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基于卷积神经网络的高频地波雷达有效波高反演

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海洋科学进展 2024年第1期42卷 126-136页

作者：于彩彩楚晓亮王曙曜中国海洋大学物理与光电工程学院山东青岛266100 中国船舶集团有限公司第七二四研究所江苏南京211106

高频地波雷达海面回波多普勒谱中蕴含着非常丰富的海浪信息,针对经验模型通常存在对回波谱信息利用不充分的问题,本文提出了一种利用卷积神经网络反演波高的方法。首先基于雷达后向散射截面方程和有效波高反演的参数化经验模型,并结合... 详细信息

高频地波雷达海面回波多普勒谱中蕴含着非常丰富的海浪信息,针对经验模型通常存在对回波谱信息利用不充分的问题,本文提出了一种利用卷积神经网络反演波高的方法。首先基于雷达后向散射截面方程和有效波高反演的参数化经验模型,并结合实测数据分析,本文选取了二阶与一阶谱能量比值、二阶谱能量和、二阶与一阶谱峰值比、Bragg频率处无向波高谱值、二阶谱能量、二阶谱峰值、左右一阶谱峰值及其比值、■布拉格频率处峰值、一阶谱能量共11种与有效波高相关的回波谱特征参数;为进一步说明一阶和二阶信息对有效波高的作用,将11种特征参数分成4个组合,分别搭建了多层深度卷积神经网络并进行高频地波雷达有效波高反演;然后将高、低两种海况下多层深度卷积神经网络模型与经验模型反演结果进行对比分析。研究结果表明,利用11种特征参数构建的模型波高反演精度更高,在高、低海况测试集中雷达反演有效波高与浮标波高序列相关系数R分别为0.92和0.78,均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)分别为0.32 m和0.21 m,平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)分别为0.25 m和0.16 m,平均相对误差(Mean Relative Error,MRE)分别为0.12和0.27。综合利用这11种特征参数,能够提高雷达在复杂海况下对有效波高的反演精度。

关键词：高频地波雷达有效波高卷积神经网络反演

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华南中生代陆内成矿作用

地学前缘 2024年第1期31卷 226-238页

作者：胡瑞忠高伟付山岭苏文超彭建堂毕献武中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

陆内成矿机制是全球性科学难题。华南陆块中生代成矿大爆发,成矿作用远离活动大陆边缘,形成西部金锑铅锌低温成矿省和东部钨锡多金属高温成矿省,是研究陆内成矿的理想场所。因为空间上的分离,两个成矿省长期被认为是互为独立的体系。研... 详细信息

陆内成矿机制是全球性科学难题。华南陆块中生代成矿大爆发,成矿作用远离活动大陆边缘,形成西部金锑铅锌低温成矿省和东部钨锡多金属高温成矿省,是研究陆内成矿的理想场所。因为空间上的分离,两个成矿省长期被认为是互为独立的体系。研究发现,西部低温成矿(230~200 Ma、160~130 Ma)与东部高温成矿时代一致并显示类似的地球化学指纹,印支期陆内造山和燕山期软流圈上涌是其共有成矿驱动机制,两个成矿省是具有成因联系的整体,共同构成面状展布的巨型多金属陆内成矿区;成矿后华南从西向东剥蚀程度的增强控制了目前近地表矿西部低温、东部高温的空间分布格局,低温成矿省东部区域的深部可能存在高温钨锡多金属矿床。在此基础上,建立了定位于陆内岩石圈先存薄弱区、陆壳供给矿源、高低温矿并重、成矿面状展布从而明显区别于板块边缘成矿机制的华南陆内成矿新理论。

关键词：华南陆块高温成矿省低温成矿省陆内成矿机制

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锂电池用电解铜箔性能调控研究进展

材料导报 2024年第10期38卷 113-121页

作者：杨蕾朱茂兰翁威衷水平福州大学材料科学与工程学院厦门理工学院材料科学与工程学院福州大学紫金地质与矿业学院福建省新能源金属绿色提取与高值利用重点实验室紫金矿业集团股份有限公司低品位难处理黄金资源综合利用国家重点实验室

