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“四轮驱动”助力《逻辑与思维》教学

思想政治课教学 2024年第6期6卷 37-41页

作者：石家松福建省南安市诗山中学

《逻辑与思维》作为高中思想政治一个重要模块,在培养学生科学思维中发挥着不可替代的作用。让该模块教学有效落地生根,教师可以通过知识融合驱动,形成教学合力,拓宽教学深度与广度;通过多种途径进行思维训练,激发教学活力,增强教学的... 详细信息

《逻辑与思维》作为高中思想政治一个重要模块,在培养学生科学思维中发挥着不可替代的作用。让该模块教学有效落地生根,教师可以通过知识融合驱动,形成教学合力,拓宽教学深度与广度;通过多种途径进行思维训练,激发教学活力,增强教学的实效性;通过逻辑引导,以教师的教学魅力带动学生学习;通过价值引领牵动,彰显课程的育人伟力,达成育人目标,从而更精准、更有效地促进该模块教学。

关键词：知识融合思维训练逻辑引导价值引领

三轴剪切下砂土应变局部化宏微观特性演化规律离散元分析

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岩石力学与工程学报 2024年第S1期43卷 3586-3596页

作者：王思远蒋明镜石安宁天津大学建筑工程学院天津300350 苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215009 同济大学土木工程减灾国家重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092

探究土体变形和剪切带空间演化特征对于评估岩土结构的稳定性具有重要意义。使用离散元法模拟砂土在柔性边界下三轴剪切试验,分析剪切带内外的宏微观特性演化规律,探究砂土应变局部化的宏微观跨尺度联系。首先,在离散元模拟中使用考虑... 详细信息

探究土体变形和剪切带空间演化特征对于评估岩土结构的稳定性具有重要意义。使用离散元法模拟砂土在柔性边界下三轴剪切试验,分析剪切带内外的宏微观特性演化规律,探究砂土应变局部化的宏微观跨尺度联系。首先,在离散元模拟中使用考虑颗粒形状影响的三维完整接触模型;随后,在三轴模拟中使用柔性边界代替刚性边界以保证剪切带的充分发展;最后,与已有试验进行对比验证模拟有效性,并从宏微观关联角度对其结果进行分析。结果表明:使用考虑颗粒形状影响的三维完整接触模型及柔性边界的三轴离散元模拟可以较好的再现净砂试样的应力-应变和体积响应及剪切带的发展过程;剪切带内外部的平均纯转动率(APR)值、孔隙率、力学配位数、各向异性系数等宏微观特征差异明显;随着轴向位移的增加,带内APR值、孔隙率均大于带外而力学配位数带外大于带内;剪切带内局部孔隙率及各项异性对试样整体孔隙演化和各向异性有重要影响。

关键词：土力学离散元模拟柔性边界应变局部化三轴压缩宏微观特性

垂向振动对电弧增材制造碳钢的形貌、组织及性能的影响

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机械工程学报 2024年第11期60卷 342-352页

作者：石学智蔡成恒李振华浙江海洋大学海洋工程装备学院舟山316022

为探究电弧增材制造技术上舰制造的可行性,将电弧增材制造设备置于振动平台上,并利用正弦振动模拟舰船振动环境,进行ER50-6碳钢沉积实验,研究大型舰船常见的振动范围(频率为5~25 Hz)内,垂向振动对电弧增材制造设备振动特性及成形件形貌... 详细信息

为探究电弧增材制造技术上舰制造的可行性,将电弧增材制造设备置于振动平台上,并利用正弦振动模拟舰船振动环境,进行ER50-6碳钢沉积实验,研究大型舰船常见的振动范围(频率为5~25 Hz)内,垂向振动对电弧增材制造设备振动特性及成形件形貌、组织和性能的影响。研究结果表明,受到外部垂向振动的影响,电弧增材制造设备的焊枪和基板会发生差异性地振动,从而导致成形过程中电弧和熔池不稳定、熔滴发生偏离、传热凝固行为改变,使得电弧增材制造成形件的形貌、组织和性能发生变化。无振动成形试样平均晶粒尺寸为7.46μm,抗拉强度、下屈服强度和延伸率分别为495 MPa、370 MPa和29.87%;与之相比,不同振动工况下成形试样的平均晶粒尺寸在5.71μm到8.53μm之间,抗拉强度490~500 MPa,屈服强度370~385 MPa,延伸率29.17%~34.57%,所有顺利成形的试样均能满足性能要求;但有些振动会导致成形件外观形貌恶化甚至无法顺利成形,从而达不到生产制造要求,这是未来实现电弧增材制造上舰制造需解决的最大难题。

