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压电集成石墨烯增强功能梯度多孔板的等几何建模与分析

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振动与冲击 2024年第2期43卷 280-290页

作者：刘庆运刘康仁张红一刘涛安徽工业大学机械工程学院安徽马鞍山243002 上海大学机电工程与自动化学院上海200072

基于等几何分析方法和一种仅含有4自由度的简化一阶剪切变形理论(simple first-order shear deformation theory,S-FSDT)建立了压电集成石墨烯增强功能梯度多孔(piezoelectric integrated graphene platelets reinforced functionally graded porous,P-GPLs-FGP)板的数值分析模型。利用Halpin-Tsai微观力学模型、闭胞体高斯随机场理论和混合定律得到了石墨烯增强功能梯度多孔板的有效材料属性;基于等几何分析方法、S-FSDT和哈密顿原理推导了P-GPLs-FGP板的运动控制方程,并通过与已有算例对比验证了模型的准确性和有效性;利用所建模型分析了孔隙分布形式、孔隙系数、石墨烯分布形式、石墨烯质量分数、边界条件和宽厚比对P-GPLs-FGP板固有频率和机-电载荷作用下静态弯曲响应的影响。研究结果表明:板的刚度与孔隙系数成反比,而在基体材料中添加少量的石墨烯可以有效地增强结构的刚度;与其他组合形式相比,板的刚度在孔隙PD-S分布和石墨烯GPL-S分布时最大。

关键词：等几何分析简化一阶剪切变形理论(S-FSDT) 压电石墨烯功能梯度多孔板

激光粉末床熔融稀土改性高强铝合金形性调控研究

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中国激光 2024年第10期51卷 244-254页

作者：齐世文顾冬冬张晗戴冬华南京航空航天大学材料科学与技术学院江苏南京210016 江苏省高性能构件激光增材制造工程研究中心江苏南京210016

激光增材制造稀土改性高强铝合金因具备轻质高强、复杂构件一体化成形等优势,在航空航天领域具有广阔的应用前景。围绕激光增材制造成形工艺优化、冶金缺陷抑制、力学性能提升及复杂构件形性调控等的研究是近年来的研究难点。本团队开... 详细信息

激光增材制造稀土改性高强铝合金因具备轻质高强、复杂构件一体化成形等优势,在航空航天领域具有广阔的应用前景。围绕激光增材制造成形工艺优化、冶金缺陷抑制、力学性能提升及复杂构件形性调控等的研究是近年来的研究难点。本团队开展了激光粉末床熔融成形稀土改性高强铝合金Al-4.2Mg-0.4Sc-0.2Zr的激光工艺优化研究,基于试验表征与数值模拟相结合的方法,揭示了激光扫描速度对成形试件表面质量、内部冶金缺陷、熔池传热传质行为及纳米析出相分布的影响机制。结果显示:当激光功率为300 W、激光扫描速度为800 mm/s,并辅以325℃/4 h的时效热处理时,成形试件的致密度最优,为99.5%,抗拉强度为512.4 MPa,延伸率为13.3%。基于优化工艺参数对航空领域两类典型的复杂构件开展了成形试验研究,成形试件的最长外形尺寸为570 mm,表面粗糙度Ra≤7.3μm,尺寸精度可达0.1 mm/100 mm。

关键词：激光技术增材制造激光粉末床熔融高强铝合金工艺调控力学性能

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敦煌戈壁地表反射率光谱的旋翼无人机测量及定标评估

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1439-1448页

作者：张勇徐寒列张立军李元孙凌覃丹宇戎志国胡秀清陆其峰卢乃锰中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室/国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 北京100081 许健民气象卫星创新中心北京100081 中国气象局气象卫星工程管理办公室北京100081 中国气象局地球系统数值预报中心北京100081

