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鄂尔多斯盆地黄土塬区地震波场数值模拟及传播规律

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石油地球物理勘探 2024年第3期59卷 504-513页

作者：韩令贺胡自多狄帮让徐中华刘威李翔中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石油勘探开发研究院西北分院甘肃兰州730020 中国石油集团公司油藏描述重点实验室甘肃兰州730020

为研究鄂尔多斯盆地黄土塬区地震波的传播规律和噪声的产生机理,根据庆城北三维工区实际地表高程和速度结构,建立准确反映黄土塬区近地表结构的三维数字模型(速度和品质因子Q),以基于Q显式表达的黏滞声波方程为基础,采用坐标变换法实现... 详细信息

为研究鄂尔多斯盆地黄土塬区地震波的传播规律和噪声的产生机理,根据庆城北三维工区实际地表高程和速度结构,建立准确反映黄土塬区近地表结构的三维数字模型(速度和品质因子Q),以基于Q显式表达的黏滞声波方程为基础,采用坐标变换法实现起伏地表条件下的三维黏滞声波方程数值模拟。该方法可以将复杂近地表引起的近炮点强能量噪声和强衰减效应较客观地模拟出来,模拟结果与实际资料的吻合度较高。通过不同复杂程度模型的三维数值模拟和波场分析,厘清了黄土塬区地震资料近炮点强能量噪声和多次反射、多次折射的产生机理,并结合实际资料分析了黄土塬区不同位置(塬、梁、坡、沟)及不同炮点深度的波场特征差异,认为:沟中激发时,近炮点强能量噪声较弱,资料品质相对较好;随着炮点深度增大,信号的高频端成分逐步增加;黄土塬地区野外地震采集时,应避免在干黄土层中激发,尽可能选择胶泥层或更深层激发。波场分析结论对黄土塬区实际资料采集和处理具有一定的指导意义。

关键词：黄土塬三维黏滞声波方程数值模拟品质因子波场传播规律

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泸县6.0级地震城市建筑群震害模拟与震害机理分析

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防灾减灾工程学报 2024年第5期44卷 977-986页

作者：潘毅张兰林林旭川张彪西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学抗震工程技术四川省重点实验室四川成都610031 西南交通大学希望学院四川成都610400 中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

结合建筑群震害调查与精细化数值仿真等手段,对城市建筑群的震害机理进行研究。首先,建立了泸县6.0级地震中泸县县城的建筑群震害仿真模型,并采用现场震害调查数据,从典型小区、城市整体两个层面,对模型的有效性进行验证。基于震害仿真... 详细信息

结合建筑群震害调查与精细化数值仿真等手段,对城市建筑群的震害机理进行研究。首先,建立了泸县6.0级地震中泸县县城的建筑群震害仿真模型,并采用现场震害调查数据,从典型小区、城市整体两个层面,对模型的有效性进行验证。基于震害仿真模型,选取4条具有不同持时和频谱特性的地震动,比较不同地震动对泸县建筑群的破坏力特征,研究不同地震动破坏力随时间和峰值加速度(PGA)的演化特征。研究结果表明:地震动的频谱特性对不同层数、不同类型建筑具有选择性破坏作用,进而影响城市建筑群损伤程度与分布;不同地震动在不同时刻破坏力差异很大,进而导致建筑群损伤发展速度差异明显,前期破坏力较低的地震动仍可能对在后期对建筑群产生严重破坏;对地震动的PGA进行归一化,当PGA较小时,不同地震动造成的建筑群损伤程度接近,随着PGA的放大,不同地震动作用下建筑群损伤差异不断增大,其损伤指数差异可达数倍。

关键词：城市震害模拟泸县地震弹塑性时程分析震害机理分析震害调查

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基于自适应差分隐私与客户选择优化的联邦学习方法

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计算机应用 2024年

作者：徐超张淑芬陈海田彭璐璐张帅华河北省数据科学与应用重点实验室唐山市大数据安全与智能计算重点实验室华北理工大学理学院唐山市数据科学重点实验室

将差分隐私应用于联邦学习的方法是保护训练数据隐私的关键技术之一。针对先前多数工作未考虑到参数的异质性，对训练参数均匀裁剪使得每轮加入的噪声是均匀的，从而影响模型收敛和训练参数质量的问题，提出一种基于梯度裁剪的自适应噪... 详细信息

