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一维理想弹塑性体的SPH-HLLC耦合算法

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爆炸与冲击 2024年第8期44卷 72-81页

作者：王展铭陈龙奎黄生洪中国科学技术大学工程科学学院材料力学行为与设计重点实验室安徽合肥230026

通过弹塑性波分析求得HLLC(Harten-Lax-van Leer-contact)近似黎曼解,提出了SPH(smoothed particle hydrodynamics)与一维理想弹塑性体模型下近似的HLLC黎曼求解器耦合的一种构造简单的算法。在SPH计算中,支持域内每个粒子对都存在一个... 详细信息

通过弹塑性波分析求得HLLC(Harten-Lax-van Leer-contact)近似黎曼解,提出了SPH(smoothed particle hydrodynamics)与一维理想弹塑性体模型下近似的HLLC黎曼求解器耦合的一种构造简单的算法。在SPH计算中,支持域内每个粒子对都存在一个黎曼间断问题,它的黎曼解被代入控制方程中计算。其中一维理想弹塑性体的HLLC近似黎曼解的思想是:先假设整体处于弹性状态计算黎曼解,然后对计算结果进行塑性条件修正,最后用修正后的物理变量计算HLLC近似黎曼解。将提出的SPH-HLLC耦合算法与传统SPH算法在一维算例下的计算结果进行对比,结果表明,该算法能有效模拟一维理想弹塑性体材料的碰撞,并能有效抑制在不同材料之间的压强和偏应力震荡,这是传统SPH方法很难做到的。

关键词：弹塑性数值模拟固体碰撞 SPH黎曼耦合算法

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Ti3SiC2/Cu复合材料氧化行为及氧化膜演化规律研究

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Ti3SiC2/Cu复合材料氧化行为及氧化膜演化规律研究

作者：张慧铭成都大学

学位级别：硕士

TiSiC/Cu复合材料在高温环境下会与空气中的氧气发生反应,生成氧化层。在实际工况下会存在TiSiC/Cu复合材料表面冷热交替的过程,这种热冷循环过程中可能会导致氧化层出现裂纹或者氧化层脱落的情况影响氧化层形态从而影响TiSiC/Cu复合材... 详细信息

TiSiC/Cu复合材料在高温环境下会与空气中的氧气发生反应,生成氧化层。在实际工况下会存在TiSiC/Cu复合材料表面冷热交替的过程,这种热冷循环过程中可能会导致氧化层出现裂纹或者氧化层脱落的情况影响氧化层形态从而影响TiSiC/Cu复合材料的力学性能。因此,本文考察TiSiC/Cu复合材料循环氧化过程,从而调控TiSiC/Cu复合材料的氧化行为,提升其在工业应用中的可靠性。本文采用放电等离子烧结法（SPS）制备TiSiC/Cu复合材料,研究了TiSiC/Cu复合材料在不同氧化氛围下的循环氧化行为和氧化机理,以及预氧化对TiSiC/Cu复合材料的氧化行为和机理的影响。为TiSiC/Cu复合材料在工业领域不同高温氧化环境下的应用提供理论支持。研究了TiSiC/Cu复合材料在常氧分压下的循环氧化行为及氧化机理。结果表明,TiSiC/Cu复合材料在700℃、800℃中循环氧化120 h后单位面积氧化增重轻微,分别为3.61203×10 kg·m和9.92803×10 kg·m。TiSiC/Cu复合材料在三种氧化温度下氧化动力学曲线遵循抛物线速率规律,与900℃相比,在700℃、800℃下表现出较为优异的抗氧化性。Cu的添加改善了TiSiC的氧化层结构,由传统的TiO外层、TiO和SiO内层转变为TiO外层、TiO、SiO和CuO混合组成的氧化内层,使得氧化层更加致密,氧化反应过程中的离子扩散被阻碍。研究了TiSiC/Cu复合材料在低氧分压下的循环氧化行为及氧化机理。结果表明,TiSiC/Cu复合材料在700℃、800℃氧化增重不明显。不同氧化阶段动力学研究表明,随着循环次数的增加,氧化层变得更加连续和致密,温度对反应速率的影响减弱。当氧化膜达到一定厚度时,氧化过程由阴阳离子双向扩散速率控制转变为受阳离子的扩散控制。以预氧化处理后的TiSiC/Cu复合材料为研究对象,研究了其在700-900℃下的循环氧化行为,氧化机理,结果表明预氧化处理后TiSiC/Cu复合材料在三种氧化温度下都符合抛物线氧化规律。与未预氧化处理样品相比,复合材料在900℃下氧化增重大大减小,仅为20.40312×10 kg·m。预氧化处理后,TiSiC/Cu复合材料表面会被TiO和SiO、CuO结晶覆盖。这三种氧化产物会覆盖整个基体表面,形成一层抗氧化保护膜。

