检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2024年第7期43卷 155-167页

作者：王祺顺何维吴欣郭伟奇雷顺成湖南省交通科学研究院有限公司交通建设工程湖南省重点实验室长沙410015 长沙理工大学土木工程学院桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室长沙410015 湖南大学土木工程学院风工程与桥梁工程湖南省重点实验室长沙410082

针对大跨径悬索桥一类复杂结构的有限元模型修正问题,提出了一种基于径向基神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)子结构代理模型与改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm,ISSA)的有限元模型修正方法。首... 详细信息

针对大跨径悬索桥一类复杂结构的有限元模型修正问题,提出了一种基于径向基神经网络(radial basis function neural network,RBFNN)子结构代理模型与改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm,ISSA)的有限元模型修正方法。首先,基于桥梁图纸数据采用通用有限元软件建立一座大跨悬索桥的初始有限元模型,并根据拉丁超立方抽样原则生成子结构材料参数-结构响应的训练样本,通过RBF神经网络和子结构模拟方法对初始有限元模型进行解构重组和样本学习,拟合关于材料参数-结构响应的代理模型。其次,建立考虑主梁挠度和模态频率误差最小的有限元模型参数修正数学优化模型,采用Tent混沌映射及黄金正弦策略改进标准麻雀搜索算法,引入柯西分布函数和贪心保留策略对每一代麻雀种群进行扰动,以用于求解联合静、动力特征的有限元模型修正数学优化问题。最后,以杭瑞高速洞庭湖大桥为工程背景,进行了悬索桥荷载试验,利用实测桥梁响应数据验证了该方法的可行性。研究结果表明:基于RBF神经网络与子结构法的模型修正方法,可以建立拟合精度较高的悬索桥结构代理模型;基于子结构RBF神经网络与改进麻雀搜索算法修正后的有限元模型相较于整体RBF神经网络、支持向量机和Kriging模型,大幅提升了对于实际结构的模拟精度,与实测数据相比,修正前后有限元模型在两级静力加载工况下13个有效测点挠度的平均相对误差降低了25%以上,前8阶模态频率的平均相对误差由-6.83%降至-2.38%,MAC值结果表明修正后模型能够准确地反映出大桥的实际振动状态,有效改善了初始有限元模型计算失真的情况;此外,基于混合策略改进后的麻雀搜索算法对于有限元模型修正参数的寻优具有更佳的收敛效率和稳定性。

关键词：桥梁工程有限元模型修正改进麻雀搜索算法(ISSA) 悬索桥径向基神经网络(RBFNN) 柯西变异策略

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质子调控型电化学离子突触研究进展

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无机材料学报 2025年第3期40卷 256-270页

作者：范晓波祖梅杨向飞宋策陈晨王子罗文华程海峰国防科技大学空天科学学院长沙410073 中国工程物理研究院表面物理与化学重点实验室绵阳621700 中南大学粉末冶金研究院长沙410083

作为神经网络中数量最庞大的组成部分,新型人工突触器件的研发成为硬件实现神经形态计算的关键挑战。基于电化学晶体管的三端突触器件能够有效利用电解质层中的离子来调节通道电导,也被称为电化学离子突触,该器件通过离子在具有氧化还... 详细信息

作为神经网络中数量最庞大的组成部分,新型人工突触器件的研发成为硬件实现神经形态计算的关键挑战。基于电化学晶体管的三端突触器件能够有效利用电解质层中的离子来调节通道电导,也被称为电化学离子突触,该器件通过离子在具有氧化还原活性的沟道材料中的电化学掺杂和恢复过程来模拟生物突触特性。在调制沟道材料电导的离子中,采用质子(H+)作为掺杂粒子的电化学离子突触具有能耗更低、运行速度更快和循环寿命更长等优势。本文综述了近年来质子调控型电化学离子突触的研究进展,归纳了用于质子调控型电化学离子突触沟道层和电解质层的材料体系,分析了质子调控型电化学离子突触面临的挑战,并展望了其未来的发展。

关键词：神经形态器件人工突触电化学晶体管质子综述

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柴油颗粒捕集器-烟气换热器集成设计与性能仿真研究

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热力发电 2022年第7期51卷 171-178页

作者：李聿容田华石凌峰王轩张洪飞天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072 中国科学技术大学工程科学学院安徽合肥230027

集成后处理功能的烟气换热器是实现内燃机余热回收小型轻量化的重要途径。针对壁流式柴油颗粒捕集器与板翅式烟气换热器,提出集成颗粒捕集-换热功能的多种过滤型烟气侧结构;使用计算流体力学模拟,分析不同结构在高、中、低流量3组工况... 详细信息

