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基于模型尺度调整算法的水下冲刷数据处理 被引量：1
1
作者 吕骥 程武伟 樊剑甲 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2022年第3期81-85,共5页
为消除水下冲刷多波束数据的显示隐藏问题,提出一种结合区域隔离和调整数据色谱阈值的模型尺度调整算法,并给出基于该算法的数据处理方法。实例分析表明,采用基于模型尺度调整算法的数据处理方法,可使多波束数据成像显示效果提高3~5倍,... 为消除水下冲刷多波束数据的显示隐藏问题,提出一种结合区域隔离和调整数据色谱阈值的模型尺度调整算法,并给出基于该算法的数据处理方法。实例分析表明,采用基于模型尺度调整算法的数据处理方法,可使多波束数据成像显示效果提高3~5倍,从而解决水工建筑物水下冲刷数据的显示隐藏问题。 展开更多
关键词 多波束数据 水下冲刷 模型尺度调整算法 区域隔离 数据色谱阈值
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基于改进多尺度动态J-A模型的无取向硅钢磁致伸缩特性模拟 被引量：1
2
作者 贲彤 安妮 +2 位作者 陈龙 孔玉琪 张献 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第11期4514-4525,I0033,共13页
为了模拟无取向硅钢在应力作用下宽磁密范围的磁致伸缩滞回特性,该文提出一种改进多尺度动态磁致伸缩模型。首先,提出考虑磁畴体积分数的简化多尺度模型,根据玻尔兹曼概率函数和六磁畴单晶体结构,简化模型并缩短计算量;其次,由简化多尺... 为了模拟无取向硅钢在应力作用下宽磁密范围的磁致伸缩滞回特性,该文提出一种改进多尺度动态磁致伸缩模型。首先,提出考虑磁畴体积分数的简化多尺度模型,根据玻尔兹曼概率函数和六磁畴单晶体结构,简化模型并缩短计算量;其次,由简化多尺度模型计算应力相关无磁滞磁化强度并与逆(Jiles-Atherton,J-A)模型结合,通过引入修正系数γk和比例因子ν,实现高、中、低磁密下磁滞回线的准确模拟;再次,引入涡流损耗场、异常损耗场以及不可逆磁化强度分量,构建改进多尺度动态磁致伸缩模型;最后,对比模型仿真与实验结果,可知模型对0~2.4 MPa应力作用下的动态磁致伸缩特性模拟准确,并且对λ-H曲线和λ-B曲线均具有较高的模拟精度。 展开更多
关键词 磁致伸缩模拟 简化多尺度模型 磁滞模型 无取向电工钢片
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林分-流域森林凋落物持水能力空间尺度上推模型构建——以河南宝天曼蛮子庄流域为例 被引量：1
3
作者 余恩旭 刘世荣 +3 位作者 张明芳 侯怡萍 孙美荣 邓诗宇 《生态学报》 北大核心 2025年第2期911-922,共12页
森林凋落物持水能力是森林生态水文研究的重要内容之一。然而当前研究多集中在样地或林分尺度。如何将林分实测结果上推至流域或更大空间尺度一直是生态水文学研究的难点之一。以典型暖温带天然林流域河南宝天曼蛮子庄为例,基于林分调... 森林凋落物持水能力是森林生态水文研究的重要内容之一。然而当前研究多集中在样地或林分尺度。如何将林分实测结果上推至流域或更大空间尺度一直是生态水文学研究的难点之一。以典型暖温带天然林流域河南宝天曼蛮子庄为例,基于林分调查和凋落物持水特性测定,结合遥感植被指数和树种组成比例等植被结构和环境因子构建凋落物持水能力林分-流域尺度上推模型,量化流域尺度森林凋落物持水能力及其空间格局。结果表明:(1)凋落物层最大持水量与坡度、树高和锐齿槲栎占比显著相关,凋落物层有效拦蓄量与多年平均地上生物量和锐齿槲栎占比显著相关。其中,锐齿槲栎比例是凋落物层持水量最为关键的因子。随着锐齿槲栎比例由0%增加到100%,凋落物层最大持水量和有效拦蓄量分别显著提升59.2和55.6%(P<0.05)。(2)植被结构特征因子引入锐齿槲栎占比后,凋落物最大持水量和有效拦蓄量尺度上推模型拟合优度显著提升,R^(2)分别达到0.918和0.857,模型预测效果显著提升。(3)根据尺度上推模型估算结果,流域凋落物平均最大持水量和有效拦蓄量分别为17.69、17.13t/hm^(2)。流域中部凋落物最大持水量较高;流域北、南部的凋落物有效拦蓄量较高。(4)流域低海拔缓坡地带、NDVI最大值越高、多年平均地上生物量较小和锐齿槲栎占比越高的区域凋落物层持水能力更强。研究结果可为林业部门制定林水资源适应性森林经营管理措施提供科学依据。 展开更多
