检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2025年第8期74卷 14-22页

作者：宋倩倩张博召丁俊西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049 中国科学院宁波材料技术与工程研究所前沿交叉科学研究中心宁波315201

多主元合金,亦称为高熵合金,作为一种新型合金材料,因其优异的力学性能和热稳定性在多个领域展现出巨大的应用潜力.本文采用分子动力学模拟方法,以3种典型的体心立方结构多主元合金——TaWNbMo,TiZrNb和CoFeNiTi为研究对象,系统研究了... 详细信息

多主元合金,亦称为高熵合金,作为一种新型合金材料,因其优异的力学性能和热稳定性在多个领域展现出巨大的应用潜力.本文采用分子动力学模拟方法,以3种典型的体心立方结构多主元合金——TaWNbMo,TiZrNb和CoFeNiTi为研究对象,系统研究了合金中的原子局域晶格畸变特征及其影响因素.通过冯·米塞斯应变和体积应变作为描述符,定量分析了合金中原子应变的分布及其与晶格畸变的关系.研究结果表明,晶格畸变越大,冯·米塞斯应变和体积应变的分布范围越广,且应变值显著增大.进一步分析发现,合金中的原子半径差异、化学短程有序结构以及温度均显著影响原子应变.具体而言,原子半径差异越大,体积应变越大,而化学短程有序结构的形成有助于减小晶格畸变和原子应变.温度的升高则会导致晶格振动加剧,从而增大原子应变.本文的研究为理解高熵合金的微观力学行为提供了新的视角,并为其在高温和极端环境下的应用设计提供了理论支持.

关键词：多主元合金晶格畸变原子应变分子动力学模拟

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基于国际通信卫星组织11参数的GEO卫星轨道快速拟合和预报

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大地测量与地球动力学 2025年第05期45卷 488-493页

作者：张政浩黄勇杨鹏贾小林长安大学地质工程与测绘学院中国科学院上海天文台地理信息工程国家重点实验室中国科学院大学上海市空间导航与定位技术重点实验室西安测绘研究所

对国际通信卫星组织(Intelsat)发布的利用11参数计算地球同步轨道(geostationary orbit, GEO)的算法进行拓展应用，针对4颗GEO卫星开展轨道的快速拟合与预报工作。首先对11参数的反算求解进行算法说明，然后对GEO卫星的动力学外推轨道... 详细信息

对国际通信卫星组织(Intelsat)发布的利用11参数计算地球同步轨道(geostationary orbit, GEO)的算法进行拓展应用，针对4颗GEO卫星开展轨道的快速拟合与预报工作。首先对11参数的反算求解进行算法说明，然后对GEO卫星的动力学外推轨道和导航卫星的漏信号数据进行仿真，最后对不同拟合时长和预报时长的轨道进行精度检验。结果表明，拟合6 h数据时，计算时长小于0.9 s,拟合轨道精度优于100 m;利用不同拟合数据时长的反算参数进行轨道预报时，随着拟合时间的增加，预报轨道精度呈现先上升后下降的变化趋势，拟合时长为2 d时，整体预报的轨道精度最高，预报1 d的轨道精度优于1 200 m。

关键词：国际通信卫星组织地球同步轨道轨道拟合轨道预报

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基于SCIATRAN的临近空间氧气光谱敏感性分析

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 170-178页

作者：叶松胡双寒熊伟李树王新强王方原汪杰君桂林电子科技大学光电工程学院广西桂林541004 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 广西光电信息处理重点实验室广西桂林541004

临近空间大气温度场的研究具有重要的科学意义,根据全时相大气温度示踪物辐射机制与分布特征研究表明,氧气作为大气的主要成分之一,广泛分布于临近空间且辐射强度明显,所以氧气探测是研究临近空间温度变化的重要基础。临近空间氧气探测... 详细信息

