检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科学：数学 2023年第11期53卷 1509-1532页

作者：刘燕武涂燕周晓阳汪寿阳张忠桢武汉理工大学安全科学与应急管理学院武汉430070 西安交通大学管理学院西安710049 中国科学院数学与系统科学研究院北京100190 武汉理工大学管理学院武汉430070

行旋转算法是求解线性不等式组的一种直接、有效的算法,为大数据时代众多与线性不等式组紧密相关的问题提供了统一、高效的解决思路.求解线性规划问题本质上是求解线性不等式组,因而行旋转算法可以作为基础算法直接应用于求解线性规划.... 详细信息

行旋转算法是求解线性不等式组的一种直接、有效的算法,为大数据时代众多与线性不等式组紧密相关的问题提供了统一、高效的解决思路.求解线性规划问题本质上是求解线性不等式组,因而行旋转算法可以作为基础算法直接应用于求解线性规划.不同于以单纯形法为代表的列旋转算法,线性规划的行旋转算法以行几何(或行向量)为基础,其核心思想是在保证最优性条件始终成立的前提下求解约束条件对应的线性不等式组.改进的行旋转算法保持了原算法的所有特色.该算法的改进之处在于利用约束条件变量的部分系数构成的非奇异矩阵的逆矩阵(称为特征逆矩阵)和原始数据计算出枢轴行和枢轴列,从而完成一次旋转运算.特征逆矩阵的阶数一般要比约束的数目和变量的数目小很多,在每次迭代过程中只需要计算原算法算表中的小部分必要元素,因而能够显著提高计算效率.

关键词：线性规划改进行旋转算法逆矩阵分块行旋转运算线性不等式组

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基于CFD-DEM流固耦合方法的吸力锚基础负压沉贯数值模拟

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岩土工程学报 2023年第2期45卷 384-393,F0004页

作者：王胤杨涵庞子毅陶奕辰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 中海油研究总院有限责任公司北京100029

吸力锚基础作为一种新型高效的海洋结构物基础形式在海洋工程中得到了广泛应用。对于砂土中的吸力锚沉贯研究,传统试验或有限元数值模拟存在一定局限性。采用基于离散单元法与计算流体动力学理论(CFD-DEM)流固耦合方法对吸力锚在砂土中... 详细信息

吸力锚基础作为一种新型高效的海洋结构物基础形式在海洋工程中得到了广泛应用。对于砂土中的吸力锚沉贯研究,传统试验或有限元数值模拟存在一定局限性。采用基于离散单元法与计算流体动力学理论(CFD-DEM)流固耦合方法对吸力锚在砂土中的吸力贯入过程进行数值模拟分析;通过与室内物理模型试验、沉贯阻力理论解析计算结果进行对比分析,验证CFD-DEM流固耦合方法的有效性和准确性。进一步地,从土颗粒细观尺度上深入分析吸力锚在砂土中沉贯特性。数值模拟捕捉到贯入过程中锚内土塞和砂层变化现象,发现砂层呈现出中间向上凸起的弧状分布,说明贯入产生挤土效应,其造成的土体位移和膨胀也是土塞产生的原因。同时模拟得到贯入过程中的超孔隙水压力等势线分布变化情况和锚内砂层水力梯度的变化情况,证实了砂土中吸力贯入的“安全机制”。最后将数值所得的锚外负压比变化与Houlsby和Byrne理论模型计算结果进行对比,得到锚内土体渗透系数随沉贯的变化规律。通过本研究验证,采用离散元法结合计算流体动力学理论有效地模拟和捕捉吸力锚沉贯过程中的细观土水相互作用、宏观土体变形及渗流场分布等现象,该方法可作为吸力锚沉贯特性研究的一种有效手段。

关键词： CFD-DEM耦合方法吸力锚土塞负压沉贯

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结合模拟退火与规则约简的模糊系统优化方法

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计算机工程与应用 2021年第16期57卷 142-150页

作者：童文林陈德旺黄允浒吕宜生福州大学数学与计算机科学学院福州350108 福州大学智慧地铁福建省高校重点实验室福州350108 中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室北京100190

从数据中学习模糊系统是其智能建模的重要方法之一,针对目前模糊系统建模及优化方法对于学习后的模糊系统的规则数以及结构优化关注不足而影响了其精度和可解释性的问题,提出了一种结合模拟退火与基于支持度约简规则的模糊系统优化方法... 详细信息

