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Reduced-order modeling and vibration transfer analysis of a fluid-delivering branch pipeline that consider fluid–solid interactions

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Frontiers of Mechanical Engineering 2024年第2期19卷 75-97页

作者： Wenhao JI Hongwei MA Wei SUN yinhang cao School of Mechanical Engineering and Automation Northeastern UniversityShenyang 110819China Key Laboratory of Vibration and Control of Aero-Propulsion Systems(Ministry of Education) Northeastern UniversityShenyang 110819China College of Power and Energy Engineering Harbin Engineering UniversityHarbin 150001China

The efficient dynamic modeling and vibration transfer analysis of a fluid-delivering branch pipeline(FDBP)are essential for analyzing vibration coupling effects and implementing vibration reduction ***,this study proposes a reduced-order dynamic modeling method suitable for FDBPs and then analyzes the vibration transfer *** the modeling method,the finite element method and absorbing transfer matrix method(ATMM)are integrated,considering the fluid–structure coupling effect and fluid *** dual-domain dynamic substructure method is developed to perform the reduced-order modeling of FDBP,and ATMM is adopted to reduce the matrix order when solving fluid ***,the modeling method is validated by experiments on an H-shaped branch ***,transient and steady-state vibration transfer analyses of FDBP are performed,and the effects of branch locations on natural characteristics and vibration transfer behavior are *** show that transient vibration transfer represents the transfer and conversion of the kinematic,strain,and damping energies,while steady-state vibration transfer characteristics are related to the vibration *** addition,multiple-order mode exchanges are triggered when branch locations vary in frequency-shift regions,and the mode-exchange regions are also the transformation ones for vibration transfer patterns.

关键词： fluid-delivering branch pipeline vibration transfer analysis reduced-order modeling fluid-solid interactions finite element method absorbing transfer matrix method

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传递矩阵法在计算输流管路高频振动时的稳定性改进

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振动与冲击 2024年第2期43卷 138-145页

作者：曹银行柳贡民胡志哈尔滨工程大学动力与能源工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学烟台研究生院山东烟台264006

传递矩阵法(transfer matrix method,TMM)是研究结构振动时常用的计算方法,但在计算大跨度输流管路高频横向振动时,TMM存在数值不稳定的现象,制约了其进一步应用。基于无量纲化计算结果得到的子单元划分准则的全局传递矩阵法(global tra... 详细信息

传递矩阵法(transfer matrix method,TMM)是研究结构振动时常用的计算方法,但在计算大跨度输流管路高频横向振动时,TMM存在数值不稳定的现象,制约了其进一步应用。基于无量纲化计算结果得到的子单元划分准则的全局传递矩阵法(global transfer matrix method,GTMM)、混合能传递矩阵法(hybrid energy transfer matrix method,HETMM)和结合变精度算法的传递矩阵法(variable precision algorithm-transfer matrix method,VPA-TMM)等三种方法解决了这一问题。GTMM是最常用的TMM计算稳定性改进方法;HETMM系首次从层状介质中的波传播计算扩展到管路系统的振动分析领域,计算矩阵的维度和形式不随子单元数的变化而变化,计算时间最短;VPA-TMM无需进行子单元划分,可以看作是从根源上解决了TMM的长跨度高频计算失稳问题,但计算时间会大幅度增加。

关键词：传递矩阵法(TMM) 高频计算失稳全局传递矩阵法(GTMM) 混合能传递矩阵法(HETMM) 变精度算法(VPA)

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咖啡因对耐力运动员运动表现的影响:效果及机制

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体育科研 2024年第1期45卷 93-103页

作者：秦启阳陈斌郭黎曹银行上海体育大学竞技运动学院上海200438 福建农林大学公共体育教育部福建福州350002 上海体育大学运动健康学院上海200438

咖啡因作为一种功能增进营养补剂,广泛应用于耐力运动员的训练和竞赛中。通过系统梳理探讨摄入咖啡因对耐力运动员计时赛、恒定负荷运动和递增负荷运动至力竭3种类型运动表现影响的相关研究,总结咖啡因对耐力运动员运动表现的影响规律,... 详细信息

