基于随机森林的导管架海洋平台结构模型修正方法

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作者 王延林 魏思浩 +3 位作者 苏馨 樊哲良 张大勇 贾子光 《中国海洋平台》 2024年第1期38-44,58,共8页

提出一种基于随机森林的有限元模型修正方法,能够快速、准确地给出导管架海洋平台结构模型的修正参数。选定平台不同的设计参数,对设计参数和基频进行Pearson相关性分析,得到与基频相关系数较大的参数,并重新设计试验参数获得基频。通... 提出一种基于随机森林的有限元模型修正方法,能够快速、准确地给出导管架海洋平台结构模型的修正参数。选定平台不同的设计参数,对设计参数和基频进行Pearson相关性分析,得到与基频相关系数较大的参数,并重新设计试验参数获得基频。通过随机森林网络增加两者之间的非线性差异,验证网络精度及其泛化能力。结合实测数据,对比分析有限元模型的修正的效果。结果表明:模型的回归分数可达0.998,修正后的有限元模型可更准确地反映真实平台的动力特性。 展开更多

关键词 海洋平台 模型修正 均匀设计 随机森林

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碳纤维复合材料与极地环境因素交互关系研究

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作者 孙伟 赵玮 +4 位作者 于舒涵 牟昱 胡始弘 俞佳妮 张大勇 《装备环境工程》 2025年第1期133-143,共11页

目的揭示低温环境对碳纤维复合材料静态力学性能的影响,探讨极地环境因素的交互关系及其性能敏感性。方法采用正交试验设计,并通过极值与方差分析法探究各因素对材料性能影响的显著性与主次顺序。基于响应面法,建立力学性能指标与各环... 目的揭示低温环境对碳纤维复合材料静态力学性能的影响,探讨极地环境因素的交互关系及其性能敏感性。方法采用正交试验设计,并通过极值与方差分析法探究各因素对材料性能影响的显著性与主次顺序。基于响应面法,建立力学性能指标与各环境因素间的二次回归模型,分析各因素之间的交互作用。结果碳纤维复合材料的硬度、抗拉强度和弹性模量对环境因素的敏感性存在差异。材料硬度和抗拉强度主要受辐照影响,其次为温度和覆冰厚度;弹性模量则受温度影响显著。响应面分析结果表明,温度、覆冰厚度与辐照之间存在明显的交互效应,尤其是对抗拉强度和弹性模量的影响更为显著,而对硬度的交互影响较弱。结论碳纤维复合材料在极地环境下表现出良好的稳定性与环境适应性,该研究将为碳纤维复合材料的极地应用提供一定的数据支持与理论基础。 展开更多

关键词 碳纤维复合材料 正交试验 极地环境 可靠性试验 响应面分析 交互关系 静态力学性能

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盘锦大米品质差异分析及鉴别模型的构建

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作者 毕军 章沙沙 +2 位作者 李猛 张嘉宁 陈达炜 《分析测试学报》 北大核心 2025年第4期602-610,共9页

采用固相微萃取技术结合气相色谱-质谱联用(SPME/GC-MS)建立了一种大米中挥发性组分的测定方法。利用该方法对盘锦地区主要种植的12个盘锦大米品种以及10种市售非盘锦大米中的挥发性组分进行分析,共检测出23种挥发性组分,包括醇类4种、... 采用固相微萃取技术结合气相色谱-质谱联用(SPME/GC-MS)建立了一种大米中挥发性组分的测定方法。利用该方法对盘锦地区主要种植的12个盘锦大米品种以及10种市售非盘锦大米中的挥发性组分进行分析,共检测出23种挥发性组分,包括醇类4种、醛类10种、酮类4种、酯类1种、烷烃及酸酚等其他类4种。采用面积归一化法计算各挥发性组分的相对含量,利用R语言对数据进行深入挖掘,构建线性回归模型和随机森林模型对盘锦大米与非盘锦大米的鉴别方法进行研究。结果表明:两个数学模型均能实现盘锦大米的鉴别,具有很高的准确性以及优异的分类能力,其预测准确度均为100%。两者各有优势,相互佐证,提高了盘锦大米鉴别的可靠性,可为地理标志产品盘锦大米的产地保护研究提供理论支撑。 展开更多

