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数据驱动的半无限介质裂纹识别模型研究

力学学报 2024年第6期56卷 1727-1739页

作者：江守燕邓王涛孙立国杜成斌河海大学工程力学系南京211100

缺陷识别是结构健康监测的重要研究内容,对评估工程结构的安全性具有重要的指导意义,然而,准确确定结构缺陷的尺寸十分困难.论文提出了一种创新的数据驱动算法,将比例边界有限元法(scaled boundary finite element methods,SBFEM)与自... 详细信息

缺陷识别是结构健康监测的重要研究内容,对评估工程结构的安全性具有重要的指导意义,然而,准确确定结构缺陷的尺寸十分困难.论文提出了一种创新的数据驱动算法,将比例边界有限元法(scaled boundary finite element methods,SBFEM)与自编码器(autoencoder,AE)、因果膨胀卷积神经网络(causal dilated convolutional neural network,CDCNN)相结合用于半无限介质中的裂纹识别.在该模型中,SBFEM用于模拟波在含不同裂纹状缺陷半无限介质中的传播过程,对于不同的裂纹状缺陷,仅需改变裂纹尖端的比例中心和裂纹开口处节点的位置,避免了复杂的重网格过程,可高效地生成足够的训练数据.模拟波在半无限介质中传播时,建立了基于瑞利阻尼的吸收边界模型,避免了对结构全域模型进行计算.搭建了CDCNN,确保了时序数据的有序性,并获得更大的感受野而不增加神经网络的复杂性,可捕捉更多的历史信息,AE具有较强的非线性特征提取能力,可将高维的原始输入特征向量空间映射到低维潜在特征向量空间,以获得低维潜在特征用于网络模型训练,有效提升了网络模型的学习效率.数值算例表明:提出的模型能够高效且准确地识别半无限介质中裂纹的量化信息,且AE-CDCNN模型的识别效率较单CDCNN模型提高了约2.7倍.

关键词：数据驱动比例边界有限元法自编码器因果膨胀卷积神经网络裂纹识别

基于XFEM的大体积结构波动传播规律及裂纹反演方法

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三峡大学学报（自然科学版） 2024年第1期46卷 23-29页

作者：卢皓卓江守燕河海大学工程力学系南京211100

大体积混凝土结构被广泛应用于土木、水利等领域的重大工程中,而混凝土抗拉强度低的力学特性决定了其易产生裂纹,因此,发展高效的检测方法,识别大体积混凝土结构中的裂纹信息十分必要.论文提出了一种新的方法,通过提取响应信号频谱中特... 详细信息

大体积混凝土结构被广泛应用于土木、水利等领域的重大工程中,而混凝土抗拉强度低的力学特性决定了其易产生裂纹,因此,发展高效的检测方法,识别大体积混凝土结构中的裂纹信息十分必要.论文提出了一种新的方法,通过提取响应信号频谱中特定频率的幅值特征,基于BP人工神经网络建立幅值特征与裂纹信息间的映射关系,从而有效识别出裂纹信息.首先采用扩展有限元法(eXtended Finite Element Methods, XFEM)和人工吸收边界模型,分别模拟了单裂纹和双裂纹情形下,大量不同裂纹信息下特定位置传感器的响应,分析其频谱曲线并提取特征,建立频谱特征—裂尖位置数据集,以训练人工神经网络,测试集的反演效果显示,该方法具有较好的准确度,可有效识别出裂纹信息.

关键词：大体积结构裂纹反演频域特征神经网络扩展有限元法吸收边界层

Saturable absorption and visible pulse modulation of few-layer topological nodal-line semimetal HfGeTe

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Chinese Optics Letters 2024年第3期22卷 89-94页

作者：赵启明张首焱王树贤王刚于浩海张怀金 State Key Laboratory of Crystal Materials and Institute of Crystal Materials Shandong UniversityJinan 250100China Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics Institute of PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100190China

Topological nodal-line semimetals attract growing research attention in the photonic and optoelectronic fields due to their unique topological energy-level bands and fascinating nonlinear optical responses.Here,to the best of our knowledge,we first report the saturable absorption property of topological nodal-line semimetal HfGeTe and the related pulse modulation in passively Q-switched visible lasers.Few-layer HfGeTe demonstrates outstanding saturable absorption properties in the visible-light band,yielding the saturation intensities of 7.88,12.66,and 6.64μJ/cm^(2)at 515,640,and 720 nm,respectively.Based on an as-prepared few-layer HfGeTe optical switch and a Pr:LiYF_(4)gain medium,Q-switched visible lasers are also successfully achieved at 522,640,and 720 nm.The minimum pulse widths of the green,red,and deep-red pulsed lasers are150,125.5,and 420 ns,respectively.Especially for the green and red pulsed laser,the obtained pulse width is smaller than those of the low-dimensional layered materials.Our work sheds light on the application potential of topological nodal-line semimetals in the generation of visible pulsed lasers.

