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Journal of Computational Mathematics 2024年第1期42卷 217-247页

作者： Lina Wang Qian Tong Lijun Yi mingzhu zhang Department of Mathematics Shanghai Normal UniversityShanghai 200234China School of Science Henan University of EngineeringZhengzhou 451191China

We propose and analyze a single-interval Legendre-Gauss-Radau(LGR)spectral collocation method for nonlinear second-order initial value problems of ordinary differential *** design an efficient iterative algorithm and prove spectral convergence for the single-interval LGR collocation *** more effective implementation,we propose a multi-interval LGR spectral collocation scheme,which provides us great flexibility with respect to the local time steps and local approximation ***,we combine the multi-interval LGR collocation method in time with the Legendre-Gauss-Lobatto collocation method in space to obtain a space-time spectral collocation approximation for nonlinear second-order evolution *** results show that the proposed methods have high accuracy and excellent long-time *** comparison between our methods and several commonly used methods are also provided.

关键词： Legendre-Gauss-Radau collocation method Second-order initial value problem Spectral convergence Wave equation

Genetic Engineered Ultrasound-Triggered Injectable Hydrogels for Promoting Bone Reconstruction

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Research 2024年第2期2023卷 431-447页

作者： Zhenyu Zhao Huitong Ruan Aopan Chen Wei Xiong mingzhu zhang Ming Cai Wenguo Cui Department of Orthopaedics Shanghai Tenth People's HospitalSchool of MedicineTongji University No.301 Middle Yanchang RoadShanghai 200072China Department of Orthopaedics Shanghai Key Laboratory for Prevention and Treatment of Bone and Joint DiseasesShanghai Institute of Traumatology and OrthopaedicsRuijin HospitalShanghai Jiao Tong University Schoolof Medicine197 Rujin 2nd RoadShanghai 200025China Department of Foot and Ankle Surgery Beijing Tongren HospitalCapital Medical University1 Dongjiao MinxiangBeijing 100730China

Genetic engineering technology can achieve specific gene therapy for a variety of diseases, but the current strategy still has some flaws, such as a complex system, single treatment, and large implantation trauma. Herein, the genetic engineering injectable hydrogels were constructed by ultrasonic technology for the first time to realize in vivo ultrasound-triggered in situ cross-linking and cell gene transfection, and finally complete in situ gene therapy to promote bone reconstruction. First, ultrasound-triggered calcium release was used to activate transglutaminase and catalyze the transamidation between fibrinogen. Simultaneously, liposome loaded with Zinc-finger E-box-binding homeobox 1 (ZEB1) gene plasmid (Lip-ZEB1) was combined to construct an ultrasound-triggered in situ cross-linked hydrogels that can deliver Lip-ZEB1. Second, ultrasound-triggered injectable hydrogel introduced ZEB1 gene plasmid into endothelial cell genome through Lip-ZEB1 sustained release, and then acted on the ZEB1/Notch signal pathway of cells, promoting angiogenesis and local bone reconstruction of osteoporosis through genetic engineering. Overall, this strategy provides an advanced gene delivery system through genetic engineered ultrasound-triggered injectable hydrogels.

关键词： sustained release linking

珠江河口区复合洪水事件多要素非一致性的时变遭遇分析

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热带地理 2024年第1期44卷 143-151页

作者：张卡刘丙军胡仕焜曾慧张明珠李丹中山大学土木工程学院广东珠海519085 中山大学水资源与环境研究中心广州510275 广州市水务科学研究院有限公司广州510220

利用1988—2017年珠江河口三灶站潮位、澳门风速、上游流量日极值数据,基于广义可加模型(GAMLSS)的非一致性频率计算方法与时变Copula函数,对上游洪水、台风和天文潮的复合洪水事件重现期及其主控因子展开研究,结果表明:1)珠江河口区潮... 详细信息

利用1988—2017年珠江河口三灶站潮位、澳门风速、上游流量日极值数据,基于广义可加模型(GAMLSS)的非一致性频率计算方法与时变Copula函数,对上游洪水、台风和天文潮的复合洪水事件重现期及其主控因子展开研究,结果表明:1)珠江河口区潮位、风速、流量均为非一致性序列,构建的时变Copula模型相比传统恒定参数的Copula更符合实际情况。2)1988—2017年珠江河口区典型复合洪水事件发生周期随时间不断缩短,发生概率增大,未来极端复合洪水事件发生概率增强。“黑格比”台风引发的复合洪水事件重现期从1988年的13.06 a一遇减小到2017年的10.80 a一遇,“韦森特”“天兔”引发的复合洪水事件在1988—2017年重现期缩短了1.06和0.97 a;3)当3种因子重现期为5 a一遇时,珠江河口区复合洪水事件主要受台风风速影响较大;重现期为10、20、50 a一遇时,复合洪水事件主要受天文潮潮位影响较大。

