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高置信水平结构逆可靠度分析与优化方法研究进展

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力学学报 2024年第2期56卷 310-326页

作者：郝鹏杨浩冯少军王博工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学工程力学系辽宁大连116024

不确定性客观存在于工程结构生产制造以及服役等各环节之中并对结构的承载性能影响显著.特别是对于服役条件苛刻的航空航天承载装备,在设计阶段考虑多源不确定性的影响对于结构安全至关重要.在众多不确定性分析方法中,逆可靠度分析方法... 详细信息

不确定性客观存在于工程结构生产制造以及服役等各环节之中并对结构的承载性能影响显著.特别是对于服役条件苛刻的航空航天承载装备,在设计阶段考虑多源不确定性的影响对于结构安全至关重要.在众多不确定性分析方法中,逆可靠度分析方法在效率和稳健性方面具有一定优势.为此,国内外学者在高置信水平结构逆可靠度分析与优化方法方面开展了大量研究并取得了长足进步,包括自适应迭代控制算法、先进可靠度优化策略与非充分样本下的高置信水平设计方法等.本文首先对国内外逆可靠度分析与优化方法取得的进展进行了系统梳理与总结,特别是逆可靠度分析方法的发展历程以及面临的挑战问题,主要包括强非线性功能函数、多设计点以及低失效概率问题.进一步,针对长期困扰可靠度方法实际应用的小样本问题,重点从结构高置信水平可靠度分析与优化理论角度开展系统介绍,详细论述了小样本诱发的认知不确定性到可靠度置信水平的传播链条.最后,基于现有成果和国家重大前沿需求,重点围绕航天装备可重复使用需求对结构可靠度未来研究方向进行了思考与展望,期望相关研究成果能够进一步助力我国航空航天结构实现高可靠性与极致轻量化设计.

关键词：航空航天结构逆可靠度分析可靠度优化设计置信水平优化设计小样本

Kriging-高维代理模型建模方法研究与改进

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机械工程学报 2024年第5期60卷 249-263页

作者：孟原史宝军张德权河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300401 河北工业大学先进智能防护装备技术教育部重点实验室天津300401 河北工业大学机械工程学院天津300401

传统代理模型技术在处理高维问题时,由于变量维数增加使得建模所需样本数量呈指数型增长,将导致计算成本显著提高。为了构建适用于高维问题的代理模型,在DIRECT优化算法基础上,改进其初始样本点位置,实现初始样本集的扩充,并将克里金(Kr... 详细信息

传统代理模型技术在处理高维问题时,由于变量维数增加使得建模所需样本数量呈指数型增长,将导致计算成本显著提高。为了构建适用于高维问题的代理模型,在DIRECT优化算法基础上,改进其初始样本点位置,实现初始样本集的扩充,并将克里金(Kriging)建模方法与高维代理模型(High-dimensional model representation,HDMR)相结合,这样可避免建立的模型陷入局部最优,提出一种改进的Kriging-HDMR建模方法。iKriging-HDMR建模方法利用高维代理模型的优点,将高维问题的响应函数等效为一系列低维函数的叠加,发挥iKriging-HDMR建模方法的优势以减少建模过程所需样本点个数,提出一种新的收敛条件,从而减小代理模型的局部误差以保证建立的代理模型具有较高的精度。通过数值算例和机器人工程应用,验证了提出方法的有效性。结果表明,所提出的iKriging-HDMR建模方法可显著减少建模所需样本点数量,具有很好的计算精度和效率。

关键词：高维代理模型 Kriging DIRECT采样试验设计工业机器人

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大中小学思政课考核评价一体化理论探究

中国高等教育 2024年第7期 28-32页

作者：李忠军陕西师范大学党委

考核评价一体化是大中小学思政课一体化建设的关键一环。要深刻理解和把握思政课考核评价一体化的内涵实质与价值意蕴、构成要素与内在机理,并进一步明晰考核评价一体化应坚持的原则和要求,推动大中小学思政课考核评价一体化落地见效,... 详细信息

考核评价一体化是大中小学思政课一体化建设的关键一环。要深刻理解和把握思政课考核评价一体化的内涵实质与价值意蕴、构成要素与内在机理,并进一步明晰考核评价一体化应坚持的原则和要求,推动大中小学思政课考核评价一体化落地见效,更好完成思想政治教育铸魂育人重大使命。

关键词：思政课考核评价一体化

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适用于激光跟踪仪转站的改进平差方法

中国激光 2024年第2期51卷 60-67页

作者：罗涛齐志军王巍何晓业中国科学技术大学国家同步辐射实验室安徽合肥230029 武汉大学测绘学院湖北武汉430079 深圳综合粒子设施研究院广东深圳518107

