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一种新型复合指数型局部有源忆阻器耦合的Hopfield神经网络

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物理学报 2024年第13期73卷 52-63页

作者：王梦蛟 †杨琛贺少波李志军湘潭大学自动化与电子信息学院湘潭411105 湘潭大学物理与光电工程学院湘潭411105

由忆阻耦合的神经网络模型,因其能更真实地反映生物神经系统的复杂动力学特性而被广泛研究.目前用于耦合神经网络的忆阻器数学模型主要集中在一次函数、绝对值函数、双曲正切函数等,为进一步丰富忆阻耦合神经网络模型,且考虑到一些掺杂... 详细信息

由忆阻耦合的神经网络模型,因其能更真实地反映生物神经系统的复杂动力学特性而被广泛研究.目前用于耦合神经网络的忆阻器数学模型主要集中在一次函数、绝对值函数、双曲正切函数等,为进一步丰富忆阻耦合神经网络模型,且考虑到一些掺杂半导体中粒子的运动规律,设计了一种新的复合指数型局部有源忆阻器,并将其作为耦合突触用于Hopfield神经网络,利用基本的动力学分析方法,研究了系统在不同参数下的动力学行为,以及在不同初始值下多种分岔模式共存的现象.实验结果表明,忆阻突触内部参数对系统具有调控作用,且该系统拥有丰富的动力学行为,包括对称吸引子共存、非对称吸引子共存、大范围的混沌状态和簇发振荡等.最后,用STM32单片机对系统进行了硬件实现.

关键词：局部有源忆阻器 Hopfield神经网络多种共存吸引子簇发振荡

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基于J-C模型修正的7150-T6航空铝合金薄壁开孔圆管结构优化

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机械工程学报 2024年第11期60卷 95-104页

作者：陈睿程诗敏温仕成赵子衡彭锐涛胡聪芳肖湘武湘潭大学机械工程与力学学院湘潭411105 湘潭大学复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程研究中心湘潭411105

为了提高薄壁结构的耐撞性能,提出了一种改进的Johnson-Cook材料本构模型,结合数值计算和智能算法开展了航空铝合金薄壁开孔结构优化设计。对7150-T6航空铝合金材料进行了静动态压缩试验,其结果表明该材料具有显著的应变速率敏感性。综... 详细信息

为了提高薄壁结构的耐撞性能,提出了一种改进的Johnson-Cook材料本构模型,结合数值计算和智能算法开展了航空铝合金薄壁开孔结构优化设计。对7150-T6航空铝合金材料进行了静动态压缩试验,其结果表明该材料具有显著的应变速率敏感性。综合材料的静动态力学特性,提出一种改进的Johnson-Cook模型,并且通过试验验证该模型能更好地描述材料的动态力学行为。结合改进的本构模型和分离式霍普金森压杆试验,建立有效可靠的薄壁圆管霍普金森杆轴向冲击有限元模型,并探讨了等距离设置长方形孔对薄壁圆管构件的耐撞性和最大峰值载荷的影响。利用遗传算法开展航空铝合金薄壁开孔圆管的多目标优化设计,并将其优化结果与试验进行验证。结果表明:改进的模型能够很好地描述7150-T6航空铝合金在不同应变速率下的塑性流动应力特性,且优化后的开孔圆管具有较好的耐撞性能和稳定的变形模式,能为薄壁结构的设计与性能研究提供有效参考。

关键词： 7150-T6航空铝合金结构优化 Johnson-Cook本构模型修正 SHPB试验

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轻量化材料新型连接工艺与应用现状

机械工程学报 2024年第4期60卷 259-283页

作者：张越卢岩彭锐涛朱琳伟雷贝蒋家传湘潭大学机械工程与力学学院湘潭411105 湘潭大学力学博士后流动站湘潭411105

随着全球汽车产业低碳化转型,与车身轻量化相关的连接技术挑战不断增加,综合考虑轻量化的成本与效果,合理选用车身材料,搭配不同连接工艺,在满足行业质量标准降低产品重量的前提下为产品设计提供更多思路,已经成为轻量化技术发展的必然... 详细信息

