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利用长短期记忆神经网络的改进POD-Galerkin降阶模型及其在流场预测中的应用

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西安交通大学学报 2024年第2期58卷 12-21页

作者：张译文王志恒邱睿贤席光西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

针对标准POD-Galerkin降阶模型在流场快速预测中存在误差而导致精度不高的问题,提出了一种利用长短期记忆神经网络的改进POD-Galerkin降阶模型。使用本征正交分解对流场进行降维,投影得到低维降阶模型,引入两个长短期记忆神经网络,建立... 详细信息

针对标准POD-Galerkin降阶模型在流场快速预测中存在误差而导致精度不高的问题,提出了一种利用长短期记忆神经网络的改进POD-Galerkin降阶模型。使用本征正交分解对流场进行降维,投影得到低维降阶模型,引入两个长短期记忆神经网络,建立从POD-Galerkin降阶模型到实际POD模态时间系数之间的修正映射、低阶模态时间系数与高阶模态时间系数之间的扩展映射,分别用于消除标准POD-Galerkin降阶模型的误差累积和扩展降阶模型的阶数,从而实现物理驱动与数据驱动混合的流动降阶模型的构建。将改进POD-Galerkin降阶模型应用于二维圆柱绕流的流场预测,通过与原始标准POD-Galerkin降阶模型的对比,分析了所提模型的精度和计算速度。结果表明:添加神经网络修正项后的降阶模型相较于标准POD-Galerkin降阶模型,有效提升了降阶模型的精度,预测各阶模态时间系数的均方根误差能够减小1~2个数量级,预测的流场更接近原始流场;在预测相同阶数的情况下,计算时间显著减小,基于4阶和6阶扩展的8阶改进降阶模型相较于原始8阶POD-Galerkin降阶模型预测速度分别提高了约56%和25%。

关键词：本征正交分解降阶模型神经网络流场预测

轴流压气机进口总压畸变的端区流动响应数值研究

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西安交通大学学报 2020年第5期54卷 53-60页

作者：匡也王志恒李雨润席光西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

为了探究进口周向总压畸变对压气机性能的影响,以及不同畸变角下压气机端区流场对畸变响应的区别,对跨声速轴流压气机一级动静叶进行全周非定常数值模拟,分别采用均匀来流,畸变角为30°、90°和120°的畸变来流这4种进口条件。进口畸变... 详细信息

为了探究进口周向总压畸变对压气机性能的影响,以及不同畸变角下压气机端区流场对畸变响应的区别,对跨声速轴流压气机一级动静叶进行全周非定常数值模拟,分别采用均匀来流,畸变角为30°、90°和120°的畸变来流这4种进口条件。进口畸变使压气机的性能明显恶化,并且随着畸变角的增大恶化加剧。畸变角为120°时,随着动叶扫过畸变区,动叶叶顶区域激波的结构和强度发生改变,叶顶间隙泄漏涡的轨迹和强度也发生周期性变化。畸变也会对下游静叶流动产生影响,使静叶叶顶和角区分离加重。当畸变角为90°时,所影响的动叶流道数减少但流场对畸变的响应规律没变。当畸变角减小到30°时,畸变经过动叶完全衰减,静叶流场几乎不受影响。研究结果揭示了压气机性能改变和叶顶、叶根端区流动结构动态特征与畸变来流间的关系,可为提高压气机抗畸变能力提供理论基础。

关键词：进口畸变轴流压气机端区流动

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全国名老中医贾跃进学术经验之解六郁治不寐

辽宁中医杂志 2017年第8期44卷 1600-1602页

作者：刘扬李菲武萌萌贾跃进 LIU Zhihui wang zhiheng 山西中医学院山西太原030024 山西中医学院附属医院山西太原030024

贾跃进名老中医临床上在治疗不寐主要以解除六郁之邪,调畅气机,使阳入于阴为治法,治不寐而不重用安神药,通过解气、血、痰、火、湿、食之郁而使阳入于阴,安神药的选用亦是针对每一种六郁之邪从而起到画龙点睛的作用,文章试总结贾跃进名... 详细信息

贾跃进名老中医临床上在治疗不寐主要以解除六郁之邪,调畅气机,使阳入于阴为治法,治不寐而不重用安神药,通过解气、血、痰、火、湿、食之郁而使阳入于阴,安神药的选用亦是针对每一种六郁之邪从而起到画龙点睛的作用,文章试总结贾跃进名老中医解六郁治不寐的经验。