关键词：舰船电弧增材制造振动碳钢形貌性能

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基于整数U变换的图像压缩方法

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第10期52卷 124-134页

作者：袁茜茜蔡占川石武祯尹文楠深圳大学电子与信息工程学院/广东省数字创意技术工程实验室广东深圳518060 广东工业大学计算机学院广东广州510006 澳门科技大学创新工程学院中国澳门999078

整数变换方法因其较快的计算速度被国际图像和视频编码标准广泛采纳。现有基于连续正交函数系的整数变换方法不仅难以获得原始变换的准确整数形式,而且无法克服在非连续信号表达时出现的吉布斯震荡现象,降低了重构图像质量。为此,文中... 详细信息

整数变换方法因其较快的计算速度被国际图像和视频编码标准广泛采纳。现有基于连续正交函数系的整数变换方法不仅难以获得原始变换的准确整数形式,而且无法克服在非连续信号表达时出现的吉布斯震荡现象,降低了重构图像质量。为此,文中提出了基于非连续正交U系统的整数变换算法及其图像压缩方法。首先,采用分段积分法和施密特正交化法计算出U系统的2维正交变换矩阵,提取行向量的缩放因子得到整数矩阵;接着,建立整数U矩阵的可逆正交变换方法,使用整数矩阵将离散图像信息的能量集中到少量数据集,同时将缩放因子与量化步骤合并以减轻计算负担;然后,采用矩阵分解法将整数U矩阵分解为稀疏矩阵的乘积,从而实现图像变换的快速计算;最后,设计基于整数U变换模块和逆变换模块的图像压缩方法,用于减轻图像存储和传输压力。实验结果表明:文中方法与其他相关方法相比,可以降低图像可逆变换的截断误差;在图像和视频压缩实验中,在相同的压缩率下文中方法获得的压缩图像质量更高,而且快速变换方法可以有效地节省运算时间。

关键词：图像压缩整数变换非连续正交U系统吉布斯现象快速计算

构建高效稳定的低温反向偏置双极膜电解槽用于二氧化碳还原

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 82-96页

作者：谢逸徐湛友卢千王莹香港中文大学化学系中国香港新界江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室UNIST-NUIST中韩能源与环境联合实验室南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏南京210044

二氧化碳电化学还原为高附加值的化学品和原料是一种具有应用前景的负碳技术.在过去十几年里,研究人员在碱性和中性电解质中进行了大量的二氧化碳电还原研究,并在活性、选择性和稳定性方面取得了很多进展.然而,二氧化碳与碱性电解液反... 详细信息

