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基于机器学习的地震动强度指标敏感性分析与破坏势评估

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建筑结构学报 2023年第11期44卷 216-225,235页

作者：吴梓楠韩小雷马建峰季静华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广东广州510640 华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

为评估地震动的潜在破坏势,采用基于机器学习的敏感性分析方法,揭示影响破坏势的关键地震动强度指标。以弹塑性多自由度体系为研究对象,选取1 100条真实地震动记录开展时程分析;以最大层间位移角为损伤指标,通过相关性分析从2.个地震动... 详细信息

为评估地震动的潜在破坏势,采用基于机器学习的敏感性分析方法,揭示影响破坏势的关键地震动强度指标。以弹塑性多自由度体系为研究对象,选取1 100条真实地震动记录开展时程分析;以最大层间位移角为损伤指标,通过相关性分析从2.个地震动强度指标中筛选出7个信息重叠度低,且与损伤指标有较强对数相关性的强度指标作为敏感性分析对象;选用极端随机森林算法开展敏感性分析,量化强度指标对损伤指标的影响程度;基于分析结果将周期划分为加速度敏感区、速度敏感区和位移敏感区,并确定各区域的关键地震动强度指标。地震动破坏势评估结果表明:关键地震动强度指标可有效表征破坏势;与多元对数线性回归相比,极端随机森林可更好地评估破坏势,且其在评估精度上的优势随结构基本周期的增大而扩大。

关键词：多自由度体系敏感性分析相关性分析机器学习地震动强度指标

固体发动机药柱低温点火开裂失效的跨尺度分析

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含能材料 2024年第2期32卷 142-151页

作者：王贵军周涛吴艳青侯晓黄风雷北京理工大学爆炸科学与技术国家重点试验室北京100081 中国航天科技集团第四研究院西安航天化学动力有限公司陕西西安710025 北京理工大学宇航学院北京100081

为了准确预测推进剂装药在低温点火过程中是否发生开裂,提出了一种全局⁃局部单向收缩耦合的跨尺度分析方法。针对高能硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂,开展低温中应变率单轴拉伸试验,获取了推进剂的典型失效模式。结果表明,基于发展的推进... 详细信息

为了准确预测推进剂装药在低温点火过程中是否发生开裂,提出了一种全局⁃局部单向收缩耦合的跨尺度分析方法。针对高能硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂,开展低温中应变率单轴拉伸试验,获取了推进剂的典型失效模式。结果表明,基于发展的推进剂非线性粘弹性本构模型,实现了固体发动机药柱低温点火的宏观结构分析,获取了推进剂药柱结构危险点的位置;同时建立了考虑颗粒与基体界面脱湿和颗粒断裂的细观颗粒填充模型,进一步将宏观结构分析结果作用于相应的细观代表性体积单元(RVE)上。最后,建立推进剂细观失效准则,表明在低温点火条件下药柱结构完整性满足要求。收缩跨尺度分析方法可作为预测药柱在低温点火过程中开裂行为的有效手段。

关键词：硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂低温点火跨尺度分析颗粒与基体界面脱湿药柱开裂

ANN模型与分段线性插值及回归模型的比较及应用

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泥沙研究 2024年第4期49卷 74-80页

作者：赵伟毛继新关见朝吴兴华中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100048 中国长江三峡集团有限公司长江生态环境工程研究中心北京100038

对ANN模型、分段线性插值模型和非线性回归模型从原理上进行了比较,ANN模型易于构建各影响因素与因变量间复杂关系,非线性回归模型和分段线性插值模型可以将自变量与因变量间的关系通过表达式直观表达。以荆江三口分流量与枝城流量的关... 详细信息

对ANN模型、分段线性插值模型和非线性回归模型从原理上进行了比较,ANN模型易于构建各影响因素与因变量间复杂关系,非线性回归模型和分段线性插值模型可以将自变量与因变量间的关系通过表达式直观表达。以荆江三口分流量与枝城流量的关系为应用算例,采用相关系数、纳什效率系数、均方根误差和平均绝对误差等4个评价指标对3个模型的拟合精度和误差大小进行了比较。结果表明:3个模型均可应用于模拟枝城流量与荆江三口分流量的关系,但3个模型的计算值与实际值间的误差大小存在差异,从4个评价指标综合来看,ANN模型计算值与实测值的误差最小,分段线性插值模型次之,回归模型计算精度相对较低。

