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基于增材制造工艺约束的壳体结构拓扑优化设计方法研究

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基于增材制造工艺约束的壳体结构拓扑优化设计方法研究

作者：王新禹南京理工大学

学位级别：硕士

近年来,增材制造技术发展迅速,在复杂构件快速制造领域展现出较为明显的技术优势,极大地拓展了三维模型的设计自由度。拓扑优化作为重要的结构优化设计方法,在面向增材制造的创新设计领域应用前景广阔。随着增材制造技术与拓扑优化设计... 详细信息

近年来,增材制造技术发展迅速,在复杂构件快速制造领域展现出较为明显的技术优势,极大地拓展了三维模型的设计自由度。拓扑优化作为重要的结构优化设计方法,在面向增材制造的创新设计领域应用前景广阔。随着增材制造技术与拓扑优化设计技术的紧密结合,为复杂构件的轻量化设计制造、功能驱动设计制造、结构功能一体化设计制造提供了有效的途径。壳体结构凭借其良好的力学性能及轻量化的结构特征在航空、航天等多个领域被广泛应用。然而局限于设计模式与制造工艺,现有壳体结构一般采用等厚度、变截面的设计方法,难以根据壳体结构的具体作业环境实现壳体厚度的自适应设计。本文以壳体结构轻量化变厚度设计为目标,研究面向增材制造工艺约束的壳体结构拓扑优化方法,具体研究内容及结果如下:（1）为了提升拓扑优化有限元前处理效率,针对现有体素网格划分方法容易丢失体素数据、网格划分精度较低的问题,提出了基于切层策略的高效高精度体素网格划分方法。通过在体素空间内沿打印方向构建Z向切面,结合Y向切线、X向取点循环截取,经点-线-面直接构建成体。无需针对模型表面、内部分别体素化,实现了高分辨率模型精确、快速体素化处理。对比主流网格划分软件Hypermesh,切层体素化效率提升68%以上,精度保持在98%以上。（2）针对拓扑优化壳体结构的增材制造成形要求,提出了增材制造工艺约束的量化描述方法及优化机制。通过引入悬垂惩罚因子、尖角惩罚因子,实现了悬垂、尖角等两类工艺特征的量化描述;通过定义虚悬垂约束、虚尖角约束,建立了面向增材制造工艺特征的优化机制,通过在优化过程中去除壳体结构内尖角、悬垂两种结构特征,提高了壳体结构的可打印性。（3）针对拓扑优化方法设计自由度大、难以直接控制壳体结构厚度变化的难题,结合壳体结构大刚度、轻量化的性能需求,提出了基于区域进化调控策略的壳体结构保外形变厚度拓扑优化方法。以结构应变能与体积最小化为优化目标,引入区域进化调控策略,基于自适应更新策略求取并更新进化等级中心,进而动态更新进化因子。通过交替执行因子进化、区域进化控制壳体结构厚度,在进一步减轻重量的同时提升了结构刚度。（4）为验证论文方法的有效性,以悬臂壳体、球壳、底座壳体、壳状阀体等模型为例,分别进行了4组数值模拟分析以及2组力学性能测试实验。数值模拟分析结果表明:所研究的壳体结构拓扑优化方法可有效控制壳体结构厚度变化、降低结构应变能、减小结构体积并满足增材制造工艺约束要求;力学性能测试实验结果表明:优化后壳体结构比刚度提升27%以上,实现了壳体结构的减重增效。

关键词：增材制造双向渐进拓扑优化悬垂约束尖角约束变厚度区域进化

基于四波混频的全光波长转换与全光再生技术研究

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基于四波混频的全光波长转换与全光再生技术研究

作者：王新禹长春理工大学

学位级别：硕士

企业绿色ABS信用风险识别及防范 ——以宁夏新能源为例

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企业绿色ABS信用风险识别及防范 ——...

