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基于ReaxFF MD模拟的低阶煤热解产物演化规律及反应机理

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化工进展 2024年第5期43卷 2409-2419页

作者：黄淄博周文静魏进家西安交通大学化学工程与技术学院陕西西安710049 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049

热解是实现煤炭资源清洁高效利用的重要途径,深入认识煤热解过程中挥发分自由基的变化规律对调控热解产物至关重要,但实验方法难以捕捉其细节。本文选用经典的褐煤分子模型,结合反应分子动力学(ReaxFF MD)模拟探究了低阶煤热解过程中挥... 详细信息

热解是实现煤炭资源清洁高效利用的重要途径,深入认识煤热解过程中挥发分自由基的变化规律对调控热解产物至关重要,但实验方法难以捕捉其细节。本文选用经典的褐煤分子模型,结合反应分子动力学(ReaxFF MD)模拟探究了低阶煤热解过程中挥发分自由基的演化规律及反应机理。ReaxFF MD模拟结果表明,挥发分产物的收率随升温速率的增大而增加,较高的升温速率抑制了气体产物的生成、提高了焦油产物的收率,但焦油的重质化严重。含氧官能团的裂解是煤热解的触发机制,热解过程主要分为活化(800~1200K)、热解(1200~2400K)和缩聚(2400~2800K)三个阶段。在高温缩聚阶段,焦油片段之间更容易交联,进而发生缩聚反应形成焦炭,并伴随着气体生成,导致焦油收率降低,气体和焦炭产率增加。因此,改善焦油收率和品质的关键是促进焦油片段的裂解,抑制其缩聚。分析了气相产物的形成机理,CO_(2)主要来自羧基和酯基的裂解;甲氧基侧链和桥键裂解形成·CH_(3)和·CH_(2)自由基并捕获·H,最终形成CH_(4)分子;焦油的二次热解和缩聚释放大量·H和H_(2),·H之间进一步反应生成H_(2);而煤中的硫醚结构与含氮支链裂解后,进而被·H自由基稳定为H_(2)S和NH_(3)。这些从分子层面获得的机理认识,可为实验或工业调控热解产物提供重要的参考依据。

关键词：低阶煤热解反应机理挥发分自由基反应力场分子动力学

基于灰狼优化算法的变截面点阵结构设计及性能优化

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力学学报 2024年第6期56卷 1702-1712页

作者：张树佰丁喆黄垲轩张严武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081

点阵结构因其比强度高、比刚度高,减振降噪性好和隔热吸能能力强等特点,已被广泛应用于航空航天和交通运输等领域主承力零部件设计.但现有的点阵结构设计大都基于等截面假设开展,严重制约了材料分布优化的寻优空间,无法满足质量敏感领... 详细信息

点阵结构因其比强度高、比刚度高,减振降噪性好和隔热吸能能力强等特点,已被广泛应用于航空航天和交通运输等领域主承力零部件设计.但现有的点阵结构设计大都基于等截面假设开展,严重制约了材料分布优化的寻优空间,无法满足质量敏感领域极致轻量化设计的迫切需求.而目前关于变截面点阵结构设计的研究大都基于实验的“试错式”经验调配模式,其相应的理论设计方法尚不完善.文章基于灰狼智能优化算法,提出了一种高效的变截面点阵结构设计方法.首先,基于水平集函数构建变截面点阵的显式几何描述模型,以实现变截面点阵几何形状的自由描述;其次,采用能量均匀化方法预测变截面点阵单胞的宏观等效力学属性,建立宏观点阵结构与变截面单胞构型间的内在联系;然后,以变截面点阵的几何描述参数为设计变量,材料用量为约束条件,最小化柔度为目标函数,构建变截面点阵优化数学模型,并采用灰狼优化算法实现上述模型的高效求解,得到性能优化的变截面点阵结构;最后,通过二维和三维数值算例和仿真分析共同验证了所提方法的正确性和有效性,并与相同条件下等截面点阵结构的承载能力进行了比较.结果表明:优化后变截面点阵结构的柔度相较于相同条件下的等截面点阵结构可降低30%以上,具有更优异的承载能力.研究结果丰富了变截面点阵结构设计理论,在高端装备极致轻量化设计领域具有重要应用前景.

