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GTN细观损伤模型的发展与应用综述

机械工程学报 2024年第2期60卷 62-80页

作者：陈鑫杨立飞于雪龚颖颖吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 大众汽车(安徽)有限公司合肥230601

细观损伤力学分析广泛应用于韧性金属损伤、断裂、成形极限预测等领域。Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)损伤模型是细观损伤力学领域最为重要的经典模型之一。该模型将材料的细观孔洞演化过程与宏观力学行为相结合,描述材料在外部载荷... 详细信息

细观损伤力学分析广泛应用于韧性金属损伤、断裂、成形极限预测等领域。Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)损伤模型是细观损伤力学领域最为重要的经典模型之一。该模型将材料的细观孔洞演化过程与宏观力学行为相结合,描述材料在外部载荷作用下的细观损伤机理及宏观损伤失效行为。大量试验研究表明,在剪切载荷为主的应力状态下,材料内部孔洞体积分数并没有明显增加,但依然会发生失效。由于传统GTN模型只考虑孔洞体积分数变化对金属材料损伤行为的影响,使得GTN模型并不适合中、低应力三轴度下的损伤及断裂预测,因此多位学者都对原始GTN模型进行了修正。概述细观损伤力学和GTN模型的发展历程,并分析GTN模型的几种典型修正方法及其适用范围和优劣势,总结GTN模型参数标定方法。将GTN细观模型在工业领域中的应用分类整理,展望GTN模型的发展趋势,可为今后GTN模型的研究与应用提供参考。

关键词：细观损伤 GTN模型损伤力学塑性成形剪切修正

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布渣叶多糖的提取工艺优化及生物活性分析

食品工业科技 2024年第4期45卷 197-204页

作者：刘秋叶刘辉陈鑫左亚杰湖南中医药大学第一附属医院湖南长沙410007 佛山科学技术学院医学院广东佛山528225

目的:优化布渣叶多糖的提取工艺,并对布渣叶多糖体外抗氧化、胰脂肪酶抑制、抗菌活性进行评价。方法:采用超声辅助热水法提取布渣叶多糖,在单因素实验基础上结合正交试验对提取工艺参数进行优化;通过测定DPPH、ABTS^(+)和OH自由基清除... 详细信息

目的:优化布渣叶多糖的提取工艺,并对布渣叶多糖体外抗氧化、胰脂肪酶抑制、抗菌活性进行评价。方法:采用超声辅助热水法提取布渣叶多糖,在单因素实验基础上结合正交试验对提取工艺参数进行优化;通过测定DPPH、ABTS^(+)和OH自由基清除能力来评价布渣叶多糖的抗氧化能力;通过抑制胰脂肪酶作用测定布渣叶多糖的降脂活性;采用微量肉汤稀释法测定布渣叶多糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌和肺炎克雷伯菌的抑菌作用。结果:布渣叶多糖最佳提取工艺条件为:超声功率225 W,超声温度65℃,料液比1:20(g/mL),超声时间35 min,在此条件下多糖平均得率为3.76%±0.25%;布渣叶多糖对DPPH、ABTS^(+)、OH自由基清除率的IC_(50)值分别为0.1430、0.01553和0.1451 mg/mL;在布渣叶多糖质量浓度为5 mg/mL时,布渣叶多糖胰脂肪酶抑制率为36.22%±1.76%;此外,布渣叶多糖对铜绿假单胞菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌均有抑制效果,其MIC分别为50、100、100、200 mg/mL。结论:单因素结合正交试验优化所得提取工艺可有效提取布渣叶多糖,布渣叶多糖具有良好的体外抗氧化、抗菌活性以及有潜在的胰脂肪酶抑制能力,有深入开发研究的价值。

关键词：布渣叶多糖提取工艺抗氧化活性抗菌活性脂肪酶抑制活性

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Menter SST湍流模型系数在高速流动模拟中的不确定度量化研究

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空气动力学学报 2024年

作者：陈鑫王刚叶正寅西北工业大学飞行器基础布局全国重点实验室

Menter SST湍流模型系数的不确定性会对高速流动数值模拟的结果产生显著影响。本文针对二维压缩拐角、二维圆柱和三维双椭球体3个典型高速模型，定量评估湍流模型封闭系数不确定性对数值模拟的影响。首先，采用非嵌入多项式混沌方法量化... 详细信息

