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基于前桥动力学模型的前轴寿命评估方法 被引量：1
1
作者 冯金芝 桑武壮 +3 位作者 张东东 李亮亮 刘新荣 赵礼辉 《机械强度》 北大核心 2025年第4期9-19,共11页
针对车桥等零部件企业难以获取零部件耐久性试验规范的局限,提出一种前桥动力学模型驱动载荷构建方法,为前轴系统级台架试验与寿命验证奠定基础。基于整车动力学模型与实测道路载荷获取前轴寿命,以其过程及结果为参考,进行前桥模型驱动... 针对车桥等零部件企业难以获取零部件耐久性试验规范的局限,提出一种前桥动力学模型驱动载荷构建方法,为前轴系统级台架试验与寿命验证奠定基础。基于整车动力学模型与实测道路载荷获取前轴寿命,以其过程及结果为参考,进行前桥模型驱动信号迭代。首先,对实测轮心六分力进行频带调整;其次,以前轴在各工况下的损伤/寿命与参考值差值最小为目标,结合响应面法与遗传算法对轮心三向力幅值调整系数进行优化,优化后的轮心三向力与其余三向力矩构成了前桥模型驱动信号。仿真结果表明,采用构建的轮心驱动信号进行前桥模型动态载荷模拟,获取的前轴寿命、风险点失效顺序以及各路况对危险点的损伤贡献比等都与参考结果具有较好的一致性,验证了提出方法的有效性,可为系统级台架耐久性试验的驱动信号构建与零部件寿命评估提供参考。最后,经过损伤主导载荷修正后,轴管损伤分布也与参考结果一致。 展开更多
关键词 前桥动力学模型 前轴寿命 响应面法 动态载荷模拟 台架试验
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一种兼顾仿真效率和精度的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型 被引量：1
2
作者 王伟 雷晓燕 +1 位作者 罗锟 陈鹏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期10-20,共11页
车辆-轨道非线性空间耦合动力学精细化模型常常需要耗费更多的机时,如何解决分析精度与计算效率的矛盾,是车辆-轨道非线性空间耦合动力学数值分析中的难点。首先,建立了精细化的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型,构建了在用迹线法搜... 车辆-轨道非线性空间耦合动力学精细化模型常常需要耗费更多的机时,如何解决分析精度与计算效率的矛盾,是车辆-轨道非线性空间耦合动力学数值分析中的难点。首先,建立了精细化的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型,构建了在用迹线法搜索轮轨空间接触点中引入轮轨准弹性修正的、更为精细的轮轨接触几何关系,并将迹线法融入到交叉迭代中求解车辆-轨道非线性空间耦合动力学方程,实现了同步进行轮轨接触点搜索与车辆-轨道非线性空间耦合动力学方程求解,提高了模型分析精度和数值计算效率;然后,为验证理论模型的正确性,与相关文献结果进行了对比计算,验证了模型和算法的有效性;最后,分析了模型的四类简化形式对系统响应的影响。研究表明:采用集中支撑的弹性元件模拟钢轨扣件,无法真实反映两侧扣件对钢轨侧滚振动的协同约束作用,将导致计算结果失真,采用分离支撑的弹性元件模拟钢轨扣件更为合理;轨道结构底座板参振对系统响应的影响显著,在模型中应给予考虑;底座板超出轨道板的部分对系统响应的影响较小,所产生的误差在可接受范围内;轨道子系统模型A能兼顾仿真效率和计算精度,适合用作车辆-三层轨道非线性空间耦合系统振动精细化分析模型。 展开更多
关键词 车辆-轨道非线性空间耦合动力学 高速铁路 交叉迭代 准弹性修正 有限元模型
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内蒙古褐煤大分子结构模型优化与高温燃烧机理的分子动力学模拟研究 被引量：1
3
作者 贾进章 田昊 +3 位作者 贾鹏 赵丹 王东明 宋海龙 《煤炭转化》 北大核心 2025年第2期35-46,共12页