新能源动力锂电池行业向高能量密度的逐步迈进推动了负极铜箔集流体朝超薄、低轮廓、高力学性能等高性能的趋势发展。锂电铜箔作为锂电池的关键辅材之一，其质量和特性对锂电池性能起着重要作用。因此，锂电铜箔的性能精准调控和结构定... 详细信息

新能源动力锂电池行业向高能量密度的逐步迈进推动了负极铜箔集流体朝超薄、低轮廓、高力学性能等高性能的趋势发展。锂电铜箔作为锂电池的关键辅材之一，其质量和特性对锂电池性能起着重要作用。因此，锂电铜箔的性能精准调控和结构定向修饰对提升锂电池性能具有重要意义。本文从锂电铜箔电沉积技术出发，介绍了铜电沉积原理、过程以及当前铜箔市场情况，归纳总结了锂电铜箔的物理性能、化学性能和表面性能对锂电池电化学性能的影响机制，为后续对铜箔性能精准调控提供参考，并重点综述了生箔工艺参数优化和改性处理这两种综合提升锂电铜箔性能和锂电池性能的方法，分析了铜箔结构修饰的研究现状和发展动态。最后，本文指出了目前电解铜箔作为锂电池负极集流体所存在的问题，并对其未来发展趋势进行了展望，以期为高性能锂电铜箔的研发和应用提供参考。

关键词：电解铜箔锂电池铜集流体特性锂电性能

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大断面斋堂隧道爆破近区围岩损伤研究

北京理工大学学报 2024年第6期44卷 597-605页

作者：王蒙刘殿书陆欣雨侯晓倩中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083

爆破荷载作用下隧道爆破近区围岩损伤特性研究较少.以斋堂隧道为工程背景,通过现场声波测试和数值模拟的方法,研究了隧道围岩损伤效应及毫秒延期爆破中不同段炮孔对围岩损伤的影响.研究结果表明:隧道围岩损伤范围约为2.4 m,隧道围岩累... 详细信息

爆破荷载作用下隧道爆破近区围岩损伤特性研究较少.以斋堂隧道为工程背景,通过现场声波测试和数值模拟的方法,研究了隧道围岩损伤效应及毫秒延期爆破中不同段炮孔对围岩损伤的影响.研究结果表明:隧道围岩损伤范围约为2.4 m,隧道围岩累积损伤由爆炸冲击损伤和爆破振动损伤两部分组成.隧道保留岩体根据损伤分布特征情况可划分为4个不同区域,即严重破坏区、强扰动区、弱扰动区和未扰动区.其中,严重破坏区和强扰动区主要受崩落孔VI和周边孔影响;弱扰动区中的“带状损伤”则是各个段位炮孔综合作用的结果.

关键词：大断面隧道爆破损伤声波测试数值模拟

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土的统一硬化本构理论及其工程应用

中国科学：技术科学 2024年第2期54卷 179-195页

作者：姚仰平北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191

塑性力学奠基人Drucker首次构建了可统一考虑土的变形和强度的塑性本构理论框架,在此基础上, Roscoe结合土的基本力学特性,建立了剑桥模型,实现了对正常固结黏土的变形和强度特性的统一定量描述.针对剑桥模型无法合理描述超固结黏土和... 详细信息

塑性力学奠基人Drucker首次构建了可统一考虑土的变形和强度的塑性本构理论框架,在此基础上, Roscoe结合土的基本力学特性,建立了剑桥模型,实现了对正常固结黏土的变形和强度特性的统一定量描述.针对剑桥模型无法合理描述超固结黏土和砂土的应力应变特性的缺陷,主要做出以下贡献:(1)构建统一硬化(unified hardening, UH)方程,建立了UH模型,该模型能够合理描述正常固结黏土、超固结黏土和砂土的应力应变特性,回答了剑桥学者Wroth-Houlsby之问(一),并进一步扩展为能够考虑各种复杂因素影响的特色鲜明的UH本构体系;(2)提出了广义非线性强度准则及变换应力的三维化方法,实现了本构模型和三维强度准则的合理结合,回答了剑桥学者Wroth-Houlsby之问(二);(3) UH本构体系、广义非线性强度准则和三维变换应力方法共同形成了UH本构理论,由于UH本构理论概念清晰、参数较少、实用性强,已服务于多个重大工程,并分别结合机场“锅盖效应”“智能预警”和“智能压实”等三类特殊问题开展应用.

