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大跨度桥梁非线性颤振理论与试验研究

工程力学 2024年第2期41卷 1-24页

作者：李凯蔡春声韩艳宋俊长沙理工大学土木工程学院长沙410114 西北工业大学航空学院西安710072 东南大学交通学院南京211189

目前,在线性颤振设防标准下,大跨桥梁的设计与建设成本巨幅增加,严重阻碍了大跨度桥梁的进一步发展,亟需研究大跨度桥梁的非线性颤振特性并构建相关非线性颤振分析理论,为后颤振设防标准的构建提供理论依据。该研究发展了基于自由振动... 详细信息

目前,在线性颤振设防标准下,大跨桥梁的设计与建设成本巨幅增加,严重阻碍了大跨度桥梁的进一步发展,亟需研究大跨度桥梁的非线性颤振特性并构建相关非线性颤振分析理论,为后颤振设防标准的构建提供理论依据。该研究发展了基于自由振动风洞试验识别幅变颤振导数的方法,建立了多/全模态耦合三维非线性颤振频域快速分析方法和能够考虑气动与结构双重非线性效应的三维时域分析方法,拓展了桥梁断面节段模型大振幅非线性颤振研究的风洞试验技术。基于发展的非线性颤振分析方法,以国内某四主缆双层桁架主梁断面悬索桥为背景,研究了该桥主梁断面的非线性颤振特性,量化了竖向自由度对该断面非线性颤振的影响,探究了多模态耦合效应对该桥非线性颤振的影响规律,发现了几何非线性效应诱发的超谐共振行为,并据此揭示了几何非线性效应对该桥非线性颤振的影响机制。该文方便读者对非线性颤振理论与分析方法有比较全面的了解,研究可为今后建立大跨桥梁的韧性抗风设计标准提供理论支撑和技术保障。

关键词：大跨度桥梁幅变颤振导数三维非线性颤振分析时域非线性自激力模型几何非线性

基于卷积滤波的谱元法在长时程波场模拟中的应用

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地球物理学报 2024年第5期67卷 1832-1838页

作者：任骏声张怀周元泽张振石耀霖中国科学院大学计算地球动力学重点实验室北京 100049

地震波波场数值模拟是深入认识复杂地下介质的重要手段.谱元法兼顾了有限元方法的传统优势,并提高了数值精度和稳定性,已成为目前地震波波场数值模拟中最常用的方法之一.随着超大规模并行计算的普及和发展,高分辨模拟所需的网格尺寸越... 详细信息

地震波波场数值模拟是深入认识复杂地下介质的重要手段.谱元法兼顾了有限元方法的传统优势,并提高了数值精度和稳定性,已成为目前地震波波场数值模拟中最常用的方法之一.随着超大规模并行计算的普及和发展,高分辨模拟所需的网格尺寸越来越小,网格规模越来越大,导致长时程模拟的大步长需求越来越高,成为倍受关注的研究热点.区别于传统的保结构算法,本文采用时间频散变换对时间离散引起的误差进行补偿,并引入空间滤波用于打破CFL(Courant-Friedrichs-Lewy)条件对时间采样间隔的限制.为了克服谱元法中因为非均匀空间采样点引起的滤波频谱计算难题,本文采用空间卷积滤波替换传统频率域滤波,有效的降低了算法的计算需求.该滤波方法也适用于复杂起伏模型的波场模拟.将本文方法用于保结构算法,并针对四阶辛Nyström方法进行了测试,显著增大了四阶辛Nyström方法的时间采样步长.新方法可以有效的用于地球自由振荡的模拟以及其他需要长时程数值模拟的工作中.

关键词：长时程波场模拟卷积滤波谱元法 CFL条件数值稳定性

来源：博看期刊评论

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空位扩散诱导点缺陷环与富Cu相的相互作用

稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 834-840页

作者：裴嘉琪侯华杨文奎赵宇宏中北大学山西太原030051 教育部共建高性能铝/镁合金材料开发及应用协同创新中心山西太原030051 北京科技大学北京市材料基因工程高精尖创新中心北京100083 太原科技大学山西太原030024

辐照诱导产生的点缺陷会加速核电站材料微观组织的演变,在很大程度上影响反应堆的寿命。本研究基于相场法的四元连续相场模型,耦合了空位和间隙原子,利用该模型模拟了Fe-15%Cu-1%Ni-1%Mn(原子分数)合金在空位扩散机制下的相分离,研究了... 详细信息

