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基于机器学习的盾构姿态预测模型与控制方法研究

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隧道建设（中英文） 2024年第10期44卷 2032-2040页

作者：关振长谢立夫周宇轩罗嵩许超福州大学土木工程学院福建福州350116 中铁南方投资集团有限公司广东深圳518052 中交第二航务工程局有限公司湖北武汉430040

为避免盾构轴线偏离引发衬砌管片错台、开裂等质量与安全问题,提出一种基于机器学习算法的盾构姿态智能预测模型与控制方法。以盾构掘进施工的实测数据为驱动,通过贝叶斯优化(BO)与支持向量回归(SVR)构建盾构姿态预测模型,挖掘施工参数... 详细信息

为避免盾构轴线偏离引发衬砌管片错台、开裂等质量与安全问题,提出一种基于机器学习算法的盾构姿态智能预测模型与控制方法。以盾构掘进施工的实测数据为驱动,通过贝叶斯优化(BO)与支持向量回归(SVR)构建盾构姿态预测模型,挖掘施工参数-地层信息-盾构姿态三者间的非线性关系。结合模拟退火算法(SA)形成可控施工参数动态调整的盾构姿态控制方法,并将其应用于福州滨海快线南—三区间隧道的工程实践。主要结论如下:1)经数据预处理、特征筛选及BO超参数优化,基于SVR的盾构姿态预测模型具备优异的预测性能和泛化能力;2)结合SA算法进行可控施工参数调整时,需设置合理的优化规则,以确保所推荐的可控施工参数具备可操作性;3)将姿态控制方法应用于南—三区间后续掘进施工以辅助纠偏,盾尾垂直偏差在10环掘进过程中由45 mm减至18 mm,实现了连续稳定纠偏。

关键词：盾构隧道盾构姿态预测盾构姿态控制施工参数调整机器学习

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结合光片照明与超分辨的三维荧光显微成像

中国激光 2018年第3期45卷 56-63页

作者：谢新林陈蓉赵宇轩费鹏华中科技大学光学与电子信息学院湖北武汉430074 华中科技大学Britton Chance生物医学光子学研究中心湖北武汉430074

随着科学的进步,生命科学的研究对象由单个器官向组织体、离体组织切片及发育过程中的活体胚胎转变。荧光特异性标记的出现,为追踪物质在单细胞、组织体、器官甚至整个胚胎内的转移过程提供了手段。为了实现整个追踪过程,需要对活体胚... 详细信息

随着科学的进步,生命科学的研究对象由单个器官向组织体、离体组织切片及发育过程中的活体胚胎转变。荧光特异性标记的出现,为追踪物质在单细胞、组织体、器官甚至整个胚胎内的转移过程提供了手段。为了实现整个追踪过程,需要对活体胚胎进行无损、非侵入式的亚细胞级别成像,这就对荧光显微技术提出了更高的要求。在传统荧光显微技术基础上发展了光片照明和超分辨荧光显微技术。前者通过选择平面照明方式,只激发探测物镜焦平面附近的样品,因其具有高穿透深度、低漂白和高成像速度而广泛应用于三维活体组织成像;后者利用特殊的光调控手段将显微镜的分辨率提升至纳米水平,成为研究亚细胞水平生命活动的有力武器。通过介绍2大技术的发展、融合以及目前所遇到的问题,探究新型的、适宜观察三维厚组织样品亚细胞结构和生命过程的成像方法。

关键词：生物光学光片照明超分辨率厚组织成像三维成像贝叶斯分析

采用AK-MCS的燃气轮机轮盘疲劳寿命预测及可靠性评估

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西安交通大学学报 2024年第4期58卷 107-116页

作者：罗宇轩李金星赵名星谢永慧张荻西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

为确保燃气轮机透平轮盘在实际工作中的性能和可靠性,综合考虑燃气轮机服役时轮盘伴随的多种不确定性因素,通过概率表征合理量化,采用主动学习克里金代理模型与蒙特卡罗模拟结合算法(AK-MCS),搭建了考虑多源混合不确定性的燃气轮机轮盘... 详细信息

为确保燃气轮机透平轮盘在实际工作中的性能和可靠性,综合考虑燃气轮机服役时轮盘伴随的多种不确定性因素,通过概率表征合理量化,采用主动学习克里金代理模型与蒙特卡罗模拟结合算法(AK-MCS),搭建了考虑多源混合不确定性的燃气轮机轮盘寿命预测代理模型,并对轮盘低周疲劳寿命可靠性进行了合理评估。建立了一套完整的轮盘低周疲劳寿命可靠性分析流程,完成了某型燃气轮机透平轮盘低周疲劳寿命可靠性评估及灵敏度分析。研究结果表明:轮盘的最大等效应力值为773.518 MPa,最大应变值为0.004 73,局部危险点位于轮槽第3根齿面下方的圆角处,寿命预测结果为1.177×10^(4)周。设计寿命为8×10^(3)周的条件下,得到透平轮盘的失效概率为0.043 1,可靠度为0.956 9。灵敏度分析结果表明,影响疲劳寿命最主要的参数是轮槽齿面接触压力及轮盘转速。研究结果展示了AK-MCS算法在轮盘可靠性分析中的应用优势,能为工程中轮盘的设计提供方法和参考数据。

