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拓扑优化方法及其在运载工程中的应用与展望

机械工程学报 2024年第4期60卷 369-390页

作者：高强王健张严郑旭阳吕昊殷国栋东南大学机械工程学院南京211189 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 重庆长安望江集团有限公司重庆401120 亚普汽车部件股份有限公司扬州225009

拓扑优化作为一种先进的结构优化方法,其本质是在给定载荷和边界条件下通过寻求设计域内材料的最优分布形式而获得性能最优的结构拓扑形式。近年来,随着优化算法和计算机科学的不断发展,结构拓扑优化在航空航天、汽车、船舶等运载工程... 详细信息

拓扑优化作为一种先进的结构优化方法,其本质是在给定载荷和边界条件下通过寻求设计域内材料的最优分布形式而获得性能最优的结构拓扑形式。近年来,随着优化算法和计算机科学的不断发展,结构拓扑优化在航空航天、汽车、船舶等运载工程有广泛的应用前景。基于理论研究层面,探讨离散体和连续体结构拓扑优化方法及其特点。针对拓扑优化在航空航天、汽车、船舶等运载工程的具体应用,指出结构拓扑优化存在的缺点及其推广所面临的挑战。同时,探讨国内外拓扑优化工业软件开发应用的研究现状和发展趋势。目前,拓扑优化面临的主要问题是在处理大规模运载工程结构优化的迭代中,需要进行多次有限元分析,增加计算空间和时间的复杂度。针对此情况介绍以等几何分析及机器学习为代表的新学科方向,以改善拓扑优化设计的不足,从而缩短运载装备的设计周期,并对未来的研究趋势进行初步探讨。

关键词：拓扑优化运载工程结构设计力学性能

Ⅱ型截面双层组合梁摩擦型螺栓连接节点弯矩分配系数

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中国铁道科学 2024年第2期45卷 59-71页

作者：李盛贾云翔郭铮吕文达于本田李林兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 中铁第一勘察设计集团有限公司甘肃兰州730030

为探究Ⅱ型截面双层组合梁摩擦型螺栓连接节点翼缘和腹板的弯矩比,通过对3种腹板螺栓布置形式的Ⅱ型截面双层组合梁连接节点接触面滑移特征和力学传递机理的分析,进行Ⅱ型截面组合梁螺栓连接节点弯矩分配系数研究。结果表明:组合梁摩擦... 详细信息

为探究Ⅱ型截面双层组合梁摩擦型螺栓连接节点翼缘和腹板的弯矩比,通过对3种腹板螺栓布置形式的Ⅱ型截面双层组合梁连接节点接触面滑移特征和力学传递机理的分析,进行Ⅱ型截面组合梁螺栓连接节点弯矩分配系数研究。结果表明:组合梁摩擦型螺栓连接节点滑移和力学传力过程可分为翼缘外接触面未完全滑移和完全滑移以及翼缘内接触面完全滑移3个阶段;组合梁摩擦型螺栓连接节点接触面承担弯矩与无连接板截面弯矩之和等于该梁截面处的理论弯矩,腹板接触面承担的弯矩主要由其上的水平摩擦力承担;摩擦型螺栓连接节点接触面上的摩擦力随节点滑移而重新分配,腹板螺栓布置形式对连接节点弯矩分配系数影响明显;根据推出的组合梁摩擦型螺栓连接节点的弯矩分配系数计算式所得结果与数值模拟结果吻合良好,最大误差为7.13%,该计算可用于优化螺栓连接设计。

关键词： Ⅱ型截面双层组合梁摩擦型螺栓连接节点滑移弯矩分配系数

计及实时交通特征的电动公交车备用率与充电桩联合优化

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电力自动化设备 2024年第4期44卷 127-134,150页

作者：曹昉郑怡馨王斯琪王淳奕齐玥莹华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

为了提高电动公交车及充电站总投资和运营的经济性,需综合考虑公交车和充电桩的购置成本以及充电成本。以道路特征、实时交通特征、环境温度为主要影响因素,计算电动公交车的行驶时间和能耗;在满足公交车运营基本需求和保证车内温度的... 详细信息

为了提高电动公交车及充电站总投资和运营的经济性,需综合考虑公交车和充电桩的购置成本以及充电成本。以道路特征、实时交通特征、环境温度为主要影响因素,计算电动公交车的行驶时间和能耗;在满足公交车运营基本需求和保证车内温度的前提下,以日公交车购置成本、日充电桩建造成本、日充电成本之和最小为目标进行优化,建立电动公交车备用率与充电桩的联合优化模型,并采用改进的离散型自适应粒子群优化算法进行计算,得到公交车和充电桩的最优购置方案以及各季节和全年的日均投资及运营成本。以某公交线路上电动公交车年内多种运营条件为算例,验证所建优化模型的正确性。

