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Evaluation and Projection of Extreme High Temperature Indices in Southwestern China Using NEX-GDDP-CMIP6

Journal of Meteorological Research 2024年第1期38卷 88-107页

作者： Fen ZHANG linxiao WEI yonghua li Hongyu TANG Tianyu ZHANG Baogang YANG China Meteorological Administration Key Open Laboratory of Transforming Climate Resource to Economy Chongqing Climate CentreChongqing 401147

Based on the recently released NASA Earth Exchange Global Daily Downscaled Projections(NEX-GDDP)Coupled Model Intercomparison Project Phase 6(CMIP6) dataset and the gridded observational daily dataset CN05.1, this study evaluates the performance of 26 CMIP6 models in simulating extreme high temperature(EHT) indices in southwestern China and estimates future changes in the EHT indices under the Shared Socioeconomic Pathways(SSPs) SSP1-2.6, SSP2-4.5, and SSP5-8.5 using 11 optimal CMIP6 models. Five EHT indices are employed:annual maximum value of daily maximum temperature(TXX), high temperature days(T35), warm days(TX90P),heat wave frequency(HWF), and heat wave days(HWD). The main results are as follows.(1) NEX-GDDP-CMIP6 is highly capable of simulating the spatial patterns of TXX and T35 in southwestern China but it presents a weaker ability to simulate the spatial patterns of TX90P, HWF, and HWD.(2) The simulated time series of T35, TX90P, HWF,and HWD in southwestern China exhibit consistent upward trends with the observations. The linear trends of increase in TX90P and HWD are much greater than those of increase in TXX, T35, and HWF.(3) The estimated increases in TXX and T35 in southwestern China are significantly greater in Chongqing and the adjacent areas of Sichuan than in the other regions. Spatial distributions of the increases in TX90P, HWF, and HWD generally show higher values in the west and lower values in the east.(4) In the three different scenarios, the projected future TXX,T35, TX90P, and HWD in southwestern China all display a continuous increase with time and radiative forcing levels, whereas HWF initially increases but then decreases under the SSP5-8.5 scenario. By the end of the 21st century, under the SSP5-8.5 scenario, TXX and T35 are projected to increase by 6.0℃ and 45.0 days, respectively. The duration of individual heat waves is also expected to increase.

关键词： NEX-GDDP-CMIP6 extreme high temperature(EHT) southwestern China evaluation projection

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System Reliability Analysis Method Based on T-S FTA and HE-BN

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Computer Modeling in Engineering & Sciences 2024年第2期138卷 1769-1794页

作者： Qing Xia yonghua li Dongxu Zhang YufengWang School of Mechanical Engineering Dalian Jiaotong UniversityDalian116028China School of Locomotive and Rolling Stock Engineering Dalian Jiaotong UniversityDalian116028China

For high-reliability systems in military,aerospace,and railway fields,the challenges of reliability analysis lie in dealing with unclear failure mechanisms,complex fault relationships,lack of fault data,and uncertainty of fault *** overcome these problems,this paper proposes a reliability analysismethod based on T-S fault tree analysis(T-S FTA)and Hyper-ellipsoidal Bayesian network(HE-BN).The method describes the connection between the various systemfault events by T-S fuzzy gates and translates them into a Bayesian network(BN)*** the advantages of T-S fault tree modeling with the advantages of Bayesian network computation,a reliability modeling method is proposed that can fully reflect the fault characteristics of complex *** describe the degree of failure of the event in the form of interval *** knowledge and experience of experts are fused with the D-S evidence theory to obtain the initial failure probability interval of the BN root ***,the Hyper-ellipsoidal model(HM)constrains the initial failure probability interval and constructs a HE-BN for the system.A reliability analysismethod is proposed to solve the problem of insufficient failure data and uncertainty in the degree of *** failure probability of the system is further calculated and the key components that affect the system’s reliability are *** proposedmethod accounts for the uncertainty and incompleteness of the failure data in complex multi-state systems and establishes an easily computable reliability model that fully reflects the characteristics of complex faults and accurately identifies system *** feasibility and accuracy of the method are further verified by conducting case studies.

