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表征雨水在土体裂隙内优势入渗过程的解析模型

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岩土工程学报 2023年第9期45卷 1831-1840页

作者：张昭祝良玉李光耀袁昊钰高帅东韩华强刘奉银齐吉琳西安理工大学岩土工程研究所陕西西安710048 南京水利科学研究院江苏南京210024 北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044

解释雨水入渗裂隙土体时出现优势流现象的关键,在于定量描述雨水优势入渗土体裂隙的过程。为此,先基于Green-Ampt入渗模型构建表征雨水在团粒-裂隙双区域运动特征的解析模型。其次,引入无量纲参数对解析模型进行概化,使之可预测在降雨... 详细信息

解释雨水入渗裂隙土体时出现优势流现象的关键,在于定量描述雨水优势入渗土体裂隙的过程。为此,先基于Green-Ampt入渗模型构建表征雨水在团粒-裂隙双区域运动特征的解析模型。其次,引入无量纲参数对解析模型进行概化,使之可预测在降雨强度不变时的优势入渗量与湿润锋深度,描述雨水入渗分区随时间的变化过程。模型的计算结果表明:雨水入渗分区在团粒表面出现积水与裂隙被水充满时会发生变化;优势入渗量所占比例随降雨强度和裂隙体积均呈单调递增趋势;裂隙内的湿润锋深度随其体积呈单调递减趋势。最后,对比分析解析模型与基于Richards方程的HYDRUS-1D数值模拟对雨水优势入渗3种含裂隙土的计算结果可知:解析模型与HYDRUS-1D的优势入渗量计算曲线趋势较为吻合,为定量描述雨水在土体裂隙内的优势入渗特征提供了一条新途径。

关键词：团粒裂隙优势入渗双区域模型

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一种双频高增益共口径天线设计

电波科学学报 2024年

作者：高帅黄衡香港城市大学电机工程系太赫兹与毫米波国家重点实验室

为满足无线系统对双频高增益天线的需求，本文提出了一种双频高增益共口径天线的设计方法。通过将工作于X波段的法布里-佩罗天线和工作于Ka波段的折叠透射阵天线融合于同一结构中，在两个频段都产生高定向波束的同时也实现了100%的口径... 详细信息

为满足无线系统对双频高增益天线的需求，本文提出了一种双频高增益共口径天线的设计方法。通过将工作于X波段的法布里-佩罗天线和工作于Ka波段的折叠透射阵天线融合于同一结构中，在两个频段都产生高定向波束的同时也实现了100%的口径复用效率；设计了两种单元用于组成天线的口径层和地板层，并且这两种单元在X波段和Ka波段下对电磁波有着不同的特性，以满足法布里-佩罗天线和折叠透射阵天线的需求。为了对所提出的方法进行验证，进行了加工实验，实验显示实测结果和仿真结果有着较好的吻合性。所提出的共口径天线在低频段和高频段分别实现了8.62～9.35 GHz和24～34 GHz的有效带宽(反射系数≤-10 dB，增益变化≤3 dB)，且都有着良好的定向辐射特性，峰值增益分别为15.5 dBi和23.1 dBi。由于宽带高增益的优点以及100%的口径复用效率，本文所提出的天线在未来的无线系统中有着很好的应用前景。

关键词：双频共口径法布里-佩罗天线折叠透射阵天线高增益

自来水中微塑料在余氯作用下的老化及污染行为研究

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自来水中微塑料在余氯作用下的老化及污染行为研究

作者：高帅中北大学

学位级别：硕士

基于深度学习和嵌入表示的知识图谱链接预测方法研究

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基于深度学习和嵌入表示的知识图谱链接预测方法研究

作者：高帅齐鲁工业大学

学位级别：硕士

知识图谱被构想为一个有向图,其中图节点对应真实世界中的事物,边表示事物之间的关系。每两个节点以及它们之间的边,被表示为一个三元组(h,r,t)。这里,h代表头节点,代表尾节点,代表两者间的关系。知识图谱在很多种类的任务中发挥了重要... 详细信息

