检索结果-内蒙古大学图书馆

广义带参Bernstein-Bézier算子的逼近性质

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数学物理学报（A辑） 2021年第3期41卷 583-594页

作者：齐秋兰郭丹丹河北师范大学数学科学学院&河北省计算数学与应用重点实验室石家庄050024

该文首先介绍了一种新的含参量Bernstein-Bézier型算子;然后,研究了该类算子矩的估计,给出了用连续模表示的收敛速度;最后,得到了这些算子逼近的等价定理.

关键词： Bernstein-Bézier型算子收敛定理连续模 Cauchy-Schwarz不等式

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推扫式多挡增益光谱成像模拟及噪声分析

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光谱学与光谱分析 2022年第6期42卷 1922-1927页

作者：金鹏飞汤瑜瑜危峻中国科学院大学北京100101 中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室上海200083

综合性遥感监测对载荷的灵敏度和动态范围都有较高的要求,为此提出一种基于逐像元多挡增益切换的光谱成像方法。不同于帧增益或者行列增益切换的成像方式,该方法利用4T-APS CMOS探测器无破坏读出的特点,可以进行像元级的增益优化。这种... 详细信息

综合性遥感监测对载荷的灵敏度和动态范围都有较高的要求,为此提出一种基于逐像元多挡增益切换的光谱成像方法。不同于帧增益或者行列增益切换的成像方式,该方法利用4T-APS CMOS探测器无破坏读出的特点,可以进行像元级的增益优化。这种方式可以兼顾水体、植被、云层等多要素的成像需求,极大地提高了载荷的研制效益。其基本原理为探测器先进行全局曝光,然后根据多级积分电容的饱和判断,选取不饱和的最高增益信号以增益码加信号的形式下传。地面根据增益码对应的定标系数反推出像元真实辐射值。由于谱段多且为分段响应,为保证系统的定量化应用,建立多挡增益光谱成像模型并进行噪声分析具有重要意义。通过对噪声类型的分析,建立了多挡增益下的泊松-高斯噪声模型。基于该模型计算了像元受噪声影响以低增益读出的概率。结果表明,虽然噪声会影响读出增益的变化,但影响区间极小,入瞳辐亮度在5 mW·cm^(-2)·μm^(-1)·sr^(-1)以内,信号比增益挡位辐亮度分界值小0.05 mW·cm^(-2)·μm^(-1)·sr^(-1)即可保证正常读出的概率大于99.6%。随着信号增强,光子噪声增大,增益减小,影响区间扩大。根据多挡增益信噪比模型,分析得出光谱模式与合并通道模式下的信噪比变化。最后,利用宽波段成像光谱仪(WIS)数据作为入瞳辐亮度进行了四挡增益的推扫式光谱成像模拟,分析了多挡增益光谱图像的固有特点。根据噪声模型对中心波长为0.443μm的光谱图像添加1~3σ的随机噪声,分析了噪声对地物目标所处增益的影响。结果显示,在满足信噪比指标的前提下,该系统的单挡动态范围为74 dB,总动态范围可达114 dB。该方法不但提高了水体等弱信号的信噪比,而且可以保证建筑、云层等亮目标不饱和。成像模拟及噪声分析不仅有利于该载荷的后续研制,也可以为同类光谱仪器的设计提供参考。

关键词：遥感推扫式光谱成像逐像元多挡增益系统仿真

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缠绕管式换热器全模型研究

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化工学报 2023年第12期74卷 4820-4828页

作者：李佳旭怀英刘婷婷刘应春中国科学院大连化学物理研究所辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049

缠绕管式换热器由于结构紧凑、换热效率高,在化工领域有广泛的应用,但其复杂性也为研究带来困难。利用mixture模型和相变模型构建了全三维尺度下的数值方法,实现了缠绕管式换热器壳程和管程流动、传热过程的计算。搭建了米级换热器实验... 详细信息

缠绕管式换热器由于结构紧凑、换热效率高,在化工领域有广泛的应用,但其复杂性也为研究带来困难。利用mixture模型和相变模型构建了全三维尺度下的数值方法,实现了缠绕管式换热器壳程和管程流动、传热过程的计算。搭建了米级换热器实验及测试平台,建立了相应的全三维、同尺寸数值模型;采用Lee相间传质模型,实现了蒸发-冷凝模拟,获得换热器器件尺度传热系数和相变总量。计算的传热系数与实验测量值的相对误差为4.98%。基于所构建的全模型,数值研究了操作条件对传热特性和相变的影响,分析了换热段长度和缠绕管层数对传热性能的影响,为缠绕管式换热器的设计开发提供了数据和平台支持。

