缔合Legendre函数的快速插值计算及其在六边形网格模型重力异常计算中的应用

鉴于局部区域非等纬度分布点的超高阶次球谐综合计算效率较低,本文深入研究了缔合Legendre函数的插值算法,结合模型重力异常求解的展开式,提出了超高阶模型空间重力异常插值快速计算方法,为了验证本文方法在东西狭长分布的点集更具有应用优势,采用球谐旋转变换技术进一步提升了计算效率。试验结果表明,利用2160阶次EGM2008模型计算日本地区同一高度的30303个非等纬度分布的六边形网格点处模型重力异常,插值快速计算方法相比逐点计算,在误差不超±0.005 mGal水平下,计算耗时从3669.41 s缩减到98.05 s,同时经过球谐旋转变换,将南北狭长的日本区域点集旋转为东西狭长分布,使得上述相应计算内容的耗时进一步由98.05 s缩减到19.06 s,计算效率相比最初方法提速比达到近200倍,有效解决了非等纬度分布点的超高阶模型重力异常快速解算的效率难题,且验证了该方法在东西狭长分布的情况下具有更高的提速比。

基于创新人才培养的材料科学与工程专业实践教学改革研究——以“物理化学”课程为例

当前高等教育改革的核心议题之一即是创新人才培养。在高等教育架构中,实践教学与创新人才培养相辅相成,二者紧密相联。实践教学内含创新人才培养的要义,而创新人才培养也不可或缺实践教学的支持。为了优化验证性实验,并有机整合各元素,在教学方面进行了改革。这包括改革教学方法和组织形式,引入了CDIO教育理念,并基于创新改革实践教学体系,特别在综合设计性实验中展开。这一系列教学改革旨在拓宽学生实践学习的视野,提升实践学习的效果和兴趣。最终目标是实现本科教育创新人才培养的教育目标。

基于ico_HEALPix网格的超高阶地球重力场建模方法

本文针对传统地理网格数据剖分的重力场模型构建在高纬度区域出现数据冗余的问题,将分层等积等纬度像素化(HEALPix)网格结构引入地球重力场解算中,提出了利用二十面体HEALPix(ico_HEALPix)网格的超高阶地球重力场建模方法,实现了全球3600阶次球谐位系数的高效构建,同时针对ico_HEALPix网格在球谐分析过程中法矩阵不是严格块对角化结构的问题,设计了迭代算法,有效提高模型构建的精度。试验表明,ico_HEALPix网格数据在数据量小于地理网格500万的前提下,通过迭代方法构建的全球地球重力场模型精度可达到优于地理网格的效果,球谐位系数误差阶RMS提升1~2个数量级,还解决了地理网格南北极点畸变和数据冗余的问题,提高了网格的数据利用率。

未来地球系统构建中的六边形网格重力场

为提升大地测量学科在服务人类社会活动方面的能力,应集成包括地球重力场在内的,实现模型与观测资料融合的地球系统,以最大限度地提高地球系统仿真和预测的效益,极大地推动地球系统科学的发展和增强领域服务能力。顾及地球六边形网格体系在地球系统中的广泛应用及其在实现地球重力场建模、数据处理、多源数据融合中的自身优势,本文总结了传统地理网格系统下地球重力场求解的局限性及球面六边形网格在重力场求解中的优势和潜力。六边形网格体系下的地球重力场研究,将会对地球重力场求解效率和精度的提升、多地球系统模型之间的统一发挥重要作用。

确定地球重力场的六边形网格剖分方法研究

随着地球重力场观测数据的不断丰富、数值计算能力不断提升,重力场解算精度也在进一步提高,传统地理网格剖分下的重力场理论弊端日益凸显,包括相同分辨率不同纬度处的网格大小面积不等、数据观测量的浪费及冗余、积分计算的离散化误差较大、球谐分析中存在较强的频谱泄漏和混频效应、两极点计算中的奇异问题等。为解决以上局限性,实现重力场更高精度、更高效的数据融合与数据处理,论文首次提出利用球面六边形(蜂窝状)离散格网剖分解决上述由于格网分布方式引起的重力场解算相关的难题,主要围绕基于六边形网格的地球重力场球谐综合与分析、地形效应快速计算、数值积分以及工程应用等方面开展了相关研究。

