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基于时间有限元的非线性系统周期响应求解及稳定性分析

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振动与冲击 2024年第1期43卷 276-282页

作者：郑永进汪利刘祚秋中山大学航空航天学院深圳518107

非线性现象广泛存在于结构分析之中,获取非线性系统的周期响应对分析结构的频响特征、分岔与稳定特性至关重要。为此,一种基于时间有限元的非线性系统周期响应求解方法被提出。该方法在伽辽金时间有限元法的基础上,引入周期边界条件,并... 详细信息

非线性现象广泛存在于结构分析之中,获取非线性系统的周期响应对分析结构的频响特征、分岔与稳定特性至关重要。为此,一种基于时间有限元的非线性系统周期响应求解方法被提出。该方法在伽辽金时间有限元法的基础上,引入周期边界条件,并结合牛顿迭代法进行求解。该方法的优势在于:能够简单地处理非光滑周期荷载(如阶跃或冲击周期荷载);能够直接根据时间有限元的系统矩阵计算传递矩阵和Floquet乘子,进而判定周期解的稳定性。最后,通过数值算例验证了所提时间有限元在非线性系统周期响应求解及稳定性分析中的正确性、收敛性以及精度。

关键词：非线性系统时间有限元非光滑周期荷载稳定性分析稳态响应

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太古宙地质与板块构造:观察与解释

中国科学：地球科学 2024年第1期54卷 1-30页

作者：郑永飞中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥230026 中国科学院壳幔物质与环境重点实验室合肥230026 中国科学院比较行星学卓越研究中心合肥230026

建立于20世纪60年代的板块构造理论,在一开始就能够成功解释显生宙时期发生的许多地质现象、过程和事件,但是在解释大陆内部和前寒武纪时期地质记录时受到了不同程度的挑战.就板块构造与大陆地质之间的关系来说,由于将陆内构造与陆缘构... 详细信息

建立于20世纪60年代的板块构造理论,在一开始就能够成功解释显生宙时期发生的许多地质现象、过程和事件,但是在解释大陆内部和前寒武纪时期地质记录时受到了不同程度的挑战.就板块构造与大陆地质之间的关系来说,由于将陆内构造与陆缘构造之间在结构和成分上的继承和发展关系割裂开来,结果导致传统板块构造模型不适用于前寒武纪地质,特别是不能解释太古宙克拉通基本地质特征的假象.然而,这些假象并不意味着,太古宙大陆地壳不是起源于板块构造体制,而是起源于所谓的前板块构造体制.目前所提出的前板块构造过程都是在停滞层盖构造体制下的垂向运动,不仅包括像重力凹沉、地幔柱和热管构造这样的内生过程,而且包括像流星撞击这样的外生过程.这些垂向过程不仅在太古宙引起了活动层盖构造的起始,而且在显生宙时期依然活跃,都是不同深度条件下地幔极向对流的结果,并非某一时期所特有.一旦将20世纪传统的板块构造运动学理论升级为21世纪整合的板块构造运动学-动力学理论,系统深入地检查物质和能量在板块边缘的垂向传输,即可发现板块构造能够解释太古宙克拉通地壳的岩石组合、构造样式和变质演化等常见特征.通过认识和理解汇聚板块边缘的结构和组成及其动力学,可以将太古宙以来的活动层盖构造划分为前寒武纪时期的古老板块构造和显生宙时期的现代板块构造.应用21世纪板块构造理论,结合太古宙对流地幔温度比显生宙高200~300℃、新生玄武质洋壳厚度可达30~40km和软流圈成分类似于原始地幔而不是亏损地幔等特殊性,可以成功解释太古宙克拉通的主要地质现象,从而为深入理解早期地球演化和花岗质陆壳起源提供新的视角和线索.具体来说,太古宙时期的英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩(TTG)岩套可以是汇聚板块边缘加厚玄武质洋壳部分熔融产物,片麻岩穹窿-绿岩带龙骨构造样式可以是TTG岩浆在浮力驱动下底辟侵位并与汇聚边缘玄武质地壳相互作用的结果,绿岩带内高温科马提岩可以是古老板块构造体制下地幔柱作用产物,高级变质岩大规模面状分布而不是带状分布可以是片麻岩穹窿与绿岩带分离所致,缺乏钙碱性安山岩的双峰式火山岩组合指示大洋俯冲带缺乏花岗质陆壳风化剥蚀来源的沉积物增生楔,缺失彭罗斯型蛇绿岩指示微板块俯冲起始后只有火山岩洋壳被刮削下来形成玄武岩增生楔,缺失蓝片岩和榴辉岩以及经典的双变质带指示汇聚板块边缘在中等地温梯度下发生玄武质洋壳硬碰撞加厚或者发生暖俯冲叠置.因此,只有正确认识和理解太古宙板块构造的性质,才能对那些基本地质特征给予合理的解释.

