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Three-dimensional characteristics of mesoscale eddies simulated by a regional model in the northwestern Pacific Ocean during 2000–2008

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Acta Oceanologica Sinica 2022年第10期41卷 74-93页

作者： Guijing Yang Xiayan Lin guoqing han Yu Liu Gengxin Chen Jianhui Wang Marine Science and Technology College Zhejiang Ocean UniversityZhoushan316000China State Key Laboratory of Satellite Ocean Environment Dynamics Second Institute of OceanographyMinistry of Natural ResourcesHangzhou310012China Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory(Zhuhai) Zhuhai519082China State Key Laboratory of Tropical Oceanography South China Sea Institute of OceanologyChinese Academy of SciencesGuangzhou510301China

Mesoscale eddies play vital roles in ocean processes.Although previous studies focused on eddy surface features and individual three-dimensional(3D)eddy cases in the northwestern Pacific Ocean,the analysis of unique eddy3D regional characteristics is still lacking.A 3D eddy detection scheme is applied to 9 years(2000-2008)of eddyresolving Regional Ocean Modeling System(ROMS)output to obtain a 3D eddy dataset from the surface to a depth of 1000 m in the northwestern Pacific Ocean(15°-35°N,120°-145°E).The 3D characteristics of mesoscale eddies are analyzed in two regions,namely,Box1(Subtropical Countercurrent,15°-25°N,120°-145°E)and Box2(Southern Kuroshio Extension,25°-35°N,120°-145°E).In Box1,the current is characterized by strong vertical shear and weak horizontal shear.In Box2,the current is characterized by the strong Kuroshio,topographic effect,and the westward propagation of Rossby waves.The results indicate the importance of baroclinic instability in Box1,whereas in Box2,both the barotropic and baroclinic instability are important.Moreover,the mesoscale eddies’properties in Box1 and Box2 are distinct.The eddies in Box1 have larger number and radius but a shorter lifetime.By contrast,Box2 has fewer eddies,which have smaller radius but longer lifetime.Vertically,more eddies are detected at the subsurface than at the surface in both regions;the depth of 650 m is the turning point in Box1.Above this depth,the number of cyclonic eddies(CEs)is larger than that of anticyclonic eddies(AEs).In Box2,the number of CEs is dominant vertically.Eddy kinetic energy(EKE)and mean normalized relative vorticity in Box2are significantly higher than those in Box1.With increasing depth,the attenuation trend of EKE and relative vorticity of Box1 become greater than those of Box2.Furthermore,the upper ocean(about 300 m in depth)contains 68.6%of the eddies(instantaneous eddy).Only 16.6%of the eddies extend to 1000 m.In addition,about87%of the eddies are bowl-shaped eddies in the two regions.Only about 3%are cone-shaped eddies.With in

关键词： three-dimensional structures mesoscale eddies northwestern Pacific Ocean

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Sri Lanka seasonal warm pools

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Journal of Oceanology and Limnology 2021年第2期39卷 437-446页

作者： guoqing han Changming DONG Jingsong YANG Yu LIU School of Marine Sciences Nanjing University of Information Science and TechnologyNanjing 210044China State Key Laboratory of Satellite Ocean Environment Dynamics Second Institute of OceanographyMinistry of Natural ResourcesHangzhou 310012China Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory(Zhuhai) Zhuhai 519082China Marine Science and Technology College Zhejiang Ocean UniversityZhoushan 316000China

Sri Lanka seasonal warm pools(SSWPs)with high sea surface temperature(SST)(greater than 29.6℃in summer and greater than 28℃in winter)around the Sri Lanka Island are discovered using 37-year(1982–2018)satellite remote sensing SST data.It is identifi ed that during the onset of the summer(winter)monsoon,the maximum SST in the SSWPs can be 1.8℃(0.8℃)higher than the surrounding ocean.Due to orographic infl uences,the wind intensity on the leeward side of Sri Lanka is weakened,reducing evaporation and oceanic mixing,and resulting in higher SST.The analysis of the long-term data shows that SSWPs are related to El Niño-Southern Oscillation(ENSO)events.Background currents are also found to play important roles in governing the SSWPs intensities through the heat advection.

