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基于RBFNN-ISSA的特大跨径悬索桥有限元模型修正

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振动与冲击 2024年第7期43卷 155-167页

作者：王祺顺何维吴欣郭伟奇雷顺成湖南省交通科学研究院有限公司交通建设工程湖南省重点实验室长沙410015 长沙理工大学土木工程学院桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室长沙410015 湖南大学土木工程学院风工程与桥梁工程湖南省重点实验室长沙410082

针对大跨径悬索桥一类复杂结构的有限元模型修正问题,提出了一种基于径向基神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)子结构代理模型与改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm,ISSA)的有限元模型修正方法。首... 详细信息

针对大跨径悬索桥一类复杂结构的有限元模型修正问题,提出了一种基于径向基神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)子结构代理模型与改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm,ISSA)的有限元模型修正方法。首先,基于桥梁图纸数据采用通用有限元软件建立一座大跨悬索桥的初始有限元模型,并根据拉丁超立方抽样原则生成子结构材料参数-结构响应的训练样本,通过RBF神经网络和子结构模拟方法对初始有限元模型进行解构重组和样本学习,拟合关于材料参数-结构响应的代理模型。其次,建立考虑主梁挠度和模态频率误差最小的有限元模型参数修正数学优化模型,采用Tent混沌映射及黄金正弦策略改进标准麻雀搜索算法,引入柯西分布函数和贪心保留策略对每一代麻雀种群进行扰动,以用于求解联合静、动力特征的有限元模型修正数学优化问题。最后,以杭瑞高速洞庭湖大桥为工程背景,进行了悬索桥荷载试验,利用实测桥梁响应数据验证了该方法的可行性。研究结果表明:基于RBF神经网络与子结构法的模型修正方法,可以建立拟合精度较高的悬索桥结构代理模型;基于子结构RBF神经网络与改进麻雀搜索算法修正后的有限元模型相较于整体RBF神经网络、支持向量机和Kriging模型,大幅提升了对于实际结构的模拟精度,与实测数据相比,修正前后有限元模型在两级静力加载工况下13个有效测点挠度的平均相对误差降低了25%以上,前8阶模态频率的平均相对误差由-6.83%降至-2.38%,MAC值结果表明修正后模型能够准确地反映出大桥的实际振动状态,有效改善了初始有限元模型计算失真的情况;此外,基于混合策略改进后的麻雀搜索算法对于有限元模型修正参数的寻优具有更佳的收敛效率和稳定性。

关键词：桥梁工程有限元模型修正改进麻雀搜索算法(ISSA) 悬索桥径向基神经网络(RBFNN) 柯西变异策略

基于光纤光谱的石质文物化学腐蚀度检测方法研究

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基于光纤光谱的石质文物化学腐蚀度检测方法研究

作者：成先顺重庆理工大学

学位级别：硕士

众多石质文物赋存于野外遭受到日益严峻的酸雨及碱性物质腐蚀侵蚀,造成文物变形、开裂、滑移、脱落甚至坍塌。为了有效延续石质文物寿命,石质文物预防性保护成为文物保护领域的研究热点。在文物预防性保护研究领域,对石质文物病害发生... 详细信息

