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大陆碰撞带深熔变质与花岗岩成因

地球科学 2024年第1期49卷 1-28页

作者：郑永飞陈仁旭高彭中国科学技术大学地球和空间科学学院安徽合肥230026 中国科学院壳幔物质与环境重点实验室安徽合肥230026 中国科学院比较行星学卓越研究中心安徽合肥230026

大陆碰撞带是地壳岩石发生深熔变质和花岗岩浆作用的重要场所,也是超大陆发生聚合和裂解过程的关键位置.对深熔变质作用的理解有助于揭示地壳分异过程和花岗岩成因等诸多问题,同时对威尔逊旋回过程中超大陆动力学的理解有重要启示.在大... 详细信息

大陆碰撞带是地壳岩石发生深熔变质和花岗岩浆作用的重要场所,也是超大陆发生聚合和裂解过程的关键位置.对深熔变质作用的理解有助于揭示地壳分异过程和花岗岩成因等诸多问题,同时对威尔逊旋回过程中超大陆动力学的理解有重要启示.在大陆碰撞过程的不同阶段,其动力体制会从挤压变成拉张,地温梯度会由低变高,从而形成时空分布不同、矿物组合各异的变质岩和岩浆岩.在大陆碰撞和俯冲的挤压阶段,变质温压比值较低,只有硬碰撞引起的地壳加厚产生的高压麻粒岩相变质作用以及深俯冲导致的超高压变质作用,不会发生深熔变质作用.在大陆深俯冲结束之际,板块界面动力体制由挤压变为拉张,受到超高压变质的地壳会以岩片状沿俯冲隧道发生逆冲折返.在大陆碰撞后阶段,一旦碰撞带岩石圈地幔发生减薄,软流圈地幔上涌导致主动张裂,上覆地壳就会在高的地温梯度下发生巴肯型深熔变质作用,从而形成大量的花岗岩.因此,地壳深熔变质和花岗质岩浆的发育程度与岩石圈厚度的变化密切相关.虽然幔源镁铁质岩浆结晶分异作用是大洋俯冲带之上花岗岩形成的常见方式,但是地壳部分熔融才是大陆碰撞带花岗岩浆作用的典型方式.地壳岩石性质是形成不同类型花岗岩的关键,I型和S型花岗岩分别主要来自于变火成岩和变沉积岩的部分熔融,而A型花岗岩则起源于堆晶或残留体的部分熔融.脱水熔融和水化熔融是产生花岗岩浆的两种基本物理化学机制,二者可在同一区域内发生,构成脱水-水化耦合的部分熔融机制.大陆碰撞带作为古板块缝合带,也是构造薄弱带,易于发育大陆主动张裂,这是在碰撞后阶段深部陆壳脱水-水化耦合熔融直至浅部陆壳部分熔融的主要构造机制,结果形成花岗岩-混合岩-麻粒岩高温岩石组合.一般来说,超大陆聚合阶段与碰撞挤压背景下的变质作用相关,而超大陆裂解与主动张裂拉张体制下的变质作用相关.虽然大陆张裂未必都能成功,但是其中夭折张裂在业已汇聚板块边缘最为常见.因此,夭折大陆张裂与陆内深熔变质作用和花岗岩浆作用之间的关系最为密切,这也是正确认识超大陆聚合之后到裂解之前陆内地质过程与构造演化之间关系的关键.

关键词：大陆碰撞深熔变质花岗岩浆大陆张裂陆内造山化学地球动力学汇聚板块边缘

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面向高速铁路货运站选址的深度学习模型研究

铁道学报 2024年第6期46卷 36-45页

作者：郑倩甘蜜姚竹魏力飞西南交通大学交通运输与物流学院四川成都610031 综合交通大数据应用技术国家工程实验室四川成都611756 综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室四川成都611756

近年来急剧增长的快递量催生了高速铁路快运模式,高速铁路建设的持续推进为高速铁路快运体系的完善创造了新的发展契机。在规划过程中,高速铁路货运站的选址与特征之间存在复杂的异质性和非线性关系,因此本研究开发了一种基于深度学习... 详细信息