在分子水平上了解褐煤的高温燃烧机理是至关重要的。通过工业分析和元素分析,XPS,^(13)C NMR核磁共振实验和表征数据构建了内蒙古褐煤大分子结构模型并对其进行了结构优化,基于反应力场分子动力学(ReaxFF MD)模拟,利用AMS软件研究了其在... 在分子水平上了解褐煤的高温燃烧机理是至关重要的。通过工业分析和元素分析,XPS,^(13)C NMR核磁共振实验和表征数据构建了内蒙古褐煤大分子结构模型并对其进行了结构优化,基于反应力场分子动力学(ReaxFF MD)模拟,利用AMS软件研究了其在2500 K~4000 K高温下的燃烧行为,重点分析了4000 K高温下的燃烧特性。通过ReaxFF MD的模拟结果得出了褐煤高温燃烧过程中的主要气体和自由基产物的反应占比,确定了褐煤高温燃烧的主要气相产物(CO_(2),CO,H_(2)O,O_(2))和活性物种(·O,·H,·OH,·CHO,·CH_(2)O,·CHO_(2))。通过MS软件的Dmol^(3)模块,重点分析了主要燃烧产物的静电式分布和扩散特性。结果表明:内蒙古褐煤的燃烧过程包括多种复杂的物理化学相互作用;通过静电势分布和扩散特性分析发现,自由基在燃烧链反应中生成和消耗对燃烧过程的维持至关重要(特别是·OH和·H),电势分布显示出明显的高活性特征,扩散特性表现出高扩散性和高迁移性,表明高温环境下的扩散和反应活性对燃烧效率和链反应的延续起到了关键作用,进一步揭示高温可以有效促进自由基的生成和消耗,从而优化燃烧效率并减少污染物的生成。 展开更多
关键词 褐煤燃烧 大分子结构模型 REAXFF MD 模拟 高温燃烧 自由基动力学
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基于AFSA-LSTM代理模型的风-车-桥系统气动力预测方法
4
作者 毛建锋 张广文 +3 位作者 李铮 余志武 王喜 伍军 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期2550-2561,共12页
在侧风影响下,高速列车在桥梁上的气动力是决定其运行安全的关键要素。气动力的变化规律受风速和风向的影响较大,使得长期的预测分析较为复杂。本文提出一种基于人工鱼群算法(AFSA)优化的长短期记忆网络(LSTM)代理模型,用于预测风车桥... 在侧风影响下,高速列车在桥梁上的气动力是决定其运行安全的关键要素。气动力的变化规律受风速和风向的影响较大,使得长期的预测分析较为复杂。本文提出一种基于人工鱼群算法(AFSA)优化的长短期记忆网络(LSTM)代理模型,用于预测风车桥在不同风速和风向条件下的气动特性。该模型以时间t_(1)~t_(2)时气动力系数为输入,以t_(2)~t_n时气动力系数为输出。首先,基于开源MATLAB库建立AFSA-LSTM网络框架;其次,通过构建的不同风攻角以及不同风速下的车-桥系统气动力模拟数据库对代理模型进行训练与预测,其中,AFSA用于优化LSTM网络的超参数,以提高模型的预测精度和泛化能力。研究结果表明:LSTM网络能够处理不同风速和风攻角下的车桥系统气动力,从而可预测车桥系统在侧风下的气动力系数;AFSA-LSTM代理模型可以作为计算流体力学(CFD)模型的近似,用于风洞试验、CFD模拟和现场监测等,为风车桥系统的设计、优化和维护提供科学依据;该方法在不同风攻角、不同风速下预测结果良好,具有广阔应用前景。 展开更多
关键词 侧风 车桥系统 AFSA-LSTM代理模型 气动力预测
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基于遗传算法的重载车轨耦合动力学模型校正
5
作者 曹源 王雯婧 +3 位作者 宿帅 孙永奎 王峰 王文昆 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第8期3481-3492,共12页
重载铁路在现代交通运输中承担着不可替代的作用。车辆−轨道耦合动力学模型是重载列车运行过程中轮轨相互作用机制刻画的重要工具,为重载钢轨病害的产生和演化机理的分析提供依据。然而,现有研究大多依赖人工手动调优的方式来实现车辆−... 重载铁路在现代交通运输中承担着不可替代的作用。车辆−轨道耦合动力学模型是重载列车运行过程中轮轨相互作用机制刻画的重要工具,为重载钢轨病害的产生和演化机理的分析提供依据。然而,现有研究大多依赖人工手动调优的方式来实现车辆−轨道耦合动力学模型的校正,此方式工作量大、效率低且难以保证仿真模型与实际场景的一致性。针对该问题,提出一种基于遗传算法的车辆−轨道耦合动力学模型校正方法,实现模型的自适应校正,为轮轨相互作用机制和钢轨病害的分析奠定基础。首先,基于Universal Mechanism(UM)软件建立车辆-轨道耦合动力学模型,并设计相应的Matlab接口,为优化算法在迭代过程中修正模型参数和运行模型仿真提供基础;其次,引入Morris筛选法对模型参数的敏感性进行分析,筛选出高敏感车辆参数,用于车辆−轨道耦合动力学模型校正;然后,考虑仿真模型与实际车轨相互作用的一致性,设计基于遗传算法的模型校正方法,实现车辆−轨道耦合动力学模型的自适应校正;最后,利用真实线路小半径曲线的监测数据对提出的算法的敏感参数筛选和矫正效果进行验证。研究结果表明,提出的方法不仅可有效筛选出高敏感性车辆参数,还能实现车辆−轨道耦合动力学模型的准确校正。研究成果优化了车辆−轨道耦合动力学模型参数的自适应调整技术,能有效提升车辆−轨道耦合动力学模型的分析精度,进而为重载线路智能运维提供技术支撑。 展开更多
