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基于无人机的大气污染物模糊控制溯源算法的仿真实现

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科学技术与工程 2019年第35期19卷 370-374页

作者：崔学林丁涛魏顺成中国计量大学质量与安全工程学院杭州310018 浙江吉智新能源汽车科技有限公司杭州310018

针对无人机的大气污染物溯源问题,提出了一种基于无人机的大气污染物模糊控制溯源算法。该算法结合无人机与模糊控制的特点,根据无人机实际所处环境设计一个模糊控制器并确定模糊控制器的输入、输出变量,模仿人脑的思维构建了模糊控制... 详细信息

针对无人机的大气污染物溯源问题,提出了一种基于无人机的大气污染物模糊控制溯源算法。该算法结合无人机与模糊控制的特点,根据无人机实际所处环境设计一个模糊控制器并确定模糊控制器的输入、输出变量,模仿人脑的思维构建了模糊控制规则库,从而实现了无人机对大气污染物的智能溯源。算法在MATLAB环境中进行了仿真实验,仿真结果表明了该算法的有效性和可行性,为解决大气污染物溯源问题提供了一种新的思路。

关键词：模糊控制无人机溯源大气污染物

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曳引电梯安全钳关键部件的优化设计

机械设计与制造 2020年第10期 236-238,242页

作者：金新锋李琛厉志安魏顺成杭州职业技术学院特种设备学院浙江杭州310018 中国计量大学质量与安全工程学院浙江杭州310018 浙江吉利新能源商用车有限公司浙江杭州311228

安全钳是保障电梯安全运行的核心部件,该装置本身的可靠性对电梯及其使用者的安全有着重要影响。建立了安全钳及其关键部件(钳块和导板)的物理建模,分析了连续极限载荷下的部件受力情况;利用有限元分析方法,对工作过程中钳块和导板的应... 详细信息

安全钳是保障电梯安全运行的核心部件,该装置本身的可靠性对电梯及其使用者的安全有着重要影响。建立了安全钳及其关键部件(钳块和导板)的物理建模,分析了连续极限载荷下的部件受力情况;利用有限元分析方法,对工作过程中钳块和导板的应变特征进行分析;最后采用改变部件的受力面积和增加受力表面粗糙度的优化方案对钳块和导板进行优化,数值模拟结果表明,优化后的安全钳在连续极限载荷下能够保持部件强度,验证了优化方案的可行性。

关键词：电梯安全钳载荷数值模拟

基于RBFNN-ISSA的特大跨径悬索桥有限元模型修正

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振动与冲击 2024年第7期43卷 155-167页

作者：王祺顺何维吴欣郭伟奇雷顺成湖南省交通科学研究院有限公司交通建设工程湖南省重点实验室长沙410015 长沙理工大学土木工程学院桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室长沙410015 湖南大学土木工程学院风工程与桥梁工程湖南省重点实验室长沙410082

针对大跨径悬索桥一类复杂结构的有限元模型修正问题,提出了一种基于径向基神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)子结构代理模型与改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm,ISSA)的有限元模型修正方法。首... 详细信息

针对大跨径悬索桥一类复杂结构的有限元模型修正问题,提出了一种基于径向基神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)子结构代理模型与改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm,ISSA)的有限元模型修正方法。首先,基于桥梁图纸数据采用通用有限元软件建立一座大跨悬索桥的初始有限元模型,并根据拉丁超立方抽样原则生成子结构材料参数-结构响应的训练样本,通过RBF神经网络和子结构模拟方法对初始有限元模型进行解构重组和样本学习,拟合关于材料参数-结构响应的代理模型。其次,建立考虑主梁挠度和模态频率误差最小的有限元模型参数修正数学优化模型,采用Tent混沌映射及黄金正弦策略改进标准麻雀搜索算法,引入柯西分布函数和贪心保留策略对每一代麻雀种群进行扰动,以用于求解联合静、动力特征的有限元模型修正数学优化问题。最后,以杭瑞高速洞庭湖大桥为工程背景,进行了悬索桥荷载试验,利用实测桥梁响应数据验证了该方法的可行性。研究结果表明:基于RBF神经网络与子结构法的模型修正方法,可以建立拟合精度较高的悬索桥结构代理模型;基于子结构RBF神经网络与改进麻雀搜索算法修正后的有限元模型相较于整体RBF神经网络、支持向量机和Kriging模型,大幅提升了对于实际结构的模拟精度,与实测数据相比,修正前后有限元模型在两级静力加载工况下13个有效测点挠度的平均相对误差降低了25%以上,前8阶模态频率的平均相对误差由-6.83%降至-2.38%,MAC值结果表明修正后模型能够准确地反映出大桥的实际振动状态,有效改善了初始有限元模型计算失真的情况;此外,基于混合策略改进后的麻雀搜索算法对于有限元模型修正参数的寻优具有更佳的收敛效率和稳定性。