二氧化碳电化学还原为高附加值的化学品和原料是一种具有应用前景的负碳技术.在过去十几年里,研究人员在碱性和中性电解质中进行了大量的二氧化碳电还原研究,并在活性、选择性和稳定性方面取得了很多进展.然而,二氧化碳与碱性电解液反应生成碳酸盐,导致碳利用率较低(远低于产业化应用要求).因此,未来二氧化碳电还原领域面临的关键挑战是如何有效提高碳利用率.为解决这一挑战,在酸性电解质中进行二氧化碳电还原成为了一个可行的方案,它可以有效避免“碳酸盐问题”的发生.而基于双极膜的二氧化碳电解槽技术,则允许阴/阳极在不同pH的电解质中运行,是提高碳利用率的有效方案之一.本文首先介绍了双极膜的运行模式、热力学过程、物质传输现象、水解离/合成过程以及极限电流密度的起源,并总结了近期在双极膜优化方面取得的进展.然后,进一步聚焦于双极膜在常用的三类高效二氧化碳电解槽(流通池电解槽、膜电极电解槽和固态电解质电解槽)中的应用,详细探讨了其研究进展及所面临的挑战,并强调了针对不同结构电解槽的优化策略.值得一提的是,基于反向偏置双极膜的电解槽设计在促进质子传输至阴极、抑制碳酸盐形成方面表现出显著优势,进而有效提高了碳利用率.然而,大的质子通量同时也促进了竞争性的析氢反应,这在一定程度上抑制了二氧化碳转化为多碳产物.为了解决这一问题,流通池电解槽中的阴极电解液可以被用作缓冲层,通过调节阴极液的组成和厚度,实现电极表面在较高的pH下进行二氧化碳电还原,同时本体电解液维持在酸性,从而促进生成的碳酸盐再生为二氧化碳.另一方面,膜电极电解槽,又称零间隙电解槽,其设计特点在于催化剂层和膜直接接触,这种结构降低了电解液引起的电压损耗,提高了电解效率.然而,这种紧密接触也导致阴极表面的化学环境受到膜的强烈影响.大量质子通过膜传输至阴极,导致催化剂处于强酸性环境中,这为开发高效且稳定的二氧化碳还原电催化剂带来了很大挑战.近期,多种策略已成功应用于设计能够在pH≤1电解质中稳定运行的二氧化碳还原催化剂,包括双金属催化剂、杂原子掺杂金属催化剂和先进分子催化剂.此外,也可以通过构建界面缓冲层来精细调节局部pH值并优化阴极表面化学环境,从而进一步提升膜电极电解槽中二氧化碳电还原的选择性.为了实现商业应用,二氧化碳电解槽需要直接生成高浓度的产品,以减少后续的分离成本.为此,固态电解质二氧化碳电解槽提供了一种有效的解决方案.通过在阴离子交换膜和阳离子交换膜之间引入固态电解质,使得阴极表面形成的带负电物质(例如CH3COO-)能够顺利通过阴离子交换层并输送到固态电解质中,随后与阳极提供的质子结合,形成高纯度液体产品.最后,本文提出了双极膜二氧化碳电解槽面临的机遇和挑战,其中包括:(1)开发具有高离子选择性、高机械稳定性和低膜阻的新型双极膜;(2)开发对高附加值产品具有高本征活性和选择性的新型催化剂;(3)构筑具有高效气/液/电子传输的气体扩散电极;(4)设计低能耗和高稳定性的电解槽.综上所述,本文详细介绍了基于反向偏置双极膜的二氧化碳电解槽在研究进展以及工业应用方面的可行性,为未来开发具有高碳利用率和能量效率的二氧化碳还原技术提供了参考.

关键词：二氧化碳还原电催化双极膜碳利用率能量效率

基于有限差分的部分饱和双重孔隙介质弹性波模拟与分析

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物理学报 2024年第10期73卷 20-29页

作者：石志奇何晓刘琳陈德华中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 北京市海洋深部钻探测量工程技术研究中心北京100190

双重孔隙介质模型考虑了岩石非均质性诱发的介观流对弹性波频散和衰减的影响,在非均质储层地震资料定量解释中取得良好的应用效果.基于双重孔隙介质理论模型,利用数值算法开展弹性波模拟工作不仅可以直观显示波的传播特征,同时也为后期... 详细信息

双重孔隙介质模型考虑了岩石非均质性诱发的介观流对弹性波频散和衰减的影响,在非均质储层地震资料定量解释中取得良好的应用效果.基于双重孔隙介质理论模型,利用数值算法开展弹性波模拟工作不仅可以直观显示波的传播特征,同时也为后期地震反演成像工作奠定基础.本文基于Santos-Rayleigh部分饱和双重孔隙介质模型,利用交错网格有限差分算法模拟并分析了双重孔隙介质中的波场快照和波形曲线.采用Zener黏弹性模型近似表征介观流机制,结果表明Zener模型能够较好地反映快纵波传播特征,却无法表征慢纵波P3波在低频段的衰减特征.利用时间分裂法解决波动方程的刚性问题,提高计算效率.利用解析解验证了有限差分算法正确性的基础上,模拟了均匀介质和分层介质中的波场快照和波形曲线,清晰直观地反映了快纵波在地震频段的强衰减特征,与双重孔隙理论模型预测结果一致.模拟结果有助于进一步理解非均匀部分饱和孔隙介质中的弹性波传播特征.