临近空间大气温度场的研究具有重要的科学意义,根据全时相大气温度示踪物辐射机制与分布特征研究表明,氧气作为大气的主要成分之一,广泛分布于临近空间且辐射强度明显,所以氧气探测是研究临近空间温度变化的重要基础。临近空间氧气探测主要是依据太阳辐射的短波红外部分被大气层氧气分子吸收得到的吸收谱线,该谱线携带着氧气含量等重要信息。利用探测器得到的氧气光谱进行高精度反演可以得到温度等信息。探测过程中的太阳天顶角、方位角、临边切高及气溶胶参数等因素对氧气影响不同,基于SCIATRAN模型分析氧气对不同参数的敏感性。通过对探测方式和环境因素引起的辐射亮度变化来分析计算氧气对其敏感性。结果表明:氧气的辐射亮度在天顶角为60°以下是随天顶角增大而增大的,但在超过60°后变化随之相反,一天内的太阳天顶角对于氧气的辐射亮度影响不超过0.01 W/m^(2)/nm/sr,且差值不超过7%;氧气辐亮度随方位角增大而减小;氧气辐射亮度随切线高增加而减小,且减小幅度逐渐下降;气溶胶类型对氧气辐射亮度的影响差值比例在10%以内;气溶胶季节对氧气辐射亮度影响是春夏季节要大于秋冬季节;不同气溶胶类型下的气溶胶光学厚度倍数对氧气辐射亮度影响的差值比例均在30%以内,且农村与海洋型气溶胶下光学厚度倍数与辐射亮度成正比,城市型气溶胶下与之相反。仿真数据的结果与实测数据结果对比分析验证了SCIATRAN模型仿真数据的有效性和可行性。该研究为临近空间的氧气探测提供了科学依据,为临近空间的反演等相关研究领域提供参考。

关键词：临近空间氧气辐射传输敏感性

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压缩空气储能系统双悬臂转子动平衡方法研究

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储能科学与技术 2025年

作者：毛豪杰张雪辉焦瀚晖李和平刘彦陈海生杭州电子科技大学能源研究所中国科学院工程热物理研究所长时规模储能重点实验室(中国科学院)

压缩空气储能(CAES)系统具有规模大、效率高等特点，被认为是最具发展潜力的大规模储能技术之一。整体齿式压缩机作为CAES系统的核心装备之一，其双悬臂转子的稳定性越来越受到人们的重视。为解决转子两端悬挂叶轮不平衡量引起的转子振... 详细信息

压缩空气储能(CAES)系统具有规模大、效率高等特点，被认为是最具发展潜力的大规模储能技术之一。整体齿式压缩机作为CAES系统的核心装备之一，其双悬臂转子的稳定性越来越受到人们的重视。为解决转子两端悬挂叶轮不平衡量引起的转子振动报警，通常选用多平衡面现场动平衡。而多平面平衡操作复杂且启停次数多，为简化平衡过程、延长双悬臂转子使用寿命，文章对CAES系统双悬臂转子不平衡特性及动平衡方法进行了研究。首先，基于有限元分析软件对压缩机双悬臂转子进行了建模分析，研究表明对于双悬臂转子的双端不平衡，可解耦为单端不平衡进行平衡，从而避免生产过程中复杂的动平衡过程。然后，通过现场一端叶轮进行现场动平衡实验，对比了不同试重对轴系动平衡效果的影响，实验结果表明添加试重产生的振动幅值与相位变化量越大，计算所得配重的平衡效果越好。最后，在另一端叶轮完全模拟现场实际情况对叶轮出厂原始不平衡量进行盲平，验证了研究方法的有效性和普适性，平衡效率达到84.01%。

关键词：压缩空气储能转子动力学分析双悬臂转子现场动平衡影响系数法

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软材料大变形断裂的相场建模与应用

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高分子学报 2025年第2期56卷 179-199页

作者：田富成冀家乐陈树昱李良彬中国科学技术大学、国家同步辐射实验室、安徽省先进功能高分子薄膜工程实验室、中国科学院软物质化学重点实验室合肥230026

软材料具有承受大应变和高可恢复性的独特特性,使其在生命科学和软机器人等前沿领域具有不可替代的作用.了解此类材料的复杂断裂行为不仅具有迫切的应用需求,也是材料科学、物理学和连续介质力学等基础学科的研究重点.本文介绍了作者在... 详细信息