关键词： System reliability D-S evidence theory hyper-ellipsoidal bayesian network T-S fault tree

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Multi-objective optimization design of anti-roll torsion bar using improved beluga whale optimization algorithm

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Railway Sciences 2024年第1期3卷 32-46页

作者： yonghua li Zhe Chen Maorui Hou Tao Guo School of Locomotive and Rolling Stock Engineering Dalian Jiaotong UniversityDalianChina Railway Science and Technology Research and Development Center China Academy of Railway Sciences Corporation LimitedBeijingChina CRCC Tangshan Railway Vehicles Co Ltd. CRRC Tangshan Co LtdTangshanChina

Purpose – This study aims to reduce the redundant weight of the anti-roll torsion bar brought by thetraditional empirical design and improving its strength and ***/methodology/approach – Based on the finite element approach coupled with the improved belugawhale optimization (IBWO) algorithm, a collaborative optimization method is suggested to optimize the designof the anti-roll torsion bar structure and weight. The dimensions and material properties of the torsion bar weredefined as random variables, and the torsion bar’s mass and strength were investigated using finite ***, chaotic mapping and differential evolution (DE) operators are introduced to improve the beluga whaleoptimization (BWO) algorithm and run case *** – The findings demonstrate that the IBWO has superior solution set distribution uniformity,convergence speed, solution correctness and stability than the BWO. The IBWO algorithm is used to optimizethe anti-roll torsion bar design. The error between the optimization and finite element simulation results wasless than 1%. The weight of the optimized anti-roll torsion bar was lessened by 4%, the maximum stress wasreduced by 35% and the stiffness was increased by 1.9%.Originality/value – The study provides a methodological reference for the simulation optimization process ofthe lateral anti-roll torsion bar.

关键词： Anti-roll torsion bar Multi-objective optimization IBWO Chaotic mapping Differential evolution

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近震体波走时与重力联合反演华北地区地壳上地幔顶部P波速度结构

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地球物理学报 2024年第4期67卷 1439-1453页

作者：李鑫月石磊李永华中国地震局地球物理研究所北京100081 中国地震局震源物理重点实验室北京100081

华北是克拉通破坏的典型案例,也是陆内强震活动最为强烈、频繁的地区之一,对该区壳幔速度结构进行研究,可为深化认识克拉通的形成演化、板内强震与火山发生机理等研究提供重要的深部约束.利用202个固定台站、360个流动台站所记录到的天... 详细信息

华北是克拉通破坏的典型案例,也是陆内强震活动最为强烈、频繁的地区之一,对该区壳幔速度结构进行研究,可为深化认识克拉通的形成演化、板内强震与火山发生机理等研究提供重要的深部约束.利用202个固定台站、360个流动台站所记录到的天然地震事件P波资料和实测布格重力异常,采用近震体波走时与重力联合反演方法获得了地壳、上地幔顶部P波速度结构.重力资料的引入不仅对壳幔结构进行了更合理的约束,而且有效提高了浅层和边缘射线分布稀疏区的成像能力.联合成像结果显示,鄂尔多斯地块和华北平原浅层表现为明显的低速异常,可能与其存在厚的松软沉积层有关;鄂尔多斯东部上地壳存在明显的P波高速异常,推测该高速异常与古元古代孔兹岩带的形成有关.大同火山区15~25 km和25~40 km表现为明显的低速异常,且这两个低速层是连通的,推测与地幔热物质上涌导致的多期次岩浆侵位有关.三河—平谷8.0级地震和邢台7.2级地震震源都位于脆性的上地壳,均下伏低速异常,推测在区域动力环境加载作用下,韧性的壳内蠕变导致脆性上地壳岩石中弹性应变能的局部积累,从而引起地震的发生.

关键词：华北地区重力异常近震走时联合成像 P波速度

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使用接收函数自相关约束渤海湾北部沉积层结构

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地球物理学报 2024年第6期67卷 2291-2303页

作者：王秋实李永华武岩中国地震局地球物理研究所北京100081 中国地震局震源物理重点实验室北京100081

地震灾后调查表明盆地对地震动有显著的放大效应.低速、松散的沉积层和下伏基岩之间的物性差异,通常被认为是导致地震破坏增加的直接原因,它会显著增加盆地内地震动的持续时间、放大地震动幅度.可靠的沉积层结构和基阶共振频率有利于估... 详细信息