关键词：缠绕管式换热器整体几何模型相变传热数值模拟

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磁矢量势的全球电磁感应时间域三维有限元正演计算方法

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地球物理学报 2024年第5期67卷 2015-2028页

作者：杨聪任政勇陈程姚鸿波唐旭汤井田中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室长沙410083 自然资源部深地科学与探测技术实验室北京100094 有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司长沙410014

全球电磁感应测深方法能获得地球深部电导率结构分布,目前被广泛应用于地球内部结构与热状态研究.地磁台站与地磁卫星观测的电磁感应数据为时间序列信号,在时间域分析全球电磁感应数据,特别是分析频谱极宽的磁暴脉冲响应,具有天然的优势... 详细信息

全球电磁感应测深方法能获得地球深部电导率结构分布,目前被广泛应用于地球内部结构与热状态研究.地磁台站与地磁卫星观测的电磁感应数据为时间序列信号,在时间域分析全球电磁感应数据,特别是分析频谱极宽的磁暴脉冲响应,具有天然的优势.然而,当前的全球电磁感应数据解释技术一般在频率域进行,缺少时间域中的研究成果.为了弥补缺少时间域全球电磁感应数据解释方法的问题,本文开发了一种基于磁场矢量势的全球电磁感应时间域三维有限元并行正演求解方法,具备高精度快速计算源于地球外部时变电流源的地球感应电磁场时间序列的能力,特别适合于计算与分析频谱极宽的磁暴脉冲电磁感应时变响应.首先,建立基于磁场矢量势的全球电磁感应时间域微分控制方程,结合磁层外部电流源的物理属性建立边界条件和初始条件,从而构建出全球电磁感应时间域初始边界值问题.然后,利用四面体矢量有限元技术和无条件稳定的隐式后退欧拉公式,分别实现磁场矢量势的空间域和时间域离散,进而获得不同时刻的实系数大型有限元线性方程组,借助于高性能并行直接求解器,快速高精度地求解不同时刻的磁场矢量势与感应磁场.最后,利用理论模型验证本文算法的正确性.利用Dst磁暴环电流指数建立的时间域电流源与真实地球三维电性模型,研究"澳科一号"后续卫星200 km轨道对中国和澳大利亚下方地幔转换带高导体的探测能力,结果表明这些地幔转换带异常体在200 km卫星轨道高度能产生明显异常.综上所述,本文开发的时间域全球电磁感应方法不仅具备精确快速计算全球感应电磁场时间序列响应的能力,还能为反演与解释"澳科一号"等我国地磁卫星观测数据提供技术支持.

关键词：时间域全球电磁感应矢量有限元法三维正演地幔电性结构

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原子分散Ru-P-Ru催化剂的制备及其在多类加氢中的高效应用

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Chinese Journal of Catalysis 2023年第2期45卷 107-119页

作者：聂超龙向东刘琪王嘉展飞赵泽伦李炯席永杰李福伟中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海高等研究院上海同步辐射装置上海201204

单原子催化剂以最大化的金属原子利用率和较好的选择性,成为近年来催化研究领域的热点,但在选择性加氢应用中常常由于缺电子的金属中心对底物/氢气的活化能力较弱导致其催化活性较低.因此,如何保持最大原子利用率和高选择性的同时,进一... 详细信息

单原子催化剂以最大化的金属原子利用率和较好的选择性,成为近年来催化研究领域的热点,但在选择性加氢应用中常常由于缺电子的金属中心对底物/氢气的活化能力较弱导致其催化活性较低.因此,如何保持最大原子利用率和高选择性的同时,进一步提高活性对于升级单原子催化剂具有重要意义.本文通过浸渍-再分散策略,制备出原子分散的Ru-P-Ru催化剂.球差扫描透射电镜、X射线吸收精细结构谱等表征和理论计算结果表明,其金属活性位点为P桥连的Ru-P-Ru结构.制备了不同还原温度的对照催化剂,结合X射线光电子能谱(XPS)和原位程序升温还原联用质谱(H_(2)-TPR-MS)对催化剂的形成过程进行了详细研究.XPS结果表明,随着还原温度的升高,P掺杂介孔碳表面的高氧化态P物种被还原为具有强配位能力的C-P物种,为金属的再分散提供了合适的配位环境,同时,H_(2)-TPR-MS检测到载体表面部分P物种被还原为具有强Lewis碱性的PH_(3),PH_(3)与金属原子通过强Lewis酸碱相互作用可促进金属的再分散形成Ru-P-Ru结构.在邻苯二甲酸酐(PA)选择性加氢制备苯酞的反应中,相较于Ru纳米颗粒催化剂,Ru-P-Ru表现出了更高的选择性(≥98%),且活性(TOF)相较于P配位的Ru单原子催化剂提升了约9倍.实验表征(IR底物吸附和H_(2)-D_(2)交换实验)和理论计算(LDOS)研究表明,Ru-P-Ru的d电子中心更接近费米能级,促进了催化剂对底物的吸附活化,显著降低了加氢反应的表观活化能.此外,借助原位红外和理论计算对反应机理进行了研究,发现PA首先经过开环,然后-C=O加氢生成邻羧酸苯甲醇中间体,再分子内酯化关环得到目标产物苯酞.此外,Ru-P-Ru催化剂在取代邻苯二甲酸酐、芳香醛、喹啉的加氢和醛的还原胺化反应中,也均表现出较好的催化活性、选择性和稳定性.该浸渍-再分散制备策略还可以应用于制备Fe-P-Fe和Pt-P-Pt催化剂.综上,本文为研制具有杂原子配位结构的原子级分散金属催化剂以及通过调变结构调控催化活性提供了新思路.

