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求解大型线性最小二乘问题的贪婪随机坐标下降法

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应用数学进展 2024年第6期13卷 2780-2790页

作者：董勤温州大学数理学院浙江温州

贪婪随机坐标下降法(GRCD)是求解大型线性最小二乘问题的有效迭代方法之一。本文在GRCD算法中引入松弛因子,构造了一种含参数的贪婪随机坐标下降法。并证明了当线性最小二乘问题的系数矩阵为列满秩时该方法依期望的收敛性。数值实验表明... 详细信息

贪婪随机坐标下降法(GRCD)是求解大型线性最小二乘问题的有效迭代方法之一。本文在GRCD算法中引入松弛因子,构造了一种含参数的贪婪随机坐标下降法。并证明了当线性最小二乘问题的系数矩阵为列满秩时该方法依期望的收敛性。数值实验表明,当选取适当的松弛因子时,该算法在迭代步数和计算时间比GRCD方法更有效。

关键词：最小二乘问题贪婪随机坐标下降法松弛因子

考虑非均匀表皮效应的单井循环地热系统渗流模型

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工程力学 2024年

作者：杨迪黄锐董勤喜杨伟涛陈征西华大学建筑与土木工程学院海南大学土木建筑工程学院广西大学土木建筑工程学院

单井循环地下换热系统的热交换主要受热传导、热对流及热扩散的影响，此外，井周表皮效应又对地下水的抽灌影响显著，因此分析地下水流动对研究地热系统热交换至关重要。鉴于此，针对非均匀表皮效应建立抽灌同井地下换热系统渗流模型，... 详细信息

单井循环地下换热系统的热交换主要受热传导、热对流及热扩散的影响，此外，井周表皮效应又对地下水的抽灌影响显著，因此分析地下水流动对研究地热系统热交换至关重要。鉴于此，针对非均匀表皮效应建立抽灌同井地下换热系统渗流模型，采用有限Fourier余弦变换和Laplace变换推导了地下水降深的Laplace域内解答，并利用Laplace数值逆变换获取降深时域解答。通过退化分析和数值模拟验证了本文解答的正确性，并提出了不同的径向渗透系数变化模式以表征非均匀表皮效应，探究了相关参数对地下水降深的影响。研究结果表明：表皮效应对表皮区域地下水降深的影响显著，对含水层区域地下水降深的影响可以忽略；相比于均质表皮层，非均质正表皮层引起的地下水降深更小，非均质负表皮层引起的地下水降深更大；抽、回水区长度及回水流量对地下水降深亦有明显影响。新建立的单井循环地热系统渗流模型能够有效地描述表皮层的径向非均质特性，为工程应用提供一种分析方法。

关键词：抽灌同井非均匀表皮效应水位降深渗流模型理论分析

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癌细胞的热化学研究

物理化学学报 1988年第4期 6-9页

作者：董勤业张有民徐淑惠王永潮北京大学物理化学研究所北京师范大学生物系

生物热化学是一门新兴的交叉学科,它从热化学的角度进行生物学方面的研究。组织细胞常态生长的热谱图反映了组织细胞新陈代谢的情况,热谱图峰高和组织细胞新陈代谢的活动强度成正比。但到目前为止,组织细胞的生长过程热谱图的测量国内... 详细信息

生物热化学是一门新兴的交叉学科,它从热化学的角度进行生物学方面的研究。组织细胞常态生长的热谱图反映了组织细胞新陈代谢的情况,热谱图峰高和组织细胞新陈代谢的活动强度成正比。但到目前为止,组织细胞的生长过程热谱图的测量国内还未见报导,因为其正常生长的条件要求较高,测量重复性差。本文在达方面进行了探索性研究。实验部分本工作使用的是MS80标准型Calvet微量量热计,工作温度为37℃,放大器用10μV档,

关键词：细胞生长组织细胞热谱图血清含量热化学

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针织面料染整废水高效处理新工艺研究及应用

针织工业 2024年第5期 44-47页

作者：濮徐江廖燕董勤霞宁波大千纺织品有限公司浙江宁波315800 浙江水美环保工程有限公司浙江杭州310010 宁波申洲针织有限公司浙江宁波315800

提出了格栅+冷却+多功能调节+好氧+芬顿的染整废水高效处理新工艺。通过探索研究新工艺和针织面料染整废水化学成分,有针对性地将新技术应用到实际废水处理中,并与传统废水处理工艺进行对比分析,结果表明:采用新工艺改造现有染整废水处... 详细信息

提出了格栅+冷却+多功能调节+好氧+芬顿的染整废水高效处理新工艺。通过探索研究新工艺和针织面料染整废水化学成分,有针对性地将新技术应用到实际废水处理中,并与传统废水处理工艺进行对比分析,结果表明:采用新工艺改造现有染整废水处理厂,日处理量由35000m^(3)提升至53000m^(3),增量达到51.43%;出水COD_(Cr)、BOD_(5)、色度、总氮、氨氮、总磷等排放指标达到GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A城镇污水厂排放标准,其他指标满足GB4287-2012《纺织染整工业水污染物排放标准》,生化系统COD_(Cr)去除率由84%提升到89%,臭气产生量、污泥产生量、处理成本分别减少81000m^(3)/d、18t/d和1.22元/m^(3)。