软材料具有承受大应变和高可恢复性的独特特性,使其在生命科学和软机器人等前沿领域具有不可替代的作用.了解此类材料的复杂断裂行为不仅具有迫切的应用需求,也是材料科学、物理学和连续介质力学等基础学科的研究重点.本文介绍了作者在断裂相场模型方面所做的一些工作,主要关注软材料的大变形断裂相场建模、算法实施以及应用.在有限变形理论框架下,作者发展一种新的混合多场断裂相场模型,用于模拟近不可压缩软材料的大变形断裂.从物理裂纹拓扑的角度清楚阐述了不可压缩性与扩散裂纹张开之间的内在矛盾.为了解决这个问题,该模型利用相场退化函数放松了损伤材料的不可压缩性约束,而不影响完好材料的不可压缩性.通过修改经典的摄动拉格朗日乘子方法,导出了用于近不可压缩大变形断裂问题的新型多场混合变分格式.虽然该混合格式切实有效,但通常需要采用满足inf-sup条件的混合有限元(FE)配置,这进一步加剧了本已昂贵的相场断裂建模的计算负担.为了能够使用具有数值优势的低阶线性单元,作者采用压力投影技术开发了一种稳定的混合公式.该公式的优点在于其简单性和多功能性,允许对所有场变量采用低阶单元离散.考虑到这一特性,作者进一步设计了一种高效的自适应网格划分策略,从而大幅提高了计算效率.为了更好地应对涉及裂纹成核的自适应场景,提出了一种新的基于能量的网格细化判据.此外,本文也完整阐述了稳定混合有限元公式的数值处理,以及自适应网格细化,删除技术的核心操作.所提出的格式的准确性、效率和稳健性已经通过一系列具有代表性的数值案例得到了充分的验证.

关键词：相场模型软材料大变形断裂复杂裂纹不可压缩约束

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基于交通转向规则的图卷积神经网络——用于城市路网交通预测

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地球信息科学学报 2025年第3期27卷 653-667页

作者：丁妍马耀红王葭泐栗云昊陈碧宇武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079 武汉大学社会地理计算联合研究中心武汉430079

【目的】准确、可靠的交通状态预测信息是智能交通系统(ITS)中许多应用的基础。然而,城市道路网络连接关系复杂,且存在较大的空间依赖性建模挑战。传统的图卷积神经网络(GCN)广泛应用于交通预测中,但其并未专门为交通问题设计,无法充分... 详细信息

【目的】准确、可靠的交通状态预测信息是智能交通系统(ITS)中许多应用的基础。然而,城市道路网络连接关系复杂,且存在较大的空间依赖性建模挑战。传统的图卷积神经网络(GCN)广泛应用于交通预测中,但其并未专门为交通问题设计,无法充分考虑交通网络的特性,如路段的行驶方向、转向规则等。因此,本研究旨在提出一种新的图卷积网络模型,能够有效建模城市交通路网中的转向关系,从而提升交通预测精度。【方法】研究从交通网络的特性出发,考虑到中心路段与其邻居路段的转向关系和相对位置构建了新型的图卷积网络,称为转向图卷积神经网络(Turn-based Graph Convolution Neural Network,TurnGCN)。TurnGCN方法将城市路网建模为异构图,图中的边代表路段间的转向关系。在计算过程中,TurnGCN通过引入转向表来标记邻居节点,并将节点特征映射为欧氏空间的特征栅格后,利用卷积神经网络(CNN)对节点特征进行融合。【结果】在2个现实世界交通数据集上进行了模型的对比实验:韩国首尔的Urban-150数据集和中国上海的SHSpeed数据集。实验结果表明,在多个评估指标上,TurnGCN的预测精度均达到最高,且参数量小于基于空间注意力机制的GCN变体。【结论】TurnGCN为城市路网交通预测提供了一种有效的解决方案,显式地建模了基于转向的空间关系。它有效克服了传统GCN和注意力机制模型的局限,显著提高了预测性能,同时参数共享的机制保持了模型的计算效率。这些优势突出了TurnGCN在智能交通系统中的实际应用潜力,尤其在交通流量优化、拥堵管理和智能导航系统中具有广泛的应用前景。