一系列萘羧酸膦酸镧系配合物的合成、结构和荧光性质

在溶剂热条件下,5-羧酸-1-萘膦酸(5-pncH_(3))和稀土硝酸盐反应合成得到3例萘羧酸膦酸镧系配合物:[Pr(5-pnc)(H_(2)O)]·2H_(2)O(1)、[Sm(5-pnc)(H_(2)O)]·H_(2)O(2)和[Eu(5-pnc)(H_(2)O)]·H_(2)O(3)。采用单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、元素分析、红外光谱、热重分析和荧光光谱对配合物进行了表征。晶体结构表明,每个七配位的镧系离子由来自5个膦酸盐配体的6个O原子和来自1个配位水分子的一个O原子配位。[LnO_(7)]通过O—C—O、O—P—O或—O—单元连接成一维双金属链结构,一维双金属链再进一步由萘羧酸膦酸配体(5-pnc^(3-))连接成三维开放骨架结构。荧光性质研究表明,配合物3在330 nm的激发光下,发射Eu的红色特征荧光,而配合物1和2在蓝光区显示出非常宽的配体中心发射带。

萎缩性胃炎与HP感染的防治

近月来,李先生感觉胃部一直不舒服,前往医院进行检查,发现患了萎缩性胃炎。萎缩性胃炎是一种慢性胃炎,其主要特点是胃黏膜萎缩,胃酸分泌减少。在我国,萎缩性胃炎的发病率相当高,与人们的生活习惯等因素有关。在萎缩性胃炎发病初期,患者大多只有消化不良之类的症状,因此很多人没有重视此病。然而,作为一种影响患者日常生活且可能发展为更严重健康问题的胃部疾病,如果放任胃炎持续发展会使局部黏膜受损,进而加重炎症。

探究新能源商用车故障及维修关键技术

文章分析新能源商用车的常见故障现象,并根据不同车型给出具体的维修诊断方法和注意事项,为新能源商用车的故障诊断与维修提供参考。

退火态42CrMo钢的热变形行为

为了研究退火态42CrMo钢的热变形行为,利用Gleeble3800热模拟试验机进行了单道次热压缩实验,获得了变形温度930~1230℃、应变速率0.001~1 s^(-1)条件下的高温流变应力曲线。分别应用Arrhenius方程和Yada模型构建了42CrMo钢的高温本构模型和动态再结晶动力学模型,并基于动态材料模型应用不同变形条件下的峰值应力构建了其热加工图。结果表明,在大部分变形条件下,高温流变应力曲线呈典型动态再结晶特征,由于动态再结晶的作用,流变应力随变形温度的升高或应变速率的降低而减小。基于峰值应力构建的42CrMo钢高温本构模型和动态再结晶模型可以用于预测不同变形条件下的流变应力和微观组织演变。此外,根据42CrMo钢的热加工图,最佳热加工工艺参数范围为1100~1230℃、0.01~1 s^(-1)。

超高阶全球地形球谐系数模型的构建方法与实现

针对10800阶地形球谐系数模型构建的计算精度、计算稳定性及超大规模运算量等问题,本文首先通过比较分析矩形离散积分方法、Gauss-Legendre积分方法和Driscoll/Healy积分方法,验证了Driscoll/Healy积分方法具有更高的计算精度。然后,给出了改进的Belikov公式,将完全正常化缔和勒让德函数在全球范围内以优于10^(-12)精度高效、稳定递推至10800阶;提出了联合FFT和基于OpenMP的多核并行方法求解超高阶球谐系数的优化策略,显著提高了球谐系数模型构建的计算效率。最后,利用Earth2014_TBI与全球海底地形模型STO_IEU2020格网数据建立了全球10800阶地形球谐系数模型sph.10800_IEU,总体精度与Earth2014_TBI2014.shc相当,在试验海域的相对精度略优于模型Earth2014_TBI2014.shc。

局域重力场球冠谐建模与联邦滤波相结合的重力匹配导航算法

本文提出一种基于联邦Kalman滤波器(federated Kalman filter,FKF)和局部重力场球冠谐分析(spherical cap harmonic analysis,SCHA)建模的水下重力匹配导航方法。首先基于适定边值问题构建FKF子系统滤波器的重力梯度复数组合观测量;然后采用改进球谐分析技术(adjusted spherical harmonic analysis,ASHA)优化局部重力场球冠谐建模方法,快速建立以匹配点为中心的局部海洋重力场与空间位置之间较为准确的移动窗口球冠谐模型,并依据该模型组建子滤波器量测方程;最后利用预测残差向量设计自适应信息分配因子将各子滤波器状态估值及协方差进行融合得到惯导位置误差最优估计量。试验结果表明:采用SCHA建模的重力FKF匹配算法24 h航行导航定位误差保持在1.1 n mile以内,导航定位精度提高85%以上;10 d长时间航行导航定位精度提高了88.7%。本文算法能够在一定程度上克服惯性导航系统由于时间推移误差积累的缺陷,提高系统导航定位精度,增加匹配算法的稳健性。