近年来急剧增长的快递量催生了高速铁路快运模式,高速铁路建设的持续推进为高速铁路快运体系的完善创造了新的发展契机。在规划过程中,高速铁路货运站的选址与特征之间存在复杂的异质性和非线性关系,因此本研究开发了一种基于深度学习的高速铁路货运站选址方法,该方法旨在根据现有的高速铁路快运物流基地建设项目挖掘出高速铁路货运站潜在的选址规律。研究初步构造市场需求、区位交通、发展环境3个维度的选址条件及其下属的10个指标,基于基础特征与深度学习算法构建选址模型,利用遗传算法优化超参数,同时根据各特征的重要度依次对模型进行测试以此确定出最佳的特征体系和模型学习层。实验结果表明,车站节点覆盖率、动车所预留情况、城市快递业务量、公路交通可达性和周边机场数目构成的特征子集在以LSTM和Dense堆叠的深度学习模型中表现出了最佳的选址效果,其F1分数达到0.9444,相比优化前有了较大幅度的提高。进一步以浙江省为例进行实证分析,选址结果也证实了研究所建立的深模型较好地学习了实际高速铁路货运站选址规律,可以帮助更加科学化、结构化的高速铁路货运站选址决策。

关键词：高速铁路货运站多源数据深度学习超参数优化长短期记忆网络

基于摩擦角修正的异性岩石结构面抗剪强度准则

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地球科学 2024年第8期49卷 2826-2838页

作者：张志飞黄曼唐志成中国地质大学工程学院湖北武汉430074 绍兴文理学院土木工程学院浙江绍兴312000

异性岩石结构面在三峡库区广泛发育,准确评估其峰值剪切强度对库区岩体稳定性评价至关重要.采用类岩石材料浇筑若干具有相同形貌、不同壁岩强度组合的异性结构面试块,在0.3~3.0 MPa常法向应力下开展直剪试验,并引入“壁岩强度组合系数... 详细信息

异性岩石结构面在三峡库区广泛发育,准确评估其峰值剪切强度对库区岩体稳定性评价至关重要.采用类岩石材料浇筑若干具有相同形貌、不同壁岩强度组合的异性结构面试块,在0.3~3.0 MPa常法向应力下开展直剪试验,并引入“壁岩强度组合系数λ”来表征岩石抗压强度和基本摩擦角对异性结构面峰值剪切强度的综合影响.结果表明,异性结构面的峰值剪切强度随λ的增加而呈非线性降低,降低程度主要受粗糙度控制,而与法向应力关系不明显.采用简单幂函数分析了峰值摩擦角与λ之间的关系,并在此基础上建立含三维形貌参数的异性岩石结构面抗剪强度经验准则.最后,利用在三峡库区采集的天然样品进一步验证了新准则对天然异性岩石结构面峰值剪切强度评估的可靠性.新准则可在一定程度上为三峡库区含异性结构面的岩体稳定性评价提供理论依据.

关键词：异性岩石结构面抗剪强度准则三维形貌参数壁岩强度组合系数工程地质

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融合自适应评判的随机系统数据驱动策略优化

自动化学报 2024年第5期50卷 980-990页

作者：王鼎王将宇乔俊飞北京工业大学信息学部北京100124 计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124 北京人工智能研究院北京100124 智慧环保北京实验室北京100124

自适应评判技术已经广泛应用于求解复杂非线性系统的最优控制问题,但利用其求解离散时间非线性随机系统的无限时域最优控制问题还存在一定局限性.本文融合自适应评判技术,建立一种数据驱动的离散随机系统折扣最优调节方法.首先,针对宽... 详细信息

自适应评判技术已经广泛应用于求解复杂非线性系统的最优控制问题,但利用其求解离散时间非线性随机系统的无限时域最优控制问题还存在一定局限性.本文融合自适应评判技术,建立一种数据驱动的离散随机系统折扣最优调节方法.首先,针对宽松假设下的非线性随机系统,研究带有折扣因子的无限时域最优控制问题.所提的随机系统Q-learning算法能够将初始的容许策略单调不增地优化至最优策略.基于数据驱动思想,随机系统Q-learning算法在不建立模型的情况下直接利用数据进行策略优化.其次,利用执行−评判神经网络方案,实现了随机系统Q-learning算法.最后,通过两个基准系统,验证本文提出的随机系统Q-learning算法的有效性.