关键词 盘锦大米 挥发性组分 固相微萃取 气相色谱-质谱联用法 线性回归 随机森林

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二硫化钼负载酸化活性炭高级氧化固定床反应器水中有机污染物处理

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作者 丁志铎 安志军 +2 位作者 周豪 吴明火 柳丽芬 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期455-460,共6页

针对以亚铁离子(Fe^(2+))为活化剂的类芬顿高级氧化体系在有机废水处理中易产生铁泥且影响处理效率的问题,制备了二硫化钼(MoS_(2))负载酸化活性炭(AC)复合材料,并将其作为高级氧化固定床反应器(FBR)填料,以Fe^(2+)活化的过硫酸盐体系(F... 针对以亚铁离子(Fe^(2+))为活化剂的类芬顿高级氧化体系在有机废水处理中易产生铁泥且影响处理效率的问题,制备了二硫化钼(MoS_(2))负载酸化活性炭(AC)复合材料,并将其作为高级氧化固定床反应器(FBR)填料,以Fe^(2+)活化的过硫酸盐体系(Fe^(2+)/PS)对有机废水进行高效处理.该复合材料中,MoS_(2)有助催作用,可以提升有机废水降解效率,酸化后的活性炭则可对Fe^(3+)和Fe^(2+)形成保留,提高铁源的利用率.实验结果表明,负载经磷酸和硫酸联合处理的活性炭(PSAC)复合材料,在所构建的Fe^(2+)/PS/MoS_(2)@PSAC体系中对阿特拉津(ATZ)的降解效果最佳.经过对反应条件的优化,该高级氧化FBR体系可以在低Fe^(2+)浓度(18μmol/L)及高流速(2 mL/min)下对500 mL废水中的ATZ(20 mg/L)保持90%以上的去除率. 展开更多

关键词 固定床 高级氧化反应器 二硫化钼 离子交换 阿特拉津

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二维准晶双材料界面断裂分析的相场法

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作者 官高菲 李彤 +4 位作者 聂雪阳 张滢睿 徐新生 孙家斌 周震寰 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第11期1440-1454,共15页

针对二维十次准晶双材料的界面断裂问题,建立了用于预测其裂纹扩展路径的相场分析模型.首先,引入界面相场将离散界面转化为连续分布界面,并获得了界面相场问题的控制方程和边界条件.利用有限元方法对控制方程进行离散,并求解获得连续分... 针对二维十次准晶双材料的界面断裂问题,建立了用于预测其裂纹扩展路径的相场分析模型.首先,引入界面相场将离散界面转化为连续分布界面,并获得了界面相场问题的控制方程和边界条件.利用有限元方法对控制方程进行离散,并求解获得连续分布的界面相场,从而实现了对界面材料参数的弥散处理,消除了材料参数在界面处的奇异性.其次,基于Francfort-Marigo变分原理建立了二维准晶双材料的控制方程,并采用交错求解方案求解其相场分布.在数值算例中,通过与现有文献进行对比,证明了该方法的正确性,并研究了相位子场对裂纹扩展路径的影响,以及多裂纹情况的演化规律. 展开更多

关键词 二维准晶双材料 界面断裂 相场模型 裂纹扩展路径

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侧链衍生季铵盐型氯胺的合成及抗菌应用

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作者 李令东 张颂伟 +3 位作者 张维伦 刘鹏飞 于江际鸣 周豪 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期966-975,共10页

以5,5-二甲基海因(DMH)为原料,设计合成了一系列侧链衍生的季铵盐型氯胺抗菌剂(10-14),表征了前体和氯胺结构。以大肠杆菌(E.coli)和金黄葡萄球菌(S.aureus)为模式菌株,以三甲基季铵盐氯胺1为对照,初步测试了氯胺10-14的抗菌活性。结果... 以5,5-二甲基海因(DMH)为原料,设计合成了一系列侧链衍生的季铵盐型氯胺抗菌剂(10-14),表征了前体和氯胺结构。以大肠杆菌(E.coli)和金黄葡萄球菌(S.aureus)为模式菌株,以三甲基季铵盐氯胺1为对照,初步测试了氯胺10-14的抗菌活性。结果表明,氯胺10-13抗菌能力随侧链变长先增强后减弱,其中三丁基季铵盐氯胺12对S.aureus和E.coli的杀灭对数(KL)值分别为1.07±0.09和6.49,表现出这一系列中相对更优的抗菌活性,这可能是12达到了分子触杀所需的最佳亲疏水平衡状态,与菌体细胞膜作用更强所致。此外,携羟乙基侧链氯胺14实现了对S.aureus和E.coli全杀,展现了10-14中最出色的抗菌性能,这可能和氯胺分子更易穿透菌体细胞膜有关。本工作制备的一系列高活性季铵盐氯胺抗菌剂,为更高效离子型氯胺抗菌剂的设计研发提供了参考借鉴。 展开更多