关键词：燃气轮机轮盘主动学习低周疲劳寿命不确定性量化可靠性

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变母线电压的LLC高压电容充电电源设计

强激光与粒子束 2024年第2期36卷 93-99页

作者：曾宇轩菲华•帕兰斯于克训谢贤飞华中科技大学电气与电子工程学院武汉430074

提出了一种两级式可变母线电压的高压电容充电电源技术方案,该拓扑在半桥LLC谐振电路的基础上增加了一级图腾柱无桥功率因数校正(PFC)电路,通过改变母线电压来解决传统LLC谐振电源在输出更高电压时,工作频率变化范围过大带来的充电效率... 详细信息

提出了一种两级式可变母线电压的高压电容充电电源技术方案,该拓扑在半桥LLC谐振电路的基础上增加了一级图腾柱无桥功率因数校正(PFC)电路,通过改变母线电压来解决传统LLC谐振电源在输出更高电压时,工作频率变化范围过大带来的充电效率下滑的问题。由于图腾柱电路本身具备功率因数校正的功能,该电源设计还拥有能够直接从电网取电而不影响电网电能质量的优势。首先介绍了本电源设计中两部分的电路拓扑和工作原理,采用等效电阻法分析了电容负载下的电源输出特性。针对前级图腾柱电路设计了双环控制器以实现对母线电压和功率因数的控制,针对后级LLC电路提出了比例积分(PI)加低通滤波的恒流控制器以降低高频噪声带来的不利影响。最后通过模型构建与仿真分析,研究了高压电容充电电源3000 V/1 A时的充电特性,验证了本电源技术方案、设计和控制策略的可行性。

关键词：图腾柱无桥功率因数校正变母线电压 LLC谐振变换器双闭环控制恒流控制高压电容充电

Research on atmosphere refraction modification of radio wave on TT&C system in close-shore environment

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Research on atmosphere refraction modification of radio wave...

中国耕地生态保护补偿的省级差序分区及补偿标准

第九届中国卫星导航学术年会

作者： Demin QIU Bo LIANG Tianyu PAN yuxuan LI Haitao FAN Qing SUN Hongchao DiAO SHAO Junfei Maolin xie Shaohui WEI 63756 Unit of PLA

As for the problem that the non-stationary fluctuating wind induces dramatic changes of atmosphere refraction at tens of meters height above the rough ocean surface, which reduces the accuracy of orbit measurement and control system while tracking spacecraft at low elevation. A new atmosphere refraction modification method is investigated based on the modified Monin-Obukhov approximation, with the consideration of the influence by random rough ocean surface which is established by Monte-Carlo method. Experimental results of several in-orbit spacecraft measurement data indicate that precision can be dramatically improved compared with traditional methods.

关键词： atmosphere refraction modification random rough ocean surface Monte-Carlo method PM spectrum

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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农业工程学报 2022年第6期38卷 254-263页

作者：党昱譞孔祥斌温良友张蚌蚌谢臻伦飞中国农业大学土地科学与技术学院北京100193 自然资源部农用地质量与监控重点实验室北京100193 西北农林科技大学经济管理学院杨凌712100 福建农林大学公共管理学院福州350000

耕地生态保护补偿概念的引入为中国耕地保护提供了全新视角,然而国家层面尚未形成系统的制度架构与方法。科学划定补偿分区、量化补偿标准是这一制度设计的关键。该研究以省域为研究单元,辨析耕地生态承载力的空间转移与生态公平的理论... 详细信息

耕地生态保护补偿概念的引入为中国耕地保护提供了全新视角,然而国家层面尚未形成系统的制度架构与方法。科学划定补偿分区、量化补偿标准是这一制度设计的关键。该研究以省域为研究单元,辨析耕地生态承载力的空间转移与生态公平的理论关系,依据耕地生态承载力盈亏和耕地保有量目标是否完成构建“四象限”差序分区,运用机会成本法测算补偿标准,并进一步优化支付/获偿总额。结果表明:1)2019年中国耕地生态承载力呈“北盈南亏”、耕地保有量呈“西盈东亏”的空间分异;2)补偿差序分区呈东北—西南方向“条带状穿插”的空间形态:全额获偿区以耕地大省为主(8个省级行政区),减额获偿区主要位于中部平原和丘陵区(6个省级行政区);全额支付区大多地处东部沿海发达地区(5个省级行政区),减额支付区集中在黄土高原、四川盆地、青藏高原(12个省级行政区);3)从全额支付区到全额获偿区,补偿标准均值呈“阶梯式”递减,中国耕地生态保护补偿标准为6.13万元/hm2;4)经计算,黑龙江省获偿最多为1683亿元,浙江省支付最多为2151亿元。引入洛伦兹曲线验证,得到耕地生态保护补偿使省域间财政收入差距缩小了0.06。因此,该研究提出了耕地生态保护补偿差序分区和标准量化方法,为提高耕地保护主体动力、建立国家耕地生态保护补偿制度提供了科学参考。