关键词：交通预测城市路网图神经网络空间相关性异构图异质性转向关系归纳学习

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粗碳酸锂CO2微气泡深度碳化工艺与动力学研究

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化工学报 2025年

作者：徐鹏国孟子衡朱干宇李会泉王晨晔孙振华田国才昆明理工大学冶金与能源工程学院中国科学院绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心中国科学院过程工程研究所中国科学院大学化学工程学院

二次锂资源制备高纯碳酸锂对于资源高效利用和绿色循环具有重要意义，上述过程一般采用CO2鼓泡法进行碳化，但该过程传质效率低、反应速率慢，限制了其工业应用效率。为此，本研究采用CO2微气泡碳化方法以提高传质速率，重点考察了反应... 详细信息

二次锂资源制备高纯碳酸锂对于资源高效利用和绿色循环具有重要意义，上述过程一般采用CO2鼓泡法进行碳化，但该过程传质效率低、反应速率慢，限制了其工业应用效率。为此，本研究采用CO2微气泡碳化方法以提高传质速率，重点考察了反应时间、CO2气体流量和液固比等因素对碳酸锂转化率和CO2利用率的影响，并构建了溶解反应动力学模型。结果表明，微气泡碳化与鼓泡工艺相比，可使碳酸锂转化率提高约20%、碳化时间降低约56%；反应时间100 min、CO2流量120 mL/min和液固比30:1 mL/g条件下，碳酸锂转化率达到99.91%、CO2利用率为94.10%；缩核模型动力学计算结果表明溶出速率符合膜扩散控制模型，该过程反应活化能为-2.456 kJ/mol。上述研究可为粗碳酸锂深度碳化溶解过程提供基础数据和工艺支撑。

关键词：二次锂资源粗碳酸锂 CO 微气泡溶解动力学

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ThO2晶格动力学性质和热输运性质第一性原理研究

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功能材料 2025年第04期56卷 4142-4146+4192页

作者：焦亩鑫孙千惠胡柯胡翠娥曾召益陈军重庆师范大学物理与电子工程学院应用物理与计算数学研究所计算物理全国重点实验

基于密度泛函理论和玻尔兹曼输运方程，计算了ThO2高压声子色散和晶格热导率。ThO2高压声子色散曲线没有出现虚频。10 GPa时声学声子和光学声子间没有重叠，出现间隙。随着压强从10增加到30 GPa,间隙范围也从0.46增加到1.77 Hz。300 K时... 详细信息

基于密度泛函理论和玻尔兹曼输运方程，计算了ThO2高压声子色散和晶格热导率。ThO2高压声子色散曲线没有出现虚频。10 GPa时声学声子和光学声子间没有重叠，出现间隙。随着压强从10增加到30 GPa,间隙范围也从0.46增加到1.77 Hz。300 K时，ThO2在0、10、20和30 GPa的晶格热导率分别为14.1、22.7、33.9和50.1 W/（m·K）,声学声子对ThO2晶格热导率起主导作用。我们采用基于机器学习的分子动力学方法（AIMD）模拟了ThO2在0 GPa的晶格热导率和声子散射，得到的结果与传统DFT结果非常接近。由于AIMD考虑了温度的效应，得到的声子色散关系更接近于实验值。

