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Optimization of Band Gap of 1D Elastic Metamaterial Under Impact Load by Regulating Stiffness

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Acta Mechanica Solida Sinica 2024年第1期37卷 148-154页

作者： Tong Li xianlong Jin Yongqiang Li Peizhong Yang School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240China State Key Laboratory of Mechanical System and Vibration Shanghai Jiaotong UniversityShanghai 200240China College of Science Northeastern UniversityShenyang 110819China

Designing materials that mitigate impacts effectively are crucial for protecting people and ***,a single-resonator metamaterial with negative mass characteristics is proposed for impact mitigation,and numerical analysis of wave propagation shows explicitly how the spring stiffness and number of unit cells influence that *** results show clearly that a metamaterial with differing microstructural stiffness is better at mitigating the effect of a shock wave than one with a unique ***,there is a critical number of unit cells beyond which the shock wave is not attenuated further,but the fabrication complexity *** the 40 groups of microstructural regions in this example,the attenuation effect no longer increases when there are more than 35 *** work offers guidance for microstructure designs in metamaterials and provides new ideas for using metamaterials to mitigate shock waves.

关键词： Elastic metamaterials Wave attenuation Stiffness Number of unit cells

基于边缘智能计算的城市交通感知数据自适应恢复

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计算机研究与发展 2023年第3期60卷 619-634页

作者：向朝参程文辉张昭焦贤龙屈毓锛陈超戴海鹏重庆大学计算机学院重庆400044 信息物理社会可信服务计算教育部重点实验室(重庆大学) 重庆400044 南京航空航天大学电子信息工程学院南京210016 南京大学计算机科学与技术系南京210023

智能交通系统(intelligent transportation systems,ITSs)被广泛用于智慧城市中,却普遍存在感知数据缺失问题.而交通感知站点有限的存储计算能力严重制约感知数据的恢复,极大影响ITSs的正常使用.虽然可以利用边缘节点强大的存储计算能... 详细信息

智能交通系统(intelligent transportation systems,ITSs)被广泛用于智慧城市中,却普遍存在感知数据缺失问题.而交通感知站点有限的存储计算能力严重制约感知数据的恢复,极大影响ITSs的正常使用.虽然可以利用边缘节点强大的存储计算能力解决这个困境,但边缘节点部署的高复杂性和感知数据时空相关性的高动态性对数据精确恢复提出挑战.为了解决上述挑战,提出基于边缘智能计算的城市交通感知数据自适应恢复系统.具体地,首先利用子模优化理论,提出具有理论下界的边缘节点次优部署分配算法.然后,基于低秩理论恢复感知数据,并基于恢复结果估计非缺失下限,通过反馈自适应调整感知站点的数据上传比例,从而保证数据精确恢复.最后,基于澳大利亚600个交通站点1年的感知数据构建原型系统,对所提算法进行评估.实验结果表明,所提算法的边缘节点部署性能达到最优性能的90%以上,缺失数据恢复精度比3种对比方法提高43.8%以上.同时,自适应数据恢复能够平均提高精度40.3%.

关键词：边缘智能计算智能交通系统边缘节点部署感知数据恢复子模理论低秩理论

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无线自组网中一种高效的路由协议

计算机科学与探索 2008年第5期2卷 478-486页

作者：焦贤龙王晓东周兴铭国防科技大学计算机学院长沙410073

无线自组网与传统的有线网不同,它由一些可移动的结点组成,这些结点的带宽、计算能力和能量都受到一定限制。针对这种网络,研究者们提出了按需路由协议,这些协议非常适合无线自组网这种拓扑结构,但是由于缺乏对全局拓扑和结点移动性的了... 详细信息

无线自组网与传统的有线网不同,它由一些可移动的结点组成,这些结点的带宽、计算能力和能量都受到一定限制。针对这种网络,研究者们提出了按需路由协议,这些协议非常适合无线自组网这种拓扑结构,但是由于缺乏对全局拓扑和结点移动性的了解,可能达不到最优。因此提出了一种高效的路由协议ERNC,该协议基于已提出的SHORT路由协议[13],并对以前所提出的NAOR协议[14]进行了扩展,即利用网络编码技术来进一步提高路由协议的性能。最后,使用NS-2模拟器来评估ERNC的性能,结果显示ERNC在分组投递率和平均端到端时延等方面获得了比已有协议更好的性能。

关键词：路由路径累积网络编码无线自组网

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航空发动机鸟撞适航符合性数值模拟研究

振动与冲击 2024年第10期43卷 311-318页

作者：李俊杰柴象海金先龙杨培中上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 中航商用航空发动机有限责任公司上海200241

航空发动机鸟撞适航认证通常基于整机试验,整机鸟撞数值仿真,受发动机结构复杂性影响,存在计算效率、吸鸟关键参数不易确定等问题,而不被工程采纳。而为验证航空发动机吸鸟符合性,进行整机鸟撞数值分析是一种经济高效的方式。基于航空... 详细信息