众多石质文物赋存于野外遭受到日益严峻的酸雨及碱性物质腐蚀侵蚀,造成文物变形、开裂、滑移、脱落甚至坍塌。为了有效延续石质文物寿命,石质文物预防性保护成为文物保护领域的研究热点。在文物预防性保护研究领域,对石质文物病害发生发展过程进行在线实时检测是实现其预防性保护的关键。然而现有石质文物病害参数检测方法在实时性、在线性及便捷性等各方面难以满足石质文物化学腐蚀度检测的实际需求。由此可见,研发能够快速便捷且实时无损检测和判断石质文物腐蚀度的检测方法对我国石质文物科技保护意义重大。为了实现石质文物化学腐蚀度在线实时、非接触、非破坏性快速检测,本文提出并研制了一种新型的反射式光纤光谱传感器,构建了光纤光谱在线检测系统,并对不同腐蚀剂腐蚀岩石样品过程岩石腐蚀度进行了检测,为解析石质文物化学腐蚀病害机理与规律及其预防性保护提供了重要支撑。主要研究内容包括以下3个方面:(1)传感器结构设计、参数优化及理论模型建立。制备双圈同轴型反射式光纤光谱传感器。通过实验研究了不同传感器设计参数对其性能产生的影响;研究表明:当入射光纤数量为6根、接收光纤为中心1根与外圈6根的组合方式、中心接收光纤与出射光纤间距为0μm、外圈接收光纤与出射光纤间距为100μm,光程为2 mm时,传感器性能达到最佳,并制得了最佳性能的反射式光纤传感器。采用三维操作台、载物台、光纤传感器、光源、光谱仪与计算机搭建了光纤光谱检测系统。结合强度调制理论以及表面反射光的吸收、反射及散射特性建立了传感器测量理论模型。(2)传感器对腐蚀后砂岩样本腐蚀度的检测性能。制备砂岩腐蚀样本,配置由稀硫酸和超纯水制备的p H分别为1,3,5,7的腐蚀液,完成对砂岩样本腐蚀;观察砂岩样品遭受四种不同浓度硫酸腐蚀液腐蚀后外观形貌变化信息;使用XRF表征了砂岩组成元素的质量占比。利用研制的传感器与搭建的检测系统对腐蚀后的砂岩样本进行在线检测。传感器获得了腐蚀后砂岩样本的特征吸收峰为270 nm,特征吸收波段为200-570 nm;当砂岩样本内铁元素质量占比在1.23%～1.75%时,传感器输出信号与铁元素质量占比具有线性关系。最后建立了石质文物反射光谱在270 nm、400 nm两个波段与腐蚀砂岩样本内铁元素质量占比拟合公式;实验结果表明本文构建的反射式光纤光谱传感器能够实现对砂岩样本内铁元素质量占比定量定性检测,达到对砂岩样本腐蚀度的准确检测。(3)本文研究了不同腐蚀条件下传感器对石质文物的响应特征。研究了不同腐蚀类型,不同腐蚀液浓度,以及不同腐蚀时间对砂岩样本腐蚀变化的影响;结果表明砂岩样本遭受不同腐蚀剂腐蚀后反射光谱不同,由氢氧化钠和硫酸钠以1:1浓度比配置的碱性腐蚀液腐蚀砂岩样品后,砂岩的反射光谱在600-1000 nm波段反射率变化明显;由硫酸氢钠以及硫酸钠以1:1的浓度比配置的酸性腐蚀液腐蚀砂岩后,砂岩的反射光谱则在270 nm波段反射率变化明显;腐蚀剂浓度越高腐蚀速率则越快;岩石在酸性腐蚀中腐蚀速率先增大后减小,而岩石在碱性腐蚀钟腐蚀速率持续增加。

关键词：石质文物化学风化腐蚀光纤传感器无损检测最佳性能

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油田开发中精细油藏描述成果平台建设研究

高校地质学报 2024年第1期30卷 100-109页

作者：陈欢庆成顺新中国石油勘探开发研究院北京100083 西安电子科技大学西安710126

精细油藏描述是油田开发最基础的工作之一,历来受到研究者的高度重视。目前精细油藏描述中存在的突出问题主要包括研究成果继承性差、基础资料存储不规范、专业软件需求缺口大、成果应用需加强和成果存储管理不规范等5方面。文章通过精... 详细信息