关键词： Ti3SiC2/Cu 循环氧化氧化动力学

规划协作实现空间共享的成效：广州市175个社区小型足球场规划的实证

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城市规划学刊 2024年第2期 90-99页

作者：黎子铭王世福邓兴栋华南理工大学建筑学院广州市城市规划勘测设计研究院广州市城市规划勘测设计研究院创新中心华南理工大学建筑学院广东省城乡高质量发展研究中心

通过规划干预实现空间资源共享是响应“共享发展”理念的重要抓手。大量实践研究认为规划协作能实现良好结果，理论构建中也发现了规划协作实现空间共享的明确路径。但现实当中，原创设计无需协作也令人满意、协作顺畅却共享失败的例子... 详细信息

通过规划干预实现空间资源共享是响应“共享发展”理念的重要抓手。大量实践研究认为规划协作能实现良好结果，理论构建中也发现了规划协作实现空间共享的明确路径。但现实当中，原创设计无需协作也令人满意、协作顺畅却共享失败的例子也比比皆是，如何检验规划协作实现空间共享的机制与成效仍缺乏研究。以广州市社区小型足球场规划的175个选址为样本，开展相同制度政策条件下不同规划协作程度实现空间共享成效的实证研究。通过规划参与过程与实施结果回访的论述，逻辑回归模型开展定量分析，初步论证以规划协作实现空间共享的稳健机制、相对成效与作用边界。结果表明协作完成度越高、共享实现的可能性越大。规划协作能有效破解用地产权限制、场地现状与目标存在差异的阻力，但也发现后发事件作为外部影响因素具有推翻协作成果的影响。研究为存量时代的详细规划实施提供了一种新的理论启发和实证支持。

关键词：详细规划存量开发规划协作空间共享规划成效

我国早孕期血清学产前筛查室内质控现状:基于六西格玛管理体系的分析

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中华围产医学杂志 2024年第9期27卷 729-734页

作者：张津铭何法霖北京医院(国家老年医学中心、中国医学科学院老年医学研究院)、国家卫生健康委员会临床检验中心(北京市临床检验工程技术研究中心)室间质评室北京100730 中国医学科学院北京协和医学院北京100730

目的评估我国早孕期血清学筛查质量控制(简称质控)水平。方法收集参与国家卫生健康委员会临床检验中心2022年早孕期血清学筛查室间质评计划的576家实验室上报的数据。血清学筛查指标包括游离人绒毛膜促性腺激素β亚基(human chorionic g... 详细信息

