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基于频域分解与重采样的结构欠采样模态辨识

振动．测试与诊断 2024年第1期44卷 107-112,200页

作者：利雅洁吕中荣汪利中山大学航空航天学院深圳518107

为了研究欠采样情况下的结构模态辨识问题,首先,在频域分解法识别结构模态参数的基础上,引入重采样策略,对不同采样频率下的参数进行辨识;其次,使用模态确认准则进行模态匹配,结合扇形折叠曲线对欠采样下发生混叠的模态参数进行还原,还... 详细信息

为了研究欠采样情况下的结构模态辨识问题,首先,在频域分解法识别结构模态参数的基础上,引入重采样策略,对不同采样频率下的参数进行辨识;其次,使用模态确认准则进行模态匹配,结合扇形折叠曲线对欠采样下发生混叠的模态参数进行还原,还原出结构的真实频率以及阻尼比;最后,通过一个8自由度仿真模型和一个4层框架实验案例,证明所提方法能够准确识别欠采样结构的频率、阻尼比和振型,重采样策略能够切实解决欠采样模态辨识问题,从而验证了该方法的正确性和可行性。

关键词：模态辨识欠采样模态混叠频域分解法重采样

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钢轨交流闪光焊液桥爆破演化行为

焊接学报 2024年第2期45卷 105-112,I0009页

作者：杨博邓佳荣刘新吕其兵西南交通大学材料科学与工程学院成都610031

钢轨闪光焊接过程中焊件的加热、端面的保护、氧化物及污物的清除等都是由液桥的形成和爆破过程完成的.该文分析液桥在焊接过程中的演化行为,对于理解钢轨闪光焊接过程,深入研究焊接加热与保护机理有重要作用.通过特殊设计的钢轨接头和... 详细信息

钢轨闪光焊接过程中焊件的加热、端面的保护、氧化物及污物的清除等都是由液桥的形成和爆破过程完成的.该文分析液桥在焊接过程中的演化行为,对于理解钢轨闪光焊接过程,深入研究焊接加热与保护机理有重要作用.通过特殊设计的钢轨接头和常规钢轨接头的闪光焊接试验,利用高速摄影采集钢轨交流闪光焊的液桥形成与爆破过程图像,并对图形进行计算与分析.结果表明,液桥的形成和爆破时间处于毫秒级范围,产生大量有利于端面保护和液桥爆破的高压金属蒸气,爆破后的高温金属射流速度超过90 m/s;液桥在形成长大过程中在钢轨端面上动态移动,影响钢轨端面均匀加热;液桥爆破并不是在液桥初始形成的位置;焊接过程中熔体会出现“二次爆破”现象;不仅动端钢轨的送进能够形成液桥,端面熔融金属层的震荡也有利于形成液桥.

关键词：钢轨闪光焊液桥爆破演化行为高速摄影

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TiVNbTa难熔高熵合金的吸放氢动力学

材料工程 2024年第1期52卷 101-107页

作者：龙雁张李敬杨继荣王芬广东省金属新材料制备与成形重点实验室广州510640 华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640

通过真空电磁感应悬浮熔炼技术制备TiVNbTa难熔高熵合金试样,采用多通道储氢性能测试仪测试合金的吸放氢性能,并研究该合金的吸(放)氢行为及其动力学机制。结果表明:单相BCC结构的TiVNbTa难熔高熵合金吸氢后生成TiH_(1.971),Nb_(0.696)V... 详细信息

通过真空电磁感应悬浮熔炼技术制备TiVNbTa难熔高熵合金试样,采用多通道储氢性能测试仪测试合金的吸放氢性能,并研究该合金的吸(放)氢行为及其动力学机制。结果表明:单相BCC结构的TiVNbTa难熔高熵合金吸氢后生成TiH_(1.971),Nb_(0.696)V_(0.304)H和Nb_(0.498)V_(0.502)H_(23)种氢化物新相。氢化高熵合金粉末在519,593 K和640 K分别发生氢化物的分解反应,放氢后恢复单相BCC结构,因此TiVNbTa合金的吸氢反应属于可逆反应。该合金在423~723 K温度区间具有较高的吸(放)氢速率,其吸(放)氢动力学模型分别符合Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程和二级速率方程,吸(放)氢的表观活化能Ea分别为-21.87 J/mol和8.67 J/mol。

关键词：难熔高熵合金吸放氢动力学表观活化能可逆反应

贵州习水国家级自然保护区大型底栖动物群落结构及水质评价

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广西科学 2024年第2期31卷 258-268页

作者：陈振林杨卫诚罗康熊玲杨涛黄玉杰张高发贵州师范大学生命科学学院贵州贵阳550025 贵州师范大学喀斯特洞穴研究中心贵州贵阳550025 贵州习水国家级自然保护区管理局贵州习水564600

为了解贵州习水国家级自然保护区(以下简称“习水保护区”)大型底栖动物资源及水质现状,于2022年7月(丰水期)及2022年11月(平水期)对习水保护区5个管理站内的大型底栖动物进行采样调查,分析习水保护区大型底栖动物群落结构物种组成、优... 详细信息