利用敦煌中国遥感卫星辐射校正场的星地同步观测试验,实现对我国在轨气象、海洋、陆地资源、环境减灾、测绘地震、高分、军事等系列卫星光学成像载荷太阳反射波段的绝对辐射定标,是目前的重要手段之一。然而,中国遥感卫星辐射校正场传... 详细信息

利用敦煌中国遥感卫星辐射校正场的星地同步观测试验,实现对我国在轨气象、海洋、陆地资源、环境减灾、测绘地震、高分、军事等系列卫星光学成像载荷太阳反射波段的绝对辐射定标,是目前的重要手段之一。然而,中国遥感卫星辐射校正场传统的地表反射率光谱星地同步测量方法是基于汽车跑场观测,不仅耗费较大的人力物力、容易造成场地破坏,而且获取的测量数据缺乏区域代表性。鉴于此,自2016年起,在敦煌星地同步观测试验中以旋翼无人机低空同步测量为主,跑场测量为辅,完成从航线设计、航高选择、仪器参数配置、采样策略、航空数据处理的全链路摸底测试。多次飞行试验表明,采用多旋翼无人机低空飞行来代替汽车跑场同步测量,不仅提高了地表反射特性测量的空间一致性和代表性,还提高了地表反射率光谱的测量效率,也对宝贵的中国遥感卫星辐射校正场敦煌戈壁场区地表进行了有效保护,极大的节约了人力物力成本。通过传统跑场测量和航飞测量的地表反射率光谱数据对比分析,发现多次测量数据的均值一致性较好,并且航飞测量的数据标准差更小。利用TERRA MODIS的同步观测来对无人机测量数据开展辐射定标评估,结果表明航飞数据的相对偏差均在5%以内,可以代替跑场数据完成定标,精度满足要求。随着无人机性能的进一步优化和提高,在不久的将来必将得到更加广泛和深入的应用,在外场定标试验领域也将发挥更大更重要的作用。

关键词：中国遥感卫星辐射校正场无人机地表反射率在轨绝对辐射定标星地同步观测敦煌戈壁

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成熟因子映射的双系统选星方法

电讯技术 2024年第3期64卷 402-408页

作者：李想孙鼎安毅陈勇滕云龙电子科技大学机械与电气工程学院成都611731 中国西南电子技术研究所成都610036 海装重大项目中心北京100071

传统的选星方法通常以遍历为手段,在可见星较多的情形下往往计算量很大。常规的遗传算法通常固定交叉和变异概率,产生不必要的时间消耗。针对这些问题,提出了引入成熟因子映射交叉概率和变异概率的双系统遗传选星算法,目的在于快速地找... 详细信息

传统的选星方法通常以遍历为手段,在可见星较多的情形下往往计算量很大。常规的遗传算法通常固定交叉和变异概率,产生不必要的时间消耗。针对这些问题,提出了引入成熟因子映射交叉概率和变异概率的双系统遗传选星算法,目的在于快速地找到最优解或可接受的次优解。该方法以几何精度因子(Geometric Dilution of Precision,GDOP)为适应度,构造单染色体种群,定义成熟度来指导交叉变异操作,再经过每代精英保留策略和隔代种群数量控制,最终搜索得到符合门限的可接受解。实验结果表明,在进化200代的条件下,成熟因子映射遗传算法比常规遗传算法的搜索时间平均节省约24.75%,引入种群数量控制机制后搜索时间进一步节省了约55.32%。该方法可以快速获得稳定数学期望的可用选星集合。

关键词：全球卫星导航系统(GNSS) 选星几何精度因子(GDOP) 遗传算法成熟因子

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火星弓激波上游高能拾起氧离子实例分析

地球物理学报 2024年第1期67卷 12-20页

作者：雷桓郭建鹏何林峡林海博常克文陈艳北京师范大学天文与天体物理前沿科学研究所北京102206 北京师范大学天文系行星与空间物理研究团组北京100875

火星外逸层中的氧原子(O)经光致电离、电荷交换或电子碰撞产生氧离子(O^(+)),新生O^(+)随即被太阳风拾起,进而被对流电场加速.这些O^(+)被称为“拾起”O^(+).2018年11月17日08∶54∶00—10∶24∶00 UT期间,火星大气和挥发物演化任务(Mar... 详细信息

