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不平衡磁拉力对航空发动机主轴直驱转子系统振动特性影响研究

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航空动力学报 2025年

作者：黎仕才郝龙赵巍马英群任三群赵庆军中国科学院工程热物理研究所中国科学院轻型涡轮动力全国重点实验室中国科学院大学航空宇航学院济南先进动力研究所中国科学院分布式冷热电联供系统北京市重点实验室

多电航空发动机取消附件传动系统，降低结构复杂性及重量，提高推重比，是航空发动机的重要发展方向，主轴直驱起动发电机是其关键技术之一。为研究动静混合偏心下电机不平衡磁拉力对发动机主轴转子系统动力学特性影响，采用有限元法，... 详细信息

多电航空发动机取消附件传动系统，降低结构复杂性及重量，提高推重比，是航空发动机的重要发展方向，主轴直驱起动发电机是其关键技术之一。为研究动静混合偏心下电机不平衡磁拉力对发动机主轴转子系统动力学特性影响，采用有限元法，建立航空发动机主轴直驱多盘转子系统有限元模型，采用Newmark-β法求解考虑不平衡磁拉力和不平衡质量力作用下系统动力学方程。计算结果表明：不平衡磁拉力使发动机主轴直驱转子系统跨临界时振动幅值显著增大，轴心轨迹变为环状；转子系统中出现零频、供电频率、供电频率二倍频及其组合频率等频率成分；随初始静偏心的增加，转子系统振动幅值随之增加，进一步增大不平衡磁拉力，加剧转子振动，对转子轴心轨迹影响可忽略；随初始静偏心方向角的变化，转子系统位移频谱瀑布图出现周期性变化。相关研究成果可为航空发动机主轴直驱转子系统振动识别及控制提供参考。

关键词：多电航空发动机主轴直驱转子系统动静混合偏心不平衡磁拉力动力学特性

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深埋长大隧道热红外像素级地温预测方法

岩石力学与工程学报 2025年

作者：刘忠波朱勇周辉张传庆王栋中国科学院武汉岩土力学研究所中国科学院大学中铁二院工程集团有限责任公司

为了提高复杂地貌环境下深埋长大隧道地温预测的空间精度，提出一种基于热红外遥感数据的深埋长大隧道像素级地温预测方法——虚拟温柱法。该方法在少量钻孔测温数据的基础上，引入热红外卫星多年观测的地表辐射数据作为地表温度边界条... 详细信息

为了提高复杂地貌环境下深埋长大隧道地温预测的空间精度，提出一种基于热红外遥感数据的深埋长大隧道像素级地温预测方法——虚拟温柱法。该方法在少量钻孔测温数据的基础上，引入热红外卫星多年观测的地表辐射数据作为地表温度边界条件，通过地表温度反演、理论计算与室内试验，分别获取地表年平均温度、恒温层热流值以及岩石导热系数等关键参数，进而实现深埋长大隧道地温的像素级空间精度预测。为验证该方法的有效性，以青藏高原地区某工程为例，应用该方法进行深埋隧道地层温度预测，并开展灰色关联度分析，进一步探究影响地下温度预测敏感性的关键因素。结果表明：该方法将地温预测空间精度由公里级提高到了30 m级，且预测值与实测值误差控制在6%以内，具有较高的空间精度。地表年平均温度、恒温层热流值与岩石导热系数为影响地温预测敏感性的三个关键参数，其关联参数分别为1,0.99和0.489，影响敏感性：地表年平均温度>恒温层热流值>岩石导热系数。该方法有效地解决了复杂地貌环境下钻孔测温数据稀缺，地温预测空间精度低的问题，为我国地热活动频繁区域的深埋隧道工程的地温准确预测提供参考。

关键词：隧道工程地下温度预测热红外遥感地表温度反演空间精度恒温层

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沙漠光伏电站地表蚀积发生机制实验研究

干旱区研究 2025年

作者：王浩李生宇王海峰范敬龙崔珂军中国科学院新疆生态与地理研究所国家荒漠-绿洲生态建设工程技术研究中心中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生态安全与可持续发展重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所莫索湾沙漠研究站中国科学院大学

风沙活动引起地表侵蚀或堆积，影响光伏电站的安全运行。为阐明沙漠光伏电站地表风蚀的发生机制，通过风洞实验与数值模拟，分析了不同风速条件下(6 m·s-1，8 m·s-1，10 m·s-1)，光伏板在正、反风向下的风速流场特征及蚀积变化规律... 详细信息