集成后处理功能的烟气换热器是实现内燃机余热回收小型轻量化的重要途径。针对壁流式柴油颗粒捕集器与板翅式烟气换热器,提出集成颗粒捕集-换热功能的多种过滤型烟气侧结构;使用计算流体力学模拟,分析不同结构在高、中、低流量3组工况下的流动与传热性能。结果表明:颗粒捕集-换热集成结构具有良好的流动换热性能,并具有显著的小型化优势,相较于原系统体积减小43.9%~49.7%;本文结构中,方形多孔壁面的烟气压降较小,W形多孔壁面在质量流量较低工况具有更好的换热性能,而方形多孔壁面在质量流量较高的工况下具有更好的换热性能;在金属隔板处合理布置多孔介质有利于强化换热性能。

关键词：余热回收烟气换热器柴油颗粒捕集器孔道结构集成化设计

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^(13)C标记代谢流分析中天然稳定性同位素修正矩阵构建方法及应用

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生物工程学报 2022年第10期38卷 3940-3955页

作者：郑世媛江俊峰夏建业华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室上海200237 中国科学院天津工业生物技术研究所天津300308

稳定性同位素^(13)C标记实验是分析细胞代谢流的一种重要手段,主要通过质谱检测胞内代谢物中^(13)C标记的同位素分布,并作为胞内代谢流计算时的约束条件,进而通过代谢流分析算法得到相应代谢网络中的通量分布。然而在自然界中,并非只有... 详细信息

稳定性同位素^(13)C标记实验是分析细胞代谢流的一种重要手段,主要通过质谱检测胞内代谢物中^(13)C标记的同位素分布,并作为胞内代谢流计算时的约束条件,进而通过代谢流分析算法得到相应代谢网络中的通量分布。然而在自然界中,并非只有C元素存在天然稳定性同位素^(13)C,其他元素如O元素也有其天然稳定性同位素^(17)O、^(18)O等,这使得质谱方法所测得的同位素分布中会夹杂除^(13)C标记之外的其他元素的同位素信息,特别是分子中含有较多其他元素的分子,这将导致很大的实验误差,因此需要在进行代谢流计算前进行质谱数据的矫正。本研究提出了一种基于Python语言的天然同位素修正矩阵的构建方法,用于修正同位素分布测量值中由于天然同位素分布引起的测定误差。文中提出的基本修正矩阵幂方法用于构建各元素修正矩阵,结构简单、易于编码实现,可直接应用于^(13)C代谢流分析软件数据前处理。将该修正方法应用于^(13)C标记的黑曲霉(Aspergillus niger)胞内代谢流分析,结果表明本研究提出的方法准确有效,为准确获取微生物胞内代谢流分析提供了可靠的数据修正方法。

关键词：代谢流分析天然同位素修正矩阵质谱分析 Python

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单、双孔隙结构非饱和黏土孔隙分布变化规律试验研究

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岩土力学 2024年第2期45卷 353-363,374页

作者：张思奇裴华富谭道远朱鸿鹄大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 香港理工大学土木与环境工程学系中国香港南京大学地球科学与工程学院江苏南京210023

由于孔隙分布曲线的复杂性,在非饱和过程中黏土的孔隙结构变化规律尚不明晰,这导致基于孔隙分布模型计算土-水特征曲线存在较大的误差。针对这一问题,基于干缩试验与压汞试验,对单孔与双孔结构重塑黏土在脱湿过程中孔隙分布曲线的变化... 详细信息

由于孔隙分布曲线的复杂性,在非饱和过程中黏土的孔隙结构变化规律尚不明晰,这导致基于孔隙分布模型计算土-水特征曲线存在较大的误差。针对这一问题,基于干缩试验与压汞试验,对单孔与双孔结构重塑黏土在脱湿过程中孔隙分布曲线的变化规律进行了定量分析。研究表明:在脱湿过程中孔隙分布曲线存在平移、缩放等变换。构建了t分布和双t分布函数,提取了孔隙分布曲线的自由度、峰值、峰值对应的孔隙直径作为特征参数来表征孔隙分布变化规律,发现了特征参数和土样孔隙比之间存在较好的线性关系。基于试验结果,建立了含水率-孔隙比-孔隙分布曲线关系,提出了一个考虑孔隙结构变化的重塑黏土土-水特征曲线计算框架。最后,与试验测得的土-水特征曲线进行比较,验证了所提出的计算方法的准确性。

关键词：黏土非饱和土孔隙分布曲线压汞试验土-水特征曲线干缩试验

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车联网边缘计算环境下基于流量预测的高效任务卸载策略研究

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电子学报 2024年

作者：许小龙杨威杨辰翊程勇齐连永项昊龙窦万春南京信息工程大学软件学院江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏省先进计算与智能服务工程研究中心东南大学软件学院中国石油大学(华东)计算机科学与技术学院南京大学计算机软件新技术国家重点实验室