关键词：全国名老中医贾跃进学术经验不寐六郁

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离心叶轮局部粗糙度对其气动性能的影响

工程热物理学报 2023年第2期44卷 349-357页

作者：赵晨曦张晨庆席光王志恒西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

离心叶轮的气动性能对压缩机整体性能具有重要影响。为了研究局部表面粗糙度使离心叶轮性能恶化的程度及其作用机理,本文采用数值模拟方法将Krain叶轮的流道表面划分成若干区域,并设置不同方案在局部施加粗糙度进行研究。结果表明:粗糙... 详细信息

离心叶轮的气动性能对压缩机整体性能具有重要影响。为了研究局部表面粗糙度使离心叶轮性能恶化的程度及其作用机理,本文采用数值模拟方法将Krain叶轮的流道表面划分成若干区域,并设置不同方案在局部施加粗糙度进行研究。结果表明:粗糙的叶片比粗糙的轮盘和轮盖更能使叶轮性能发生恶化,设计点级的等熵效率比光滑条件下降2.466%,总压比下降了6.266%,同时阻塞流量降低了2.227%;轮盖粗糙度通过改变叶顶间隙泄漏流来改变叶片载荷分布;前缘粗糙度加大了边界层和激波相互作用的程度使流道更容易阻塞;叶轮性能对吸力侧粗糙度比对压力侧更敏感。

关键词：局部粗糙度 Krain叶轮气动性能

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图像斑状特征位置与尺寸的自动检测

中国图象图形学报 2012年第5期17卷 656-664页

作者：王志衡刘红敏河南理工大学计算机科学与技术学院焦作454003

针对图像中经常存在的斑状特征,提出一种位置与尺寸自动检测方法。首先基于斑状特征的梯度分布构造能够用于该特征检测的极值能量函数;然后从理论上分析所构造极值能量函数的极值特性,并基于模拟图像进行极值特性直观分析;最后给出基于... 详细信息

针对图像中经常存在的斑状特征,提出一种位置与尺寸自动检测方法。首先基于斑状特征的梯度分布构造能够用于该特征检测的极值能量函数;然后从理论上分析所构造极值能量函数的极值特性,并基于模拟图像进行极值特性直观分析;最后给出基于极值能量函数的图像斑状特征位置与尺寸检测实现算法。实验结果表明,本文方法不仅能够有效准确地检测出图像斑状特征的位置与尺寸,而且对图像噪声、模糊、视角变化具有较强的稳定性与鲁棒性。

关键词：斑状特征位置与尺寸检测极值能量函数 3维极值能量空间

闭式离心压缩机几何建模对数值预测结果的影响

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中国科学：技术科学 2017年第6期47卷 618-631页

作者：唐永洪田玉宝王志恒席光西安交通大学能源与动力工程学院流体机械及压缩机国家工程研究中心西安710049

实验测试了一台闭式离心压缩机的整体性能,采用部件叠加的方法构造了不同的压缩机数值模型,研究了闭式离心压缩机堵塞流量及数值预测准确性的影响因素,提出并验证了采用等效叶片厚度替代叶片端壁圆角的压缩机结构修正方法.本研究的主要... 详细信息

实验测试了一台闭式离心压缩机的整体性能,采用部件叠加的方法构造了不同的压缩机数值模型,研究了闭式离心压缩机堵塞流量及数值预测准确性的影响因素,提出并验证了采用等效叶片厚度替代叶片端壁圆角的压缩机结构修正方法.本研究的主要目的在于评估各种细微几何结构和简化处理对具有闭式叶轮的离心压缩机总体性能的影响,以此归纳出针对闭式离心压缩机合理的数值模拟策略.实验测得压缩机峰值等熵效率为80.28%,经等效叶片厚度修正后压缩机数值模拟所得等熵效率峰值为82.02%.研究结果表明轮盖间隙及其密封、叶片端壁圆角以及叶片加工误差是影响闭式离心压缩机性能的3个主要几何结构因素.闭式叶轮轮盖间隙泄漏流减小了叶轮的有效喉部面积,使堵塞流量减小,流道中部流体加速,叶轮扩压能力下降;一定的背压下,闭式叶轮的堵塞流量随叶片相对厚度的增加呈线性关系减小.在数值模拟时,采用等效叶片厚度修正闭式压缩机端壁圆角,可以使压缩机在保持小流量工况性能基本不变的同时,提高大流量工况的数值模拟准确性.