关键词：电动公交车充电桩充电站公交车备用率实时交通特征联合优化环境温度

“活VP”中“活”的语义演变及其机制与动因

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古汉语研究 2024年第2期 84-101,128页

作者：董正存李孟诗中国人民大学文学院北京100872

汉语史“活VP”中的“活”具有形容词和副词两种用法。用于形容词时,“活”有两个意义,分别为“有生命的”和“生动;形象”;用于副词时,“活”有三个意义,分别为“在有生命的状态下”、“生硬地;强制地”和“简直;真正;纯粹”。“活”... 详细信息

汉语史“活VP”中的“活”具有形容词和副词两种用法。用于形容词时,“活”有两个意义,分别为“有生命的”和“生动;形象”;用于副词时,“活”有三个意义,分别为“在有生命的状态下”、“生硬地;强制地”和“简直;真正;纯粹”。“活”的五个意义沿着[+有生]和[+形象]两个语义演变维度形成了两条迥然有异的语义演变路径:1)“有生命的>在有生命的状态下>生硬地;强制的”;2)“有生命的>生动;形象>简直;真正;纯粹”。在“活”的语义演变过程中,“活”自身的语义、其所适用的语用模式、隐喻和转喻、主观化和交互主观化等都发挥了重要作用。通过“活”的意义和用法可知,现代汉语副词“活活”的三个意义之间不存在演变关系。

关键词： “活VP” “活” 语义演变

多目标条件下西北寒冷地区乡村住宅优化设计模式构建研究

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热科学与技术 2024年第3期23卷 300-310页

作者：邵腾郑武幸张锟西北工业大学力学与土木建筑学院陕西西安710129

乡村住宅节能是城乡建设领域实现节能减排的重要途径之一,但在追求能耗降低的同时会出现舒适性降低、投资成本增加等衍生问题,因此需要考虑多目标条件下的建筑设计模式研究。基于MOBO优化软件、NSGA-Ⅱ优化算法、EnergyPlus模拟引擎和... 详细信息

乡村住宅节能是城乡建设领域实现节能减排的重要途径之一,但在追求能耗降低的同时会出现舒适性降低、投资成本增加等衍生问题,因此需要考虑多目标条件下的建筑设计模式研究。基于MOBO优化软件、NSGA-Ⅱ优化算法、EnergyPlus模拟引擎和多属性决策方法,建立多目标优化导向的建筑设计模式构建流程及方法。并以西北寒冷地区乡村住宅为例进行应用分析,选择建筑能耗、室内热舒适性和投资成本作为优化目标,建筑形态参数、围护结构参数和室内热环境参数作为优化变量,最终得出兼顾不同目标导向需求的优化设计模式及技术模板。结果表明:全局综合性能最优方案的建筑节能率为54.0%、平均预测不满意百分率(APPD)提升率为57.6%、初投资成本增额182.40元/m^(2),与单目标优化得出的解相比,多目标优化能够通过权衡不同目标性能之间的矛盾得出更具可行性的方案,可为西北寒冷地区乡村住宅优化设计提供参考。

关键词：多目标优化西北寒冷地区乡村住宅建筑节能设计模式

Er^(3+)掺杂无铅铁电陶瓷的电学和光致发光性能

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硅酸盐学报 2024年第5期52卷 1656-1663页

作者：张怡笑王小丽杨健关朋飞郑明中国矿业大学材料与物理学院江苏徐州221116

无铅多功能铁电陶瓷在各类信息的检测、转换、存储及处理中具有广泛的应用,且稀土元素由于其特殊的电子结构和稳定的发光特性,有望赋予铁电陶瓷新的发光性能并改善其电学性能,为设计新型光电器件提供了可能。采用传统的高温固相反应法... 详细信息

无铅多功能铁电陶瓷在各类信息的检测、转换、存储及处理中具有广泛的应用,且稀土元素由于其特殊的电子结构和稳定的发光特性,有望赋予铁电陶瓷新的发光性能并改善其电学性能,为设计新型光电器件提供了可能。采用传统的高温固相反应法制备稀土Er^(3+)掺杂Ba_(0.85)Ca_(0.15)Ti_(0.90)Zr_(0.10)O_(3)(BCTZ)无铅多功能铁电陶瓷,系统研究Er^(3+)掺杂浓度对BCTZ铁电陶瓷微观结构、电学性能及光致发光的影响及内在联系。研究表明,陶瓷平均晶粒尺寸随Er^(3+)掺杂浓度的增加单调减小,由7.59μm减小至3.82μm,减小约49.67%;陶瓷可释放的能量密度(Wrec)和储能效率(η)可分别提高约29.81%和122.79%。Er^(3+)掺杂BCTZ陶瓷表现出强烈的绿光发射(548 nm)且发光强度相对可调性可达173.09%。Er^(3+)掺杂BCTZ陶瓷优异、特殊的电光性能,在电介质储能电容器和光学器件等领域具有潜在应用前景。