关键词：本构模型强度准则统一硬化方程三维化方法机场工程锅盖效应智能压实

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钢筋混凝土桥梁受弯构件统一抗弯承载力计算

武汉大学学报（工学版） 2024年第3期57卷 322-328页

作者：郑玉国康斌陈明杭肖祥首王瑜湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201

基于分项系数近似概率极限状态法对钢筋混凝土(reinforce concrete,RC)桥梁受弯构件进行设计时,存在割裂和孤立各不同的设计状况、极限状态的现象,使得构件之间无法进行横向定量比较,一定程度上破坏了该设计方法固有的内在统一性。提出... 详细信息

基于分项系数近似概率极限状态法对钢筋混凝土(reinforce concrete,RC)桥梁受弯构件进行设计时,存在割裂和孤立各不同的设计状况、极限状态的现象,使得构件之间无法进行横向定量比较,一定程度上破坏了该设计方法固有的内在统一性。提出了一种统一抗弯承载力框架,建立RC桥梁受弯构件统一抗弯承载力计算原理,推导了统一抗弯承载力计算公式,探索基于规范而设计的RC桥梁受弯构件在不同设计状况下不同极限状态之间的一种新的内在联系与定量区别,从而表征分项系数近似概率极限状态设计法的内在统一性。结果表明:在所建立的框架下,RC桥梁受弯构件不同设计状况下不同的极限状态可以统一于抗弯承载力,并可实现它们之间的横向定量比较。统一抗弯承载力框架下的设计验算只需进行1步比较便可实现规范的验算要求,同时有助于暴露某些极限状态强度储备相对较低的潜在风险,从而补充和完善分项系数近似概率极限状态法的设计验算。

关键词： RC桥梁受弯构件分项系数近似概率极限状态设计法统一抗弯承载力设计验算

许氏平鲉Myomaker通过调控成肌细胞融合促进肌肉肥大生长的调控机制

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 67-78页

作者：于倩文黄可佳张全启贺艳中国海洋大学海洋生物遗传学与育种教育部重点实验室山东青岛266003 中国海洋大学三亚海洋研究院海南省热带水产种质重点实验室海南三亚572000 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室山东青岛266237

为探究Myomaker在硬骨鱼肌肉生长过程中调控作用,本研究以肌肉具有无限生长能力的许氏平鲉(Sebastes schlegelii)为研究对象,证明Myomaker在其肌肉生长过程中发挥重要作用。许氏平鲉myomaker基因全长5386 bp,编码序列长870 bp,编码289... 详细信息

为探究Myomaker在硬骨鱼肌肉生长过程中调控作用,本研究以肌肉具有无限生长能力的许氏平鲉(Sebastes schlegelii)为研究对象,证明Myomaker在其肌肉生长过程中发挥重要作用。许氏平鲉myomaker基因全长5386 bp,编码序列长870 bp,编码289个氨基酸。胚胎整体原位杂交实验结果表明,myomaker的表达始于体节期,信号主要集中在体节位置,而在孵化前期和仔鱼期信号主要集中在头部和躯干前部。用myomaker过表达质粒投喂仔鱼30 d后,myomaker表达量显著升高,且过表达组小面积肌纤维(500~1000μm^(2))数目显著少于对照组,而大面积肌纤维(>1000μm^(2))数目显著多于对照组。之后停止投喂myomaker过表达质粒,继续培养90 d,过表达组大面积肌纤维(>5000μm^(2))占比仍大于对照组,这说明Myomaker在促进许氏平鲉肌肉肥大生长方面发挥了重要作用。此外,体外细胞实验证明许氏平鲉Myomaker可以促进小鼠C2C12成肌细胞发生融合,这说明Myomaker促进许氏平鲉肌纤维面积增大可能是通过调控成肌细胞融合实现的。本研究结果丰富了Myomaker调控非模式动物肌肉生长发育的资料,为进一步加深对大体型硬骨鱼类肌肉无限生长调控分子机理的理解奠定了基础。

