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Fundamentals and progress of the manifold method based on independent covers

Science China(Technological Sciences) 2024年第4期67卷 966-991页

作者： su haidong LIN ShaoZhong XIE ZhiQiang GONG YaQi QI YongFeng Material and Engineering Structure Department Yangtze River Scientific Research InstituteWuhan 430010China Research Center of Water Engineering Safety and Disaster Prevention of Ministry of Water Resources Wuhan 430010China

Aiming to solve mesh generation,computational stability,accuracy control,and other problems encountered with existing numerical methods,such as the finite element method and the finite volume method,a new numerical computational method for continuum mechanics,namely the manifold method based on independent covers(MMIC),is proposed based on the concept of mathematical manifolds,to form partitioned series solutions of partial differential *** partitions,the cover meshes have the characteristics of arbitrary shape,arbitrary connection,and arbitrary *** are expected to fundamentally solve the mesh generation problem and can also simulate the precise geometric boundaries of the CAD model and strictly impose boundary *** the selection of series solutions,local analytical solutions(such as series solutions at crack tips and series solutions in infinite domains)or proper forms of complete series can be used to reflect the local or global characteristics of the physical field to accelerate *** applications are presented.A new method of beam,plate,and shell analysis is *** deformation characteristics of beams,plates,and shells are simulated with polynomial series of suitable forms,and the analysis of curved beams and shells with accurate geometric representation is *** the static elastic analysis of two-dimensional structures,a mesh splitting algorithm is proposed,and h-p version adaptive analysis is carried out with error ***,automatic computation integrated with CAD is *** analysis is also attempted for the solution of differential equations of *** the one-dimensional convection-diffusion equation and Burgers equation,calculation results with high precision are obtained in strong convection and shock wave simulations,avoiding nonphysical *** solving the two-dimensional incompressible Navier-Stokes equation is also *** series solution formula is used to o

关键词： series solutions mesh generation adaptive analysis fixed meshes numerical manifold method

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A variational solution of 2-D sound-structure interaction problems

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Acta Mechanica Sinica 2006年第2期22卷 127-131页

作者： Yuying Huang haidong su Yu Xiang Dept of MechanicsHuazhong University of Science & Technologyuhan 430074 China Dept. of Automotive Engineering Guangxi University of Technologyuzhou 545006 China

Based on the fluid-structure coupling theory, a localized variational principle for analyzing the sound radiation from elastic structure submerged in water due to harmonic excitations is presented. It will be a powerful tool to formulate various numerical methods for steady response of structural-acoustic systems. By means of this variational principle a hybrid element method, in which an analytical solution valid in most of the surrounding water is incorporated with finite elements distributed in the structure and its neighboring water, is devised. Computational examples are then given to demonstrate its high accuracy and time saving.

关键词： Variational principle Acoustic radiation Fluid-structure coupling vibration Hybrid element method

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基于CAN协议的自动驾驶车辆线控系统研究

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汽车实用技术 2024年第18期49卷 28-33,42页

作者：苏海东张武曹君陕西智能网联汽车研究院有限公司陕西西安710000 西安青牛智驾科技有限公司陕西西安710021

伴随着自动控制理念和汽车电子控制技术的进步,越来越多的线控技术在汽车领域开始应用。文章旨在探索智能汽车底盘和线控技术的应用,通过对试验车辆的硬件系统进行创新改装,包括线控转向和线控制动等关键部件的优化,同时集成特定传感器... 详细信息

伴随着自动控制理念和汽车电子控制技术的进步,越来越多的线控技术在汽车领域开始应用。文章旨在探索智能汽车底盘和线控技术的应用,通过对试验车辆的硬件系统进行创新改装,包括线控转向和线控制动等关键部件的优化,同时集成特定传感器,通过CANTest软件解析信号帧数据变化规律,从而验证经硬件改造后试验车可以具备控制器局域网(CAN)通信功能。本研究能够为智能驾驶技术的发展提供实质性支持,对现有车辆进行线控改造及通讯控制提供了较为完善的方案。