风沙活动引起地表侵蚀或堆积，影响光伏电站的安全运行。为阐明沙漠光伏电站地表风蚀的发生机制，通过风洞实验与数值模拟，分析了不同风速条件下(6 m·s-1，8 m·s-1，10 m·s-1)，光伏板在正、反风向下的风速流场特征及蚀积变化规律。结果表明：（1）光伏板改变了近地表风速和流场，形成了板前气流抬升区、板下气流加速区、板后涡流减速区及板尾气流恢复区；板下近地表风速显著增加，易掏蚀，而板后风速降低，易堆积。（2）反风向时，光伏板板下“狭管效应”导致气流加剧，风蚀明显大于正风流，而板后堆积与背风侧的涡流减速有关。（3）光伏电站边缘阵列板下风蚀最为严重，而电站内部阵列则风蚀较轻；随着光伏组件高度增加，板下风蚀有所减轻。研究结果可为沙漠光伏电站沙害防治和高效生产提供科学依据。

关键词：风洞实验数值模拟风蚀强度气流流场光伏电站

三峡工程建设运行前后鄱阳湖水文情势变化与生态环境演变特征：回顾与展望

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湖泊科学 2025年

作者：宋继鹏龚磊强王晓龙万荣荣中国科学院南京地理与湖泊研究所中国科学院大学江西鄱阳湖国家级自然保护区管理局中国科学院大学南京学院

鄱阳湖是长江流域仅存的两个大型通江湖泊之一，在洪水调蓄、水资源供给、水质净化、生物多样性维持等方面发挥重要作用。本文系统综述了三峡工程建设运行前后鄱阳湖水文情势及水生态环境的演变特征及影响因素。主要结论为：三峡工程建... 详细信息

鄱阳湖是长江流域仅存的两个大型通江湖泊之一，在洪水调蓄、水资源供给、水质净化、生物多样性维持等方面发挥重要作用。本文系统综述了三峡工程建设运行前后鄱阳湖水文情势及水生态环境的演变特征及影响因素。主要结论为：三峡工程建设运行后，在气候变化和人类活动的综合影响下，鄱阳湖在水文情势方面呈现出枯水期提前、湖区退水速率加快、泥沙由淤积转为冲刷状态，倒灌天数和流量显著减少等特征；湖区水质整体呈稳中向好态势，但局部水域仍存在蓝藻水华暴发风险；水生生物面临鱼类多样性下降、大型底栖动物密度和生物量趋低的问题；湿地生态方面主要表现出洲滩植被分布向湖心区下延，越冬候鸟总数量保持稳定、少部分种群数量下降。已有研究多基于湖区周期性的生态观测数据进行的趋势性分析，定量化的分析与研究相对较少，尤其是在定量甄别三峡工程蓄水运行对鄱阳湖生态环境的影响分量及其过程机理研究极为缺乏。因此，极有必要持续开展鄱阳湖水文情势与生态环境长期演变观测与研究，借助多维模型精准评估不同水文情势下重大水利枢纽工程等对鄱阳湖生态环境的影响，以期为大型通江湖泊的科学调控与保护管理提供依据。

关键词：三峡工程鄱阳湖水文情势生态环境演变

地下实验室·深地观测·科学问题——来自深地多物理场观测的启示

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中国科学:地球科学 2025年

作者：任辉启王赟陈畅付广裕邱隆清郭良辉谢成良贺永胜孙和平滕吉文军事科学院国防工程研究院中国地质大学(北京)陆内火山与地震教育部重点实验室地质过程与矿产资源国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所中国科学院精密测量科学与技术创新研究院中国科学院地质与地球物理研究所

通过国内外地下实验室实施的科学观测和研究调研分析,首先从宇宙射线本底、重力与地震观测的背景振动噪声、地磁和电磁观测的电磁环境噪声的角度,通过地面、山体隧道空腔、煤矿地下巷道的观测对比介绍了三种环境的差异,说明不同物理场... 详细信息