关键词：桥梁工程有限元模型修正改进麻雀搜索算法(ISSA) 悬索桥径向基神经网络(RBFNN) 柯西变异策略

基于光纤光谱的石质文物化学腐蚀度检测方法研究

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基于光纤光谱的石质文物化学腐蚀度检测方法研究

作者：成先顺重庆理工大学

学位级别：硕士

众多石质文物赋存于野外遭受到日益严峻的酸雨及碱性物质腐蚀侵蚀,造成文物变形、开裂、滑移、脱落甚至坍塌。为了有效延续石质文物寿命,石质文物预防性保护成为文物保护领域的研究热点。在文物预防性保护研究领域,对石质文物病害发生... 详细信息

众多石质文物赋存于野外遭受到日益严峻的酸雨及碱性物质腐蚀侵蚀,造成文物变形、开裂、滑移、脱落甚至坍塌。为了有效延续石质文物寿命,石质文物预防性保护成为文物保护领域的研究热点。在文物预防性保护研究领域,对石质文物病害发生发展过程进行在线实时检测是实现其预防性保护的关键。然而现有石质文物病害参数检测方法在实时性、在线性及便捷性等各方面难以满足石质文物化学腐蚀度检测的实际需求。由此可见,研发能够快速便捷且实时无损检测和判断石质文物腐蚀度的检测方法对我国石质文物科技保护意义重大。为了实现石质文物化学腐蚀度在线实时、非接触、非破坏性快速检测,本文提出并研制了一种新型的反射式光纤光谱传感器,构建了光纤光谱在线检测系统,并对不同腐蚀剂腐蚀岩石样品过程岩石腐蚀度进行了检测,为解析石质文物化学腐蚀病害机理与规律及其预防性保护提供了重要支撑。主要研究内容包括以下3个方面:(1)传感器结构设计、参数优化及理论模型建立。制备双圈同轴型反射式光纤光谱传感器。通过实验研究了不同传感器设计参数对其性能产生的影响;研究表明:当入射光纤数量为6根、接收光纤为中心1根与外圈6根的组合方式、中心接收光纤与出射光纤间距为0μm、外圈接收光纤与出射光纤间距为100μm,光程为2 mm时,传感器性能达到最佳,并制得了最佳性能的反射式光纤传感器。采用三维操作台、载物台、光纤传感器、光源、光谱仪与计算机搭建了光纤光谱检测系统。结合强度调制理论以及表面反射光的吸收、反射及散射特性建立了传感器测量理论模型。(2)传感器对腐蚀后砂岩样本腐蚀度的检测性能。制备砂岩腐蚀样本,配置由稀硫酸和超纯水制备的p H分别为1,3,5,7的腐蚀液,完成对砂岩样本腐蚀;观察砂岩样品遭受四种不同浓度硫酸腐蚀液腐蚀后外观形貌变化信息;使用XRF表征了砂岩组成元素的质量占比。利用研制的传感器与搭建的检测系统对腐蚀后的砂岩样本进行在线检测。传感器获得了腐蚀后砂岩样本的特征吸收峰为270 nm,特征吸收波段为200-570 nm;当砂岩样本内铁元素质量占比在1.23%～1.75%时,传感器输出信号与铁元素质量占比具有线性关系。最后建立了石质文物反射光谱在270 nm、400 nm两个波段与腐蚀砂岩样本内铁元素质量占比拟合公式;实验结果表明本文构建的反射式光纤光谱传感器能够实现对砂岩样本内铁元素质量占比定量定性检测,达到对砂岩样本腐蚀度的准确检测。(3)本文研究了不同腐蚀条件下传感器对石质文物的响应特征。研究了不同腐蚀类型,不同腐蚀液浓度,以及不同腐蚀时间对砂岩样本腐蚀变化的影响;结果表明砂岩样本遭受不同腐蚀剂腐蚀后反射光谱不同,由氢氧化钠和硫酸钠以1:1浓度比配置的碱性腐蚀液腐蚀砂岩样品后,砂岩的反射光谱在600-1000 nm波段反射率变化明显;由硫酸氢钠以及硫酸钠以1:1的浓度比配置的酸性腐蚀液腐蚀砂岩后,砂岩的反射光谱则在270 nm波段反射率变化明显;腐蚀剂浓度越高腐蚀速率则越快;岩石在酸性腐蚀中腐蚀速率先增大后减小,而岩石在碱性腐蚀钟腐蚀速率持续增加。