关键词 水源涵养 锐齿槲栎 凋落物 持水特性 尺度上推模型
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基于多尺度模型的异构信息融合跟踪算法
4
作者 王凯 胡玉东 +1 位作者 高长生 荆武兴 《电光与控制》 北大核心 2025年第6期1-7,30,共8页
为了提高主动雷达/红外探测器对助推滑翔飞行器的跟踪精度,充分发挥各类型观测信息的优势,提出了一种基于多尺度模型的异构信息融合跟踪算法。针对红外探测器与主动雷达的采样频率不同的问题,对该探测系统构建了多尺度模型。在快尺度模... 为了提高主动雷达/红外探测器对助推滑翔飞行器的跟踪精度,充分发挥各类型观测信息的优势,提出了一种基于多尺度模型的异构信息融合跟踪算法。针对红外探测器与主动雷达的采样频率不同的问题,对该探测系统构建了多尺度模型。在快尺度模型下,根据红外探测器的观测数据,采用无迹卡尔曼滤波算法完成对目标状态的初步估计;在慢尺度模型下,利用融合后的主动雷达的观测数据,采用量测转换卡尔曼滤波算法完成对目标状态的精确估计。仿真结果表明:所设计的算法相比传统算法可以实现更准确的跟踪效果。 展开更多
关键词 助推滑翔飞行器 多尺度模型 异构传感器 数据融合 轨迹跟踪 主动雷达 红外探测器
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基于强稳定收敛的偏正态联合位置与尺度模型的参数估计算法
5
作者 薛潇 吴刘仓 《应用数学》 北大核心 2025年第1期201-210,共10页
传统的迭代算法(例如牛顿算法,EM算法等)在实际应用中,往往存在初始值较为敏感的问题.为解决这一问题,一种强稳定的收敛算法——Upper-crossing/Solution算法(以下称US算法)被提出,这种算法虽然在求解一元非线性函数时具有强稳定性,但... 传统的迭代算法(例如牛顿算法,EM算法等)在实际应用中,往往存在初始值较为敏感的问题.为解决这一问题,一种强稳定的收敛算法——Upper-crossing/Solution算法(以下称US算法)被提出,这种算法虽然在求解一元非线性函数时具有强稳定性,但是不能推广到多元的情形.那么针对多元情形,本文将结合偏正态分布的随机表示,对偏正态联合位置与尺度模型的似然函数进行分层,并且利用MM算法得到一元的情形,再使用US算法构造强稳定的收敛算法.最后通过随机模拟分析和实例分析研究表明了US算法较牛顿迭代法大大降低了算法对初值的敏感度以及显著地提高了收敛的稳定性. 展开更多
关键词 偏正态联合位置与尺度模型 牛顿迭代法 US算法 强稳定收敛
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基于时间尺度分离的江南梅雨量组合降尺度预测模型
6
作者 李琳琳 赵俊虎 +3 位作者 柯宗建 易香妤 乔锦荣 陈丽娟 《气候与环境研究》 北大核心 2025年第3期295-310,共16页
采用中国气象局发布的梅雨国家标准资料,以江南梅雨量为代表,分析了梅雨量多时间尺度变化特征。在此基础上,从前期海洋外强迫影响因子和美国第2代动力气候模式(CFSv2)5月起报的6~7月平均的多要素预报场中,选取不同时间尺度的预测因子,... 采用中国气象局发布的梅雨国家标准资料,以江南梅雨量为代表,分析了梅雨量多时间尺度变化特征。在此基础上,从前期海洋外强迫影响因子和美国第2代动力气候模式(CFSv2)5月起报的6~7月平均的多要素预报场中,选取不同时间尺度的预测因子,建立了基于时间尺度分离的江南梅雨量的组合降尺度预测模型,结果表明:1)江南梅雨量具有显著的年际变率和年代际变率,二者的标准差分别为120.1mm和100.3mm,变率幅度相当。2)年际尺度上,江南梅雨量与前冬ENSO、CFSv2预测的6~7月西北太平洋海平面气压等因子密切相关;年代际尺度上,江南梅雨量与前冬西半球暖池面积、CFSv2预测的6~7月西北太平洋海平面气压和热带印度洋200hPa纬向风等因子密切相关。3)利用上述因子和逐步回归方法分别建立年际分量预测模型和年代际分量预测模型,二者相加得到江南梅雨量的组合降尺度预测结果。在2014~2023年的独立检验中,模型估计的江南梅雨量和观测的相关系数为0.76,距平符号一致率为90.0%,而CFSv2模式5月起报的江南区6~7月降水量的上述两项检验指标分别为0.12和50.0%。相比于模式直接预测的降水,组合降尺度预测模型的结果有明显改进,该模型可为江南梅雨量的预测提供参考。 展开更多