关键词：稀土掺杂锆钛酸钡钙铁电储能光致发光

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路基智能压实评价指标研究进展综述

同济大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 388-397页

作者：钱劲松庞劲松费伦林郑晓光同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 同济大学民航飞行区设施耐久与运行安全重点实验室上海201804 江西省高速公路投资集团有限责任公司江西南昌330025 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092

系统总结了智能压实评价指标(ICMV)迄今为止的主要研究成果,讨论了ICMV的发展历程、计算原理、优势与缺陷、填料适用性以及与原位指标拟合的影响因素。分析表明:ICMV与路基填料之间存在一定的匹配机制,工程上应尽量按照该机制选择ICMV... 详细信息

系统总结了智能压实评价指标(ICMV)迄今为止的主要研究成果,讨论了ICMV的发展历程、计算原理、优势与缺陷、填料适用性以及与原位指标拟合的影响因素。分析表明:ICMV与路基填料之间存在一定的匹配机制,工程上应尽量按照该机制选择ICMV以提升检测效果;拟合分析时,应综合考虑填料类型、ICMV类型和原位指标以确定影响因素,避免回归特征的冗余或缺失;鉴于部分特征对预测值存在非线性影响,不建议使用线性模型对智能压实数据进行预测。针对上述问题,本文在ICMV与填料的匹配关系、拟合因素的重要性、回归算法的选择策略三个方面给出了具体的建议及未来的研究方向,以期作为ICMV后续应用及研究的参考。

关键词：路基工程智能压实评价指标研究综述

术前影像病理特征及肿瘤标志物预测乳腺癌前哨淋巴结转移风险

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实用医学杂志 2024年第17期40卷 2418-2424页

作者：李劭晋郑世鹏郑州大学第一附属医院乳腺外科郑州450052

目的根据乳腺癌患者术前的影像病理特征以及肿瘤标志物指标来构建预测模型以预测前哨淋巴结(SLN)的转移情况。方法回顾性分析2022年1月至2023年4月在郑州大学第一附属医院收治的232例乳腺癌患者的术前检查资料,并按照3∶1随机分为训练... 详细信息

目的根据乳腺癌患者术前的影像病理特征以及肿瘤标志物指标来构建预测模型以预测前哨淋巴结(SLN)的转移情况。方法回顾性分析2022年1月至2023年4月在郑州大学第一附属医院收治的232例乳腺癌患者的术前检查资料,并按照3∶1随机分为训练集(174例)和验证集(58例),进行单因素分析和多因素logistic回归分析,以确定影响SLN转移的独立预测因素,并构建列线图,分别采用受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析,校正曲线分析和决策曲线分析,评估模型的准确性以及临床应用价值。结果多因素分析结果显示,可触及性、CA153、钙化、ALN血流信号是SLN转移的独立危险因素(P <0.05),将4个独立变量整合到nomogram图中,并绘制ROC,训练集和验证集的AUC分别为0.810(95%CI:0.744~0.876)、0.737(95%CI:0.606~0.867),校准曲线显示具有良好的预测准确性。结论建立一种nomogram来术前预测乳腺癌患者SLN转移风险,为临床实践提供了一种非侵入性的方法,并作为一种可靠的工具来识别不必要SLN活检的乳腺癌患者,有助于制定进一步腋窝淋巴结清扫术(ALND)及辅助治疗的决策。

关键词：乳腺癌预测模型前哨淋巴结多维度指标影像学特征肿瘤标志物临床病理特征

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玄武岩纤维改良土应变速率效应试验研究

应用基础与工程科学学报 2024年第3期32卷 850-859页

作者：牛巍崴刘建坤郑媛媛任志凤中山大学土木工程学院广东广州510275 沈阳工学院能源与水利学院辽宁沈阳113122 隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室广东广州510275

为深入研究不同加载速率对玄武岩纤维改良土力学性质的影响,以掺入0.25%、0.5%和0.75%玄武岩纤维的青藏高原粉质黏土为研究对象,对改良土进行不同围压、不同应变速率下的不固结不排水三轴试验,分析在不同的纤维掺量、不同的应变速率下... 详细信息

为深入研究不同加载速率对玄武岩纤维改良土力学性质的影响,以掺入0.25%、0.5%和0.75%玄武岩纤维的青藏高原粉质黏土为研究对象,对改良土进行不同围压、不同应变速率下的不固结不排水三轴试验,分析在不同的纤维掺量、不同的应变速率下改良土的应力-应变关系、破坏强度及抗剪强度指标的变化规律.研究结果表明:改良土的应变速率效应与土骨架自身的黏滞性和固结程度等因素有关;改良土在不同围压和加载速率下,其应力-应变关系均呈应变硬化特性;破坏强度和抗剪强度随加载速率的增加并不是呈现单调增大趋势,而是存在明显的临界点;纤维含量越高,应变速率对破坏强度的影响程度越显著.综上分析得出应变速率对改良土各力学参数的影响规律,可为今后工程应用提供技术参考.

关键词：路基工程应变速率玄武岩纤维改良土三轴试验抗剪强度应力-应变曲线