关键词 季铵盐型氯胺 多步合成 抗菌活性 亲疏水平衡 侧链衍生物

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基于长短时记忆网络的顶托影响下干支流洪水模拟研究

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作者 张艺佳 吴剑 +2 位作者 彭勇 丁勇 郭家园 《水电能源科学》 北大核心 2024年第10期24-28,共5页

干支流交汇河段易发生洪水相互顶托现象,造成河段持续处于高水位,极大地增加了洪水模拟的难度。以三岔河口上游受顶托影响显著的嫩江大赉站为研究对象,首先分析识别大赉站历史洪水的顶托关系,并根据洪水顶托关系划分洪水类型;在此基础... 干支流交汇河段易发生洪水相互顶托现象,造成河段持续处于高水位,极大地增加了洪水模拟的难度。以三岔河口上游受顶托影响显著的嫩江大赉站为研究对象,首先分析识别大赉站历史洪水的顶托关系,并根据洪水顶托关系划分洪水类型;在此基础上采用长短时记忆(LSTM)网络建立洪水模拟模型,评估模型的模拟效果。结果表明,采用流量、水位变化率可以较为有效地识别洪水顶托关系,历史上嫩江受到洪水顶托影响的年份较多;LSTM模型输入中仅考虑上游来水对大赉站流量模拟精度影响相对较小,而对水位模拟精度影响显著;考虑顶托影响的LSTM模型对大赉站的流量、水位模拟精度均较高。可见,所构建的LSTM模型能较准确地模拟出顶托影响下的大赉站洪水过程,为类似流域或站点的洪水模拟提供参考。 展开更多

关键词 机器学习 长短时记忆网络 洪水顶托 洪水模拟

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流过式介质阻挡放电电离质谱法结合随机森林模型快速鉴别棉、涤纶纺织品

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作者 尚宇瀚 葛运程 +2 位作者 高海燕 孟宪双 马强 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期883-890,共8页

为实现对棉、涤纶纺织品的快速准确鉴别,开发了电烙铁灼烧-流过式介质阻挡放电电离质谱法。结果表明,电烙铁灼烧-流过式介质阻挡放电电离质谱法无需样品前处理,操作简便,单次数据采集用时仅为4~5 s。使用棉、涤纶与棉涤混纺纺织品样品... 为实现对棉、涤纶纺织品的快速准确鉴别,开发了电烙铁灼烧-流过式介质阻挡放电电离质谱法。结果表明,电烙铁灼烧-流过式介质阻挡放电电离质谱法无需样品前处理,操作简便,单次数据采集用时仅为4~5 s。使用棉、涤纶与棉涤混纺纺织品样品的质谱指纹图谱数据,建立了基于随机森林算法的预测模型。优化后的随机森林模型五折交叉验证与袋外验证的误判率分别为2.50%和2.52%。基于袋外验证混淆矩阵,求得该模型的预测准确率为97.5%,对棉与涤纶样品的精确率、召回率和F1分数均高于95%,满足快速鉴别要求。该方法可为棉、涤纶纺织品真伪鉴别与品质评价提供技术参考。 展开更多

关键词 流过式介质阻挡放电电离质谱 随机森林模型 棉 涤纶 快速鉴别

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动态缆上弯段曲率分布特征研究

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作者 吴伟宁 李春梅 +4 位作者 韦莹莹 孙亚峰 卢青针 岳前进 尹原超 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第8期34-40,共7页