随着全球汽车产业低碳化转型,与车身轻量化相关的连接技术挑战不断增加,综合考虑轻量化的成本与效果,合理选用车身材料,搭配不同连接工艺,在满足行业质量标准降低产品重量的前提下为产品设计提供更多思路,已经成为轻量化技术发展的必然趋势。合理运用各类轻量化材料,可以有效减轻车身重量、提高车身性能,对不同的车身轻量化材料的若干新型连接工艺的研究进展进行系统归纳,从冶金连接技术、机械连接技术、粘接技术及复合连接技术四个方面进行综述分析,阐述近年来各种新型工艺及其延伸工艺的研究进展,重点分析各类工艺的技术原理、连接强度准则、工艺优势、局限性及应用现状,以期为汽车轻量化材料新型连接工艺的设计与制造提供有益借鉴,为车身轻量化连接工艺保驾护航。

关键词：轻量化连接工艺冶金连接机械连接复合连接

聚乳酸/壳聚糖/肉桂醛单向阻湿双层膜的制备及其在秀珍菇保鲜中的应用

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食品科学 2024年第10期45卷 232-241页

作者：陈秀梅林妍陈俊宇谭小丽车金鑫陶能国湘潭大学化工学院湖南湘潭411105

为改善秀珍菇富含营养和水分,采后极易失水萎蔫降低商品价值,而膜包装易导致内部环境湿度大造成腐烂的问题,本研究以聚乳酸(polylactic acid,PLA)和壳聚糖(chitosan,CS)为成膜基质,制备含有0.25%肉桂醛纳米乳(cinnamaldehyde nano-emuls... 详细信息

为改善秀珍菇富含营养和水分,采后极易失水萎蔫降低商品价值,而膜包装易导致内部环境湿度大造成腐烂的问题,本研究以聚乳酸(polylactic acid,PLA)和壳聚糖(chitosan,CS)为成膜基质,制备含有0.25%肉桂醛纳米乳(cinnamaldehyde nano-emulsion,CANE)的单向阻湿双层膜(0.25%CANE-PLA-CS),探讨该膜的微观结构、物理性能、光学性能、机械性能、水蒸气的阻隔性能和缓释性能,最终将其应用在秀珍菇贮藏保鲜中。结果表明:PLA和CS两者间的复合可有效弥补单体膜的缺陷,0.25%CANE-PLA-CS双层膜层与层之间结合紧密,对CA的保留率是42%,抗紫外线能力强,水滴沉降速度最小且P层有较好的水蒸气阻隔性,C层具有较好的亲水性。秀珍菇保鲜实验发现,与PE膜包装相比,0.25%CANE-PLA-CS双层膜对秀珍菇采后的褐变有明显的抑制作用;有效抑制秀珍菇贮藏期间的呼吸强度,延缓秀珍菇质量损失率、可溶性固形物、褐变度、电导率以及丙二醛含量的上升;降低秀珍菇贮藏期间的多酚氧化酶和过氧化物酶活性,维持了秀珍菇较高的超氧化物歧化酶活性。这些结果表明该单向阻湿双层膜能够有效延缓秀珍菇褐变、衰老和维持其商品价值,为制备菇类新型保鲜材料提供理论支撑,对降低秀珍菇采后损失具有较好的指导价值。

关键词：单向阻湿双层膜聚乳酸壳聚糖肉桂醛乳液秀珍菇保鲜

基于55 nm DICE结构的单粒子翻转效应模拟研究

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物理学报 2024年第6期73卷 295-304页

作者：张幸刘玉林李刚燕少安肖永光唐明华湘潭大学材料科学与工程学院湘潭411105

单粒子翻转(single event upset,SEU)是器件在辐照空间中应用的关键难题,本文以55 nm加固锁存单元为研究载体,通过三维数值模拟方法,获得了重离子不同入射条件下的线性能量转移(linear energy transfer,LET)阈值和电压脉冲变化曲线,研... 详细信息