关键词： Sri Lanka monsoon warm pool

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适用于不同款式的无监督服装动画预测

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图学学报 2024年第3期45卷 539-547页

作者：石敏禚心如孙碧莲韩国庆朱登明华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 中国科学院计算技术研究所前瞻研究实验室北京100190

虚拟角色着装动画生成是三维动画的关键技术,着装变形作为其核心一直是该领域的研究热点。现有着装变形方法大多基于单一服装款式进行研究,一旦款式变化则需要重新训练,耗费时间和增加计算成本。同时现有方法大多基于有监督的方法进行... 详细信息

虚拟角色着装动画生成是三维动画的关键技术,着装变形作为其核心一直是该领域的研究热点。现有着装变形方法大多基于单一服装款式进行研究,一旦款式变化则需要重新训练,耗费时间和增加计算成本。同时现有方法大多基于有监督的方法进行网络训练,需要大量的数据准备和训练成本。基于此,提出一种适用于不同款式的无监督着装动画生成方法。首先,提出一个可学习的款式特征表示方式,学习款式约束的运动隐空间概率分布模型;其次,基于编解码结构搭建款式约束的无监督服装变形预测网络,进一步引入Transformer编解码层对时序运动特征进行提取;最后,进行多款式动画生成实验,并与现有方法基于视觉效果和定量指标进行对比分析。实验结果表明,相较于现有方法,本文方法可以生成款式可调的、视觉合理的着装动画,在预测精度以及穿透损失等方面具有明显的优越性。

关键词：着装动画无监督计算机图形学服装变形 Transformer

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Recent Developments in Artificial Intelligence in Oceanography

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Ocean-Land-Atmosphere Research 2022年第1期1卷 1-26页

作者： Changming Dong Guangjun Xu guoqing han Brandon JBethel Wenhong Xie Shuyi Zhou Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory(Zhuhai) Zhuhai 519000China School of Marine Sciences Nanjing University of Information Science and TechnologyNanjing 210044China UNIVER-NUIST Joint AI Oceanography Academy Nanjing University of Information Science and TechnologyNanjing 210044China School of Electronics and Information Engineering Guangdong Ocean UniversityZhanjiang 524088China Marine Science and Technology College Zhejiang Ocean UniversityZhoushan 316000China Department of Earth System Science Ministry of Education Key Laboratory for Earth System ModelingInstitute for Global Change StudiesTsinghua UniversityBeijing 100084China

With the availability of petabytes of oceanographic observations and numerical model simulations,artificial intelligence(AI)tools are being increasingly leveraged in a variety of applications.In this paper,these applications are reviewed from the perspectives of identifying,forecasting,and parameterizing ocean phenomena.Specifically,the usage of AI algorithms for the identification of mesoscale eddies,internal waves,oil spills,sea ice,and marine algae are discussed in this paper.Additionally,AI-based forecasting of surface waves,the El Niño Southern Oscillation,and storm surges is discussed.This is followed by a discussion on the usage of these schemes to parameterize oceanic turbulence and atmospheric moist physics.Moreover,physics-informed deep learning and neural networks are discussed within an oceanographic context,and further applications with ocean digital twins and physics-constrained AI algorithms are described.This review is meant to introduce beginners and experts in the marine sciences to AI methodologies and stimulate future research toward the usage of causality-adherent physics-informed neural networks and Fourier neural networks in oceanography.

关键词： ocean forecasting storm

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柱塞气举排水采气研究现状及展望

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天然气工业 2024年第6期44卷 52-63页

作者：韩国庆邢志晟岳震铎杨伯客左昊龙梁星原中国石油大学(北京)石油工程学院

气井积液是大部分天然气井在开发中后期存在的主要问题,排水采气工艺是排出井底积液并恢复和提高气井产量的关键技术之一。柱塞气举是一种可以高效排出井底积液的间歇生产工艺,该工艺具有结构简单、成本低等优点,适用于低产井和高气液比... 详细信息

气井积液是大部分天然气井在开发中后期存在的主要问题,排水采气工艺是排出井底积液并恢复和提高气井产量的关键技术之一。柱塞气举是一种可以高效排出井底积液的间歇生产工艺,该工艺具有结构简单、成本低等优点,适用于低产井和高气液比井,是目前我国最主要的排水采气技术之一。为此,系统地从柱塞类型及应用场景、柱塞气举速度模型、工作制度优化及故障诊断、新型柱塞气举工艺4个方面进行研究综述,分析了不同模型的优缺点,并总结了8种新型柱塞的特点和应用场景,进而针对目前气井生产效率低和井底积液难排出的情况,展望了柱塞气举工艺的技术发展方向。研究结果表明:(1)相比于国外,中国柱塞气举工艺应用广泛,发展较为成熟,新型柱塞气举工艺的发展进一步扩大了其应用范围。(2)速度模型可精确模拟柱塞在井筒中的运动状态;工作制度优化逐步向智能化发展。(3)目前仍存在柱塞气举工艺智能化程度低和无法适应复杂油气井生产的问题。结论认为,柱塞气举工艺下一步发展应聚焦4个方向:智能化技术的应用、适应复杂井条件下的技术开发、结合其他采气工艺的复合应用、基于气藏—井筒—地面一体化的井群制度优化。该研究成果对进一步推动国内柱塞气举相关研究与应用,具有较好的参考作用,并可以为柱塞气举未来发展方向提供指导。

