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轨道交通列车车轮多边形磨耗机理及其影响综述

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交通运输工程学报 2024年第2期24卷 85-101页

作者：吴丹丁旺才兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州730070

总结了近几年国内外轨道交通列车车轮多边形的研究成果,分析了导致车轮形成多边形的主要因素与发生机理以及动车组与地铁车辆多发的高阶车轮多边形不同的原因,探讨了车轮多边形的抑制措施,概括了车辆-轨道耦合动力学模型的产生与发展,... 详细信息

总结了近几年国内外轨道交通列车车轮多边形的研究成果,分析了导致车轮形成多边形的主要因素与发生机理以及动车组与地铁车辆多发的高阶车轮多边形不同的原因,探讨了车轮多边形的抑制措施,概括了车辆-轨道耦合动力学模型的产生与发展,总结了车辆-轨道耦合动力学仿真分析的主要成果,提出了考虑车轮多边形等轮轨周期性磨耗下的车辆-轨道系统零部件的疲劳损伤这一新研究方向。分析结果表明:车轮初始缺陷、轮轨摩擦自激振动、轮轨黏滑振动、轮轨系统P2共振、轮对固有模态振动、车轮直径与转向架组成部件引起的共振等会造成车轮多边形的发生;地铁车辆发生的车轮多边形主要是由轮轨系统P2共振所致,而高速动车组多发的高阶车轮多边形一般不是由P2共振直接引起的;提高车轮镟修质量、增加研磨子、提高车轮踏面硬度、增大扣件阻尼、变速运行等措施可以抑制车轮多边形的发展,但从车轮多边形的形成机理可知,车轮初始缺陷是起源,控制车轮初始缺陷是抑制车轮多边形形成与发展的根本,从可行性角度而言,增加研磨子是最理想的措施;当车轮存在高阶多边形后,轮轨激励频率会显著增大且范围分布更广,当激励频率与车辆某些部件的固有振动频率接近时,易引发共振,导致其动应力显著增大,影响其疲劳寿命,故分析车辆-轨道系统主要承载部件的疲劳损伤时,应考虑随机轨道不平顺以及轮轨周期性磨耗等不利因素。可见,现有研究成果基本揭示了车轮多边形的形成机理,并提出了可行的抑制措施,但考虑到列车运行环境的不确定性以及车辆-轨道耦合系统关联因素众多,分析过程难免与实际有差异,故仍需进一步深入研究。

关键词：车辆工程动力学性能车轮多边形磨耗机理抑制措施动力学模型疲劳损伤

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基于聚类算法和图神经网络的短时交通流预测

吉林大学学报（工学版） 2024年第6期54卷 1593-1600页

作者：张玺君余光杰崔勇尚继洋兰州理工大学计算机与通信学院兰州730050

针对现有预测模型未充分利用交通流数据时空相关性的问题,本文提出了一种深度学习模型,将聚类算法、图神经网络(GNN)和门控循环单元(GRU)相结合。首先,利用聚类算法将预处理后的数据划分为不同类型的流量模式;其次,采用GNN提取复杂路网... 详细信息

针对现有预测模型未充分利用交通流数据时空相关性的问题,本文提出了一种深度学习模型,将聚类算法、图神经网络(GNN)和门控循环单元(GRU)相结合。首先,利用聚类算法将预处理后的数据划分为不同类型的流量模式;其次,采用GNN提取复杂路网交通流的空间相关性,结合道路的皮尔逊相关性分析和节点的局部聚类系数,挖掘潜在的节点连接关系;再次,使用GRU提取交通流数据之间的时间相关性,通过自注意力机制捕获数据之间的相互依赖关系;最后,通过残差连接将GRU和GNN的输出与原始输入结合,经过全连接层得出最终的预测结果。多组实验结果证明,本文提出的模型预测精度优于其他基线模型及对比的模型。

关键词：交通流预测图神经网络聚类算法门控循环单元皮尔逊相关系数局部聚类系数

基于空间特征交叉融合的轻量级图像超分辨率重建

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兵工学报 2024年第4期45卷 1273-1284页

作者：赵小强程伟兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃兰州730050 甘肃省工业过程先进控制重点实验室甘肃兰州730050 兰州理工大学国家级电气与控制工程实验室教学中心甘肃兰州730050