关键词 重载铁路 车轨耦合 动力学模型 遗传算法 模型校正
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动力机械内力拓扑模型二元动力传递函数及应用研究
6
作者 郝慧荣 赵文超 +3 位作者 杨子明 王佳苇 任江鹏 刘占峰 《振动与冲击》 北大核心 2025年第2期73-83,119,共12页
伴随动力机械轻量化的发展,运动部件与机体的质量比增大,将引发明显的机体振动。为研究轻量化条件下的动力机械机体固有频率与内部质量比的关系,设计了模拟动力机械不同质量比的试验台架,在其静态和动态工况下进行振动测试,发现两者固... 伴随动力机械轻量化的发展,运动部件与机体的质量比增大,将引发明显的机体振动。为研究轻量化条件下的动力机械机体固有频率与内部质量比的关系,设计了模拟动力机械不同质量比的试验台架,在其静态和动态工况下进行振动测试,发现两者固有频率存在差异;建立起内力联接的动力隔振内力拓扑模型,解释固有频率差异的原因;推导关于质量比、频率比的二元动力传递函数并从侧视和俯视两个角度对三维曲面进行分析。结果表明,在轻量化背景下,动力机械机体固有频率存在随着质量比增加而向大值漂移的现象,研究中的二元动力传递函数能够表达内力模型下动力机械固有频率的分布特性,可以为动力机械系统参数辨识及隔振器设计提供理论基础。 展开更多
关键词 内力拓扑模型 动力传递函数 固有频率 峰值曲线拟合
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胶结砂砾石料的动力特性及损伤本构模型
7
作者 张涛 任红磊 武颖利 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第3期116-126,共11页
胶结砂砾石料是一种新型且具有广泛应用前景的筑坝材料,但对胶结砂砾石料的动力特性缺乏足够的了解。开展了胶结砂砾石料的循环三轴动力剪切试验,探究胶结砂砾石料的动力特性,结果表明围压和胶凝掺量均会影响滞回曲线的形态,随围压和胶... 胶结砂砾石料是一种新型且具有广泛应用前景的筑坝材料,但对胶结砂砾石料的动力特性缺乏足够的了解。开展了胶结砂砾石料的循环三轴动力剪切试验,探究胶结砂砾石料的动力特性,结果表明围压和胶凝掺量均会影响滞回曲线的形态,随围压和胶凝掺量的增大,动剪模量增大、阻尼比减小。在广义Kelvin模型上串联损伤元件,构建了动力损伤本构模型,根据能量交互原理定义损伤变量D,并修正动剪模量和阻尼比的理论公式,推导得出损伤本构模型的刚度矩阵,该模型对胶结砂砾石料三轴动力剪切试验具有良好的拟合效果。并以某胶结砂砾石坝为例,讨论了坝体在动力荷载作用下的加速度响应及损伤分布规律。所建立的胶结砂砾石料动力损伤模型简洁实用,参数较少且物理意义明确,可用于胶结砂砾石坝的动力响应研究和震损评估。 展开更多
关键词 胶结砂砾石料 动剪切模量 阻尼比 损伤特性 动力本构模型
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水动力-应力-化学溶蚀耦合作用下劣化灰岩能量演化规律与损伤本构模型
8
作者 杨忠平 侯善萌 +2 位作者 张益铭 高宇豪 刘新荣 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第4期759-768,共10页
库水位常年周期性波动,导致消落带基岩处于水动力冲蚀的干湿循环状态,加之覆岩的自重作用,促使基岩强度的劣化。为研究水动力-应力-化学溶蚀耦合条件下岩体劣化规律,在现场调查基础上,开展了该耦合条件下灰岩试样劣化试验,阐明了此条件... 库水位常年周期性波动,导致消落带基岩处于水动力冲蚀的干湿循环状态,加之覆岩的自重作用,促使基岩强度的劣化。为研究水动力-应力-化学溶蚀耦合条件下岩体劣化规律,在现场调查基础上,开展了该耦合条件下灰岩试样劣化试验,阐明了此条件下灰岩能量演化规律并提出了损伤本构模型。结果表明:根据能率-位移曲线,将岩石破坏过程划分为易损区压密、微裂隙闭合、弹性变形、微裂隙扩展及峰后破坏5个阶段;随着劣化应力的增加,部分耗散能提前释放,耗散能与弹性能相等时的应变逐渐减小;随着干湿循环次数的增加,其破坏时总能量对应力的敏感性增强;揭示了水动力-应力-化学溶蚀耦合机理;提出了水动力-应力-化学溶蚀耦合作用下考虑压密阶段劣化灰岩的损伤本构模型,预测精度较高,可为库区灾害预测防治提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 水动力-应力-化学溶蚀耦合 单轴压缩 能量演化 WEIBULL分布 本构模型