辐照诱导产生的点缺陷会加速核电站材料微观组织的演变,在很大程度上影响反应堆的寿命。本研究基于相场法的四元连续相场模型,耦合了空位和间隙原子,利用该模型模拟了Fe-15%Cu-1%Ni-1%Mn(原子分数)合金在空位扩散机制下的相分离,研究了点缺陷与富Cu相的相互作用机制。结果表明,空位和间隙原子会促进富Cu相的长大和粗化,点缺陷浓度的升高会促进相分离,加快析出相的失稳分解速率,并且升高温度会延缓Cu原子和空位环的生长和粗化,点缺陷也可以增加一定的屈服强度,为探究空位扩散机制影响抗辐照材料性能方面提供了新的思路。

关键词：相场法点缺陷富Cu析出相空位间隙原子

储能系统锂电池电热耦合建模及参数辨识方法研究

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太阳能学报 2024年第4期45卷 318-327页

作者：龙潘耿光超江全元马福元赵宇浙江大学电气工程学院杭州310027 浙江省太阳能利用及节能技术重点实验室杭州311121 浙江省白马湖实验室有限公司杭州310051

针对电化学机理模型存在全阶结构复杂度高、电池温度变化过程无法精确描述的问题,该文提出将简化电化学模型与热力学模型耦合,建立简化电化学-热力学耦合模型,通过智能辨识算法获取模型相关参数。实验表明,该方法建立的模型在宽环境温... 详细信息

针对电化学机理模型存在全阶结构复杂度高、电池温度变化过程无法精确描述的问题,该文提出将简化电化学模型与热力学模型耦合,建立简化电化学-热力学耦合模型,通过智能辨识算法获取模型相关参数。实验表明,该方法建立的模型在宽环境温度范围、常用放电倍率工况下仿真曲线与实际测试曲线的拟合效果较好,能较好地描述电池电压、电流和温度变化。该模型以较低的模型复杂度和较高的模型精度描述电池内部电化学、热力学行为,可支撑电池状态估计和剩余寿命预测研究。

关键词：储能系统锂离子电池电热耦合模型参数辨识电化学机理模型

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精准设计的纳米机器药物及其抗肿瘤应用

中国科学：化学 2024年第5期54卷 734-752页

作者：王婧聂广军赵宇亮国家纳米科学中心中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室中国科学院纳米科学卓越创新中心北京100190 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

纳米医药是当今生物和医学研究最具创新活力的领域之一,尤其是在恶性肿瘤等复杂难治疾病的治疗中展现出广阔的应用前景.随着纳米生物技术近年来的快速发展,能够在活体环境执行精密、复杂操作的纳米生物机器受到高度关注.本文总结了我们... 详细信息

纳米医药是当今生物和医学研究最具创新活力的领域之一,尤其是在恶性肿瘤等复杂难治疾病的治疗中展现出广阔的应用前景.随着纳米生物技术近年来的快速发展,能够在活体环境执行精密、复杂操作的纳米生物机器受到高度关注.本文总结了我们团队在抗肿瘤纳米机器药物方面的科研工作,从精准设计、体内操控和创新性治疗等方面,系统性介绍了基于核酸、多肽、膜结构等生物模块的纳米机器药物设计策略,讨论了不同类型纳米机器药物在肿瘤治疗中的优势,并结合当前肿瘤临床治疗的重点发展方向,讨论了纳米机器药物对治疗范式创新的潜在推动作用.

关键词：抗肿瘤纳米药物纳米机器智能纳米材料可控自组装肿瘤微环境免疫治疗

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俳句与二十四节气

读书 2024年第5期 58-63页

作者：李长声

日本发生过这样一件事：某官僚从国土交通省下凡，到气象协会当头儿，上任三把火，要制订“日本版二十四节气”。理由是中国传来的二十四节气虽然给季节的变迁添彩，但冷的时候立春，热的时候立秋，不感到“违和”（别扭）吗？孰料，此...

