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钢中不同形状夹杂物在超重力场中上浮模拟研究

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工程科学学报 2024年第5期46卷 812-821页

作者：段禹奇郭磊张帅郭占成北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室北京100083

超重力可促使夹杂物快速上浮,缩短其在钢液中的上浮时间.为研究夹杂物形状对其在钢液中的上浮行为的影响,本文使用流固耦合方法跟踪计算流体与固体界面状态,在二维纵切面中构建了三种具有不同形态比的夹杂物并在超重力场中进行上浮行为... 详细信息

超重力可促使夹杂物快速上浮,缩短其在钢液中的上浮时间.为研究夹杂物形状对其在钢液中的上浮行为的影响,本文使用流固耦合方法跟踪计算流体与固体界面状态,在二维纵切面中构建了三种具有不同形态比的夹杂物并在超重力场中进行上浮行为模拟研究.结果表明,夹杂物的上浮速度与自身形状和上浮角度有关,形态比越趋近1或上浮角度越接近垂直,上浮速度越快.在重力系数G=1000的超重力场中,长度为1μm的夹杂物未发生旋转.长度为10、20μm的夹杂物会自初始角度(45°、90°)旋转至水平后稳定上浮.超重力系数会影响夹杂物的旋转状态,随着重力系数的降低,夹杂物的旋转速度逐渐降低.当G=50时,长度为20μm的夹杂物(初始角度90°)未能完全旋转;同时也证明相较于垂直角度,初始即倾斜的夹杂物更易发生旋转.最后,指出通过模型预估离心处理时间应以水平状态下夹杂物的上浮速度为准,并基于该结论给出了夹杂物上浮去除的大致时间.

关键词：夹杂物形状超重力数值模拟流固耦合

中国军事典籍核心概念在英美的翻译与军事诠释——以《孙子兵法》中的“奇正”为例

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上海翻译 2024年第3期 89-94页

作者：王琰北京科技大学北京100083

中国军事典籍的核心概念具有重要的军事理论价值,在翻译后并不局限于西方汉学界,而是为西方军事学界所关注和应用,融入其军事理论构建和实战指导中。本文以《孙子兵法》中的“奇正”概念为例,追溯其通过翻译和诠释进入英美军事学界的轨... 详细信息

中国军事典籍的核心概念具有重要的军事理论价值,在翻译后并不局限于西方汉学界,而是为西方军事学界所关注和应用,融入其军事理论构建和实战指导中。本文以《孙子兵法》中的“奇正”概念为例,追溯其通过翻译和诠释进入英美军事学界的轨迹。研究发现,“奇正”通过翟林奈译本中汉学式的诠释进入英语世界后,英国战略理论家哈特将其与“间接路线”战略理论相比附,引入西方战略理论世界。之后,格里菲斯在其译本中结合实际战术进行诠释,更接近“奇正”的本义。而美国战略理论家博伊德在前人诠释的基础上,掌握了“奇正”所蕴含的中国传统哲学辩证统一的思维方式,结合现代战争元素进行了战术、战役、战略层面的实战性诠释,在其“机动战”理论中实现了概念的核心要义再现。“奇正”这一概念正是通过接力棒式的翻译、诠释、应用,实现了内核意义的有效吸收,被接受为具有世界意义的真理性原则。

关键词：《孙子兵法》奇正概念翻译军事诠释

基于物理信息变分自编码器的计算流体动力学修复

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北京邮电大学学报 2024年第4期47卷 29-35,43页

作者：王佳敏颜哲熙王笑琨张雅斓郭宇北京科技大学智能科学与技术学院北京100083 北京科技大学顺德创新学院佛山528300 北京科技大学北京材料基因工程高精尖创新中心北京100083 北京科技大学计算机与通信工程学院北京100083

为修复噪声干扰或局部缺失的流体流动数据,实现精确的流体动力学分析,提出了一种基于物理信息的变分自编码器模型。首先,利用变分自编码器学习流体流动的潜在表示;其次,将时空坐标信息与流体流动的潜在表示结合,通过自动微分技术获得解... 详细信息

为修复噪声干扰或局部缺失的流体流动数据,实现精确的流体动力学分析,提出了一种基于物理信息的变分自编码器模型。首先,利用变分自编码器学习流体流动的潜在表示;其次,将时空坐标信息与流体流动的潜在表示结合,通过自动微分技术获得解码后的流场信息关于时空坐标输入的偏导数;最后,引入流体动力学的物理先验信息,构造物理约束损失项,使得生成的数据同时符合流动关键特征和底层物理定律,从而增强了流体流动的物理一致性和重建精度,并且提供了一定的可解释性。实验结果表明,所提模型在处理流场噪声和数据缺失问题方面比现有方法具有更高的精度,并且在二维和三维复杂涡旋流场中都证明了其有效性。