关键词：自适应评判设计数据驱动离散系统神经网络 Q-learning 随机最优控制

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地心甚高轨道星座构形协同捕获控制策略

国防科技大学学报 2024年第2期46卷 18-26页

作者：孟云鹤吕健康罗宇飞中山大学人工智能学院广东珠海519082 中山大学物理与天文学院广东珠海519082

针对地心甚高轨道星座构形协同捕获控制问题,基于虚拟编队方法设计了协同捕获控制策略,采用三脉冲燃耗最优轨迹规划算法对构形捕获轨迹进行协同规划;并且结合自适应全程积分滑模控制器对卫星各自转移轨迹进行跟踪控制。以10万km轨道高... 详细信息

针对地心甚高轨道星座构形协同捕获控制问题,基于虚拟编队方法设计了协同捕获控制策略,采用三脉冲燃耗最优轨迹规划算法对构形捕获轨迹进行协同规划;并且结合自适应全程积分滑模控制器对卫星各自转移轨迹进行跟踪控制。以10万km轨道高度的三星星座构形捕获为例进行仿真验证,仿真结果表明:该策略可以有效应用于地心甚高轨道星座构形捕获控制,能够在燃耗较少的情况下使星座中卫星同时到达各自的标称位置,同时具有较高的精度。

关键词：地心甚高轨道星座构形捕获协同规划三脉冲燃耗最优滑模控制

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二维金属与CrCl_(3)接触的界面性质

东南大学学报（自然科学版） 2024年第4期54卷 1037-1045页

作者：施永飞胡艳梅胡小会中国船舶集团有限公司第八研究院南京211153 南京工业大学材料科学与工程学院南京211816

为了调控金属与CrCl_(3)界面处的势垒,提出二维金属MX_(2)(M=V,Nb;X=S,Se,Te)作为电极与CrCl_(3)形成范德华接触的方法.采用密度泛函理论研究CrCl_(3)/MX_(2)接触界面的电学性质.结果表明:CrCl_(3)/VS_(2)、CrCl_(3)/VSe_(2)和CrCl_(3)/NbTe_(2)形成n型肖特基接触,其n型肖特基势垒值分别为0.49、0.15和0.14 eV;CrCl_(3)/NbS_(2)和CrCl_(3)/NbSe_(2)形成p型肖特基接触,其p型肖特基势垒值分别为0.49和0.65 eV;CrCl_(3)/VTe_(2)形成欧姆接触.CrCl_(3)/MX_(2)界面处可忽略的金属诱导间隙态和较小的界面偶极表明,CrCl_(3)/MX_(2)中存在较弱的费米能级钉扎效应,从而使肖特基势垒高度可以在较大范围可调.因此,通过选择不同功函数的二维金属电极,在CrCl_(3)/MX_(2)接触结构中能够实现接触类型和肖特基势垒高度的调控.研究结果有助于理解不同二维金属电极对CrCl_(3)/MX_(2)接触的势垒调控.

关键词：二维材料界面肖特基势垒电学性质

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轴向磁场混合永磁记忆电机电磁转矩精确分离

东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 730-737页

作者：杨公德饶飞林明耀福州大学电气工程与自动化学院福州350108 东南大学电气工程学院南京210096

为了解决传统记忆电机转矩密度较低,电枢绕组与励磁绕组空间位置冲突等问题,结合轴向磁场永磁电机,提出一种新型轴向磁场混合永磁记忆电机.该电机采用定子分离结构,使用NdFeB与AlNiCo混合励磁,实现宽调速范围和高转矩密度.为了分析不同... 详细信息