关键词：许氏平鲉 myomaker基因肌纤维肥大生长成肌细胞融合

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塔里木盆地富满油田走滑断裂带通源性评价

石油与天然气地质 2024年第3期45卷 787-800页

作者：张艳秋陈红汉王燮培王彭苏丹梅谢舟中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院新疆库尔勒841000 中国石油天然气集团有限公司超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心新疆库尔勒841000 新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心新疆库尔勒841000 中国地质大学(武汉)资源学院石油地质系湖北武汉430074

塔里木盆地走滑断裂带对油气藏形成具有控制作用,走滑断裂带与油源连通性对油气运移、聚集非常重要。基于3D地震资料,运用Riedel剪切离散元模型和完全塑性介质-应力上升函数模型,对塔里木盆地富满油田Ⅱ区块FI 17走滑断裂带油源连通性... 详细信息

塔里木盆地走滑断裂带对油气藏形成具有控制作用,走滑断裂带与油源连通性对油气运移、聚集非常重要。基于3D地震资料,运用Riedel剪切离散元模型和完全塑性介质-应力上升函数模型,对塔里木盆地富满油田Ⅱ区块FI 17走滑断裂带油源连通性进行了评价。研究结果显示:①FI 17走滑断裂带海西晚期雁列断裂拖曳点深度(h)理论计算值远小于实测值,表明其走滑断裂T张破裂成因,而非R剪切断裂。②FI 17走滑断裂带通源深度平均达9~18 km,表明该断裂能够将其下伏埋深10 km以下的玉尔吐斯组烃源岩生成的油气直接输导至上覆奥陶系断(缝)溶体圈闭中聚集成藏。③FI 17走滑断裂带通源深度(H)自北而南增加,其断控形成油气藏中的原油密度、天然气干燥系数、油气充注期次及各期次贡献度与油源连通性密切相关,表明油源连通性对油气聚集具有控制作用。走滑断裂级别、走向分段性、活动强度和断穿地层不同,控制作用也不同。油源连通性会沿着走向发生显著变化,影响油气垂向输导效能。

关键词：通源性古老烃源岩超深层走滑断裂富满油田塔里木盆地

基于FIR滤波器降幅平抑波动的混合储能优化调度

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南方电网技术 2024年

作者：李培强刘抒睿郭雅诗郭榕福建理工大学电子电气与物理学院集美大学外国语学院国网永春县供电公司

针对风功率波动平抑场景，以风储联合发电系统作为研究对象，提出一种FIR滤波器结合降幅环节的风电波动平抑策略，同时通过对被滤除波动分量进行基于EMD的自适应重构，从而实现对混合储能的优化调度。该策略选取了一种可以动态调节滤波... 详细信息

针对风功率波动平抑场景，以风储联合发电系统作为研究对象，提出一种FIR滤波器结合降幅环节的风电波动平抑策略，同时通过对被滤除波动分量进行基于EMD的自适应重构，从而实现对混合储能的优化调度。该策略选取了一种可以动态调节滤波阶数以及截止频率组合的FIR滤波器进行滤波，并加入FRA降幅环节处理FIR滤波器无法很好平滑的高幅值数据点，从而对风电波动进行平抑；将平抑后滤除的风电波动的作为混合储能功率进行EMD分解，得到的IMF分量通过算法自适应重构为高-低频两组功率分别配给超级电容器-蓄电池，进而得到最优调度参数。通过算例验证分析，加入FRA环节的FIR滤波能够适应不同频率、幅值的功率特性，同时能有效降低1 min、10 min尺度的功率波动，避免了平滑过度造成的储能负担加重问题；EMD分解后对IMF分量的自适应重构，能够得到用于补偿不同充放电特性的蓄电池、超级电容器功率，显著降低了储能出力负担同时提高调度经济性。

关键词：风电波动混合储能优化调度经验模态分解滤波器