动态缆的疲劳寿命设计与分析过程中需要获得疲劳热点位置的准确响应,而动态缆曲率的理论预测模型与数值模型基于大量假设且结果缺乏验证,因此需要对动态缆上弯段曲率分布情况开展实验研究。该文提出基于分布式光纤测量技术的曲率测量方... 动态缆的疲劳寿命设计与分析过程中需要获得疲劳热点位置的准确响应,而动态缆曲率的理论预测模型与数值模型基于大量假设且结果缺乏验证,因此需要对动态缆上弯段曲率分布情况开展实验研究。该文提出基于分布式光纤测量技术的曲率测量方法,建立含空隙的动态缆-防弯器系统在疲劳荷载作用下的有限元模型,并设计动态缆-防弯器系统原型拉弯试验,采用所提出的测量方法进行动态缆曲率分布测量。结果表明动态缆缆体处最大曲率较防弯器处最大曲率偏大9.9%,且增大拉力值与摆动角度将增大动态缆最大曲率并使最大曲率发生位置前移。该文提出的基于分布式光纤测量技术的动态缆曲率测量方法可为动态缆的原型试验和疲劳设计提供数据支持。 展开更多

关键词 动态缆 防弯器 疲劳热点 曲率分布 分布式光纤

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新型工业化城市环境能源复合承载力评价——以东莞市环境能源可持续发展为例

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作者 李春慧 陈翔 +3 位作者 李向阳 王思淼 汪子雄 汪天祥 《南方能源建设》 2024年第6期79-87,共9页

[目的]高强度人类活动产生的污染排放和能源消耗的双重胁迫直接影响了城市的高质量发展,传统单一的环境承载力或能源承载力评价难以全面评估城市发展面临的压力和所处状态,文章以新型工业化城市广东省东莞市为例,对环境能源复合承载力... [目的]高强度人类活动产生的污染排放和能源消耗的双重胁迫直接影响了城市的高质量发展,传统单一的环境承载力或能源承载力评价难以全面评估城市发展面临的压力和所处状态,文章以新型工业化城市广东省东莞市为例,对环境能源复合承载力进行评价,并通过探究影响因素对东莞市发展提出针对性建议。[方法]基于压力-状态-响应分析思想,文章从社会经济与环境能源两个系统中优选了19个评价指标构建了环境能源复合承载力评价指标体系,由层次分析法确定评价指标权重,并进行标准化处理以获得较高的可比性,利用可变模糊评价方法计算样本相对隶属度以反映指标的动态连续变化。[结果]研究表明2005-2021年间东莞市环境能源复合承载力由0.10提升至0.77,在环境治理加强以及能源效率提升的驱动下上呈现改善趋势,东莞市环境能源复合承载力的提升需要关注水资源短缺、林地覆盖率减少与强化市政建设运维方面。[结论]构建的环境能源复合承载力评价体系能有效反映水环境承载力与能源承载力的协同变化,为探索城市环境、能源演化过程以及可持续发展提供参考。 展开更多

关键词 复合承载力 环境 能源 层次分析法 可变模糊评价 障碍度分析

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环糊精交联的聚(三联苯-芴-哌啶)阴离子交换膜的制备

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作者 张鑫莉 韩龙 +1 位作者 巩守涛 张凤祥 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2024年第6期23-31,共9页

聚芳基哌啶阴离子交换膜(AEM)具有优异的耐碱稳定性,在阴离子交换膜燃料电池和碱性电解水中得到了广泛的研究。利用扭曲大体积结构的9,9-二苯基芴单体,制备了聚(三联苯-芴-哌啶)阴离子交换膜(PTDP);在此基础上,引入溴化改性的亲水大体... 聚芳基哌啶阴离子交换膜(AEM)具有优异的耐碱稳定性,在阴离子交换膜燃料电池和碱性电解水中得到了广泛的研究。利用扭曲大体积结构的9,9-二苯基芴单体,制备了聚(三联苯-芴-哌啶)阴离子交换膜(PTDP);在此基础上,引入溴化改性的亲水大体积环糊精交联剂(β-CD-Br7),利用二者共同调控了AEM内的微相分离结构,并进行了性能测试。结果表明,当温度为80℃时,交联剂质量分数为5%的qPTDP-10-CD_(5)AEM的电导率为130.2 mS/cm;在温度为80℃的1 mol/L NaOH溶液中浸泡2000 h后,其电导率保持率为94.3%,表现出较好的稳定性;当温度为80℃时,采用qPTDP-10-CD_(5)膜组装的氢氧燃料电池表现出1490 mW/cm^(2)的峰值功率密度;在电池耐久性测试中,采用qPTDP-10-CD_(5)膜组装的燃料电池经30 h后,电压保留率为89.7%,表现出良好的电池性能。 展开更多