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考虑宏观缺陷的混凝土本构模型及含裂缝隧道衬砌动力损伤特性研究
9
作者 孙雅珍 王龙岩 +4 位作者 吴昌宇 王金昌 于阳 袁立凡 祝奉斌 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第1期107-119,共13页
目前对隧道衬砌动力响应的研究多聚焦于完好隧道,较少涉及初始宏观裂缝存在时对隧道衬砌结构弱化作用下的动力响应。为研究含裂缝隧道衬砌动力损伤特性,首先,基于塑性损伤本构,理论推导考虑材料弱化的宏观缺陷-外荷载耦合损伤本构模型;... 目前对隧道衬砌动力响应的研究多聚焦于完好隧道,较少涉及初始宏观裂缝存在时对隧道衬砌结构弱化作用下的动力响应。为研究含裂缝隧道衬砌动力损伤特性,首先,基于塑性损伤本构,理论推导考虑材料弱化的宏观缺陷-外荷载耦合损伤本构模型;其次,将宏观损伤度为0,0.2,0.3和0.4时混凝土试件抗拉强度的计算结果与试验结果进行对比,验证本构模型的合理性;然后,采用地层-结构法对土体-隧道-列车相互作用关系进行模拟,引入无限单元边界吸收模型边界处的应力波;最后,通过在完整衬砌结构上预制深度为3.5,7.0和10.5 cm裂缝,并调整模型中的损伤参数,系统地研究衬砌结构在不同裂缝深度下考虑材料弱化作用的动力损伤特性。结果表明:推导得到的本构模型理论计算结果与试验结果最大误差仅为7.3%,模型合理;在不同裂缝深度下,竖向振动加速度和竖向振动速度均呈现出拱顶>边墙>仰拱的规律,且与行车道距离成正相关;裂缝深度由0 cm增加到10.5 cm,衬砌结构拱顶、边墙和仰拱的竖向振动加速度分别增大8.4%,2.7%和5.3%,竖向振动速度分别增大15.1%,17.1%和16.7%;裂缝深度从0 cm增加到10.5 cm,拱顶、边墙和仰拱的最大主应力峰值分别增加22.3%,15.5%和减小9.12%,拱顶的最大主应力峰值在裂缝深度为3.5 cm时超过了仰拱,说明动应力响应受行车道距离和初始宏观裂缝引起的应力集中共同影响;在3种不同裂缝深度下,考虑材料弱化作用下的衬砌损伤度较不考虑时分别增大0.039,0.130和0.165。 展开更多
关键词 地铁隧道 动力响应 初始裂缝 宏观缺陷-外荷载耦合损伤 本构模型 混凝土材料弱化
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水动力模型与数字孪生场景融合渲染技术应用研究
10
作者 潘益婷 宁海元 +3 位作者 黄佳河 孟详钧 杨嘉欣 马雨洁 《人民长江》 北大核心 2025年第S1期327-332,共6页
提升水利信息的数字化和精细化水平,是实现防洪“四预”精准化预警和智能化调度的关键路径,但传统水文模型因表达形式单一、与真实场景融合效果有限等,制约了其在淹没分析中的预测预判能力。为此,提出将一、二维水动力模型与数字孪生场... 提升水利信息的数字化和精细化水平,是实现防洪“四预”精准化预警和智能化调度的关键路径,但传统水文模型因表达形式单一、与真实场景融合效果有限等,制约了其在淹没分析中的预测预判能力。为此,提出将一、二维水动力模型与数字孪生场景的仿真渲染技术相融合,通过模型对象构建等处理一、二维水动力模型数据;通过对顶点位置进行数据结构和索引优化,构建几何模型和网格结构;通过对水深数据归一化处理和曲线拟合,实现水深数据的动态着色;通过RenderTarget和blitRenderTarget等技术实现分屏渲染。应用实践表明:该融合渲染技术通过定制时间轴组件的交互功能和数据绑定,以及经纬度和水深数据实时显示等,实现了与二维水动力仿真模拟的无缝联动,增强了模型的实时性、可视化、动态性和全域性。 展开更多
关键词 水动力模型 数字孪生 融合渲染 数据处理 场景交互
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水动力学模型的实时组合校正方法研究
11
作者 马强 陈璐 +2 位作者 吴亚中 陈立正 贺阳 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期30-34,共5页
