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重离子相对生物效应的双尺度模拟方法比较研究

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原子能科学技术 2024年第4期58卷 896-902页

作者：胡子仪邱睿陈宜正胡安康武祯张辉李君利清华大学工程物理系北京100084 清华大学粒子与辐射成像教育部重点实验室北京100084 同方威视技术股份有限公司北京100084 斯坦福大学放射肿瘤系美国斯坦福94305

重离子放射治疗是一种重要的癌症治疗手段,准确评估重离子的辐射生物效应对于提高粒子放疗的精细化水平具有重要意义。本研究基于双尺度剂量学方法和蒙特卡罗模拟,从宏观和微观两个尺度对^(12)C离子的相对生物效应(RBE)进行对比分析。... 详细信息

重离子放射治疗是一种重要的癌症治疗手段,准确评估重离子的辐射生物效应对于提高粒子放疗的精细化水平具有重要意义。本研究基于双尺度剂量学方法和蒙特卡罗模拟,从宏观和微观两个尺度对^(12)C离子的相对生物效应(RBE)进行对比分析。本研究采用宏观的细胞存活线性平方模型(LQ)和微观的微剂量动力学模型(MKM)计算两个尺度的^(12)C离子RBE在体内的分布。蒙特卡罗模拟290 MeV/u的展宽^(12)C离子束在水模型内的宏观剂量及传能线密度(LET)分布,进而计算宏观^(12)C离子RBE。同时统计不同位置处体素内的粒子谱信息,并作为二次源项进行微剂量线能谱的模拟,进而计算微观尺度的^(12)C离子RBE。结果显示,10%细胞存活分数对应的物理剂量水平下,坪区两个尺度^(12)C离子RBE计算结果差异为16%,在布拉格峰处差异为25%。本研究提出了一种计算相同照射情况下宏观和微观两种尺度重离子RBE的模拟方法,并为重离子RBE模型的改进和临床应用提供参考。

关键词：重离子放疗相对生物效应双尺度剂量学双尺度蒙特卡罗模拟

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漂移动理学效应对HL-2A托卡马克共振磁扰动等离子体响应的影响

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核技术 2024年第5期47卷 44-54页

作者：刘艺慧子张能刘钺强龚学余王硕李春雨王炼郝广周南华大学核科学技术学院衡阳421001 核工业西南物理研究院成都610041 美国通用原子公司圣地亚哥92186-5608

边缘局域模(Edge Localized Modes,ELMs)的控制是国际热核聚变实验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)及未来磁约束聚变堆安全运行必须解决的一个关键主题。近年来,大量的理论模拟和实验研究证明,共振磁扰动(Re... 详细信息

边缘局域模(Edge Localized Modes,ELMs)的控制是国际热核聚变实验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)及未来磁约束聚变堆安全运行必须解决的一个关键主题。近年来,大量的理论模拟和实验研究证明,共振磁扰动(Resonant Magnetic Perturbation,RMP)是一种非常有效控制边缘局域模的技术。为了更好地理解HL-2A托卡马克中ELMs的控制,本文基于HL-2A托卡马克实验上等离子体和RMP线圈的位形,使用MARS-F/K程序,计算了高约束模式下等离子体对RMP的漂移动理学响应,并与流体模型的结果进行对比;进一步对等离子体平衡压强、环向流以及热粒子碰撞效应等关键参数进行了敏感性研究。结果表明,随着归一化比压βN的增加,流体响应模型预测的等离子体响应幅度最初相对较弱,随后在接近无壁比压极限时发生强烈变化,但这一非物理因素“跳变”在动理学响应模型中得到了修正。此外,在考虑粒子碰撞效应的动理学响应中,捕获热离子的非绝热共振贡献显著;而忽略粒子碰撞效应,捕获热电子的进动漂移共振贡献则更加显著。由此可见在高比压等离子体响应中考虑动理学效应的重要性,尤其是在考虑粒子碰撞效应时,需要考虑捕获粒子的非绝热共振贡献。