地震灾后调查表明盆地对地震动有显著的放大效应.低速、松散的沉积层和下伏基岩之间的物性差异,通常被认为是导致地震破坏增加的直接原因,它会显著增加盆地内地震动的持续时间、放大地震动幅度.可靠的沉积层结构和基阶共振频率有利于估计沉积层的放大作用并评估该区地震危险性.本研究利用渤海湾地区43个流动地震台站的远震波形资料提取了P波接收函数,进一步通过接收函数自相关得到了台站下方沉积层的共振频率,并依照钻孔资料推导出的共振频率和沉积层厚度之间的经验关系,给出了研究区的沉积层厚度.研究区共振频率存在由东北向西南减小的趋势,其中研究区东北部共振频率主要介于0.30~0.77 Hz之间,对应的沉积层厚度介于120~500 m;研究区西南平原地区绝大部分台站的共振频率低于0.30 Hz,沉积层厚度介于500~1252 m.本文结果与前人采用HVSR方法给出的共振频率具有较好的一致性,通过与已有反射和钻孔资料对比研究,推测本文所给出的沉积厚度为晚第三纪-第四纪(N+Q)的沉积盖层厚度.

关键词：接收函数自相关沉积层结构渤海湾盆地

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基于热重力改正的接收函数与重力联合估计技术及福建地区的应用

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地球物理学报 2024年第7期67卷 2668-2682页

作者：唐晗晗郭良辉李永华陆内火山与地震教育部重点实验室(中国地质大学北京)北京100083 中国地质科学院北京100037 地质过程与矿产资源国家重点实验室(中国地质大学) 北京100083 中国地震局地球物理研究所北京100081 中国地震局震源物理重点实验室北京100081

接收函数与重力联合估计技术是获取台站下方地壳厚度和波速比参数的一种有效手段,重力数据的引入可改善传统接收函数H-κ叠加法在壳内多次波信号不清晰时估计不准的问题.在大地热流较高的地区,热重力扰动成为布格重力异常的不可忽略的... 详细信息

接收函数与重力联合估计技术是获取台站下方地壳厚度和波速比参数的一种有效手段,重力数据的引入可改善传统接收函数H-κ叠加法在壳内多次波信号不清晰时估计不准的问题.在大地热流较高的地区,热重力扰动成为布格重力异常的不可忽略的重要组成部分,此时常规接收函数与重力联合估计技术并不适用.本文给出基于热重力改正的接收函数与重力联合估计技术,通过热重力改正削弱热异常对重力数据的影响,同时采用接收函数Ps震相与重力数据的联合约束算法,避免多次波不清晰而引入误差的问题,实现高热流背景地区地壳厚度和波速比的有效估计.模型测试验证了本文技术的有效性和稳健性,给出了启动热重力改正的阈值(-10 mGal).典型高热流背景的福建地区实际数据应用结果表明,福建地区地壳向沿海地区减薄(约28 km),闽西和闽东南地区泊松比偏高(>0.26),暗示其下方存在地壳减薄的同时伴随着幔源物质的底侵.

关键词：热重力接收函数与重力联合估计福建地区地壳厚度波速比

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隔离式螺旋桩抗压承载与抗地基冻融特性: 收藏
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引用; 岩土工程学报 2024年第6期46卷 1187-1196页; 作者：李绪勇杨忠平刘纲李勇华张益铭重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆大学库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心重庆400045 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045; 基于针对竖向承载并消除地基冻融影响需求所设计的隔离式螺旋桩,结合物理模型试验与有限元数值方法,从桩体受力视角对比揭示了两种特征螺旋桩(S/D ~~详细信息~~; 基于针对竖向承载并消除地基冻融影响需求所设计的隔离式螺旋桩,结合物理模型试验与有限元数值方法,从桩体受力视角对比揭示了两种特征螺旋桩(S/D; 关键词：隔离式螺旋桩特征桩型压缩荷载受力演化桩型参数地基冻融; 来源：维普期刊数据库同方期刊数据库评论; 学校读者我要写书评

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面向多维时间序列异常检测的时空图卷积网络

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西安电子科技大学学报 2024年第3期51卷 170-181页

作者：王静何苗苗丁建立李永华中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 中国民航大学信息安全测评中心天津300300 中国民航大学计算机科学与技术学院天津300300

针对现有多维时间序列异常检测模型对局部和全局时空依赖性捕获能力不足的问题,提出一种基于时空图卷积网络的多维时间序列异常检测模型。首先,在时间维度上利用扩张因果卷积和多头自注意力机制,分别捕获短期和长期时间依赖性,并且引入... 详细信息