基于最小二乘配置的陌生海域海底地形反演方法

针对目前在无船测水深数据支撑的陌生海域海底地形模型构建困难的现状,提出了可将船测水深数据和重力数据已知海区协方差函数统计结果迁移、推广并应用于与已知数据海区重力异常相似的船测水深数据空白的陌生海区,运用最小二乘配置方法实现陌生海域海底地形模型构建。首先在西太平洋某1°×1°数据已知海区,依据最小二乘配置方法构建了相应的海底地形模型(BAT_LSC_1)。模型评估结果表明,BAT_LSC_1模型与导纳函数构建的海底地形模型检核精度相当,检核相对精度优于4%。海区重力异常作灰度化处理后,应用影像粗匹配和精匹配技术搜寻出与已知海区重力异常特征相似区域,迁移已知海区协方差统计结果应用于陌生海区,运用最小二乘配置方法构建陌生海区海底地形模型(BAT_LSC_2)。试验检核结果表明,BAT_LSC_2整体表现优于ETOPO1模型和应用导纳函数构建的海底地形模型,验证了本文方法思路的可行性和适用性。

常规MRI与弥散加权成像鉴别诊断良、恶性周围神经鞘肿瘤

目的采用常规MRI与弥散加权成像(DWI)鉴别诊断良、恶性周围神经鞘肿瘤(PNST)。方法回顾性分析119例经病理证实的PNST患者MRI资料,比较恶性PNST(MPNST,n=31)与良性PNST(BPNST,n=88)病灶直径、MRI表现及DWI所示实性部分表观弥散系数(ADC);绘制受试者工作特征曲线,评价以病灶实性部分ADC鉴别诊断良、恶性PNST的价值。结果MPNST病灶直径大于BPNST,T1WI、T2WI信号不均、形状不规则、瘤内出血及囊变、边缘不清、瘤周水肿及骨破坏占比均高于BPNST(P均<0.05),而脂肪分裂征、脂肪环征、靶征及骨重塑占比低于BPNST(P均<0.05)。共于12例MPNST及27例BPNST测得病灶内实性部分ADC,MPNST最小ADC及平均ADC均低于BPNST(P均<0.05)。以最小ADC 1.27×10^(-3)mm^(2)/s、平均ADC 1.38×10^(-3)mm^(2)/s为阈值鉴别良、恶性PNST的曲线下面积分别为0.765、0.755。结论良、恶性PNST常规MRI及DWI表现存在差异;病灶直径、形状、信号、实性部分ADC及瘤周改变等有助于鉴别。

新型耐蚀不锈钢管件选材及制备工艺研究

新型耐蚀不锈钢管件具有良好的耐蚀性和机械性能,可广泛应用于各个领域。文章针对耐蚀不锈钢管件的选材和制备工艺进行了深入的研究,通过对不锈钢管件的分类和基本概念进行梳理分析,提出了新型耐蚀不锈钢的选材要求和指标,并与常用不锈钢的耐蚀性进行了对比分析;针对制备工艺进行了深入研究和探讨,对新型耐蚀不锈钢管件的应用前景和推广策略进行了讨论和分析,对于推动新型耐蚀不锈钢管件的研究和发展具有一定的参考和借鉴意义。

高压引水隧洞衬砌的透水设计研究

国内大都采用荷载结构法及限裂设计的方法对水工高压隧洞的衬砌进行不透水设计。而实践证明,不透水设计并不适合于高压引水隧洞,它将导致过高的配筋量。目前,国内水工高压隧洞结构透水设计尚无适用的规范可循,因此,有必要寻求一种合理、安全的透水设计方法。针对水工高压隧洞,基于体力理论,提出一种对衬砌结构进行透水设计的有限元计算方法,并将其应用于某水电站工程。该方法可模拟隧洞的施工过程和运营检修工况,考虑渗流场和应力场的直接耦合作用,根据内力值计算衬砌裂缝的开展宽度以及相应的配筋量等。通过对比分析,说明在衬砌透水设计中隧洞满水状态为对其进行配筋的控制工况,且结果更符合工程实际,并能大大节省配筋量。

基于三维地质模型的岩土工程有限元自动建模方法

在岩土工程有限元数值模拟中,复杂的地质环境使得建模困难,模型一般都被简化处理。其结果直接影响计算的准确性。借助地质模型能最大程度地表达地质实际的特点,将地质模型和数值模型相结合,提出一种新的岩土工程有限元建模方法——CRM地质模型转化法。其核心思想是将三维地质模型经过特定方式转化为符合有限元网格要求的数值计算模型。具体转化过程为:①根据计算范围对地质模型进行区域切割;②从切割模型提取控制数据进行网格重构;③对重构模型按地层属性自动剖分有限元网格;④将网格数据导入数值分析系统完成建模。通过编程实现与实例验证,这种方法能准确生成复杂模型网格,整体建模速度快,自动化程度高,且能方便地模拟开挖过程,并可为不同的数值分析系统使用,极大地提高了前处理工作的效率。