关键词：多相催化 P掺杂介孔碳单原子催化剂 Ru-P-Ru结构催化剂选择性加氢

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计算实验方法的溯源、现状与展望

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自动化学报 2023年第2期49卷 246-271页

作者：薛霄于湘凝周德雨彭超王晓周长兵王飞跃天津大学智能与计算学部天津300072 山东大学软件学院济南250101 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 中国地质大学(北京)信息工程学院北京100083

随着信息技术的发展,复杂系统越来越多地呈现出社会、物理、信息相融合的特征.因为这些系统涉及到了人和社会的因素,其设计、分析、管理、控制和综合等问题正面临前所未有的挑战.在这种背景下,计算实验应运而生,通过“反事实”的算法化... 详细信息

随着信息技术的发展,复杂系统越来越多地呈现出社会、物理、信息相融合的特征.因为这些系统涉及到了人和社会的因素,其设计、分析、管理、控制和综合等问题正面临前所未有的挑战.在这种背景下,计算实验应运而生,通过“反事实”的算法化,为量化分析复杂系统提供了一种数字化和计算化方法.对于计算实验方法的发展现状与未来挑战进行了全面梳理:首先介绍了计算实验方法的概念起源与应用特征;然后详细阐述了计算实验的方法框架与关键步骤;接着展示了计算实验方法的典型应用,包括现象解释、趋势预测与策略优化;最后给出了计算实验方法所面临的一些关键问题与挑战.旨在梳理出计算实验方法的技术框架,为其快速发展与跨学科应用提供支撑.

关键词：计算实验人工社会多主体建模实验设计路线图

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全局减方差方法在乏燃料干式贮存容器屏蔽计算中的应用

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原子能科学技术 2019年第5期53卷 884-892页

作者：王梦琪郑征梅其良黎辉程汤培上海核工程研究设计院有限公司上海200233 北京应用物理与计算数学研究所北京100190

开发了基于离散纵标(S_N)方法的蒙特卡罗(MC)全局减方差方法,针对乏燃料干式贮存容器,分别建立了中子源及光子源MC直接计算模型、S_N计算模型及全局减方差方法计算模型,并进行了计算精度和效率的比较。数值结果表明,全局减方差方法计算... 详细信息

开发了基于离散纵标(S_N)方法的蒙特卡罗(MC)全局减方差方法,针对乏燃料干式贮存容器,分别建立了中子源及光子源MC直接计算模型、S_N计算模型及全局减方差方法计算模型,并进行了计算精度和效率的比较。数值结果表明,全局减方差方法计算结果与无偏的MC及S_N计算结果相比吻合良好。其中S_N计算的次级光子剂量率与全局减方差方法计算的偏差较大,这主要是由于MC计算和S_N计算时的数据库差异导致的。和无偏的MC结果相比,全局减方差方法计算的中子及次级光子输运计算收敛效率提高了近2个数量级,初级光子输运计算收敛效率提高了1～2个数量级。

关键词：蒙特卡罗全局减方差方法干式贮存

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磁性二维材料的近期研究进展

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物理学报 2022年第12期71卷 382-413页

作者：刘南舒王聪季威中国人民大学物理学系光电功能材料与微纳器件北京市重点实验室北京100872

具有磁各向异性的二维磁性材料可在有限温度下和单层极限下形成磁有序,其宏观磁性与层数、堆叠形式等密切相关且其磁交换作用可被多种外场调控.这些新奇特性赋予了二维磁性材料丰富的物理内涵和潜在的应用价值,受到了研究者的广泛关注.... 详细信息

具有磁各向异性的二维磁性材料可在有限温度下和单层极限下形成磁有序,其宏观磁性与层数、堆叠形式等密切相关且其磁交换作用可被多种外场调控.这些新奇特性赋予了二维磁性材料丰富的物理内涵和潜在的应用价值,受到了研究者的广泛关注.本文着重介绍近年来二维磁体在实验和理论计算两方面的研究进展,首先从几种二维磁性材料中常见的磁交换机制出发,随后以组分作为分类依据,详细介绍一些主要二维磁体的几何和电子结构以及它们的磁耦合方式;在此基础上,再讨论如何通过外部(外场和界面)和内部(堆叠和缺陷)两类方式调控二维磁体的电子结构和磁性;继而探讨如何利用这两类调控方式,将上述材料应用于实际自旋电子学器件以及磁存储等方面的潜力;最后总结和展望了目前二维磁性材料遇到的困难和挑战以及未来可能的研究方向.

