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靶向精细化分析的鲁棒等几何无网格配点法

力学学报 2024年第8期56卷 2313-2326页

作者：齐栋梁河北水利电力学院土木工程系河北沧州061000

现有等几何基函数的无网格表示理论虽然搭建起了无网格法和等几何分析方法的连接桥梁,但该方法并未解决高阶梯度计算复杂且耗时的问题.文章在无网格形函数再生梯度理论基础上,构建了由等几何基函数再生点定义的混合梯度基向量,提出了一... 详细信息

现有等几何基函数的无网格表示理论虽然搭建起了无网格法和等几何分析方法的连接桥梁,但该方法并未解决高阶梯度计算复杂且耗时的问题.文章在无网格形函数再生梯度理论基础上,构建了由等几何基函数再生点定义的混合梯度基向量,提出了一种等几何基函数梯度的无网格等价表述形式,丰富和完善了无网格法与等几何分析的无缝衔接.在此基础上,提出了一种鲁棒的等几何无网格配点法,该方法保证了全域内近似函数的一致性、高效性和模型局部靶向精细化的简捷性.与传统等几何基函数梯度的递推算法相比,所提方法可同步构造相应阶次等几何基函数梯度,数值实现更加简捷.文中以二维二次基函数为例,数值验证了特定影响域条件下所构造的无网格再生梯度与等几何基函数的标准梯度之间的等价性.同时对比分析了所提无网格再生梯度与等几何无网格形函数直接梯度的再生条件,结果表明,等几何无网格形函数直接梯度的再生条件并不稳定,而所提等几何基函数的无网格再生梯度在不同节点序列精确满足不同阶次的再生条件,保证了配点法分析的结果收敛性.数值算例结果表明,所提配点方法相较于传统等几何配点法在局部细化问题分析方面具有更高的计算精度.

关键词：无网格法等几何配点法再生梯度局部细化鲁棒

黑龙江省近60 a玉米需水量时空变化特征分析

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节水灌溉 2024年第3期 104-114,123页

作者：杨龙孟凡香孙智敏李欣如黑龙江大学水利电力学院哈尔滨150080

作物需水量的时空分布是科学地制定不同地区灌溉用水定额的依据。黑龙江省作为中国重要的商品粮基地,多年来其灌溉水利用效率排名均处在全国中等偏后水平,因此,合理计算和分析作物需水量对提高灌溉水利用效率和粮食产量具有重大意义。... 详细信息

作物需水量的时空分布是科学地制定不同地区灌溉用水定额的依据。黑龙江省作为中国重要的商品粮基地,多年来其灌溉水利用效率排名均处在全国中等偏后水平,因此,合理计算和分析作物需水量对提高灌溉水利用效率和粮食产量具有重大意义。基于黑龙江省28个站点1961-2020年气象资料数据,采用FAO推荐的Penman-Monteith公式,从玉米年需水量、各生育期需水量以及不同年代各生育期需水量3个视角,分析各需水量的统计特征参数,利用Mann-Kendall检验、滑动t检验和气候倾向率识别其趋势、突变等特征,并用ArcGIS绘制空间分布图,深入研究玉米各生育期需水量的时空变化特征。结果表明:近60 a黑龙江省玉米年需水量均值为477.47 mm,气候倾向率为-23.11~5.62 mm/(10 a),年需水量整体呈下降趋势,其序列在2008年发生突变;近60 a玉米各生育期需水量均值分别为13.96、77.72、74.64、44.60、204.46和62.38 mm,其序列突变发生点不同;玉米各生育期需水量最大值主要出现在20世纪70年代,需水量最小值出现在21世纪初和21世纪10年代;各生育期需水量上升趋势最大主要出现在20世纪70年代和20世纪90年代,而下降趋势最大的主要出现在21世纪初。玉米不同视角下的需水量自西向东总体表现为先减少后增大的趋势,其中抽雄-乳熟期是玉米需水的关键时期。

关键词：黑龙江省玉米需水量生育期时空变化

甲基三甲氧基硅烷修饰对SiO_(2)增透膜耐候性能的影响研究

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无机盐工业 2024年第5期56卷 64-69页

作者：张宇赵志超赵翠莲孙楠楠河北水利电力学院基础部河北沧州061000

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为修饰剂,利用酸催化的方法制备了SiO_(2)增透膜液。采用浸渍提拉法在玻璃基片上进行镀膜,利用马弗炉对膜层进行固化处理,所得膜层通过冷凝水试验箱和TABER磨耗仪进行了耐水和耐磨测... 详细信息