目的评估我国早孕期血清学筛查质量控制(简称质控)水平。方法收集参与国家卫生健康委员会临床检验中心2022年早孕期血清学筛查室间质评计划的576家实验室上报的数据。血清学筛查指标包括游离人绒毛膜促性腺激素β亚基(human chorionic gonadotropinβsubunit,β-hCG)、总β-hCG和妊娠相关血浆蛋白A(pregnancy-associated plasma protein A,PAPP-A)。分析这些指标的变异系数、偏倚、质控规则和检验方法等信息。使用六西格玛管理体系评估实验室质量水平和质控规则合理性。使用Wilcoxon检验评估月份和检验方法对西格玛水平的影响。结果(1)共119家实验室检测总β-hCG,457家实验室检测游离β-hCG,565家实验室检测PAPP-A。仅检测1个指标的实验室有17家,检测2个指标的实验室有553家,检测3个指标的实验室有6家。(2)5月和9月同一指标的西格玛水平差异无统计学意义。游离β-hCG达到6σ的比例最高[71.9%(567/788)];总β-hCG虽然达到6σ比例最低[53.4%(103/193)],但小于3σ的比例也最低[3.1%(6/193)]。(3)早孕期血清学产前筛查主要涉及5种试剂,主要使用化学发光法和时间分辨荧光法(游离β-hCG只使用化学发光法)。使用时间分辨荧光法实验室总体西格玛水平高于使用化学发光法的实验室[总β-hCG和PAPP-A分别为9.56(7.01~13.22)与5.84(4.36~9.12),以及9.04(6.40~12.62)与5.71(4.22~8.15),W值分别为53114.00和75752.00,P值均<0.001]。质控规则符合Westgard西格玛规则所占比例为16.1%(31/193)~19.6%(166/846)。其中,质控规则过松的实验室所占比例为24.8%(210/846)~32.1%(62/193),质控规则过严者所占比例为51.8%(100/193)~55.6%(470/846)。结论我国产前筛查实验室的质控水平总体表现良好,但在质控规则设置上仍需改进。

关键词：产前诊断血清学生物标记质量控制

偏向性减量目标约束的农业绿色创新效应:基于化肥零增长行动的实证

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中国人口·资源与环境 2024年第5期34卷 186-196页

作者：杨福霞甘伟铭华中农业大学经济管理学院湖北武汉430070

科学刻画偏向性减量目标措施通过产业链传导、进而影响农业绿色创新的内在机制,对于系统推进中国农业发展方式的绿色化转型具有重要的现实意义。首先,构建两部门内生经济增长模型,理论上演绎偏向性减量目标约束通过农业生产投入要素绿... 详细信息

科学刻画偏向性减量目标措施通过产业链传导、进而影响农业绿色创新的内在机制,对于系统推进中国农业发展方式的绿色化转型具有重要的现实意义。首先,构建两部门内生经济增长模型,理论上演绎偏向性减量目标约束通过农业生产投入要素绿色化调整,进而影响农业创新部门研发决策的内在机理。其次,将农业绿色专利与县域层面的经济发展数据相匹配,以2015年化肥零增长行动的实施为政策冲击,采用多时点双重差分模型实证评估该偏向性减量措施的绿色创新效应。结果发现:化肥零增长行动显著促进了中国农业绿色专利的增加;经过使用地形起伏度作为工具变量、多时点双重差分模型稳健估计量、排除政策干扰、改变计量模型和政策内生性讨论等一系列稳健性检验后,上述结论依然成立。这一效应具有明显的地区异质性,在市场化和信息化水平越高的地区,该创新效应释放得越充分;与高校和科研院所等创新主体相比,化肥零增长行动对企业和个人的绿色创新活动诱发程度更为显著。最后,对理论模型中关于偏向性减量目标约束措施引发绿色创新效应的两种作用路径进行了实证检验。研究证实,化肥零增长行动主要通过农业绿色技术市场扩大的规模效应,以及对创新资源的配置效应两种渠道促进农业绿色创新的增加。以上结论表明:需要将有为政府和有效市场相结合,强化绿色科技体制创新,持续营造良好的创新生态;完善绿色科技政策保障体系,稳步出台绿色技术发展的财税、金融、投资、价格政策和标准体系;把握好偏向性减量目标实施的节奏和力度,因时因地制定出差异化的减量目标。

关键词：偏向性减量目标农业绿色创新化肥零增长行动多时点双重差分方法

基于高精度状态观测的燃料电池重卡的能量管理策略

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基于高精度状态观测的燃料电池重卡的能量管理策略

作者：杜伟铭吉林大学

学位级别：硕士

在传统化石燃料作为车用能源前景愈发黯淡的当下,以清洁能源——氢能作为主要能量源的燃料电池汽车不断受到科研资源的倾斜和市场政策的扶持,其研发和商业化备受汽车行业的青睐。由于燃料电池存在动态响应能力不足、启停时间长、无法回... 详细信息

