高压管汇材料疲劳性能测试及P-S-N模型曲线的拟合

高压管汇作为压裂设备中的主要易损件之一,其失效危害较大。它的失效原因主要是疲劳、冲蚀、腐蚀或者材料缺陷引起的刺漏和爆裂,其中尤以疲劳失效最不可预估。目前,对于高压管汇材料的疲劳性能研究不够深入,为解决高压管汇材料疲劳寿命的准确描述问题,以某国产高压管汇材料为例,进行了一系列疲劳试验,并基于试验数据,采用多种分布模型和不同S-N模型进行拟合分析,得出综合评价拟合能力最强的P-S-N模型。结果表明,该材料在中长疲劳寿命区,Weibull三参数模型在7级应力水平下综合评价能力最好;在存活率分别为50%、90%、99%、99.9%时,指数S-N模型的拟合系数均大于0.98,拟合能力最好。得出的P-S-N模型曲线可以为高压管汇的疲劳寿命以及安全设计提供依据。

基于改进N-K模型的地铁盾构掘进安全风险耦合研究

为预防和控制地铁盾构掘进施工过程中的关键安全风险,并精准判断哪些风险耦合情境是导致事故发生的显著情境,提出改进N-K模型研究地铁盾构掘进安全风险耦合;综合运用文献研究、事故案例、专家访谈等方法,辨识地铁盾构掘进的关键安全风险因素;基于N-K模型提出新的地铁盾构掘进安全风险耦合评估模型,并选用安全事故案例验证该模型的适用性。结果表明:辨识得到地铁盾构掘进关键安全风险因素清单,包括4类一级风险因素,21个二级风险因素;地铁盾构掘进施工安全风险随着耦合因素种类的增加而变大,4因素风险耦合值最高,3因素风险耦合值次之,双因素风险耦合值最低,作业人员安全意识薄弱和机械故障参与作用的耦合情境更容易发生安全事故。

N-Calculator与NUFER耦合模型和组合预测法在食物氮足迹研究中的应用

为改善传统N-Calculator模型的局限性,加强食物氮足迹核算结果与环境影响的联系,提高活性氮管理预见性,将N-Calculator模型与食物系统养分流动(Nutrient Flows in Food Chains,Environment and Resources Use,NUFER)模型进行耦合,以估算我国2001—2020年人均食物氮足迹,建立组合预测体系。结果显示:2001—2020年,我国人均食物氮足迹由16.04 kg N/a增至18.95 kg N/a;全国食物氮足迹由20.47 Mt N/a增至26.76 Mt N/a;居民饮食结构正由以植物源食物为主的低氮消费模式转向以动物源食物为主的高氮消费模式;食物生产过程产生的活性氮的最终归宿为大气(64.3%)、水体和深层土壤(35.7%);我国食物氮足迹与人均可支配收入、城市化率、动物源食物消费氮占比呈正相关性,与恩格尔系数呈负相关性;未来10 a我国人均食物氮足迹呈增长趋势,预测结果显示年均增幅为0.16 kg N/a。

基于DEMATEL/N-K的机坪管制系统运行风险因素耦合分析

为了分析机坪管制系统风险因素的耦合性,将决策实验室分析(DEMATEL)模型与N-K模型相结合形成新的风险因素耦合分析模型。首先,利用N-K模型对2017—2019年机坪管制运行不安全事件进行耦合分析,计算不同耦合方式的耦合值;然后,利用DEMATEL模型计算安全风险因素的影响度和被影响度,确定要素的中心度排序,通过DEMATEL模型得到的综合影响矩阵计算可达矩阵,用来分析风险因素的可达性,最后,利用风险因素耦合值对各风险节点的中心度进行修正,获得关键的风险因素。基于实际运行数据,通过DEMATEL/N-K模型分析机坪管制系统的关键风险因素。结果表明,人为因素和机械因素之间的耦合程度明显更高,即更容易导致事故的发生,其中地面保障人员操作出错或未有效观察航空器造成航空器或地面保障设备故障是重点防控的对象。此外,在夜晚或雨天等视线条件下工作,更容易发生不安全事件,应当采取措施控制此类风险。