为了解决传统记忆电机转矩密度较低,电枢绕组与励磁绕组空间位置冲突等问题,结合轴向磁场永磁电机,提出一种新型轴向磁场混合永磁记忆电机.该电机采用定子分离结构,使用NdFeB与AlNiCo混合励磁,实现宽调速范围和高转矩密度.为了分析不同永磁体对新型电机输出转矩的贡献,解决传统冻结磁导率法无法准确分离电磁转矩的问题,提出一种新型冻结磁导率法,并对比分析了2种方法的分离结果.结果表明:在不同磁化状态下,新型转矩分离方法的分离精度始终高于传统转矩分离方法,与有限元计算结果的相对误差始终小于5%;在正向完全充磁状态下,新型转矩分离方法与有限元计算结果的相对误差仅为0.94%.所提转矩分离方法实现了新型记忆电机中电磁转矩的精确分离.

关键词：混合永磁记忆电机定子分离冻结磁导率转矩分离

基于二维离散混沌系统和DNA的图像加密方案

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西南交通大学学报 2024年第3期59卷 528-538页

作者：徐昌彪许浩南明志飞重庆邮电大学光电工程学院重庆400065

为丰富低维离散混沌系统的动力学特性以及克服脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)编码的引入使混沌图像加密系统安全性易于降低的问题,基于Arnold映射构建具有恒定正Lyapunov指数的2维离散混沌系统,并将其与DNA编码结合,设计一个... 详细信息

为丰富低维离散混沌系统的动力学特性以及克服脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)编码的引入使混沌图像加密系统安全性易于降低的问题,基于Arnold映射构建具有恒定正Lyapunov指数的2维离散混沌系统,并将其与DNA编码结合,设计一个混沌图像加密方案.所设计的混沌系统模型中不含非线性项,系统具有超混沌动力学行为;加密方案中用于加密的混沌序列为明文图像像素与密钥的加取模运算结果,图像按4×4大小予以分块,扩散算法中的DNA加减、异或、同或等运算分别基于DNA编码规则1、规则4和规则7.仿真实验和性能分析结果表明:加密方案的密钥空间达到2^(266),信息熵为7.9993 bit,密钥灵敏度达到10^(−15),平均像素变化率(number of pixel change rate,NPCR)、统一平均变化强度(unified average change intensity,UACI)、块平均变化强度(block average change intensity,BACI)分别为99.6092%、33.4664%、26.7718%.

关键词：离散混沌系统超混沌 Lyapunov指数图像加密

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多层频时空特征提取的RSVP目标分类算法

北京理工大学学报 2024年第3期44卷 312-320页

作者：赵子威林艳飞高小榕北京理工大学集成电路与电子学院北京100081 清华大学医学院北京100084

由于事件相关电位(ERP)信噪比低、变异性强,其在大脑皮层所体现的空间−时间信息分布在不同RSVP范式下的分布差异较大,并且传统基于CSP或LDA的单试次解码算法在不同数据集下分类性能不稳定,分类模型鲁棒性在数据集间有限.对此,从频−时−... 详细信息

由于事件相关电位(ERP)信噪比低、变异性强,其在大脑皮层所体现的空间−时间信息分布在不同RSVP范式下的分布差异较大,并且传统基于CSP或LDA的单试次解码算法在不同数据集下分类性能不稳定,分类模型鲁棒性在数据集间有限.对此,从频−时−空域多个角度出发,通过设计两个交替迭代优化的空时域滤波器进行特征提取,提出了一种多层频时空ERP特征提取的目标分类算法(STAEE)以增强RSVP-BCI的解码性能.算法共分为滤波器组模块、时间窗分解模块、空时域滤波模块和感兴趣区域选择模块.在两个公共RSVP数据集的分类任务中,相较于结构化判别分析(HDCA)、共空域模式(CSP)、滤波器组共空域模式(FBCSP)以及空时判别分析(STDA)4个基准算法,所提出的STAEE算法获得了更高的曲线下面积(AUC),这表明该算法能够有效克服ERP在不同数据集分布的变异性,提升识别系统的分类性能.

关键词：脑−机接口(BCI) 快速序列视觉呈现(RSVP) 空时滤波特征提取