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Numerical analysis of wind effects on aerodynamic characteristics of a ducted fan

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Chinese Journal of Aeronautics 2024年第5期37卷 263-280页

作者： Yiwei LUO Tianfu AI yuhang he Bin XU Yuping QIAN Yangjun ZHANG State Key Laboratory of Intelligent Green Vehicle and Mobility School of Vehicle and MobilityTsinghua UniversityBeijing 100084China Key Laboratory of Conveyance and Equipment Ministry of Education East China Jiaotong UniversityNanchang 330013China Vehicle Research Center School of Mechanical EngineeringBeijing Institute of TechnologyBeijing 100081China Beijing Institute of Technology Chongqing Innovation Center Chongqing 401120China

Ducted fans have been extensively used in Unmanned Aerial Vehicles(UAVs)for a variety of missions because of high efficiency,high safety and low ***,as a kind of typical meteorological condition,brings significant aerodynamic interference to the ducted fan,which seriously threatens flight stability and *** this work,the numerical simulation with the Unsteady Reynolds Averaged Navier-Stokes(URANS)method and the sliding mesh technique is performed to evaluate the steady wind *** results show that the wind will lead to serious unsteady effects in the flow field,and the thrust fluctuates at the blade passing frequency of 200 *** the wind speed increases,the rotor thrust increases,the duct thrust decreases,and the total thrust changes *** instability may occur when the wind speed exceeds 8 m/*** the angle of low-speed wind increases,the rotor thrust changes little,the duct thrust increases,and the total thrust *** addition,we figure out that cases with the same crosswind ratio are similar in results,and increasing the rotating speed or fan radius is beneficial to performance improvement in *** findings are essential to the ducted fan design and UAV flight control design for stable and safe operations in wind conditions.

关键词： Unmanned Aerial Vehicle(UAV) Ducted fan Wind effect Thrust fluctuations Computational Fluid Dynamics(CFD)

Brain-inspired dual-pathway neural network architecture and its generalization analysis

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Science China Technological Sciences 2024年第8期67卷 2319-2330页

作者： DONG SongLin TAN ChengLi ZUO ZhenTao he yuhang GONG YiHong ZHOU TianGang LIU JunMin ZHANG JiangShe College of Artificial Intelligence Xi'an Jiaotong University School of Mathematics and Statistics Xi'an Jiaotong University State Key Laboratory of Brain and Cognitive Science Institute of Biophysics Chinese Academy of Sciences Institute of Artificial Intelligence Hefei Comprehensive National Science Center University of Chinese Academy of Sciences

In this study, we explored the neural mechanism of global topological perception in the human visual system. We showed strong evidence that the retinotectal pathway in the archicortex of the human brain is responsible for global topological perception, and for modulating the local feature processing in the classical ventral visual pathway. Inspired by this recent cognitive discovery,we developed a novel CogNet architecture to emulate the global-local dichotomy of human visual cognitive mechanisms. The thorough experimental results indicate that the proposed CogNet not only significantly improves image classification accuracies but also effectively addresses the texture bias problem observed in baseline CNN models. We have also conducted mathematical analysis for the generalization gap for general neural networks. Our theoretical derivations suggest that the Hurst parameter, a measure of the curvature of the loss landscape, can closely bind the generalization gap. A larger Hurst parameter corresponds to a better generalization ability. We found that our proposed CogNet achieves a lower test error and attains a larger Hurst parameter,strengthening its superiority over the baseline CNN models further.

关键词： global topological perception dual-pathway generalization gap analysis Hurst parameter

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微反应器内阳离子聚合研究进展

化工学报 2024年第4期75卷 1302-1316页

作者：何宇航谢丹吕阳成清华大学化学工程系化学工程联合国家重点实验室北京100084

阳离子聚合是制备高分子材料的重要方法之一。因阳离子聚合反应活性高、可控性差,采用传统的方式对其进行深入研究难度往往很大。微反应器技术因其优异的过程控制能力在阳离子聚合研究中表现出得天独厚的优势。本文介绍了微反应器内传... 详细信息

阳离子聚合是制备高分子材料的重要方法之一。因阳离子聚合反应活性高、可控性差,采用传统的方式对其进行深入研究难度往往很大。微反应器技术因其优异的过程控制能力在阳离子聚合研究中表现出得天独厚的优势。本文介绍了微反应器内传统阳离子聚合和活性阳离子聚合的研究进展,论述了微反应器对提高异丁烯、乙烯基醚类单体阳离子聚合反应可控性、反应效率以及机理研究的重要作用,探讨了阳离子聚合体系和装备理性设计的方向。