关键词：自动驾驶车辆线控底盘智能驾驶 CAN通信

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CT引导下血肿穿刺联合侧脑室外引流术治疗高血压性脑干出血的效果及对创伤反应的影响

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临床医学研究与实践 2024年第5期9卷 51-54页

作者：徐宣乐杨大伟赵珂苏海东赵虎威赵悦王西愿咸阳市第一人民医院陕西咸阳712000 延安大学咸阳医院陕西咸阳712000

目的探讨CT引导下血肿穿刺联合侧脑室外引流术治疗高血压性脑干出血的效果及对创伤反应的影响。方法选取2020年2月至2022年2月收治的90例高血压性脑干出血患者作为研究对象,根据不同手术方法将其分为对照组与观察组,各45例。对照组采用... 详细信息

目的探讨CT引导下血肿穿刺联合侧脑室外引流术治疗高血压性脑干出血的效果及对创伤反应的影响。方法选取2020年2月至2022年2月收治的90例高血压性脑干出血患者作为研究对象,根据不同手术方法将其分为对照组与观察组,各45例。对照组采用侧脑室外引流术治疗,观察组在对照组基础上加CT引导下血肿穿刺。比较两组的治疗效果。结果观察组的治疗总有效率高于对照组,差异具有统计学意义(P0.05);术后,观察组的CRP、Cor、NE、E水平低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。观察组的并发症总发生率低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论CT引导下血肿穿刺联合侧脑室外引流术治疗高血压性脑干出血的效果满意,可减轻创伤反应,减少术后并发症。

关键词： CT引导下血肿穿刺侧脑室外引流术高血压性脑干出血创伤反应

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早期侧脑室引流联合动脉瘤介入栓塞术治疗动脉瘤性蛛网膜下腔出血的效果及对sICAM-1、Caspase-3的影响

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临床医学研究与实践 2024年第6期9卷 42-45页

作者：徐宣乐杨大伟赵珂苏海东赵虎威王国飞王西愿咸阳市第一人民医院陕西咸阳712000 延安大学咸阳医院陕西咸阳712000

目的探讨早期侧脑室引流联合动脉瘤介入栓塞术治疗动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aSAH)的效果。方法选择2017年1月至2021年12月接收的100例aSAH患者为研究对象,根据治疗方案不同将其分为对照组和观察组,各50例。对照组接受动脉瘤介入栓塞术治... 详细信息

目的探讨早期侧脑室引流联合动脉瘤介入栓塞术治疗动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aSAH)的效果。方法选择2017年1月至2021年12月接收的100例aSAH患者为研究对象,根据治疗方案不同将其分为对照组和观察组,各50例。对照组接受动脉瘤介入栓塞术治疗,观察组在对照组基础上加施早期侧脑室引流。比较两组的治疗效果。结果观察组的治疗总有效率高于对照组(P<0.05)。术后7 d,观察组的可溶性细胞间黏附分子-1(sICAM-1)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)水平均低于对照组(P<0.05)。术后7 d,观察组的最小血流速度(Vmin)、动态阻力(DR)高于对照组,外周阻力(RV)、脉搏波速度(Wv)低于对照组(P<0.05)。观察组的并发症总发生率低于对照组(P<0.05)。结论早期侧脑室引流联合动脉瘤介入栓塞术治疗aSAH可改善患者的脑部血流动力学,调节sICAM-1、Caspase-3水平,降低并发症发生率,提升整体疗效,值得推广。

关键词：早期侧脑室引流动脉瘤介入栓塞术动脉瘤性蛛网膜下腔出血

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片状域流场中三维结构的湿频率和湿模态

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华中科技大学学报（自然科学版） 2007年第1期35卷 121-124页

作者：苏海东黄玉盈陈琴华中科技大学土木工程与力学学院湖北武汉430074 长江科学院材料与结构研究所湖北武汉430010

应用有限元-边界元混合法分析了等深度的无限大片状域流场中三维结构的自由耦振问题.采用四面体单元形成结构的有限元网格以便于网格的自动剖分,导出了与之配套的混合法计算格式.引入无限大片状域流场的格林函数,使流场的边界元剖分仅... 详细信息