日本发生过这样一件事：某官僚从国土交通省下凡，到气象协会当头儿，上任三把火，要制订“日本版二十四节气”。理由是中国传来的二十四节气虽然给季节的变迁添彩，但冷的时候立春，热的时候立秋，不感到“违和”（别扭）吗？孰料，此举当即惹恼了俳人，群起反对，致使这把火未能像和式木房子失火那样呼啦烧起来。俳人们为何反对呢？原来俳句有两个最基本的原则，一是十七个音节，节奏为五七五，这是外形的限制；二是用季语，这是内容的规定。

关键词：

基于RRT-Dubins的无人机航迹优化方法

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兵工学报 2024年

作者：王东振张岳赵宇黄大庆南京航空航天大学无人机研究院扬州大学信息工程学院

针对多障碍物环境下考虑无人机（Unmanned Aerial Vehicle，UAV）始末位姿、转弯半径和航迹长度的1阶光滑约束的UAV航迹规划问题，提出一种基于快速搜索随机树（Rapidly-exploring Random Trees，RRT）算法和Dubins曲线以局部最优逼近... 详细信息

针对多障碍物环境下考虑无人机（Unmanned Aerial Vehicle，UAV）始末位姿、转弯半径和航迹长度的1阶光滑约束的UAV航迹规划问题，提出一种基于快速搜索随机树（Rapidly-exploring Random Trees，RRT）算法和Dubins曲线以局部最优逼近全局最优的UAV航迹优化方法。利用RRT算法和基于贪心算法的剪枝优化方法，在二维任务空间中规划出满足避障要求的可行离散航路点。采用多条Dubins曲线平滑连接航路点，根据UAV始末位姿确定首尾曲线端点，基于UAV性能、障碍物和飞行参数的约束关系，建立多约束的航迹优化数学模型。通过粒子群优化算法确定曲线类型，同时优化曲线连接处位姿和曲线半径，获得最短航迹。仿真结果表明：所提方法得到的航迹与其他方法相比，在不同障碍物数量和始末位姿的多种场景中，平均长度缩短了11.48%，在避开障碍物的同时，满足UAV动力学约束。

关键词：无人机航迹规划快速搜索随机树算法 Dubins曲线粒子群优化算法航迹优化

基于生态安全格局的岩溶山地国土空间生态修复关键区识别——以贵州省关岭县为例

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中国岩溶 2024年第2期43卷 349-363页

作者：卢泓杏赵宇鸾贵州师范大学地理与环境科学学院贵州贵阳550001 贵州省喀斯特生态环境国家重点实验室培育基地贵州贵阳550001 贵州师范大学关岭喀斯特生态系统野外科学观测研究站贵州关岭561301

为识别县域国土空间生态修复关键区,以滇黔桂石漠化片区的贵州省关岭县为例,选取2020年国土变更调查数据、“三区三线”划定成果、高程DEM等数据,利用MSPA、景观连通性指数、电路理论等方法,通过构建生态安全格局,识别生态夹点、生态障... 详细信息

为识别县域国土空间生态修复关键区,以滇黔桂石漠化片区的贵州省关岭县为例,选取2020年国土变更调查数据、“三区三线”划定成果、高程DEM等数据,利用MSPA、景观连通性指数、电路理论等方法,通过构建生态安全格局,识别生态夹点、生态障碍点等作为生态修复关键区。结果表明:(1)识别关岭县37块生态源地(449.78 km^(2)),其受不同石漠化程度影响呈现东西部集中成片、中部零星离散的空间分布特征;(2)提取74条生态廊道(140.775 km)有效连接零散分布的源地,等级较高的生态廊道多分布在石漠化程度较低区域。共识别36处生态夹点和14处生态障碍点作为国土空间生态修复关键区,构建出“三区、两轴、多点”的国土空间生态修复格局以提高生态修复成效;(3)确定生态夹点区的生态修复面积为757.84 hm2,主要分布在研究区中部的低阻力区域,确定的生态障碍点区的生态修复面积为364.48 hm2,主要集中在研究区中部的人类活动密集区,其分布范围受人类活动与大面积、深程度石漠化的双重干扰;(4)生态修复措施需结合实际石漠化治理成效及修复成本科学推进,并根据胁迫因子的差异性提出有利于关岭县生态修复与岩溶地区环境保护的规划布局。

关键词：安全格局生态节点生态修复岩溶山地关岭

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向量丛曲率正性与区域凸性和拟凸性的刻画

中国科学:数学 2024年

作者：邓富声胡金金中国科学院大学数学科学学院

本文用ā方程的L2估计给出C~n上区域拟凸性和Hermite向量丛曲率Nakano正性的等价刻画,用d方程的L2估计给出R~n上区域的凸性和Riemann向量丛曲率Nakano正性的等价刻画.这推广了第一作者和张旭俊（2021）在线丛情形的相应结果.

关键词： Hermite度量 Riemann度量 Nakano半正性最优L 估计