车联网（Internet of Vehicles,IoV）边缘计算通过将移动边缘计算和车联网相结合，实现了车辆计算任务从云服务器向边缘服务器的下沉，从而有效降低了车联网服务的响应时延.然而，车联网中不规则的交通流时空分布会导致边缘服务器计算... 详细信息

车联网（Internet of Vehicles,IoV）边缘计算通过将移动边缘计算和车联网相结合，实现了车辆计算任务从云服务器向边缘服务器的下沉，从而有效降低了车联网服务的响应时延.然而，车联网中不规则的交通流时空分布会导致边缘服务器计算负载不均衡，进而影响车联网服务的实时响应.为此，本文提出了一种车联网边缘计算环境下基于流量预测的高效任务卸载策略.具体而言，首先设计了能充分挖掘路段间连通性和距离信息的切比雪夫图加权网络（Chebyshev graph Weighted Network,ChebWN）进行交通流量预测.然后，设计了一种基于深度强化学习的二元任务卸载方法（DRL-based Binary task Offloading Algorithm,DBOA），该算法将二元任务卸载的决策过程分为两个阶段，即首先通过深度强化学习得到卸载策略，再通过一维双端查找算法确定最大化总计算速率的时间片分配方案，降低了决策过程的复杂度.最后，通过大量的对比实验验证了ChebWN在预测交通流量方面的准确性，以及DBOA在提升车联网服务响应速度方面的优越性.

关键词：移动边缘计算深度强化学习车联网图神经网络(GNN) 任务卸载

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视频问答技术研究进展

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计算机研究与发展 2024年第3期61卷 639-673页

作者：包翠竹丁凯董建峰杨勋谢满德王勋浙江工商大学计算机科学与技术学院杭州310018 浙江工商大学信息与电子工程学院杭州310018 浙江省电子商务与物流信息技术研究重点实验室(浙江工商大学) 杭州3100188 中国科学技术大学信息科学技术学院合肥230026

视频问答(video question answering,VideoQA)根据视频内容自动回答自然语言问题,是视觉语言领域较为新兴的一个研究方向,近年来引起了广泛关注.VideoQA问题的解决对于人机交互、智慧教育、智能交通、场景分析以及视频检索等各个领域都... 详细信息

视频问答(video question answering,VideoQA)根据视频内容自动回答自然语言问题,是视觉语言领域较为新兴的一个研究方向,近年来引起了广泛关注.VideoQA问题的解决对于人机交互、智慧教育、智能交通、场景分析以及视频检索等各个领域都有着重大意义.VideoQA是一项具有挑战性的任务,因为它需要模型同时理解视频与文本内容来生成问题的答案.首先,分析了VideoQA与图像问答(image question answering,ImageQA)的区别,总结了当下VideoQA相对于ImageQA所面临的4个挑战;然后,围绕着这些挑战对目前现有VideoQA模型进行了细致的分类,并重点介绍了模型的实现及不同模型之间的关联;接着详细介绍了在VideoQA中常用的基准数据集及目前主流算法在部分数据集上的性能,并进行了对比与分析;最后,讨论了该领域未来面临的挑战和研究趋势,为未来进一步研究提供一些思路.

关键词：视频问答注意力记忆网络循环神经网络图网络模型预训练模型

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基于GPU的二维梯形空腔流的格子Boltzmann模拟与分析

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物理学报 2023年第15期72卷 137-158页

作者：陈百慧施保昌汪垒柴振华华中科技大学数学与统计学院武汉430074 华中科技大学工程建模与科学计算湖北重点实验室武汉430074 华中科技大学数学与应用学科交叉创新研究院武汉430074 中国地质大学(武汉)数学与物理学院武汉430074 中国地质大学(武汉)数学科学中心武汉430074

采用格子Boltzmann方法模拟上下壁面驱动的二维梯形空腔流,并使用GPU-CUDA程序进行加速计算.主要采用本征正交分解方法,分析了4种壁面驱动条件的流场模态,并探究了雷诺数和驱动速度方向对流场形态的影响.结果表明:1)当上壁面单驱动(T1a)... 详细信息