关键词： ANN模型非线性回归模型分段线性插值模型荆江河段三口分流

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ECAP制备纯Cu的热处理工艺与力学性能

金属热处理 2018年第3期43卷 120-123页

作者：刘志华武晓雷韩培德太原理工大学材料科学与工程学院山西太原030024 中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049

Cu经过等径角挤压（ECAP）变形后,屈服强度达到了约400 MPa,然而加工硬化能力不足导致其在小应变阶段就开始颈缩（≤2.）。研究发现,可以通过部分再结晶退火调控变形Cu的室温准静态拉伸性能。在2.5℃退火10 min后,其准静态拉伸强度和塑... 详细信息

Cu经过等径角挤压（ECAP）变形后,屈服强度达到了约400 MPa,然而加工硬化能力不足导致其在小应变阶段就开始颈缩（≤2.）。研究发现,可以通过部分再结晶退火调控变形Cu的室温准静态拉伸性能。在2.5℃退火10 min后,其准静态拉伸强度和塑性得到了良好的匹配：在保持屈服强度为330 MPa的前提下,均匀伸长率达5%。

关键词： ECAP 热处理力学性能强塑匹配

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面向开环扫描系统的超声图像畸变校正方法

应用声学 2024年第1期43卷 160-168页

作者：张金英史亦凡吴先梅精密光电测量仪器及技术北京市重点实验室北京理工大学光电学院北京100081 北京理工大学长三角研究院嘉兴314001 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100090 中国科学院大学北京100049

超声显微成像技术广泛应用于工业无损检测领域。相较于闭环、半闭环扫描系统硬件复杂、成本高,开环扫描系统结构简单、成本低,但由于无反馈机制会导致步进电机的非线性运动引起图像像素错位畸变。因此,消除非线性运动带来的错位畸变是... 详细信息

超声显微成像技术广泛应用于工业无损检测领域。相较于闭环、半闭环扫描系统硬件复杂、成本高,开环扫描系统结构简单、成本低,但由于无反馈机制会导致步进电机的非线性运动引起图像像素错位畸变。因此,消除非线性运动带来的错位畸变是采用开环扫描系统实现高质量超声成像的关键。该文提出集最大值投影法、最大类间方差法和中心坐标校正法于一体的MIP-Otsu-C3M方法,对开环扫描系统获得的硬币回波数据采用最大值投影法获取初始灰度图像,采用最大类间方差法获取感兴趣区域的B扫描图像边缘像素位置,并采用中心坐标校正法成功消除像素错位,解决了超声C扫描图像畸变问题。对消除错位畸变的回波数据进行飞行时间法和傅里叶变换法图像重建,直接获得了非畸变的三维图像和透视图像。该新颖算法也验证了最大值投影法可拓展至图像畸变校正应用。

关键词：超声显微成像开环扫描系统畸变校正最大值投影最大类间方差法

轴承副接触对立式转子系统动力学行为的影响研究

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噪声与振动控制 2024年第3期44卷 28-34,42页

作者：刘奇瑞唐长亮吴庭苇白宇杰北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 核工业理化工程研究院粒子输运与富集技术国防科技重点实验室天津300180

考虑轴尖-宝石轴承副的接触力,建立立式转子系统非线性动力学模型,分析轴承副接触参数对转子系统固有特性的影响,讨论横向连接刚度、滑动摩擦系数对转子系统动力学行为的影响。结果表明,引入轴承力模型将导致在轴尖模态频率附近出现共... 详细信息

考虑轴尖-宝石轴承副的接触力,建立立式转子系统非线性动力学模型,分析轴承副接触参数对转子系统固有特性的影响,讨论横向连接刚度、滑动摩擦系数对转子系统动力学行为的影响。结果表明,引入轴承力模型将导致在轴尖模态频率附近出现共振峰值,轴承副接触区变化将触发低频进动;随着连接刚度增大,轴尖磨损状态将发生从圆环接触逐渐向偏磨接触最终向大范围圆环接触的转变;当处于边界润滑时,滑动摩擦系数不会对转子系统产生影响,处于干摩擦状态时,滑动摩擦系数增加将加速系统产生偏磨;研究结果对立式转子系统动力学优化设计具有重要意义。