近几年,深度学习技术显著提高了单幅图像超分辨率重建(Single Image Super-resolution Reconstruction,SISR)的性能,但基于深度学习技术的SISR算法存在模型参数量大、网络结构复杂、资源消耗多等问题。为解决这些问题,提出一种基于空间... 详细信息

近几年,深度学习技术显著提高了单幅图像超分辨率重建(Single Image Super-resolution Reconstruction,SISR)的性能,但基于深度学习技术的SISR算法存在模型参数量大、网络结构复杂、资源消耗多等问题。为解决这些问题,提出一种基于空间特征交叉融合的轻量级图像超分辨率重建算法,该算法使用多个局部特征融合模块和特征交叉增强模块组成非线性映射单元,通过残差学习逐步聚合图像特征,提取更加精准的残差信息。同时采用对称结构将特征映射到两个分支,通过执行特征交叉,对应元素相乘提取高频成分,细化特征,增加网络非线性。在每个特征交叉增强模块中使用异构卷积代替标准卷积拆分和融合两条分支,有效地降低网络的参数量,使网络在参数量和性能之间达到相对平衡。通过一个多级集成模块增强不同阶段特征的相关性。在基准数据集上的实验结果表明,新的重建算法在降低模型参数量的同时,峰值信噪比和结构相似度均取得了较好的结果,而且重建图像的边缘结构完整,整体轮廓清晰,细节更加丰富。

关键词：超分辨率轻量化异构卷积特征交叉

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微膨胀泥岩地基原位水分入渗响应特征试验研究

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岩土力学 2024年第3期45卷 647-658页

作者：余云燕丁小刚马丽娜崔文豪杜乾中兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070

红层泥岩的膨胀性和水敏性对地区公路、高铁的建设和工后变形控制构成了长期潜在威胁。为此,依托甘肃兰州一红层泥岩路堑段,开展了微膨胀泥岩地基原位水分入渗响应特征试验,分析泥岩地基膨胀变形量、膨胀力和体积含水率时空演化规律,并... 详细信息

红层泥岩的膨胀性和水敏性对地区公路、高铁的建设和工后变形控制构成了长期潜在威胁。为此,依托甘肃兰州一红层泥岩路堑段,开展了微膨胀泥岩地基原位水分入渗响应特征试验,分析泥岩地基膨胀变形量、膨胀力和体积含水率时空演化规律,并讨论了室内试验和原位试验的差异性。研究结果表明:红层泥岩地基水分入渗形式包括裂隙流和孔隙流,水分场具有明显的时空分布不均匀性,岩体裂隙对渗流、膨胀具有促进作用。入渗过程中泥岩吸水膨胀具有显著的时效性,原位地基膨胀量和膨胀力均经历骤增、减速增长和缓慢增长阶段,并未能达到收敛,浸润峰后泥岩表面逐渐软化甚至泥化,会导致地基承载力下降。室内试验对原位泥岩的水分入渗响应特征反映有限。

关键词：岩石力学红层泥岩微膨胀原位试验水分入渗

超声处理对大黄素-酪蛋白复合物结构及理化性质的影响

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食品工业科技 2024年第6期45卷 76-83页

作者：刘成力苏小红杨敏季伟魏玉梅兰州工业研究院甘肃兰州730050 甘肃农业大学理学院甘肃兰州730070 西北民族大学实验教学部甘肃兰州730000

大黄素是一种天然疏水性物质,常通过一定的基质负载以提高其水溶性和生物利用度。本文以酪蛋白胶束为载体,通过超声技术(频率20 kHz,振幅30%)制备了大黄素-酪蛋白复合物微胶囊,采用荧光光谱、红外光谱、扫描电镜技术表征了复合物的结构... 详细信息