融合N-K模型的复杂网络船舶自沉事故风险因素耦合分析

为定量分析船舶自沉风险因素间的影响关系,识别导致船舶自沉事故的关键因素,科学预防事故的发生,引入融合N-K模型的复杂网络研究船舶自沉事故风险耦合。首先结合中国海事局公布的136起船舶自沉事故案例,分析事故致因,将船舶自沉事故风险因素归纳为4个一级风险因素和15个二级风险因素,运用N-K模型计算出一级风险因素风险耦合的发生概率和风险值;然后,以二级风险因素为节点、致因关联为边,构建危险因子的关联网络,通过风险可达性分析和网络节点中心度分析,探究危险因子的作用机制,对危险因子进行初步识别,并以N-K模型计算的耦合值对节点中心度进行改进,获得最终的关键风险因素;最后,挖掘船舶自沉事故致因网络的凝聚子群并进行分析,得到密度矩阵,确定风险关联性最强的二级风险因素,以期从事故源头上采取有效措施,为船舶自沉事故的科学预防提供有益参考。结果表明:船舶自沉事故的发生与风险耦合值成正比,耦合因素越多则风险值越大;人的因素和船舶因素风险耦合易导致船舶自沉事故;导致船舶自沉事故的关键风险因素为安全意识淡薄、公司未履责、船舶管理不到位、公司管理不到位、船舶故障、船舶不适航,其中安全意识淡薄与其他风险关联性最大,须重点防范。

基于新型“1+X+N”人才培养模式的一流本科课程建设探索

为了适应时代的发展需求,响应国务院提出的在应用型本科高校启动“学历证书+若干职业技能等级证书”制度(即“1+X”证书制度)的试点工作,民办本科院校积极探索“1+X+N”人才培养新模式。在人才培养新模式下,省级一流本科课程光纤通信技术课程组从明确课程定位、推动教学改革、加大资源建设、优化教学内容与实施过程、推进课程思政、改善课程成绩评定等方面开展工作,努力提升学生在光纤通信方面的综合应用能力,培养出满足新时代通信发展需求的高质量人才。

医学院校思政课“1+3+N”教学实践探析

“1+3+N”教学模式围绕医学院校特色、医学专业和医学生特点,基于移动互联技术,坚持以学生为中心,有机融合网络教学、课堂教学和实践教学3种集中教学形式,辅以N种分散教学形式,实现思政课与医学生医学梦的同频共振。学生通过网络课堂预习基本知识点,教师在课堂教学中着重讲解重难点并解答学生预习遇到的问题,学生通过实践教学把所学理论知识内化于心、外化于行。小班讨论等N种分散教学形式旨在培养学生听、读、看、写、讲、行能力。“1+3+N”教学模式弥补了传统灌输式授课方式的短板,调动了医学生学习思政课的积极性和主动性。影响该教学模式实践效果的因素包括学校网络教学基础设施和信息化教学设备情况、师生相关技术掌握情况、网络教学管理情况、网络教学和课堂教学衔接情况、实践教学组织实施情况等,针对这些影响因素,采取相应优化策略,以提升教学效果。

基于N-K模型的石化储罐事故风险耦合度分析

为预防石化储罐事故,通过收集212份石化储罐事故报告,将事故风险因素归纳为人为、设备、环境、管理4个类别,利用N-K模型分析事故风险因素之间的耦合作用,并运用N-K模型计算各种耦合模式下的风险耦合度,得出了石化储罐事故风险因素的耦合关系及耦合作用规律。结果表明,随着参与耦合的因素增多,风险耦合值总体呈现上升趋势;人为因素与其它因素耦合更容易导致事故;石化储罐区事故各风险因素之间的耦合作用程度相比其它行业更高。研究结果可为石化企业储罐事故管控提供依据和参考。