关键词：板块构造太古宙地质大陆起源地壳再造板块内部板块边缘

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创新与新质生产力

中国科学院院刊 2024年第7期 1131-1140页

作者：郑永年徐兰朦香港中文大学(深圳)前海国际事务研究院香港中文大学(深圳)人文社科学院

中国正处于推动高质量发展，推进中国式现代化的关键时期。文章致力于厘清创新与新质生产力的关系，为中国下一步应如何通过创新发展新质生产力，引领现代化产业体系建设提供可能的发展方向。笔者认为，以创新发展新质生产力需要“三步... 详细信息

中国正处于推动高质量发展，推进中国式现代化的关键时期。文章致力于厘清创新与新质生产力的关系，为中国下一步应如何通过创新发展新质生产力，引领现代化产业体系建设提供可能的发展方向。笔者认为，以创新发展新质生产力需要“三步走”——理解新的技术从何而来，理解新的产业从何而来，并针对中国实际制定中国方案。培育原创性新兴技术关键在于推动基础研究、应用技术、金融服务三位一体发展。同时，通过打造开放的人才环境、塑造多元文明交流碰撞的思想市场、营造良好的营商环境为“从0到1”原创思想、技术的诞生提供土壤。无论是传统产业升级还是新兴产业培育都是产业的“新发展”，新产业的发展关键在于确立企业主导应用技术转化的核心地位。以创新发展新质生产力，需要中国下一步通过推动构建基础研究、应用技术转化和金融服务“三位一体”的创新模式、坚持开放的大环境、推动区域一体化融合发展、培育文化中产实现。

关键词：创新新质生产力基础研究应用技术金融服务区域融合发展文化中产

典型地层下TBM滚刀刀座系统振动特性实验研究

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工程设计学报 2024年第2期31卷 263-270页

作者：郑永光杨妹中铁工程装备集团有限公司河南郑州450016 中南大学机电工程学院湖南长沙410083

在全断面硬岩隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)滚刀破岩过程中,强冲击载荷下产生的切削应力通过刀座系统传递至刀盘,引起刀座系统剧烈振动,造成螺栓松动断裂甚至滚刀掉落等严重的工程问题。为此,通过开展破岩实验来研究TBM滚刀刀... 详细信息

在全断面硬岩隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)滚刀破岩过程中,强冲击载荷下产生的切削应力通过刀座系统传递至刀盘,引起刀座系统剧烈振动,造成螺栓松动断裂甚至滚刀掉落等严重的工程问题。为此,通过开展破岩实验来研究TBM滚刀刀座系统的振动特性。利用多功能刀具切削性能测试实验台开展TBM滚刀切削红砂岩和花岗岩的实验,并采集滚刀破岩过程中的三向载荷和刀轴振动加速度数据。通过对比分析红砂岩和花岗岩地层下滚刀破岩的载荷—时间历程曲线,得到破岩过程中滚刀刀座系统载荷的动态变化特性,以及不同地层下滚刀刀轴的振动响应特性。研究结果可为TBM滚刀刀座系统的减振设计提供理论依据。

关键词：全断面硬岩隧道掘进机滚刀破岩滚刀刀座系统载荷特性振动响应

不锈钢管约束钢筋再生混凝土短柱轴压受力性能研究

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建筑结构学报 2024年第2期45卷 175-188页

作者：郑永乾何多艺 MBANDA Erneste 福建理工大学福建省土木工程新技术与信息化重点实验室福建福州350118

为研究不锈钢管约束钢筋再生混凝土短柱受压力学性能,进行了6个圆形和6个方形截面轴压短柱的试验研究,主要研究参数为不锈钢管厚度(1.4、1.9 mm)、再生砖骨料掺量(0%、50%、100%)和柱类型(不锈钢管约束钢筋再生混凝土短柱、不锈钢管钢... 详细信息

