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基于统计指标的曲线桥支座脱空病害识别方法

振动．测试与诊断 2024年第2期44卷 225-231,405页

作者：朱劲松鲁俊男杨祥天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室天津300350 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 河北雄安荣乌高速公路有限公司保定071700

为快速评估曲线连续梁桥支座健康状态,提出了基于时程统计指标的桥梁支座脱空病害识别方法。首先,提取行车激励下桥面测点加速度信号的20个时程统计指标,通过概率统计的方式,得出各统计指标的置信区间;其次,根据各时程统计指标对支座脱... 详细信息

为快速评估曲线连续梁桥支座健康状态,提出了基于时程统计指标的桥梁支座脱空病害识别方法。首先,提取行车激励下桥面测点加速度信号的20个时程统计指标,通过概率统计的方式,得出各统计指标的置信区间;其次,根据各时程统计指标对支座脱空的敏感程度不同,采用熵值法确定各统计指标的权重分配值;最后,根据各测点异常指标数计算损伤指数,综合判断测点附近支座是否出现脱空病害。为验证方法的有效性,以某3×25 m曲线连续梁桥为工程背景,建立车桥耦合动力学模型进行分析验证。结果表明:该方法可以准确识别脱空支座所在位置,并且可以有效识别较小的损伤;相比于中间支座脱空,时程统计指标对端支座脱空更为敏感。

关键词：病害识别车桥耦合模型时程统计指标支座脱空

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大型远洋客船振动舒适性精细化预报研究

中国造船 2024年第2期65卷 37-50页

作者：吴文伟杨智雄何涛吴健殷学文中国船舶科学研究中心船舶振动噪声重点实验室无锡214082 深海技术科学太湖实验室无锡214082

针对某型国产大型远洋客船,基于Abaqus软件建立船体-水体有限元流固耦合振动模型,实现全船主柴油机、大型辅机及住舱附近设备激励源的加载;采用振动传递路径分析方法,开展全船振动舒适性精细化预报和评估;统计评估设备激励下远洋客船的... 详细信息

针对某型国产大型远洋客船,基于Abaqus软件建立船体-水体有限元流固耦合振动模型,实现全船主柴油机、大型辅机及住舱附近设备激励源的加载;采用振动传递路径分析方法,开展全船振动舒适性精细化预报和评估;统计评估设备激励下远洋客船的振动响应水平,定量比较不同设备的振动贡献度,系统分析主柴油机振动及螺旋桨脉动压力激励下的振动传递特性。研究结果表明:主柴油机振动及螺旋桨脉动压力激励是影响全船振动舒适性的最主要因素;上层建筑空调系统和通风系统的风机设备对附近住舱振动响应的贡献度较大而不可忽略。除主柴油机振动及艉部脉动压力激励外,还考虑了机舱大型辅机及上层建筑舱室附近设备激励对全船舱室振动响应影响,提高了全船振动舒适性预报精度,具有一定的工程应用价值,相关研究结论可为实船的工程建造和振动噪声控制提供技术支撑。

关键词：大型远洋客船有限元分析传递路径分析振动舒适性精细化预报

京津冀2022年11-12月冷暖转折成因分析

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高原气象 2024年

作者：高旭旭车少静杜浩昱中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室河北省气象与生态环境重点实验室河北省气候中心

2022年11-12月京津冀气候出现明显的暖冷转折，11月和12月两个月平均气温温差大，达到10.6℃，位列1961年以来第一位，与1971年和1980年持平。本文基于NCEP/NCAR再分析和气候指数等数据，从大气环流转折、厄尔尼诺-南方涛动（El Nin?o-S... 详细信息

2022年11-12月京津冀气候出现明显的暖冷转折，11月和12月两个月平均气温温差大，达到10.6℃，位列1961年以来第一位，与1971年和1980年持平。本文基于NCEP/NCAR再分析和气候指数等数据，从大气环流转折、厄尔尼诺-南方涛动（El Nin?o-Southern Oscillation, ENSO）及北极涛动（Arctic Oscillation, AO）对气温异常影响的年代际变化角度，探究了京津冀地区2022年11月和12月气温转折的可能原因。研究结果表明：（1）11-12月，乌拉尔山阻塞高压和西伯利亚高压的强度，以及西太平洋副高的强度发生了转折性变化，导致11月京津冀地区气候异常偏暖，12月异常偏冷。（2）通过与1971年、1980年和2005年的冷暖转折事件对比，大气环流转折特征存在年代际变化，2022年和2005年11月偏暖除了北方冷空气活动偏弱外还受到南方暖气流北上的影响，12月偏冷则出现在北极增暖和西伯利亚高压显著偏强的背景下。（3）ENSO与京津冀11月气温以及AO与12月气温相关性在21世纪00年代明显增强，拉尼娜背景下AO由11月正位相转为12月负位相，气温出现反相概率高，2022年恰为拉尼娜年，在AO位相由正转负的影响下，11-12月京津冀出现冷暖转折事件。