为了解贵州习水国家级自然保护区(以下简称“习水保护区”)大型底栖动物资源及水质现状,于2022年7月(丰水期)及2022年11月(平水期)对习水保护区5个管理站内的大型底栖动物进行采样调查,分析习水保护区大型底栖动物群落结构物种组成、优势种、密度、生物量及生物多样性特征,并基于水质理化参数及生物指数对保护区水质进行综合评价。结果表明,丰水期和平水期共采集大型底栖动物45种,隶属3门6纲13目37科,其中昆虫纲(Insecta)占比最多(35种,占77.80%)。优势种为中华沼螺Parafossarulus sinensis、扁蜉Heptagenia sp.、扁蚴蜉Ecdyonurus sp.、纯襀Paragnetina sp.、四节蜉Baetis sp.。从时间上看,平水期的密度和生物量均大于丰水期,丰水期的群落生物多样性指数大于平水期;从空间上看,密度大小排序为蔺江管理站>大白塘管理站>小坝管理站>长嵌沟管理站>三岔河管理站;生物量大小排序为蔺江管理站>小坝管理站>长嵌沟管理站>三岔河管理站>大白塘管理站。Shannon-Wiener多样性指数的大小排序为大白塘管理站>小坝管理站>长嵌沟管理站>三岔河管理站>蔺江管理站。不同指数显示的习水保护区水质结果不同,水质理化参数结果表明习水保护区水质为Ⅱ类水,水质较好;Shannon-Wiener多样性指数表明保护区水质为轻污染状态;生物指数(BI)显示保护区水质为清洁型。结合水质理化参数及保护区大型底栖动物优势种的耐污值结果可知,生物指数的结果更符合保护区实际的水质情况。本研究结果表明习水保护区大型底栖动物以水生昆虫为主,水质为清洁型。

关键词：大型底栖动物群落结构水质评价贵州习水国家级自然保护区

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交替提升与张拉的索穹顶结构施工优化方法

西南交通大学学报 2024年第3期59卷 663-669页

作者：姜正荣苏延石开荣李之吉魏德敏梁霖华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广东广州510640

为确保索穹顶结构施工成型前索杆内力的平稳变化,提出了交替提升内拉环与张拉最外圈斜索的施工优化方法.首先,以施工过程中的平均结构应变能最小为优化目标,对内拉环的逐级提升高度进行优化;其次,通过仿真分析得到施工过程中的索杆内力... 详细信息

为确保索穹顶结构施工成型前索杆内力的平稳变化,提出了交替提升内拉环与张拉最外圈斜索的施工优化方法.首先,以施工过程中的平均结构应变能最小为优化目标,对内拉环的逐级提升高度进行优化;其次,通过仿真分析得到施工过程中的索杆内力和节点位移,并与仅张拉最外圈斜索的施工方法进行对比.结果表明:交替提升内拉环与张拉最外圈斜索的施工优化方法可有效减小施工过程中的索杆内力,降幅最大达61.83%,避免了施工成型前索杆内力的大幅波动,且结构位形变化较平缓,相邻施工步的竖向位移差最大为1.43 m,平均结构应变能较低,仅为55.03%,优化效果显著,验证了该优化方法对索穹顶结构施工模拟的适用性.

关键词：索穹顶结构交替提升与张拉施工仿真施工优化

基于PGSA的B样条蒙皮自由曲面薄壳结构形态优化方法研究

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建筑结构学报 2024年

作者：石开荣吉古雪梅姜正荣亚热带建筑与城市科学全国重点实验室华南理工大学土木与交通学院

根据模拟植物生长算法基本原理，在基于生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法（GSL&PS-PGSA）的基础上提出了一种变步长并行搜索机制，从而形成新型模拟植物生长算法——生长空间限定与变步长并行搜索的模拟植物生长算法(GSL&VPS-P... 详细信息

根据模拟植物生长算法基本原理，在基于生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法（GSL&PS-PGSA）的基础上提出了一种变步长并行搜索机制，从而形成新型模拟植物生长算法——生长空间限定与变步长并行搜索的模拟植物生长算法(GSL&VPS-PGSA)，并首次将其引入自由曲面薄壳结构形态优化领域。该形态优化方法基于B样条蒙皮法，先由若干型值点进行B样条曲线重构，并调整曲线的型值点数、阶次及节点向量，得到具有相同属性的一簇截面控制曲线，再通过蒙皮法将截面曲线拟合为初始自由曲面，以此为基础，以B样条曲线的型值点坐标为设计变量，以结构整体应变能为优化目标，采用GSL&VPS-PGSA优化新算法得到造型和受力性能相协同的自由曲面薄壳结构。算例分析结果表明：B样条蒙皮法通过参数化建模可创建任意形状且光滑的自由曲面，且其型值点、阶次等形状控制参数为进一步的形态优化提供了条件；GSL&VPS-PGSA引入变步长并行搜索机制能较简洁地控制解的精度，并大大提高算法效率，与遗传算法、逆吊法相比，该算法优化效果更加显著且具有明显优势；所建立的形态优化方法，能获取以承受薄膜应力为主的合理结构形态，并适用于多变量、复杂约束条件，以及有限元网格划分精细的大规模自由曲面实体结构的形态优化问题。