关键词 江南梅雨 预测因子 时间尺度分离 组合降尺度预测模型
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基于水平等尺度物理模型试验的地埋管换热性能关键影响因素
7
作者 王春磊 张佳乐 +3 位作者 李玉山 何剑波 谭松成 骆进 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第2期196-205,共10页
地埋管换热性能受多种因素影响,但由于现场测试难度大、耗时长和费用较高,前人大多仅针对单一因素展开研究,缺乏对其关键因素的系统了解。提出了一种水平等尺度模型平台,该平台可多次重复测试不同影响因素对地埋管换热效果的影响,在验... 地埋管换热性能受多种因素影响,但由于现场测试难度大、耗时长和费用较高,前人大多仅针对单一因素展开研究,缺乏对其关键因素的系统了解。提出了一种水平等尺度模型平台,该平台可多次重复测试不同影响因素对地埋管换热效果的影响,在验证了水平等尺度模型可靠性的基础上,测试了三进一出型和单U型地埋管的换热效率,并进一步测试了管间距对其换热性能的影响,最后通过数值模拟分析了影响地埋管换热效率的机制。结果表明:在1.0和2.0 kW 2种功率下,与单U型地埋管相比,三进一出型地埋管的钻孔热阻分别降低了10.2%和35.9%,平均能效系数分别提高了3.4%和28.8%;当三进一出型埋管间距由60 mm增加至120 mm时,钻孔热阻降低了28.7%;管壁厚度的增大导致地埋管出口水温呈线性升高,管壁热阻也呈线性增大;扩大管间距时,出口流体温度和钻孔中心点处温度降低,这说明扩大管间距可以充分降低管间热干扰,达到提升换热效率的目的。因此,三进一出型地埋管充分利用了减薄进水管壁以减少热阻、增加出水管壁厚度以减少热损失的特点,且通过多管增大换热面积、增加管间距、减少管间热干扰等综合措施,显著提升了地埋管的整体换热效率。研究成果可为地埋管换热性能分析提供重要的实践手段,并为提升地埋管换热效率提供关键依据。 展开更多
关键词 地源热泵系统 地埋管换热器 换热性能 水平等尺度物理模型 机理研究
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基于Python的ABAQUS华伦形钢桁梁多尺度模型二次开发
8
作者 田亮 张诚至 +2 位作者 司志远 程斌 樊立龙 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期55-61,共7页
华伦形钢桁梁是目前大跨度铁路悬索桥应用最多的加劲梁形式,但由于结构形式复杂且桥梁跨度不断增加,导致建模过程繁琐。为提高多尺度模型前处理效率,基于Python语言开发了华伦形钢桁梁与桥面板快速建模插件,通过内核执行代码与ABAQUS GU... 华伦形钢桁梁是目前大跨度铁路悬索桥应用最多的加劲梁形式,但由于结构形式复杂且桥梁跨度不断增加,导致建模过程繁琐。为提高多尺度模型前处理效率,基于Python语言开发了华伦形钢桁梁与桥面板快速建模插件,通过内核执行代码与ABAQUS GUI图形界面交互实现了钢桁梁节段的参数化建模。以我国西南峡谷地区在建SQ铁路悬索桥为例,建立了全桥的多尺度有限元模型,对典型钢梁节段吊装过程进行了抗风验算,并与MIDAS、ANSYS两类有限元软件的计算结果进行了对比,风致位移响应在不同吊装高度的趋势基本一致且误差较小。研究结果表明:所开发的快速建模插件各预设功能均可正常实现,在确保计算精度的同时极大地提高了复杂钢桁梁结构的建模效率。 展开更多
关键词 桥梁工程 铁路悬索桥 华伦形钢桁梁 多尺度模型 PYTHON 二次开发
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悬浇拱循环嵌套多尺度模型索力算法构建及响应分析