通过国内外地下实验室实施的科学观测和研究调研分析,首先从宇宙射线本底、重力与地震观测的背景振动噪声、地磁和电磁观测的电磁环境噪声的角度,通过地面、山体隧道空腔、煤矿地下巷道的观测对比介绍了三种环境的差异,说明不同物理场的观测研究应慎重使用地下实验室和深地实验室这一术语;并进一步介绍了我国煤矿井下巷道所具有的大空间、超静与超净特点,以及与山体隧道空腔和钻孔观测相比,煤矿巷道观测所表现出的超高精度长期稳定观测优势.围绕深地科学观测所针对的基础科学问题,文章展示了深地实现的高信噪比微弱震感知能力十分有利于地球介质结构反演精度的提高,深地超导重力观测使得慢地震的捕获和研究成为可能,深地实现的fT级超导磁测则使得Schumann谐振的固体地球衰减特征探索,以及与脑磁、心磁的交叉学科研究成为可能;同时揭示了高精度量子仪器研发需要考虑弱磁扰动可能产生的影响.最后,从深地超高精度多物理场联测及其相互关系研究的角度,讨论了深地实验室对“深空”和“深海”专项的可能支撑作用,强调深地观测平台及其装备技术是系列科学问题解决的基础,以期引起地球科学、物理等学科领域对深地实验室与高精度科学观测的重视.

关键词：深部地下多物理场超高精度测震 Schumann共振***

基于混合模型的长江流域洞庭湖区陆域磷输入通量及其削减预测

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环境科学 2025年第1期46卷 172-183页

作者：刘杰陈前许妍张美一辛小康唐文忠张洪东南大学土木工程学院中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司中国科学院大学长江水资源保护科学研究所

陆域磷输入（磷输入）通量研究对于面源污染控制至关重要.利用SWAT模型模拟洞庭湖区磷输入通量，并针对农业控制、畜禽减排与水土保持措施的3种典型削减情景，利用混合模型（LSTM模型和SWAT模型）进行水系区间磷输入通量削减预测.结果... 详细信息

陆域磷输入（磷输入）通量研究对于面源污染控制至关重要.利用SWAT模型模拟洞庭湖区磷输入通量，并针对农业控制、畜禽减排与水土保持措施的3种典型削减情景，利用混合模型（LSTM模型和SWAT模型）进行水系区间磷输入通量削减预测.结果表明，洞庭湖区的TP入河总量为3.9×104 t·a-1,TP负荷为14.4 kg·（hm2·a）-1.磷通量季节变化显著，汛期高，非汛期低，与径流挟带、土壤侵蚀和耕作密度有显著相关性.三口区间是磷输入通量最大的区域，每年平均值为1.87×10～4 t，需重点关注其磷污染风险.水系面积和农业用地面积是该区域磷输入通量主要的决定因素.多特征输入的LSTM模型在子流域尺度上对磷输入通量模拟效果良好，NSE> 0.6.混合模型在水系区间尺度上表现出更好的结果，NSE> 0.8,RPE 三口区间为例，入河泥沙量削减是相对有效的磷减排方式，泥沙作为磷的主要载体是面源污染控制的主要目标，同时还应关注畜禽养殖的污染.研究可为了解洞庭湖区磷输入通量的时空格局并制定磷减排策略提供科学依据和数据支撑.

关键词：磷通量磷削减 SWAT模型 LSTM模型洞庭湖区

设计的交互主体性和设计方案的选择定案——设计哲学研究之三

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高等工程教育研究 2025年第1期 1-10页

作者：李伯聪中国科学院大学

在设计学和设计哲学领域，设计分类是一个重要问题。为此，可以把“行业”“用户”“创新程度”“规模”等六个不同的维度作为分类的一级标准，应该运用“多维度”交叉和结合的方法进行设计分类。必须从“物理-器理-人理-事理”相结合... 详细信息

在设计学和设计哲学领域，设计分类是一个重要问题。为此，可以把“行业”“用户”“创新程度”“规模”等六个不同的维度作为分类的一级标准，应该运用“多维度”交叉和结合的方法进行设计分类。必须从“物理-器理-人理-事理”相结合的观点和方法研究设计活动。不同的设计类型有不同的性质和特征。必须既研究设计活动的整体性问题，又对不同类型的设计工作进行分类型的深入研究。哲学中的交互主体性、设计学中的交互设计和设计中的交互主体关系存在密切联系。必须关注对不同设计类型中的用户和设计师的“委托-代理”关系和“用户研究”方面的诸多问题的研究。要研究设计活动中出现和形成交互主体关系的必然性和条件性及其理论基础。在设计阶段的最后，需要依据有关的选择原则对诸多“备选设计方案”进行选择以形成和确定一个最后的“设计定案”。这些领域中都有许多设计哲学问题需要分析和研究。

