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细观尺度下基于内聚力模型的混凝土断裂机制研究

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细观尺度下基于内聚力模型的混凝土断裂机制研究

作者：陈波宇南京航空航天大学

学位级别：硕士

混凝土是一种高度非均质的复合材料,具有显著的准脆性非均质性。混凝土结构的破坏通常伴随着混凝土的开裂,这个过程受到细观结构中骨料、砂浆与两者界面过渡区域材料属性的影响。因此,在细观尺度上分析混凝土的损伤断裂机制对于更好地... 详细信息

混凝土是一种高度非均质的复合材料,具有显著的准脆性非均质性。混凝土结构的破坏通常伴随着混凝土的开裂,这个过程受到细观结构中骨料、砂浆与两者界面过渡区域材料属性的影响。因此,在细观尺度上分析混凝土的损伤断裂机制对于更好地了解材料的宏观行为至关重要,这反过来又有助于改进混凝土结构的设计并寻找提高材料性能的新方法。本研究旨在从细观尺度基于内聚力模型研究混凝土材料的内在破坏机制。为此,在现有三维混凝土细观尺度有限元建模工作的基础上继续发展,以满足在复杂载荷条件下真实模拟混凝土断裂过程的需要。新的发展集中在细观力学模型的表征形式与相应数值求解方法的技术革新,构建的三维细观混凝土模型包括三个类型,包括基于连续介质力学的有限元模型、基于组分内连续与组分间非连续的有限离散元模型、基于粘结力+接触力的内聚力有限元模型。之后,采用上述的三类细观尺度力学模型来探索控制混凝土断裂行为的内在机制,包括单轴压缩和拉伸中的应力曲线和裂纹扩展,通过各模型模拟结果的对比来探讨不同方法在模拟普通混凝土材料受压和受拉荷载时的力学响应及行为特征,发现有限离散元模型和内聚力有限元模型可以描述混凝土微裂纹的损伤分布情况,并且内聚力有限元模型对混凝土的断裂破坏过程的表征更具有理论依据。最后,利用内聚力有限元模型,基于内聚力模型定义了表征材料内部损伤程度和断裂机理的细观参量,实现了从细观尺度对混凝土材料(包括珊瑚粗骨料混凝土)在不同荷载工况时损伤断裂的定量分析。

关键词：混凝土细观结构断裂力学内聚力模型数值求解方法 c++

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水生生物对毒死蜱的物种敏感度分布研究

水生生物对毒死蜱的物种敏感度分布研究

作者：陈波宇华中农业大学

学位级别：硕士

物种敏感度分布(species sensitivity distribution,SSD)是一种基于单物种测试的外推方法,其在污染物环境质量标准的制定与污染生态系统的生态风险评价中的应用近年来已成为研究热点。本研究针对水环境中日益严重的有机磷农药污染问题,... 详细信息

物种敏感度分布(species sensitivity distribution,SSD)是一种基于单物种测试的外推方法,其在污染物环境质量标准的制定与污染生态系统的生态风险评价中的应用近年来已成为研究热点。本研究针对水环境中日益严重的有机磷农药污染问题,选择广泛使用的毒死蜱作为研究对象,利用其对水生生态系统中不同营养层次生物物种的半数效应浓度(median effective concentration, EC50),建立基于对数-逻辑斯蒂、对数-正态、对数-三角形、韦伯分布的水生生物SSD模型,采用概率图和拟合优度检验方法对模型进行了检验和评价,并应用参数Bootstrap对模型参数及模型输出的5%危害浓度(hazardous concentration for 5% of the species, HC5)和潜在影响比例(potentially affected fraction, PAF)进行不确定性分析。论文还从模型选择角度探讨了降低SSD的不确定性的方法,同时研究了小样本数据构建SSD的方法,并确定出构建SSD所需的最小样本容量。本研究可为环境管理机构对受污染水环境进行快速、科学的生态风险评价,以及制定合理、安全的水质标准提供理论依据和方法支持。主要结果如下：(1)对四种确定概率SSD模型进行概率图和拟合优度检验,结果表明选用的四种累积函数分布均可以较好地拟合物种敏感度数据。依据Anderson-Darling (A-D)检验统计量的比较,确定对数-三角形分布对数据拟合得更好,其参数为a=-2.2260±0.4016,b=3.8306±0.1588,c=2.9032±0.0401。(2)根据建立的对数-三角形SSD模型,预测毒死蜱的HC5值为0.1048μg/L,据此获得毒死蜱的最大浓度标准值(criteria maximum concentration, CMC)为0.0524μg/L。依据毒死蜱的监测数据及对数-三角形SSD模型,预测渤海莱州湾海域、伊波兰加河、普雷图河及波隆伊河中毒死蜱PAF分别为0.01%、4.84%、11.01%、12.35%。简单地表征了渤海莱州湾海域生态系统的生态风险很小;伊波兰加河遭受的风险较小,但需加强对该水域的监测,防止有较高风险危害发生;普雷图和波隆伊这两个水域生态系统遭受的风险较大,应禁止毒死蜱的使用。(3)模型参数的不确定性分析表明,四种SSD模型均具有良好的稳健性。但是四种SSD模型输出的HC5和PAF的估算结果存在明显的差异,说明模型选择造成SSD的不确定性。(4)为了降低模型选择带来的不确定性,采用了非参数Boostrap方法构建毒死蜱的SSD,预测毒死蜱的HC5值为0.0700μg/L,CMC值为0.0350μg/L。预测伊波兰加河、普雷图河及波隆伊河中毒死蜱PAF值分别为7.00%、16.00%、16.00%。渤海莱州湾海域中毒死蜱PAF值在分布下限之外,生态系统的生态风险很小。与对数-三角形SSD模型相比,非参数Bootstrap方法获得的结果较为保守。(5)依据参数Bootstrap方法,确定至少需要9个不同物种急性毒性数据才能构建SSD。而依据非参数Bootstrap方法,确定出使用非参数Bootstrap方法构建SSD所需的最小样本容量为10。