关键词：双重孔隙介质有限差分频散与衰减

双流耦合构型混合动力拖拉机旋耕工况控制策略研究

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农业机械学报 2024年第2期55卷 393-400,414页

作者：窦海石魏洪乾艾强张幽彤北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学长三角研究院(嘉兴) 嘉兴314001

大功率拖拉机作业时载荷冲击会造成发动机的输出转矩大范围波动,为减小载荷冲击对拖拉机动力单元的影响,提出以发动机和双电机为动力源的拖拉机双流耦合动力系统构型,以减小载荷冲击引起的动力传动系统换挡频次。基于Haar小波分解提出... 详细信息

大功率拖拉机作业时载荷冲击会造成发动机的输出转矩大范围波动,为减小载荷冲击对拖拉机动力单元的影响,提出以发动机和双电机为动力源的拖拉机双流耦合动力系统构型,以减小载荷冲击引起的动力传动系统换挡频次。基于Haar小波分解提出了基于功率预测的转矩分配策略,首先记录拖拉机的作业参数,基于径向基神经网络对拖拉机旋耕作业时的功率需求进行预测,由Haar小波变换确定高频和低频转矩需求值的范围,并分别由电机和发动机提供。最后,通过硬件在环试验对提出的动态转矩分配进行了可行性验证,测试结果表明:提出的基于神经网络功率需求预测模型对行驶端和动力输出端(Power take-off,PTO)的功率进行预测,实际值和预测值均方根误差分别占最大功率的7.6%和7.9%;提出的转矩分配策略能够应对拖拉机旋耕时的载荷波动。发动机转矩波动与传统构型相比减小35.0%,有效地缩小了发动机转矩波动范围,缓解了拖拉机作业时载荷冲击对发动机的影响。

关键词：混合动力拖拉机双流耦合构型功率预测转矩分配 Haar小波变换

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基于改进SP算法的多目标DOA估计方法

系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2294-2300页

作者：曹若石赵永波邱雨铖西安电子科技大学雷达信号处理全国重点实验室陕西西安710071 西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

稀疏重构类算法在雷达目标参数估计中的应用一直是近年来的热门,但由于稀疏重构类算法的局限性,在进行目标波达方向(direction of arrival,DOA)估计时受到原子间的互相影响,从而使多目标测角精度降低。针对此问题,提出一种基于信号分离... 详细信息

稀疏重构类算法在雷达目标参数估计中的应用一直是近年来的热门,但由于稀疏重构类算法的局限性,在进行目标波达方向(direction of arrival,DOA)估计时受到原子间的互相影响,从而使多目标测角精度降低。针对此问题,提出一种基于信号分离迭代思想的松弛子空间追踪算法。首先求出回波信号与归一化后字典矩阵相关性最强的多个原子作为初步估计值,再利用初步估计的角度构建代价函数,反复估计直至代价函数收敛。仿真结果表明,所提算法减小了目标个数和相位差的影响,提高了多目标DOA估计的测角精度,同时相较于传统的松弛算法减少了运算量。

关键词：波达方向估计稀疏重构子空间追踪松弛算法

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1号线,上海地铁零的突破

城市轨道交通研究 2024年第1期27卷 I0003-I0009页

作者：石礼安上海市地铁总公司同济大学

上世纪八十年代以前,上海城市交通非常困难。市民上班、出行只有乘坐地面公共汽车,或者骑自行车,当时还没有助动车。自行车最多时大概有500多万辆。上下班高峰时段,公共汽车每平方米要站立12人,乘客之间前胸贴后背。公共汽车平均时速16... 详细信息

上世纪八十年代以前,上海城市交通非常困难。市民上班、出行只有乘坐地面公共汽车,或者骑自行车,当时还没有助动车。自行车最多时大概有500多万辆。上下班高峰时段,公共汽车每平方米要站立12人,乘客之间前胸贴后背。公共汽车平均时速16公里,高峰时段只有9公里,很多市民上班早晚都要在这样的车况下站立半小时到一小时,车内也没空调,夏天更加难熬。

关键词：上海地铁高峰时段八十年代公共汽车上下班站立

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