关键词：冷暖转折京津冀 ENSO AO

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夏季日峰降温电力负荷预测灰色模型及其应用

气象 2024年第1期50卷 95-102页

作者：王洁曲晓黎尤琦杨琳晗时珉张金满中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室河北雄安071800 河北省气象与生态环境重点实验室石家庄050021 河北省气象服务中心石家庄050021 国网河北省电力有限公司石家庄050011

基于2017—2020年石家庄市逐15分钟电力负荷及同期气象资料,计算人体舒适度指标有效温度和温湿指数,考虑基准负荷存在周期性和增长性,提出采用灰色模型GM(1,1)并结合滤波法、相关分析等方法,建立日峰降温电力负荷与人体舒适度指标分段... 详细信息

基于2017—2020年石家庄市逐15分钟电力负荷及同期气象资料,计算人体舒适度指标有效温度和温湿指数,考虑基准负荷存在周期性和增长性,提出采用灰色模型GM(1,1)并结合滤波法、相关分析等方法,建立日峰降温电力负荷与人体舒适度指标分段回归模型。结果表明:石家庄电力负荷具有明显的逐年增长趋势;剥离出的日降温负荷曲线呈“W”型分布;分别对模型进行一次、二次和分段函数拟合,对3种预测模型进行检验发现分段函数预测精度较高,平均相对误差在4.8%~5.2%,有效温度和温湿指数的分段函数误差在-10%~10%所占比例分别为88.1%和90.5%;考虑了温度、湿度和风速的有效温度较温湿指数的夏季日峰降温电力负荷预测模型预测准确率更高,回归模型分段点为26.2℃,对电网“迎峰度夏”时期电力调度具有参考价值。

关键词：降温负荷灰色模型滤波法相关性分析分段回归

基于下投式探空资料的热带气旋边界层结构分析

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地球物理学报 2024年第6期67卷 2085-2095页

作者：苏媚媚明杰李晨南京大学大气科学学院中尺度灾害性天气教育部重点实验室南京210023 中国气象局雷达气象重点开放实验室南京210023 中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室河北雄安新区071800 南京大学连云港高新技术研究院江苏连云港222000

本文使用来自大西洋海域5218个探空仪和西北太平洋海域448个探空仪资料,以及全球海表面温度资料、热带气旋路径资料和强度统计预测方案资料,分析了46个大西洋飓风和11个西北太平洋台风所处的环境特征和边界层结构,并对热带气旋快速增强... 详细信息

本文使用来自大西洋海域5218个探空仪和西北太平洋海域448个探空仪资料,以及全球海表面温度资料、热带气旋路径资料和强度统计预测方案资料,分析了46个大西洋飓风和11个西北太平洋台风所处的环境特征和边界层结构,并对热带气旋快速增强时的边界层结构做了进一步研究.结果表明:两海域增强组热带气旋更多地受到偏北的垂直风切变的影响,增强组热带气旋所处的环境也明显比减弱组热带气旋要更加湿热;且与大西洋飓风相比,西北太平洋台风所处的环境相对湿度更大,海洋热容量亦较高;从径向分布特征来看,增强组的热带气旋总体而言边界层更加温暖,比湿相对较低;相比于快速减弱的飓风,快速增强的飓风所受到的中低层垂直风切变方向更偏向北方,所处环境更湿热,温度分布更对称,但比湿较小.研究结果能为热带气旋的强度预报特别是快速增强(减弱)的预报提供参考.

关键词：热带气旋边界层结构下投式探空仪快速增强

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基于多源观测数据的华北冬季冷云催化物理响应分析

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大气科学 2024年第3期48卷 1247-1260页

作者：王晓青董晓波杨洁帆王姝怡侯劭禹张晓瑞闫非中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室雄安新区071800 河北省气象与生态环境重点实验室石家庄050021 河北省人工影响天气中心石家庄050021 中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴实验室北京100029

本文利用高性能增雨飞机、地面S波段双偏振雷达和卫星观测数据,分析了2022年1月20日河北中南部地区一次过冷云微物理特征及飞机增雨作业后的物理响应。研究结果表明,受西南暖湿气流和东风回流共同影响,河北中南部地区形成大范围层状云,... 详细信息

本文利用高性能增雨飞机、地面S波段双偏振雷达和卫星观测数据,分析了2022年1月20日河北中南部地区一次过冷云微物理特征及飞机增雨作业后的物理响应。研究结果表明,受西南暖湿气流和东风回流共同影响,河北中南部地区形成大范围层状云,云底高1400 m,云顶高2100 m,主要由过冷云滴组成,受地形抬升作用影响,从云底到云顶,云滴谱宽逐渐增加。雷达显示,2100 m高度催化作业后,受碘化银核化影响,过冷云滴迅速形成冰晶、雪和少量霰粒子,粒子尺度的增大致使雷达上出现与飞机催化轨迹形状相一致的回波带。FY-4A卫星观测显示晶化作用在播云17~19 min后逐渐显现,云迹可维持约55 min。催化作业后过冷云滴形成冰晶粒子,冰晶粒子逐渐长大并下落,造成云顶下沉,在云顶形成了一条云沟。与周围过冷云相比,云沟内0.65μm通道光谱反射率和10.8μm黑体亮温增加,而3.72μm通道反射率降低。