关键词：人工智能计算流体动力学物理先验数据去噪流场重建

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“产教融合”构建行业特色高校应用型人才培养新生态

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中国高等教育 2024年第2期 33-36页

作者：杨仁树焦树强罗熊北京科技大学

按照党的二十大对“产教融合、科教融汇”人才培养的新部署,各高校特别是行业特色高校,应结合新时代对应用型人才培养提出的新要求,从进一步推进教育主体“多元化”改革、教育客体“新颖化”改革、教育内容“实践化”改革、教育评价“... 详细信息

按照党的二十大对“产教融合、科教融汇”人才培养的新部署,各高校特别是行业特色高校,应结合新时代对应用型人才培养提出的新要求,从进一步推进教育主体“多元化”改革、教育客体“新颖化”改革、教育内容“实践化”改革、教育评价“成效化”改革等方面,为中国式现代化提供强有力的人才支撑贡献更大力量。

关键词：产教融合 “四化”改革应用型人才培养行业类院校

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倾倒型危岩体空间振动特征及损伤识别

工程科学与技术 2024年第5期56卷 48-59页

作者：赵晨谢谟文杜岩黄正均贺铮路光北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

目前,基于动力学指标反映危岩体损伤的研究多集中于分析危岩体单方向振动特征,当无法判断结构面演化方向或演化方向为多方向时,难以准确识别危岩体损伤。为探究危岩体损伤演化过程的空间3维振动特征,得到可反映危岩体空间3维损伤演化过... 详细信息

目前,基于动力学指标反映危岩体损伤的研究多集中于分析危岩体单方向振动特征,当无法判断结构面演化方向或演化方向为多方向时,难以准确识别危岩体损伤。为探究危岩体损伤演化过程的空间3维振动特征,得到可反映危岩体空间3维损伤演化过程的高敏感性指标,本文将危岩体视为3维实体,通过数值模拟分析了倾倒型危岩体振型特征,并基于弹簧-质子摆振模型推导了危岩体水平向摆振和竖向摆振的振幅和固有频率的计算公式。结果表明:危岩体不同振型对其损伤的敏感性与结构面演化方向有关。单向动力学指标敏感性由该方向主振型决定,因此指标敏感性受结构面演化方向控制。监测方向与结构面法向或结构面演化方向一致时,指标敏感性最高;监测方向为结构面演化方向垂向时,动力学指标敏感性最差。将粒子轨迹应用于危岩体损伤识别,以3维向量表示危岩体振动过程中的空间位置,定义了粒子轨迹时域动力学指标算法。通过设计崩塌相似模型试验,人工切割加深后缘裂隙模拟危岩体结构面损伤演化过程,分析了危岩体演化过程中单向时频动力学指标和粒子轨迹时域动力学指标的变化规律;试验发现:与结构面损伤演化有强相关性的单向动力学指标(振幅标准差、峭度、主频)对危岩体损伤敏感性具有方向差异,各指标不同方向敏感性最高相差2.50~23.79倍;粒子轨迹动力学指标对危岩体结构面不同方向演化时的损伤均具有较高敏感性。

关键词：崩塌倾倒型危岩体损伤识别空间振动特征动力学指标

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高熵铁电体研究进展

硅酸盐学报 2024年第9期52卷 3074-3090页

作者：周东桓陈良祁核陈骏北京科技大学材料高精尖中心北京100083 海南大学海口570228

铁电材料因其换能、储能等功能性而被广泛应用于各类电子功能材料和器件,这主要取决于铁电材料晶体结构基因——极化构型。传统构建相界策略对极化构型调控不够灵活,性能增幅有限,已越来越无法满足器件微型化和集成化的需求。近期,研究... 详细信息

铁电材料因其换能、储能等功能性而被广泛应用于各类电子功能材料和器件,这主要取决于铁电材料晶体结构基因——极化构型。传统构建相界策略对极化构型调控不够灵活,性能增幅有限,已越来越无法满足器件微型化和集成化的需求。近期,研究者将高熵策略引入到铁电化合物中并系统研究了其对局域极化构型的调控机制。结果表明,在保留传统高熵效应的同时,高熵策略还可充分发挥原子铁电活性、半径等综合因素用于铁电功能基元(局域极化构型与氧八面体倾斜)的定向设计,有效提升外场响应的灵活度,进而大幅度提升铁电化合物的相关电学性能。该类兼具高化学无序度和高铁电功能基元无序度的材料称之为“高熵铁电体”。采用高熵策略在铁电体中开展了一系列研究工作,研究者们分别设计出高熵压电、高熵电致伸缩、高熵储能等材料。本文通过总结高熵铁电体方面的研究工作,将高熵铁电体的发展历程、设计策略、性能优化、结构机理进行梳理,以期为设计下一代高性能铁电材料提供指导。

关键词：高熵铁电材料极化构型储能钙钛矿

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高地应力巷道掏槽爆破的应力演化与损伤破裂研究

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煤炭科学技术 2024年第7期52卷 79-88页

作者：丁晨曦梁欣桐杨仁树郭啸杨阳周俊朱心广北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 北京科技大学数理学院北京100083 中国科学院力学研究所北京100190