单粒子翻转(single event upset,SEU)是器件在辐照空间中应用的关键难题,本文以55 nm加固锁存单元为研究载体,通过三维数值模拟方法,获得了重离子不同入射条件下的线性能量转移(linear energy transfer,LET)阈值和电压脉冲变化曲线,研究了双互锁存储单元(dual interlockded storage cell,DICE)的抗辐照性能和其在不同入射条件下的SEU效应.研究表明,低LET值的粒子以小倾斜角入射器件时,降低了器件间的总电荷收集量,使得主器件节点的电压峰值和电压脉宽最小,器件SEU敏感性最低;由于空穴与电子迁移率的差异,导致DICE锁存器中Nhit的入射角敏感性远大于Phit;合理调节晶体管间距可以削弱电荷共享效应,使得从器件总电荷收集量减小,仿真计算得到此工艺下晶体管间距不能小于1.2μm.相关仿真结果可为DICE锁存单元单粒子效应的物理机制研究和加固技术提供理论依据和数据支持,有助于加快存储器件在宇航领域的应用步伐.

关键词：双互锁存储单元数值模拟单粒子翻转效应电荷共享效应

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数字普惠金融促进家庭旅游消费的机制及效应

地理科学进展 2024年第10期 2021-2033页

作者：马丽君张昊刘鑫湘潭大学商学院湘潭大学消费经济研究院

促进旅游消费是提振消费、培育完整内需，构建以国内大循环为主的新发展格局的关键抓手。论文对数字普惠金融促进家庭旅游消费的作用机制及效应进行理论分析，并使用中国家庭追踪调查(CFPS)数据与中国数字普惠金融指数，利用面板固定效... 详细信息

促进旅游消费是提振消费、培育完整内需，构建以国内大循环为主的新发展格局的关键抓手。论文对数字普惠金融促进家庭旅游消费的作用机制及效应进行理论分析，并使用中国家庭追踪调查(CFPS)数据与中国数字普惠金融指数，利用面板固定效应模型进行实证检验。研究发现：(1)数字普惠金融显著提升了家庭旅游消费。(2)机制检验表明，流动性约束的缓解、支付便利性的提升以及不确定性的降低是数字普惠金融促进家庭旅游消费的重要渠道。(3)人口特征异质性分析表明，60岁以下的户主越年轻、受教育水平越高，数字普惠金融对其家庭旅游消费的促进作用越明显。(4)地理区域异质性分析表明，农村以及中、西部地区家庭旅游消费受数字普惠金融的影响更大。研究结果可为应用数字普惠金融释放旅游消费潜力提供重要政策参考依据。

关键词：数字普惠金融旅游消费流动性约束不确定性支付便利性

基于CatBoost算法的配电网分区拓扑辨识

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电力自动化设备 2024年第5期44卷 95-102页

作者：彭寒梅吴行胡磊苏永新谭貌湘潭大学自动化与电子信息学院湖南湘潭411105 湘潭大学湖南省多能协同控制技术工程研究中心湖南湘潭411105

含多分布式电源配电网的拓扑结构具有多样性与多变性,影响拓扑辨识的实时性和准确性。提出一种基于CatBoost算法的配电网分区拓扑辨识方法。构建结合拓扑分区的配电网拓扑辨识框架,采用区域开关状态矩阵描述拓扑结构,以进行物理上的辨... 详细信息

含多分布式电源配电网的拓扑结构具有多样性与多变性,影响拓扑辨识的实时性和准确性。提出一种基于CatBoost算法的配电网分区拓扑辨识方法。构建结合拓扑分区的配电网拓扑辨识框架,采用区域开关状态矩阵描述拓扑结构,以进行物理上的辨识降维;提出基于CatBoost算法的特征选择与拓扑辨识方法,通过分区并行离线训练得到历史拓扑和未知拓扑的区域拓扑辨识CatBoost模型,通过在线应用得到实时的区域开关状态矩阵标签,形成配电网开关状态矩阵,实现系统拓扑辨识。配电网算例系统测试结果验证了所提方法的有效性。