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为修饰剂,利用酸催化的方法制备了SiO_(2)增透膜液。采用浸渍提拉法在玻璃基片上进行镀膜,利用马弗炉对膜层进行固化处理,所得膜层通过冷凝水试验箱和TABER磨耗仪进行了耐水和耐磨测试,从而研究了MTMS的加入量对SiO_(2)增透膜透过性能及耐候性能的影响。结果表明:适量MTMS的加入可提高SiO_(2)增透膜的透过性能,当n(MTMS)/n(TEOS)=0.5时,其增透性能由未加MTMS时的5.2%增加到5.8%,增长了11.5%,而随着MTMS加入量的增多,增透性能又会呈现下降的趋势;MTMS的加入还在很大程度上改善了SiO_(2)增透膜的耐水性能,当n(MTMS)/n(TEOS)≥1时,500 h的冷凝水实验对膜层表面及透过性能几乎无影响;随着MTMS加入量的逐步增加,膜层耐磨性能也会逐步地提升,当n(MTMS)/n(TEOS)=2时,膜层经100次循环摩擦后透过率增加量仅降低10%,相比未加MTMS的膜层而言,其耐磨性能有了大幅提升。

关键词： MTMS SiO_(2)增透膜透过性耐水性耐磨性

广西职业教育分类考试改革研究——基于多元智能理论视角

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中国职业技术教育 2024年第12期 87-95页

作者：刘存香李丽坤蔡永强广西水利电力职业技术学院广西水利电力职业技术学院教务处

职业教育分类考试改革是探索建立“职教高考”制度的重要抓手,在构建纵向贯通、横向融通的现代职业教育体系中具有举足轻重的作用。当前,在探索建立“职教高考”制度的政策导向和驱动下,开展职业教育分类考试改革成为全国各省教育工作... 详细信息

职业教育分类考试改革是探索建立“职教高考”制度的重要抓手,在构建纵向贯通、横向融通的现代职业教育体系中具有举足轻重的作用。当前,在探索建立“职教高考”制度的政策导向和驱动下,开展职业教育分类考试改革成为全国各省教育工作的热点和重点。基于多元智能理论视角,通过分析梳理江苏、山东、江西、广西等省区开展职业教育分类考试改革的经验做法,揭示职业教育分类考试改革存在的盲点;建议广西从强化顶层设计、健全制度体系,整合招生类型、扩大生源面向,找准类型定位、优化考试结构,多元评价录取、促进教育公平等方面着手,大力推进职业教育分类考试改革,助力“职教高考”制度的建立。

关键词：职业教育多元智能理论职教高考分类考试考试内容

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超收敛等几何无网格配点法

计算力学学报 2024年

作者：齐栋梁刘建秀河北水利电力学院土木工程系

无网格法和等几何分析采用的形函数或基函数均具有高阶光滑特性，但应用于配点法分析时表现出奇数次基函数精度掉阶问题。本文以等几何基函数的一致性条件和无网格再生梯度理论为基础，提出了一种超收敛等几何无网格配点法。首先基于等... 详细信息

无网格法和等几何分析采用的形函数或基函数均具有高阶光滑特性，但应用于配点法分析时表现出奇数次基函数精度掉阶问题。本文以等几何基函数的一致性条件和无网格再生梯度理论为基础，提出了一种超收敛等几何无网格配点法。首先基于等几何基函数的无网格表示理论，构建了由等几何基函数再生点定义的混合梯度基向量，发展了一种等几何基函数梯度的无网格衍化形式，数值实现非常简捷。然后，将无网格法中形函数变换技术和递推梯度算法引入到配点法分析中，构建了变换等几何无网格形函数的二阶递推梯度。该梯度构造形式与传统等几何基函数梯度相比，满足额外高一阶再生条件，进而为实现超收敛配点法分析提供了保障。最后，文中通过一系列数值算例系统验证了超收敛等几何无网格配点法的精度和收敛性。数值结果表明，所提方法比传统等几何配点法具有更高计算精度，且在奇数次基函数下误差收敛阶次比传统方法高两阶，呈现超收敛特性。

关键词：无网格法等几何配点法再生梯度递推梯度超收敛

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淤地坝和梯田对水沙过程的影响研究

应用基础与工程科学学报 2024年

作者：胡彩虹解添宁陈游倩李文忠余其鹰刘成帅郑州大学水利与交通学院温州市水利电力勘测设计院

定量评价洪水事件中水土保持措施减水减沙效果对黄河流域高质量发展有重要科学意义。本文通过耦合蓄水容量分配曲线和下渗容量分配曲线产流模型、中国土壤流失方程（CSLE）产沙模型以及长短期记忆人工神经网络（LSTM）深度学习汇流模型... 详细信息

定量评价洪水事件中水土保持措施减水减沙效果对黄河流域高质量发展有重要科学意义。本文通过耦合蓄水容量分配曲线和下渗容量分配曲线产流模型、中国土壤流失方程（CSLE）产沙模型以及长短期记忆人工神经网络（LSTM）深度学习汇流模型构建了流域水沙模拟模型。并以称钩河流域为例，基于2013-2017年29场洪水事件，通过设置不同的下垫面条件情景，量化研究淤地坝和梯田对流域水沙过程的影响。结果表明，水沙耦合模型具有良好的适用性，率定期和验证期模拟洪水过程的NSEQ、R2Q分别为0.877、0.978和0.850、0.953，土壤侵蚀量相对误差分别为10.49%和15.06%；称钩河流域现有的淤地坝、梯田控制面积分别占流域的54.8%、47.35%，分别能够拦截流域内55.61%、10.54%的径流量，47%、33.8%的土壤流失量，水土保持效果显著。