关键词：自由曲面薄壳结构 B样条蒙皮曲面模拟植物生长算法形态优化

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考虑碳排放的冷链物流多温共配时变路径研究

中国管理科学 2024年

作者：王锋张令荣鲁渤大连理工大学经济管理学院

基于“双碳”战略目标的提出和生鲜电商的迅速发展，本文研究了考虑碳排放的冷链物流多温共配问题，以车辆派遣成本、运输成本、制冷成本、碳排放成本及时间窗惩罚成本之和最小为目标建立混合整数规划模型。针对研究问题设计了一种两阶... 详细信息

基于“双碳”战略目标的提出和生鲜电商的迅速发展，本文研究了考虑碳排放的冷链物流多温共配问题，以车辆派遣成本、运输成本、制冷成本、碳排放成本及时间窗惩罚成本之和最小为目标建立混合整数规划模型。针对研究问题设计了一种两阶段启发式算法用于模型求解，利用时空距离对顾客进行聚类以改进初始解；依据问题特征设计邻域结构和邻域选择方式提高求解效率；采用自适应局部搜索避免陷入局部最优；引入重启策略和模拟退火算法的解接受规则增加解的丰富度。最后，通过不同规模的算例验证了算法的可行性，并从考虑时空距离、碳交易机制、多车厢车辆配送等角度进行分析，为企业和政府提供管理启示。

关键词：时空聚类时变速度多温共配碳减排

酸分馏效应对GasBench-IRMS测定碳酸盐碳、氧同位素的影响

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质谱学报 2024年第3期45卷 401-411,I0004页

作者：王楠赵彦彦田有荣中国海洋大学海洋地球科学学院海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学海洋高等研究院深海圈层与地球系统前沿科学中心山东青岛266100 赛默飞世尔科技(中国)有限公司上海201206

本文利用在线制样装置(GasBench)和稳定同位素比质谱仪(IRMS)测试一系列碳酸盐标准物质和现代海洋浮游有孔虫样品,在不同测试条件下,分析不同性状碳酸盐矿物的氧同位素分馏程度,计算氧同位素酸分馏系数,探讨酸分馏效应对不同碳酸盐矿物... 详细信息

本文利用在线制样装置(GasBench)和稳定同位素比质谱仪(IRMS)测试一系列碳酸盐标准物质和现代海洋浮游有孔虫样品,在不同测试条件下,分析不同性状碳酸盐矿物的氧同位素分馏程度,计算氧同位素酸分馏系数,探讨酸分馏效应对不同碳酸盐矿物氧同位素测定的影响机制和控制因素,以及对氧同位素测试值(δ^(18)O_(m))的校正方法。结果表明,酸分馏效应对氧同位素值的影响主要是由于生成的CO_(2)气体与顶空瓶中气态水(高温时主要影响)或酸中游离态自由水(低温时主要影响)之间发生氧同位素交换引起的。不同性状碳酸盐标准物质的氧同位素酸分馏系数具有显著差异,且与氧同位素组成相关。δ^(18)O_(m)值发生偏移的程度与反应温度、样品量、磷酸含水量以及酸中游离态和气态水的氧同位素组成与样品氧同位素组成之间的差异等因素有关。氧同位素酸分馏效应与信号强度具有显著相关性。建议精确称量相同质量的标准物质和样品,遵循信号强度匹配的原则,并采用多种标准物质线性校正的方法有效校正氧同位素分馏现象。在较低的反应温度(25℃)下,氧同位素分馏程度较轻微,δ^(18)O分析精度更高,优于0.05‰。本方法为精确测定碳酸盐中碳、氧同位素组成提供了参考,可有效提高相关的测试精度。

关键词：在线制样装置-稳定同位素比质谱仪(GasBench-IRMS) 磷酸法碳酸盐氧同位素酸分馏效应

基于P-L双重特征提取的PEMFC系统故障诊断方法

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太阳能学报 2024年第1期45卷 492-499页

作者：贺飞张雪霞陈维荣西南交通大学电气工程学院成都611756

针对质子交换膜燃料电池系统故障诊断问题,提出基于P-L双重特征提取的故障诊断方法。使用P-L双重特征提取对预处理后的样本数据进行特征提取,通过冗余变量剔除与二次特征提取,最大程度保留分类特征并有效降低样本数据维度。利用二叉树... 详细信息

针对质子交换膜燃料电池系统故障诊断问题,提出基于P-L双重特征提取的故障诊断方法。使用P-L双重特征提取对预处理后的样本数据进行特征提取,通过冗余变量剔除与二次特征提取,最大程度保留分类特征并有效降低样本数据维度。利用二叉树多类支持向量机与极限学习机对二维故障特征向量进行分类实现故障诊断。通过实例验证,对比线性判别分析的特征提取效果,P-L双重特征提取可使相同分类器测试集诊断准确率提高21.19%,诊断准确率达99.27%,实现了PEMFC系统膜干、氢气供应故障的精准快速诊断。

关键词：质子交换膜燃料电池故障检测数据挖掘 P-L双重特征提取支持向量机极限学习机