大黄素是一种天然疏水性物质,常通过一定的基质负载以提高其水溶性和生物利用度。本文以酪蛋白胶束为载体,通过超声技术(频率20 kHz,振幅30%)制备了大黄素-酪蛋白复合物微胶囊,采用荧光光谱、红外光谱、扫描电镜技术表征了复合物的结构;分析了复合物的热分解特性和抗氧化特性,并评估了模拟胃肠消化过程中复合物中大黄素的释放特性。结果表明,当大黄素添加量为8~10μg/mg时,1~3 min超声处理对复合物荧光值影响不大。另外,超声处理对复合物的红外光谱及表面形貌影响不大。然而,同一大黄素添加量下,超声1 min时大黄素-酪蛋白复合物的DPPH自由基清除活性最低,但其ABTS+自由基清除活性最高。而且,1 min超声处理改善了复合物中大黄素的释放速率,5 min超声处理后复合物中大黄素的释放率最低。研究结果可为超声处理技术在大黄素-酪蛋白复合物结构及性能调控中的应用提供参考依据。

关键词：大黄素酪蛋白胶束超声处理表面形貌消化性

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基于PSO‑BPNN模型的氯氧镁水泥混凝土耐水性预测

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建筑材料学报 2024年第3期27卷 189-196页

作者：王鹏辉乔宏霞冯琼薛翠真张云升深圳大学广东省滨海土木工程耐久性重点实验室广东深圳518060 兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室甘肃兰州730050 东南大学材料科学与工程学院江苏南京211189

为快速准确地获得具有优异耐水性氯氧镁水泥混凝土(MOCC)的配合比,设计了拓扑结构为4‑10‑2的粒子群优化(PSO)算法-反向传播(BP)神经网络(PSO‑BPNN)模型.该模型的输入层参数为n(MgO)/n(MgCl_(2))、粉煤灰掺量、磷酸掺量和磷肥掺量,输出... 详细信息

为快速准确地获得具有优异耐水性氯氧镁水泥混凝土(MOCC)的配合比,设计了拓扑结构为4‑10‑2的粒子群优化(PSO)算法-反向传播(BP)神经网络(PSO‑BPNN)模型.该模型的输入层参数为n(MgO)/n(MgCl_(2))、粉煤灰掺量、磷酸掺量和磷肥掺量,输出层参数为MOCC的抗压强度和软化系数;模型数据集为144组,其中训练集数据为100组,验证集数据为22组,测试集数据为22组.结果表明:PSO‑BPNN模型在MOCC抗压强度预测中的评价参数——决定系数R^(2)=0.99、平均绝对误差S_(MAE)=0.52、平均绝对误差百分比S_(MAPE)=1.11、均方根误差S_(RMSE)=0.73;其在软化系数预测中的评价参数——R^(2)=0.99、S_(MAE)=0.44、S_(MAPE)=1.29、S_(RMSE)=0.62;与BP神经网络(BPNN)模型相比,PSO‑BPNN模型具有更强的双参数预测能力,可用于MOCC配合比的正向设计和反向指导.

关键词：氯氧镁水泥混凝土耐水性抗压强度软化系数 PSO‑BPNN

祁连山地区过去500 a年代际旱涝事件演化及驱动因素分析

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干旱区地理 2024年第2期47卷 214-227页

作者：任子健王江林徐贺年秦春中国科学院西北生态环境资源研究院沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049

祁连山地区是气候变化敏感区和生态环境脆弱区,年代际重大干旱事件对其植被、冻土等生态要素影响显著。根据前人所重建的干湿变化数据集,分析了祁连山地区过去500 a年代际旱涝事件的发生规律、演化趋势及可能的驱动机制。结果表明:(1)... 详细信息

祁连山地区是气候变化敏感区和生态环境脆弱区,年代际重大干旱事件对其植被、冻土等生态要素影响显著。根据前人所重建的干湿变化数据集,分析了祁连山地区过去500 a年代际旱涝事件的发生规律、演化趋势及可能的驱动机制。结果表明:(1)祁连山地区近几十年来气候呈现明显的湿润化趋势,且1951年之后的变湿趋势已超出了历史时期自然变率范围。(2)亚洲夏季降水数据集对研究区历史干湿状况代表性良好,该地区过去7次年代际干旱事件降水差异显著,其中严重程度最高的是1786—1796年干旱;4次年代际湿润事件持续时间差异显著,持续时间最长的是发生在1968—2009年长达42 a的湿润事件。(3)年代际旱涝事件受气候外强迫和海温内部变率综合影响,太平洋和大西洋年代际海温模态变化及二者位相组合是调节祁连山年代际旱涝事件的关键因子。太阳辐射与祁连山降水呈同相位变化,火山活动则主要影响年代际干旱事件。研究强调长时间背景对评估当前祁连山地区气候异常的重要性,并建议评估未来该地区发生重大旱涝事件风险时需综合考虑外强迫和海温内部变率的不确定性。