应用有限元-边界元混合法分析了等深度的无限大片状域流场中三维结构的自由耦振问题.采用四面体单元形成结构的有限元网格以便于网格的自动剖分,导出了与之配套的混合法计算格式.引入无限大片状域流场的格林函数,使流场的边界元剖分仅限于液固交界面,从而大大减少了计算量.为简化编程,提出了大型有限元分析软件的接口技术,提高了效率.椭圆柱体的数值算例表明了方法的有效性.提出的方法为进一步研究受迫耦振问题奠定了基础,所采用的大型软件接口技术也为应用有限元-边界元混合法解决类似问题提供了一条简单的途径.

关键词：三维结构液固耦合振动有限元-边界元混合法

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软弱围岩中的新型双层复合衬砌的受力特性研究及渗水风险分析

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岩石力学与工程学报 2013年第9期32卷 1791-1798页

作者：谢小玲龚亚琦苏海东陈琴长江科学院材料与结构研究所湖北武汉430010 长江科学院水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心湖北武汉430010

某输水隧洞位于河床的软弱砂岩中,其双层复合预应力衬砌结构形式新颖,受力条件复杂。为了解这种新型双层复合预应力衬砌的工作性态和受力特性,分别采用现场1∶1仿真模型试验方法、三维非线性有限元数值分析方法,并将数值分析结果与仿真... 详细信息

某输水隧洞位于河床的软弱砂岩中,其双层复合预应力衬砌结构形式新颖,受力条件复杂。为了解这种新型双层复合预应力衬砌的工作性态和受力特性,分别采用现场1∶1仿真模型试验方法、三维非线性有限元数值分析方法,并将数值分析结果与仿真试验进行对比分析。有限元分析按照仿真模型试验中管片拼装、分层填土、内衬浇筑、内衬预应力张拉以及内衬充水加压的实际过程模拟,计算中考虑衬砌与土体的耦合效应,通过外衬变形反分析调整土体计算参数,采用基于直接约束的接触迭代算法模拟管片与管片之间、内衬与外衬之间的多重接触与传力。研究结果显示,无论是结构变形、缝隙开度还是结构应力,有限元分析与仿真试验规律一致,数值接近,两种方法相互验证了这种具有多重复杂接触边界的非连续变形柔性结构的受力特性,明确了内、外衬的传力机制;在此基础上,进一步分析高压内水外渗对结构安全性的影响以及预防措施,其研究成果可供类似工程参考。

关键词：隧道工程输水隧洞双层复合衬砌非线性有限元仿真试验

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Multifunctional solar-blind ultraviolet photodetectors based on p-PCDTBT/n-Ga_(2)O_(3)heterojunction with high photoresponse

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InfoMat 2024年第2期6卷 118-130页

作者： Yifei Wang Zhenhua Lin Jingli Ma Yongyi Wu haidong Yuan Dongsheng Cui Mengyang Kang XingGuo Jie su Jinshui Miao Zhifeng Shi Tao Li Jincheng Zhang Yue Hao Jingjing Chang State Key Discipline Laboratory of Wide Band Gap Semiconductor Technology School of MicroelectronicsXidian UniversityXi'anthe People's Republic of China School of Physics and Microelectronics Key Laboratory of Material PhysicsMinistry of EducationZhengzhou UniversityZhengzhouthe People's Republic of China Center for Spintronics and Quantum Systems State Key Laboratory for Mechanical Behavior of MaterialsDepartment of Materials Science and EngineeringXi'an Jiaotong UniversityXi'anthe People's Republic of China Advanced Interdisciplinary Research Center for Flexible Electronics Xidian UniversityXi'anthe People's Republic of China State Key Laboratory of Infrared Physics Shanghai Institute of Technical PhysicsChinese Academy of SciencesShanghaithe People's Republic of China