精细油藏描述是油田开发最基础的工作之一,历来受到研究者的高度重视。目前精细油藏描述中存在的突出问题主要包括研究成果继承性差、基础资料存储不规范、专业软件需求缺口大、成果应用需加强和成果存储管理不规范等5方面。文章通过精细油藏描述成果平台建设,可以从基础数据的整理准备、专业软件共享和协同研究、成果标准规范化存储管理等方面解决上述问题。精细油藏描述数据管理主要包括项目整体数据信息的统计和分析、项目研究数据的整理和统计、成果平台与其他数据平台的对接和数据调用等。精细油藏描述协同研究过程主要包括专业软件的平台实现和使用、不同专业软件之间中间成果的转换和调用、研究工作的自动化实现和完成。精细油藏描述成果存储和管理主要包括成果上传管理中格式的统一规范、成果存储上传中的质量控制、成果生产应用中的跟踪和更新。

关键词：精细油藏描述成果平台协同研究专业软件标准规范质量控制

人工髋膝关节置换术后患者重返工作过程中真实体验的Meta整合

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中国实用护理杂志 2024年第13期40卷 1029-1035页

作者：刘雅寇丽霞詹文英马西成广州中医药大学第五临床医学院广州510405 广东省第二中医院护理部广州510095 广东省第二中医院骨伤科广州510095

目的系统整合人工髋膝关节置换术后患者在重返工作过程中的真实体验,为患者成功重返工作提供参考。方法计算机检索Cochrane Library、PubMed、Embase数据库中国内外关于人工髋膝关节置换患者重返工作过程中真实体验的质性研究,检索时限... 详细信息

目的系统整合人工髋膝关节置换术后患者在重返工作过程中的真实体验,为患者成功重返工作提供参考。方法计算机检索Cochrane Library、PubMed、Embase数据库中国内外关于人工髋膝关节置换患者重返工作过程中真实体验的质性研究,检索时限为建库至2023年5月29日,采用Meta整合的方法对研究结果进行分析。结果共纳入6项研究,提炼46个结果,归纳后形成9个类别,整合成4个主题:患者重返工作的动机多样、影响患者重返工作的因素较多、重返工作过程中患者渴求得到帮助、汲取经验提升成功重返工作信心。结论关节置换患者重返工作过程中障碍较多,心理负担较大,希望得到多方面支持。医护人员应该重视此类人群的需求,提供完善医疗支持,积极促进患者重返工作。

关键词：定性研究关节置换重返工作 Meta整合

河道淤泥气泡混合土物理性质的多因素影响及敏感性分析

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长江科学院院报 2024年

作者：刘增祥骆顺成陆勇娄玥玥江苏亚道建设工程检测有限公司苏州大学基本建设处苏州科技大学土木工程学院

为掌握河道淤泥气泡混合土（FMLSS）的基本物理特性，以苏州市某河道清淤的淤泥质土为研究对象，通过优化的正交试验从物理特性角度研究不同因素对FMLSS密度和渗透性的影响，并采用极差分析方法对其敏感性进行分析。试验结果表明，FMLS... 详细信息

为掌握河道淤泥气泡混合土（FMLSS）的基本物理特性，以苏州市某河道清淤的淤泥质土为研究对象，通过优化的正交试验从物理特性角度研究不同因素对FMLSS密度和渗透性的影响，并采用极差分析方法对其敏感性进行分析。试验结果表明，FMLSS密度随气泡含量增加而显著减小，随水泥掺入量增加而显著增大，随含水率增加而显著减小，随养护龄期增长而微幅变化。FMLSS渗透系数随气泡含量增加而增大，随水泥掺入量增加而减小，随含水率增加呈现增大且变化趋势接近于成倍数的线性递增，随养护龄期增加呈现先快速减小后逐渐趋稳。各因素对密度和渗透系数影响的敏感性排序分别为：气泡含量>含水率>水泥掺入量>养护龄期、含水率>养护龄期>水泥掺入量>气泡含量。工程应用中应将气泡含量作为FMLSS密度和轻质性的主控要素，将含水率作为FMLSS渗透系数的主控要素，研究结果可为疏浚淤泥资源化利用和环境保护提供参考依据。