在传统化石燃料作为车用能源前景愈发黯淡的当下,以清洁能源——氢能作为主要能量源的燃料电池汽车不断受到科研资源的倾斜和市场政策的扶持,其研发和商业化备受汽车行业的青睐。由于燃料电池存在动态响应能力不足、启停时间长、无法回收制动能量等缺点,燃料电池难以充当燃料电池汽车的单一能量源,因此,可在燃料电池汽车中搭载辅助能量源。常见的辅助能量源有动力电池和超级电容,二者可单独或协同地作为辅助能量源来使用。由此可见,在设计燃料电池汽车时,一方面要考虑辅助能量源的搭配,选择合适的辅助能量源可方针性地指导燃料电池汽车规模生产,其意义重大;另一方面,能量源构型确定之后,需要设计有效的能量管理策略,充分利用各能量源的优势,从而使燃料电池汽车具有更好的经济性。本文以燃料电池重卡作为研究对象,开展的研究内容如下:首先,构建基于燃料电池汽车辅助能量源(动力电池和超级电容)之间复杂作用关系的演化博弈模型,通过演化博弈稳定性分析的方法,探索该演化博弈模型的演化稳定策略,获得演化稳定策略下燃料电池汽车的能量源构型;并基于此构型,构建关键部件性能指标和初始购置成本的约束模型,从而设计基于模型的参数配置可行域;利用动态规划算法(DP)计算参数配置可行域内全部能量源参数的经济性,探索燃料电池重卡可选用的具备最佳经济性的能量源参数组合,并以此参数作为燃料电池重卡的能量源设计参数。其次,考虑车辆的纵向动力学特性、传动系统和轮胎的滚动阻力等因素,并依据燃料电池重卡的基本参数和能量源构型进行建模,搭建了燃料电池汽车能耗仿真平台。再次,设计了基于高精度状态观测的能量管理策略——基于数据驱动的双模型预测控制的能量管理策略。能量管理策略包括:基于传统模型预测控制(MPC)的名义系统,该系统以纯数学模型作为状态空间方程,可精准预测理想状态下基型车的状态转移并得到具有经济性的控制输入;基于高斯MPC的实际系统,该系统通过引入高斯过程来学习系统的外部干扰,可提高能量管理策略的鲁棒性;基于双曲正切函数的输入融合函数,该函数将名义系统与实际系统的控制输入整合,保证燃料电池汽车动力系统在能够减轻外部干扰不利影响的同时,依然保持最佳控制效果,从而实现名义系统与实际系统优势的融合。最后,基于燃料电池汽车能耗仿真平台,使用中国半挂牵引车列车行驶工况(CHTC-TT)作为测试工况,对基于高精度状态观测的能量管理策略进行了仿真分析与结果验证。仿真分析结果表明,基于高精度状态观测的能量管理策略使基型车经济性提高7.96%,且该策略在工况剧烈变化时依然保持一定的鲁棒性以及在动态调节能量源输出功率方面表现优秀。

关键词：燃料电池汽车演化博弈论动态规划模型预测控制高斯过程双模型能量管理

酱香型原酒贮存期金属元素含量变化及其对风味化合物的影响

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食品科学 2024年第1期45卷 158-165页

作者：范宸铭惠明田青尤永松河南工业大学生物工程学院河南郑州450001 工业微生物菌种保藏与选育河南省工程实验室河南郑州450001 贵州省金沙县贵奇酒厂贵州金沙551801

采用电感耦合等离子体质谱法分别测定3个酒企不同贮存年份的酱香型原酒酒样中的25种金属元素含量,结合化学计量学方法构建鉴别模型,找出关键差异金属元素。结果表明,不同品牌不同贮存年份的酱香型原酒中金属元素含量与贮存年份呈正相关... 详细信息