将差分隐私应用于联邦学习的方法是保护训练数据隐私的关键技术之一。针对先前多数工作未考虑到参数的异质性，对训练参数均匀裁剪使得每轮加入的噪声是均匀的，从而影响模型收敛和训练参数质量的问题，提出一种基于梯度裁剪的自适应噪声添加方案。考虑到梯度的异质性，在不同轮次为不同客户端执行自适应的梯度裁剪，从而使得噪声大小自适应调整；同时，为了进一步提升模型性能，对比传统的客户端随机采样方式，提出一种结合轮盘赌与精英保留的客户端采样方法。实验结果表明，相比基于均匀的噪声添加方式和客户端随机采样方式，结合客户端选择的自适应差分隐私联邦学习方法（CS&AGC DP＿FL）能够在相同级别的隐私约束下使最终的模型分类准确率提升4.9个百分点，并且在收敛速度方面，相较于对比方法进入收敛状态所需的轮次减少4～10轮。

关键词：联邦学习差分隐私自适应噪声轮盘赌精英保留

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低维InP材料的表征和生长机理研究

发光学报 2024年第5期45卷 779-793页

作者：牛艳萍马淑芳董浩琰阳智郝晓东韩斌吴胜利董海亮许并社陕西科技大学西安市化合物半导体材料与器件重点实验室陕西西安710021 西安交通大学第一附属医院肝胆外科陕西西安710061 太原理工大学教育部先进材料界面科学与工程重点实验室山西太原030024 山西浙大新材料与化工研究院山西太原030024

磷化铟作为一种重要的Ⅲ-Ⅴ半导体材料,由于其独特的光学和电学特性,近年来备受关注。大量的研究表明,它在光电子、催化、医学等领域具有潜在的应用前景。但目前在低维InP纳米材料的可控制备和大规模合成研究中还存在一些问题有待解决... 详细信息

磷化铟作为一种重要的Ⅲ-Ⅴ半导体材料,由于其独特的光学和电学特性,近年来备受关注。大量的研究表明,它在光电子、催化、医学等领域具有潜在的应用前景。但目前在低维InP纳米材料的可控制备和大规模合成研究中还存在一些问题有待解决。针对上述问题,采用化学气相沉积法(CVD)在Si/SiO_(2)衬底上成功地制备了大量高质量的InP纳米线,并用原位生长法在多晶InP衬底上生长了大量的InP纳米柱。利用扫描电子显微镜(SEM)观察所制备的纳米材料的形貌,纳米线表面光滑,直径在30~65 nm之间,纳米线组成的薄膜厚度约为35μm;纳米柱直径分布为550~850 nm,纳米柱组成的薄膜厚度约为12μm。利用能量色散谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)分析了所制备的纳米材料的成分为InP。用拉曼光谱法测定了纳米材料的化学结构,并做了进一步的分析。透射电子显微镜(TEM)用于观察纳米材料的微观结构。研究发现,本研究制备的纳米线具有很高的结晶度,沿着[111]方向生长。使用选区电子衍射(SAED)分析纳米线晶体特性时发现了清晰的衍射点,表明其为单晶结构。使用光致发光光谱仪(PL)分析其发光特性,并进一步分析。最后,我们讨论了纳米线和纳米柱的形成机制,纳米线的生长遵循气-液-固(VLS)机制,纳米柱的生长遵循固-液-固(SLS)机制。这些研究为控制InP纳米材料的制备和大规模生产提供了更多可能性。

关键词：磷化铟纳米线纳米柱材料特性生长机制

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考虑场地液化的简支桥梁振动台试验研究

地震工程与工程振动 2024年第3期44卷 108-115页

作者：徐丹王飞郭杨徐开元乐腾胜合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150080 安徽省建筑科学研究设计院绿色建筑与装配式建造安徽省重点实验室安徽合肥230031

为了探究简支桥梁在可液化场地条件下的倒塌机理,结合实际震害调查,并对量大面广的简支桥梁进行了模拟液化场地下的振动台模型试验,采用持续增强的白噪声和正弦波作为激励,研究了简支桥梁在可液化场地条件下的倒塌机理。结果表明,振动... 详细信息

为了探究简支桥梁在可液化场地条件下的倒塌机理,结合实际震害调查,并对量大面广的简支桥梁进行了模拟液化场地下的振动台模型试验,采用持续增强的白噪声和正弦波作为激励,研究了简支桥梁在可液化场地条件下的倒塌机理。结果表明,振动台试验结果能够很好地再现液化现象,桩截面峰值应变位置随着液化的逐渐加深而下移,桩基自振频率随场地液化的逐渐加深而持续降低,而邻桩间距的不断增大会导致桥梁倒塌,试验结果与实际震害现象较为接近。研究对桥梁结构在地震作用下的土-结构相互作用具有一定的参考价值,也为现存类似桥梁的地震安全性评价积累了部分试验资料。

关键词：震害调查简支桥梁液化倒塌振动台试验

金属/高熵合金纳米多层膜的制备、微观结构及力学性能研究进展

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中国材料进展 2024年第1期43卷 12-23,11页