火星外逸层中的氧原子(O)经光致电离、电荷交换或电子碰撞产生氧离子(O^(+)),新生O^(+)随即被太阳风拾起,进而被对流电场加速.这些O^(+)被称为“拾起”O^(+).2018年11月17日08∶54∶00—10∶24∶00 UT期间,火星大气和挥发物演化任务(Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN,MAVEN)卫星从上游太阳风进入磁鞘中,持续观测到背离太阳运动的高能拾起O^(+)(约30 keV),在相空间呈现为初速度不为零的部分环分布.分析表明:这部分高能O^(+)的初始能量较高,回旋半径较大,位于摆线运动的高能区域,穿越火星弓激波进入磁鞘,离子在该范围内能量变化不显著,只是使得相应环分布在穿越弓激波后发生偏转.这些结果有助于进一步认识火星空间高能拾起O^(+)的产生与运动轨迹.

关键词：火星拾起氧离子 MAVEN

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基于焦虑障碍患者及高危人群的脑电图研究

海军军医大学学报 2024年第6期45卷 740-747页

作者：冯廷炜冯博侯依琳任垒毋琳李丹阳杨伟张鹏王步遥李红政王卉王秀超刘旭峰空军军医大学军事医学心理学系西安710032 新疆师范大学教育科学学院乌鲁木齐830054 西京学院心理咨询中心西安710123 北京中医药大学东方学院心理咨询中心廊坊061199 中国人民解放军联勤保障部队第九二三医院精神心理科南宁530021

目的探讨焦虑障碍患者及高危人群脑电特征,为军队征兵心理选拔及多质融合理论提供客观支持。方法招募焦虑障碍患者(焦虑障碍组,n=38)、焦虑障碍高危者(焦虑高危组,n=39)及健康人(正常组,n=38)并收集其脑电数据,使用eeglab软件对3组被试... 详细信息

目的探讨焦虑障碍患者及高危人群脑电特征,为军队征兵心理选拔及多质融合理论提供客观支持。方法招募焦虑障碍患者(焦虑障碍组,n=38)、焦虑障碍高危者(焦虑高危组,n=39)及健康人(正常组,n=38)并收集其脑电数据,使用eeglab软件对3组被试的多质融合指标[功率谱密度(PSD)、时频幅值、功能连接)进行分析,考察PSD、加权相位延迟指数(wPLI)能否用作评估焦虑障碍的脑异常指标;采用Python 2.0 Scikit-Learn包的支持向量机与K近邻分类器对3组被试进行二分类。结果在δ、θ和α低频频段,3组被试PSD差异显著。PSD在δ频段组间主效应差异有统计学意义(F=97.55,P焦虑高危组(5.22±0.73)>正常组(3.36±0.06);PSD在θ频段组间主效应差异有统计学意义(F=65.87,P焦虑高危组(2.23±0.08)>正常组(1.34±0.39);PSD在α频段组间主效应差异有统计学意义(F=178.73,P焦虑高危组(1.94±0.57)>正常组(0.98±0.02)。在β1、β2及γ高频频段,焦虑高危组前额叶(FP1、FP2)和颞叶(T3、T4)区PSD有上升波动。在β1频段焦虑障碍组与正常组的wPLI分别在TP7-FC3电极对(t=2.45,P<0.05)与T5-FC3电极对(t=-3.01,P<0.05)的差异有统计学意义。结合行为学、频域、时频和功能连接4种特征筛选指标应用于机器学习,多质融合指标较单纯行为学指标识别焦虑高危者与正常人的准确率从75.00%提高到82.61%。结论利用机器学习对脑电指标进行分类,结合多质融合理论可作为提高区分焦虑障碍人群的潜在特征,在未来征兵心理选拔与临床评估中具有前瞻性意义。