Menter SST湍流模型系数的不确定性会对高速流动数值模拟的结果产生显著影响。本文针对二维压缩拐角、二维圆柱和三维双椭球体3个典型高速模型，定量评估湍流模型封闭系数不确定性对数值模拟的影响。首先，采用非嵌入多项式混沌方法量化由Menter SST湍流模型封闭系数不确定性导致的气动力/热数值模拟的不确定度；然后，依据Sobol敏感性指标对封闭系数的敏感性进行排序，辨识导致不确定度的关键因素。研究结果表明气动热的不确定度普遍大于气动力。在考察的9个封闭系数中，σω1、 β*、κ、 a1是对数值模拟结果不确定度贡献较大的关键模型参数，其敏感性大小与当地流动特征相关：在流动的大部分区域内，生成项系数σω1和κ是导致数值模拟结果不确定度的主要因素；而在流动发生分离或出现激波后的区域，数值模拟结果受耗散项系数β*与剪切应力限制器参数a1的影响更显著。

关键词：不确定度量化高速流动敏感性分析 Menter SST湍流模型封闭系数

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公共管理中的数字官僚主义及其矫治策略

江汉论坛 2024年第3期 51-56页

作者：詹国彬陈鑫悦南京审计大学公共管理学院江苏南京211815

数字技术嵌入公共管理领域后,在提升公共管理效能的同时也引发了数字官僚主义弊病。在公共管理数字化转型中,数字官僚主义通常以“痕迹主义”盛行、“电子衙门”林立、“信息烟囱”众多、“面子工程”泛滥、“信息轰炸”频繁等形式表现... 详细信息

数字技术嵌入公共管理领域后,在提升公共管理效能的同时也引发了数字官僚主义弊病。在公共管理数字化转型中,数字官僚主义通常以“痕迹主义”盛行、“电子衙门”林立、“信息烟囱”众多、“面子工程”泛滥、“信息轰炸”频繁等形式表现出来。数字官僚主义的出现和蔓延造成了诸多危害,包括背离数字政府建设初衷、加大基层工作压力和负担、削弱数字政府治理效能、损害政府公信力、增大政府问责难度等等。为此,需要通过平衡“人-技”关系、整合数字网络平台、优化绩效评价机制、创新政务服务模式、完善政府问责体系等策略来克服和消解数字官僚主义,以数字政府建设赋能高质量发展,助力国家治理体系和治理能力现代化。

关键词：公共管理数字官僚主义数字政府数字赋能

信息资源管理一级学科更名背景下研究主题历史演化及未来发展趋势研究

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现代情报 2024年第2期44卷 43-54页

作者：白如江任前前陈鑫山东理工大学信息管理学院山东淄博255049

[目的/意义]为服务国家重大战略需求,抓住学科更名的历史机遇,把握一级学科的整体发展脉络成为构建中国自主的信息资源管理知识体系的重要环节。[方法/过程]以CNKI收录的学科核心期刊文献为数据源,首先采用K-Means聚类算法以及融合TF-ID... 详细信息

[目的/意义]为服务国家重大战略需求,抓住学科更名的历史机遇,把握一级学科的整体发展脉络成为构建中国自主的信息资源管理知识体系的重要环节。[方法/过程]以CNKI收录的学科核心期刊文献为数据源,首先采用K-Means聚类算法以及融合TF-IDF算法和LDA主题模型的分类方法计算最佳主题数量并识别研究主题内容;然后从更名前后的主题强度、主题新颖度、研究主题发展变化情况3个方面深入分析;最后,本研究提出主题词交叉联立的分析方法预测研究主题未来发展方向。[结果/结论]信息资源管理一级学科的更名会刺激新主题的产生与发展,新主题在研究内容、研究范围等方面的拓展反过来丰富了本学科的内涵和外延,对于学科未来的守正创新发展具有一定参考价值。

关键词：信息资源管理学科更名一级学科研究主题发展演变

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Gd对冷旋锻制备纳米晶镁合金的影响

Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第6期34卷 1817-1828页

作者：陈鑫李思珑万迎春中南大学资源加工与生物工程学院长沙410083 中南大学轻合金研究院长沙410083

通过显微硬度测试、拉伸试验和透射电镜手段研究Gd元素对冷旋锻过程镁合金纳米化的影响。结果表明,由于纯镁中很难形成位错阵列,旋锻不能实现纯镁纳米化。相比之下,单独添加Gd,旋锻后镁合金晶粒可得到显著细化。在旋锻早期阶段,纯镁和Mg... 详细信息

通过显微硬度测试、拉伸试验和透射电镜手段研究Gd元素对冷旋锻过程镁合金纳米化的影响。结果表明,由于纯镁中很难形成位错阵列,旋锻不能实现纯镁纳米化。相比之下,单独添加Gd,旋锻后镁合金晶粒可得到显著细化。在旋锻早期阶段,纯镁和Mg−Gd合金中都形成孪晶片层。随着增加旋锻变形的继续,相比纯镁,更多的非基面位错在Mg−Gd合金中形成,这促进了Mg−Gd合金中位错阵列的形成,导致合金纳米化。随着Gd含量的增加,Mg−Gd合金晶粒细化效果显著提升,晶粒细化至100 nm以下的临界Gd含量约为5.4%(质量分数)。

