法应用到高阶谱差分计算气动声学求解器中,对不同的GPU和中央处理器(CPU)异构计算模式进行了测试和优化,并分析了影响异构计算效率的瓶颈。在A100 GPU卡上测试的结果表明,相比于28核的CPU计算节点,采用静止网格、运动网格的GPU计算加速比分别为20.4、14.0。将GPU加速的计算气动声学求解器应用到低速风扇噪声数值模拟中,准确预测了管道内前两阶叶片通过频率(BPF)的主导模态,与实验测量结果相比,模态声功率级误差在5 dB以内。

关键词： GPU 异构计算风扇噪声谱差分方法叶轮机械

浮游态和生物被膜态致病菌的光动力灭菌研究进展

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中国食品学报 2024年第4期24卷 431-443页

作者：李栋辉石玉刚浙江工商大学食品与生物工程学院杭州310035 浙江工商大学生物技术研究所杭州310035

光动力灭菌是一种新兴的致病菌杀灭技术。它通过光源激发光敏剂,产生活性氧自由基,多靶点作用于细菌细胞膜和DNA,造成氧化损伤并最终导致细菌死亡。传统灭菌方式在应用于食品工业时面临诸多问题,如导致耐药性细菌的出现,难以杀灭生物被... 详细信息

光动力灭菌是一种新兴的致病菌杀灭技术。它通过光源激发光敏剂,产生活性氧自由基,多靶点作用于细菌细胞膜和DNA,造成氧化损伤并最终导致细菌死亡。传统灭菌方式在应用于食品工业时面临诸多问题,如导致耐药性细菌的出现,难以杀灭生物被膜态细菌,造成食品营养和风味流失,应用成本过高等。光动力灭菌作为非热杀菌技术,不会引发食品的感官变化和营养流失,所需设备简单,不易引发细菌耐药性,并且对细菌(浮游态和生物被膜态)、真菌、甚至孢子都有较好的杀灭作用,近年来受到广泛关注。本文概述光动力灭菌的原理和传统杀菌方法的局限性,重点阐述光动力灭菌在杀灭浮游态细菌和生物被膜态细菌中的应用和研究进展。

关键词：光动力灭菌生物被膜光敏剂食源性致病菌食品工业

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