关键词： visible pulsed laser topological nodal-line semimetals saturable absorption Q-switching Pr doping

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生物炭添加对乌桕容器苗根系生长的影响

中国林副特产 2024年第2期 31-33页

作者：谢寿艳江苏省射阳县海通镇农业农村局江苏射阳224300

试验采用不同生物炭处理对乌桕容器苗进行处理,分析不同生物炭处理对乌桕容器苗形态特征和根系构型的影响,研究表明:不同生物炭处理对乌桕容器苗苗高、地径的生长以及生物量的增加有明显的促进作用,其中3%秸秆炭处理的效果最佳,与对照... 详细信息

试验采用不同生物炭处理对乌桕容器苗进行处理,分析不同生物炭处理对乌桕容器苗形态特征和根系构型的影响,研究表明:不同生物炭处理对乌桕容器苗苗高、地径的生长以及生物量的增加有明显的促进作用,其中3%秸秆炭处理的效果最佳,与对照组相比,苗高增加了58.92%,地径增加33.86%,地上部分生物量增加12.73 g,地下部分生物量增加7.48 g,须根生物量增加0.076 g。生物炭有利于乌桕容器苗根系形态的发育,增加乌桕容器苗的一级侧根数、根系总长、根系表面积和根系体积。其中3%秸秆炭最有利于一级侧根数的增加,而竹炭更有利于根系总长、根系表面积和根系体积的增加。

关键词：乌桕容器育苗控根技术生物炭

Upgrade of the sextupole field for beam instability mitigation in rapid cycling synchrotron of China Spallation Neutron Source

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Radiation Detection Technology and Methods 2023年第4期7卷 550-560页

作者： Liangsheng Huang Yuwen An Changdong deng Yuan Huang shouyan Xu Dongguan Campus Institute of High Energy PhysicsChinese Academy of Sciences(CAS)Dongguan523803China Spallation Neutron Source Science Center Dongguan523803China Key Laboratory of Particle Acceleration Physics and Technology Institute of High Energy PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing100049China

Background The China Spallation Neutron Source incorporates a rapid cycling synchrotron(RCS)that operates by accumulating protons at 80 MeV and subsequently accelerating them to 1.6 GeV within a time span of 20 ms.The beam is guided to striking the tungsten target for neutron source.Purpose As a space charge dominated machine,the RCS is subject to space charge effects and momentum spread,hereby influencing the tune spread.To address this issue,sextupole magnets,powered by two families of DC power supply,were initially employed to decrease the absolute value of chromaticity and to control the tune spread.The head-tail instability has been observed during the RCS beam commissioning.Method The beam tests and simulations were conducted,revealing that tuning the chromaticity proved to be an effective mitigation strategy.However,to achieve better control over the tune spread and further suppress the instability,the DC sextupole field has been upgraded to an AC sextupole field,aiming to provide dynamic for controlling the chromaticity over an acceleration cycle.Results and conclusion Thanks to the upgraded of AC field,the instability has been fully mitigated with beam power of 100 kW and the transmission in the RCS has been improved by~2%from 96 to 98%.With help of AC sextupole at present,the beam power in the RCS is increased to 140 kW.

关键词： China spallation neutron source Rapid cycling synchrotron Sextupole field Chromaticity Head-tail instability

考虑材料参数空间变异性的SBFEM开裂模拟

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力学与实践 2024年第1期46卷 138-147页

作者：林安邦江守燕孙立国杜成斌河海大学力学与材料学院南京211100

论文建立了基于比例边界有限元法(scaled boundary finite element methods,SBFEM)框架的非局部宏微观损伤模型,考虑材料细观物理参数的空间变异性,探讨了材料参数的空间变异性对结构开裂过程的影响。结果表明:考虑材料参数空间变异性后... 详细信息

论文建立了基于比例边界有限元法(scaled boundary finite element methods,SBFEM)框架的非局部宏微观损伤模型,考虑材料细观物理参数的空间变异性,探讨了材料参数的空间变异性对结构开裂过程的影响。结果表明:考虑材料参数空间变异性后,裂纹扩展路径具有不确定性,建议的模型能够很好地反应材料内在的随机性;随着结构受力情况的复杂化和结构本体缺陷的增多,裂纹开裂模式的变异性也会增大。自相关长度和参数变异系数对结构开裂分析结果有重要影响。

关键词：比例边界有限元法非局部宏微观损伤模型参数空间变异性开裂模拟

丹皮酚抑制TLR4/NF-κB信号通路对子痫前期大鼠的治疗作用及机制研究

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中国优生与遗传杂志 2024年第1期32卷 15-21页