关键词： Mg−Gd合金冷旋锻纳米化孪生位错阵列

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椭圆曲线多倍点快速实现方法研究

椭圆曲线多倍点快速实现方法研究

作者：陈鑫泽齐鲁工业大学

学位级别：硕士

椭圆曲线加密算法是一种流行的公钥加密算法,通常在数字签名验签过程中应用,但它缺乏对提升多倍点乘法效率的有效解决方案。本研究提出了一种新的基于JSF的多点乘法快速实现方法。该方法占用的存储空间小,性能高,适合资源受限的物联网... 详细信息

椭圆曲线加密算法是一种流行的公钥加密算法,通常在数字签名验签过程中应用,但它缺乏对提升多倍点乘法效率的有效解决方案。本研究提出了一种新的基于JSF的多点乘法快速实现方法。该方法占用的存储空间小,性能高,适合资源受限的物联网应用场景。该方法在预计算阶段存储和编码所需的坐标,并使用查表操作消除JSF-5中的条件判断运算,与传统JSF-5相比,在生成稀疏形式消耗方面提高了约70%的效率。本文利用Co-Z结合safegcd实现了低计算复杂度的曲线坐标点的预计算,进一步降低了算法执行阶段多倍点乘法的复杂度。实验采用两条短Weierstrass椭圆曲线nistp256r1和SM2进行验证。通过在不同架构的CPU上进行实验,我们发现本文提出的方法比5-NAF提高了约3%的效率。我们实现了汇编形式下的JSF-5优化算法,实现了指令多发射以及大数的并行计算,进一步提高了效率。本课题研究椭圆曲线密码算法中的多倍点运算中的关键问题主要涉及到:(1)基于新的联合稀疏形式JSF-5的多标量优化形式的研究:在现代计算领域,多标量优化形式是提高程序性能和执行效率的重要手段之一。本研究将聚焦于新的联合稀疏形式JSF-5,并分析其在不同取值范围下对原本多倍点运算效率的影响。通过深入研究JSF-5编码方式,我们旨在选择最适合特定应用场景的JSF变体,并通过优化算法加速索引预计算数据的处理过程。这一优化不仅将大幅缩短程序执行时间,还将极大地降低系统资源消耗。(2)基于Co-Z的多倍点运算优化研究:Co-Z是一种对有着同一Z坐标的点的优化点加形式,其效率要比一般的点加公式高。本研究将利用Co-Z等优化技术对预计算中的点加公式进行改进。我们将深入研究Co-Z的原理和应用,以及其在多倍点运算中的潜在优势。通过将Co-Z技术与多倍点运算相结合,提高系统在密集计算场景下的性能和效率。(3)采用新指令集实现数据并行的可行性研究采用全新的BMI2指令集,利用BMI2指令互相不影响标志位的特点,并行处理预计算数据,进一步提升算法效率。本研究将通过实验评估其在真实场景中的表现。

关键词：密码学椭圆曲线密码数字签名密码应用 SM2

功能梯度表面液滴定向输运动态行为的分子动力学研究

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功能梯度表面液滴定向输运动态行为的分子动力学研究

作者：陈鑫诺安徽建筑大学

学位级别：硕士

蒸汽冷凝机制广泛应用于民用制冷、工业换热以及农业种养保温领域。开发高效先进冷凝传热技术对于升级两相换热产业技术、节能减排均具有重要意义。液滴的定向输运可以促进冷凝过程中冷凝液滴的去除和冷凝表面的更新,提高蒸汽冷凝效果... 详细信息