为研究不锈钢管约束钢筋再生混凝土短柱受压力学性能,进行了6个圆形和6个方形截面轴压短柱的试验研究,主要研究参数为不锈钢管厚度(1.4、1.9 mm)、再生砖骨料掺量(0%、50%、100%)和柱类型(不锈钢管约束钢筋再生混凝土短柱、不锈钢管钢筋再生混凝土短柱和钢筋再生混凝土短柱),获得了破坏形态、荷载-应变关系、极限荷载、刚度和延性等性能。结果表明:不锈钢管的约束作用提高了短柱的承载力和延性,承载力随再生砖骨料掺量增加而减小,再生砖骨料掺量100%时圆形和方形截面短柱承载力比无掺入情况分别下降23.6%和39.5%;再生砖骨料掺量越大,短柱的轴压刚度越小,不锈钢管壁厚从1.4 mm变化到1.9 mm对轴压刚度影响不大;再生砖骨料高掺量情况或增加不锈钢管厚度可显著提高短柱延性。同时,修正了现有圆形截面的约束混凝土本构模型,建立了不锈钢管约束钢筋再生混凝土短柱的有限元模型进行轴压性能分析,有限元计算结果和试验结果吻合良好。对114个不同参数下短柱模型进行计算,提出了圆形和方形截面不锈钢管约束再生混凝土短柱轴压承载力和刚度设计方法。

关键词：钢筋再生混凝土短柱不锈钢管约束轴压性能有限元分析承载力轴压刚度

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大陆碰撞带深熔变质与花岗岩成因

地球科学 2024年第1期49卷 1-28页

作者：郑永飞陈仁旭高彭中国科学技术大学地球和空间科学学院安徽合肥230026 中国科学院壳幔物质与环境重点实验室安徽合肥230026 中国科学院比较行星学卓越研究中心安徽合肥230026

大陆碰撞带是地壳岩石发生深熔变质和花岗岩浆作用的重要场所,也是超大陆发生聚合和裂解过程的关键位置.对深熔变质作用的理解有助于揭示地壳分异过程和花岗岩成因等诸多问题,同时对威尔逊旋回过程中超大陆动力学的理解有重要启示.在大... 详细信息

大陆碰撞带是地壳岩石发生深熔变质和花岗岩浆作用的重要场所,也是超大陆发生聚合和裂解过程的关键位置.对深熔变质作用的理解有助于揭示地壳分异过程和花岗岩成因等诸多问题,同时对威尔逊旋回过程中超大陆动力学的理解有重要启示.在大陆碰撞过程的不同阶段,其动力体制会从挤压变成拉张,地温梯度会由低变高,从而形成时空分布不同、矿物组合各异的变质岩和岩浆岩.在大陆碰撞和俯冲的挤压阶段,变质温压比值较低,只有硬碰撞引起的地壳加厚产生的高压麻粒岩相变质作用以及深俯冲导致的超高压变质作用,不会发生深熔变质作用.在大陆深俯冲结束之际,板块界面动力体制由挤压变为拉张,受到超高压变质的地壳会以岩片状沿俯冲隧道发生逆冲折返.在大陆碰撞后阶段,一旦碰撞带岩石圈地幔发生减薄,软流圈地幔上涌导致主动张裂,上覆地壳就会在高的地温梯度下发生巴肯型深熔变质作用,从而形成大量的花岗岩.因此,地壳深熔变质和花岗质岩浆的发育程度与岩石圈厚度的变化密切相关.虽然幔源镁铁质岩浆结晶分异作用是大洋俯冲带之上花岗岩形成的常见方式,但是地壳部分熔融才是大陆碰撞带花岗岩浆作用的典型方式.地壳岩石性质是形成不同类型花岗岩的关键,I型和S型花岗岩分别主要来自于变火成岩和变沉积岩的部分熔融,而A型花岗岩则起源于堆晶或残留体的部分熔融.脱水熔融和水化熔融是产生花岗岩浆的两种基本物理化学机制,二者可在同一区域内发生,构成脱水-水化耦合的部分熔融机制.大陆碰撞带作为古板块缝合带,也是构造薄弱带,易于发育大陆主动张裂,这是在碰撞后阶段深部陆壳脱水-水化耦合熔融直至浅部陆壳部分熔融的主要构造机制,结果形成花岗岩-混合岩-麻粒岩高温岩石组合.一般来说,超大陆聚合阶段与碰撞挤压背景下的变质作用相关,而超大陆裂解与主动张裂拉张体制下的变质作用相关.虽然大陆张裂未必都能成功,但是其中夭折张裂在业已汇聚板块边缘最为常见.因此,夭折大陆张裂与陆内深熔变质作用和花岗岩浆作用之间的关系最为密切,这也是正确认识超大陆聚合之后到裂解之前陆内地质过程与构造演化之间关系的关键.