航空发动机鸟撞适航认证通常基于整机试验,整机鸟撞数值仿真,受发动机结构复杂性影响,存在计算效率、吸鸟关键参数不易确定等问题,而不被工程采纳。而为验证航空发动机吸鸟符合性,进行整机鸟撞数值分析是一种经济高效的方式。基于航空发动机整机鸟撞数值仿真需求,开展航空发动机模型简化建模和关键吸鸟参数提取方法研究。首先,基于光滑流体动力学方法,考虑工作条件下发动机鸟撞损伤和传力路径上关键部件关系和相互作用,建立了基于航空发动机整机关键零部件等效建模的鸟撞有限元模型。其次,对航空发动机鸟撞适航符合性要求进行分解,确定了造成叶片结构损伤的关键吸鸟参数。最后,基于最严苛情况的整机鸟撞有限元模型,研究了大鸟、中鸟鸟群和大型群鸟导致的转动不平衡、不平衡载荷传递和叶片损伤。数值模拟结果表明大鸟的撞击对航空发动机结构安全的威胁最大,鸟群撞击导致的叶片损伤范围更广。基于整机的鸟撞数值模拟对于航空发动机的结构安全性设计和适航认证是非常具有价值的。

关键词：航空发动机适航符合性鸟撞中鸟鸟群风扇叶片

A 16-bit, ±10-V Input Range SAR ADC with a 5-V Supply Voltage and Mixed-Signal Nonlinearity Calibration

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Chinese Journal of Electronics 2022年第4期31卷 690-697页

作者： LUO Hongrui ZHAO xianlong jiao Zihao ZHANG Jie WANG Xiaofei ZHANG Ruizhi ZHANG Hong School of Microelectronics Xi'an Jiaotong University Beijing Smartchip Microelectronics Company Limited

This paper presents a high-precision, successive approximation register(SAR) analog-to-digital converter(ADC) with resistive analog front-end for lowvoltage and wide input range applications. To suppress the serious nonlinearity brought by the voltage coefficients of analog front-end without deteriorating differential nonlinearity performance, a mixed-signal calibration scheme based on piecewise-linear method with calibration digital-to-analog converter is proposed. A compensation current is designed to sink or source from the reference to keep it independent of input signal, which greatly improves the linearity performance. Fabricated in a 0.5-μm CMOS process, the proposed ADC achieves 88-d B signalto-noise-and-distortion ratio and 103-d B spurious free dynamic range with 5-V supply voltage and 2.5-V reference voltage, and the total power consumption is 37.5 m W.

关键词： Wide input range Resistive scaling front-end Mixed-signal nonlinearity calibration Precision Successive approximation register (SAR) Current compensation circuit

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头孢洛林酯合成工艺改进

山东化工 2024年第15期53卷 85-87,91页

作者：孔瑜蒋宪龙焦翠玲刘彩锋新发药业有限公司山东东营262500

以GHYH为起始物料,GHYH与苯磺酰氯制备磺酸酯,与PTT发生取代反应;甲基苯磺酸甲酯作为甲基化试剂,用甲酚和固定化青霉素酶分别脱掉羧基和氨基保护基,然后与ATDE-Cl反应,在醋酸和水的混合溶液中重结晶得到头孢洛林酯;这种合成方法比较适... 详细信息

以GHYH为起始物料,GHYH与苯磺酰氯制备磺酸酯,与PTT发生取代反应;甲基苯磺酸甲酯作为甲基化试剂,用甲酚和固定化青霉素酶分别脱掉羧基和氨基保护基,然后与ATDE-Cl反应,在醋酸和水的混合溶液中重结晶得到头孢洛林酯;这种合成方法比较适用于工业化生产,甲酰氯在改进后的合成路线中不使用,操作简单,不产生含磷废水,产生较少杂质,原料便宜,质量提高,对环境的污染也较小。

关键词： GHYH 抗生素头孢洛林酯苯磺酰氯青霉素酰化酶

限制性假体对全膝关节置换术后假体周围感染二期翻修效果的影响

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中华骨科杂志 2024年第4期44卷 226-232页

作者：程萌旗王俏杰沈灏王琦陈云苏张先龙上海交通大学附属第六人民医院骨科上海200233

目的比较采用高或低限制性假体对初次全膝关节置换术后假体周围关节感染(periprosthetic joint infection,PJI)二期翻修术后膝关节功能及感染控制效果的影响。方法回顾性分析2019年2月至2022年2月于上海交通大学附属第六人民医院接受全... 详细信息