关键词：过冷层状云物理响应卫星反演云迹

近40年中国冬季寒潮的气候特征及大气环流异常

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应用气象学报 2024年第3期35卷 298-310页

作者：王淼淼丁明虎吕俊梅陈军明中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室雄安新区071000

利用1980—2023年高分辨率中国气象站观测数据,根据寒潮标准及强度指数,对中国寒潮事件的强度及影响区域进行客观分类,探讨全国性、区域性寒潮事件的时空变化特征和环流演变。结果表明:近40年我国冬季寒潮频次呈显著减少趋势,其影响范... 详细信息

利用1980—2023年高分辨率中国气象站观测数据,根据寒潮标准及强度指数,对中国寒潮事件的强度及影响区域进行客观分类,探讨全国性、区域性寒潮事件的时空变化特征和环流演变。结果表明:近40年我国冬季寒潮频次呈显著减少趋势,其影响范围扩大,而强寒潮的强度呈显著增加趋势,且年际变化幅度明显增大。中国寒潮冷空气主要来源于新地岛东南地区,路径因寒潮类型而异。分析全国型、东北华北型和西北华北型寒潮前期和同期大气环流异常特征发现:格陵兰岛的异常深厚暖高压是全国型寒潮的重要前兆,欧亚大陆对流层中高层纬向波列是其爆发的显著特征;东北华北型寒潮与冷涡在中低纬度异常高压系统阻挡下的东移有关;西北华北型寒潮与东欧平原上空暖性高压脊的发展及欧亚大陆两脊一槽的形势密切相关。所有类型寒潮爆发前均有乌拉尔阻塞高压的维持和西伯利亚地区冷空气的堆积。

关键词：寒潮冷空气路径西伯利亚高压乌拉尔阻塞高压

激光烧蚀低密度等离子体产生高次谐波的研究进展

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中国激光 2024年第7期51卷 49-63页

作者：高健吴健华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室上海200241 华东师范大学重庆研究院精密光学重庆市重点实验室重庆401121

超短强激光脉冲与物质相互作用产生的高次谐波辐射是一种相干的极紫外或软X射线光源,并且在时间上还是阿秒脉冲串。在不同介质中探寻更有效的高次谐波产生方案一直是研究热点。利用飞秒激光烧蚀低密度等离子体羽可将高次谐波扩展到几乎... 详细信息

超短强激光脉冲与物质相互作用产生的高次谐波辐射是一种相干的极紫外或软X射线光源,并且在时间上还是阿秒脉冲串。在不同介质中探寻更有效的高次谐波产生方案一直是研究热点。利用飞秒激光烧蚀低密度等离子体羽可将高次谐波扩展到几乎任何固体材料,极大地丰富了媒介的选择性。由于某些材料的等离子体内低电离态离子共振跃迁频率与谐波波长存在匹配,使得在极紫外波段特定阶次谐波表现出明显的共振增强效应,从而能够获得强单色的高次谐波辐射。结合纳米颗粒的近场增强效应和较大的电子回撞截面,极紫外波段的高次谐波转换效率可以进一步得到提高。激光等离子体高次谐波有望产生高脉冲能量、增强阶次可调和高重复频率的相干极紫外辐射。综述单阶谐波共振增强效应的产生原理和研究进展,分析各种优化方法和光场调控手段,并对未来的发展趋势进行展望。

关键词：非线性光学高次谐波低密度等离子体共振增强极紫外波段

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一种基于非均匀线性麦克风阵列的窄带声源定向方法及系统

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电子器件 2024年第1期47卷 116-121页

作者：唐洵睿钱晓昱王子源孟桥东南大学吴健雄学院江苏南京211189 东南大学信息科学与工程学院江苏南京210096

提出了一种基于窄带信号相位时延估计的信号定位方法,通过非均匀线性阵列的布放,解决增大阵元孔径带来的相位卷绕问题,提高定位精度。提出了非均匀线性布阵方式情况下,修正卷绕量计算延时量的估计算法,并给出了非均匀阵列间距需要满足... 详细信息

提出了一种基于窄带信号相位时延估计的信号定位方法,通过非均匀线性阵列的布放,解决增大阵元孔径带来的相位卷绕问题,提高定位精度。提出了非均匀线性布阵方式情况下,修正卷绕量计算延时量的估计算法,并给出了非均匀阵列间距需要满足的条件。此方法提高了定位可用基阵孔径,与一般均匀间隔线性阵列相比,大大减少了同孔径下所需的阵元个数,从而降低了对后续信号处理设备的需求。构建了定位系统并进行实际测试。实验表明,所提方法有效地提高了在开放空间中对窄带声源的定位精度。

关键词：窄带声源定向非均匀线性阵列时延估计解相位卷绕