从数据中学习模糊系统是其智能建模的重要方法之一,针对目前模糊系统建模及优化方法对于学习后的模糊系统的规则数以及结构优化关注不足而影响了其精度和可解释性的问题,提出了一种结合模拟退火与基于支持度约简规则的模糊系统优化方法。该方法通过支持度约简系统冗余规则进而提高模糊系统的可解释性;同时利用模拟退火算法优化模糊系统的隶属度函数参数进一步提高模糊系统的精度。针对回归任务,与BP(Back Propagation)神经网络、径向基(Radial Basis Function,RBF)神经网络以及经典的模糊算法WM(Wang-Mendel)在不同领域的3个经典数据集上进行实验比较,实验结果表明:该算法在预测方面取得了更高的精度;与WM算法相比,所提算法中规则数明显减少,进一步提高了系统的可解释性。

关键词：模糊系统模拟退火算法支持度冗余规则可解释性

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基于钻孔应变观测资料分析远震造成的动态库仑应力变化

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地球物理学报 2021年第6期64卷 1949-1974页

作者：李富珍任天翔池顺良张怀石耀霖中国科学院大学地球与行星科学学院计算地球动力学重点实验室北京100049 中国地质科学院地球深部探测中心北京100037 鹤壁市地震局河南鹤壁458000

已有证据充分证明了大地震远震触发作用的存在.为认识其机理,需要深入探究大地震产生的远场动态应力对断层面应力及断层地震活动性的影响.四分量钻孔应变仪作为超宽频地壳应力监测的重要手段,可以直接记录地震波传来时造成的动态水平应... 详细信息

已有证据充分证明了大地震远震触发作用的存在.为认识其机理,需要深入探究大地震产生的远场动态应力对断层面应力及断层地震活动性的影响.四分量钻孔应变仪作为超宽频地壳应力监测的重要手段,可以直接记录地震波传来时造成的动态水平应变和应力,这些资料对动态库仑应力变化及其影响的研究有着重要意义,而迄今尚未得到足够重视和应用.本文通过对高台、通化台的四分量钻孔应变仪记录到的2018年太平洋地区4次大地震事件数据进行分析,识别出了P波、S波和面波等不同震相,运用应力花瓣方法分析了它们的特点,计算了它们各自引起的动态应力变化,展示了利用钻孔应变实际观测资料定量研究不同震级大小、不同震中距离的远震地震波在台站位置处的地壳造成动态应力变化的可行性.研究发现,台站位置处动态应力变化的主应力轴方向大体与震中方位角一致,并讨论了对台站附近断层面上动态库仑应力的影响.定量计算结果表明,这4次地震在高台、通化台附近断层面产生的动态库仑应力变化峰值在数百帕量级,低于一般认为的动态触发阈值,也的确没有观测到被动态触发地震活动.但是本文的思路和方法,对今后更大远震可能产生的触发效应提供了研究基础.

关键词：四分量钻孔应变仪应变地震波动态触发动态库仑应力

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10~50MHz地基低频射电天文数字接收机及上位机软件研制

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地球物理学报 2023年第3期66卷 891-904页

作者：许丙强白宇路光平劲松王明远杨文军王震严发宝山东大学空间科学研究院空间电磁探测技术实验室山东威海264209 中国科学院国家天文台射电部北京100101 中国科学院大学空间与天文学院北京100101 中国科学院新疆天文台乌鲁木齐830046 山东大学机电与信息工程学院山东威海264209

低频段(<50 MHz)射电观测,是研究射电爆发、恒星形成、宇宙初期状态的重要手段,而我国对该频段相关仪器研究较少.本文从关键器件选型、仿真与设计、接口和通讯、功能模块等方面,对组成地基低频射电观测系统的核心部件——数字接收机... 详细信息

低频段(<50 MHz)射电观测,是研究射电爆发、恒星形成、宇宙初期状态的重要手段,而我国对该频段相关仪器研究较少.本文从关键器件选型、仿真与设计、接口和通讯、功能模块等方面,对组成地基低频射电观测系统的核心部件——数字接收机与上位机软件进行论述.数字接收机由采集卡和工控机构成,采集卡配置包含AD9265芯片和K7系列现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA).数字接收机探测频率覆盖1~62.5 MHz,接收功率范围-78~-6 dBm,拥有先进的频率分辨率(15.3 kHz)和时间分辨率(0.5~32 ms).为满足射电观测显示与存储需求,研发了具有针对性的上位机软件解决方案.软件支持高速串行计算机扩展总线标准(Peripheral Component Interconnect express, PCIe)数据传输协议,支持实时频谱显示、数据存储和交互操作,具有全频带内强度图显示与图像自动保存功能.自主研制的数字接收机与上位机软件已成功应用于新疆奇台观测站低频(10~50 MHz)射电观测设备,该设备自2021年6月投入运行,捕获多次太阳射电暴事件.将观测结果与澳大利亚Learmonth观测设备对比分析,结果表明,新疆奇台站低频射电观测系统探测精度更为精细、探测频率更低,性能指标位于国际前列.系统后期可开展星-地协同观测,推动我国低频段射电研究.