咖啡因作为一种功能增进营养补剂,广泛应用于耐力运动员的训练和竞赛中。通过系统梳理探讨摄入咖啡因对耐力运动员计时赛、恒定负荷运动和递增负荷运动至力竭3种类型运动表现影响的相关研究,总结咖啡因对耐力运动员运动表现的影响规律,以期为我国教练员和运动员优化营养补剂方案提供理论依据。结果显示,自行车、中长跑及赛艇等耐力运动员多以胶囊形式摄入低中高剂量咖啡因(3~9 mg/kg)来提高耐力运动表现,但对于不同类型运动表现的有效剂量及作用机制存在差异。另外,咖啡因与其他营养补剂混合摄入的效果以及咖啡因不同摄入方式、性别差异、基因组别、安慰剂效应等对其功能增进效果的影响是咖啡因研究领域未来的发展方向。

关键词：咖啡因营养补剂耐力性项目计时赛恒定负荷递增负荷

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基于遗传算法的分支管路系统动力学优化设计

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振动与冲击 2021年第9期40卷 221-227,253页

作者：曹银行柳贡民张龙哈尔滨工程大学动力与能源工程学院哈尔滨150001 海装驻哈尔滨地区第二军事代表室哈尔滨150001

首先给出了传递矩阵法计算管路动力学问题的一般步骤和任意管路分支元件吸收传递矩阵法点传递矩阵的建立过程,实现了分支管路系统动力学问题的求解并通过与实验结果的对比证明其正确性;之后基于选定的分支管路设计基础模型,利用均匀设... 详细信息

首先给出了传递矩阵法计算管路动力学问题的一般步骤和任意管路分支元件吸收传递矩阵法点传递矩阵的建立过程,实现了分支管路系统动力学问题的求解并通过与实验结果的对比证明其正确性;之后基于选定的分支管路设计基础模型,利用均匀设计原则选取计算样本并应用传递矩阵法对样本模型进行计算,最后利用二阶多项式响应面函数逼近回归模型并应用遗传算法寻优,对分支管路进行优化设计,通过吸收传递矩阵法、均匀设计原则和数学建模优化的方法,更好地节省计算成本和资源,对分支管路设计过程有一定的指导意义。

关键词：分支管路系统吸收传递矩阵法遗传算法动力学设计

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锥-柱组合壳结构固有特性计算和优化设计

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哈尔滨工程大学学报 2023年第3期44卷 395-401页

作者：曹银行柳贡民胡志哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001

为解决工程中常见的锥-柱组合壳结构固有特性的快速计算和优化设计问题,本文通过采用改进状态向量的方法简化了基于唐纳尔壳模型的圆柱壳和圆锥壳结构的传递矩阵推导过程,利用连接处的力和位移匹配条件,建立了锥-柱组合壳结构传递关系,... 详细信息

为解决工程中常见的锥-柱组合壳结构固有特性的快速计算和优化设计问题,本文通过采用改进状态向量的方法简化了基于唐纳尔壳模型的圆柱壳和圆锥壳结构的传递矩阵推导过程,利用连接处的力和位移匹配条件,建立了锥-柱组合壳结构传递关系,进而对锥-柱组合结构的固有振动特性进行了计算,计算结果与有限元法吻合良好。最后采用基于遗传算法的锥-柱组合壳结构优化设计方法,为更加复杂的组合壳结构动力学特性分析和优化设计奠定了理论和方法基础。实践表明:改进状态向量和转换矩阵的引入能够简化圆柱壳和圆锥壳的振动计算传递矩阵推导过程。

关键词：锥-柱组合壳唐纳尔壳模型改进状态向量力和位移匹配传递矩阵法遗传算法固有特性快速计算优化设计

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摄入咖啡因对平原居民低氧通气反应的影响

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中国体育科技 2023年第11期59卷 69-75页

作者：曹银行曹志刘猛高炳宏上海体育大学上海200438 重庆市体育科学研究所重庆400016

目的:探讨摄入咖啡因对平原居民低氧通气反应(hypoxic ventilatory response,HVR)的影响。方法:采用单盲和随机交叉试验:16名平原居民男性分别摄入含咖啡因胶囊(5 mg/kg,咖啡因组)或同等质量淀粉胶囊(对照组),观察1 h后安静和运动中HVR... 详细信息

