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基于多尺度损伤机制的CFRP铝合金粘接板冲击行为研究

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复合材料学报 2024年第4期41卷 2167-2179页

作者：姚潞何文涛马岩于航王艳超许家婧南通大学交通与土木工程学院南通226019 中国海洋大学工程学院青岛266100 南通大学纺织服装学院南通226019

碳纤维增强聚合物(CFRP)铝合金粘接板作为一种轻质高强的材料,被广泛用在飞机、汽车、高速列车等轻量化结构上。研究首先基于纤维/基体微观尺度建立代表性体积单元(RVE)单胞模型,预测单向CFRP的基本弹性力学参数,并通过RVE模型施加宏观... 详细信息

碳纤维增强聚合物(CFRP)铝合金粘接板作为一种轻质高强的材料,被广泛用在飞机、汽车、高速列车等轻量化结构上。研究首先基于纤维/基体微观尺度建立代表性体积单元(RVE)单胞模型,预测单向CFRP的基本弹性力学参数,并通过RVE模型施加宏观单位载荷计算宏-微观应力放大系数。其次考虑纤维基体微观失效准则与演化规律,开发复合材料宏-微观渐进损伤演化程序,再结合金属与复合材料粘接面的损伤模型,建立多尺度损伤机制的CFRP铝合金粘接板冲击仿真模型,并通过实验验证了数值模型的准确性与可靠性。最后通过数值模拟对CFRP铝合金粘接板在不同纤维铺层角度与不同纤维体积分数下的抗冲击行为进行参数化研究,结果表明纤维铺层方向对粘接板的抗冲击力学性能影响不大,而纤维体积分数对结构的冲击行为影响较大。

关键词： CFRP铝合金粘接板复合材料低速冲击微观失效多尺度模拟

水平线性互补问题投影迭代法和模系矩阵分裂迭代法的等价性

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计算数学 2024年第1期46卷 17-37页

作者：曹阳杨庚辰沈琴琴周晨璨南通大学理学院南通226019 南通大学交通与土木工程学院南通226019

水平线性互补问题(HLCP)是著名线性互补问题(LCP)的重要推广形式之一,投影迭代法和模系矩阵分裂迭代法是最近提出的求解HLCP两类非常有效的热点方法.本文研究表明,尽管这两类方法导出原理不同,但在一定条件下是等价的.特别地,当模系矩... 详细信息

水平线性互补问题(HLCP)是著名线性互补问题(LCP)的重要推广形式之一,投影迭代法和模系矩阵分裂迭代法是最近提出的求解HLCP两类非常有效的热点方法.本文研究表明,尽管这两类方法导出原理不同,但在一定条件下是等价的.特别地,当模系矩阵分裂迭代法中参数矩阵Ω取为特定的正对角矩阵时,投影Jacobi法、投影Gauss-Seidel法和投影SOR法分别等价于模系Jacobi迭代法、加速的模系Gauss-Seidel迭代法和加速的模系SOR迭代法.此外,对一般的正对角矩阵Ω,本文也研究了两类方法的等价性.最后,通过数值算例验证了本文的理论结果.

关键词：水平线性互补问题投影法模方法矩阵分裂

考虑截获交通流量与充电行驶距离的电动汽车充电网络规划

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电力系统保护与控制 2024年第17期52卷 40-50页

作者：张新松朱晨旭李大祥罗来武南通大学电气工程学院江苏南通226001

为优化电动汽车充电网络布局,提高充电服务能力与效率,提出了同时考虑截获交通流量与充电行驶距离的充电网络规划模型。电动汽车动力电池初始荷电状态的不确定性导致充电网络截获交通流量具有随机特性,采用蒙特卡洛模拟方法对其概率特... 详细信息

为优化电动汽车充电网络布局,提高充电服务能力与效率,提出了同时考虑截获交通流量与充电行驶距离的充电网络规划模型。电动汽车动力电池初始荷电状态的不确定性导致充电网络截获交通流量具有随机特性,采用蒙特卡洛模拟方法对其概率特性进行了分析。为提升充电网络在任何情况下的充电服务能力,所提模型以充电网络截获交通流量最小值最大为优化目标之一。为提升充电服务效率,模型另一个优化目标为平均充电行驶距离最短。此外,模型考虑了充电行驶距离机会约束及充电站建设数目约束,采用非支配遗传算法对所提模型进行求解,获得Pareto最优解集。最后,以25节点交通网络为例进行了仿真实验,验证了所提方法的有效性。并基于仿真结果,分析了机会约束置信度与充电站数目对规划结果的影响。