关键词：产流模式辨析梯田淤地坝水沙模拟量化评估称钩河流域

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基于卸荷路径的软岩大变形隧道计算模型

地下空间与工程学报 2024年第5期20卷 1454-1466页

作者：王巍浩王轶霞宋杨陈正飞河北水利电力学院交通工程系河北沧州061001

近些年来,软岩大变形隧道施工带来的安全事故日益频繁,其主要原因是目前暂未形成有针对性的、可以准确反映软岩大变形力学行为的隧道计算模型。隧道开挖过程实际是一个卸荷的过程,在这种应力路径条件下,隧道塑性区内围岩的力学性能相对... 详细信息

近些年来,软岩大变形隧道施工带来的安全事故日益频繁,其主要原因是目前暂未形成有针对性的、可以准确反映软岩大变形力学行为的隧道计算模型。隧道开挖过程实际是一个卸荷的过程,在这种应力路径条件下,隧道塑性区内围岩的力学性能相对未开挖状态减弱。本文基于隧道典型软岩—泥岩卸荷三轴试验得到考虑峰后损伤的力学本构模型,并建立软岩隧道计算模型。与传统Fenner公式计算结果进行对比发现,本文模型更加符合高地应力下软岩隧道开挖和支护计算结果。利用Euler显式差分求解算法对模型进行理论求解,研究不同支护力、不同黏聚力、不同摩擦角、不同变形模量对隧道塑性圈半径与洞周位移的影响。基于FISH语言平台,将计算模型嵌入FLAC 3D得到了支护时间对支护效果的影响。最后基于龙溪隧道的现场实测数据验证了本文的隧道计算模型。研究成果可以为准确计算大变形段落围岩响应提供理论依据。

关键词：软岩大变形隧道开挖卸荷应力路径参数劣化差分数值解

单相PET级联整流SVPWM均压边界及拓展方法

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高电压技术 2024年第3期50卷 1235-1243页

作者：王顺马兰朱磊磊杨帆谢锡锋舒泽亮西南交通大学电气工程学院成都610031 广西水利电力职业技术学院南宁530023

电力电子变压器(power electronic transformer,PET)是交直流配电系统互联的重要接口设备,然而后级等效负载不平衡将造成前级整流器各模块的电压偏移。针对单相级联H桥整流器空间矢量调制均压失效问题,推导出基于最优矢量选择均压策略... 详细信息

电力电子变压器(power electronic transformer,PET)是交直流配电系统互联的重要接口设备,然而后级等效负载不平衡将造成前级整流器各模块的电压偏移。针对单相级联H桥整流器空间矢量调制均压失效问题,推导出基于最优矢量选择均压策略的边界计算方法。根据计算所得的负载不平衡度限制边界与级联模块数、调制度以及功率因数的关系,提出了变调制度和功率因数的控制策略以增加均压能力。该策略通过改变直流电压或降低功率因数来重建更宽的均压工作范围,确保原不平衡度均压极限的系统稳定运行。最后,通过三模块级联整流器的仿真与实验验证了该均压边界的正确性,以及所提均压拓展方法保障极端不平衡负载条件下均压的有效性。

关键词：电力电子变压器单相级联H桥整流器直流电压均衡均压边界负载不平衡限制边界

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海上舰船图像尺寸测量中小波分析算法的应用

舰船科学技术 2024年第15期46卷 177-180页

作者：郭放石佩玉彭程马丽于雪河北水利电力学院电力工程系河北沧州061001

海上舰船目标识别在海洋监视、军事等多个领域应用广泛,舰船图像尺寸测量是海上舰船目标识别的重要组成部分。本文以舰船遥感图像为研究对象,分析了舰船遥感图像的特点,设计了海上舰船图像尺寸测量流程,重点分析了小波分析技术在图像去... 详细信息

海上舰船目标识别在海洋监视、军事等多个领域应用广泛,舰船图像尺寸测量是海上舰船目标识别的重要组成部分。本文以舰船遥感图像为研究对象,分析了舰船遥感图像的特点,设计了海上舰船图像尺寸测量流程,重点分析了小波分析技术在图像去噪、图像分割以及尺寸测量中的应用,并使用遥感图像进行了实证研究。通过对小波系数的阈值分割,使用小波分析可以有效对舰船图像完成去噪、分割,并可使用最小外接矩形法完成对舰船图像的尺寸测量。

关键词：图像去噪图像分割尺寸测量小波分析