关键词 阴离子交换膜 扭曲大体积结构 溴-β-环糊精 交联 微相分离 燃料电池

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深水区海底电缆修复后回放技术研究

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作者 简名才 张秋转 +2 位作者 赫宇宸 杨娅 韩金江 《科学技术创新》 2024年第17期70-74,共5页

本次研究通过探究深水区已修复的海缆回放入海底过程中的关键问题,分析海缆在回放过程的关键参数与危险位置,对回放过程中的各种弯曲保护装置和运动参数进行理论分析和数值计算,并建立仿真模型,选取合适的仿真参数,对回放过程进行仿真模... 本次研究通过探究深水区已修复的海缆回放入海底过程中的关键问题,分析海缆在回放过程的关键参数与危险位置,对回放过程中的各种弯曲保护装置和运动参数进行理论分析和数值计算,并建立仿真模型,选取合适的仿真参数,对回放过程进行仿真模拟,研究回放过程中水深以及回放海缆余长对海缆回放过程中海缆受力状况的影响。通过本次研究结果,可以对海缆回放过程中的关键参数进行设计,避免海缆在回放过程中的弯曲失效,降低海缆维护成本,提高海缆维护效率。 展开更多

关键词 海缆回放 仿真模拟 弯曲失效 海缆维护

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悬空海缆抛石试验方法研究

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作者 曾二贤 于嵩松 +2 位作者 邵潇 尹原超 连博 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第8期20-27,共8页

受海洋冲刷以及海底地质活动等因素影响,海底海缆的部分位置会发生悬空现象,抛石填埋法是常用的治理方法之一。然而,在抛石过程中海缆易受到冲击从而导致出现不同程度的损伤甚至破坏。为了评估海缆的受力和表面损伤情况,该文开展了悬空... 受海洋冲刷以及海底地质活动等因素影响,海底海缆的部分位置会发生悬空现象,抛石填埋法是常用的治理方法之一。然而,在抛石过程中海缆易受到冲击从而导致出现不同程度的损伤甚至破坏。为了评估海缆的受力和表面损伤情况,该文开展了悬空海缆抛石试验方法研究。首先,搭建原型抛石试验平台,利用应变片与力传感器等多种测量方法测量悬空段海缆的受力状况,通过搭建不同的试验工况分析不同石块尺寸、抛石高度等参数对海缆响应的影响。结果表明,海缆所受的最大张力与石块粒径大小以及抛石高度均呈线性关系,而海缆表面损伤状况几乎不受二者影响。该文可为海缆抛石填埋方法的实际使用提供理论支持。 展开更多

关键词 悬空海缆 抛石试验平台 原型试验 受力评估

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辽河流域冰封期气温变化及其冰厚、冰冻天数响应研究

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作者 余俊励 李野 +3 位作者 陈依依 王俊乔 杨骁婧 汪天祥 《中国防汛抗旱》 2025年第5期49-54,95,共7页

基于辽河流域内16个城市气象站点的1960—2020年,共60 a观测数据,利用Stefan模型和统计方法分析了不同气温下冰厚、冰冻天数的响应关系;利用趋势分析、小波模型、Mann-Kendall检验等方法揭示了冰封要素的趋势性、周期性、突变性特征;构... 基于辽河流域内16个城市气象站点的1960—2020年,共60 a观测数据,利用Stefan模型和统计方法分析了不同气温下冰厚、冰冻天数的响应关系;利用趋势分析、小波模型、Mann-Kendall检验等方法揭示了冰封要素的趋势性、周期性、突变性特征;构建BP神经网络模型预测了冰厚的变化。结果显示,60 a冰封期平均气温呈现波动上升的趋势,平均气温-7.51℃,变化周期23 a,突变点为1978年。冰厚呈现逐渐减小趋势,冰封期平均冰厚值为29.34 cm,变化周期在27 a左右,突变点为1986年。冰冻天数整体呈现缓慢下降趋势,平均冰冻天数为143 d,突变点为1991年。构建的BP神经网络模型能够较好地预测冰厚变化,测试期、验证期R^(2)均大于0.95,空间预测结果显示盘锦市的冰封期最大冰厚平均值为26.36~49.95 cm,情景分析显示辽河流域5种气温条件下的冰厚为28.34~53.38 cm。 展开更多

关键词 辽河流域 冰封期 气温 冰厚 冰冻天数

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