作者：王新禹中南财经政法大学

学位级别：硕士

作为一种新型的融资工具,ABS将能够产生较为稳定的资金流但缺乏流动性的资产包装成有价证券,出售给投资人并获得募集资金,具有融资成本低、能够缓解企业资金压力、改善融资结构的特点。绿色ABS融合了绿色金融和ABS业务的特点,它是指绿... 详细信息

作为一种新型的融资工具,ABS将能够产生较为稳定的资金流但缺乏流动性的资产包装成有价证券,出售给投资人并获得募集资金,具有融资成本低、能够缓解企业资金压力、改善融资结构的特点。绿色ABS融合了绿色金融和ABS业务的特点,它是指绿色产业的基本资产或绿色资产的融资证券化,以达到激活公司资金的目的。2015年以来,国家多次出台相关制度政策支持绿色ABS的发展,绿色ABS的蓬勃发展为中小企业拓宽了融资渠道,吸引越来越多的绿色企业尝试这一新型融资工具。然而,近几年来屡次爆出的绿色ABS违约事件,让绿色ABS的信用风险逐步露出水面。相较于其他ABS产品,绿色ABS产品具有要求更为严格、正外部性和易发生自然风险的特点,对于许多绿色产业的ABS,其基础资产的现金流往往受到自然因素的影响,存在一定的信用风险,例如光伏发电因光照不足和风力发电因风力不足所引起的发电量不足,就会造成光伏发电企业收入的损失。本文从绿色资产证券化的路径、资产证券化发行动因和效果,以及企业的信用风险管理方面梳理了相关文献,结合国家近年来关于绿色ABS的相关政策,以绿色ABS信用风险的相关概念和理论为基础,对宁夏新能源2019年度一期资产支持票据进行了分析。国电电力宁夏新能源是一家可再生能源发电企业,于2019年开始发行资产证券化产品,在基础资产设计、交易结构和风险管理方面都具有创新性和较高的研究价值。本文以此为案例,在对产品的相关要素进行介绍之后,通过建立绿色ABS定价利差模型来确定影响绿色ABS产品信用风险的因素,从而分析宁夏新能源2019年度一期资产支持票据的潜在信用风险。通过定价利差模型,本文认为影响绿色ABS信用风险的因素主要有发起人的财务状况、产品流动性、产品结构设计和产品的期限风险,其中,发起人的财务状况、产品流动性和产品结构设计都与产品的定价利差负相关,而产品的期限风险与定价利差正相关。本文分析后认为该产品主要存在基础资产风险、交易结构风险、差额补足方的风险、发起人的财务风险和可再生能源行业风险,并针对这些风险提出企业和政府在进行信用风险防范时可采取的措施,认为绿色企业可以通过完善信用风险管理体系、构建信用风险分担机制、完善风险隔离制度和优化基础资产质量等措施来降低自身产品的信用风险,同时政府可以在全国范围内建立征信体系,完善法律法规制度,培育有效的ABS市场,为绿色ABS的发展保驾护航,在促进绿色企业发展的同时保障投资者的利益。本文可能的创新之处有两点。一方面,目前对资产证券化的研究主要集中在信贷类资产证券化和企业类资产证券化方面,关于产品风险的研究对象多为商业银行的不良贷款。本文以宁夏新能源为例,研究可再生能源企业绿色资产证券化的融资模式,并分析其可能存在的产品风险。另一方面,目前关于资产证券化的案例分析多为定性研究,缺乏定量研究,本文在案例分析的基础上,搜集绿色资产证券化产品相关数据,通过构建定价利差模型并进行多元回归,分析影响产品定价利差的因素,并以此来分析该案例潜在的产品风险。

关键词：资产证券化绿色ABS 信用风险可再生能源

基于临界折射纵波的奥氏体不锈钢疲劳和棘轮损伤评价

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基于临界折射纵波的奥氏体不锈钢疲劳和棘轮损伤评价

作者：王新禹大连理工大学

学位级别：硕士

奥氏体不锈钢(Austenitic Stainless Steel,ASS)由于具有良好的强度、韧性及耐腐蚀性,作为工程构件用钢广泛应用于核电、化工等领域。由于工作环境通常较为恶劣,构件易发生疲劳、棘轮等力学损伤,严重降低承载性能。因此,利用无损检测技... 详细信息