作者：高瑞泽王亚强张金钰吴凯刘刚孙军西安交通大学材料科学与工程学院金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049

通过表面防护涂层技术制备综合力学性能与摩擦性能优异的涂层材料,对降低构件因碰撞摩擦磨损所引起的损伤失效问题十分重要。相较于单层膜结构防护涂层,金属纳米多层膜涂层材料由于其微观组织结构的独特性与可控性,表现出优异的服役特性... 详细信息

通过表面防护涂层技术制备综合力学性能与摩擦性能优异的涂层材料,对降低构件因碰撞摩擦磨损所引起的损伤失效问题十分重要。相较于单层膜结构防护涂层,金属纳米多层膜涂层材料由于其微观组织结构的独特性与可控性,表现出优异的服役特性,且其综合性能可通过结合新组元或界面调控得到进一步提高,因此该类材料受到了广泛关注。新颖的成分设计理念使得高熵合金具有独特的四大效应,即高熵效应、晶格畸变效应、迟滞扩散效应和性能鸡尾酒效应,进而呈现出良好的综合性能。因此,在传统的双金属纳米多层膜结构材料中引入高熵合金组元,形成金属/高熵合金纳米多层膜,有望突破传统金属纳米多层膜的性能局限,极大地提高多层膜结构材料的力学性能。从功能基元序构的视角,围绕近几年金属/高熵合金纳米多层膜的相关研究,首先介绍了其制备方法和工艺原理,针对功能基元微观结构特征,从晶粒形貌、界面结构、组元成分等方面进行了阐释,在此基础上论述了其力学行为以及相应的内在机制,并提出了调控金属/高熵合金纳米多层膜力学性能的优化策略,最后对金属/高熵合金纳米多层膜的未来研究方向和面临的挑战进行展望。

关键词：金属纳米多层膜高熵合金微观组织结构力学性能硬度摩擦性能

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干湿循环作用诱导页岩劣化机制的多尺度研究

煤炭学报 2024年

作者：王伟王晓川李博文刘一苇陈展权武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室中国人民解放军75841部队武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室武汉大学水射流与新技术湖北省重点实验室武汉大学土木建筑工程学院

露头页岩岸坡在库水位变幅作用下易发生崩落、塌岸等地质灾害，对库区安全构成威胁，因此研究页岩在干湿循环作用下的劣化机理尤为必要。为了丰富对干湿循环诱导页岩劣化机制的理解，本文以四川长宁地区志留统五峰组—龙马溪组出露页岩... 详细信息

露头页岩岸坡在库水位变幅作用下易发生崩落、塌岸等地质灾害，对库区安全构成威胁，因此研究页岩在干湿循环作用下的劣化机理尤为必要。为了丰富对干湿循环诱导页岩劣化机制的理解，本文以四川长宁地区志留统五峰组—龙马溪组出露页岩为研究对象，开展了室内气体渗透试验和单轴抗压试验，结合SEM、EDS、XRD等微观分析技术，从多尺度揭示了干湿循环诱导页岩渗流劣化机理。结果表明：（1）干湿循环次数和渗透压差增大对页岩渗透有促进作用，反之，围压起抑制作用。（2）干湿循环对页岩抗压力学性质起弱化作用，干湿循环次数与弹性模量和峰值强度的近似呈指数衰减相关。（3）干湿循环对页岩微观结构影响主要体现在块体细化、块体水化、孔洞微小化、尖锐棱角平滑化等方面；亲水矿物占比对干湿循环作用响应大于非亲水矿物和有机质，且平整表面的粗糙度随处理过程增大。（4）干湿循环作用诱发页岩渗流劣化机理可由干湿循环作用对页岩内部节理面贯通、渗流通道改变、微缺陷发育及矿物水化等微观过程共同作用揭示。结合试验结果多尺度阐述了页岩劣化机制，分析了页岩块体和节理对干湿循环作用的不同响应，关联了页岩宏细观尺度下劣化现象，认为薄弱节理面的产生是造成页岩性能劣化的决定性因素。

关键词：页岩宏观性质细微观特征劣化机理干湿循环作用多尺度分析

面向连续变量量子随机数产生的宽带高平坦度平衡零拍探测器

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激光与光电子学进展 2024年第9期61卷 192-201页

作者：邓娟郭龑强林鸿林杰弘郭晓敏新型传感器与智能控制教育部重点实验室太原理工大学物理学院山西太原030024 密码科学技术国家重点实验室北京100878

面向连续变量量子随机数产生的应用场景,基于级联放大的方式构建宽带高增益平衡零拍探测器,首次将分布参数电路分析法、优化仿真法引入到平衡零拍探测器的电路设计中,针对性地改善该特高频电路的传输特性,并以系统稳定性指标为指导,寻... 详细信息

