检索结果-内蒙古大学图书馆

岩土工程学报 2024年第11期46卷 2371-2379页

作者：汪泾周马刚赵婷婷张文宇胡锦方周伟武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 武汉大学水工程科学研究院湖北武汉430072 武汉大学水工岩石力学教育部重点实验室湖北武汉430072 太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024

颗粒材料具有非连续、离散性等特征,在进行数值模拟时面临着较大的计算压力。通过将精确缩尺准则和粗粒化方法引入到连续-离散耦合(combined finite-discrete element method,FDEM)方法中,旨在为加速基于FDEM的颗粒材料数值模拟提供一... 详细信息

颗粒材料具有非连续、离散性等特征,在进行数值模拟时面临着较大的计算压力。通过将精确缩尺准则和粗粒化方法引入到连续-离散耦合(combined finite-discrete element method,FDEM)方法中,旨在为加速基于FDEM的颗粒材料数值模拟提供一种解决方案。基于精确缩尺和粗粒化等理论,推导了FDEM中应遵循的精确缩尺准则,在此基础上分别进行了等粒径颗粒体系及二元颗粒体系的三轴剪切数值试验。试验结果表明,在未引入精确缩尺准则时,粗粒化模型表现的力学响应特征会发生改变,结果出现失真,因此必须对粗粒化模型参数进行修正。引入精确缩尺准则后,粗粒化模型的力学响应特征会得到补正。试验结果论证了FDEM引入精确缩尺准则和粗粒化方法的有效性,即能在近似原始颗粒体系的条件下大幅度提升采用FDEM进行颗粒材料数值模拟的计算效率。基于数值试验结果进行了宏细观力学分析,宏观应力变形和细观接触力相互映证,揭示了精确缩尺和粗粒化方法的细观力学机理。

关键词：颗粒材料连续-离散耦合分析方法精确缩尺粗粒化计算效率

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多模态高精度非线性激活函数协处理器设计

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年第4期36卷 598-606页

作者：欧文辉王峥吴卓宇王伟伦甘志银华中科技大学武汉光电国家研究中心武汉430074 中国科学院深圳先进技术研究院异构智能计算中心深圳518055 中科元物芯科技有限公司深圳518066 Department of Engineering Durham University Durham DH13LE UK

针对片上部署非线性激活函数产生的精度损失以及硬件资源开销大的问题,提出一种基于三分法指数方法的多模态高精度非线性激活函数协处理器设计.首先分析激活函数在不同拟合参数下的近似误差以及运算量,为设计提供指导;然后设计一种模块... 详细信息

针对片上部署非线性激活函数产生的精度损失以及硬件资源开销大的问题,提出一种基于三分法指数方法的多模态高精度非线性激活函数协处理器设计.首先分析激活函数在不同拟合参数下的近似误差以及运算量,为设计提供指导;然后设计一种模块化的硬件框架,通过复用指数、对数、sigmoid模块并结合浮点计算单元,能够以较低的面积开销部署多种激活函数.在Xilinx的Vertix系列FPGA上完成原型测试,实验结果表明,在仅增加32个查找表的情况下,所提设计tanh和sigmoid的近似误差仅为2项拆分指数方法的65.02%和69.00%,同时拟合范围扩大60%;与高精度分段线性逼近方法相比,该设计在仅用4%的查找表数量的情况下,将近似误差缩小82%.

关键词：非线性激活函数神经网络数学拟合 FPGA

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阻尼效应对高强钢丝导波传播特性的影响

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应用声学 2025年

作者：赵梦智钱骥王飞重庆交通大学土木工程学院重庆交通大学山区桥梁与隧道工程国家重点实验室

对于圆柱结构中超声导波的传播，材料阻尼不仅会引起各模态能量的衰减，而且会影响导波频散。该文采用有限元仿真和试实验结合的方式对超声导波在阻尼介质中的传播特性进行研究。对高强钢丝进行有阻尼和无阻尼的波导传播仿真计算，通过... 详细信息