关键词：柱塞气举气井积液排水采气速度模型工作制度优化故障诊断智能柱塞新型柱塞工艺

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An Experimental Study on the Performance of Storage Pulverizing System after Renovation of Importing Hot Air

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Energy and Power Engineering 2013年第4期5卷 330-336页

作者： guoqing han Hongqi Wei Chang-zheng He Ying-hui Li Nanjing Bowo Science and Technology Co. Ltd. Nanjing China School of Energy and Environment Southeast University Nanjing China

A thermal power plant of Sinopec has 9 boilers, which generally have problems of high exhaust gas temperature and high flying ash carbon content. In order to improve the adaptability of coals, the stability of coal powder ignition, the burn-off rate of pulverized coals and the boiler efficiency, a series of renovation projects about importing hot air into mill exhauster are proposed. For the sake of verifying the renovation effects, an efficiency performance test is conducted on the renovated #5 boiler. The test result shows that the boiler heat efficiency has improved by 0.4% and it operates more safely and reliably after the renovation. At last, this paper recommends an optimized operation mode.

关键词： Storage Pulverizing System Importing Hot Air Renovation Performance Test Operation Optimization

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脑肿瘤患儿父母心理适应现状及其影响因素分析

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国际精神病学杂志 2024年第1期51卷 279-282,291页

作者：田丽丽张春燕韩国庆谭益香天津市儿童医院(天津大学儿童医院)神经外科、天津市儿童出生缺陷防治重点实验室天津00202 天津市环湖医院神经外科

目的分析脑肿瘤患儿父母心理适应现状及其影响因素。方法选取我院2020年12月~2023年3月收治的184例脑肿瘤患儿父母作为研究对象,随后采用一般资料调查问卷、心理适应量表、社会支持评定量表进行调查。采用Pearson相关法分析脑肿瘤患儿... 详细信息

目的分析脑肿瘤患儿父母心理适应现状及其影响因素。方法选取我院2020年12月~2023年3月收治的184例脑肿瘤患儿父母作为研究对象,随后采用一般资料调查问卷、心理适应量表、社会支持评定量表进行调查。采用Pearson相关法分析脑肿瘤患儿父母心理适应与社会支持评分的相关性,采用多元线性回归分析探讨脑肿瘤患儿父母心理适应状况的影响因素。结果184例脑肿瘤患儿父母心理适应平均总分为(57.28±8.79)分,应对能力得分为(14.66±2.36)分,自强得分为(17.47±3.47)分、社交能力得分为(13.20±2.22)分、心理成长得分为(11.95±1.87)分;社会支持平均总得分为(23.36±3.58)分。Pearson相关分析发现,脑肿瘤患儿父母心理适应总分与社会支持呈正相关(r=0.552,P<0.001)。多元线性逐步回归分析显示:年龄、文化程度、月收入、家庭居住地、社会支持均为影响脑肿瘤患儿父母心理适应的影响因素(P<0.05)。结论脑肿瘤患儿父母心理适应处于中等水平,并且与年龄、文化程度、月收入、家庭居住地、社会支持等因素相关。因此,临床应尽早对脑肿瘤患儿父母进行心理适应状态评估,并针对高危因素制订个体化的护理干预方案,从而提高患儿父母心理适应能力。

关键词：脑肿瘤父母心理适应影响因素

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颗粒混凝土冲击压缩动态力学特性试验研究

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哈尔滨商业大学学报（自然科学版） 2024年第1期40卷 85-92页

作者：韩国庆穆朝民陆显峰王阔时本军安徽理工大学安全科学与工程学院安徽淮南232001 安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室南京210007

颗粒混凝土材料在建筑结构中应用比较常见,但其冲击下的动力学性能研究欠缺.为得到颗粒混凝土的动力学特性,借助MTS实验机得出其静力学强度,其后使用直径为75 mm SHPB系统对颗粒混凝土试样做了多种加载速度下的冲击试验.结果表明,颗粒... 详细信息

颗粒混凝土材料在建筑结构中应用比较常见,但其冲击下的动力学性能研究欠缺.为得到颗粒混凝土的动力学特性,借助MTS实验机得出其静力学强度,其后使用直径为75 mm SHPB系统对颗粒混凝土试样做了多种加载速度下的冲击试验.结果表明,颗粒混凝土试样的毁坏模式是非脆性碎裂,呈现出延性特点;随着冲击速度的增大,破坏后的形状由试样被压扁(形态基本完整,表现出明显的可压缩性)过渡到絮状.应变率在103.88~464.71 s^(-1)时,试样的峰值应力随着应变率的变大而增大,表现出明显的应变率效应.根据实验现象和实验数据进行分析,推导建立了颗粒混凝土峰值应力前和峰值应力后应力-应变的等效本构方程,将实验数据与拟合数据进行对比,具有较为明显的一致性,验证了本构方程的准确性.