关键词：生态补偿耕地保护生态承载力生态足迹耕地保有量机会成本法洛伦兹曲线

GaP/GaPN core/shell nanowire array on silicon for enhanced photoelectrochemical hydrogen production

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Chinese Journal of Catalysis 2020年第1期41卷 2-8页

作者： Guancai xie Saad Ullah Jan Zejian Dong Yawen Dai Rajender Boddula yuxuan Wei Chang Zhao Qi Xin Jiao-Na Wang Yinfang Du Lan Ma Beidou Guo Jian Ru Gong Chinese Academy of Sciences(CAS)Center for Excellence in Nanoscience CAS Key Laboratory of Nanosystem and Hierarchy FabricationNational Center for Nanoscience and TechnologyBeijing 100190China University of CAS Beijing 100049China Beijing Institute of Fashion Technology Beijing 100029China

Simultaneously improving the efficiency and stability on a large scale is significant for the development of photoelectrochemical(PEC)water splitting ***,we demonstrated a novel design of GaP/GaPN core/shell nanowire(NW)decorated p-Si photocathode for improved PEC hydrogen production performance compared to that of bare p-Si *** formation of the p-n junction between p-Si and GaP NW promotes charge separation,and the lower conduction band position of GaPN relative to that of GaP further facilitates the transfer of photogenerated electrons to the electrode *** addition,the NW morphology both shortens the carrier collection distance and increases the specific surface area,which result in superior reaction ***,introduction of N in GaP is beneficial for enhancing the light absorption as well as *** efficient and facile strategy can be applied to other solar energy conversion systems as well.

关键词： Core/shell nanowire GaP GaPN Hydrogen production Si Solar water splitting Tandem structure

SSPs-RCPs耦合情景下我国永久基本农田划定研究

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中国土地科学 2023年第12期37卷 115-127页

作者：谢臻党昱譞孔祥斌林小睿福建农林大学公共管理与法学院福建福州350000 自然资源部东南生态脆弱区监测修复工程技术创新中心福建福州350001 中国农业大学土地科学与技术学院北京100193

研究目的:服务国家粮食永续安全目标,面向未来情景确定永久基本农田管控数量和明确位置。研究方法:设定共享社会经济路径-代表性浓度路径(SSPs-RCPs)耦合情景,建立永久基本农田保有量模型,构建农业气候条件、地形和连片性、土壤环境健... 详细信息

研究目的:服务国家粮食永续安全目标,面向未来情景确定永久基本农田管控数量和明确位置。研究方法:设定共享社会经济路径-代表性浓度路径(SSPs-RCPs)耦合情景,建立永久基本农田保有量模型,构建农业气候条件、地形和连片性、土壤环境健康、农田基础设施四维划定体系。研究结果:(1)2035年、2050年中国内地人均粮食需求量分别为591.37 kg/a和548.92 kg/a,粮食总需求量分别为8.54亿~8.90亿t、7.35亿~8.13亿t。(2)2035年全国粮食平均可实现生产潜力为(7 729.41±1 699.99)~(7 828.68±1 739.41) kg/hm^(2),2050年为(8 126.89±1 828.73)~(8 661.90±2 100.90) kg/hm^(2),其中水稻优势产区位于黄淮海和长江中下游平原区,小麦位于黄土高原区和黄淮海平原区,玉米位于黄淮海平原区。(3)2035年、2050年永久基本农田理论应保量分别为0.98亿~1.11亿hm^(2)、0.86亿~0.99亿hm^(2),黑龙江、山东、河南等省份应保量最多。研究结论:遵循底线思维和择优划入原则,2035年将1.12亿hm^(2)的1—5级耕地、2050年将1.02亿hm^(2)的划入1—4级耕地划为永久基本农田即可满足我国粮食安全需求。

关键词：永久基本农田情景模拟耕地保护粮食可实现生产潜力斑块划定

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预制页岩陶粒混凝土构件双螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接性能试验研究

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工业建筑 2018年第5期48卷 102-106页

作者：谷倩方宇轩柯杨谢快武汉理工大学土木工程与建筑学院

为了对比单螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接形式和双螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接形式在预制页岩陶粒混凝土构件中的力学性能,共设计制作了4组单螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接试件和3组双螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接试件,每组共3个相同试件,分别进行单... 详细信息

为了对比单螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接形式和双螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接形式在预制页岩陶粒混凝土构件中的力学性能,共设计制作了4组单螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接试件和3组双螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接试件,每组共3个相同试件,分别进行单向拉伸试验、高应力反复拉压试验和大变形反复拉压试验,研究螺旋箍筋布置形式、钢筋搭接长度和螺旋箍筋体积配箍率对预制页岩陶粒混凝土构件钢筋连接性能的影响。试验结果表明：当钢筋搭接长度不小于1.0 la E时,采用双螺旋箍筋约束浆锚连接形式同样可以实现连接钢筋的有效传力;增加螺旋箍筋体积配箍率对提高双螺旋箍筋约束浆锚钢筋连接性能的作用不明显。

关键词：预制混凝土构件页岩陶粒混凝土双螺旋箍筋浆锚连接