目的比较采用高或低限制性假体对初次全膝关节置换术后假体周围关节感染(periprosthetic joint infection,PJI)二期翻修术后膝关节功能及感染控制效果的影响。方法回顾性分析2019年2月至2022年2月于上海交通大学附属第六人民医院接受全膝关节翻修术的患者40例,按照初次全膝关节置换假体的种类分为低限制性假体组和高限制性假体组。低限制性假体组28例(28膝),男12例、女16例,年龄69.0(63.0,74.0)岁,体质指数为(25.18±0.55)kg/m^(2);高限制性假体组12例(12膝),男5例、女7例,年龄66.5(65.0,71.5)岁,体质指数为(23.94±0.51)kg/m^(2)。均采用二期翻修术治疗,低限制性假体组1例使用旋转铰链膝RHK、27例使用髁限制性假体LCCK;高限制性假体组3例使用旋转铰链膝RHK、1例使用髁限制性假体PFC Sigma MBT、8例使用髁限制性假体LCCK。比较两组患者手术前后的关节活动度(range of motion,ROM)、美国膝关节协会评分(Knee Society score,KSS)以及术后感染控制率等。结果所有患者均获得随访,低限制性假体组随访时间为(22.79±8.02)个月,高限制性假体组为(23.92±7.04)个月,差异无统计学意义(t=0.426,P=0.680)。末次随访时低限制性假体组的KSS评分和ROM分别为(77.96±9.74)分和93.48°±7.45°,均高于术前的(38.93±8.01)分和68.89°±9.44°(P0.05),末次随访时低限制性假体组均高于高限制性假体组(P<0.05)。细菌培养结果显示感染的主要细菌为凝固酶阴性葡萄球菌和金黄色葡萄球菌,总体感染控制率为80%(32/40),其中低限制性假体组的感染控制率为89%(25/28),高限制性假体组为58%(7/12),差异无统计学意义(χ^(2)=3.283,P=0.070)。结论二期翻修能有效控制全膝关节术后假体周围感染,且使用高限制性假体的初次全膝关节置换术后PJI二期翻修术后的膝关节功能较使用低限制性假体效果更差。

关键词：关节成形术,置换,膝再手术假体相关感染

An Explicit-Implicit Mixed Staggered Asynchronous Step Integration Algorithm in Structural Dynamics

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Computer Modeling in Engineering & Sciences 2018年第7期116卷 51-67页

作者： Zhiqiang Ma Lingshuang Kong xianlong Jin State Key Laboratory of Mechanical System and Vibration Shanghai Jiao Tong UniversityNo.800 Dongchuan RoadShanghai200240China School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong UniversityNo.800 Dongchuan RoadShanghai 200240China

Many engineering applications need to analyse the system dynamics on the macro and micro level,which results in a larger computational *** explicit-implicit asynchronous step algorithm is introduced to solve the structural dynamics in multi-scale both the space domain and time *** discrete FEA model is partitioned into explicit and implicit parts using the nodal partition *** boundary node method is adopted to handle the interface coupled *** coupled region,the implicit Newmark coupled with an explicit predictor corrector Newmark whose predictive wave propagates into the implicit *** the explicit subcycling process,the variables of boundary nodes are solved directly by dynamics equilibrium *** dissipation energy is dynamically determined in accordance with the energy balance checking.A cantilever beam and a building two numerical examples are proposed to verify that the method can greatly reduce the computing time while maintaining a high accuracy.

关键词： Structural dynamics node partition Newmark method explicit-implicit asynchronous integration stability condition

A New Hybrid Hierarchical Parallel Algorithm to Enhance the Performance of Large-Scale Structural Analysis Based on Heterogeneous Multicore Clusters

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Computer Modeling in Engineering & Sciences 2023年第7期136卷 135-155页

作者： Gaoyuan Yu Yunfeng Lou Hang Dong Junjie Li xianlong Jin School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai200240China Aerospace System Engineering Shanghai Shanghai201108China School of Aerospace Mechanical and Mechatronic EngineeringUniversity of SydneySydneyNSW2006Australia

Heterogeneous multicore clusters are becoming more popular for high-performance computing due to their great computing power and cost-to-performance effectiveness ***,parallel efficiency degradation is still a problem in large-scale structural analysis based on heterogeneousmulticore *** solve it,a hybrid hierarchical parallel algorithm(HHPA)is proposed on the basis of the conventional domain decomposition algorithm(CDDA)and the parallel sparse *** this new algorithm,a three-layer parallelization of the computational procedure is introduced to enable the separation of the communication of inter-nodes,heterogeneous-core-groups(HCGs)and inside-heterogeneous-core-groups through mapping computing tasks to various hardware *** approach can not only achieve load balancing at different layers efficiently but can also improve the communication rate significantly through hierarchical ***,the proposed hybrid parallel approach in this article can reduce the interface equation size and further reduce the solution time,which can make up for the shortcoming of growing communication overheads with the increase of interface equation size when employing ***,the distributed sparse storage of a large amount of data is introduced to improve memory *** solving benchmark instances on the Shenwei-Taihuzhiguang supercomputer,the results show that the proposed method can obtain higher speedup and parallel efficiency compared with CDDA and more superior extensibility of parallel partition compared with the two-level parallel computing algorithm(TPCA).

关键词： Heterogeneous multicore hybrid parallel finite element analysis domain decomposition