关键词：点阵结构变截面显式拓扑描述灰狼优化算法柔度

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75年前新政协舞台的致公党身影

中国档案 2024年第8期 84-85页

作者：黄蓝青致公党中央办公厅

2024年是中国人民政治协商会议成立75周年,1949年9月21日,中国人民政治协商会议第一次全体会议在北平隆重开幕,这是中国历史上空前团结的人民盛会。作为中国八个民主党派之一,中国致公党也是这次盛会的亲历者。轻启75年前致公党参加一... 详细信息

2024年是中国人民政治协商会议成立75周年,1949年9月21日,中国人民政治协商会议第一次全体会议在北平隆重开幕,这是中国历史上空前团结的人民盛会。作为中国八个民主党派之一,中国致公党也是这次盛会的亲历者。轻启75年前致公党参加一届政协一次会议的历史档案,透过那微微泛黄的纸张,似乎能看到当年致公党先辈们坚定而又充满激情的身影。在人民政协这样一个协商民主的舞台上,来自不同地区、处在各种不同的环境的代表们都抱着建立新中国的同一心情,空前未有地团结起来,团结在中国共产党的周围。

关键词：致公党协商民主人民政协中国人民政治协商会议历史档案空前未有民主党派新政协

航空非正交偏置面齿轮分汇流系统非线性动力学

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力学学报 2024年第4期56卷 1110-1122页

作者：莫帅黄祖瑞刘翊恒张伟广西大学机械工程学院省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室南宁530004 直升机传动技术国防科技重点实验室南京210016

在面齿轮传动系统研究领域,研究对象多为单级面齿轮副,针对面齿轮分汇流传动系统动态特性的研究内容相对较少.聚焦航空非正交偏置面齿轮分汇流系统的非线性动力学特性,建立轴承滚动体变形、齿侧间隙以及综合传递误差的数学模型,推导出... 详细信息

在面齿轮传动系统研究领域,研究对象多为单级面齿轮副,针对面齿轮分汇流传动系统动态特性的研究内容相对较少.聚焦航空非正交偏置面齿轮分汇流系统的非线性动力学特性,建立轴承滚动体变形、齿侧间隙以及综合传递误差的数学模型,推导出包含轴承在内的非正交偏置面齿轮传动多自由度耦合弯扭组合动力学模型.利用数值方法求解航空非正交偏置面齿轮分汇流系统的振动微分方程,结合时域图、频域图、相图、Poincaré映射、李雅普诺夫指数以及分岔图研究复杂系统非线性动态特性.研究了激励频率和啮合阻尼比变化对分流级与汇流级齿轮副之间啮合线位移的影响,结果表明:系统分流级与汇流级在特定参数下表现出不同的非线性特性,随激励频率增大,分流级出现单周期、多周期以及混沌现象,而汇流级无混沌现象产生;随啮合阻尼比增大,分流级状态变化近似于逆倍周期分岔过程,而汇流级在较小的阻尼比也可能保持周期运动状态;合理的激励频率和啮合阻尼比能使得系统跳出混沌并保持稳定.