对于圆柱结构中超声导波的传播，材料阻尼不仅会引起各模态能量的衰减，而且会影响导波频散。该文采用有限元仿真和试实验结合的方式对超声导波在阻尼介质中的传播特性进行研究。对高强钢丝进行有阻尼和无阻尼的波导传播仿真计算，通过绘制三维波数-频率曲线探究有无阻尼对导波求解根的影响，深入分析能量速度在截止频率前后的规律。通过提取的各模态的衰减因子对导波传播过程中的衰减特性进行研究。最后对高强钢丝开展超声导波实验，对实测和理论的导波频散曲线进行对比分析，验证阻尼对导波传播特性的影响。

关键词：圆杆结构阻尼效应群速度能量速度

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岩溶隧道突涌水机制及安全临界条件研究

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安全与环境工程 2022年第2期29卷 64-70页

作者：马国民张秀丽杨华清云南楚大高速公路投资开发有限公司云南大理671000 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071

我国西南山区灰岩分布广泛、岩溶十分发育,隧道建设中经常遭遇突涌水事故。以楚大高速公路九顶山岩溶隧道为例,针对该岩溶隧道发生突涌水的断面(左幅ZK281+940),基于综合物探推测出的涌水体空间位置及规模形态,建立了概化计算模型,并采... 详细信息

我国西南山区灰岩分布广泛、岩溶十分发育,隧道建设中经常遭遇突涌水事故。以楚大高速公路九顶山岩溶隧道为例,针对该岩溶隧道发生突涌水的断面(左幅ZK281+940),基于综合物探推测出的涌水体空间位置及规模形态,建立了概化计算模型,并采用非连续变形分析(DDA)方法对高压岩溶水作用下隧道顶板破坏、发生突涌水事故的过程进行了数值模拟,分析了隧道围岩破坏机制和突涌水事故发生的条件,以及不同溶腔水头作用下隧道围岩的变形演化规律,得出导致隧道突涌水发生的安全临界水头,并与现场监测结果进行了对比验证。结果表明:溶腔水头与隧道突涌水事故的发生高度相关,当溶腔水头超过安全临界水头时,该岩溶隧道将会发生突涌水事故,数值模拟结果与现场监测结果基本一致。该研究结果可为类似地质条件隧道突涌水防治提供参考。

关键词：岩溶隧道突涌水安全临界水头非连续变形分析(DDA)

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基于新型三维辐射应力的近岸波流耦合模型

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浙江大学学报（工学版） 2022年第1期56卷 128-136页

作者：纪超张庆河马殿光吴岳峰姜奇交通运输部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通运输行业重点实验室天津300456 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350 中交第一航务工程勘察设计院有限公司天津300222

为了合理模拟近岸波流运动,基于考虑海底坡度影响的新型三维辐射应力公式,建立近岸三维波流耦合数学模型.该模型引入2种波面水滚模式,考虑波浪附加水平紊动效应.采用大量实测数据对所建模型进行验证.结果表明,利用该模型可以较好地模拟... 详细信息

为了合理模拟近岸波流运动,基于考虑海底坡度影响的新型三维辐射应力公式,建立近岸三维波流耦合数学模型.该模型引入2种波面水滚模式,考虑波浪附加水平紊动效应.采用大量实测数据对所建模型进行验证.结果表明,利用该模型可以较好地模拟近岸波浪传播以及增减水、沿岸流、底部离岸流、裂流等不同的近岸波生流现象.该模型采用的波流耦合方式能够全面地反映近岸波流的相互作用,新型三维辐射应力公式较其他公式可以更准确地描述波生流的垂向结构.对于不同的近岸流算例,获得更准确的模拟结果可能需要采用不同的水滚模式,说明更具普适性的水滚模型有待进一步的研究.考虑波浪水平紊动会使模型计算出的流速平面分布更平滑,避免出现过于突兀的流场结果.