关键词：年代际旱涝小冰期气候驱动因素祁连山

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乡村社会空间重构特征及其机制研究——以陇中黄土丘陵沟壑区秦安县为例

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地理研究 2024年第2期43卷 462-477页

作者：吴姗姗马利邦石志浩宗艳玲钟懿西北师范大学地理与环境科学学院兰州730070 甘肃省绿洲资源环境与可持续发展重点实验室兰州730070 西北城乡发展与协同治理研究院兰州730070

乡村社会空间可有效反映乡村社会阶层分化、社会经济结构转变、物质空间功能转型,对其开展研究有利于实现乡村振兴和城乡融合发展,促进区域协调发展。本文试图从乡村社会关系视角解析乡村社会空间内涵,在此基础上选取指标测度分析秦安县... 详细信息

乡村社会空间可有效反映乡村社会阶层分化、社会经济结构转变、物质空间功能转型,对其开展研究有利于实现乡村振兴和城乡融合发展,促进区域协调发展。本文试图从乡村社会关系视角解析乡村社会空间内涵,在此基础上选取指标测度分析秦安县2000年、2010年和2020年乡村社会空间类型、结构及重构特征,探讨乡村社会空间重构机制。结果表明:①秦安县2000年、2010年和2020年乡村社会空间指标变化显著且空间差异明显,呈现老龄化、非农化、非粮化、生活条件优化、政府管理加强及聚落集聚复杂化的演变特征。②秦安县2000年、2010年和2020年乡村社会空间的主因子演变呈“分化-整合”特征,使乡村社会空间类型多元优质,结构大同小异,秦安县中东部地区较为显著,主要表现出设施配置优化、农业种植非粮化、管理强化及发展条件提升的特征。③行政、市场和社会等外部力量直接作用于人口、土地和产业等乡村内部要素,促使空间功能转型,并改变社会关系建构和社会活动发生的基础,影响乡村社会空间的内在建构和外在表征,进而导致乡村社会空间重构。

关键词：乡村社会空间空间重构重构机制陇中黄土丘陵沟壑区

基于RSM-正交法的磁障式直线永磁游标电机的设计与优化

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电机与控制学报 2024年第3期28卷 179-188页

作者：杨巧玲宋柏良郭生辉张克春张琦兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃兰州730050

针对直线永磁游标电机的损耗问题,提出一种磁障式拓扑结构。通过在次级的凸极齿加入隔磁磁障,使次级对磁通的流动具有导向作用,减少涡流损耗,提高电机的磁场调制能力。在此基础上,设计一种磁障式直线永磁游标电机,采用响应面(RSM)-正交... 详细信息

针对直线永磁游标电机的损耗问题,提出一种磁障式拓扑结构。通过在次级的凸极齿加入隔磁磁障,使次级对磁通的流动具有导向作用,减少涡流损耗,提高电机的磁场调制能力。在此基础上,设计一种磁障式直线永磁游标电机,采用响应面(RSM)-正交法对电机的推力性能进行优化。首先,通过对电机进行灵敏度分析,确定显著变量。其次,根据RSM法建立优化目标响应与显著变量之间的拟合模型,并对其拟合精度进行评估。最后,基于该模型进行正交试验,根据正交试验的数据进行极差分析,得到电机的最优结构参数。有限元实验结果表明,采用RSM-正交优化方法的电机性能得到大幅提高,并且可以节省优化时间,提高优化效率,对直线永磁游标电机的设计与优化有重要的参考价值。

关键词：直线电机磁障多目标优化灵敏度分析响应面分析正交试验法