9
作者 蔡岳 张基进 +2 位作者 田仲初 闫玉林 王祺顺 《世界桥梁》 北大核心 2025年第3期72-80,共9页
针对目前悬臂浇筑钢筋混凝土拱(悬浇拱)扣锚索索力计算中施工期适用度较低的问题,提出了一种悬浇拱循环嵌套多尺度模型索力算法。该算法通过ANSYS软件二次开发编制循环计算程序,基于多尺度建模理念,对于悬浇拱易损位置,采用梁-壳-实体... 针对目前悬臂浇筑钢筋混凝土拱(悬浇拱)扣锚索索力计算中施工期适用度较低的问题,提出了一种悬浇拱循环嵌套多尺度模型索力算法。该算法通过ANSYS软件二次开发编制循环计算程序,基于多尺度建模理念,对于悬浇拱易损位置,采用梁-壳-实体单元组合方式建模,进而通过判断不同施工阶段结构损伤状态计算相应索力控制值,并与传统梁单元模型算法索力及结构响应结果进行对比。结果表明:本文方法相较于梁单元模型算法计算的索初张力减小,施工期多数索的最大索力变化幅度均稳定在±5%内,大部分索的最大索力降低,索规格总体而言有所减小,安全系数均满足大于规范2.0的要求;本文方法相较于梁单元模型算法计算的拱圈施工期线形下挠较为明显,可适当设置预拱度进行调整,拱圈拉应力最大增大了1 MPa,整体仍处于可控范围,符合预期效果。 展开更多
关键词 钢筋混凝土拱桥 悬浇拱 索力 循环嵌套 多尺度模型 结构损伤 结构响应 计算方法
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融合机器学习与物理模型的中尺度涡声速剖面重构
10
作者 李洪臣 李明 +3 位作者 王鹏皓 毛科峰 朱宇航 刘宇航 《海洋学报》 北大核心 2025年第6期47-60,共14页
针对中尺度涡内声速剖面结构复杂且重构误差显著偏大的问题,本文采用多源卫星遥感数据和Argo剖面,结合随机森林算法和中尺度涡统一结构模型,提出了PIRF-DEN模型。通过将海表面温度、高度异常、盐度、密度等海表环境参数与Argo密度作为输... 针对中尺度涡内声速剖面结构复杂且重构误差显著偏大的问题,本文采用多源卫星遥感数据和Argo剖面,结合随机森林算法和中尺度涡统一结构模型,提出了PIRF-DEN模型。通过将海表面温度、高度异常、盐度、密度等海表环境参数与Argo密度作为输入,建立了“水面-水下”声速映射关系。同时,基于中尺度涡统一结构模型重构涡旋内密度场,将海表环境参数和涡旋重构密度输入映射关系并重构了涡旋内声速剖面。研究结果表明,PIRF-DEN模型显著提高了声速剖面的重构精度,平均绝对误差和均方根误差分别降至0.8324 m/s和1.3869 m/s,较传统的sEOF-r方法降低了87.3%和83.7%,且声速重构精度和稳定性优于现有模型。 展开更多
关键词 声速重构 随机森林 中尺度涡统一结构模型 垂向密度
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基于介尺度模型的大型生物质流化床低温气化特性数值模拟研究
11
作者 罗子丰 金保昇 凌影 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期625-633,共9页
传统双流体模型因忽略介尺度结构需依赖细网格模拟,难以实现工业级装置的高效计算。提出一种基于介尺度曳力模型(MSSD)的粗网格综合计算模型,建立流动-反应耦合框架。模型验证表明,MSSD模型能高效预测工业级流化床装置的气化特性。研究... 传统双流体模型因忽略介尺度结构需依赖细网格模拟,难以实现工业级装置的高效计算。提出一种基于介尺度曳力模型(MSSD)的粗网格综合计算模型,建立流动-反应耦合框架。模型验证表明,MSSD模型能高效预测工业级流化床装置的气化特性。研究发现:低温气化过程中,工业级装置在燃料空气当量比为0.200时气化效果最优;气化温度提升和空气预热均能强化反应效果,但高海拔环境需采用富氧气化技术以缓解产气热值下降;小麦秸秆含水率5%时产气热值最高;所有原料中橡胶的气化效果最佳;稻壳和树皮则需通过预热空气改善反应性能。该模型突破了传统细网格限制,为工业流化床反应器的优化设计与运行调控提供了可靠的理论工具与数据支撑。 展开更多
关键词 计算流体力学 生物质气化 传热传质 流化床 介尺度曳力模型