目的:探讨摄入咖啡因对平原居民低氧通气反应(hypoxic ventilatory response,HVR)的影响。方法:采用单盲和随机交叉试验:16名平原居民男性分别摄入含咖啡因胶囊(5 mg/kg,咖啡因组)或同等质量淀粉胶囊(对照组),观察1 h后安静和运动中HVR的变化。运动模式为半卧位蹬自行车,强度为50%最大摄氧量。安静和运动中HVR分别是通过间歇性吸入100%氮气和8%氧气,使动脉血氧饱和度(arterial oxygen saturation,SpO_(2))急性降低到5个目标值(95%、90%、85%、80%和75%),并测定各目标值对应的每分通气量(minute ventilation,VE)。结果:咖啡因组安静和运动中的V E显著性高于对照组(P<0.05)。咖啡因组和对照组运动中的HVR皆高于安静时的值(P<0.05),但是两组间的HVR无显著性差异。结论:摄入中等剂量咖啡因可增加平原居民安静及运动中的V E,而对两种状态下的HVR没有影响。

关键词：急性高山病平原居民咖啡因低氧通气反应

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松辽盆地西缘早白垩世伸展事件:流纹岩锆石U-Pb年龄、地球化学研究

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地质学报 2016年第12期90卷 3492-3507页

作者：程银行李影刘永顺滕学建李艳锋杨俊泉奥琮中国地质调查局天津地质调查中心天津300170

为研究松辽盆地西缘大兴安岭早白垩世火山岩的构造属性,对研究区内流纹岩开展锆石U-Pb测年和地球化学测定。锆石U-Pb定年结果显示,流纹岩形成于131.6±0.6~123.9±1.7Ma,属早白垩世。主量元素分析表明,流纹岩具高硅(SiO_2=69.08%~79.58%... 详细信息

为研究松辽盆地西缘大兴安岭早白垩世火山岩的构造属性,对研究区内流纹岩开展锆石U-Pb测年和地球化学测定。锆石U-Pb定年结果显示,流纹岩形成于131.6±0.6~123.9±1.7Ma,属早白垩世。主量元素分析表明,流纹岩具高硅(SiO_2=69.08%~79.58%)、富碱(K_2O+Na_2O=5.93%~9.76%,平均为8.14),富钾(K_2O/Na_2O大于1.0,平均为2.14)、贫钙镁(平均cao为0.60、MgO为0.27)和高FeOT/MgO(平均为6.77)比值的特征,属过铝质(A/CNK=1.35~1.78)高钾钙碱性—钾玄武岩系列岩石。据微量元素地球化学特征将其划分为两组:Ⅰ组流纹岩稀土元素总量较高(∑REE介于149.04×10^(-6)~213.18×10^(-6)之间,平均为172.35×10^(-6)),轻稀土元素(LREE)富集、轻重稀土元素分馏较强[(La/Yb)_N=4.89~11.87,平均为7.75)],中等—弱负铕异常(δEu=0.54~0.88,平均为0.70),配分曲线右倾模式,强烈富集大离子亲石元素(LILE)Rb,Ba,Th,K和亏损高场强元素(HFSE)_Nb,Ta,P和Ti;Ⅱ组流纹岩以稀土总量(∑REE平均为142.60×10^(-6))相对较低,具相对较强的负铕异常(δEu=0.05~0.46,平均为0.27),配分曲线相对较平缓以及Ba,Sr,P,Ti元素的强烈亏损与Ⅰ组流纹岩相区别,两组流纹岩地球化学成分相关性较好,二者均有低的Sr(<206×10^(-6))和高Yb(大于2)含量,具壳源和造山后花岗岩的特征。结合最新资料及本文研究成果,初步认为研究区流纹岩为地壳部分熔融的产物,之后经历强烈的矿物分离结晶作用,与蒙古—鄂霍次克造山后伸展作用有关。

关键词：早白垩世流纹岩锆石U Pb年龄松辽盆地大兴安岭

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内蒙古东乌旗角闪辉长岩年龄、地球化学特征及其对晚古生代构造演化的约束

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地质通报 2023年第1期42卷 180-192页

作者：张夏炜程银行李英杰滕学建王少轶李影刘海东河北地质大学地球科学学院河北石家庄050031 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质调查局天津地质调查中心天津300170

兴蒙造山带东部内蒙古东乌旗地区晚古生代构造岩浆活动复杂,是解决兴蒙造山带晚古生代构造演化的关键地区。对东乌旗地区新识别出的角闪辉长岩进行了系统的地质特征、岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、Hf同位素和岩石地球化学研究。东... 详细信息