激光跟踪仪的转站误差直接影响数据质量。最小二乘(LS)方法只考虑观测向量误差,加权总体最小二乘(WTLS)方法忽略转站模型的特点,两种算法均存在一些不足。针对激光跟踪仪坐标转换模型的特点,提出了结构约束总体最小二乘(SCTLS)方法。该... 详细信息

激光跟踪仪的转站误差直接影响数据质量。最小二乘(LS)方法只考虑观测向量误差,加权总体最小二乘(WTLS)方法忽略转站模型的特点,两种算法均存在一些不足。针对激光跟踪仪坐标转换模型的特点,提出了结构约束总体最小二乘(SCTLS)方法。该方法能够顾及坐标观测值的相关性,提取误差矩阵的特殊结构,从而保证相同元素的改正数是一致的。同时对待估参数附加限制条件,保证旋转矩阵具有正交性。使用拉格朗日乘数法严密推导算法的求解步骤,给出了精度评定的公式。仿真结果显示SCTLS法的估计参数偏差小于WTLS法,准确性更高;采用合肥光源控制网中的实测数据计算,验证SCTLS法的精度更高。与LS和WTLS算法相比,所提算法更加严密,能够有效减小转站中的误差积累。

关键词：测量激光跟踪仪结构约束总体最小二乘迭代算法转站精度

办一所充满幸福感的学校:教育高质量发展的校本实践

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中小学管理 2024年第5期 60-62页

作者：王凤军山东省临沂第二十三中学教育集团山东临沂276017

为推动学校教育高质量发展,山东省临沂第二十三中学教育集团基于“为人生幸福奠基”的办学理念,探索以新的质量观和发展观推动学校变革。一是以全面发展的教育质量观为指导,倡导多元幸福观,通过党建引领和目标统领,构建“新幸福教育”... 详细信息

为推动学校教育高质量发展,山东省临沂第二十三中学教育集团基于“为人生幸福奠基”的办学理念,探索以新的质量观和发展观推动学校变革。一是以全面发展的教育质量观为指导,倡导多元幸福观,通过党建引领和目标统领,构建“新幸福教育”立德树人体系。二是通过岗位实践、鼓励冒尖,为每个人自我完善搭建展示才华的舞台,让人人都有人生出彩的机会。三是通过组织重构构建“美美与共”的学校双线治理体系,通过项目引领构建基于人的潜能发展的幸福教育共同体,实现彼此成就、共享幸福。

关键词：教育高质量发展自我完善全面发展新幸福教育双线治理

基于纳米技术的药物递送系统在肝细胞癌治疗中的研究进展

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中国医学科学院学报 2024年第3期46卷 384-392页

作者：杨森林向杨杨毅军中南大学湘雅医学院附属海口医院肝胆外科海口570208

原发性肝癌是消化系统最常见的恶性肿瘤之一,其中肝细胞癌(HCC)占90%以上。早期HCC以手术切除为主,且预后较好,然而因HCC起病隐匿,绝大多数患者确诊时已进展至中晚期,手术治疗效果较差,而非手术治疗方式因为普遍存在不良反应大,肿瘤选... 详细信息

原发性肝癌是消化系统最常见的恶性肿瘤之一,其中肝细胞癌(HCC)占90%以上。早期HCC以手术切除为主,且预后较好,然而因HCC起病隐匿,绝大多数患者确诊时已进展至中晚期,手术治疗效果较差,而非手术治疗方式因为普遍存在不良反应大,肿瘤选择性低等问题,疗效也不理想,所以目前中晚期HCC治疗仍是临床工作的难点。纳米粒(NP)尺寸小、比表面积大,具有多种独特的理化性质,成为输送药物、基因及细胞活性因子等治疗剂的潜在载体。纳米递送系统以NP为载体,通过功能化修饰,从时间、空间及剂量上调控药物、基因及细胞活性因子等在体内的代谢及转化,在HCC治疗中展现出巨大的潜力。本文主要介绍了几种常见纳米递送系统,包括有机纳米载体、无机纳米载体、外泌体等在HCC治疗中的现状和优势,总结了基于NP的纳米载体治疗HCC的机制,为新型纳米递送系统的研发提供参考。

关键词：肝细胞癌纳米技术药物/基因递送系统靶向治疗

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基于SAC算法的多交叉口交通信号控制研究

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第1期57卷 105-111页

作者：钱立军宣亮陈健陈晨合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230009

针对深度Q网络(deep Q-learning network,DQN)算法在解决多交叉口交通信号配时方案由于外部环境变化和内部参数波动导致效果不佳的问题,提出了基于柔性“行动器-评判器”(soft actor-critic,SAC)的交叉口交通信号控制方法,并设计了相应... 详细信息