关键词：微反应器过程控制阳离子聚合活性聚合理性设计

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基于ADAMS的连续采煤机整机重心动力学仿真分析

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煤矿机械 2024年第7期45卷 92-94页

作者：贺宇航中国煤炭科工集团太原研究院有限公司太原030032

连续采煤机重心位置直接影响其稳定性、截割效率和接地比压等整机重要性能参数。针对设计过程中连续采煤机不同位姿下整机重心计算过程复杂、变化轨迹不直观的问题,采用动力学仿真软件建立了连续采煤机多刚体动力学模型,对连续采煤机在... 详细信息

连续采煤机重心位置直接影响其稳定性、截割效率和接地比压等整机重要性能参数。针对设计过程中连续采煤机不同位姿下整机重心计算过程复杂、变化轨迹不直观的问题,采用动力学仿真软件建立了连续采煤机多刚体动力学模型,对连续采煤机在不同位姿下的重心位置及位姿变换过程中重心变化轨迹进行分析,最后对该分析方法进行总结并得出结果。

关键词：连续采煤机整机重心动力学分析

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掘进机钻臂系统动力学仿真分析

煤矿机械 2024年第3期45卷 66-69页

作者：贺宇航中国煤炭科工集团太原研究院有限公司太原030032

掘进机钻臂系统通常集成在掘进机机身两侧,用于掘进后及时对巷道进行支护。针对掘进机钻臂系统受力计算较复杂的问题,采用动力学仿真软件建立了掘进机钻臂系统多刚体动力学模型,对钻臂在不同位姿下进行锚钻作业时各关节的动力学特性进... 详细信息

掘进机钻臂系统通常集成在掘进机机身两侧,用于掘进后及时对巷道进行支护。针对掘进机钻臂系统受力计算较复杂的问题,采用动力学仿真软件建立了掘进机钻臂系统多刚体动力学模型,对钻臂在不同位姿下进行锚钻作业时各关节的动力学特性进行分析,并得出结果。

关键词：掘进机钻臂系统动力学分析

基于胜任力理论的高校学生精英足球裁判评价指标体系构建研究

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体育科技文献通报 2024年第3期32卷 238-243页

作者：何宇航武汉体育学院湖北武汉430079

足球裁判是足球运动发展中的重要组成部分,构建科学合理的评价指标体系是综合谛视裁判发展与培养质量的理论基础与重要依据。基于胜任力理论,本文运用文献资料法、德尔菲法、层次分析法、数理统计法构建高校学生精英足球裁判评价指标体... 详细信息

足球裁判是足球运动发展中的重要组成部分,构建科学合理的评价指标体系是综合谛视裁判发展与培养质量的理论基础与重要依据。基于胜任力理论,本文运用文献资料法、德尔菲法、层次分析法、数理统计法构建高校学生精英足球裁判评价指标体系,其结果为:知识、技能、自我形象、动机和个性5个维度为一级指标,另外包含15个二级指标、40个三级指标。实证研究表明,参考各指标内容开展足球裁判评价切实可行,评价重心聚焦于足球理论知识、运动训练知识、执裁能力、运动能力、自我提高内驱力、心理特征等因素。

关键词：足球裁判精英高校学生胜任力评价指标

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大庆长垣高台子油层沉积演化分布及沉积模式

沉积学报 2024年第1期42卷 238-250页

作者：于德水何宇航邢宝荣霍正旺高波大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712

【目的】为了进一步确定大庆长垣高台子油层三次采油开发层系组合及开发次序,指导三采整体规划部署,在大庆长垣范围内系统开展了高台子油层沉积演化与储层非均质特征研究。【方法】采用点-线-面多维度立体研究思路,首先从长垣11口取心... 详细信息

【目的】为了进一步确定大庆长垣高台子油层三次采油开发层系组合及开发次序,指导三采整体规划部署,在大庆长垣范围内系统开展了高台子油层沉积演化与储层非均质特征研究。【方法】采用点-线-面多维度立体研究思路,首先从长垣11口取心井岩心描述入手,通过系统描述确定不同层位、不同位置沉积环境类型,然后通过贯穿南北、东西大剖面开展沉积层序演化规律研究,最后通过不同单元砂体微相刻画确定砂体沉积模式和非均质特征。【结果与结论】高台子油层垂向上为总体湖退背景下发育的一套湖退-湖积-湖退沉积演化序列,厘定了各单元湖岸线、内、外前缘分界线和外前缘尖灭线的边界位置,建立了河控枝状、浪控席状和流控坨状三大类、六亚类三角洲沉积模式,确定了高台子油层二、三类油层类型均有发育,并将三类油层细分为ⅢA、ⅢB、ⅢC三种油层类型,根据不同油层类型砂体分布特征进行化学驱层系组合优化设计,喇嘛甸和萨中油田可以组合为3~4套层系,萨北和萨南油田可以组合为1~3套层系,根据组合成果开展喇嘛甸182区块注聚现场试验,实现油层均匀动用,阶段提高采收率10.4%,取得了较好的开发效果。