面向连续变量量子随机数产生的应用场景,基于级联放大的方式构建宽带高增益平衡零拍探测器,首次将分布参数电路分析法、优化仿真法引入到平衡零拍探测器的电路设计中,针对性地改善该特高频电路的传输特性,并以系统稳定性指标为指导,寻求电路设计及关键元器件参数的最优解,完成电路设计。最终制作出带宽高于1.65 GHz、在0.2~930 MHz范围内增益平坦度达到±2 dB的平衡零拍探测器。该研究为宽带平衡零拍探测器提供了一种新的设计思路,实验所得探测器的性能有利于更高效地提取连续变量量子态随机熵源,将有效促进连续变量量子随机数发生器的速率提高和实用化发展。

关键词：量子光学量子随机数发生器平衡零拍探测器高带宽及高平坦度分布参数电路分析法

单原子活化过一硫酸盐性能更好?与金属氧化物耦合可能更高效

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 137-148页

作者：张俊磊刘文聪刘彪段晓光敖志敏朱明山暨南大学环境学院广东省环境污染与健康重点实验室广东广州511443 北京师范大学环境与生态前沿交叉研究院广东珠海519087 阿德莱德大学化工学院澳大利亚阿德莱德西北工业大学材料科学与工程学院凝固技术国家重点实验室陕西西安710072

单原子催化剂(SAC)作为新一代过一硫酸盐(PMS)非均相活化剂,具有原子利用率高、结构稳定性强等优点,为新兴有机污染物(EOPs)的高效降解提供了新的解决方案.然而,SAC的活性位点密度依然受限于严苛的制备工艺等,而这严重影响PMS的进一步激... 详细信息

单原子催化剂(SAC)作为新一代过一硫酸盐(PMS)非均相活化剂,具有原子利用率高、结构稳定性强等优点,为新兴有机污染物(EOPs)的高效降解提供了新的解决方案.然而,SAC的活性位点密度依然受限于严苛的制备工艺等,而这严重影响PMS的进一步激活.因此,发展SAC基PMS高级氧化技术的关键之一在于提升SAC的活性位点密度,进而增强PMS活化效率.相比之下,传统的过渡金属氧化物(MOx)作为PMS活化剂,尽管存在金属原子利用率低和金属离子易溶出等问题,但其表面具有丰富的金属活性位点.统筹SAC与MOx的优缺点,本文提出了一种“新-老”结合策略,即将传统MOx与新一代SAC耦合,发展兼具丰富金属活性位点和优良结构稳定性的PMS活化剂,实现PMS的高效活化.本文采用预配位-重结晶-热解路径,结合金属离子源投加量控制,制备了具有金属氧化物与单原子组分的Co_(3)O_(4)@Co1/C_(3)N_(5)复合PMS非均相活化剂,并系统研究了其活化PMS降解EOPs的性能.粉末X射线衍射、X射线光电子能谱、高角环形暗场扫描透射电子显微镜及X射线吸收谱结果表明,Co_(3)O_(4)@Co1/C_(3)N_(5)由金属氧化物Co_(3)O_(4)和单原子Co1/C_(3)N_(5)组成,并且Co_(3)O_(4)纳米晶体被锚定在Co1/C_(3)N_(5)纳米片表面.在降解典型EOPs双氯芬酸钠(DCF)的过程中,Co_(3)O_(4)@Co1/C_(3)N_(5)活化的PMS体系展现了显著增强的性能.相比基于Co_(3)O_(4)和Co1/C_(3)N_(5)活化的PMS体系,DCF的降解速率分别提高了约28.0倍和2.5倍,证明Co_(3)O_(4)@Co1/C_(3)N_(5)具有显著增强的PMS活化能力.这主要因为Co1/C_(3)N_(5)和Co_(3)O_(4)之间形成的Co1-O(Co_(3)O_(4))和Co-N(Co1/C_(3)N_(5))化学键有效地促进了电荷迁移.结合密度泛函理论计算发现,Co1/C_(3)N_(5)和Co_(3)O_(4)之间的强电子相互作用显著强化了PMS的吸附,降低了PMS分解生成活性物质的能垒.此外,Co_(3)O_(4)@Co1/C_(3)N_(5)具有良好的复杂环境因素(包括pH、共存阴离子以及实际污水等)耐受性和可重复使用性,证明了其在PMS高级氧化体系中的应用潜力.综上,将单原子催化剂与金属氧化物进行耦合,不仅可能优化电子结构,增强活性位点的暴露度,还能通过协同效应,促进反应中间体的稳定和转化,从而提升整体的PMS活化性能.本文研究结果为设计高效催化剂体系提供了参考.

关键词：单原子催化剂金属氧化物协同效应过一硫酸盐活化 Co_(3)O_(4)@Co1/C_(3)N_(5)