关键词：低频射电地基观测数字接收机太阳射电爆发

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多层生物介质传感器的特性研究

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生物化学与生物物理进展 2023年第6期50卷 1434-1442页

作者：何立栋李建平魏碧倩温建明刘浩马继杰胡意立张昱万嫩李柠浙江师范大学工学院金华321004 嘉兴学院信息科学与工程学院嘉兴314000 北京航空航天大学杭州创新研究院杭州310051

目的多层生物介质的生物传感器被广泛应用于各大领域,其检测特性对于传感器优劣的评估尤为重要。本文目的在于量化表征多层生物介质的电学特征。方法基于生物电阻抗谱技术来探究多层生物介质的电化学阻抗谱特性,并结合保角映射的方法来... 详细信息

目的多层生物介质的生物传感器被广泛应用于各大领域,其检测特性对于传感器优劣的评估尤为重要。本文目的在于量化表征多层生物介质的电学特征。方法基于生物电阻抗谱技术来探究多层生物介质的电化学阻抗谱特性,并结合保角映射的方法来量化表征多层生物介质,阐明其对阻抗的影响规律,继而为生物传感器的研制与开发提供理论基础。有效提取各生物介质层修饰后电阻抗参数(Z^(*)),从而量化表征多层生物介质层的电阻抗谱特性。结果对多层模型进行了理论计算并构建了相关试验测试系统,研究结果表明,随着生物介质层的逐步修饰,检测区域电阻抗参数(Z^(*))在f=0.1~50 MHz下持续上升,理论计算结果趋势与试验结果趋势较好吻合,论证了此理论计算方法的正确性。结论本文证实了可根据生物电阻抗谱和保角映射方法量化表征多层生物介质的电阻抗谱特性,对生物传感器的研制与开发有一定的实用价值。

关键词：生物传感器多层生物介质生物电阻抗谱保角映射阻抗

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紧致Calabi-Yau流形中D膜系统的超势和几何不变量

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中国科学院大学学报（中英文） 2021年第1期38卷 41-48页

作者：李菲杨富中中国科学院大学物理科学学院北京100049

有效的D膜超势决定真空结构,是Ooguri-Vafa不变量的生成函数。它对物理和数学都具有重要意义。利用镜像对称性、GKZ系统和Type II/F-理论对偶的方法,计算带有3个D膜的系统的超势;研究在紧致Calabi-Yau流形中,处于3个相中的D膜系统的超... 详细信息

有效的D膜超势决定真空结构,是Ooguri-Vafa不变量的生成函数。它对物理和数学都具有重要意义。利用镜像对称性、GKZ系统和Type II/F-理论对偶的方法,计算带有3个D膜的系统的超势;研究在紧致Calabi-Yau流形中,处于3个相中的D膜系统的超势和几何不变量。计算结果显示,这3个相区中得到的超势是不同的,这意味着增加的规范对称性和几何奇异性导致了相变。

关键词：超弦理论 F-理论超势 Ooguri-Vafa不变量

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灰岩倾斜微裂缝对横波衰减影响的实验

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岩性油气藏 2025年第3期37卷 176-184页

作者：周庆文伍东蔡明章成广陈渊博林旺张远君李治油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 武汉430100 长江大学地球物理与石油资源学院武汉430100 中国石油集团工程技术研究院有限公司信息中心北京102206 中国石化西北油田分公司采油一厂新疆轮台841604

针对灰岩储层微裂缝精细评价难题,基于声传播原理,开展了不同裂缝条件(裂缝倾角、裂缝张开度)下的声波物理实验,建立了灰岩裂缝参数表征模型,定量分析了裂缝倾角、裂缝张开度对横波衰减的影响,并将模型在渤海湾盆地曹妃甸地区古近系沙... 详细信息