关键词：圆角轮盖间隙叶片厚度闭式叶轮离心压缩机堵塞流量

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动态生态位:构建群落生态学理论的新框架

中国科学：生命科学 2022年第3期52卷 403-417页

作者：牛克昌储诚进王志恒南京大学生命科学学院南京210023 中山大学生态学院广州510006 北京大学生态研究中心北京大学城市与环境学院北京100871

生态学研究的宗旨是澄清有机体与生物和非生物环境之间的关系.作为生态学研究的基石,生态位概念的提出用以刻画物种的生态学意义,量化其对环境的需求及影响,从而揭示调控物种分布、群落构建、食物网动态等生态学过程的机理.生态位概念... 详细信息

生态学研究的宗旨是澄清有机体与生物和非生物环境之间的关系.作为生态学研究的基石,生态位概念的提出用以刻画物种的生态学意义,量化其对环境的需求及影响,从而揭示调控物种分布、群落构建、食物网动态等生态学过程的机理.生态位概念发展已有百年历史,但人们对其内涵、外延等依然不甚了解,不知如何量化,生态位相关理论面临严峻考验.为此,本文简要追溯生态位概念发展的主要历程和脉络,梳理生态位概念与竞争排除、物种共存和群落构建等群落生态学核心理论之间的关系;从生物与环境互馈演化的视角,再思生态位何以能解释几乎所有的生态学现象,却又难预测任何机理和模式.本文认为生态位不仅是物种生态学作用和影响的体现、是群落动态的驱动因素,更是有机体适应群落环境的结果;是理解生态学规律的必要概念框架,却难以成为解析方法.进而提出动态生态位(dynamic niche)概念框架,以整合有机体属性变化、生态-演化互馈以及随机过程对物种适合度动态和群落构建的重要影响,更新生态位概念,为重构群落生态学理论铺垫基础.

关键词：生态位群落构建生物多样性物种共存中性理论

基于气动柔性驱动器的三自由度手指指端输出力特牲研究

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中国机械工程 2014年第11期25卷 1438-1442页

作者：钱少明王志恒杨庆华浙江工业大学之江学院杭州310024 浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室杭州310014

三自由度手指由3个气动柔性弯曲关节串联而成,弯曲关节由气动柔性驱动器(FPA)驱动。关节驱动力矩的大小取决于各个关节FPA内腔中的压缩气体压力的大小。推导了手指运动学方程及力雅可比矩阵,分析了手指指端受力状况,建立了指端输出力与... 详细信息

三自由度手指由3个气动柔性弯曲关节串联而成,弯曲关节由气动柔性驱动器(FPA)驱动。关节驱动力矩的大小取决于各个关节FPA内腔中的压缩气体压力的大小。推导了手指运动学方程及力雅可比矩阵,分析了手指指端受力状况,建立了指端输出力与各个内腔气体压力增值之间的映射关系。对手指指端输出力进行了仿真研究和实验研究,实验结果与力模型结果基本吻合。

关键词：气动柔性驱动器弯曲关节三自由度手指指端力模型

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2相早后除极诱发时空湍流的抑制方法

西安交通大学学报 2015年第11期49卷 1-7页

作者：赵会晶王志恒唐永洪席光西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

针对心肌细胞膜电位振荡的早期后除极（EAD）诱发的湍流,提出了恒定电场和周期电场两种湍流消除方法并对其效果进行了比较。基于LR91单细胞模型构建了一块包含400×400个细胞格点的二维组织,并通过将K＋电流门控变量时常数和Ca2＋电流... 详细信息

针对心肌细胞膜电位振荡的早期后除极（EAD）诱发的湍流,提出了恒定电场和周期电场两种湍流消除方法并对其效果进行了比较。基于LR91单细胞模型构建了一块包含400×400个细胞格点的二维组织,并通过将K＋电流门控变量时常数和Ca2＋电流最大电导分别增大4和2倍的方法在组织中心设置了一块由20×20个格点构成,具有EAD特征的区域。利用垂直场法诱导螺旋波斑图,并在EAD的作用下碎裂出现湍流即室颤。通过在反应扩散方程中引入电场项建立除颤模型,并引入膜电位的全局偏导数判别湍流的抑制效果。计算机仿真结果表明,恒定电场法抑制湍流的时间小于50 ms,周期场法需历时200 ms,但两种方法电场的实际作用时间无显著差异;尽管周期场法产生的总热能是恒定电场法的2.3倍,但周期场法一个周期产生的热能仅为恒定电场法的一半。因此,恒定电场法具有消除湍流快、总热能低的特点,但周期场法由于电场断续式的施加,更有利于减小热的持续积累对心肌的损伤。

关键词：早期后除极湍流波除颤电场计算机仿真