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基于介观尺度电化学模型的硅碳负极倍率性能仿真分析
12
作者 石永博 张睿 +1 位作者 李乐 丁飞 《电源技术》 北大核心 2025年第8期1660-1670,共11页
构建了一种基于介观尺度的硅碳负极电化学模型,以探讨不同压实工艺及孔隙率对锂离子电池电极性能的影响。通过纳米级计算机断层扫描(nano-CT)获取未压实与压实硅碳负极的微观结构,并构建相应的三维模型,实现电化学仿真。结果表明,压实... 构建了一种基于介观尺度的硅碳负极电化学模型,以探讨不同压实工艺及孔隙率对锂离子电池电极性能的影响。通过纳米级计算机断层扫描(nano-CT)获取未压实与压实硅碳负极的微观结构,并构建相应的三维模型,实现电化学仿真。结果表明,压实电极具有更高的材料致密度,但孔隙率降低限制了离子传输,导致在高倍率放电条件下(1 C),压实电极的锂离子浓度分布更不均匀,容量衰减更显著。此外,通过体素膨胀方法研究了孔隙率对电池性能的影响,发现当孔隙率降低至0.30时,液相锂离子传输受限,电池容量衰减加剧。研究结果揭示了硅碳负极在高倍率放电时的微观结构对电池性能的影响机制,为优化电极设计和制造工艺提供了理论支持。 展开更多
关键词 锂离子电池 介观尺度模型 电化学特性 硅碳负极
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AConvLSTM U-Net:基于双向稠密连接和注意力机制的多尺度颌骨囊肿分割模型
13
作者 李苏强 王周阳 +1 位作者 产思贤 周小龙 《南方医科大学学报》 北大核心 2025年第5期1082-1092,共11页
目的提出一种基于双向稠密连接和注意力机制的多尺度颌骨囊肿分割模型(AConvLSTM U-Net),实现颌骨囊肿图像的准确自动分割。方法使用含有2592张颌骨囊肿图像数据集。首先,AConvLSTM U-Net在编码路径上设计移动翻转瓶颈卷积模块(MBC)以... 目的提出一种基于双向稠密连接和注意力机制的多尺度颌骨囊肿分割模型(AConvLSTM U-Net),实现颌骨囊肿图像的准确自动分割。方法使用含有2592张颌骨囊肿图像数据集。首先,AConvLSTM U-Net在编码路径上设计移动翻转瓶颈卷积模块(MBC)以增强特征提取能力。其次,采用双路径稠密卷积(DPD)连接编码器和解码器,在跳跃连接中引入双向ConvLSTM以获取丰富的语义信息。然后,解码路径上使用基于空间和通道注意力的解码块(scSE),以提升对重要信息的关注。最后,设计了全尺寸深度监督模块(DS),并结合联合损失函数对模型进行优化,以进一步提高分割精度。结果AConvLSTM U-Net在颌骨囊肿病灶分割的实验结果在MCC、DSC和JSC方面分别达到93.8443%、93.9067%、88.5133%,性能均优于所有被比较的分割模型。结论所提出的算法在颌骨囊肿数据集上表现出较高的准确性与鲁棒性,优于多种主流方法,展现了AConvLSTM U-Net在颌骨囊肿图像分割的优越性能和辅助诊断的巨大潜力。 展开更多
关键词 注意力机制 多尺度颌骨囊肿分割模型 稠密卷积
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CRTSⅢ型板式轨道自适应多尺度损伤演变模型 被引量：1
14
作者 徐庆元 孙胜伟 +2 位作者 胡昌林 欧熙 窦祥强 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4383-4394,共12页
为解决现有宏观模型无法准确反映CRTSⅢ型板式轨道在复杂荷载下的损伤演变和全细观模型耗费大量计算资源的问题,建立一种自适应多尺度模型。该模型结合宏观梁单元、二维实体单元和混凝土细观模型3种尺度,通过损伤指标对临界区域进行识别... 为解决现有宏观模型无法准确反映CRTSⅢ型板式轨道在复杂荷载下的损伤演变和全细观模型耗费大量计算资源的问题,建立一种自适应多尺度模型。该模型结合宏观梁单元、二维实体单元和混凝土细观模型3种尺度,通过损伤指标对临界区域进行识别,在计算过程中,随着损伤的逐渐加剧,梁单元会转换为二维实体单元,二维实体单元会进一步细化为表征混凝土细观特性的骨料、砂浆与界面单元,使理想化为均质材料的混凝土逐渐被非均质多相材料所取代。