TROP2、p-ERK1/2和Cyclin D1在胆囊癌组织中的表达及临床意义

目的探讨胆囊癌组织中人滋养层细胞表面抗原(TROP)2、磷酸化细胞外信号调节激酶(p-ERK)1/2和细胞周期蛋白D1(Cyclin D1)的表达及其与临床病理参数之间的关系,并分析其与胆囊癌患者预后的关系。方法搜集第二军医大学附属长征医院2005年6月-2010年6月确诊并获取病理标本的胆囊癌患者88例,采用免疫组化法检测88例胆囊癌组织及15例癌旁组织中TROP2、p-ERK1/2和Cyclin D1蛋白的表达。计数资料采用χ~2检验,Spearman检验法分析TROP2、p-ERK1/2和Cyclin D1间相关性;单因素和多因素Cox回归分析胆囊癌患者预后的影响因素;Kaplan-Meier法绘制患者的生存曲线。结果 TROP2、p-ERK1/2和Cyclin D1蛋白在胆囊癌组织中的阳性表达率分别为74.30%、58.40%和55.30%,明显高于癌旁组织中的表达(5.42%、35.67%和39.87%)(P值均<0.05)。TROP2、p-ERK1/2和Cyclin D1蛋白的表达与胆囊结石、肿瘤直径、分化程度、血管神经侵犯、淋巴结转移、手术方式及TNM分期相关(χ~2=4.300~53.315,P值均<0.05)。TROP2与p-ERK1/2、Cyclin D1的表达呈正相关(rs值分别为0.402、0.742,P值均<0.001),且p-ERK1/2与Cyclin D1的表达也呈正相关(rs=0.242,P=0.023)。多因素生存分析提示,TROP2的阳性表达是患者3年生存率的独立危险因素(相对危险度=2.412,95%可信区间:1.186~5.126,P=0.010)。结论 TROP2的高表达可能是胆囊癌恶性进展的重要原因,高表达的TROP2可能介导p-ERK1/2和Cyclin D1的高表达,导致胆囊癌恶性进展。TROP2是判断胆囊癌患者预后的独立危险因素,有可能是临床干预的有效靶点。

地铁车站结构抗震设计方法的适用性研究

通过分析各种地下结构抗震设计简化方法的特点,认为其中的反应位移法和反应加速度法比较适合不同埋深、不同土层条件下地下车站结构的抗震设计。针对这两种方法,分别考虑匀质土层和不同土层条件两种情况,均采用一维土层地震反应分析的计算结果,作用于相应的计算模型并进行抗震计算,分析比较结构顶底板的水平位移和内力结果误差以及随结构埋深的变化趋势,从多个方面来探讨两种方法的适用性。结果表明,对匀质土层,两种方法的计算结果变化趋势一致,相对误差小;在上海地区的土层条件下,反应加速度法计算结果的变化趋势比反应位移法较稳定。综合多方面因素,推荐反应加速度法作为地下车站结构的首选抗震设计方法。

连拱隧道施工过程的三维空间效应模拟与分析

采用三维有限元方法动态模拟了连拱隧道的施工过程,并分析和探讨了隧道在开挖过程中围岩变形的时空效应以及左右洞施工的相互影响。分析结果表明,对单洞施工,开挖面对围岩变形的影响范围为其前后方2.5B(B 为隧洞净宽);考虑右洞开挖,对左洞围岩位移的影响范围分别为开挖面前方(未开挖)2B 和开挖面后方(已开挖)1B。最后分析了拱顶最大沉降量随开挖面推进的变化和产生的位置以及右洞开挖的影响。

盾构近距离穿越高架桩基的施工影响与保护措施

上海长江西路越江工程规模为双洞6车道盾构法隧道,采用外径为15.43 m的超大泥水盾构进行掘进施工。根据线路规划方案,该隧道需要近距离往返2次穿越逸仙路高架和地铁3号线高架桥墩桩基。盾构隧道的直径较大,并与高架桩基间的距离约为1 m,且不符合相关工程保护条例的要求,因此,有必要对盾构隧道近距离穿越高架桩基的施工影响和保护措施进行研究。借助有限元数值分析,模拟隧道近距离穿越高架桩基的施工过程,在考虑盾构施工引起地层损失的基础上,采用全方位高压喷射工法(MJS)加固桩基,并考虑不同的加固范围,分析施工对桩基变形和承载力的影响,提出一种安全经济的桩基保护措施。通过与实测数据对比,验证了提出的桩基保护方案的合理性。