关键词：电动汽车截获交通流量充电行驶距离充电网络规划非支配遗传算法

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新息优先一致分数阶离散GM(1,1)模型及应用

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控制与决策 2024年

作者：沈琴琴曹阳王鲁欣高赛昆南通大学数学与统计学院南通大学信息科学技术学院南通大学交通与土木工程学院

一致分数阶GM(1,1)(CFGM(1,1))模型是最近提出的一种基于一致分数阶累加的单变量灰色预测模型.本文研究表明,一致分数阶累加生成算子不满足灰色预测理论中极其重要的新息优先原则且CFGM(1,1)模型存在从差分方程到微分方程的转换误差.为... 详细信息

一致分数阶GM(1,1)(CFGM(1,1))模型是最近提出的一种基于一致分数阶累加的单变量灰色预测模型.本文研究表明,一致分数阶累加生成算子不满足灰色预测理论中极其重要的新息优先原则且CFGM(1,1)模型存在从差分方程到微分方程的转换误差.为此,提出一种新息优先一致分数阶累加生成算子,结合离散GM(1,1)模型的思想,构建了新息优先一致分数阶离散GM(1,1)模型,从理论上导出了新算子满足新息优先原则的条件,并用两类智能优化算法寻求模型中的最优累加参数.两个实际案例表明,新模型不仅能满足新息优先原则,还可以有效克服CFGM(1,1)模型中的转换误差,具有更优的拟合和预测精度.

关键词：灰色预测系统一致分数阶累加新息优先离散灰色模型

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生态补水对孝妇河湿地水华的预防效果模拟

中国环境科学 2024年第1期44卷 121-131页

作者：贾瑞鹏李桂秋窦明王偲李佳郑州大学水利与交通学院河南郑州450001 郑州大学生态与环境学院河南郑州450001 江苏省水文水资源勘测局南通分局江苏南通226000

基于二维水环境数学模型理论,构建了考虑生态补水扰动下的孝妇河湿地水域富营养化模型,采用决定系数判断模型的可行性,通过水华危害指数H评估不同生态补水方案下的水华预防效果.设定8种不同的生态补水情景,分析了湖泊水动力、水质的演... 详细信息

基于二维水环境数学模型理论,构建了考虑生态补水扰动下的孝妇河湿地水域富营养化模型,采用决定系数判断模型的可行性,通过水华危害指数H评估不同生态补水方案下的水华预防效果.设定8种不同的生态补水情景,分析了湖泊水动力、水质的演化特征.结果表明:二维水环境数学模型模拟误差低于20%,COD、氨氮、总磷、总氮四种污染物决定系数大于0.8,分别为0.95,0.94,0.87,0.81.在相同补水量条件下,短时长的补水措施效果更佳;在不同补水量的条件下,大流量的补水效果更佳;同等补水条件下,多点位补水效果更佳.研究优选出最佳生态补水方案为方案B8:上下游同时补水,补水总量200万m^(3),分20次间断补给.

关键词：生态补水孝妇河湿地数值模拟 MIKE21

一种改进的基于110 GHz在片S参数测试的HEMT器件寄生电阻提取方法

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红外与毫米波学报 2024年第1期43卷 85-90页

作者：李织纯吕渊婷张傲高建军华东师范大学物理与电子科学学院上海200241 南通大学交通与土木工程学院江苏南通226019

提出了一种改进的高电子迁移率晶体管寄生电阻提取方法,该方法利用了特殊偏置点(V_(gs)>V_(th),V_(ds)=0V)的等效电路模型,推导了寄生电阻的表达式,采用半分析法对寄生电阻进行了优化。1~110 GHz S参数实测结果和仿真的S参数一致,证明... 详细信息

提出了一种改进的高电子迁移率晶体管寄生电阻提取方法,该方法利用了特殊偏置点(V_(gs)>V_(th),V_(ds)=0V)的等效电路模型,推导了寄生电阻的表达式,采用半分析法对寄生电阻进行了优化。1~110 GHz S参数实测结果和仿真的S参数一致,证明该方法是有效的。