通过对比叠合梁模型、二维实体模型与三维实体模型的计算结果,三者应力水平差异较小,验证了梁单元转换为二维实体单元的合理性。同时,基于自适应多尺度模型对自密实混凝土的四点弯曲试验进行数值模拟,与试验结果进行对比。该模型能够以较小的自由度模拟出试件的细观断裂过程,整个过程的荷载-位移曲线吻合度较好,验证了二维实体模型细化为混凝土细观模型的合理性。将自适应多尺度模型应用于CRTSⅢ型板式轨道结构力学特性分析,以较小的自由度研究轨道结构宏观和细观力学性能,能够预测轨道结构的潜在破坏,并反映出精确的应力水平和完整的细观破坏过程。该研究模型可进一步为轨道设计和维护提供重要依据,更好地评估和优化轨道结构的性能。 展开更多
关键词 CRTSⅢ型板式轨道 自适应多尺度模型 宏观模型 细观模型 损伤演变
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逆断层错动下基岩上覆土-隧道多尺度响应特征
15
作者 禹海涛 李婷婷 闫晓 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第4期202-213,共12页
基岩断层错动在上覆土层中的传播破裂过程受多种因素控制,上覆土中跨断层隧道结构在断层错动下的响应机制尚不清晰。为解决这一问题,建立了基岩断层上覆土与隧道结构的三维离散-连续耦合模型,采用离散元模拟上覆土层细观颗粒特性与变形... 基岩断层错动在上覆土层中的传播破裂过程受多种因素控制,上覆土中跨断层隧道结构在断层错动下的响应机制尚不清晰。为解决这一问题,建立了基岩断层上覆土与隧道结构的三维离散-连续耦合模型,采用离散元模拟上覆土层细观颗粒特性与变形模式,采用有限差分法计算隧道结构宏观力学响应,并通过界面耦合实现宏-细观交互传递。基于该方法,分析了基岩断层错动在上覆土层中的破裂传播过程和上覆土中隧道结构的变形受力响应,并探究了断层倾角与隧道埋深对隧道响应及失效模式的影响机制。结果表明:基岩断层错动在上覆土层中以剪切带的形式传播,隧道结构的存在将增大地层位错变形范围;隧道结构的受力变形模式为由隧道纵向受弯导致的受弯区上下盘衬砌应力反对称分布,隧道结构失效最先发生在上盘区段,体现出显著的上盘效应;在相同基岩错动量条件下,断层倾角越小,隧道结构受力越不利;隧道埋深越深,其周围土体变形范围越集中,隧道结构受力越不利。研究可为基岩断层错动作用下上覆土中隧道结构抗震设计提供科学依据。 展开更多
关键词 基岩上覆土隧道 断层错动 多尺度模型 隧道响应特征
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考虑细观损伤的推进剂粘弹性多尺度本构模型研究 被引量：5
16
作者 乌布力艾散·麦麦提图尔荪 周涛 +2 位作者 吴艳青 侯晓 周程哲 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期133-141,共9页
为了深入研究固体推进剂细观损伤行为及对其宏观力学性能的影响,在223~333 K温度下对硝酸酯增塑聚醚推进剂(NEPE)推进剂开展了单轴拉伸和应力松弛试验,获得了相应的应力应变曲线及松弛模量主曲线。在有限变形下开发了考虑细观损伤的非... 为了深入研究固体推进剂细观损伤行为及对其宏观力学性能的影响,在223~333 K温度下对硝酸酯增塑聚醚推进剂(NEPE)推进剂开展了单轴拉伸和应力松弛试验,获得了相应的应力应变曲线及松弛模量主曲线。在有限变形下开发了考虑细观损伤的非线性粘弹性本构模型,该模型通过将微空洞演化与温度、应变率、围压及循环加载损伤等因素关联实现对推进剂力学性能的多尺度分析。通过有限元软件ABAQUS对模型进行了二次开发,并基于试验数据确定了模型参数,之后将模型应用于预测推进剂在不同加载下的力学响应。结果表明,该模型能够准确预测推进剂在宽温(223~333 K)和加载速率(1~200 mm·min^(-1))下的单轴拉伸响应,并且适用于循环加载、围压试验和双轴加载试验,验证了该模型在复杂应力状态下的有效性。该模型所需参数较少且易于嵌入商用软件,可为发动机推装药结构完整性的多尺度分析提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 固体推进剂 细观损伤 多尺度本构模型 非线性粘弹性 围压 双轴拉伸