关键词：复合洪水事件遭遇分析 Copula函数 GAMLSS模型珠江河口

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双层技术修复牙龈瘤切除后软组织缺损1例

口腔医学研究 2024年第4期40卷 368-370页

作者：任雪峰张明珠昆明医科大学附属口腔医院牙周病科云南昆明650106 云南省口腔医学重点实验室云南昆明650106

较大的牙龈瘤直接切除极易导致牙龈组织缺损面积增大、根面暴露等问题。利用膜龈美学手术有利于恢复牙龈瘤切除后软组织的缺损及外形。本文报道利用双层技术修复牙龈瘤切除后的软组织缺损1例。

关键词：牙龈瘤结缔组织移植侧向转位结合冠向复位瓣双层技术

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热示踪在潜流带中的研究进展

水文 2024年第2期44卷 19-25,65页

作者：许倍源武丽文张明珠俞烜中山大学土木工程学院广东珠海519082 西交利物浦大学健康与环境科学系江苏苏州215123 广州市水务科学研究院有限公司广东广州510220 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室江苏南京210008

潜流带是地表水—地下水生态系统中的重要部分,它对供水滞洪、水污染控制、河流生态保护均具有巨大作用。在潜流带的研究中,热示踪技术可以很好地应用于渗流速度、有效热扩散系数等参数估计,揭示潜流带中的物质与能量交换的过程。热示... 详细信息

潜流带是地表水—地下水生态系统中的重要部分,它对供水滞洪、水污染控制、河流生态保护均具有巨大作用。在潜流带的研究中,热示踪技术可以很好地应用于渗流速度、有效热扩散系数等参数估计,揭示潜流带中的物质与能量交换的过程。热示踪有着装置布置简单、环境效益友好、时间跨度优越等优点。传热机制作为热示踪基础理论中的重要部分,在以往国内的研究中缺乏深入的阐述。本文以传热机制为切入点,介绍不同河道中热传递方式的差异,简述传热方程及历来研究中解析解、数值解发展,最后探讨该技术面临的挑战及未来可能的发展方向。

关键词：潜流带热示踪传热机制传热方程

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基于多岛遗传算法的电动拖拉机分布式驱动系统优化设计与试验

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农业机械学报 2024年第3期55卷 401-411页

作者：李贤哲张明柱刘孟楠徐立友闫祥海雷生辉河南科技大学车辆与交通工程学院洛阳471003 智能农业动力装备全国重点实验室洛阳471039 黄河科技学院工学部郑州450006 中国一拖集团技术中心洛阳471039

针对分布式驱动电动拖拉机(Distributed drive electric tractor, DDET)牵引效率低、系统能量损耗大的问题,提出了一种基于多岛遗传算法(Multi-island genetic algorithm, MIGA)的分布式驱动系统参数优化设计与验证方法。根据犁耕作业工... 详细信息

针对分布式驱动电动拖拉机(Distributed drive electric tractor, DDET)牵引效率低、系统能量损耗大的问题,提出了一种基于多岛遗传算法(Multi-island genetic algorithm, MIGA)的分布式驱动系统参数优化设计与验证方法。根据犁耕作业工况,建立了拖拉机分布式驱动系统7自由度耦合动力学模型以及轮胎-土壤交互模型,完成了驱动系统关键部件参数设计和匹配选型。提出基于MIGA的前后轮边传动比参数优化策略,将轮边传动比作为决策变量,驱动系统能量损失最小为优化目标,驱动电机功率和转速为约束条件。搭建Matlab/Simulink-NI PXI联合仿真平台验证了参数优化策略的正确性和实时可执行性。结果表明,基于MIGA参数优化后的分布式驱动系统各方面性能得到了有效提升。犁耕循环工况下,拖拉机平均牵引力为10 610 N,最大牵引功率为31.25 kW;平均效率提升了0.38%,驱动电机能耗降低了7.53%。本研究可为分布式驱动电动拖拉机优化设计和系统控制提供理论基础和验证方法。

关键词：电动拖拉机分布式驱动系统多岛遗传算法优化设计联合仿真

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基于液压机械无级变速的拖拉机起步预测控制

农机化研究 2024年第6期46卷 254-258页

作者：秦艳星曹付义李辉煌张明柱河南科技大学车辆与交通工程学院河南洛阳471003 河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003

为提高配备液压机械无级变速器(Hydro-Mechanical Continuously Variable Transmission,HMCVT)的拖拉机起步性能,提出了一种基于排量预测调节的液压机械无级变速拖拉机起步控制方法。通过分析HMCVT工作原理及其排量调节机构工作特性,将... 详细信息