关键词：配电网拓扑辨识 CatBoost算法拓扑分区特征选择

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湍流风况顺桨风力机叶片气动阻尼特性研究

力学学报 2024年第5期56卷 1366-1376页

作者：唐新姿李可翔何文双胡聪芳彭锐涛湘潭大学机械工程与力学学院湖南湘潭411105

当前风电技术大型化发展,叶片气弹失稳问题特别是特殊工况下的稳定性问题成为国内外各界关注的热点和难点.湍流风况下顺桨风电叶片气弹稳定性直接影响风电机组的安全可靠性.气动阻尼是叶片稳定性判断的重要指标.为探究湍流风况顺桨风电... 详细信息

当前风电技术大型化发展,叶片气弹失稳问题特别是特殊工况下的稳定性问题成为国内外各界关注的热点和难点.湍流风况下顺桨风电叶片气弹稳定性直接影响风电机组的安全可靠性.气动阻尼是叶片稳定性判断的重要指标.为探究湍流风况顺桨风电叶片气弹失稳特性规律,以NERL 5 MW风力机叶片为研究对象,基于修正叶素动量理论、欧拉-伯努利梁模型和气动阻尼计算方法,建立顺桨叶片气动阻尼计算模型,采用Kaimal湍流风模型进行瞬态分析,获得风况参数对风力机叶片气动稳定性的影响规律及叶片的气动失稳概率,为大型风力机叶片气弹稳定性设计与控制提供参考.结果表明:顺桨叶片气动阻尼在全周风向上呈180°周期特性,且25°风向为相对危险工况;风速越大气动阻尼负值越显著,气动不稳定风向范围越大,失稳概率越大;湍流强度增加,一阶挥舞气动阻尼下限降低幅度明显,气动不稳概率增加;湍流风况下顺桨叶片平面外方向的失稳概率较平面内方向更大,且两个方向失稳概率曲线呈相似周期性规律.

关键词：风力机叶片停机顺桨气弹耦合湍流强度气动阻尼

湖南省农业科技园区创新发展能力多维评价研究

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经济地理 2024年第1期44卷 139-147页

作者：刘灿廖婷谭力铭雷筱娱石琳湘潭大学商学院湖南湘潭411105 湖南省科学技术信息研究所湖南长沙410001

文章从创新研发、创新服务、创新带动、创新驱动4个维度选取18个要素指标,构建农业科技园区(以下简称“农科园”)创新发展能力评价指标体系,运用多因子加权综合评价法、GIS空间分析法、K聚类分析等方法对湖南省42家农业科技园区的创新... 详细信息

文章从创新研发、创新服务、创新带动、创新驱动4个维度选取18个要素指标,构建农业科技园区(以下简称“农科园”)创新发展能力评价指标体系,运用多因子加权综合评价法、GIS空间分析法、K聚类分析等方法对湖南省42家农业科技园区的创新发展能力进行空间布局和分层分类分析。结果表明:(1)湖南省农科园的创新发展能力呈现出以长株潭为核心、各市(州)国家级农科园为散点的“一核多点”式布局特征,全省农科园整体创新带动能力较强、创新研发能力相对较弱。(2)湖南省42家农科园可分为三类,其中13家国家农科园为创新发展引领类农科园,浏阳、祁东等21家农科园为创新发展稳健类农科园,临湘、南县等8家农科园为创新发展起步类农科园。建议湖南省对照国家农科园“333”布局,加大农科园培育力度,完善层次分明的农科园体系;提升农科园自主创新能力,打造农业产业集群;建立常态化的全省农科园创新发展能力监测评价与服务机制。

关键词：农业科技园区创新发展能力 GIS空间分析多因子加权 K聚类分析