受降雨分布不均、地形复杂多变及模型结构等因素限制,水动力学模型的水位模拟精度难以进一步提升。为此,基于一维水动力学模型运行结果,建立了涵盖KNN、SVR、LSTM、GRU等多种智能算法的实时校正模型,并将KNN校正法与WF算法串联耦合,提... 受降雨分布不均、地形复杂多变及模型结构等因素限制,水动力学模型的水位模拟精度难以进一步提升。为此,基于一维水动力学模型运行结果,建立了涵盖KNN、SVR、LSTM、GRU等多种智能算法的实时校正模型,并将KNN校正法与WF算法串联耦合,提出了具有降噪功效的KNN-WF校正方法,在此基础上,为充分挖掘各校正算法在不同水位区间的校正优势,提出了一种基于M分位数的水位分级组合校正方法,以均方根误差、决定系数和峰值相对误差综合比较分析各校正方法的校正效果。汉江流域应用结果表明,KNN-WF校正法能有效避免KNN校正结果中存在的噪声和锯齿状峰值,校正后的水位过程与实测水位过程更加吻合,分级组合校正方法能实现不同水位区间的精细化校正从而提升整体校正效果。 展开更多
关键词 水动力学模型 终端校正 分级组合校正 汉江流域
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水动力学模型中雨水口布设数量对城市排涝能力的影响研究
12
作者 夏军强 冯基恒 +2 位作者 徐政 王小杰 董柏良 《水资源保护》 北大核心 2025年第2期106-114,共9页
为研究城市地表径流与地下管流双向耦合的水动力学模型中雨水口布设数量对城市排涝能力的影响,构建了地表径流与地下管流双向耦合的水动力模型。通过街区概化模型试验对水动力学模型进行了验证,并应用于英国Glasgow市某一典型街区。结... 为研究城市地表径流与地下管流双向耦合的水动力学模型中雨水口布设数量对城市排涝能力的影响,构建了地表径流与地下管流双向耦合的水动力模型。通过街区概化模型试验对水动力学模型进行了验证,并应用于英国Glasgow市某一典型街区。结果表明:构建的水动力学模型具有较高的精度,各测点模拟结果的纳什效率系数均大于0.89,模型能够准确模拟城市地表径流与地下管流过程;增加雨水口数量可有效减小淹没水深,缩小最大淹没范围,对重度积水地区的作用最为显著,雨水口数量从124增至244时,重度积水区域的淹没面积减小了55%~81%;增加雨水口数量也能缩短淹没历时,随着雨水口数量增加,研究区内测点的淹没历时缩短了43%~51%;雨水口均匀布置时,排水效率与雨水口数量呈正相关关系,但提高的速率会随雨水口数量的增加逐渐减小;不同区域的洪涝过程对雨水口数量变化的响应有所差异,在布设雨水口时应重点关注局部易淹区域。 展开更多
关键词 城市洪涝 水动力学模型 雨水口 淹没水深 排水效率 GLASGOW
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基于级联效应的LNG动力船通航风险传导动力学模型
13
作者 胡甚平 鲁金虎 +1 位作者 邹春 朱清华 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第8期204-213,共10页
为推进绿色能源船舶动力安全应用,探讨新型能源对船舶通航影响效应下的风险级联问题,以复杂系统过程安全为视角,提出LNG动力船在复杂港口水域通航的风险级联动力学仿真模型。首先,引入系统理论事故模型与过程(STAMP)方法,辨识LNG动力船... 为推进绿色能源船舶动力安全应用,探讨新型能源对船舶通航影响效应下的风险级联问题,以复杂系统过程安全为视角,提出LNG动力船在复杂港口水域通航的风险级联动力学仿真模型。首先,引入系统理论事故模型与过程(STAMP)方法,辨识LNG动力船通航事故及后续的LNG泄漏和火灾爆炸的事故链;其次,采用风险传导理论建立LNG动力船通航的风险级联模型,通过改进层次分析(AHP)-熵权法,获得各个指标因子的权重集,解析风险传导概率;最后,结合复杂港口LNG动力船通航的场景数据,将各个风险因子进行量化,对LNG动力船在港口水域船舶航行风险进行复杂网络动力学仿真。研究结果表明:LNG动力船在港口航行中,碰撞、搁浅、触碰事故和后续的泄漏、火灾爆炸事故存在高度的关联性,且事故的发生是由多因素耦合级联所致;仿真结果与真实场景的实践结果具有一致性,建立的风险级联动力学模型有效。研究结果对事故链和关键节点进行控制具有指导意义。 展开更多
关键词 风险传递 熵权法 系统动力学 风险仿真 风险级联 系统理论事故模型与过程(STAMP)