关键词：大庆长垣高台子油层演化分布特征沉积模式油层类型

基于格子Boltzmann法的粒子拓扑结构对风力机涡流演变影响研究

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工程热物理学报 2024年第4期45卷 988-1000页

作者：薛飞飞许昌韩星星贺宇杭沈文忠邓智文河海大学能源与电气学院南京211100 河海大学新能源学院常州213200 扬州大学电气与能源动力工程学院扬州225009

格子Boltzmann方法(LBM)具有无网格的特性,但空间离散过程中粒子拓扑结构应同流场结构相匹配,拓扑结构由远场粒子尺度、近壁粒子尺度、涡结动态粒子加密阈值尺度、粒子细化的过渡长度等构成。本文结合叶尖涡涡核尺度,开展LBM法粒子分布... 详细信息

格子Boltzmann方法(LBM)具有无网格的特性,但空间离散过程中粒子拓扑结构应同流场结构相匹配,拓扑结构由远场粒子尺度、近壁粒子尺度、涡结动态粒子加密阈值尺度、粒子细化的过渡长度等构成。本文结合叶尖涡涡核尺度,开展LBM法粒子分布的拓扑关系寻优研究,对比分析MEXICO风力机尾流预测精度,以形成兼顾计算效率和精度的风力机尾流模拟最佳粒子拓扑结构。研究发现,近壁粒子尺度及粒子细化的过渡长度对尾流影响较大,涡结动态粒子分布尺度影响次之;叶片近壁粒子尺度不应低于叶尖涡模拟涡核尺度的1/6,首层过渡层长度是涡核尺度两倍左右;涡结粒子加密尺度取涡核尺度1/3时,风力机尾流模拟精度能够兼顾计算效率与精度。

关键词：格子Boltzmann法风力机粒子拓扑结构 AMR 尾流

高层胶合木建筑楼盖结构模态试验及振动舒适性评价

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中南林业科技大学学报 2024年第3期44卷 167-178页

作者：张栋张一凡何宇航王正南京林业大学材料科学与工程学院江苏南京210037

【目的】为了更好地满足高层胶合木建筑楼盖结构的住户居住舒适性等客观要求,提出对其合理评价及减振措施与方法。【方法】本文利用瞬态激励法、环境激励法和频谱识别法分别对同一栋6层胶合木结构建筑的A,B,C三个不同尺寸房屋进行试验... 详细信息

【目的】为了更好地满足高层胶合木建筑楼盖结构的住户居住舒适性等客观要求,提出对其合理评价及减振措施与方法。【方法】本文利用瞬态激励法、环境激励法和频谱识别法分别对同一栋6层胶合木结构建筑的A,B,C三个不同尺寸房屋进行试验模态现场测试研究,对C房间楼盖频谱识别法测试的振动特性进行有限元分析,评价了该胶合木结构建筑楼盖的动力特性和整体振动舒适性。【结果】研究结果表明,A房间楼盖结构的一阶弯曲频率为27.50 Hz,横向二阶弯曲频率为34.75 Hz,纵向二阶弯曲频率为53.25 Hz,一阶扭转频率为56.25 Hz。该房间楼盖底部的加强筋木横梁增大了楼盖结构的横向刚度,但并未抵消纵向排列的胶合木楼盖所导致的各向异性,其楼盖整体的纵向刚度大于横向刚度;A、B、C三个房间楼盖结构的基频值分别为27.5、13和18 Hz,均符合自振频率与跨度的关系式要求,频谱识别法与有限元计算模态分析得到的C房间一阶固有频率非常相符。【结论】胶合木建筑楼盖结构的木横梁起加强其整体刚性作用,并提高了其居住舒适度。由于木质楼板的各向异性,在其宽度方向上设置加强筋木梁尤其重要。该胶合木建筑楼盖整体上满足建筑固有频率规定的舒适度水平要求,瞬态激励和环境激励方式下的试验模态法、频谱识别法,能够有效应用于木建筑楼盖舒适度的测试,具有现实可靠性。

关键词：高层胶合木建筑楼盖结构模态试验动力特性振动舒适度

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