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用于大尺度模型发动机高频PLIF测量的脉冲串紫外激光系统
17
作者 曹振 于欣 +7 位作者 彭江波 柳强 杨顺华 张顺平 赵延辉 李沛霖 高龙 张善春 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期932-936,共5页
针对大尺度模型发动机试验台工作时间短(~百毫秒到秒量级)和激光能量要求高(>1 mJ)的特点,常规的紫外激光系统不能满足发动机燃烧流场精细化测量需求,要求用于高频平面激光诱导荧光(PLIF)测量的紫外激光系统同时满足脉冲串时间间隔... 针对大尺度模型发动机试验台工作时间短(~百毫秒到秒量级)和激光能量要求高(>1 mJ)的特点,常规的紫外激光系统不能满足发动机燃烧流场精细化测量需求,要求用于高频平面激光诱导荧光(PLIF)测量的紫外激光系统同时满足脉冲串时间间隔短和激光输出能量高,并且系统具有高可靠性和环境适应性。设计了一套用于真实发动机地面试验台高频PLIF测量的脉冲串紫外激光系统,能够获取有效的火焰动力学数据。脉冲串紫外激光系统采用自主研制的脉冲串模式激光器泵浦染料激光器,具备能量监测、波长监测和片光分布监测等功能,可以校正激光参数对测量结果的影响。其中脉冲串模式激光器采用电光调Q、脉冲串模式和MOPA技术,使输出的泵浦激光具有高脉冲能量(~50 mJ@532 nm)、短脉冲宽度(~10.8 ns)和较高的脉冲串频率(20 Hz)。脉冲串紫外激光系统的串时间间隔为50 ms,是国外激光器脉冲串间隔时间的1/200;系统整体转换效率为6%,紫外单脉冲能量为2.95 mJ@283 nm,是国外连续脉冲激光器典型能量值的7倍。为满足发动机地面试验台测量需求,自主集成了工程可用的高可靠性移动式10 kHz PLIF测量系统,具有抗震、防潮和防尘等功能,提升了高频PLIF系统的环境适应能力。国内首次在中国空气动力研究与发展中心的脉冲燃烧风洞上实现了大尺度模型发动机燃烧流场远距离大视场成像测量(~15 cm),获得了高信噪比的氢燃料及乙烯燃料高动态燃烧过程可视化结果。未来可结合光谱图像特征提取与分析方法对其燃烧状态和动态过程开展研究,为发动机复杂流动燃烧机理研究、CFD仿真和发动机设计水平提升提供支撑。 展开更多
关键词 燃烧诊断 脉冲串激光器 平面激光诱导荧光 大尺度模型发动机
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从纳米水化硅酸钙到水泥净浆弹性性能多尺度递推模型 被引量：1
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作者 童涛涛 李宗利 +2 位作者 刘士达 张晨晨 金鹏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期126-133,共8页
混凝土具有多尺度结构特征,其力学性能受到不同水化产物组分及微观结构的影响。基于分子动力学方法、化学计量法和均质化方法,建立了从纳米尺度水化硅酸钙(C-S-H)到水泥净浆弹性性能多尺度递推模型,其计算结果与实验数据吻合较好。基于... 混凝土具有多尺度结构特征,其力学性能受到不同水化产物组分及微观结构的影响。基于分子动力学方法、化学计量法和均质化方法,建立了从纳米尺度水化硅酸钙(C-S-H)到水泥净浆弹性性能多尺度递推模型,其计算结果与实验数据吻合较好。基于该模型的计算结果可得:C-S-H凝胶中44%的孔隙率致使其体积模量、剪切模量和杨氏模量分别降低了约66%、53%和55%。当水灰比从0.3变化至0.5时,水泥净浆的体积模量、剪切模量和杨氏模量分别降低了约39%、30%和32%;LD C-S-H和毛细孔的体积分数分别增大了13%和20%。水化产物中C-S-H的体积分数越大,或水泥熟料中硅酸三钙的质量分数越大,水泥净浆的弹性参数越大。该模型为水泥基材料微观调控提供了指导。 展开更多
关键词 纳米水化硅酸钙 水泥净浆 弹性性能 多尺度递推模型 分子动力学 均质化
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黄河源实际蒸发和径流变化多时间尺度归因分析 被引量：2