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基于分布式水文水动力耦合模型的秦淮河流域洪水模拟 被引量：3
14
作者 王雨洁 李致家 +1 位作者 姚成 牛颢然 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期11-18,114,共9页
为更准确地模拟秦淮河流域洪水演进情况,采用松散耦合方法,结合水文、水动力过程,构建了分布式水文模型与一维、二维水动力耦合模型,该模型在上游采用网格新安江模型,下游则结合一维与二维水动力模型模拟复杂水流动态,在河道采用一维模... 为更准确地模拟秦淮河流域洪水演进情况,采用松散耦合方法,结合水文、水动力过程,构建了分布式水文模型与一维、二维水动力耦合模型,该模型在上游采用网格新安江模型,下游则结合一维与二维水动力模型模拟复杂水流动态,在河道采用一维模型,在主要城区采用二维模型进行模拟,形成全流域的分布式水文水动力耦合模型。验证结果表明:该模型能够有效模拟2015-2020年间的5场洪水,模拟结果的平均纳什效率系数达0.932,验证了模型的高精度与可靠性。以20200713号洪水为例模拟了下游南京市城区的淹没情况,发现秦淮河下游城区多处区域(如郑淮路、凤凰东街、武定门闸区域等)存在显著淹没风险,最大淹没水深均超过0.5m。 展开更多
关键词 水文水动力耦合模型 洪水淹没模拟 网格新安江模型 秦淮河流域
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嗜热链球菌JM108发酵动力学模型的建立 被引量：2
15
作者 孙文 李宝磊 +7 位作者 侯保朝 洪维鍊 何剑 梁超 张宇 满朝新 姜毓君 郭鸰 《食品工业科技》 北大核心 2025年第3期159-165,共7页
本研究以嗜热链球菌JM108的生长和代谢为研究对象,以建立随时间变化模型,模拟细菌的生长、产物合成以及底物消耗的动力学变化。在M17培养基中接种嗜热链球菌JM108,每隔2 h对发酵体系内的嗜热链球菌JM108活菌数、乳酸含量以及葡萄糖含量... 本研究以嗜热链球菌JM108的生长和代谢为研究对象,以建立随时间变化模型,模拟细菌的生长、产物合成以及底物消耗的动力学变化。在M17培养基中接种嗜热链球菌JM108,每隔2 h对发酵体系内的嗜热链球菌JM108活菌数、乳酸含量以及葡萄糖含量进行测定,采用3种经典模型Logistic模型、Boltzmann模型和SGompertz模型对实验值进行非线性拟合。非线性拟合结果表明,Logistic模型最适合用于描述细菌生长动力学、乳酸生成动力学和葡萄糖消耗动力学,其R2值分别为0.9974、0.9947和0.9964,均大于0.99,拟合值与实验值的误差均小于15%,拟合良好,表明所建立的动力学模型能够较好地预测发酵过程的动态变化。嗜热链球菌JM108生长量动力学方程为:y=8.59+-2:39/1+(x/2.32)^(0.02);乳酸生成量动力学方程为:y=1.05+-1:061+(x/3.67)^(3.23);葡萄糖消耗量动力学方程为:y=0.02+0.151+(x/3.47)^(3.90)。建立嗜热链球菌JM108的发酵动力学模型,为描述发酵的动力学特征提供了理论支持。 展开更多
关键词 嗜热链球菌JM108 发酵 发酵过程 非线性拟合 发酵动力学模型
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离子风烘烤中烟叶烘烤效益分析及干燥动力学模型构建 被引量：1
16
作者 刘泽宇 段卫东 +6 位作者 尹光庭 申洪涛 顾少龙 施守杰 苗晓辉 贺帆 王建安 《江苏农业科学》 北大核心 2025年第2期220-229,共10页
为摸清离子风对烟叶烘烤过程中干燥特性的影响,寻求高压电场在密集烤房内联合热风循环烘烤烟叶的模型,提升烟叶干燥效率,达到节能降本和提升烘烤效益的目的,以云烟87中、上部叶为对象,利用热风与高压电场干燥技术相结合,分析烘烤过程中... 为摸清离子风对烟叶烘烤过程中干燥特性的影响,寻求高压电场在密集烤房内联合热风循环烘烤烟叶的模型,提升烟叶干燥效率,达到节能降本和提升烘烤效益的目的,以云烟87中、上部叶为对象,利用热风与高压电场干燥技术相结合,分析烘烤过程中烟叶干燥特性,计算有效水分扩散系数,采用7种干燥模型进行拟合,并对烘烤效益进行综合评价。结果表明:(1)离子风加持下烘烤能耗显著降低,烟叶产量与产值得到提高,经济效益提高。(2)高压电场下,烟叶水分散失速率随着针电极电压的增加递增,针电极电压为3、6 kV的处理烘烤时长较对照分别缩短10、16 h。