知识图谱被构想为一个有向图,其中图节点对应真实世界中的事物,边表示事物之间的关系。每两个节点以及它们之间的边,被表示为一个三元组(h,r,t)。这里,h代表头节点,代表尾节点,代表两者间的关系。知识图谱在很多种类的任务中发挥了重要的作用,如知识问答,推荐系统等。常见的知识图谱有:Word Net,Freebase等。然而,目前的知识图谱都遭受着不完整的问题,这个问题催生了链接预测任务的兴起,它通过知识图谱中已经存在的事实来推断潜在的信息,能预测一个三元组的可信度。当前链接预测任务的研究方向往往针对单一的语义信息,并且对于深度神经网络的优化不足。主要存在以下缺点:(1)多数基于张量分解的方法能够良好的学习实体与关系之间的语义关系,然而,这些方法不能结合实体之间的拓扑结构和路径信息,这限制了它们处理复杂知识推理问题的能力。(2)基于深度卷积神经网络的方法由于简单而有效受到了广泛的研究,然而,深度卷积神经网络会遭遇特征分辨率降低的问题,这是多层最大池化和下采样的重复组合导致的。为了解决以上两个重点问题,本文的主要研究内容有以下三点:(1)为了解决张量分解方法无法学习实体之间的结构关系的缺点,本文提出一种结构感知增强的多分区嵌入交互模型。该模型利用图注意力网络对实体和关系进行编码,获取相邻节点以及边的信息,以较少的网络层捕捉节点之间的交互。在解码端,该模型使用多分区嵌入交互,将全局嵌入分割成多段局部嵌入,学习嵌入的局部交互信息,实现更准确的建模。(2)为了解决传统的深度卷积神经网络无法学习知识图谱结构信息,并且会遭遇特征分辨率下降的问题,本文提出一种结构可感知的残差卷积网络模型。该模型利用图卷积神经网络对实体进行编码,赋予边可学习权重,动态调整与相邻节点的交互深度。在深度卷积神经网络中,采用同维度卷积的方式获取嵌入的全局关系和翻译特征,并且采用短路链接以实现残差学习。(3)为了验证上述模型的有效性,本文在多个流行的知识图谱数据集上进行了完备的实验和分析。根据实验结果,上述模型在MRR、Hits@1、Hits@3、Hits@10等指标上都超过了基线模型。通过完整的消融实验,本文进一步证明了模型创新点的有效性。

关键词：知识图谱知识图谱嵌入链接预测残差学习

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BD农村商业银行信贷风险管理研究

BD农村商业银行信贷风险管理研究

作者：高帅河北大学

学位级别：硕士

国家“十四五”规划和“乡村振兴”战略中提到,各商业银行要积极配合国家战略的实施,积极响应政府的号召,切实支持经济发展。在建设美丽乡村、支持区域经济的问题上,农村商业银行一直功不可没。为了积极响应政府号召,BD农村商业银行加... 详细信息

国家“十四五”规划和“乡村振兴”战略中提到,各商业银行要积极配合国家战略的实施,积极响应政府的号召,切实支持经济发展。在建设美丽乡村、支持区域经济的问题上,农村商业银行一直功不可没。为了积极响应政府号召,BD农村商业银行加大了对惠农贷款、普惠小微贷款的投放力度,同时也加大了信贷风险。信贷风险放任不管就会影响BD农村商业银行的信贷资产质量,影响银行的流动性,威胁BD农村商业银行的健康发展,甚至破坏金融系统的稳定,因此,BD农村商业银行应更早地重视信贷风险,做好信贷风险的管理工作。除此之外,BD农村商业银行由于历史原因,不良贷款率一直居高不下,如果不采取措施施加管控,有可能不良贷款率再创新高,进而又影响BD农村商业银行的经营与发展。本文用到的研究方法有文献综述法、对比分析法、案例分析法。本文以BD农村商业银行信贷业务的经营管理为出发点,阐述了BD农村商业银行的信贷风险类别,有信用风险、操作风险、法律风险、战略风险,阐述了BD农村商业银行在信贷风险管理中存在的问题,问题包括新发放的贷款不良率呈上升趋势、部分贷款存在逆审批程序问题、BD农村商业银行“审贷”权限混为一体,缺少风险审查环节、公司金融部和支行垒大户现象普遍,风险隐患较大、贷款投放任务过重,为了完成任务只能降低准入条件、年轻信贷人员风险防控能力不足。接着对问题进行成因分析,原因包括信息不对称的存在,BD农村商业银行对信贷风险把握不准、小微企业财务混乱,BD农村商业银行无法有效管理信贷风险、外部信用环境较差,BD农村商业银行对信贷风险研判不充分、BD农村商业银行自身的风险管理水平不强,如风险防范意识不强、风险分散意识不强、风险识别手段单一、风险转移措施不足。最后提出对BD农村商业银行提出几点建议,包括加强贷前调查,有效降低信息不对称性、对信用环境充分分析,适合调整贷款战略、加强风险分散,将贷款做小做细、加强风险转移,多人共担风险、加强信贷人员培养工作,合理运用激励机制、加强内部控制、加强全面风险管理。