关键词：针织面料染整废水高效处理废水处理新工艺

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利用平面σ-芳香性增强电子输运能力

化学学报 2024年第5期82卷 520-526页

作者：王治业肖博怀武汉科技大学耐火材料与冶金国家重点实验室先进材料和纳米技术研究院材料学部武汉430081

芳香性是有机化学中的重要概念,传统芳香族化合物的芳香性通常源于π电子在环上下平面产生的高度离域,而σ-芳香性则主要源于分子内σ键和轨道重叠,两者均能影响分子的电子传输能力.采用密度泛函理论结合非平衡格林函数(DFT+NEGF)方法... 详细信息

芳香性是有机化学中的重要概念,传统芳香族化合物的芳香性通常源于π电子在环上下平面产生的高度离域,而σ-芳香性则主要源于分子内σ键和轨道重叠,两者均能影响分子的电子传输能力.采用密度泛函理论结合非平衡格林函数(DFT+NEGF)方法对苯、噻吩和呋喃及其衍生物进行了芳香性和电子输运性质的系统研究.计算结果表明,苯、噻吩和呋喃分子的电子输运性质受π-芳香性和σ-芳香性影响,其中σ-芳香性和电子传输正相关,而π-芳香性和电子传输能力成负相关.含有两个芳香环的联苯二巯基(DB)、联噻吩二巯基(DT)和联呋喃二巯基(DF)分子的电子传输能力受分子平面化影响较大,DF中呋喃环表现出比DT中噻吩环更大的NICS(1)zz值.芳香性化合物具有更好的共平面趋势,通过F原子修饰DT和DF分子产生分子内F…S和F…O非共价相互作用的设计策略可以极大增加分子平面性和刚性.同时,含有分子内F…S和F…O相互作用的虚拟五元环具有平面σ-芳香性特征,有效促进电子沿F…S和F…O路径进行传输,从而提高电子传输能力.本研究有助于进一步理解分子芳香性与电子传输能力之间的内在关系,为未来设计更高效的电子器件提供策略.

关键词：芳香性电子传输平面性分子内相互作用密度泛函理论结合非平衡格林函数

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融合知识图谱的时空多图卷积交通流量预测

浙江大学学报（工学版） 2024年第7期58卷 1366-1376页

作者：李劲业李永强浙江工业大学信息工程学院浙江杭州310023

现有的交通流量预测方法关注交通信息的时空相关性,未充分考虑外部因素对交通的影响,为此提出融合静态和动态知识图谱的时空多图卷积交通流量预测模型.基于道路交通信息和外部因素,构建城市交通知识图谱和4个不同语义的路网拓扑图,将城... 详细信息

现有的交通流量预测方法关注交通信息的时空相关性,未充分考虑外部因素对交通的影响,为此提出融合静态和动态知识图谱的时空多图卷积交通流量预测模型.基于道路交通信息和外部因素,构建城市交通知识图谱和4个不同语义的路网拓扑图,将城市交通知识图谱输入关系演化图卷积神经网络,实现知识嵌入;使用知识融合模块将车流量矩阵与知识嵌入融合;将4个路网拓扑图和融合知识的车流量矩阵输入时空多图卷积模块,提取时空特征,通过全连接层输出交通流量预测值.在杭州交通数据集上评估模型性能,与先进的基线模型对比,所提模型的性能提高了5.76%~10.71%.鲁棒性实验结果表明,所提模型具有较强的抗干扰能力.

关键词：智能交通交通流量预测城市交通知识图谱多图卷积神经网络知识融合模块路网拓扑图

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基于可压缩两相流模型的注射成型填充模拟

工程塑料应用 2024年第2期52卷 66-74页

作者：王振海贾伟董勤喜于行海南大学土木建筑工程学院海口570228 东玺技术(山东)有限公司济南250003

基于现有的超算平台及有限体积法计算程序,开发了一种用于注射成型的三维数值模拟计算模型。该模型数值方法基于可压缩两相流,考虑了熔体和气体的密度变化,即将熔体和空气这两种不同性质的流体,采用同一套控制方程进行计算。采用有限体... 详细信息

基于现有的超算平台及有限体积法计算程序,开发了一种用于注射成型的三维数值模拟计算模型。该模型数值方法基于可压缩两相流,考虑了熔体和气体的密度变化,即将熔体和空气这两种不同性质的流体,采用同一套控制方程进行计算。采用有限体积法进行离散,通过压力隐式算子分割算法(PISO)求解压力-速度耦合方程组,结合流体体积(VOF)法进行界面追踪。首先模拟了带圆柱嵌件的平板型腔填充过程,采用六面体为主导的方法划分了三种不同网格系统,定量比较三种网格下的速度基本一致,从而验证了网格的收敛性。考虑到计算效率,选取M2(网格数为106876个)网格系统,模拟了温度、剪切速率和压力在不同截面上的分布。结果表明,在填充时间(t)为0.6,0.8,1.4 s时刻下熔体流体前沿的界面追踪模拟与实验吻合;在更复杂的不均匀厚度凹槽平板熔体填充模拟过程中,塑料熔体注入型腔时,会先在薄壁凹槽内流动,随后流进厚壁区域。在t为0.125,0.25,0.375 s时刻下的流动前沿会产生形状像喷泉的流锋,这种流动现象可以通过三维模型预测,与商业软件仿真结果呈现基本一致。随着填充速率的增大,注射压力数值与Moldflow结果更接近。