(3)在试验条件下,针电极电压从0 kV升至6 kV时,有效水分扩散系数由262μm^(2)/s增至377μm^(2)/s。(4)Wang&Singh和Binomial模型模拟常规烘烤水分比变化曲线、Binomial模型模拟离子风烘烤水分比变化曲线的r^(2)均高于0.99,RMSE均小于0.05;随机选取试验条件进行模型验证,其线性拟合r^(2)值均在0.985以上。高压电场下烟叶烘烤过程中以针电极电压为6 kV时干燥速率最快,D_(eff)最大,烘烤效益最高。Wang&Singh和Binomial模型可以很好地模拟烟叶水分比变化曲线,其中Binomial模型最适合模拟高压电场与热风循环条件下烟叶的干燥过程。 展开更多
关键词 烤烟 离子风干燥 动力学模型 节能 烘烤效益
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不同包装方式对固始鸭块贮藏过程中品质影响及动力学模型建立 被引量：1
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作者 涂剑秋 周舟 +4 位作者 曹蒙 张欢博 周枫 冯爽 李建芳 《肉类研究》 北大核心 2025年第5期44-50,共7页
以新鲜固始鸭块为原料,选用保鲜袋、真空包装袋、真空铝箔包装袋3种包装方式,置于4℃条件下进行贮藏,通过每2 d对固始鸭块贮藏过程中的质构特性、汁液流失率、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值、... 以新鲜固始鸭块为原料,选用保鲜袋、真空包装袋、真空铝箔包装袋3种包装方式,置于4℃条件下进行贮藏,通过每2 d对固始鸭块贮藏过程中的质构特性、汁液流失率、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值、过氧化值、pH值和感官品质进行测定,探究不同包装方式对固始鸭块在贮藏过程中的影响,并以贮藏过程中TBARS值、过氧化值、pH值的变化建立贮藏动力学模型并探讨三者之间的相关性,进一步分析固始鸭块贮藏期间品质变化趋势。结果表明:贮藏期间,对照组贮藏4 d时出现腐败变质,TBARS值和过氧化值分别达到2.56 mg/100 g、38.64 mmol/kg;真空铝箔袋包装组贮藏至12 d时,TBARS值和过氧化值分别达到0.79 mg/100 g、89.9 mmol/kg,能够有效抑制鸭块脂质氧化速率,pH值为6.82,硬度为26.64 N,弹性为2.75 mm,品质较好;以TBARS值、过氧化值和pH值建立Gauss动力学模型,3种模型的决定系数(R^(2))分别为0.99、0.99、0.88,鸭块经铝箔袋包装处理后在4℃条件下可以贮藏12 d以上。鸭块贮藏中,不同包装材料对鸭块贮藏品质影响很大,真空铝箔袋包装能更有效地延缓鸭块的品质劣变。 展开更多
关键词 固始鸭块 包装方式 品质分析 动力学模型
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基于水文水动力模型的平原河网地区排涝模拟应用研究 被引量：1
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作者 梁昌梅 王敬 +2 位作者 张翔 刘路广 吴凤燕 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第5期17-23,共7页
平原地区河道纵横交错,水流速度慢且流向不定;闸站众多,导致水情、工情极为复杂,一旦发生洪水,将形成大面积的洪涝灾害,对人民群众生命和财产安全造成了较大的威胁。为了准确模拟平原地区洪涝水的产汇流过程,结合SCS模型和MIKEFLOOD模... 平原地区河道纵横交错,水流速度慢且流向不定;闸站众多,导致水情、工情极为复杂,一旦发生洪水,将形成大面积的洪涝灾害,对人民群众生命和财产安全造成了较大的威胁。为了准确模拟平原地区洪涝水的产汇流过程,结合SCS模型和MIKEFLOOD模型的优势,充分考虑了各类下垫面产流特征和闸站调度规程,构建了水文水动力模型,选取了位于湖北省江汉平原腹地的通顺河流域作为研究区,利用实测数据对模型进行了率定、验证,分析不同降雨条件下对该区域的排涝影响。结果表明①利用2003年、2010年、2016年的实测水位对模型进行率定与验证,模拟的相关系数均在0.8以上,误差低于2%;表明该模型的模拟效果较好,可以用于通顺河流域的产汇流模拟。②将通顺河流域分为11个子排区,各个排区产流量最大为排湖排区;幸福、通北等7个排区的现状排涝能力均不足10年一遇3日暴雨3日排出。③当发生5~20年一遇的洪水时,流域的排涝时间达到10~12 d时,河道水位逐渐下降。当发生30年一遇的洪水时,流域内的水位先增长后趋于稳定,表明流域内的外排泵站排涝能力不足以应对30年一遇洪水。该项研究可为复杂平原河网地区的排涝措施制定提供参考。 展开更多