关键词：共振磁扰动边缘局域模等离子体响应动理学效应

基于CBAM-DSC-UNet模型的时空风速预测算法

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太阳能学报 2024年第10期45卷 497-505页

作者：赵陆阳刘长良刘卫亮李洋王昕康佳垚华北电力大学控制与计算机工程学院保定市综合能源系统状态检测与优化调控重点实验室国家能源集团新能源技术研究院有限公司

针对时空风速预测任务通常使用的卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN）联合建模方法中空间信息损失的问题，提出一种基于CBAM-DSC-UNet模型的时空风速预测算法，用于提升空间信息利用率与模型预测精度。该算法将时空风速预测问题... 详细信息

针对时空风速预测任务通常使用的卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN）联合建模方法中空间信息损失的问题，提出一种基于CBAM-DSC-UNet模型的时空风速预测算法，用于提升空间信息利用率与模型预测精度。该算法将时空风速预测问题视为视频预测问题，在提取时空相关性的同时保持空间信息，进而直接输出未来多步的空间风速矩阵。以美国怀俄明州某风电场实际数据为算例进行实验，结果表明，相比其他对比算法，基于CBAM-DSC-UNet模型的时空风速预测算法的平均绝对误差下降8.4%～15.9%，精度有较大提升。

关键词：风力预测卷积神经网络时空数据 UNet 多风电机组

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中上扬子地区震旦纪灯影组沉积期碳酸盐岩台地古地理格局及有利储集相带分布规律

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沉积学报 2024年第3期42卷 928-943页

作者：丁一刘树根文龙文华国陈代钊宋金民王瀚王林康陈明思陈荣庆李智武成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610059 成都理工大学沉积地质研究院成都610059 西华大学成都610039 中国石油西南油气田公司勘探开发研究院成都610041 中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境重点实验室北京100029

【目的】中上扬子地区灯影组沉积期碳酸盐岩台地古地理格局及有利储集相带发育分布规律尚存争议,阻碍了灯影组油气勘探领域由绵阳—长宁拉张槽两侧向其他广大地区拓展。【方法】通过中上扬子地区灯影组30余条剖面(钻井)开展岩石类型划... 详细信息

【目的】中上扬子地区灯影组沉积期碳酸盐岩台地古地理格局及有利储集相带发育分布规律尚存争议,阻碍了灯影组油气勘探领域由绵阳—长宁拉张槽两侧向其他广大地区拓展。【方法】通过中上扬子地区灯影组30余条剖面(钻井)开展岩石类型划分及沉积相分析,【结果】进一步明确丘滩相以块状砂屑/鲕粒白云岩及柱状、穹窿状叠层石白云岩为特征,呈环带状分布在中上扬子台地(或内缓坡)边缘,向外过渡为中—外缓坡风暴岩或斜坡—盆地相区的滑塌角砾白云岩、泥质白云岩、硅质岩等。由于丘滩的阻挡作用,其内侧以低能的潮坪及潟湖沉积环境为主:其中潮坪相主要发育微生物纹层白云岩、穹窿—缓波状叠层石白云岩、凝块石白云岩夹砂屑白云岩、泥晶白云岩,纵向上常常形成米级—厘米级旋回;潟湖相主要由泥晶白云岩、含球粒/砂屑泥晶白云岩组成。相带时空分布表明灯影组在中上扬子地区总体呈现出进积的沉积趋势,内部包含2.5个层序,即三次进积(变浅)和两次退积(变深)旋回。【结论】由于灯影组在台地边缘—斜坡区域普遍遭到剥蚀,以及灯影组沉积期上扬子台地范围远超目前的板块边界,灯影组上部灯四段很少发现高能丘滩相带。在此背景下,局部地区(如松林—岩孔地区、中扬子台地周缘)灯影组中下部灯一段—灯二段(或蛤蟆井段、石板滩段)发育的丘滩相,是重要的有利储集相带。此外,处于海退体系域的灯二段中下部和灯四段上部(或相当层位)在中上扬子台地(或内缓坡)内部广泛发育微生物白云岩,也为储层发育有利相带。在中上扬子台地微生物白云岩广泛分布的背景下,进一步分析优质储层发育机理与分布规律才是找到油气接替区的关键。