关键词：信贷风险信贷风险管理农村商业银行

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木质素基聚氨酯材料的合成及多功能应用研究

木质素基聚氨酯材料的合成及多功能应用研究

作者：高帅齐鲁工业大学

学位级别：硕士

近几十年来,全球经济增长、人口增长和工业化导致能源需求快速增长。全球范围内的工业化进程导致了能源危机和许多环境问题。为了解决这些问题,人们越来越关注生物基聚合物的增值研究,对生物基替代品的需求也显著增加。放弃以石油为基... 详细信息

近几十年来,全球经济增长、人口增长和工业化导致能源需求快速增长。全球范围内的工业化进程导致了能源危机和许多环境问题。为了解决这些问题,人们越来越关注生物基聚合物的增值研究,对生物基替代品的需求也显著增加。放弃以石油为基础的材料科学对于实现低碳社会至关重要。在用于生产生物材料的不同可再生原料中,木质素被认为是最有前途的原料之一,本论文利用木质素磺酸盐为原料合成了可用于高效吸附处理废水的浅色生物基颗粒;直接使用未改性的硫酸盐木质素合成木质素基聚氨酯涂料与纤维素纸制备可降解的纸地膜;以木质素多元醇为原料合成木质素多元醇聚氨酯树脂固化在金属表面制备具有防污防腐性能的漆膜。以低成本、高效的方式合成了具有巨大实用和经济潜力的木质素基聚氨酯功能材料。木质素衍生物用于材料的一个关键问题是黑色外观,这在合成聚氨酯等许多应用领域属于负面影响。木质素浅色化将使其能够应用于更广泛的工业领域,即木质素基产品的各种设计可能性将通过其增白而扩大。研究通过一种简便、可控的合成方法,使用六亚甲基二异氰酸酯对木质素磺酸盐进行改性,在水/乙醇体系下利用溶剂的极性重新组合了木质素磺酸盐的发色基团,有效降低了木质素磺酸盐的颜色,制备了浅色生物基颗粒。LC-BP具有明显的色彩还原优势,LS-2.0的颜色接近白色,CIE-L*值最高达到70.41。LC-BP的复杂结构使其降解发生在更大的温度范围内（200℃--800℃）,并在255℃时降解速率达到最大,高于传统的商用聚氨酯,具有更好的热稳定性。LC-BP呈现出明显的层状嵌层结构,总孔容为0.0032 cm/g、比表面积达到11.42 m/g,是吸附废水中四环素（TC）的理想材料。吸附过程符合Langmuir模型,吸附过程中存在氢键、π-π共轭键和静电吸引,吸附量达53.1 mg/g,去除率达67%。此外,该浅色生物基颗粒表现出良好的化学稳定性和耐热、耐酸、耐碱性能,具有实用和经济潜力。地膜经常用于农业生产,以保持土壤温度和水分。目前广泛使用的塑料地膜大多数是由不可生物降解的聚乙烯制成的,给农业土壤环境带来污染。因此,人们对可生物降解的纸张和塑料作为聚乙烯地膜的替代品越来越感兴趣。为了解决这一问题,一个可行的解决方案是开发生物基和可生物降解的地膜,以取代农业土壤中不可生物降解的地膜。采用绿色直接工艺合成木质素基聚氨酯（LPU）涂料,将其涂覆在低基重30 g/m的纤维素纸（CP）上制成LPU/CP复合地膜。本研究成功制备了基重40 g/m、厚度80μm、比密度0.5 g/cm的超薄轻质LPU/CP地膜。结果表明,LPU/CP地膜的抗张指数从19.3 N·m/g提高到65.0 N·m/g,对复合膜的物理强度有显著提高。LPU/CP地膜具有优异的抗紫外线性能,在400 nm处吸光度降至0。LPU/CP地膜具有可直接扭转、弯曲、折叠或拉伸的特性,具有良好的柔韧性和机械强度。LPU60/CP地膜的水接触角达到107°,水蒸气透过率为639.3g/m·day,浸泡水20 min后其润涨率为22.30%,而CP的润涨率为262.30%,这意味着LPU/CP具有优异的抗/疏水性能。LPU60/CP模拟温室土壤温度在1 h内从14℃上升到22℃,保温性能优于CP。该地膜还表现出可生物降解性和耐久性之间的平衡,在掩埋28天后开始被微生物降解分解成碎片。利用木质素多元醇合成木质素基聚氨酯树脂（LP-PUR）,LP-PUR固化后形成具有金属基材防腐性能和表面材料防污性能的漆膜。金属表面的LP-PUR漆膜光滑平整,不存在裂纹、孔隙和缺口且透明度高,UV-vis证实所有涂层在500 nm波长下的透射率均高于97%。漆膜的铅笔硬度等级均为2H。LP-PUR60漆膜的静态水接触角达到106.6°,滑动水接触角下降到13.5°,Δθ下降到9.7°。此外,LP-PUR60漆膜上的水滴可从涂层表面干净地滑落。LP-PUR60的最大失重温度值较高（约为360℃）,最大质量损失率最低、残炭量最高,为20%左右。随着木质素多元醇的加入,LP-PUR的玻璃化转变温度（T）不断提高,LP-PUR100的T达到143℃。所有油墨划痕或液体污染物都很容易从LP-PUR表面滑落,不留任何痕迹。被LP-PUR漆膜保护的冷轧钢置于1.0 wt.%NaCl溶液中7天未出现腐蚀情况且漆膜不发生脱落。