针对灰岩储层微裂缝精细评价难题,基于声传播原理,开展了不同裂缝条件(裂缝倾角、裂缝张开度)下的声波物理实验,建立了灰岩裂缝参数表征模型,定量分析了裂缝倾角、裂缝张开度对横波衰减的影响,并将模型在渤海湾盆地曹妃甸地区古近系沙河街组一段进行了应用。研究结果表明:①灰岩储层微裂缝岩心声波物理实验设计了0,25°,40°,55°和70°等5组不同倾角的人造裂缝岩心;以25μm,50μm,100μm,150μm,200μm,300μm,400μm,500μm和1000μm共9张PET薄膜作为9种不同的裂缝张开度;维持声波频率为250 kHz,对5组岩心分别测量9个裂缝张开度条件下的横波波形,每组实验都连续采集32道波形数据,通过噪声滤除程序对32道波形滤波并叠加得到效果最佳波形信号。②实验结果显示,横波衰减受裂缝影响大,衰减趋势随裂缝张开度增大而减小,衰减系数随着裂缝张开度的增大呈对数规律增大,当裂缝张开度小于等于300μm时,衰减系数的变化更敏感;裂缝张开度相同条件下,裂缝倾角为0~40°时,横波衰减系数随裂缝倾角的增大而减小,而当裂缝倾角大于40°时,衰减系数随裂缝倾角的增大而增大。③基于实验得到裂缝倾角θ分别为0,25°,40°,55°和70°时,衰减系数α与裂缝张开度w的表征模型α=c ln w+b(式中c,b为常数),当θ为0~40°时,常数c逐渐减小,分别为1.9904,1.6133和0.9322;当θ为55°~70°时,常数c逐渐上升,分别为1.3751和1.3801。④利用裂缝参数表征模型计算的渤海湾盆地曹妃甸地区古近系沙河街组一段裂缝张开度与电成像测井得到的裂缝张开度相对误差为4.57%,平均绝对误差为5.5μm,吻合度较高。

关键词：岩石物理实验横波衰减裂缝倾角裂缝张开度裂缝参数反演模型阵列声波测井灰岩沙河街组一段曹妃甸地区

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自适应龙格-库塔法在地球变形模拟中的应用

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地球物理学报 2025年第1期68卷 96-110页

作者：秦明徐建桥周江存刘清超龚立卓杨伟伟中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉430077 湖北珞珈实验室武汉430079 中国科学院大学北京100049

高精度的地球变形理论模拟是理解地球变形过程、解释观测数据和反演地球内部结构的重要依据.本文基于自适应龙格-库塔理论,发展了一种多初始解条件下的误差控制算法,并应用于地表负荷变形问题以及地球简正模的计算.该方法通过矩阵变换... 详细信息

高精度的地球变形理论模拟是理解地球变形过程、解释观测数据和反演地球内部结构的重要依据.本文基于自适应龙格-库塔理论,发展了一种多初始解条件下的误差控制算法,并应用于地表负荷变形问题以及地球简正模的计算.该方法通过矩阵变换实现截断误差的统一控制,从而获得精确的数值解.结果表明,对于均质模型1000阶负荷勒夫数的计算,自适应龙格-库塔法RK8(7)和RK5(4)相较于4阶龙格-库塔法(RK4),精度提升了约两个数量级,同时计算速度分别提高了20倍和5倍.对于PREM模型更高阶负荷勒夫数的计算,RK4方法的收敛性差,绝对误差最大为1×10^(-4)量级,而RK8(7)随着阶数的增加逐渐趋于渐近解.在对初始解和初始积分位置优化后,龙格-库塔法可将负荷勒夫数计算至1000万阶,精度至少达到1×10^(-7).当容许误差设置为1×10^(-6)时,RK8(7)计算的地球简正模本征周期的绝对误差基本在1×10^(-6) s,且在阶数为250时,其计算速度是RK4的17.42倍.最后,通过与Mineos结果的对比验证,本方法求解本征周期的精度至少达到1×10^(-3) s的量级.其中,Slichter模的本征周期与其他数值方法及观测周期的绝对误差分别为0.0055 h和0.0156 h,进一步说明了本方法的精确性和可靠性.

关键词：自适应龙格-库塔地球变形负荷勒夫数简正模 Slichter模

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声子晶体耦合二聚体链的拓扑界面态研究

声子晶体耦合二聚体链的拓扑界面态研究

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北京力学会第二十九届学术年会

作者：张雪千马天雪汪越胜北京交通大学物理科学与工程学院力学系

本文利用声子晶体谐振腔构造耦合二聚体链,通过改变谐振腔之间的耦合强度实现由拓扑平庸到拓扑非平庸的转变。为得到耦合强度大小,分别用有限元和紧束缚模型的方法计算声子晶体的本征频率并进行拟合。基于此我们设计了两种可以出现拓扑... 详细信息

本文利用声子晶体谐振腔构造耦合二聚体链,通过改变谐振腔之间的耦合强度实现由拓扑平庸到拓扑非平庸的转变。为得到耦合强度大小,分别用有限元和紧束缚模型的方法计算声子晶体的本征频率并进行拟合。基于此我们设计了两种可以出现拓扑界面态的结构,并通过设置几何扰动验证了所设计结构的鲁棒性。研究表明,所提出的声子晶体谐振腔链式结构可以产生受拓扑保护的界面态,并且可以通过改变谐振腔之间的耦合强度对其频率进行调节。由于界面态的能量高度局域化,有望应用于压电俘能、传感等领域。

关键词：声子晶体带隙界面态拓扑态弯曲波

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