关键词：石质文物化学风化腐蚀光纤传感器无损检测最佳性能

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油田开发中精细油藏描述成果平台建设研究

高校地质学报 2024年第1期30卷 100-109页

作者：陈欢庆成顺新中国石油勘探开发研究院北京100083 西安电子科技大学西安710126

精细油藏描述是油田开发最基础的工作之一,历来受到研究者的高度重视。目前精细油藏描述中存在的突出问题主要包括研究成果继承性差、基础资料存储不规范、专业软件需求缺口大、成果应用需加强和成果存储管理不规范等5方面。文章通过精... 详细信息

精细油藏描述是油田开发最基础的工作之一,历来受到研究者的高度重视。目前精细油藏描述中存在的突出问题主要包括研究成果继承性差、基础资料存储不规范、专业软件需求缺口大、成果应用需加强和成果存储管理不规范等5方面。文章通过精细油藏描述成果平台建设,可以从基础数据的整理准备、专业软件共享和协同研究、成果标准规范化存储管理等方面解决上述问题。精细油藏描述数据管理主要包括项目整体数据信息的统计和分析、项目研究数据的整理和统计、成果平台与其他数据平台的对接和数据调用等。精细油藏描述协同研究过程主要包括专业软件的平台实现和使用、不同专业软件之间中间成果的转换和调用、研究工作的自动化实现和完成。精细油藏描述成果存储和管理主要包括成果上传管理中格式的统一规范、成果存储上传中的质量控制、成果生产应用中的跟踪和更新。

关键词：精细油藏描述成果平台协同研究专业软件标准规范质量控制

基于改进的Sage-Husa自适应无迹卡尔曼滤波的可靠性评估方法

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现代防御技术 2024年

作者：赵建印姜经纬魏顺涛海军航空大学中国人民解放军71770部队

针对高可靠性产品服役期间数据有限、数据信息利用不充分等问题，融合性能退化实测数据分布参数与预测分布参数，提出了基于改进的Sage-Husa自适应无迹卡尔曼滤波的可靠性评估方法。该方法确定了性能退化数据统计模型得到了分布参数，... 详细信息

针对高可靠性产品服役期间数据有限、数据信息利用不充分等问题，融合性能退化实测数据分布参数与预测分布参数，提出了基于改进的Sage-Husa自适应无迹卡尔曼滤波的可靠性评估方法。该方法确定了性能退化数据统计模型得到了分布参数，并构建了基于分布参数最优估值的退化失效模型。利用最小二乘支持向量机（LS-SVM）预测得到了分布参数的预测数据以表征数据趋势信息，并以预测数据为状态变量、实测数据为观测变量，基于非线性Wiener过程建立了无迹卡尔曼滤波模型的状态方程与观测方程，得到了分布参数的最优估值；同时为了降低传统无迹卡尔曼滤波中测量噪声协方差矩阵对滤波精度影响，引入改进的Sage-Husa算法对其进行优化以提高最优估值结果的准确性和稳定性。示例结果表明，该方法增大了可靠性评估可利用数据的信息量，且得到的可靠性评估结果与工程实际结果基本一致，验证了本方法的合理性和有效性。