为提高配备液压机械无级变速器(Hydro-Mechanical Continuously Variable Transmission,HMCVT)的拖拉机起步性能,提出了一种基于排量预测调节的液压机械无级变速拖拉机起步控制方法。通过分析HMCVT工作原理及其排量调节机构工作特性,将拖拉机起步过程进行3阶段划分,并以减小起步时间和起步冲击度为目标,建立了基于模型预测控制的拖拉机起步过程排量控制策略。仿真结果表明:与未采用基于排量预测调节的起步控制方法相比,液压机械无级变速拖拉机起步时间缩短了8%,起步最大冲击度减小了32.6%,对HCMCVT拖拉机起步过程有较好的控制效果,起步性能得到较大提高。

关键词：拖拉机起步控制液压机械无级变速器阶段划分

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基于驾驶意图识别的拖拉机综合变速规律

农机化研究 2024年第12期46卷 223-227页

作者：韩其炎曹付义李文渤张明柱河南科技大学车辆与交通工程学院河南洛阳471003 河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003

为了实现拖拉机能够根据作业工况自动选择变速规律,基于采用液压机械无级变速器(Hydro-Mechanical Continuously Variable Transmission,HMCVT)的拖拉机,分析了其HMCVT的工作原理,并结合发动机万有特性曲线分析了动力性与经济性变速规律... 详细信息

为了实现拖拉机能够根据作业工况自动选择变速规律,基于采用液压机械无级变速器(Hydro-Mechanical Continuously Variable Transmission,HMCVT)的拖拉机,分析了其HMCVT的工作原理,并结合发动机万有特性曲线分析了动力性与经济性变速规律;在此基础上,根据驾驶员意图引入了模糊推理的权重系数,制定了基于驾驶意图识别的综合变速规律。仿真结果表明:综合变速规律能够在拖拉机加速工作过程中调整发动机目标转速,从而使拖拉机在加速过程中具有良好的动力性;在加速完成后,发动机能够按照经济性变速规律运行,保证了拖拉机平稳状态工作时具有良好的经济性以及优异的综合性能。研究结果可以为拖拉机综合变速规律的控制策略提供一定的理论依据。

关键词：拖拉机变速规律驾驶意图识别

基于CNN-LSTM的珠江河口台风过程实时滚动修正预报

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海洋预报 2024年第1期41卷 94-103页

作者：邓志弘刘丙军张卡胡仕焜曾慧张明珠李丹中山大学土木工程学院广东珠海519085 中山大学水资源与环境研究中心广东广州510275 广州市水务科学研究所广东广州510220

为改善台风预报精度,基于实时滚动修正预报思路,利用卷积神经网络嵌套长短期记忆神经网络(CNN-LSTM)和误差校正(EC)技术,搭建了珠江河口台风实时预报模型。研究结果表明:“滚动预报”比单次预报有更好的路径和强度预报效果,随着模型滚... 详细信息

为改善台风预报精度,基于实时滚动修正预报思路,利用卷积神经网络嵌套长短期记忆神经网络(CNN-LSTM)和误差校正(EC)技术,搭建了珠江河口台风实时预报模型。研究结果表明:“滚动预报”比单次预报有更好的路径和强度预报效果,随着模型滚动时间的延长,预报整体精度有逐渐改善的趋势。路径预报结果的均方根误差比单次预报减小了25.67%,强度预报结果的平均绝对误差比单次预报减小了65.04%;考虑误差校正的CNN-LSTM-EC的路径、强度“滚动预报”效果均优于CNN-LSTM,前者的路径预报误差较后者减小了22.57%,强度预报误差减小2.5%。

关键词：实时滚动预报台风珠江河口深度学习误差校正

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广州市高校用水现状分析及节水工作提升建议

水利技术监督 2024年第4期 79-81页

作者：张明珠李丹钟倩如广州市水务科学研究院有限公司广东广州510220

广州市高校众多,在校大学生数量居全国前列。根据全市高校用水情况的调查统计数据,分析了全市高校用水总体情况,评价全市不同类型高校用水水平,挖掘了广州市高校节水潜力。从政策层面、高校自身、节水服务企业3个方面对广州市高校节水... 详细信息

广州市高校众多,在校大学生数量居全国前列。根据全市高校用水情况的调查统计数据,分析了全市高校用水总体情况,评价全市不同类型高校用水水平,挖掘了广州市高校节水潜力。从政策层面、高校自身、节水服务企业3个方面对广州市高校节水工作存在问题进行剖析,并提出相应的工作提升建议。

关键词：高校用水节水提升建议