关键词：三维辐射应力耦合模型波流相互作用波生流波面水滚波浪附加紊动

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阴离子密堆二次电池正极材料中离子宿住迁移与能量存蓄机制晶体化学新探索

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中国有色金属学报 2024年第6期34卷 1769-1785页

作者：梁叔全郭珊何伟曹鑫鑫马君剑周江方国赵中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学电子封装及先进功能材料湖南省重点实验室长沙410083 中南大学数学与统计学院长沙410083

在二次电池电极材料中,有一类性能优良的材料具有阴离子密堆或近密堆方式构筑的晶体结构。宿住阳离子在密堆留下的空隙空间中宿住、迁移,从而实现能量转换与存储。相关过程微观机理的研究由于涉及原子尺度的微观结构辨析和电子层面的分... 详细信息

在二次电池电极材料中,有一类性能优良的材料具有阴离子密堆或近密堆方式构筑的晶体结构。宿住阳离子在密堆留下的空隙空间中宿住、迁移,从而实现能量转换与存储。相关过程微观机理的研究由于涉及原子尺度的微观结构辨析和电子层面的分析,实验研究难度较大。因此,更多是通过晶体学理论分析与晶体场理论和量子力学第一性原理计算结合展开。已有的理论从过渡金属配位体晶体场分析展开,但宿住离子宿住迁移中电子相互作用关注相对不足。本文根据已有的实验事实,在精准描述最具代表性的阴离子(氧离子)面心立方紧密堆积(FCC)结构中空隙空间准确形态和微分几何方法准确解析空腔真实体积的基础上,结合空隙空腔独特形态,对经典晶体学中Pauling第一规则的分析方法作了拓展。根据新的理解,提出了宿住阳离子在空隙空腔宿住和徒迁拓扑形变新模式,及其可能拥有的电子形态学新特征,提出了空隙空腔中宿住阳离子体积与密堆阴离子半径间的新关系。为了进一步说明住宿离子电子形态特征,通过第一性原理计算获得了典型FCC结构LiMn_(2)O_(4)尖晶石中电子密度等势图,构造了锂离子宿住四面体空隙空腔的电子密度等势特征分布的三维形态,与晶体学分析中获得的电子形态新特征变化一致。通过夹在两个密排面间的{110}面族电子云密度分布分析,首次清晰地揭示了LiMn_(2)O_(4)中锂离子的“S”形徒迁途径,及其对附近锰离子配位多面体电子云密度分布的影响。依据宿住离子脱/嵌新特征,提出阴离子拓扑多面体晶体场对宿住阳离子电子云压缩发生拓扑变形实现能量转换储蓄的新思路,据此计算了典型紧密堆积构造的电极材料新的理论能量密度,并和传统方法计算的理论值进行了比较,二者十分接近,为从晶体学和量子力学理解二次电池能量储存提供了新视角。

关键词：二次电池密堆积正极材料离子迁移能量存蓄机制晶体化学分析第一性原理计算

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镍催化支链1,3-二烯的氢烷基化反应机理探究

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中国科学技术大学学报 2023年第6期53卷 46-56,I0003页

作者：刘明强刘德光许哲远于海珠傅尧中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心中国科学院城市污染物转化重点实验室安徽省生物质洁净能源重点实验室能源材料化学协同创新中心(iChEM)安徽合肥230026 安徽大学化学系先进材料原子工程研究中心安徽省无机/有机杂化功能材料化学重点实验室安徽合肥230601

随着算法和理论化学的发展,量子化学计算已被用于解释和预测各种化学实验。镍催化共轭烯烃的氢烷基化反应是一类重要的有机化学反应,其机理一直是有机化学家关注的焦点。本文利用密度泛函理论(DFT)对Mazet课题组开发的一个氢烷基化反应... 详细信息

随着算法和理论化学的发展,量子化学计算已被用于解释和预测各种化学实验。镍催化共轭烯烃的氢烷基化反应是一类重要的有机化学反应,其机理一直是有机化学家关注的焦点。本文利用密度泛函理论(DFT)对Mazet课题组开发的一个氢烷基化反应进行了详细的研究,得到了该反应可能的机理模型。在此背景下,对反应的极具吸引力的区域选择性进行了探讨和合理解释。

关键词： DFT 氢烷基化反应 1,3-二烯镍催化机理

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基于优化参数Adam算法的全波形反演

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地球物理学报 2023年第11期66卷 4654-4663页

作者：王倩倩宋鹏华清峰刘保华李官保王绍文都国宁中国海洋大学海洋地球科学学院青岛266100 崂山实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266100 中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室青岛266100 自然资源部第一海洋研究所青岛266061