关键词： InP高电子迁移率晶体管等效电路模型寄生电阻器件建模

基于深度学习的高职院校STEM学习管理系统评估

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职业技术教育 2024年第26期45卷 60-67页

作者：张悦江苏工程职业技术学院南通226001 江苏工程职业技术学院团委社团指导部

为解决传统STEM教育系统存在的功能不完善、用户端体验不佳、设备性能不支持、系统安防不成熟的问题,江苏省在高职院校推行了一套基于深度学习的学习管理系统。该系统由知识存储模块、学生学习模块、教师教学模块、用户交互模块和效果... 详细信息

为解决传统STEM教育系统存在的功能不完善、用户端体验不佳、设备性能不支持、系统安防不成熟的问题,江苏省在高职院校推行了一套基于深度学习的学习管理系统。该系统由知识存储模块、学生学习模块、教师教学模块、用户交互模块和效果评估模块组成,通过构建卷积神经网络模型,整合高职院校的教育资源,为学生提供个性化和智能化的应用服务和为教师提供教学反馈和建议。调查显示,该系统可以促进创新型教师培养和学生多元发展,有助于提升高职院校综合实力。未来,需要从加强移动学习支持、人工智能辅助、跨学科整合三个方面进一步完善该系统。

关键词：深度学习高职院校职业教育 STEM学习管理系统

基于时空感知Transformer的交通流预测模型

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电子测量技术 2024年第10期47卷 85-92页

作者：鲁思源沈琴琴包银鑫高锐锋施佺南通大学交通与土木工程学院南通226019 南通大学信息科学技术学院南通226019

交通流预测是智能交通系统的一个热点研究领域,其根本挑战是对交通数据中复杂的时空相关性进行有效建模。针对大部分现有时空Transformer模型在构建时空相关性矩阵时忽略了时间趋势性和空间异质性的重要影响的问题,提出一种基于时空感知... 详细信息

交通流预测是智能交通系统的一个热点研究领域,其根本挑战是对交通数据中复杂的时空相关性进行有效建模。针对大部分现有时空Transformer模型在构建时空相关性矩阵时忽略了时间趋势性和空间异质性的重要影响的问题,提出一种基于时空感知Transformer的交通流预测模型。首先,采用改进的时空感知自注意力机制挖掘交通流数据中潜在的时间趋势性和空间异质性特征,建立精确的时空相关性矩阵以获取全局时空特征;然后,使用多尺度扩散卷积模拟交通流在路网中的多阶扩散过程,捕获节点多邻域范围的局部空间特征;最后,采用多元特征融合模块对捕获的时空特征进行自适应融合并输出预测结果。在PeMS04和PeMS08两个真实交通数据集上进行实验,结果表明,与最近提出的RPConvformer、ASTGNN、PDFormer等基于Transformer的基线模型相比,新模型的平均绝对误差分别降低了8.0%、6.5%和2.0%。

关键词：交通流预测时空相关性 Transformer 自注意力机制扩散卷积

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手机端多模态低头族危险感知与预警

电子测量技术 2024年第9期47卷 172-183页

作者：金磊吉翔邓丽云徐少杰王晗南通大学交通与土木工程学院南通226019

随着智能手机产品的发展与畅销,不分场合随时玩手机的低头族大量涌现;针对低头族依赖手机导致道路交通事故频发问题,提出一种基于手机端多模态低头族危险感知与预警系统。首先,利用手机端的重力加速度基于模糊控制规则实时监测行为,包括... 详细信息

随着智能手机产品的发展与畅销,不分场合随时玩手机的低头族大量涌现;针对低头族依赖手机导致道路交通事故频发问题,提出一种基于手机端多模态低头族危险感知与预警系统。首先,利用手机端的重力加速度基于模糊控制规则实时监测行为,包括:走路看手机、上下楼梯看手机、静止看手机、手持手机走路、手机揣兜走路;然后,使用手机后视摄像机图像基于分组快速空间金字塔池化的轻量化YOLO网络实时描述用户周围环境,包括:楼梯、斑马线、低照明环境、积水坑、正常路面。最后,面向安卓系统构建状态-环境多模态低头族危险判定模型;并根据判定结果利用声音、画面、震动信号给予低头族听觉、视觉、触觉立体式预警信号;减少低头族跌伤、碰撞等潜在危险。在线实验表明,本文提出的手机端多模态低头族危险感知模型准确性高、鲁棒性强、实时性好,能够针对低头族常见的危险状态实现有效的主动预警。

关键词：低头族危险感知与预警移动手机终端多模态判定模型重力加速度传感器后视摄像头