采用电感耦合等离子体质谱法分别测定3个酒企不同贮存年份的酱香型原酒酒样中的25种金属元素含量,结合化学计量学方法构建鉴别模型,找出关键差异金属元素。结果表明,不同品牌不同贮存年份的酱香型原酒中金属元素含量与贮存年份呈正相关;主成分分析、层次聚类分析和偏最小二乘判别分析能将6个不同贮存年份酒样进行有效区分,其中偏最小二乘判别分析的区分度最好,偏最小二乘判别分析与主成分分析构建鉴别模型结果一致。通过偏最小二乘判别分析与单因素方差分析找出贮存年份在0~10a原酒中的5个关键差异金属元素,即Al、Ca、K、Na、Fe。通过气相色谱-三重四极杆质谱联用检测发现差异性金属元素对于原酒贮存有促进作用。将来自其他不同于上述酒企的不同贮存年份酱香型原酒定量分析结果代入构建的鉴别模型,可以实现有效区分。综上,利用电感耦合等离子体质谱法检测技术结合多种化学计量学分析方法能对不同贮存年份酱香型原酒进行有效分类和鉴定,更加准确、高效地探究酱香型原酒在贮存中金属元素含量变化规律。

关键词：酱香型白酒金属元素电感耦合等离子体质谱化学计量学

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基于状态新颖性的探索算法研究

基于状态新颖性的探索算法研究

作者：张灏铭长春工业大学

学位级别：硕士

深度强化学习中的探索仍然是影响智能体学习的重要问题之一。在以内在动机为指导的探索方法中,通过计算状态新颖性鼓励智能体探索,在很多复杂困难的环境中有着良好的探索表现。在最近的研究中,将内在奖励进一步区分为幕内奖励和幕间奖励... 详细信息

深度强化学习中的探索仍然是影响智能体学习的重要问题之一。在以内在动机为指导的探索方法中,通过计算状态新颖性鼓励智能体探索,在很多复杂困难的环境中有着良好的探索表现。在最近的研究中,将内在奖励进一步区分为幕内奖励和幕间奖励,并组合起来鼓励智能体探索。在这个过程中以乘法的形式将两部分奖励组合并不能完全发挥各自的优势,甚至带来负面影响。一般认为幕间奖励是作为幕内奖励的调整项,那么计算幕间奖励算法的选择也同样值得关注。为了进一步提高结合算法的性能,本文的研究内容如下:1.针对优化结合两部分内在奖励的问题,提出了幕内奖励优先的探索算法(Prioritized Episodic Intrinsic Rewards,PEIR)。首先对具有代表性的幕内奖励结合幕间奖励探索算法进行分析研究,发现直接将一一对应的两部分内在奖励以相乘的方式组合起来,虽然提高了探索的能力,但在一些环境中并不能完全发挥两部分奖励各自的优势,于是为了提高结合探索算法的性能,对结合方式进行了改进,最大化发挥幕内奖励优势的同时,保留结合算法的稳定性。本文以幕内奖励结合幕间奖励的代表算法NGU(Never Give Up)为基础实现PEIR,对比实验结果表明,改进提高了算法的性能。这种改进为提高结合两部分内在奖励的探索算法的性能提供了一个新的发展思路。2.针对探究如何为结合两部分奖励的探索算法选择长期新颖性算法问题,本文在实验中将PEIR幕间新颖性模块的RND(Random Network Distillation)替换为EX2。在结合算法的结构中,需要可以为状态计算长期新颖性的算法,RND在计算状态的内在奖励时仅关注当前的状态,没有考虑智能体过去访问过的状态,这实际上忽略了很多信息。而EX2在计算内在奖励时,则是考虑当前状态与过去看到过的状态区分开的容易程度来估计新颖性,这样的行为一定包含更多的信息。对比实验结果表明,使用EX2的PEIR的性能得到了进一步提升。这项工作为以后选择和设计幕间奖励算法提供了启示。3.为了完成对比实验,对Tianshou深度强化学习平台进行了二次开发,设计了一个on-policy探索算法架构,并复现了NGU、RND、EX2探索算法,为实现改进算法和进行对比实验提供了基础。随后在Atari游戏的多个环境上对改进算法做了验证,实验结果表明PEIR提高了结合算法的性能。

关键词：深度强化学习探索内在奖励状态新颖性幕内奖励和幕间奖励

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智能反射面辅助无线通信的保密性能问题研究

智能反射面辅助无线通信的保密性能问题研究

作者：李俊铭广西大学

学位级别：硕士