关键词：物种敏感度分布毒死蜱 5%危害浓度潜在影响比例不确定性 Bootstrap 概率分布

基于模型表现和样本偏差的Soft Actor-Critic算法优化研究

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基于模型表现和样本偏差的Soft Actor-Critic算法优化研究

作者：陈波宇华南理工大学

学位级别：硕士

强化学习是一种机器学习方法,通过智能体与环境的交互来学习最优策略以最大化累积回报。近年来,强化学习已在机器人控制等领域得到了广泛的研究和应用。其中,Soft Actor-Critic(SAC)算法作为一种常用的强化学习算法,通过在策略网络训练... 详细信息

强化学习是一种机器学习方法,通过智能体与环境的交互来学习最优策略以最大化累积回报。近年来,强化学习已在机器人控制等领域得到了广泛的研究和应用。其中,Soft Actor-Critic(SAC)算法作为一种常用的强化学习算法,通过在策略网络训练目标中添加自适应的熵奖励,能够有效鼓励模型对环境进行探索,从而表现出良好的性能。然而,SAC算法在当前环境中仍存在一定的不足。一方面,SAC算法对熵奖励温度系数的调整基于固定的目标熵,这种调整方案无法充分利用模型表现中包含的信息,限制了温度系数的调整能力。而当环境奖励过低时,熵奖励项还存在掩盖环境奖励,使得算法难以专注于训练目标的风险。这可能会降低模型在探索和利用之间的权衡能力。为了解决SAC算法中温度系数调整不够灵活的问题,本文提出了基于模型表现调整熵奖励温度的SAC算法(Wo LFSAC)。Wo LFSAC在温度调整方案中引入了基于模型表现的调整系数,从而可以根据不同情况对模型的探索行为进行更有效的调节。此外,Wo LFSAC在模型中添加了动态的奖励归一化组件,帮助模型适应环境中的奖励范围,从而降低温度系数调整的压力。通过这些改进,Wo LFSAC在探索和利用之间权衡的能力得到提高。本文随后通过在Gym框架下的Py Bullet模拟环境中进行了对比实验和模型消融实验。对比实验结果表明,本文提出的算法在总体表现上优于当前主流算法,从而验证了Wo LFSAC算法的有效性。另一方面,SAC在离线强化学习领域中,CQL算法通过引入保守项来解决分布偏移问题。然而,保守方案同时也将策略限制在采样策略附近,并导致模型在面对质量参差不齐的样本集时难以有效提取经验信息。此外,CQL算法引入的正则项可能会带来收敛性能方面的风险。为了解决这个问题,本文提出了一种基于样本偏差的保守SAC算法(CSAC)。CSAC算法在保守SAC基础上,通过计算每个样本的样本偏差评估其价值改变量,并依此调整采样权重以提高高价值样本的采样概率。同时,CSAC算法移除了CQL算法中存在风险的正则项,并利用上述经验帧中的价值改变量来调整训练梯度。通过增加更新梯度中高价值样本帧对应项的权重,CSAC在不引入分布偏移的情况下进一步实现了对算法的优化。随后的对比实验结果表明,CSAC算法能够提高算法的稳定性和收敛性能。

关键词：强化学习 SAC算法熵奖励离线强化学习

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科研院所人才兼职制度建设与管理的探讨

管理观察 2019年第31期 64-66页

作者：陈波宇中国医学科学院血液病医院(血液学研究所)

随着社会经济的迅速发展,我国对于各种新型科学技术的研发愈加重视,科研院所在我国的科学创新领域有着较为重要的作用。在科研院所中,对于人才的管理十分注重,需要针对其中各类人才,制定专门的人才兼职制度,进行科学有效的管理,有利于... 详细信息