奥氏体不锈钢(Austenitic Stainless Steel,ASS)由于具有良好的强度、韧性及耐腐蚀性,作为工程构件用钢广泛应用于核电、化工等领域。由于工作环境通常较为恶劣,构件易发生疲劳、棘轮等力学损伤,严重降低承载性能。因此,利用无损检测技术对其进行表征与评价,对于保证关键构件的安全运行具有重要意义。临界折射纵波(Critically Refracted Longitudinal Wave,L)是一种沿材料表面和亚表面传播的纵波,相比于常规超声脉冲反射法,不依赖于被测对象的厚度信息,对缺陷、损伤及应力较为敏感,受到了研究者的普遍关注。本文针对ASS疲劳和棘轮损伤,通过数值模拟和实验测试研究了L波的声场特征及表面粗糙度等因素的影响,在此基础上开展力学损伤评价并与常规超声脉冲回波法对比,主要内容及结论如下:(1)建立了弹性各向同性和弹性各向异性的L波声传播模型,发现弹性各向异性材料中L波幅值有所降低,声速稍有提高;声传播计算结果表明:L波主瓣声束指向角为68.2°。在此基础上分析了表面粗糙度的影响,发现随着均方根表面粗糙度Rq的增加,L波幅值呈单调降低趋势,数值计算结果与实验结果吻合较好;同时,相比于常规超声脉冲回波法,L波多次测量波形重复性好,具有更好的稳定性,利于实际工程检测应用;(2)ASS疲劳和棘轮实验表明:疲劳过程可分为三个阶段,初期硬化,中期循环软化,后期二次硬化,体现为位错增殖、湮灭的竞争关系;棘轮过程有所不同,加载初期即迅速硬化,之后为稳定的塑性变形直至断裂;两者Rq均随着循环加载单调上升,疲劳最大Rq为0.5μm,棘轮可达7.0μm;后者由于存在单向塑性变形的积累,损伤程度整体大于疲劳;(3)利用L波技术对ASS疲劳和棘轮损伤进行表征,发现:损伤之后表面粗糙试样对应的L波归一化幅值A与加载周次lg(n)呈现线性下降趋势;磨去粗糙表面后,疲劳呈现先降低后增高又降低的趋势,棘轮为逐渐降低,说明L波传播受到表面粗糙度、位错和晶界等微观结构演变的共同影响;脉冲回波法衰减系数、声速测量结果与加载周次呈非线性关系,主要受位错等微结构演变的影响,说明L波归一化幅值更有利于反向评价工程构件的力学损伤程度,为工程构件力学损伤评价提供基础。

关键词：奥氏体不锈钢临界折射纵波疲劳损伤棘轮损伤脉冲回波法

RBM15结合促进RNA内含子或外显子滞留

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生物化学与生物物理进展 2021年第6期48卷 667-676页

作者：王茹柯岩韦荣飞王新禹李栋中国科学技术大学生命科学与医学部生命科学学院合肥230027 中国科学院生物物理研究所中国科学院科教融合生物大分子卓越创新中心生物大分子国家重点实验室北京100101 北京大学人民医院骨关节科北京100044 中国科学院大学生命科学学院北京100049

RBM15是一种RNA结合蛋白,参与到RNA的m6A修饰及可变剪接调控中.然而,RBM15在转录组水平如何调控可变剪接尚不清楚.本研究应用超分辨率荧光显微镜技术发现,RBM15在细胞核中形成斑点状结构,且与核斑有密切接触或完全定位于核斑中.核斑为... 详细信息

RBM15是一种RNA结合蛋白,参与到RNA的m6A修饰及可变剪接调控中.然而,RBM15在转录组水平如何调控可变剪接尚不清楚.本研究应用超分辨率荧光显微镜技术发现,RBM15在细胞核中形成斑点状结构,且与核斑有密切接触或完全定位于核斑中.核斑为细胞核中无膜细胞器,富含多种剪接因子,这提示RBM15可能参与到可变剪接的调控过程中.为了确定RBM15能否及如何调控可变剪接,我们利用siRNA敲低RBM15,并对敲低RBM15和野生型细胞进行二代测序.结果显示,敲低RBM15能够引起1111个转录本中的1279个可变剪接事件的变化.与已发表的RBM15-CLIP数据进行比较分析,我们发现,这1111个转录本中,有191个能够与RBM15结合,提示这191个转录本可能为RBM15调控的直接靶标.进一步的分析表明,RBM15结合能够促进这191个转录本中的121个发生内含子或外显子的滞留.该研究揭示了RBM15在转录组水平调控可变剪接的规律.