关键词：焦虑障碍焦虑高危脑电图功能连接机器学习

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基于焦虑障碍患者及其高危人群的脑电图研究

海军军医大学学报 2024年

作者：冯廷炜冯博侯依琳任垒毋琳李丹阳杨伟张鹏王步遥李红政王卉王秀超刘旭峰西京学院心理咨询中心新疆师范大学教育科学学院北京中医药大学东方学院心理咨询中心空军军医大学军事医学心理学系中国人民解放军联勤保障部队第九二三医院精神心理科

目的探讨焦虑障碍患者及其高危人群脑电特征，为军队心理选拔及多质融合理论提供客观支持。方法招募并收集焦虑障碍患者（焦虑障碍组，n＝38）、焦虑障碍高危者（焦虑高危组，n＝39）及健康成人（正常组，n＝38）的脑电数据，使用eegl... 详细信息

目的探讨焦虑障碍患者及其高危人群脑电特征，为军队心理选拔及多质融合理论提供客观支持。方法招募并收集焦虑障碍患者（焦虑障碍组，n＝38）、焦虑障碍高危者（焦虑高危组，n＝39）及健康成人（正常组，n＝38）的脑电数据，使用eeglab 软件对3组人群的多质融合指标[功率谱密度（PSD）、时频幅值、功能连接）进行分析，考察PSD、加权相位延迟指数（wPLI）能否用作评估焦虑障碍的脑异常指标；采用Python2.0Scikit-Learn包的支持向量机（SVM）与K近邻分类器对3组人群进行二分类。结果在δ、θ和α低频段3组人群PSD差异显著，δ频段组间主效应差异显著（F＝97.55，P＜0.001），焦虑障碍组PSD（6.16±0.61）高于焦虑高危组（5.22±0.73）和正常组（3.36±0.06）；θ频段组间主效应差异显著（F＝65.87，P＜0.001），焦虑障碍组PSD（2.25±0.07）高于焦虑高危组（2.23±0.08）和正常组（1.34±0.39）；α频段组间主效应差异显著（F＝178.73，P＜0.001），焦虑障碍组PSD（2.02±0.45）高于焦虑高危组（1.94±0.57）和正常组（0.98±0.02）；在β1、β2及γ高频段，焦虑高危组前额叶（FP1、FP2）和颞叶（T3、T4）区PSD有上升波动。在β1频段焦虑障碍组与正常组的wPLI分别在TP7(18)-FC3与T5-FC3（t＝2.45，P＜0.05）与T5-FC3电极对（t=-3.01，P＜0.05）的差异有统计学意义。结合行为学、频域、时频以及功能连接4种特征筛选指标应用于机器学习，多质融合指标较单纯行为学识别焦虑高危组与正常组的准确率从75.00%提高到82.61%。结论机器学习对脑电指标进行分类，多质融合理论可作为提高区分焦虑障碍人群的潜在特征，在未来征兵心理选拔与临床评估中具有前瞻性意义。

关键词：焦虑障碍焦虑高危问卷作答脑电功能连接机器学习

基于Fisher时段划分的配电网源-网-荷-储多时间尺度协调优化调控策略

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电网技术 2024年第4期48卷 1593-1601,I0060,I0062-I0065页

作者：柴园园赵晓波吕超贤梁天龙董逸超省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 天津市北辰区300401 中国矿业大学电气工程学院江苏省徐州市221116 国网天津市电力公司经济技术研究院天津市河东区300171

多元可控资源的联合优化调控对于提高配电网运行安全性和经济性意义重大,但同时大幅增加优化问题的复杂度,降低模型求解效率。基于此,提出了基于Fisher时段划分的配电网源-网-荷-储协调优化调控策略。首先,构建多时间尺度“源-网-荷-储... 详细信息