随着社会经济的迅速发展,我国对于各种新型科学技术的研发愈加重视,科研院所在我国的科学创新领域有着较为重要的作用。在科研院所中,对于人才的管理十分注重,需要针对其中各类人才,制定专门的人才兼职制度,进行科学有效的管理,有利于促进科研院所的正常运作。在对科研院所人才兼职制度进行管理的过程中,需要注意人才兼职制度的建设与管理,从而促进科研院所的高效运作,提高科研人员的专业素质,这对于科研院所的发展有着十分重要的意义。

关键词：科研院所人才兼职制度建设专业素质科研制度

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建设工程招标投标制度比较研究

学理论 2011年第26期 69-71页

作者：陈波宇恒达集团甘肃省公路局甘肃政法学院法学院

招投标制度经过二百多年的发展,国际上已经形成了一套系统的,为许多国家、政府、企业共同遵循的招投标国际规则。系统地研究国际及外国建设工程招标投标主要法律制度,可以为我国招投标制度的发展和完善提供借鉴。完善我国建设工程招投... 详细信息

招投标制度经过二百多年的发展,国际上已经形成了一套系统的,为许多国家、政府、企业共同遵循的招投标国际规则。系统地研究国际及外国建设工程招标投标主要法律制度,可以为我国招投标制度的发展和完善提供借鉴。完善我国建设工程招投标制度的主要措施有:完善我国的招投标法律制度;完善招投标工作的全过程;培育招投标监管体系;发展招标代理机构和行业协会;注重招投标法律制度的国际化。

关键词：建设工程招投标制度比较研究

完善我国建设工程招标投标法律法规体系——从招投标理论基础谈起

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商品与质量 2011年第S7期 146-147页

作者：陈波宇甘肃政法学院法学院

本文从建设工程招标投标的理论基础谈起,阐述了我国工程建设招标投标法律制度框架体系,提出我国当前亟须通过制定《招标投标法实施细则》、完善与招投标代理相关的立法、建立统一的诚信法规体系来完善我国工程建设招标投标法律法规体系。

关键词：工程招投标法律法规完善

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小学音乐跨学科学习实施路径

教育界 2024年第33期 2-4页

作者：陈波宇江苏省启东实验小学

随着教育改革的深化,跨学科学习已经成为一个热门话题。在音乐教学中引入跨学科学习模式,可以让音乐课堂更富有活力。小学音乐跨学科学习强调教学内容的综合性与应用性,更加注重学生综合素养的培养,从而有助于落实学科育人任务。

关键词：小学音乐跨学科学习音乐教学音乐鉴赏

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坚持绿色公路理念铺筑品质高速工程

智库时代 2018年第51期 156-156页

作者：陈波宇甘肃省远大路业集团有限公司静庄项目办

本文从绿色公路和坚持绿色公路理念的内涵出发,根据当前绿色公路建设的现状,提出了在绿色公路理念引领下的高速公路工程建设管理实施策略:完善绿色公路宏观管理体系、做好绿色公路规划管理、严格绿色公路施工管理、加强绿色公路运营管理。

关键词：绿色公路高速公路

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水生生物对三唑磷的物种敏感度分布研究

环境科学 2011年第4期32卷 1101-1107页

作者：陈波宇郑斯瑞牛希成赵劲松华中农业大学资源与环境学院农业部亚热带农业资源与环境重点开放实验室武汉430070 南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室南京210093

针对水环境中日益严重的有机磷农药污染问题,选择广泛使用的三唑磷作为研究对象,利用其对水生生态系统中不同营养层次生物物种的半数效应浓度(median effective concentration,EC50),建立了基于对数-逻辑斯蒂分布的水生生物物种敏感度分... 详细信息

针对水环境中日益严重的有机磷农药污染问题,选择广泛使用的三唑磷作为研究对象,利用其对水生生态系统中不同营养层次生物物种的半数效应浓度(median effective concentration,EC50),建立了基于对数-逻辑斯蒂分布的水生生物物种敏感度分布(species sensitivity distribution,SSD)模型,并采用概率图和吻合度检验方法对该模型进行了检验和评价.结果表明,水生生物对三唑磷的SSD服从对数-逻辑斯蒂分布,其参数为α=-0.478 8±0.238 1,β=0.754 6±0.107 8.基于该SSD模型,获得三唑磷的5%危害浓度(hazardous concentration for 5%of the species,HC5)值为1.992×10-3 mg/L,并推导出三唑磷的最大浓度基准值(criteria maximum concentration,CMC)值为9.96×10-4 mg/L.对HC5、CMC与单一物种的安全浓度的比较研究指出,基于SSD方法制定环境质量标准更为严格,也更接近于真实的生态环境.另外,根据渤海莱州湾海域中三唑磷的监测数据,预测了其对物种的潜在影响比例(potentially affected fraction,PAF)为0.36%,对该水域生态环境的影响处于较低风险水平.

关键词：物种敏感度分布三唑磷 5%危害浓度潜在影响比例生态风险评价

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