针对现有多维时间序列异常检测模型对局部和全局时空依赖性捕获能力不足的问题,提出一种基于时空图卷积网络的多维时间序列异常检测模型。首先,在时间维度上利用扩张因果卷积和多头自注意力机制,分别捕获短期和长期时间依赖性,并且引入通道注意力来学习不同通道的重要性权重;其次,在空间维度上利用静态图学习层根据节点嵌入构建静态图邻接矩阵,旨在捕获多维时间序列数据的全局空间依赖性,同时利用动态图学习层构建一系列演化的图邻接矩阵,旨在建模局部动态的空间依赖性;最后,联合优化重构模型和预测模型,通过重构误差和预测误差计算异常分数,然后比较阈值和异常分数的关系,进而检测异常。在MSL、SMAP和SWaT三个公开数据集上的实验结果表明,该模型在异常检测性能指标F1分数方面优于OmniAnomaly、MTAD-GAT和GDN等相关的基线模型。

关键词：图卷积网络时空依赖多维时间序列异常检测

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不同含石率土石混合体水力侵蚀分异特征及机制

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岩石力学与工程学报 2024年第1期43卷 133-145页

作者：杨忠平李勇华李诗琪刘浩宇高宇豪重庆大学土木工程学院重庆400045 山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045 库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心(重庆) 重庆400045

水力作用诱发的堆积体滑坡是我国西南地区主要地质灾害之一,研究土石混合体的侵蚀分异机制对深入揭示此类滑坡机制具有重要意义。含石率是影响土石混合体侵蚀分异特征最主要的因素之一。基于不同含石率的土石混合体渗透侵蚀试验,揭示了... 详细信息

水力作用诱发的堆积体滑坡是我国西南地区主要地质灾害之一,研究土石混合体的侵蚀分异机制对深入揭示此类滑坡机制具有重要意义。含石率是影响土石混合体侵蚀分异特征最主要的因素之一。基于不同含石率的土石混合体渗透侵蚀试验,揭示了不同含石率土石混合体的侵蚀分异特征及机制。结果表明:土石混合体的渗透侵蚀过程中,随机存在侵蚀加剧、侵蚀减缓、内部块石结构重组、侵蚀稳定4种状态,含石率对其侵蚀分异特征有显著影响;渗透系数随含石率的增加先增大后减小再增大,60%含石率的土石混合体渗透性最小,其渗透系数均小于1×10^(−2)cm/s,且波动幅度不大,高含石率土石混合体渗透前、后渗透系数变化率基本小于10%;侵蚀量随水力梯度增加而增加,基于侵蚀量变化,将渗透侵蚀分为3个阶段:剧烈侵蚀阶段、缓慢侵蚀阶段、稳定渗流阶段,临界水力梯度随含石量增加而降低;含石率通过影响土石结构填充形式影响土石混合体的渗透性,满填结构抗渗性能最好,这为揭示堆积体边坡的水力失稳机制提供了思路和参考。

关键词：土工试验土石混合体含石率侵蚀分异土石结构水力侵蚀

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无人闸口高拍视角照片中车载盘圆钢材计数方法

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武汉大学学报（理学版） 2024年第3期70卷 376-386页

作者：刘希言李勇华程瑞武汉理工大学计算机与人工智能学院湖北武汉430070

在传统作业方式中,车辆运输盘圆钢材出入物流闸口时的数量核验工作由闸口的核验人员完成,这种人工核验方式耗费人力、成本高,无法满足现代化物流企业的要求。为解决这一问题,采用目标识别技术,设计了一种针对无人闸口高拍视角照片的车... 详细信息

在传统作业方式中,车辆运输盘圆钢材出入物流闸口时的数量核验工作由闸口的核验人员完成,这种人工核验方式耗费人力、成本高,无法满足现代化物流企业的要求。为解决这一问题,采用目标识别技术,设计了一种针对无人闸口高拍视角照片的车载盘圆钢材计数方法。首先,使用改进的YOLOv7模型对高拍视角下的车载盘圆图像进行三次识别,对其堆放形式分类和盘圆检测,其次根据不同的堆放形式提出推算算法,完成盘圆数量的自动推算。将本文提出的方法应用于实际闸口的检测,并进行实用性优化。通过选取合适的目标检测置信度阈值,保证出闸准确率处于较高水平,然后通过三次尝试法,在牺牲少量时间的前提下,引导被拦截车辆调整位置以提高拦截车辆准确率及合法车辆出闸成功率。实验结果表明,改进的YOLOv7模型有效提高了盘圆检测的效果,提出的盘圆数量推算方法精确率达到90%以上;进行实用性优化后,车载盘圆钢材的计数准确率达到97.88%,合法车辆在三次检测内出闸成功率达到98.27%,达到了港口现场作业的可使用性标准。

关键词：盘圆计数推算方法无人闸口管理系统港口智能化

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