常规的全波形反演(FWI)计算得到的梯度往往不做优化处理,并且每次计算模型更新量时还需要额外的波场延拓计算来获取迭代步长,导致收敛效率和反演精度降低.本文将深度学习中的Adam算法引入到全波形反演中来,其可在仅付出极小计算代价的... 详细信息

常规的全波形反演(FWI)计算得到的梯度往往不做优化处理,并且每次计算模型更新量时还需要额外的波场延拓计算来获取迭代步长,导致收敛效率和反演精度降低.本文将深度学习中的Adam算法引入到全波形反演中来,其可在仅付出极小计算代价的前提下实现梯度的优化处理,由梯度直接计算出模型更新量,避免了迭代步长的计算,且能显著提升收敛效率和反演精度;同时针对Adam算法的默认参数优化和选取问题,通过数值实验系统分析了不同参数的全波形反演效果,并给出了更适合于全波形反演的优化参数.实验结果表明,相比于默认参数的Adam算法以及L-BFGS算法的全波形反演,基于优化参数的Adam算法其收敛速度和反演精度更高.

关键词：全波形反演梯度优化 Adam 参数优化

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概率语言分布视角下的最小调整二分类大群体共识决策方法

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系统科学与数学 2024年第7期44卷 2045-2059页

作者：李胜利舒婷魏翠萍曲国华太原师范学院数学与统计学院晋中030619 太原师范学院智能优化计算与区块链技术山西省重点实验室晋中030619 扬州大学数学科学学院扬州225002 山西财经大学管理科学与工程学院太原030006

针对考虑实际分类需求的大群体决策问题,文章从偏好信息的概率分布和最小调整视角研究二分类大群体共识决策模型.首先,基于PROMETHEE II方法,通过将数据的概率分布向量与优势度相结合,提出了一种备选方案的初排序方法;其次,根据分类需要... 详细信息

针对考虑实际分类需求的大群体决策问题,文章从偏好信息的概率分布和最小调整视角研究二分类大群体共识决策模型.首先,基于PROMETHEE II方法,通过将数据的概率分布向量与优势度相结合,提出了一种备选方案的初排序方法;其次,根据分类需要,建立二分类选择过程,接着构建了基于最小调整的二分类共识决策优化模型,该模型能够在获取群体共识方案分类需求的同时,最小化决策者的共识调整量;最后,通过一个算例来验证方法的有效性和可行性.

关键词：概率分布优势度二分类最小调整群体共识

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基于多目标遗传算法的海上铰接式风力机塔架结构参数优化

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太阳能学报 2023年第8期44卷 460-466页

作者：章培唐友刚李焱王永洪黄竹刘汇海天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300354 天津大学港口与海洋工程天津市重点实验室天津300354 天津大学建筑工程学院天津300354 青岛理工大学土木工程学院青岛266520

针对海上铰接式基础风力机的塔架结构,通过分析其复杂环境下的力学性能及结构间耦合作用关系,构建塔架多目标优化数学模型,采用一种基于空间参考点的非支配排序多目标遗传算法对塔架结构参数进行优化设计研究,基于所得到的Pareto解建立... 详细信息

针对海上铰接式基础风力机的塔架结构,通过分析其复杂环境下的力学性能及结构间耦合作用关系,构建塔架多目标优化数学模型,采用一种基于空间参考点的非支配排序多目标遗传算法对塔架结构参数进行优化设计研究,基于所得到的Pareto解建立模糊评价指标并开展优化参数的敏感性分析,得到满足不同优化指标下的最优解方案。计算结果表明:额定风速海况下,塔架结构最大等效应力、塔顶位移及屈曲安全系数均满足安全作业许可,同时相比于NREL 5 MW原型塔架结构,塔架质量减轻了13.41%,有效减小了建造成本;等效应力也大幅减小13.79%,塔顶位移增加了3.36%,但仍远小于安全偏移量,满足设计需求;塔架屈曲安全系数为0.05远小于1,满足屈曲稳定性要求;同时塔架弯曲振动的固有频率不在叶片风轮旋转的1P和3P范围内,避免与结构发生共振,基于多目标优化所设计的塔架结构无论是结构性能还是制作成本都得到显著改善。

关键词：海上风力机塔架多目标优化遗传算法敏感性分析模糊评价铰接式风力机

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