针对深度Q网络(deep Q-learning network,DQN)算法在解决多交叉口交通信号配时方案由于外部环境变化和内部参数波动导致效果不佳的问题,提出了基于柔性“行动器-评判器”(soft actor-critic,SAC)的交叉口交通信号控制方法,并设计了相应的系统采样策略和回报函数.与原采样策略相比,新采样策略将相邻智能体的策略信息加入到系统状态中,使当前智能体能够得到更多的交叉口交通分布和合作策略信息.与原回报函数相比,新回报函数中引入空间折扣因子,缩小了相邻智能体的观察和回报值,使当前智能体更加关注和改善当前交通状况.随后在此基础上分别应用DQN和SAC算法设计交通信号控制方法.Webster配时法是利用相位流量数据开发的一种基于周期的固定相位长度交通信号方法,与DQN和SAC算法相比,其优化目标是降低交叉口延迟时间,不考虑交叉口排队长度.在城市交通模拟软件(simulation of urban mobility,SUMO)中构建一个时变交通流交通网络,并在其中分别对基于DQN、SAC和Webster配时法的信号配时控制方法进行仿真测试.仿真结果表明:基于SAC算法的交通信号控制方法与基于DQN算法和Webster配时法的交通信号控制方法相比,能够显著减少交叉口排队长度和平均延迟时间,具体来说,车辆平均排队长度分别减少了17.8%和28.2%,平均延迟分别减少了26.8%和36.3%,说明所提出的方法具有更好的控制效果.

关键词：智能交通交通信号控制信号交叉口深度Q网络柔性“行动器-评判器”

2000—2020年中国城乡食物消费碳-水足迹及其驱动因素分析

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农业工程学报 2024年第5期40卷 287-296页

作者：陈萱李绍亭任彦军西北农林科技大学经济管理学院杨凌712100 中德农业与食物经济研究中心杨凌712100

随着经济发展与城镇化快速推进,中国居民膳食模式发生显著转变,并产生了严重的资源环境后果。为识别城乡居民食物消费碳-水足迹的关键驱动因素,缓解水资源消耗,助力双碳目标实现,该研究测算并对比分析了中国31(30)省市2000—2020年城乡... 详细信息

随着经济发展与城镇化快速推进,中国居民膳食模式发生显著转变,并产生了严重的资源环境后果。为识别城乡居民食物消费碳-水足迹的关键驱动因素,缓解水资源消耗,助力双碳目标实现,该研究测算并对比分析了中国31(30)省市2000—2020年城乡居民人均食物消费碳-水足迹,通过对数平均迪式指数算法(logarithmic mean index method,LMDI)对碳-水足迹进行了驱动因素分解。结果显示:2000—2020年中国城镇人均食物消费碳足迹(水足迹)增加了29.63%(32.94%),农村碳足迹(水足迹)增加了4.59%(7.91%)。从空间演变来看,城镇人均食物消费碳-水足迹较高的地区由沿海省份逐渐扩散至内陆,而农村呈南北高-中间低的分布格局。从驱动因素来看,经济水平是城乡居民食物消费碳-水足迹增加的主要动因,且消费水平表现为抑制作用;人口城镇化驱动城镇居民食物消费碳-水足迹增加,而在农村起到抑制作用。该研究从促进食物消费结构转型,多渠道拓宽食物来源等方面提出建议,旨在促进中国城乡居民食物可持续消费。

关键词：食物消费碳足迹水足迹 LMDI分解 2000—2020年中国

计及总损耗功率的电动汽车母线电容主动快速放电方法

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电工技术学报 2024年第6期39卷 1737-1748页

作者：张晓军杨家强周宇晨浙江大学电气工程学院杭州310027 浙江大学工程师学院杭州310015

针对电动汽车遇到碰撞等紧急情况时,高压驱动系统母线电容电压需迅速降到安全电压(60 V),而传统基于PI控制的母线电容主动放电方法存在鲁棒性差、放电时间长和安全性低的问题,提出一种计及总损耗功率的电动汽车母线电容快速放电方法。首... 详细信息

针对电动汽车遇到碰撞等紧急情况时,高压驱动系统母线电容电压需迅速降到安全电压(60 V),而传统基于PI控制的母线电容主动放电方法存在鲁棒性差、放电时间长和安全性低的问题,提出一种计及总损耗功率的电动汽车母线电容快速放电方法。首先,建立以永磁同步电机绕组作为泄放电阻的母线电容能量流动模型,将逆变器损耗、电机绕组铜耗、电机电感储能等损耗作为总损耗,利用扩展滑模观测器(ESMO)对总损耗功率进行估算,并通过Lyapunov稳定性理论对ESMO的稳定性进行了证明。然后,将观测的总损耗功进行前馈补偿,从而使母线电压快速降低并稳定在安全电压。仿真和实验结果表明,与现有主动放电方法相比,所提放电方法不仅显著减小了放电时间,而且提高了快速放电的鲁棒性和安全性。

关键词：电动汽车永磁同步电机总损耗功率估计扩展滑模观测器母线电容放电