关键词： Wiener过程无迹卡尔曼滤波 Sage-Husa算法最优估值可靠性评估

吉林敦化地区万宝岩组碎屑锆石U-Pb-Hf同位素组成:对区域构造演化的制约

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第4期54卷 1264-1279页

作者：关子成裴福萍魏敬洋李鹏屹吉林大学地球科学学院长春130061

为制约古亚洲洋在吉林东部地区的最终闭合时间,本文选取吉林省敦化地区万宝岩组变质粉砂岩为研究对象,开展系统的碎屑锆石微量元素组成和U-Pb-Hf同位素研究,确定了万宝岩组的沉积时限和物源区特征,并通过碎屑锆石微量元素获得晚古生代... 详细信息

为制约古亚洲洋在吉林东部地区的最终闭合时间,本文选取吉林省敦化地区万宝岩组变质粉砂岩为研究对象,开展系统的碎屑锆石微量元素组成和U-Pb-Hf同位素研究,确定了万宝岩组的沉积时限和物源区特征,并通过碎屑锆石微量元素获得晚古生代地壳厚度的变化规律,探讨了华北板块北缘东段晚古生代的构造演化历史。万宝岩组由互层的大理岩、变质粉砂岩和变质细砂岩组成,碎屑锆石定年结果显示,万宝岩组最年轻峰值年龄约为316 Ma,此外还存在355、398、1 842和2 360 Ma的峰值年龄。其中,古生代碎屑锆石(409~312 Ma)以具有负的εHf(t)值(-15.32~-1.60)及新太古代—古元古代的TDM2年龄(2 293~1 480 Ma)为特征,侵入万宝岩组闪长岩体的时期为276 Ma。综合研究认为,敦化地区万宝岩组沉积时限为312~276 Ma,即早二叠世时期,其沉积时限和岩石组合特征可与延边地区的庙岭组相对比。万宝岩组中的古生代碎屑锆石来自华北板块太古宙—古元古代结晶基底物质的部分熔融。结合其中古元古代碎屑锆石(62.9%)的大量出现,暗示敦化地区或/和附近地区存在华北板块前寒武纪的结晶基底。通过地壳厚度计算表明,敦化地区和内蒙古地区晚古生代的地壳厚度变化趋势一致,说明二者晚古生代的演化历史趋于同步。约245 Ma地壳厚度达到最大(80 km),暗示了古亚洲洋的最终闭合。

关键词：华北板块北缘晚古生代碎屑锆石 U-Pb-Hf同位素地壳厚度万宝岩组古亚洲洋

前交叉韧带重建术后三种不同药物镇痛早期疗效的对比

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北京大学学报（医学版） 2024年第2期56卷 293-298页

作者：王江静魏顺依敖英芳杨渝平河北省沧州中西医结合医院河北沧州061001 河北省中西医结合骨关节病研究重点实验室(筹) 河北沧州061001 北京大学第三医院运动医学科北京100191

目的:比较去痛片(复方氨基比林、非那西丁片,商品名去痛片)、盐酸曲马多缓释片(商品名:奇曼丁)及盐酸哌替啶(商品名:杜冷丁)在膝关节前交叉韧带自体肌腱单束重建术后早期的止疼效果及安全性。方法:回顾性分析2018年11月至2019年2月,北... 详细信息