采用格子Boltzmann方法模拟上下壁面驱动的二维梯形空腔流,并使用GPU-CUDA程序进行加速计算.主要采用本征正交分解方法,分析了4种壁面驱动条件的流场模态,并探究了雷诺数和驱动速度方向对流场形态的影响.结果表明:1)当上壁面单驱动(T1a)时,若雷诺数为1000—8000,流场处于稳态流动;雷诺数为8500时,流场处于周期性非稳态流动;雷诺数大于10000时,流场处于非周期非稳态流动.2)当下壁面单驱动(T1b)时,若雷诺数在1000—8000之间,流场处于稳态流动;雷诺数增大至11500时,流场处于周期性非稳态流动;雷诺数大于12500时,流场进入非周期非稳态流动.3)当上下壁面同方向同速度双驱动(T2a)时,若雷诺数在1000—10000区间,流场均为稳态流动;雷诺数为12500—15000时,流场处于周期性非稳态流动;当雷诺数大于20000时,流场为非周期非稳态流动.4)当上下壁面反方向同速度双驱动(T2b)时,若雷诺数在1000—5000之间,流场处于稳态流动;雷诺数为6000时,流场处于周期性非稳态流动;雷诺数大于8000时,流场为非周期非稳态流动.

关键词：格子Boltzmann 方法梯形空腔双壁面驱动 GPU-CUDA 计算

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热峰作用下单斜ZrO_(2)相变过程的分子动力学模拟

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物理学报 2021年第13期70卷 244-251页

作者：赵中华渠广昊姚佳池闵道敏翟鹏飞刘杰李盛涛西安交通大学电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 中国科学院近代物理研究所兰州730000

ZrO_(2)陶瓷耐高温、耐腐蚀、抗辐照性能强,是极具前景的反应堆惰性基质燃料和锕系元素固化材料.本文联合使用热峰模型和分子动力学方法,模拟了核辐射环境下ZrO_(2)的相变过程:基于热峰模型,从快速重离子注入后能量沉积和传导的多物理... 详细信息

ZrO_(2)陶瓷耐高温、耐腐蚀、抗辐照性能强,是极具前景的反应堆惰性基质燃料和锕系元素固化材料.本文联合使用热峰模型和分子动力学方法,模拟了核辐射环境下ZrO_(2)的相变过程:基于热峰模型,从快速重离子注入后能量沉积和传导的多物理过程出发,建立热扩散方程,求得ZrO_(2)晶格温度时空演变特性;然后运用分子动力学方法模拟了该热峰作用下,单斜ZrO_(2)相变的微观物理过程.研究发现,电子能损为30 keV·nm^(-1)的单一快速重离子注入后,ZrO_(2)中心产生一个半径为7 nm的柱形径迹,径迹中心晶格迅速熔融,Zr原子配位数由7降至4-6,2 ps时开始结晶并形成空洞,空洞周围为非晶区,非晶区外Zr原子配位数变为8,同时X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)计算和分析结果确认发生了单斜相向四方相的转变.随着热峰能量向周围传递,相变区逐渐扩大.经热峰计算和分子动力学模拟,辐照诱导ZrO_(2)由单斜相转为四方相的快速重离子的电子能损阈值为21 keV·nm^(-1).

关键词： ZrO_(2) 相变热峰分子动力学

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无拉力弹性地基上矩形板屈曲/后屈曲问题的辛求解方法

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力学学报 2024年第2期56卷 387-398页

作者：熊斯浚郑新然梁立周超赵岩李锐大连理工大学工程力学系工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室辽宁大连116024 中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999

无拉力弹性地基上矩形薄板的屈曲/后屈曲问题是板壳力学中一类重要课题,在工程中有着大量应用.因涉及接触非线性,目前主要采用数值方法对该类问题进行求解,发展具有重要基准价值的解析方法是当前面临的一项挑战.针对上述问题,本文将板... 详细信息

无拉力弹性地基上矩形薄板的屈曲/后屈曲问题是板壳力学中一类重要课题,在工程中有着大量应用.因涉及接触非线性,目前主要采用数值方法对该类问题进行求解,发展具有重要基准价值的解析方法是当前面临的一项挑战.针对上述问题,本文将板划分为若干包含强制边界条件的板,形成子问题,在辛空间下利用分离变量与辛本征展开对子问题进行解析求解,通过子问题边界处的连续条件确定板与地基的接触状态;通过迭代求解上述过程,获得子问题划分的收敛结果,并得到最终屈曲载荷及模态.结果表明,无拉力弹性地基与Winkler地基上板的屈曲行为存在显著差异,且无拉力弹性地基的刚度对板的屈曲载荷与屈曲模态均有重要影响.在此基础上,结合Koiter摄动法与辛方法,对无拉力弹性地基上矩形板的后屈曲问题进行求解,获得板的后屈曲平衡路径.所得到的屈曲与后屈曲分析结果均与有限元计算结果吻合良好,确认了本文结果的正确性.由于本文方法数学推导严格,求解效率高,因此不仅为研究无拉力弹性地基上矩形薄板的屈曲/后屈曲行为提供了一种有价值的理论工具,更有望拓展至更多复杂板壳力学问题的求解.

关键词：辛方法屈曲后屈曲无拉力弹性地基板

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