关键词：河道淤泥气泡混合土物理特性密度渗透系数正交试验敏感性分析

基于YOLOv8轻量化水下光学图像识别算法

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激光与光电子学进展 2024年

作者：成顺李建荣王志乾刘绍锦王牧原中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院大学

针对水下光学目标识别算法，识别精确度低，计算复杂高的情况，提出了一种ACE图像增强的轻量化YOLOv8水下光学识别算法。首先，使用ACE图像增强算法对图片进行预处理。其次，将改进的SENetV2骨干替换YOLOv8骨干网络，提高网络的特征提... 详细信息

针对水下光学目标识别算法，识别精确度低，计算复杂高的情况，提出了一种ACE图像增强的轻量化YOLOv8水下光学识别算法。首先，使用ACE图像增强算法对图片进行预处理。其次，将改进的SENetV2骨干替换YOLOv8骨干网络，提高网络的特征提取能力。并将CCFM轻量级的特征融合网络替换颈部网络，降低计算量。再将DySample替换传统上采样器，提升图像处理的效率。并在头部改进DyHead检测头，增强对目标的感知能力。最后，二次创新InnerMpdIoU，改进YOLOv8的损失函数，提高边界框回归的准确率。实验结果表明，提出的SCDDI-YOLOv8算法在URPC2020数据集和UWG数据集上mAP值达到77.3%和71.5%，相比原YOLOv8n识别算法，参数量下降了20%，浮点运算量减小了0.6G，模型大小减小1.2M。与其他SOAT算法相比，该算法能够满足边缘设备计算资源敏感的需求。

关键词：水下光学图像识别 ACE图像增强轻量化YOLOv8 CCFM InnerMpdIoU

三氯生和三氯卡班对斑马鱼幼鱼的免疫毒性比较

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生物工程学报 2024年第10期 3765-3780页

作者：程颖詹海锋倪安煜刘兴成闫瑾王慧利苏州科技大学环境科学与工程学院

三氯生(triclosan,TCS)和三氯卡班(triclocarban,TCC)作为两种高效的广谱杀菌剂被广泛使用,尤其是在新冠肺炎疫情期间,然而其二次污染造成的健康风险备受关注。TCS和TCC具有相似的母核结构和高亲脂性特点,其对环境生物的毒性效应和致毒... 详细信息

三氯生(triclosan,TCS)和三氯卡班(triclocarban,TCC)作为两种高效的广谱杀菌剂被广泛使用,尤其是在新冠肺炎疫情期间,然而其二次污染造成的健康风险备受关注。TCS和TCC具有相似的母核结构和高亲脂性特点,其对环境生物的毒性效应和致毒机制的差异尚不明晰,尤其是二者的免疫毒性研究较少。本研究以脊椎动物斑马鱼为模型,比较二者在相同浓度暴露下(0.6μmol/L)的免疫毒性及其作用机制。结果发现, TCS和TCC均能导致受精后72 h (hours post fertilization,hpf)的斑马鱼受精卵孵化率低于60%,对120 hpf幼鱼的致死率分别达40%和50%,并伴有抑制体节生长、游囊关闭、心包水肿、卵黄囊肿淤积与吸收障碍等畸形,且TCC致畸程度显著高于TCS。TCS暴露刺激固有免疫细胞增殖率为20%,T细胞减少了35%,而TCC对固有免疫细胞和T细胞分化均呈抑制作用,抑制率分别为25%和60%。实时荧光定量PCR (real-time quantitative PCR,RT-qPCR)和ELISA的结果显示,TCS和TCC分别致il-1β、il-6和tnf-α炎症因子编码基因显著上调,而二者对il-10和IgM的表达呈相反趋势,且均导致C3的表达下降。皮尔逊(Pearson)相关性分析表明,发现TCS与TCC诱导的发育毒性与免疫细胞分化之间分别呈正相关和负相关,但二者均与促炎因子表达量呈正相关。GO功能和KEGG通路富集分析发现,TCS与TCC作用靶分子富集在不同的信号通路上,关键网络hub基因和富集的调控通路也有所不同。本研究为揭示TCS和TCC引发免疫毒性的不同机制提供了证据,并为二者所致健康风险的识别、预警和管理提供了理论参考。