关键词： SHPB 颗粒混凝土动力学峰值应力应变率本构方程

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考虑微结构特征的陶瓷材料含损伤本构模型

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爆炸与冲击 2024年第1期44卷 60-76页

作者：刘慕皓张先锋谈梦婷包阔韩国庆李逸孙伟境南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 北京机电工程总体设计部北京100854

为了研究不同微结构陶瓷材料的冲击破坏特征,以从微结构角度出发、描述陶瓷材料非弹性变形和断裂行为的Deshpande-Evan模型为基础构建本构模型,计算了无约束条件下材料的应力状态。为了验证改进模型的有效性,将VUMAT子程序编程方法将与A... 详细信息

为了研究不同微结构陶瓷材料的冲击破坏特征,以从微结构角度出发、描述陶瓷材料非弹性变形和断裂行为的Deshpande-Evan模型为基础构建本构模型,计算了无约束条件下材料的应力状态。为了验证改进模型的有效性,将VUMAT子程序编程方法将与ABAQUS有限元软件相结合,并将其应用于典型陶瓷材料(YAG透明陶瓷)冲击破坏过程的分析模拟。采用改进模型分析应变率、应力三轴度、晶粒尺寸及初始缺陷分布密度对YAG透明陶瓷动态力学行为和损伤演化机制的影响规律。结果表明:随着晶粒尺寸和裂纹分布密度的增加,YAG透明陶瓷破坏程度随之加剧,完全损伤区域面积也随之增加,晶粒尺寸对YAG透明陶瓷宏观破坏特征的影响程度要大于裂纹分布密度;YAG透明陶瓷失效强度以及断裂应变随着晶粒尺寸以及初始缺陷分布密度的增大而减小;随着应变率不断增加,YAG透明陶瓷在不同晶粒尺寸以及初始缺陷分布密度下的峰值应力和断裂应变均随之增加;裂纹扩展速度会随着晶粒尺寸的增加呈现出先增加而后平缓的趋势,裂纹扩展速度与初始缺陷分布密度系数成线性关系。改进模型可以描述YAG透明陶瓷微结构对其宏观破坏特征的影响,为进一步分析微结构对陶瓷材料宏观破坏特征的影响提供支撑。

关键词：含损伤本构陶瓷材料冲击破坏 YAG透明陶瓷微结构特征

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Designing gradient nanograined dual-phase structure in duplex stainless steel for superior strength-ductility synergy

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Journal of Materials Science & Technology 2024年第3期170卷 122-128页

作者： Songsong Xu Ying han Jiapeng Sun guoqing Zu Mingkun Jiang Weiwei Zhu Xu Ran Key Laboratory of Advanced Structural Materials Ministry of EducationChangchun University of TechnologyChangchun 130012China School of Materials Science and Engineering Changchun University of TechnologyChangchun 130012China Provincial Key Laboratory of Advanced Materials Processing and Application for Rail Transit Changchun University of TechnologyChangchun 130012China College of Mechanics and Materials Hohai UniversityNanjing 211100China

Similar to other metallic materials,duplex stainless steel dramatically loses its advantage of high ductility as they are strengthened.Here,we produce a gradient nanograined dual-phase structure in the 2101 duplex stainless steel,thus facilitating a superior strength-ductility synergy:a yield strength of 1009.5 MPa being two times higher than that of the as-received sample,a total elongation of 23.4%and a uniform elongation of 5.9%.This novel structure is produced through a processing route of ultrasonic severe surface rolling and annealing,which realizes a superposition of gradient nanostructure and lamellar dual-phase structure with austenite and ferrite.During the tension deformation of gradi-ent nanograined dual-phase structured duplex stainless steel,a significant accumulation of geometrically necessary dislocations occurs.These dislocations are formed to accommodate the deformation incompat-ibility caused by the layer-by-layer difference in strength and hardness of individual phase domains,as well as the inherent difference in properties between the austenite and ferrite domains.This results in a stronger hetero-deformation induced strengthening and hardening significantly contributing to superior mechanical properties.Our study provides a new avenue to develop advanced steels with high strength and ductility.

关键词： Gradient structure Duplex stainless steel Synergetic strengthening Strength Ductility

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