Solar-blind ultraviolet(UV)photodetectors based on p-organic/n-Ga_(2)O_(3) hybrid heterojunctions have attracted extensive attention ***,the multifunctional solar-blind photodetector based on p-type poly[N-90-heptadecanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(40,70-di-2-thienyl-20,10,30-benzothiadiazole)](PCDTBT)/n-type amorphous Ga_(2)O_(3)(a-Ga_(2)O_(3))is fabricated and investigated,which can work in the phototransistor mode coupling with self-powered *** the introduction of PCDTBT,the dark current of such the a-Ga_(2)O_(3)-based photodetector is decreased to 0.48 ***,the photoresponse parameters of the a-Ga_(2)O_(3)-based photodetector in the phototransistor mode to solar-blind UV light are further increased,that is,responsivity(R),photo-detectivity(D*),and external quantum efficiency(EQE)enhanced to 187 A W^(-1),1.3×10^(16) Jones and 9.1×10^(4)% under the weak light intensity of 11μW cm^(-2),*** to the formation of the built-in field in the p-PCDTBT/n-Ga_(2)O_(3) type-Ⅱ heterojunction,the PCDTBT/Ga_(2)O_(3) multifunctional photodetector shows self-powered *** responsivity of p-PCDTBT/n-Ga_(2)O_(3) multifunctional photodetector is 57.5 mA W^(-1) at zero *** multifunctional p-n hybrid heterojunction-based photodetectors set the stage for realizing high-performance amorphous Ga_(2)O_(3) heterojunction-based photodetectors.

关键词： amorphous Ga_(2)O_(3) heterojunction multifunctional PCDTBT solar-blind photodetectors

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埋入水中旋转薄壳谐耦振分析的传递矩阵法

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固体力学学报 2007年第4期28卷 362-368页

作者：邹时智苏海东向宇黄玉盈华中科技大学土木工程与力学学院武汉430074 长江科学院材料与结构研究所武汉430010 广西工学院汽车工程系柳州545006

基于一般线弹性薄壳和势流理论,导出了旋转壳状态向量的一阶常微分矩阵方程和水动压力表达式,再借助齐次扩容技术和精细积分法,应用推广的传递矩阵法对埋入水中旋转薄壳的流固耦振进行了数值求解,并研究了一些因素对精度的影响.算例表... 详细信息

基于一般线弹性薄壳和势流理论,导出了旋转壳状态向量的一阶常微分矩阵方程和水动压力表达式,再借助齐次扩容技术和精细积分法,应用推广的传递矩阵法对埋入水中旋转薄壳的流固耦振进行了数值求解,并研究了一些因素对精度的影响.算例表明传递矩阵法和有限元方法相比不仅精度良好,而且有较高的计算效率.

关键词：旋转薄壳传递矩阵法齐次扩容精细积分法流固耦合振动

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大型水电站蜗壳结构优化研究

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人民长江 2011年第21期42卷 32-36页

作者：谢小玲苏海东水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心湖北武汉430010 长江科学院材料与结构研究所湖北武汉430010

针对溪洛渡水电站蜗壳埋设方式研究中的水泵房墙体贯穿性裂缝问题,采用钢筋混凝土非线性有限元方法进行优化研究。研究结果表明,对于垫层敷设至135°方案,局部增加钢筋或增加墙体厚度均不能阻止贯穿性裂缝的产生,在未采取其他工程措施... 详细信息

针对溪洛渡水电站蜗壳埋设方式研究中的水泵房墙体贯穿性裂缝问题,采用钢筋混凝土非线性有限元方法进行优化研究。研究结果表明,对于垫层敷设至135°方案,局部增加钢筋或增加墙体厚度均不能阻止贯穿性裂缝的产生,在未采取其他工程措施的条件下,垫层应至少敷设至180°断面。水泵房墙体加厚前后的裂缝分布以及应力状态表明,对于蜗壳这种有限裂要求的大型复杂水工结构,在进行线弹性设计配筋的基础上,还应该进行钢筋混凝土开裂非线性仿真分析,即在考虑混凝土的非线性本构关系、钢筋与混凝土的相互作用关系、混凝土裂缝扩展过程等的基础上,才能设计出既满足机组安全稳定运行要求又经济合理的蜗壳结构。

关键词：蜗壳结构钢筋混凝土开裂非线性有限元分析优化研究

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