兴蒙造山带东部内蒙古东乌旗地区晚古生代构造岩浆活动复杂,是解决兴蒙造山带晚古生代构造演化的关键地区。对东乌旗地区新识别出的角闪辉长岩进行了系统的地质特征、岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、Hf同位素和岩石地球化学研究。东乌旗角闪辉长岩主体呈包体状产出,主要由斜长石(55%~60%)、角闪石(15%~20%)、辉石(10%~15%)和少量磁铁矿等组成。获得角闪辉长岩样品的锆石U-Pb年龄为299±3 Ma,表明岩体形成于晚石炭世。6件样品的地球化学数据显示,SiO_(2)含量为49.88%~51.98%,TiO_(2)含量为1.2%~1.86%,MgO含量4.42%~7.41%,Al_(2)O_(3)含量为15.55%~16.84%,MnO含量为0.12%~0.17%,cao含量5.67%~6.52%,Na_(2) O+K_(2)O含量3.35%~4.63%,m/f值为0.41~0.49,Mg^(#)值为52.56~60.82,TFeO值为7.12~9.18;稀土元素球粒陨石标准化配分模式表现为轻稀土元素(LREE)相对于重稀土元素(HREE)富集的平坦右倾型,轻、重稀土元素比值(LREE/HREE)为4.96~6.92,岩石富集大离子亲石元素Rb、Ba、K等,相对亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,LREE/HREE值较稳定,δEu值为0.87~0.98,显示具有弱的正Eu异常。角闪辉长岩中锆石εHf(t)值为5.1~11.25,单阶段地壳模式年龄(T DM 1)为1039~604 Ma。结合区域地质演化,认为东乌旗角闪辉长岩可能是由于受到洋壳的俯冲,上覆亏损地幔发生部分熔融,产生钙碱性岩浆,且在上升侵位的过程中受到地壳物质较弱程度的混染,形成于古亚洲洋俯冲环境。东乌旗地区在晚石炭世—早二叠世存在少量的基性岩浆活动,标志着构造背景由俯冲造山向造山后伸展转变。

关键词：角闪辉长岩晚石炭世锆石U-Pb年龄 Hf同位素兴蒙造山带

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上海市杨浦区2005—2007年病毒性肝炎流行病学分析

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上海预防医学 2009年第5期21卷 197-198,217页

作者：王琳胡进曹慎上海市杨浦区疾病预防控制中心上海200090

[目的]分析上海市杨浦区急性病毒性肝炎(急性肝炎)的流行特征,为完善肝炎防治策略和措施提供依据。[方法]对2005—2007年杨浦区网络直报的急性肝炎疫情、病原学分型及专题调查资料进行分析。[结果]2005—2007年杨浦区急性肝炎年均发病率... 详细信息

[目的]分析上海市杨浦区急性病毒性肝炎(急性肝炎)的流行特征,为完善肝炎防治策略和措施提供依据。[方法]对2005—2007年杨浦区网络直报的急性肝炎疫情、病原学分型及专题调查资料进行分析。[结果]2005—2007年杨浦区急性肝炎年均发病率为12.17/10万,其中常住人口年均发病率为11.79/10万,外来人口年均发病率为15.05/10万;五角场和殷行社区发病率最高,年均发病率分别为24.35/10万、23.50/10万;病原学分型显示,网络直报肝炎病例中乙肝比例较低,未定型肝炎比例较高。[结论]2005—2007年杨浦区急性肝炎发病率呈下降趋势,网络直报乙肝病例不全是急性乙肝病例;未定型病例多,主要由误诊、误报、分型信息未及时订正和疾控中心未及时对监测点医院分型情况进行督导等原因引起。

关键词：病毒性肝炎发病率流行特征

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殷行社区保安健康体检结果分析

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中国社区医师 2014年第13期 125-126页

作者：沈雁红曹卫星徐蓉上海市杨浦区殷行社区卫生服务中心

目的:对殷行社区中的小区保安的体检结果进行比较、分析,了解辖区内小区保安的健康状况。方法:采用体格检查、医技检查和实验室化验,并对检查结果进行分析。结果:在135名社区保安体检结果中,检出各种疾病和指标异常者119名,检出率88.15%... 详细信息

目的:对殷行社区中的小区保安的体检结果进行比较、分析,了解辖区内小区保安的健康状况。方法:采用体格检查、医技检查和实验室化验,并对检查结果进行分析。结果:在135名社区保安体检结果中,检出各种疾病和指标异常者119名,检出率88.15%,体检结果正常者16名(11.85%)。检出率较高的疾病依次为脂肪肝、高血压、心电图异常、血糖偏高、前列腺增生、肝功能异常、胆囊结石、肾功能异常等8种。结论:社区保安的健康状况不容乐观,应早期进行健康教育和行为干预。

关键词：保安健康体检结果分析

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