关键词： ThO2 晶格热导率机器学习声子色散

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无人机激光雷达点云数据结合粒子跟踪测速监测河流径流量

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遥感技术与应用 2025年第1期40卷 98-109页

作者：桑小林晋锐张明虎中国科学院西北生态环境资源研究院中国科学院黑河遥感试验研究站冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室中国科学院大学兰州理工大学计算机与通信学院

河流径流量地监测对水资源的管理与利用具有重要的意义，但如何灵活、精确地获取河流径流量仍然是一个难题。卫星遥感因其分辨率受限难以精确反演中小型河流径流量，传统河流流量监测技术复杂、设备昂贵，在无资料区、突发性灾害事件应... 详细信息

河流径流量地监测对水资源的管理与利用具有重要的意义，但如何灵活、精确地获取河流径流量仍然是一个难题。卫星遥感因其分辨率受限难以精确反演中小型河流径流量，传统河流流量监测技术复杂、设备昂贵，在无资料区、突发性灾害事件应急监测方面应用受限。为此，本研究利用无人机快速、灵活的特性，利用激光雷达获取地形信息精度高的优势，基于无人机激光雷达点云数据3D模型，结合粒子跟踪测速法（Particle Tracking Velocity,PTV），提出了一种适用于中小型河流的径流量监测方法。该方法利用激光雷达近红外波段对水体的强吸收特性，提取水体与陆地分界线，通过与河道原始断面图匹配融合获取过水断面。基于低空无人机光学遥感影像以粒子跟踪测速法计算河流流速，进而通过流速面积法估算河流径流量。经过连城水文站河段24次无人机径流量监测实验得出如下结论：无人机激光雷达监测流量与实测流量平均相对误差为8.67%，最小相对误差为0.46%，均方根误差RMSE （Root Mean Squared Error）为0.09 m3/s，平均百分比误差MPE（Mean Percentage Error）为0.02，百分比偏差Pbias（Percent bias）为1.95%，纳什效率系数NSE（the Nash-Sutcliffe Efficiency Coefficient）为0.94，可满足无资料地区中小型河流径流量监测精度需求；通过比较，本研究方法的径流量监测精度，也明显高于曼宁公式径流量估算结果（RMSE,NSE）。本研究论证了无人机激光雷达点云数据径流量监测的可行性与可靠性，为无资料地区突发性灾害应急监测和中小型河流径流量监测提供了新思路。

关键词：径流量激光雷达点云粒子跟踪测速

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基于反向最近邻的密度估计聚类算法

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计算机工程与应用 2025年第1期61卷 165-173页

作者：许梅梅侯新民中国科学技术大学大数据学院合肥230026 中国科学技术大学数学科学学院合肥230026 中国科学技术大学中国科学院吴文俊数学重点实验室合肥230026 合肥国家实验室合肥230088

基于相互最近邻的密度峰聚类算法(DenMune)通过相互最近邻计算数据点的局部密度,是一种有效的聚类手段。但该算法存在构建聚类骨架不合理的问题,在分配弱点时采用硬投票策略,易产生错误。因此提出一种新的基于反向最近邻的密度估计聚类... 详细信息

基于相互最近邻的密度峰聚类算法(DenMune)通过相互最近邻计算数据点的局部密度,是一种有效的聚类手段。但该算法存在构建聚类骨架不合理的问题,在分配弱点时采用硬投票策略,易产生错误。因此提出一种新的基于反向最近邻的密度估计聚类算法(RNN-DEC)。该算法引入反向最近邻来计算数据点的局部密度,将数据点分成强点、弱点和噪声点。使用强点构建聚类算法的骨架,通过软投票的方式将弱点分配到与其相似度最高的簇中去。提出了一种基于反向最近邻的簇融合算法,将相似度高的子簇融合,得到最终的聚类结果。实验结果表明,在一些合成数据集和UCI真实数据集上,相比较于其他经典算法,该算法具有更好的聚类效果。

关键词：反向最近邻局部密度密度聚类算法子簇融合

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