关键词：三氯生三氯卡班斑马鱼免疫毒性致毒机制

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勤学深思,练好基层委员基本功

民主 2024年第9期 39-40页

作者：詹习成不详

中共二十大报告为新时代新征程人民政协工作提供了不可动摇的根本遵循。作为一名基层政协委员,我认真学习贯彻中共二十大精神,并有幸参加2024年“上海交通大学—长沙县政协履职能力培训班”,更感到新时代新征程,作为一名基层政协委员肩... 详细信息

中共二十大报告为新时代新征程人民政协工作提供了不可动摇的根本遵循。作为一名基层政协委员,我认真学习贯彻中共二十大精神,并有幸参加2024年“上海交通大学—长沙县政协履职能力培训班”,更感到新时代新征程,作为一名基层政协委员肩负的光荣使命。

关键词：基层政协上海交通大学根本遵循政协履职能力光荣使命人民政协工作长沙县新征程

腐蚀产物中Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2)对纯Zn腐蚀行为的影响

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表面技术 2024年第4期53卷 98-109,151页

作者：杨元成王友彬赵晋玮周佳顺冯济强高峰韦悦周广西大学省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室南宁530004 广西大学资源环境与材料学院南宁530004 南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001

目的探究纯Zn腐蚀产物中碱式氯化锌(Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2),ZHC)对其腐蚀防护性能的影响以及腐蚀防护机理。方法通过原位生长法在纯Zn表面制备一层ZHC膜。通过X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(ED... 详细信息

目的探究纯Zn腐蚀产物中碱式氯化锌(Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2),ZHC)对其腐蚀防护性能的影响以及腐蚀防护机理。方法通过原位生长法在纯Zn表面制备一层ZHC膜。通过X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS),分析了样品的物相组成和微观形貌。通过电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化曲线(Tafel),评估了ZHC膜对纯Zn腐蚀防护性能的影响。结果纯Zn表面先形成了一层致密细小的ZHC纳米片,铺满整个纯Zn表面后,在第一层ZHC上形成第二层较大尺寸的ZHC纳米片。预制备的ZHC膜可以使纯Zn的腐蚀电流密度从78.23μA/cm^(2)降低到2.08μA/cm^(2),腐蚀电位从‒1.050V(***)提升到‒0.998V(***),并且随着ZHC制备时间的增加,阴极斜率(βc)逐渐增大,这表明ZHC可以有效阻碍电荷转移,抑制阴极的氧还原,减缓纯Zn的腐蚀速率,对Zn基体的腐蚀起到防护作用。在浸泡腐蚀过程中,ZHC可以抑制HZ的生成,减少絮状腐蚀产物的生成。在短期浸泡过程中,纯Zn的阻抗值随着预制备ZHC的增加而逐渐增大,这是因为生成的腐蚀产物填补ZHC纳米片的空隙,使腐蚀产物膜致密,ZHC膜对Zn基体能起到较好的防护作用。在长期浸泡过程中,ZHC/Zn的阻抗值下降,这是因为ZHC膜破裂,提供了新的腐蚀通道,导致ZHC膜对纯Zn的防护作用下降。结论ZHC膜可以减缓纯Zn的腐蚀速率。对比纯Zn和ZHC/Zn在浸泡过程中的腐蚀行为可知,在短期浸泡过程中,随着预制备ZHC的增加,对纯Zn的防护性能逐渐提高;在长期浸泡腐蚀过程中,ZHC膜对纯Zn腐蚀的防护作用逐渐下降。

关键词：腐蚀产物 Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2) 纯Zn 原位生长腐蚀防护