关键词：面齿轮轴承变形非线性动力学动态响应分岔理论

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多层土中盾构隧道开挖面主动破坏极限支护力

土木与环境工程学报(中英文) 2024年

作者：黄应州厦深铁路广东有限公司

合理设计开挖面主动破坏极限支护力是维持盾构隧道稳定性的关键之一，目前大部分主动破坏极限支护力计算方法并不完全适用于复杂盾构隧道工程设计。基于楔形体计算模型，考虑土拱效应影响下的侧压力系数，引入盾构隧道开挖倾角和渗流作... 详细信息

合理设计开挖面主动破坏极限支护力是维持盾构隧道稳定性的关键之一，目前大部分主动破坏极限支护力计算方法并不完全适用于复杂盾构隧道工程设计。基于楔形体计算模型，考虑土拱效应影响下的侧压力系数，引入盾构隧道开挖倾角和渗流作用等参数，建立适用于多层土中的开挖面主动破坏极限支护力计算模型和解析解；结合实际工程案例，对影响主动破坏极限支护力的土体和设计参数进行分析。结果表明，主动破坏极限支护力随施工深度、地下水水位高度、土体重度和开挖倾角的增大而显著增大，随内摩擦角和黏聚力的增加而非线性减小；采用考虑土拱效应影响的侧压力系数有利于减小主动破坏极限支护力设计值；考虑渗流作用后的主动破坏极限支护力显著增加；土层的参数变化对主动破坏极限支护力影响显著。

关键词：盾构隧道主动破坏极限支护力土拱效应成层土渗流

花色苷-壳聚糖微粒对明胶膜结构和性能的影响

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食品科技 2024年第9期 242-249页

作者：黄燃鲍士宝安徽师范大学生命科学学院安徽省重要生物资源保护与利用研究重点实验室

采用天然生物质制备多功能薄膜是现代包装研究的热点，其目的是制造可持续和可生物降解的包装。利用离子交联法制备花色苷-壳聚糖微粒并加入明胶成膜液制备复合明胶膜，探究其对明胶膜结构和功能特性的改变。首先通过扫描电子显微镜、... 详细信息

采用天然生物质制备多功能薄膜是现代包装研究的热点，其目的是制造可持续和可生物降解的包装。利用离子交联法制备花色苷-壳聚糖微粒并加入明胶成膜液制备复合明胶膜，探究其对明胶膜结构和功能特性的改变。首先通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射对复合明胶膜的结构特征进行表征，发现复合膜光滑完整，形成了相对紧凑的网络结构；然后研究了复合明胶膜的水合性能、力学性能、阻隔性能、光学性能、热稳定性和抗氧化性。结果表明，与空白明胶膜相比，复合明胶膜的溶胀率提高、可见-紫外光阻挡能力增强、抗拉强度由79.10 MPa上升至147.01 MPa、热稳定性提高及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）自由基清除率由14.41%上升至68.12%；而复合明胶膜的溶蚀率、不透明度和水蒸气透过率却有所降低，尤其是水蒸气透过率从5.98×10–6g/（mm·h·kPa）下降至3.31×10–6g/（mm·h·kPa）。综上所述，花色苷-壳聚糖微粒的加入能够提高明胶膜的各项性能。该研究为复合明胶膜的设计提供了数据参考。

关键词：明胶壳聚糖花色苷微粒复合膜

生成式人工智能背景下的媒体融合——基于产能的视角

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中国编辑 2024年第5期 28-34页

作者：胡翼青黄悠然南京大学新闻传播学院

媒体融合已经走过十年的历程,提高优质产能成为关键问题。发生在生成式人工智能领域的技术蝶变为产能问题的解决提供了新的契机。由于向生成式人工智能提什么样的问题或要求,以及提问水平的高低,在很大程度上决定了生成式人工智能提供... 详细信息

媒体融合已经走过十年的历程,提高优质产能成为关键问题。发生在生成式人工智能领域的技术蝶变为产能问题的解决提供了新的契机。由于向生成式人工智能提什么样的问题或要求,以及提问水平的高低,在很大程度上决定了生成式人工智能提供的内容的质量,传统媒体专业团队驯化语言大模型并提高优质产能成为可能。传统媒体需要积极拥抱生成式人工智能技术,为之改变信息生产机制并有决心承受变革带来的各种压力,才有可能抓住这一历史机遇。