关键词：中上扬子地区灯影组碳酸盐岩台地古地理格局储集相带

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基于空间相关性的风速超短期概率预测方法

土木工程学报 2024年

作者：敬海泉胡采薇何旭辉钟仁东中南大学土木工程学院中南大学深圳研究院轨道交通工程结构防灾减灾湖南省重点实验室广州惠肇高速有限公司

为了实现高精度、高可信度的风速超短期预测，提出了一种基于空间风速相关性的风速时空序列条件概率性预测模型。首先，使用不同点位置之间的风速空间相关性作为先验知识，通过先验知识筛选与预测目标位置关联性强的风速序列并构建风速... 详细信息

为了实现高精度、高可信度的风速超短期预测，提出了一种基于空间风速相关性的风速时空序列条件概率性预测模型。首先，使用不同点位置之间的风速空间相关性作为先验知识，通过先验知识筛选与预测目标位置关联性强的风速序列并构建风速时空序列预测模型进行预测，将各个预测结果修正并加权组合得到目标点的风速预测结果。然后，采用高斯混合模型（GMM）分别构建不同的条件概率密度函数，预测未来风速的概率分布并得到一定置信度的风速预测区间。采用相邻风速值间隔为5 min的美国风能整合国家数据集的多组实测资料开展数值实验，并将预测结果与ConvLSTM-GMM结果对比，证实了所提的考虑空间相关性的预测模型精度高于ConvLSTM-GMM方法；提出的概率性预测方法在多种条件下表现出较高的预测精度。

关键词：风速预测空间相关性条件概率性预测长短期记忆网络高斯混合模型

局部环向变厚度方钢管混凝土柱偏压力学性能研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第5期51卷 1-11页

作者：张望喜廖宏臻解圆聪张倚天张瑾熠易伟建湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 工程结构损伤诊断湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082 湖南建设投资集团有限责任公司湖南长沙410004

针对海洋环境中飞溅区造成的钢管混凝土柱局部环向腐蚀现象,采用机械削减方式模拟钢管壁厚局部环向腐蚀,进行了7个方钢管混凝土柱偏压试验,揭示了削弱率和偏心率对其偏压承载力的影响,并通过数值模拟对削弱率进行拓展分析.提出了基于削... 详细信息

针对海洋环境中飞溅区造成的钢管混凝土柱局部环向腐蚀现象,采用机械削减方式模拟钢管壁厚局部环向腐蚀,进行了7个方钢管混凝土柱偏压试验,揭示了削弱率和偏心率对其偏压承载力的影响,并通过数值模拟对削弱率进行拓展分析.提出了基于削弱率的偏压承载力降低系数,代入中、美规范进行偏压承载力计算.结果表明:钢管的局部环向变厚度严重削弱了方钢管混凝土柱的偏压承载力和侧向挠曲能力;较大的加载偏心率也降低了其偏压承载力,但增大了其侧向挠曲能力.引入偏压承载力降低系数后,根据中、美规范计算得到的偏压承载力与试验值均吻合较好;相比于我国规范,美国规范在计算偏压承载力时相对更加保守.

关键词：方钢管混凝土变厚度偏压构件有限元模拟承载力计算修正

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采煤机智能化发展现状及关键技术展望

工矿自动化 2024年第7期50卷 64-78页

作者：邱锦波刘聪吴昊坤庄德玉朱胜强中煤科工集团上海有限公司上海200030 煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室上海200030

介绍了国内外采煤机智能化发展的现状:采煤机目前正朝着智能机器人化的方向发展,处于智能化初级阶段。阐述了采煤机智能化发展历程及趋势:英国远程操作长壁工作面(ROLF)计划、采煤工作面自动化系统(MINOS)、美国航空航天局(NASA)长壁自... 详细信息