蒸汽冷凝机制广泛应用于民用制冷、工业换热以及农业种养保温领域。开发高效先进冷凝传热技术对于升级两相换热产业技术、节能减排均具有重要意义。液滴的定向输运可以促进冷凝过程中冷凝液滴的去除和冷凝表面的更新,提高蒸汽冷凝效果。基于此背景,本文通过分子动力学(Molecular Dynamics,MD)模拟的方法系统地研究了润湿梯度表面和楔形图案表面液滴自输运行行为和蒸汽冷凝换热特性。首先本文使用MD模拟的方法,对液滴在润湿梯度表面和液滴在楔形图案表面上的自输运过程进行数值模拟,研究了梯度和楔形角度对液滴运动行为的影响规律。结果表明:液滴在润湿梯度表面上的运动可初期速度迅速达到峰值,而在液滴质心越过润湿梯度分界线后迅速失去移动能力。同样的润湿性梯度差下,楔形图案表面上液滴的位移距离相较于润湿梯度表面有显著提升。其次本文提出了功能梯度表面以优化液滴的自输运行为,包括复合梯度表面和内嵌楔形表面。对液滴在复合梯度表面和内嵌楔形表面的自输运过程进行MD模拟,研究不同的表面结构对液滴自输运行为的影响。结果表明:疏水的复合梯度表面在不同的楔角下均能提升液滴的输运能力,且楔角越大提升越明显。内嵌楔形表面由于其独特的结构,即使在液滴运动到楔形末段时仍能保持足够的推动力,在大角度时输运液滴的效果较好。最后本文开展了楔形图案表面上蒸汽冷凝和液滴输运全过程的MD模拟,研究不同蒸汽压力和表面参数下的蒸汽冷凝成核及液滴动力学行为。结果表明:更大的亲水区域面积和更强的表面润湿性有利于蒸汽冷凝成核,但过大的亲水区域面积会导致液滴合并效率下降,过于亲水的润湿性会导致表面产生膜状冷凝,这都会造成液滴输运性能的下降,最终降低冷凝换热效率。较小的楔角和疏水表面呈现出明显的滴状冷凝特征,冷凝液滴输运的效果较好。

关键词：分子动力学模拟滴状冷凝液滴输运润湿梯度

采用深度学习和无线感知技术的交通参数测量研究

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采用深度学习和无线感知技术的交通参数测量研究

作者：陈鑫权浙江科技大学

学位级别：硕士

智能交通系统(Intelligent Traffic System,ITS)是一种应用现代技术和信息管理手段的综合性系统,旨在提高交通效率、安全性和环境友好性。而交通参数测量的有效性和准确性是提高智慧交通系统智能化水平的关键手段,因此研究交通参数测量... 详细信息

智能交通系统(Intelligent Traffic System,ITS)是一种应用现代技术和信息管理手段的综合性系统,旨在提高交通效率、安全性和环境友好性。而交通参数测量的有效性和准确性是提高智慧交通系统智能化水平的关键手段,因此研究交通参数测量方法具有重要意义。传统的交通参数测量传感器包括雷达、相机、地磁等,然而这些传感器的性能容易受到光照、恶劣天气等因素的影响,导致其识别性能下降。为解决上述挑战,基于无线感知技术的交通参数测量方法因其低成本、受环境干扰小和非侵入性等优点,近年来成为研究的热点。然而现有基于无线感知技术的交通参数测量方法适用性有限且参数采集性能较低,并且现有基于无线感知的交通参数测量方法大多采用接收信号强度(Received Signal Strength,RSS)数据为基础,忽略了信道状态信息(Channel State Information,CSI)在交通参数测量上的可行性,且CSI信号不同子载波对交通参数测量的影响不同。因此需要厘清CSI与交通参数测量方法性能之间的关系。本文主要贡献如下:1)本文开发了一个基于CSI数据的七分类数据集。该数据集包含OH(One Human)、MH(Multiple Human)、OM(One Motorcycle)、MM(Multiple Motorcycle)、OV(One Vehicle)、MV(Multiple Vehicles)、MU(Mixed Users),分别代表单人、多人、单摩托车、多摩托车、单车、多车以及人车混杂,共含有2100个数据样本。2)针对现存算法测量性能较低且计算成本高等问题,本文融合深度可分离卷积和卷积注意力机制,提出基于轻量级深度学习和无线感知技术的交通参数测量方法(Lightweight deep learning and wireless sensing technology of traffic parameters measurement method method,LDWTM)。由于CSI数据包含行人和车辆的动态时间特征,因此LDWTM将CSI数据作为输入。LDWTM由多个深度可分离卷积模块和一个卷积注意力模块构成,用于从CSI数据中提取深度特征。在本文开发的CSI七分类数据集上实验表明,LDWTM在本文所构建的七分类数据集上获得了84.71%的准确率,LDWTM的运行时间为0.0575s,占用内存大小为0.071M。相较于现有的交通参数测量方法,LDWTM具有更高的检测精度,以及更小的内存占用和计算成本。3)本文提出一种基于CSI多子载波信号的数据降维算法。为厘清CSI各个子载波与交通参数测量性能之间的关系,本文利用LDWTM模型在所开发的CSI数据集上进行实验,并获得最优子载波选择策略。结果表明,本文提出的基于CSI多子载波信号的数据降维算法在三分类数据集下获得96.26%的精度,论证了本文的数据降维算法和CSI子载波选择方法较现有的方法具有更强的有效信号提取能力。

关键词：无线感知深度学习交通参数测量卷积神经网络信道状态信息