关键词：二维磁性材料磁性机理外场调控磁隧道结自旋电子学

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一个带重启步的改进PRP型谱共轭梯度法

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数学物理学报（A辑） 2022年第1期42卷 216-227页

作者：江羡珍廖伟简金宝毋晓迪广西民族大学数学与物理学院应用数学与人工智能研究中心&广西混杂计算与集成电路设计分析重点实验室南宁530006

Polak-Ribiere-Polak(PRP)方法是经典共轭梯度法中数值表现较好的方法之一.结合Wolfe非精确线搜索准则对PRP公式进行改进,从而产生新的共轭参数,并基于新共轭参数设计新的谱参数,引入重启条件并构造新的重启方向,进而建立一个带重启步... 详细信息

Polak-Ribiere-Polak(PRP)方法是经典共轭梯度法中数值表现较好的方法之一.结合Wolfe非精确线搜索准则对PRP公式进行改进,从而产生新的共轭参数,并基于新共轭参数设计新的谱参数,引入重启条件并构造新的重启方向,进而建立一个带重启步的谱共轭梯度算法.在常规假设及强Wolfe非精确线搜索步长准则下,算法具有充分下降性和全局收敛性.最后,对算法进行中大规模数值实验并与当前公认数值效果较好的同类方法进行比较,结果表明新算法是很有效的.

关键词：无约束优化谱共轭梯度法重启方向强Wolfe线搜索

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中国新疆南部地区表土孢粉与现代植被

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中国科学：地球科学 2024年第2期54卷 529-549页

作者：张芸陈立欣西瑶瑶孔昭宸乔鲜果中国科学院东北地理与农业生态研究所黑土地保护与利用全国重点实验室长春130102 中国科学院植物研究所北京100093 中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境院重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

应用现代孢粉与其植被相关性的研究可以提高利用化石孢粉资料进行古环境重建的精度.本研究在对新疆天山以南和昆仑山以北(34°00′~43°00′N,74°00′~94°00′E,海拔888~4530m)广大地区进行植被样方调查的基础上,共采... 详细信息

应用现代孢粉与其植被相关性的研究可以提高利用化石孢粉资料进行古环境重建的精度.本研究在对新疆天山以南和昆仑山以北(34°00′~43°00′N,74°00′~94°00′E,海拔888~4530m)广大地区进行植被样方调查的基础上,共采集188个表土样品进行孢粉分析,从而对新疆南部地区表土孢粉与植被间关系进行研究,结果表明:沿海拔(3530~1124m)天山南坡地区的表土孢粉组合带从高至低依次分为山地草原带、山地荒漠草原带和山地荒漠带,其组合均以蒿属、藜科和麻黄属花粉为主;沿海拔(4530~1287m)东帕米尔高原地区的表土孢粉组合可划分为高寒草原带、山地荒漠草原带和山地荒漠带,是以蒿属、藜科和菊科花粉为主;然而,塔里木盆地南部地区(海拔3548~888m)仅有山地荒漠草原带和山地荒漠带,其孢粉组合则是以藜科和蒿属花粉为主.应用ArcGIS展示孢粉样点的地理分布,结合R值计算以及相关分析,结果表明云杉属和松属花粉因受到风、河流或冰川搬运沉积的影响,多为外来花粉,具超代表性.麻黄属和白刺属花粉主要分布在山地荒漠和山地荒漠草原植被带;藜科和蒿属花粉广泛分布于新疆南部地区,它们均属于超代表性花粉;胡桃属花粉集中分布在胡桃种植区附近,可对其母体植物生长地点有一定的指示性.根据拉格朗日混合单粒子轨道模型对帕米尔高原地区气流传输路径进行后向轨迹模拟的结果,推测可能是因为春夏季外来气流携带一定量的松属花粉搬运到研究区,从而造成该处松属花粉占比较高.因此,对新疆南部地区现代孢粉组合与植被之间关系分析的研究结果,可为利用新疆表土孢粉数据库进行大尺度古环境重建提供参考.

关键词：表土孢粉植被分布云杉新疆南部

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