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作者 曹振江 姬广兴 +5 位作者 杨瑞婷 王雨欣 李凡 张亚丽 陈伟强 黄珺嫦 《水土保持研究》 北大核心 2025年第1期209-217,共9页
[目的]全面分析黄河源区变化环境下水文要素(实际蒸发和径流)变化的主要影响因素,为黄河源区水文循环机理研究和生态环境保护提供参考依据。[方法]基于黄河源区1967-2020年的水文气象数据,使用Mann-Kendall趋势检验法在年、季和月时间... [目的]全面分析黄河源区变化环境下水文要素(实际蒸发和径流)变化的主要影响因素,为黄河源区水文循环机理研究和生态环境保护提供参考依据。[方法]基于黄河源区1967-2020年的水文气象数据,使用Mann-Kendall趋势检验法在年、季和月时间尺度上分析黄河源区实际蒸发和径流的变化特征,采用ABCD水文模型和月尺度Budyko模型在多时间尺度上定量分离出人类活动和气候变化对黄河源区实际蒸发和径流变化的贡献率。[结果](1)1967-2020年黄河源区实际蒸发量在年、季和月时间尺度上都表现为显著增加的趋势;径流在年尺度、旱季、8月、9月表现为不显著减少趋势,在雨季和7月表现为不显著增加趋势。(2)在年尺度、旱季、8月和9月,气候变化对流域实际蒸发的影响较大,其对实际蒸发量变化的贡献率分别为59.61%,108.43%,50.71%,58.17%;在雨季和7月,人类活动对流域实际蒸发的影响较大,其贡献率为62.38%和53.34%。(3)无论是在年尺度、季尺度还是7月、8月、9月,都表现为气候变化对流域径流变化的贡献率较大,贡献率分别为55.58%,56.23%,59.92%,68.70%,51.51%和87.03%。[结论]黄河源区不同时间尺度实际蒸发和径流变化多受气候变化影响较大,但是气候因素和人类活动对它们的贡献率相差较小,未来仍应注重人类活动影响的加剧。 展开更多
关键词 黄河源区 实际蒸发 径流 多时间尺度 趋势分析 ABCD水文模型 月尺度Budyko模型
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1961-2020年赣江流域月尺度实际蒸发模拟及归因分析 被引量：1
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作者 姬广兴 刘智培 +5 位作者 高红凯 陈伟强 黄珺嫦 张亚丽 郭宇龙 陈轶楠 《水土保持研究》 北大核心 2025年第1期195-202,共8页
[目的]探究赣江流域月时间尺度实际蒸发的变化规律和分配特征以及不同因素对实际蒸发量的贡献量,为生态环境保护和水资源高效利用提供理论依据。[方法]基于赣江流域外洲水文站1961-2020年径流量数据,结合Mann-Kendall突变检验法和Pettit... [目的]探究赣江流域月时间尺度实际蒸发的变化规律和分配特征以及不同因素对实际蒸发量的贡献量,为生态环境保护和水资源高效利用提供理论依据。[方法]基于赣江流域外洲水文站1961-2020年径流量数据,结合Mann-Kendall突变检验法和Pettitt突变点检验法确定径流突变年份。其次利用ABCD水文模拟赣江流域基准期和突变期径流变化过程,计算得出月尺度实际蒸发量。然后利用去趋势预置白趋势检验法(TFPW-MK)分析实际蒸发的变化趋势和年内分布特征。最后采用月尺度Budyko模型对实际蒸发量变化进行归因分析。[结果](1)径流突变年份为1991年。(2)赣江流域2月、3月、4月、6月、9月的实际蒸发量呈现上升趋势,其余月份实际蒸发为下降趋势。其中2月、3月的实际蒸发量显著上升(p<0.05)。(3)赣江流域月尺度实际蒸发量呈现“单峰型”分布,在7月附近达到最大值。(4)气候变化会导致各月实际蒸发量的增加,人类活动会导致各月实际蒸发量减少。[结论]赣江流域实际蒸发量呈现先增大后减少的趋势,气候变化对实际蒸发量的贡献表现为正作用。人类活动对实际蒸发量变化表现为负作用。 展开更多
关键词 实际蒸发量变化 气候变化 人类活动 ABCD模型 月尺度Budyko模型
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