作者：王守燕李洁潍坊医学院附属医院产一科山东潍坊261000

目的探讨丹皮酚通过抑制TLR4/NF-κB信号通路对子痫前期大鼠的治疗作用及机制。方法建立PE大鼠模型,分为Control组,Model组,丹皮酚低、中、高剂量组(Pae-L、Pae-M、Pae-H组)和丹皮酚高剂量+脂多糖组(Pae-H+LPS组)。尾带血压计检测大鼠... 详细信息

目的探讨丹皮酚通过抑制TLR4/NF-κB信号通路对子痫前期大鼠的治疗作用及机制。方法建立PE大鼠模型,分为Control组,Model组,丹皮酚低、中、高剂量组(Pae-L、Pae-M、Pae-H组)和丹皮酚高剂量+脂多糖组(Pae-H+LPS组)。尾带血压计检测大鼠收缩压;记录胚胎存活数、胎儿与胎盘质量;ELISA检测尿蛋白质(UP)、胎盘生长因子(PLGF)、可溶性酪氨酸激酶受体-1(sFlt-1)和血管内皮生长因子(VEGF)水平、炎症因子及氧化应激相关指标;H-E染色观察胎盘组织病理学变化;TUNEL检测胎盘组织细胞凋亡;Western blot检测凋亡和TLR4/NF-κB信号通路相关蛋白水平。结果与Control组相比,Model组大鼠胎盘组织细胞肿胀和空泡化增加,炎症细胞浸润及纤维样坏死增加;SBP、UP、sFlt-1、TNF-α、IL-6、IFN-γ、ROS和MDA水平、细胞凋亡率及Bax、Caspase-3、TLR4和NF-κB p65蛋白表达显著增加(P<0.05),胎儿质量、PLGF、VEGF和SOD水平及Bcl-2蛋白表达显著降低(P<0.05)。与Model组相比,Pae-L组、Pae-M组和Pae-H组大鼠胎盘组织炎症浸润减轻,新生血管增多;SBP、UP、sFlt-1、TNF-α、IL-6、IFN-γ、ROS和MDA水平、细胞凋亡率及Bax、Caspase-3、TLR4和NF-κB p65蛋白表达显著降低(P<0.05),胎儿质量、PLGF、VEGF和SOD水平及Bcl-2蛋白表达显著增加(P<0.05)。TLR4通路抑制剂LPS逆转了丹皮酚对PE大鼠的保护作用。结论丹皮酚对子痫前期大鼠的治疗作用可能与抑制TLR4/NF-κB信号通路有关。

关键词：丹皮酚细胞表面受体Toll样受体4/核因子-κB信号通路子痫前期

DELAY-DEPENDENT STABILITY OF LINEAR MULTISTEP METHODS FOR NEUTRAL SYSTEMS WITH DISTRIBUTED DELAYS

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Journal of Computational Mathematics 2022年第3期40卷 484-498页

作者： Yuhao Cong shouyan Wu Shanghai Customs College Shanghai 201204China Department of Mathematics Zhejiang International Studies UniversityHangzhou 310023China Department of Mathematics Shanghai Normal UniversityShanghai 200234China

This paper considers the asymptotic stability of linear multistep(LM)methods for neutral systems with distributed delays.In particular,several sufficient conditions for delay-dependent stability of numerical solutions are obtained based on the argument principle.Compound quadrature formulae are used to compute the integrals.An algorithm is proposed to examine the delay-dependent stability of numerical solutions.Several numerical examples are performed to verify the theoretical results.

关键词： Neutral systems with distributed delays Linear multistep methods Delaydependent stability Argument principle

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结构力学位移法实验教学装置开发及教学实践

实验室研究与探索 2024年第4期43卷 33-37页

作者：江守燕金蓉杨海霞孙立国河海大学力学与工程科学学院南京211100 大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116026

位移法基本原理是结构力学课程的难点和重点内容,该方法构建的基本系高度抽象,学生在学习过程中普遍感到难。将理论教学与实验教学相结合,开发了位移法基本原理的教学演示装置和实验装置。将基本系中无中生有的“刚臂”以实体部件的形... 详细信息

位移法基本原理是结构力学课程的难点和重点内容,该方法构建的基本系高度抽象,学生在学习过程中普遍感到难。将理论教学与实验教学相结合,开发了位移法基本原理的教学演示装置和实验装置。将基本系中无中生有的“刚臂”以实体部件的形式展现出来,再现“刚臂”的“放松”和“锁住”效果。从演示装置的定性分析和实验装置的定量分析2个角度阐述位移法基本原理,通过这2个装置再现位移法中原结构和基本系的变形过程。学生可以看到“结构”,看到“结构变形”,看到“基本系”及其在外荷载和结点位移单独作用下的2个状态,将抽象的位移法基本系形象化、直观化,加深了学生对位移法基本原理的理解。

关键词：结构力学位移法演示装置实验装置刚臂