关键词：木质素聚氨酯生物基颗粒涂料纸地膜漆膜

表征干燥失水诱发膨胀土收缩-开裂-沉陷机理的数学模型

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水利学报 2023年第1期54卷 79-93页

作者：张昭高帅东祝良玉袁昊钰陈聪刘奉银西安理工大学岩土工程研究所陕西西安710048

膨胀土因干燥失水引起的收缩、开裂和沉陷会使其水力与力学特性发生显著变化,从而对膨胀土地区水工建筑物的稳定性产生负面影响,因此有必要研究这三个物理过程的细观机理和宏观响应。为此,先建立团粒、裂隙和沉陷这三个区域分布的数学模... 详细信息

膨胀土因干燥失水引起的收缩、开裂和沉陷会使其水力与力学特性发生显著变化,从而对膨胀土地区水工建筑物的稳定性产生负面影响,因此有必要研究这三个物理过程的细观机理和宏观响应。为此,先建立团粒、裂隙和沉陷这三个区域分布的数学模型;再通过分析收缩-开裂-沉陷过程中理想土块与裂隙之间的几何关系,推得裂隙相对宽度的理论计算公式;最后,对安康膨胀土开展收缩-开裂-沉陷的室内试验,并结合已有文献所述室内和现场试验结果,验证了这三种区域的数学模型在采用同一组参数描述团粒孔隙率、裂隙率及其相对宽度、沉陷率变化规律时的有效性,并建立了膨胀土团粒孔隙率-含水率-基质吸力的关系。该组数学模型为定量描述膨胀土的体变特征和渗透特性提供了一种新方法。

关键词：膨胀土收缩开裂沉陷孔隙率

具备实时动态稳定性监测特性的高速混合陶瓷摩擦电滚动轴承

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机械工程学报 2024年第15期 80-88页

作者：高帅韩勤锴褚福磊清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室米兰理工大学机械学院

滚动轴承运行的可靠性和稳定性是制约高速旋转机械性能的关键因素。为实现滚动轴承实时动态行为和稳定性监测，开发了一种高速混合陶瓷摩擦电滚动轴承。采用单侧开口的冠形保持架，将陶瓷滚珠作为介电材料，与设置在轴承端盖上的叉指电... 详细信息

滚动轴承运行的可靠性和稳定性是制约高速旋转机械性能的关键因素。为实现滚动轴承实时动态行为和稳定性监测，开发了一种高速混合陶瓷摩擦电滚动轴承。采用单侧开口的冠形保持架，将陶瓷滚珠作为介电材料，与设置在轴承端盖上的叉指电极组合，构成浮动滚动-滑动组合自由层式摩擦纳米发电机。在内外滚道牵引力作用下，介电陶瓷滚珠产生自旋和公转运动，进而扫掠电极输出交流电。电信号的频率特征与瞬态周期特征可作为评估轴承打滑与保持架稳定性的指标。本文研究了径向载荷、转速等工况参数以及电极尺寸、滚动体材料等结构参数对摩擦电轴承信号输出的影响。试验结果表明：较低径向载荷下，滚动体绝对打滑速度随转速升高明显升高；提高径向载荷，轴承保持架旋转稳定性降低。所制造的轴承样机实现了16 000 r/min(DN值约0.45×10～6 r/min·mm)下的稳定输出，并通过了3千万转的耐久性测试。该研究为高速滚动轴承智能化设计提供了技术参考。

关键词：摩擦电效应稳定性陶瓷滚动体滚动轴承打滑

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玉米恒温与变温干燥特性及品质预测模型研究

玉米恒温与变温干燥特性及品质预测模型研究

作者：田高帅河南工业大学

学位级别：硕士