关键词：设计哲学设计分类器理交互主体性委托-代理关系用户研究

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基于大语言模型的事件常识知识图谱扩展方法

软件学报 2025年

作者：黄俏娟曹存根王亚王石中国科学院计算技术研究所智能信息处理重点实验室中国科学院大学南阳师范学院人工智能与软件工程学院

常识知识通常不在自然语言中明确表述,而是隐含在人类的认知中,为机器提供常识知识一直是人工智能领域的长期目标之一.前期,课题组成员手工构建了一个高精度的以事件为中心的中文种子常识知识图谱(ECKG),包含了26 606个常识事件三元组,... 详细信息

常识知识通常不在自然语言中明确表述,而是隐含在人类的认知中,为机器提供常识知识一直是人工智能领域的长期目标之一.前期,课题组成员手工构建了一个高精度的以事件为中心的中文种子常识知识图谱(ECKG),包含了26 606个常识事件三元组,覆盖了因果、时序、条件等多种常见的事件关系.尽管种子ECKG具有一定的价值,但规模较小,在实际应用中发挥的作用有限,且大规模的事件常识知识图谱在现有研究中较为稀缺.为了应对这些挑战,采用GPT系列的大语言模型来扩展种子ECKG中的因果、时序、条件和子事件这4种事件关系.扩展方法包括3个主要的步骤:首先,将种子ECKG中的事件结合4种关系定义设计了特定的事件知识提示(ek-prompt),并使用GPT-4-Turbo模型生成相应的事件三元组.其次,将种子ECKG的三元组与通过ek-prompt获取的正确三元组组合,以构建特定的数据集,并将GPT-3.5-Turbo模型在数据集上进行微调,以生成更多具体的事件三元组和验证新三元组准确性.最后,通过分析种子ECKG事件的相似性,并引入事件共享机制,将相同关系下的相似事件关联的事件互相共享,以保持相似事件的三元组一致性.经过实验评估,新获取的三元组具有高质量,尤其是时序关系的三元组准确率最高,达到了98.2%.所提扩展方法最终为种子ECKG增补了2 433 012个常识事件三元组,显著扩大了ECKG的规模,可以为人工智能领域的许多应用提供了更为丰富的常识知识资源.

关键词：事件常识知识图谱大语言模型微调技术事件三元组事件共享机制

沉水植物恢复对典型城市湖泊玄武湖甲烷释放的影响

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湖泊科学 2025年

作者：樊施明顾于陈鹤王洪伟邢鹏李彪吴庆龙中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与流域水安全重点实验室中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室中国科学院大学南京师范大学地理科学学院南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)

湖泊是温室气体甲烷（CH4）的重要释放源之一，削减湖泊CH4释放对缓解全球气候变化意义重大。沉水植物恢复作为控制湖泊富营养化的重要手段，可能同时具备削减CH4释放的效果。为验证上述假设，本研究选取江苏省南京市典型城市湖泊玄武... 详细信息

湖泊是温室气体甲烷（CH4）的重要释放源之一，削减湖泊CH4释放对缓解全球气候变化意义重大。沉水植物恢复作为控制湖泊富营养化的重要手段，可能同时具备削减CH4释放的效果。为验证上述假设，本研究选取江苏省南京市典型城市湖泊玄武湖作为研究对象，通过顶空—平衡法开展了为期1年的野外观测研究，并结合室内培养实验，比较了玄武湖沉水植物恢复区与未恢复区CH4释放、产生和氧化的差异以及沉水植物恢复在其中的可能作用。研究结果显示：玄武湖未恢复区水—气界面CH4的扩散通量的变化范围为23.52～6076.1μmol/（m2·d），年平均值为（1244.0±1317.6）μmol/（m2·d）。未恢复区的CH4释放主要受温度、多种营养盐（总磷、总氮、亚硝态氮、氨氮）、叶绿素a浓度等影响；恢复区的CH4扩散通量显著低于未恢复区，其年平均值仅有未恢复区的23.8%，该区域的CH4释放主要受温度、总磷等影响。沉水植物恢复可能通过以下两种途径削减了CH4释放：（1）沉水植物的恢复显著降低了各类营养盐与叶绿素a浓度（总磷、总氮、叶绿素a分别下降了80.2%、73.6%、72.2%），进而削减了CH4的排放；（2）沉水植物的恢复显著地降低了沉积物不同温度下的产甲烷潜势与其温度敏感性，同时还提高了甲烷氧化潜势，使得净甲烷释放减少。本研究可为湖泊修复与碳汇能力提升的协同提供重要参考。

关键词：甲烷沉水植物生态修复产甲烷潜势甲烷氧化潜势