多元可控资源的联合优化调控对于提高配电网运行安全性和经济性意义重大,但同时大幅增加优化问题的复杂度,降低模型求解效率。基于此,提出了基于Fisher时段划分的配电网源-网-荷-储协调优化调控策略。首先,构建多时间尺度“源-网-荷-储”协调优化架构,包括日前优化、日内滚动和秒级监控3个阶段。其次,研究基于源荷功率区间数据的Fisher最优分割时段划分方法。然后,建立日前优化调控模型、日内滚动优化模型和区域自治优化模型,求解电网离散设备、需求响应负荷、光伏和储能等的最优调控指令。最后,以IEEE 33节点系统为例,对所提协调优化调控策略进行仿真验证。算例结果表明,所提方法能够大幅提高协调优化模型的计算效率,并保证电网运行安全性和经济性。

关键词：主动配电网时段划分源-网-荷-储优化调控

2023年积石山6.2级地震诱发的中川乡泥石流灾害过程与成因分析

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地震工程学报 2024年第4期46卷 802-817页

作者：罗毅李德文姜文亮李林林焦其松田云锋李强李永生应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085 应急卫星工程与应用应急管理部重点实验室北京100085 复合链生自然灾害动力学应急管理部重点实验室北京100085

强震极易诱发山区灾变性的泥石流过程,但需辅以必要的地貌、地质、水文或气候条件。2023年积石山地震诱发的青海省民和县中川乡泥石流,因其导致大量人员伤亡而备受关注。基于对中川乡泥石流沟谷及其周边区域的综合考察,包括地貌与第四... 详细信息

强震极易诱发山区灾变性的泥石流过程,但需辅以必要的地貌、地质、水文或气候条件。2023年积石山地震诱发的青海省民和县中川乡泥石流,因其导致大量人员伤亡而备受关注。基于对中川乡泥石流沟谷及其周边区域的综合考察,包括地貌与第四纪地质特征、天然剖面、泥石流物源和堆积物的颗粒度、颗粒形状特征,以及灾前卫星影像和灾后多型号无人机航摄的多尺度地貌形态等,文章对灾害过程特征、影响因素以及未来防控进行初步的分析和讨论。泥石流在沟谷处的侵蚀程度、堆积厚度及空间分布等特征表明,物源区主要集中在草滩村上游右岸支沟源头。物源区地层丰富的细砂和传统提灌耕作方式,为强震动下滑塌触发提供了有利条件。现场调查表明,物源主要通过群发式浅层(2~3 m)滑塌进行补给,并在运移过程中不断破碎和分散;浅部稳定隔水层的存在和泉水的出露,为源区物质提供持续的水源补给,最终形成流动性的泥石流。灾前流通区谷地横、纵剖面复杂,局部存在小水塘和沟道阻塞的情况,增加了泥石流的阵发性和破坏能力。现场残余堆积物和淤泥痕迹的空间分布特征表明,本次泥石流具有典型的栓流式特征,表现出黏度极大的特点。拥堵导致泥石流淤高和规模持续扩大,持续增加的势能最终导致泥石流冲破谷地障碍继续流动,沿途侵蚀和堆积时有发生。堆积区地形的进一步展开,导致泥石流更容易发生分散和堆积,因此,位于堆积区谷地内的民宅受灾最为严重。此外,由于寒冷天气和夜半发震,以及群众对灾害性质缺乏认知等原因,也在一定程度上加剧了本次泥石流灾害的严重程度。鉴于黄河上游地质构造环境类似于官亭盆地的中小盆地众多,人居环境及人地关系也都相近,可结合本次灾害特点,有步骤地开展灾害调查和排查工作。在此基础上,针对已识别的高风险隐患点,定期开展巡查排查,加强重大灾害风险的预测和预警。同时,加强宣传和科普,提升公众对地震及链生灾害的科学认知水平。

关键词：积石山地震地震滑塌泥石流高分7号官亭盆地

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