近年来,矿产资源的开采状态由露天转地下,由浅部转深部,在深部岩体的钻爆法施工中,地应力对爆破效果有显著影响。有关掏槽爆破机理和应用的研究主要是针对浅部地层中的巷道爆破施工,没有考虑地应力对爆破效果的作用。采用一种考虑爆破... 详细信息

近年来,矿产资源的开采状态由露天转地下,由浅部转深部,在深部岩体的钻爆法施工中,地应力对爆破效果有显著影响。有关掏槽爆破机理和应用的研究主要是针对浅部地层中的巷道爆破施工,没有考虑地应力对爆破效果的作用。采用一种考虑爆破荷载下粉碎区能量耗散的改进型连续-非连续单元法(Continuum-Discontinuum Element Method,CDEM),基于二维平面应变模型,分别研究了普通直眼掏槽爆破和大空孔直眼掏槽爆破在不同地应力条件下的应力演化过程和破裂损伤特征。数值模拟结果表明,大空孔的存在增强了爆炸应力波的反射拉伸作用,削弱了地应力对爆炸裂纹扩展的抑制作用,促进了爆炸主裂纹的扩展,增加了掏槽爆破的分形损伤和损伤面积,提高了掏槽爆破的岩体破碎程度。双向等压地应力对爆炸裂纹的扩展有抑制作用,对径向爆炸裂纹的扩展尤为显著。较大的地应力削弱了孔间爆炸应力波的相互作用,相邻炮孔对爆炸主裂纹扩展的导向效应减弱。随着地应力的增加,爆炸裂纹的分形维数和分形损伤整体上呈逐渐减小的趋势,但是大空孔直眼掏槽爆破的裂隙区分形损伤和损伤面积均显著大于普通直眼掏槽爆破的裂隙区分形损伤和损伤面积。说明在高地应力环境下,大空孔直眼掏槽爆破依然能够显著增加岩石破碎程度和破碎范围,提高爆破效果和破碎效率。

关键词：地应力掏槽爆破 CDEM 应力演化损伤破裂

基于JAYA算法的紫外光通信无人机编队路由优化

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电子与信息学报 2024年第3期46卷 848-857页

作者：郝锐王建萍陈丹阳路慧敏北京科技大学计算机与通信工程学院北京100083

紫外光通信由于其灵活性高、安全性好和全天候工作等优点,被认为是应急通信用无人机编队(UAV)的有潜力通信解决方案。为了提升紫外光通信无人机编队的有效作业时间,该文基于低功耗自适应集簇分层(LEACH)算法,并结合JAYA智能优化算法提... 详细信息

紫外光通信由于其灵活性高、安全性好和全天候工作等优点,被认为是应急通信用无人机编队(UAV)的有潜力通信解决方案。为了提升紫外光通信无人机编队的有效作业时间,该文基于低功耗自适应集簇分层(LEACH)算法,并结合JAYA智能优化算法提出一种新颖的路由优化算法(RJLEACH)。该方法被用来改善紫外光通信无人机编队的有效操作时间。应用该算法对不同结构的紫外光通信无人机编队路由优化,并与其它算法得到的结果进行了比较分析。结果表明,RJLEACH算法在簇首选举阶段降低了无人机节点间的剩余能量方差,并且通过搜索最优路由降低了簇间通信的能量消耗。最终使网络出现第1个死亡节点和出现1/2死亡节点的时间相比经典LEACH算法分别延长了31.8%和13.8%,同时明显提高了能量利用率,能够为灾区救援和应急通信等任务争取宝贵的时间。

关键词：无线紫外光通信分簇协议无人机编队路由优化算法

静电纺丝在制备高性能锂离子电池负极材料中的应用

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化学进展 2024年第5期36卷 757-770页

作者：马思畅李东阳徐睿北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

大规模储能设备的快速发展对锂离子电池的能量密度提出了更高要求,负极材料作为锂离子电池的重要组成部分,对电池的性能提升起着关键作用。但目前商用电池负极以导电性能良好的石墨类材料为主,其普遍存在能量密度低、倍率性能差等缺点... 详细信息

大规模储能设备的快速发展对锂离子电池的能量密度提出了更高要求,负极材料作为锂离子电池的重要组成部分,对电池的性能提升起着关键作用。但目前商用电池负极以导电性能良好的石墨类材料为主,其普遍存在能量密度低、倍率性能差等缺点。而新一代硅碳负极尽管可以提升负极比容量,却仍存在多种问题,包括体积膨胀、倍率性能差、循环寿命短等。因此,开发新型负极材料以实现具有更高能量密度、更长循环寿命和更优异倍率特性的锂离子电池十分重要。高电压静电纺丝作为一种制备柔性纳米纤维的常用方法,用其制备柔性负极材料有望提高电池的能量密度并解决其他相关问题,具有极大的发展前景。因此,本文综述了静电纺丝在制备关键锂离子电池负极材料的设计策略和研究进展,包括碳基、钛基、硅基、锡基以及其他金属化合物,并对未来电纺负极材料的发展方向进行了展望。

关键词：锂离子电池静电纺丝负极材料碳基钛基硅基锡基金属化合物