关键词：生成式人工智能语言大模型媒体融合传统媒体产能

融合正切搜索与竞争交配的斑马优化算法及应用

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计算机科学与探索 2024年

作者：苏晨王防修黄淄博武汉轻工大学数学与计算机学院

针对斑马优化算法(Zebra Optimization Algorithm, ZOA)在求解最优解时存在早熟收敛和容易陷入局部最优的缺陷，提出了一种多策略改进方法(TZOA)。首先，对该算法使用了正切搜索策略，增加种群多样性防止陷入局部最优解，并使用双曲余... 详细信息

针对斑马优化算法(Zebra Optimization Algorithm, ZOA)在求解最优解时存在早熟收敛和容易陷入局部最优的缺陷，提出了一种多策略改进方法(TZOA)。首先，对该算法使用了正切搜索策略，增加种群多样性防止陷入局部最优解，并使用双曲余弦因子作为调节参数，避免影响收敛速度。其次，将野马优化算法(Wild horse optimizer, WHO)的放牧行为与斑马优化算法(ZOA)的觅食行为共同组成双种群共生策略，提高算法前期的全局探索能力与后期的局部收敛能力。然后加入一种全新的竞争交配机制进一步提高种群多样性与局部探索范围。最后，实验部分则通过与其他作者的改进策略、近几年优秀算法、优秀经典算法分别在14个CEC2017测试函数的10、30、50维上进行测试，并使用种群多样性分析、Wilcoxon秩和检验、探索开发分析和运行时间对比图来验证算法的性能，实验结果表明，TZOA相较于其他几种智能优化算法具有更好的求解能力与精度。同时将TZOA应用于机器人路径规划问题，在简单地图与复杂地图测试所得结果中皆为最佳值，进一步证明了改进算法TZOA的有效性。

关键词：斑马优化算法正切搜索双曲余弦函数野马优化算法双种群共生竞争交配机器人路径规划

基于布里渊动态光栅的高灵敏度保偏光纤多参量同时解调

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光子学报 2024年第9期53卷 51-60页

作者：赵丽娟黄梓朦徐志钮华北电力大学大学电气与电子工程学院保定071003 华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室保定071003 华北电力大学保定市光纤传感与光通信技术重点实验室保定071003

为了实现基于保偏光纤在布里渊动态光栅的温度、快轴压力和慢轴压力同时解调,并克服传统压力传感灵敏度不足的缺点,提出了一种边孔型高灵敏度光子晶体光纤。利用有限元方法,研究了温度、快轴压力和慢轴压力与双折射频移、布里渊频移和... 详细信息

为了实现基于保偏光纤在布里渊动态光栅的温度、快轴压力和慢轴压力同时解调,并克服传统压力传感灵敏度不足的缺点,提出了一种边孔型高灵敏度光子晶体光纤。利用有限元方法,研究了温度、快轴压力和慢轴压力与双折射频移、布里渊频移和布里渊线宽之间的关系,据此可实现多参量的同时解调。结果表明,该光子晶体光纤可以实现三参量的同时解调,且解调误差在1 MPa和1℃以内。快轴压力、慢轴压力和温度的误差均值分别为0.21 MPa、0.31 MPa和0.30℃,误差的标准差分别为0.15 MPa、0.21 MPa和0.21℃。在施加0~30 MPa的横向压力和0~100℃的温度时,该光子晶体光纤快轴方向上的压力灵敏度为-1.961 GHz/MPa,光纤慢轴方向上的压力灵敏度为1.356 GHz/MPa,其温度灵敏度为0.105MHz/℃。相较于目前最优结构的光子晶体光纤压力灵敏度提升了-957MHz/MPa。该传感器及解调方法适用于土木结构和大型机械在建造和使用过程中监测其内部所受温度和不同方向压力的变化。

关键词：光纤传感布里渊动态光栅有限元法光子晶体光纤同时解调