目的:比较去痛片(复方氨基比林、非那西丁片,商品名去痛片)、盐酸曲马多缓释片(商品名:奇曼丁)及盐酸哌替啶(商品名:杜冷丁)在膝关节前交叉韧带自体肌腱单束重建术后早期的止疼效果及安全性。方法:回顾性分析2018年11月至2019年2月,北京大学第三医院连续收治的45例由同一组医师施行膝关节镜下前交叉韧带自体肌腱单束重建术患者,术后疼痛情况和使用药物镇痛情况的临床资料。采用随机区组设计,根据前交叉韧带断裂是否合并半月板损伤将患者分为两组,A组为单纯膝关节前交叉韧带重建的患者24例,B组为前交叉韧带断裂合并半月板损伤的患者21例。两组又根据患者实际使用的术后镇痛药物各分为3组,其中,A组口服去痛片4例、口服奇曼丁11例、肌肉注射(简称肌注)杜冷丁联合盐酸异丙嗪(商品名:非那根)9例;B组口服去痛片3例、口服奇曼丁10例、肌注杜冷丁联合非那根8例。术后早期,患者诉疼痛并主动要求镇痛时随机给予去痛片、奇曼丁或杜冷丁联合非那根这三种不同的止痛药物缓解疼痛,采用疼痛视觉模拟评分(visual analogue scale, VAS)评估疼痛缓解情况,并观察不良反应发生情况。结果:患者在性别、年龄、体重指数、住院时间等基本情况上差异无统计学意义(P>0.05)。应用三种止痛药物缓解疼痛的两组患者,在用药前及用药1 h后通过VAS评分判断结果表明,患者疼痛情况明显缓解,用药前后疼痛差异有统计学意义(P0.05)。应用杜冷丁患者易出现恶心、呕吐等副反应,但应用杜冷丁的同时使用非那根可减少副反应。在不良反应方面,仅单纯前交叉韧带重建组中应用奇曼丁组的患者出现恶心1例,其余各组患者均未出现严重的并发症及过敏反应。结论:无论是单纯交叉韧带重建,还是合并半月板成型或缝合的交叉韧带重建,患者应用去痛片、奇曼丁、杜冷丁联合非那根这三种药物均能有效缓解疼痛,其中杜冷丁对疼痛的缓解幅度最大。应用杜冷丁的同时,合用非那根可有效减轻患者的呕吐、恶心等不良反应,增加用药安全性。

关键词：前交叉韧带重建半月板损伤镇痛镇痛药阿片类

“三层联动”区域网络研训创新:模型建构与实施成效

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中国电化教育 2024年第10期 120-126页

作者：马凡蒋芮李玉顺魏树达北京师范大学教育学部北京100875

当前,教育高质量体系建设是基础教育高质量发展的核心特征,素养导向的教学是落实教育高质量体系建设的重要抓手。依托教师专业发展助推素养导向教学大规模常态化落地,是区域教育高质量发展迫切的需求。在此背景下,教师专业发展支撑体系... 详细信息

当前,教育高质量体系建设是基础教育高质量发展的核心特征,素养导向的教学是落实教育高质量体系建设的重要抓手。依托教师专业发展助推素养导向教学大规模常态化落地,是区域教育高质量发展迫切的需求。在此背景下,教师专业发展支撑体系弊端日益凸显,面临着持续升级的巨大挑战,大规模的教师现代性成长存在研训活动分离、脱离教学实践情境、培训精准性不足、缺乏专业引领等问题,实现素养导向教师理论学习建构、实践能力转化的双重发展成为区域大规模教师专业发展模式创新的重要突破点。该文探讨了当下课改情势下区域大规模教师专业发展指向素养落地实践的现实性问题,立足于宏观政策背景,依托教师多样化发展诉求,分析多层联动的必要性,构建了新型“三层联动”区域网络研训模型。该模型基于数字化技术与系统平台融合性支撑,协同高校、教科研部门及信息化企业等多元主体的专业力量,实现教师共同体差异化组建、资深专业化跟进指导、素养实践能力提升与区域性辐射,以期为大规模教师个性化、协同化、系统化、持续化、精准化专业发展的现代性需求贡献创新性解决方案。模型应用于区域教师专业发展实践开展了场景化验证,获得了有效性反馈,为教育高质量发展背景下区域教师大规模高速发展提供了操作性的实践抓手。

关键词： “三层联动”区域网络研训大规模教师专业发展教师研训模型