关键词：注射成型可压缩两相流模型有限体积法流体体积法填充模拟

利用温度模型估算太阳辐射数据稀缺地区ET_(0)

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中国农业气象 2024年第7期45卷 701-714页

作者：周俊伟董勤各中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心/中国科学院水利部水土保持研究所杨凌712100 中国科学院大学北京100049

准确估算参考作物蒸散量(ET_(0))对于区域水资源规划和灌溉调度具有重要意义,而太阳辐射(Rs)数据缺失是影响ET_(0)估算的常见问题。本研究探讨基于温度模型估算Rs的可行性,寻求解决太阳辐射数据稀缺的方法,以提供更便捷且准确参考作物... 详细信息

准确估算参考作物蒸散量(ET_(0))对于区域水资源规划和灌溉调度具有重要意义,而太阳辐射(Rs)数据缺失是影响ET_(0)估算的常见问题。本研究探讨基于温度模型估算Rs的可行性,寻求解决太阳辐射数据稀缺的方法,以提供更便捷且准确参考作物蒸散量估算。基于2001-2018年中国339个国家基本气象站数据,对比9种经验模型(M1-M9)和3种机器学习算法(RF、GRNN和ANN)估算逐日Rs,提出在太阳辐射数据稀缺或缺失地区估算逐日ET_(0)的两种策略。结果表明:(1)基于温度模型估算逐日Rs可以得到满意的精度(R2>0.6),且机器学习算法优于经验模型。机器学习算法估算精度表现为人工神经网络(ANN)>广义回归神经网络(GRNN)>随机森林(RF);经验模型估算精度表现为M9>M8>M6>M7>M5>M2>M3>M1>M4;12个模型在4个气候区估算精度表现为温带大陆区(TCZ)>温带季风区(TMZ)>亚热带季风区(SMZ)>山地高原区(MPZ)。(2)对9种经验模型综合评估发现,Hargreaves-Samani模型(M1)是最可靠的太阳辐射估算模型,其估算结果与其他模型接近,参数的变异系数(0.10)远低于其他经验模型,结合克里格插值法计算全国范围内的校准参数,得到可靠的逐日太阳辐射值。(3)不同机器学习算法在不同气候区估算逐日ET_(0)有差异,机器学习精度表现为ANN>GRNN>RF,4个气候区精度表现为TCZ>TMZ>MPZ>SMZ。(4)有、无实际Rs校准的逐日ET_(0)估算策略精度非常接近,两种策略都能提供准确的逐日ET_(0)估算(R^(2)>0.95),策略一较策略二平均R2仅提高0.39%。综合而言,本研究为解决太阳辐射数据稀缺提供了新的思路,并强调机器学习在ET_(0)估算中的应用潜力,可在太阳辐射数据稀缺地区有效进行参考作物蒸散量的估算。

关键词：参考作物蒸散发太阳辐射温度机器学习算法

不同渗漏位置下管道渗蚀物理模型试验及细观机理研究

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浙江大学学报（工学版） 2024年第6期58卷 1209-1220页

作者：王子业谭勇龙莹莹同济大学土木工程学院上海200092

针对管道渗漏诱发的地面塌陷问题,采用级配均匀的福建标准砂,研究管道不同渗漏位置对水土流失发展规律的影响.利用离散元与有限差分耦合(DEM-FDM)的方法在细观层面对管道渗漏进行模拟,探究管道不同渗漏位置对地层应力以及渗流侵蚀发展... 详细信息

针对管道渗漏诱发的地面塌陷问题,采用级配均匀的福建标准砂,研究管道不同渗漏位置对水土流失发展规律的影响.利用离散元与有限差分耦合(DEM-FDM)的方法在细观层面对管道渗漏进行模拟,探究管道不同渗漏位置对地层应力以及渗流侵蚀发展的影响,分析渗漏前后管道所受水、土压力的变化以及土拱的发展情况.试验及数据模拟研究结果表明:1)管道渗漏会经历初步渗漏、渗漏发展、渗漏收敛3个阶段.2)管道腰部发生渗漏会对地层造成更大的扰动并受到更为强烈的渗流侵蚀作用,诱发更为严重的地面塌陷.3)管道发生渗漏后,管道表面渗漏处受到的土压力会减小,而管道表面渗漏处周围所受到的土压力会增加,但其受到的水土合力基本保持不变.4)管道不同位置发生渗漏时,管道表面土压力的发展是不同的:顶部发生渗漏,管道表面渗漏处周围土压力逐渐减小;腰部发生渗漏,管道表面不同位置处的土压力则分别展现出增加、减小以及不变3种趋势.

关键词：管道渗漏渗漏位置渗流侵蚀 DEM-FDM 土拱