关键词 平原河网 水文水动力模型 SCS模型 MIKEFLOOD模型 排涝模拟
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SCR尿素沉积物催化分解机理与动力学模型研究 被引量：1
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作者 夏冲 朱元清 +1 位作者 周松 冯永明 《内燃机学报》 北大核心 2025年第2期144-152,共9页
选择性催化还原(SCR)系统中的尿素沉积物可通过调整喷嘴参数、增加混合器和管道内涂覆催化剂等策略进行有效抑制.针对船用SCR系统尿素沉积物、V_(2)O_(5)-WO_(3)/Ti O_(2)催化剂和纯净尿素(CH_(4)N_(2)O)等样品,首先利用热重分析(TGA)... 选择性催化还原(SCR)系统中的尿素沉积物可通过调整喷嘴参数、增加混合器和管道内涂覆催化剂等策略进行有效抑制.针对船用SCR系统尿素沉积物、V_(2)O_(5)-WO_(3)/Ti O_(2)催化剂和纯净尿素(CH_(4)N_(2)O)等样品,首先利用热重分析(TGA)和傅里叶红外光谱(FT-IR)等表征技术分析了尿素等物质的催化分解特性,以及样品的化学成分;其次,基于密度泛函理论(DFT)提出了一种详细的尿素分解机理,该机理补充了三聚氰酸(C_(3)H_(3)N_(3)O_(3))及其同系物的形成与分解路径;最后,利用TGA试验数据和化学反应动力学方法开发了一套尿素非催化和催化相耦合的动力学模型.结果表明:船用SCR系统尿素沉积物化学成分主要是三聚氰酸及其同系物,以及三聚氰酸一酰胺(C_(3)H_(4)N_(4)O_(2));增加催化剂用量可以加速尿素分解,阻断尿素和缩二脲(C_(2)H_(5)N_(3)O_(2))向三聚氰酸转化,但副产物分解温度越高,催化剂用量也越大. 展开更多
关键词 选择性催化还原 尿素沉积物 催化分解 分解机理 动力学模型
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佛手叶粉微波干燥动力学模型的建立及品质特性分析 被引量：2
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作者 孙辉 张渤 +4 位作者 周江鸿 许祯毅 毛志幸 王宇翔 庞杰 《食品工业科技》 北大核心 2025年第3期278-287,共10页
为优化佛手叶粉的干燥效率与品质,以干基含水率、失水速率及感官评分等评估指标,探讨了间歇干燥模式、微波功率、装载量对干燥特性和感官品质的影响,旨在确定最佳干燥条件,并比较了热风与微波干燥后佛手叶粉在微观结构、色泽、叶绿素含... 为优化佛手叶粉的干燥效率与品质,以干基含水率、失水速率及感官评分等评估指标,探讨了间歇干燥模式、微波功率、装载量对干燥特性和感官品质的影响,旨在确定最佳干燥条件,并比较了热风与微波干燥后佛手叶粉在微观结构、色泽、叶绿素含量、吸湿性、溶解性及茶多酚含量等方面的差异。结果显示,20、30 s的间歇模式下的佛手叶粉品质最佳,时间较短,确定为最优干燥模式。微波功率和装载量对干燥速率产生显著影响,提高微波功率可有效缩短干燥时间,特别是缩短恒速干燥阶段;而在减速阶段,装载量对干燥速率的影响较小。在微波功率385 W,装载量20 g时,感官综合评分达到最高(16.5)。通过对比3种数学模型模拟干燥动力学过程,发现佛手叶水分比与干燥时间均存在非线性关系。但Page和Wang-Singh模型拟合效果显著,且Wang-Singh模型预测准确性更高,最佳拟合函数为M_(R)=(0.0011+0.0058X_(1)+0.0037X_(2))t^(2)-(0.086+0.1544X_(1)+0.086X_(2))t+1。与热风干燥相比,佛手老叶在最优干燥条件下制备的佛手叶超微粉呈疏松细小颗粒结构,色泽亮绿,感官品质(16.9)更优,润湿性和溶解性有所提升,且茶多酚和叶绿素保留率偏高。以上结果能够为佛手叶的精深加工提供科学指导。 展开更多
关键词 佛手老叶 佛手叶粉 微波干燥 动力学模型 品质特性
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