关键词：振动与波轴承轴尖-宝石轴承副立式转子系统连接刚度摩擦系数

MUSCL TYPE SCHEMES AND DISCRETE ENTROPY CONDITIONS

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Journal of Computational Mathematics 1997年第1期15卷 72-80页

作者： Zhao, N wu, HM NANJING UNIV DEPT AERODYNAMNANJING 210008PEOPLES R CHINA chinese ACAD SCI STATE KEY LAB SCI & ENGN COMPICMSECBEIJINGPEOPLES R CHINA

In this paper, the semi-discrete entropy conditions with so called the proper discrete entropy flux of a class of high resolution MUSCL type schemes are discussed for genuinely nonlinear scalar conservation laws. It is shown that the high resolution schemes satisfying such;semi-discrete entropy conditions cannot preserve second order accuracy in the rarefaction region.

关键词： Computational fluid dynamics Convergence of numerical methods nonlinear equations Numerical methods

Plastic accommodation during tensile deformation of gradient structure

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Science china Materials 2021年第6期64卷 1534-1544页

作者： xiaolei wu Muxin Yang Runguang Li Ping Jiang Fuping Yuan Yandong Wang Yuntian Zhu Yueguang Wei state key Laboratory of {2. mechanics Institute of MechanicsChinese Academy of SciencesBeijing 100190China School of Engineering Science University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China state key Laboratory for Advanced Metals and Materials University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China Department of mechanics and Engineering Science College of EngineeringBIC ESATPeking UniversityBeijing 100871China Department of Materials Science and Engineering City University of Hong KongHong KongChina

Gradient structure(GS)possesses a typical trans-scale grain hierarchy with varying internal plastic stability,and the mutual plastic accommodation plays a crucial role in its superior strength-ductility *** the in-situ synchrotron X-ray diffraction(XRD)during tensile loading,we measured lattice strains sequentially from the nanostructured(NS)surface layer to the central coarsegrained(CG)layer to elucidate when and how plastic accommodation occurs and evolves within the GS,along with their roles in plastic deformation and strain *** the tensile deformation,two types of plastic incompatibility occur in the *** is an extended elastoplastic transition due to layer-by-layer *** other is strain localization and softening in the NS layer,in contrast with the stable plastic deformation in the CG *** accommodation thus occurs concurrently and manifests as both an inter-layer and intra-layer change of stress state throughout tensile *** produces different micromechanical responses between ***,the NS layer initially experiences strain hardening followed by an elastoplastic *** hetero-deformation induced hardening,along with forest hardening,facilitates a sustainable tensile strain in the NS layer,comparable to that in the CG layer.

关键词： gradient structure plastic accommodation strain hardening nanostructure ductility

Chlorine-passivated superatom Al37clusters for nonlinear optics

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Science china Chemistry 2018年第12期61卷 1619-1623页

作者： Haiming wu Zhixun Luo state key Laboratory for Structural Chemistry of Unstable and Stable Species Institute of Chemistry Chinese Academy of Sciences Beijing 100190 China University of chinese academy of sciences Beijing J 00049 China

Utilizing a facile top-down synthetic procedure, here we report the finding of a chlorine-passivated Al_(37) superatom cluster. It is demonstrated that the presence of electrophilic groups, severing as protecting ligands, alters the valence electron count of the metallic core and stabilize the as-prepared aluminum clusters especially when even-numbered chlorine atoms are located at equilibrium positions. Following the discussion regarding their reasonable stabilities, we illustrate the feasible reaction pathways in forming such chlorine-passivated Al_(37) superatom clusters which bear delocalized superatomic orbitals with five valence 3P^5 electrons shifting to the chlorine ligands indicative of a closed electron shell 2.^(14) of the metal core. The successful synthesis of such chlorine-protected aluminum clusters evidences the compatibility of general theory of cluster chemistry in both gas phase and wet chemistry. Such simple-ligand-protected aluminum clusters exhibit reverse-saturated-absorption(RSA) nonlinear optical property pertaining to electronic transitions within the discrete energy states of cluster materials.

关键词： chlorine-passivated superatom Al37cluster nonlinear optics laser ablation in liquid