介绍了国内外采煤机智能化发展的现状:采煤机目前正朝着智能机器人化的方向发展,处于智能化初级阶段。阐述了采煤机智能化发展历程及趋势:英国远程操作长壁工作面(ROLF)计划、采煤工作面自动化系统(MINOS)、美国航空航天局(NASA)长壁自动化合作项目、澳大利亚煤炭工业研究计划(ACARP)、澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)项目、欧盟长壁钻井设备新型机械化与自动化(NEMAEQ)等6项科研项目在采煤机智能化发展中扮演了重要角色;采煤机发展趋势在于利用不断发展的监测传感及远程控制技术代替人工干预及操作,不断提高工作面设备的生产效率及可靠性,朝信息化、一体化、无人化、智能化的方向发展。从采煤机智能感知、智能控制和智能通信3个方面介绍了采煤机智能化关键技术,指出基于煤岩识别的智能截割技术、智能滚筒调速技术、采煤机精确定位技术和基于三维地质模型的采煤机规划开采技术是亟待突破的关键技术。从采煤机降尘和降噪2个方面对采煤机智能化发展过程中不可忽视的人机关系进行了论述。

关键词：采煤机智能化智能感知智能控制智能通信智能截割智能滚筒调速精确定位规划开采

中国超临界CO_(2)管道输送技术进展及展望

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油气储运 2024年第5期43卷 481-491页

作者：张对红李玉星国家管网集团科学技术研究总院分公司中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院·山东省油气储运安全重点实验室

[目的]随着“双碳”目标任务持续推进,中国的碳捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)作为实现大规模碳减排的托底技术迅速发展,作为CCUS产业链中连接上下游的关键环节——CO_(2)管道工程建设也迎来了黄金... 详细信息

[目的]随着“双碳”目标任务持续推进,中国的碳捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)作为实现大规模碳减排的托底技术迅速发展,作为CCUS产业链中连接上下游的关键环节——CO_(2)管道工程建设也迎来了黄金发展机遇。然而,中国CO_(2)管道工程建设起步较晚,为了推动中国CO_(2)管道工程建设与发展,亟待对CO_(2)管道输送关键难题与核心技术开展系统攻关,并建立CO_(2)管道输送技术标准体系。[方法]基于文献调研对中国CO_(2)管道输送技术发展现状进行梳理评述,从CO_(2)相特性、管输工艺、管道安全、软件仿真、标准规范等方面总结分析了CO_(2)管道输送技术的重要进展,并根据中国的碳源碳汇分布特点对未来CO_(2)管道规划及管输技术发展提出建议与展望。[结果]与欧美国家相比,目前中国长距离超临界CO_(2)管道工程较为欠缺,仅齐鲁石化—胜利油田的密相CO_(2)管道工程建成投产,此外大庆石化、吉林石化CO_(2)管道工程处于初步设计阶段,未来CO_(2)管道工程建设将持续加速。[结论]中国的超临界CO_(2)管道输送已拥有一定的技术储备,但在中试试验的测试及理论模型改进方面仍需继续攻关,同时应加速推动相关技术的工程示范应用,完善CO_(2)管道输送技术标准体系,以期为未来区域千万吨级CO_(2)管道运输网络以及区域间CO_(2)干线管道规划建设提供全面有力支撑。

关键词： CCUS 超临界CO_(2)管道管道输送发展规划

美国加州车网互动政策、标准与市场机制最新进展及其启示

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电力系统自动化 2024年第7期48卷 38-46页

作者：李立理张剑刘雨薇刘晓楠祖国强清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市300072 国网天津市电力公司天津市300010 国网天津市电力公司电力科学研究院天津市300384

电动汽车与电网互动(简称“车网互动”)可以释放电动汽车作为灵活性资源的潜力,能够有效提升电网调峰能力、促进高比例可再生能源消纳、提升电动汽车用户经济收益,日益受到各方重视。美国加利福尼亚州(简称“加州”)近些年在推动电动汽... 详细信息

电动汽车与电网互动(简称“车网互动”)可以释放电动汽车作为灵活性资源的潜力,能够有效提升电网调峰能力、促进高比例可再生能源消纳、提升电动汽车用户经济收益,日益受到各方重视。美国加利福尼亚州(简称“加州”)近些年在推动电动汽车与电网互动发展方面做了大量工作,取得了重要进展。首先,文中介绍了加州在电动汽车与电网互动配套政策法规方面的最新动向;之后,从技术标准、市场机制两方面介绍了加州在电动汽车与电网互动相关基础工作方面的最新进展;最后,结合中国电动汽车与电网互动发展实际提出了有关建议。

关键词：电动汽车电动汽车与电网互动政策法规技术标准市场机制分时电价并网计量