关键词： RBM15 可变剪接核斑

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环磷酰胺的毒副作用机制及应对措施

药学进展 2006年第10期30卷 452-456页

作者：王新禹梁前进北京师范大学生命科学学院北京100875

对临床上常用的抗肿瘤药和免疫抑制剂———环磷酰胺(Cyclophosphamide)的毒副作用机制及应对措施的最新研究情况进行了介绍。目前,环磷酰胺是人们研究最多的化学致畸剂之一,而且由于需经代谢活化的特点,其也成为了前致畸原研究中的代... 详细信息

对临床上常用的抗肿瘤药和免疫抑制剂———环磷酰胺(Cyclophosphamide)的毒副作用机制及应对措施的最新研究情况进行了介绍。目前,环磷酰胺是人们研究最多的化学致畸剂之一,而且由于需经代谢活化的特点,其也成为了前致畸原研究中的代表性药物。

关键词：环磷酰胺毒副作用应对措施

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海南热带雨林国家公园游憩资源普查层次构建

广东园林 2024年第4期46卷 12-21页

作者：王新禹薛冉赵书彬杨定海海南大学热带农林学院海南570100 海南大学海南570100

中国国家公园建设迅速推进,游憩资源普查成为保育与利用的关键。基于相关研究成果以及调查与评价游憩资源的实践经验,考虑资源分布特征及整体价值,划分“单体-集合-片区”三重资源调查维度;并将初步分区结果载入MCR模型进行边界验证调整... 详细信息

中国国家公园建设迅速推进,游憩资源普查成为保育与利用的关键。基于相关研究成果以及调查与评价游憩资源的实践经验,考虑资源分布特征及整体价值,划分“单体-集合-片区”三重资源调查维度;并将初步分区结果载入MCR模型进行边界验证调整,以科学识别核心资源,实施有效保护与资源整合;最后基于资源认定层次体系,对海南热带雨林国家公园全域进行游憩资源普查,确定了113处集合和44处片区。选取霸王岭-大广坝流域作为典型案例研究,通过建立游憩单元层级体系,认定26处集合和11处片区,划分人文地理、自然地理、游憩带状单元3类片区,并着重分析俄贤岭小桂林片区内集合的功能及游憩项目的优势。

关键词：国家公园海南热带雨林游憩资源层次构建 MCR模型

基于自适应粒子群优化算法的电动汽车换电站选址模型设计

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办公自动化 2024年第20期29卷 58-60,96页

作者：王雪燕王新禹李登雕王昱国网浙江省电力有限公司台州供电公司台州318000

近年来,新能源电动汽车市场呈现快速增长态势,从而导致电动汽车的补电系统面临极大挑战。为完善电动汽车换电站科学管理布局,缓解电动汽车用户换电压力,开发一套自适应粒子群优化算法的电动汽车换电站选址模型。电动汽车换电站的选址规... 详细信息

近年来,新能源电动汽车市场呈现快速增长态势,从而导致电动汽车的补电系统面临极大挑战。为完善电动汽车换电站科学管理布局,缓解电动汽车用户换电压力,开发一套自适应粒子群优化算法的电动汽车换电站选址模型。电动汽车换电站的选址规划是重要的长期决策,选址的优劣直接影响服务方式、服务质量、服务效率、服务成本等。通过电动汽车换电站选址模型以优化充电站等级、成本、容量以及服务半径为导向,极大节省换电站建设费用,有效提高电动汽车换电效率。

关键词：电动汽车自适应粒子群换电站选址模型

纯铁低周疲劳表面/亚表面损伤临界折射纵波评价

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材料保护 2019年第9期52卷 67-71页

作者：罗忠兵王新禹孟亦圆金士杰陈军林莉雷明凯大连理工大学材料科学与工程学院

金属材料构件表面/亚表面损伤严重降低构件的表面完整性。针对早期力学损伤的评价难题,研究了基于临界折射纵波(critically refracted longitudinal wave,LCR)的无损评价方法。以纯铁低周疲劳损伤为对象,分析其循环应力-应变响应及组织... 详细信息

金属材料构件表面/亚表面损伤严重降低构件的表面完整性。针对早期力学损伤的评价难题,研究了基于临界折射纵波(critically refracted longitudinal wave,LCR)的无损评价方法。以纯铁低周疲劳损伤为对象,分析其循环应力-应变响应及组织形貌演变,建立了LCR波归一化幅值与疲劳加载周次的对应关系,并与常规超声脉冲回波法对比分析。结果表明:对于薄片状试样,LCR波在测试过程中的稳定性显著高于常规超声脉冲回波法,且前者归一化幅值与加载周次呈单调递减关系,后者归一化幅值和超声衰减系数与加载周次关系并不单调,证实LCR波适于工程构件表面/亚表面力学损伤无损评价。

关键词：纯铁表面/亚表面疲劳损伤临界折射纵波脉冲回波