关键词：大陆碰撞深熔变质花岗岩浆大陆张裂陆内造山化学地球动力学汇聚板块边缘

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无限风光在险峰观杂技剧《先声》

中国戏剧 2024年第4期 29-31页

作者：郑永为辽宁省戏剧家协会沈阳市公共文化服务中心(沈阳市文化演艺中心)艺委会沈阳艺术创作研究所

作为综合性的艺术载体,剧场是栖息情感、凝聚思索的空间。当代剧场更是舞剧、音乐剧、曲艺剧、杂技剧竞相绽放的百花园。杂技是以身体训练和肢体技巧为特征的表演艺术,有两千多年悠久的发展和演进历史,唐宋之前以“百戏”“散乐”之名... 详细信息

作为综合性的艺术载体,剧场是栖息情感、凝聚思索的空间。当代剧场更是舞剧、音乐剧、曲艺剧、杂技剧竞相绽放的百花园。杂技是以身体训练和肢体技巧为特征的表演艺术,有两千多年悠久的发展和演进历史,唐宋之前以“百戏”“散乐”之名与歌舞、杂戏呈混合形态,而后逐渐作为技艺和功夫从表演艺术中独立出来。当代,以多种身体训练法的兴盛为根基,肢体剧场成为一个异常活跃的空间;以上海杂技团《战上海》为标志,杂技剧亦成为展示深层思想和丰富情感的综合舞台样式。

关键词：杂技剧散乐舞台样式艺术载体身体训练竞相绽放无限风光音乐剧

基于ARIMA模型的环渤海典型城市生活垃圾产量预测研究

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环境工程技术学报 2022年第3期12卷 861-868页

作者：张万里郑永浩邢万丽李润东沈阳航空航天大学能源与环境学院

随着环渤海地区社会经济的快速发展,人口大幅增加,生活垃圾产量逐年递增,其造成的污染对城市发展和环境以及市民生活产生重大影响,准确预测生活垃圾产量对其后续处理与处置至关重要。对2005—2019年环渤海10个典型城市(天津、大连、营... 详细信息

随着环渤海地区社会经济的快速发展,人口大幅增加,生活垃圾产量逐年递增,其造成的污染对城市发展和环境以及市民生活产生重大影响,准确预测生活垃圾产量对其后续处理与处置至关重要。对2005—2019年环渤海10个典型城市(天津、大连、营口、盘锦、锦州、葫芦岛、滨州、潍坊、东营、烟台)生活垃圾产量现状进行分析,并通过MATLAB软件建立差分自回归移动平均(ARIMA)模型对2020—2024年城市生活垃圾产量进行预测。结果表明:2020—2024年,环渤海10个典型城市生活垃圾产量增长幅度和速度各不相同,但总体来看生活垃圾产量均呈增长趋势,与2005—2019年城市生活垃圾产量呈较为一致的增长趋势;2024年,天津、大连、营口、盘锦、锦州、葫芦岛、滨州、潍坊、东营、烟台10个典型城市生活垃圾产量分别为365.16万、278.65万、62.73万、30.34万、120.05万、49.81万、51.02万、81.41万、88.76万和137.68万t/a。

关键词：城市生活垃圾 ARIMA模型产量预测

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论陀思妥耶夫斯基创作中的疯癫叙事

俄罗斯文艺 2024年第2期 51-65页

作者：郑永旺黑龙江大学俄语学院

疯癫是陀思妥耶夫斯基创作的“家族类似性”,很早就引起中外斯拉夫学者的关注,但大多数人只关注疯癫的审美价值,却忽视了疯癫的诗学特征。疯癫对于一些俄罗斯作家而言是审美事件的启动机制,是苦难美学的重要元素,更是思想产生的媒介。... 详细信息

疯癫是陀思妥耶夫斯基创作的“家族类似性”,很早就引起中外斯拉夫学者的关注,但大多数人只关注疯癫的审美价值,却忽视了疯癫的诗学特征。疯癫对于一些俄罗斯作家而言是审美事件的启动机制,是苦难美学的重要元素,更是思想产生的媒介。陀思妥耶夫斯基的哲学思想往往以碎片化形式呈现,其中一个重要原因就是思想的发生路径与疯癫有关。19世纪的尼古拉·斯特拉霍夫和20世纪德国学者赖因哈德·劳特,都强调作家本人的身体感受和精神疾病导致了其笔下人物精神状态的异常。巴赫金在指出作家作品的对话性特征和复调性的同时,也发现个体意识中深藏着与该个体截然对立的“我眼中之他人”,这为疯癫成为思想的土壤和诗学的要素提供了理论依据。

关键词：陀思妥耶夫斯基疯癫苦难审美巴赫金