基于事故树的N-K模型施工事故风险耦合分析

为了研究水平定向钻施工事故风险,考虑事故树定性分析与N-K模型(N为系统的组件数量,K为每个组件与其他组件的交互数量)定量分析方法的缺点,从人为、设备、环境及管理4类风险因素构建一种基于事故树的N-K施工事故风险分析综合模型。通过建立事故树施工底层事件与N-K模型耦合风险因素集合映射关系,分别计算单因素、双因素以及多因素耦合风险概率,求解风险耦合值。结果表明:水平定向钻施工事故风险概率随着风险耦合因素的增加而增大;三因素耦合作用时,设备-环境-管理耦合作用值最大为0.2608,人为-设备-管理次之为0.2034;双因素耦合作用时,环境-管理耦合作用值最大为0.1554;水平定向钻施工事故共有50种引发事故的可能途径,可以按照准备阶段、导向孔钻进阶段、扩孔阶段、管道回拖阶段与规划管理阶段对整体事故风险进行分阶段预防。研究成果一方面可为风险研究提供新的综合模型,另一方面也可为水平定向钻安全施工提供重要的参考依据。

复合材料层压板S-N曲线模型的综述与评估

S-N模型是分析预测材料及其结构疲劳寿命的重要基础。本文对复合材料层压板的S-N曲线模型进行了全面综述,并将其归纳为基于数据拟合思想的经验模型和考虑损伤机理的半经验模型。研究发现,应力比是S-N模型需要考虑的关键载荷参数,而包含应力比的半经验模型较少、经验模型更为匮乏。拟定了模型评估五个基本标准,选取了两种材料体系、不同铺层结构层合板在不同应力比条件下的八组疲劳数据,对典型S-N模型的表征能力进行了分析评估。结果表明:Weibull模型、Wu模型和Epaarachchi模型在不同疲劳影响因素下均能表现出较强的拟合能力,整体拟合精度较高,而且Weibull模型和Wu模型具有拟合S-N曲线全区间的能力;Basquin模型虽然在理论和工程中经常使用,但预测精度通常并不理想;相较于不包含应力比的模型,包含应力比的模型其表征精度通常比较差,适用范围反而受限;同时,与半经验模型相比,经验模型通常满足边界条件,对不同形式S-N曲线的拟合优度更高,适应能力更强,且适用范围更广。

青海省五龙沟地区基于W-N多重分形模型的Au地球化学异常识别

五龙沟地区位于东昆仑造山带东段,由于经历了复杂的地质演化过程,形成了极为复杂的地球化学背景,难以使用统一的异常下限精确提取地球化学异常。本文基于1∶5万水系沉积物地球化学数据,综合运用W-N多重分形模型和因子分析方法对研究区内与Au矿化有关的地球化学异常进行提取,并与传统的S-A多重分形模型提取结果进行对比。结果表明,通过因子分析获得的第三因子(F3)元素组合为Au-As-Sb,代表了研究区内与Au矿化有关的元素组合。W-N模型能够抑制研究区内复杂背景的干扰,强化弱异常,与S-A模型相比,使用W-N模型处理数据所获得的异常图与金矿床位置的吻合度更高,可以为地质找矿工作提供有利的信息。

碳中和目标下负排放策略的综合效应——基于N‑DSGE模型的数值模拟分析

全球气候变化已达“气候紧急状态”,包括中国在内的诸多国家和地区先后宣布碳中和目标和净零排放承诺。在气候变化减缓和传统的适应措施之外,自然科学领域和气候经济学领域探讨负排放技术经济可行性的研究越来越多,但从可持续发展经济学视角对负排放技术综合效应的评估还比较少。该研究基于可持续发展经济学的生态价值理论,将气候变化综合评估模型与宏观经济学动态随机一般均衡(DSGE)模型相结合,构建包含自然生态系统部门的N‑DSGE模型,对负排放技术的气候效应、生态效应、经济效应以及福利效应进行综合评估。评估结果表明:①当可用技术条件下传统减排措施达到最大减排潜力后,可以依靠负排放技术实现净零排放乃至净负排放。②低强度、小规模实施负排放技术具有正向的气候、生态和经济效应,然而随着负排放技术实施强度增大,气候效应增强,经济效应削弱,社会综合福利明显降低。③敏感性分析证明了评估结果的稳健性,并进一步表明负排放技术的实施效果会受到传统减排水平和自然碳汇能力的影响。基于评估结果,应谨慎扩大负排放技术实施规模和实施强度,加强科学技术研发,降低技术成本;对不同负排放技术采取差异化发展策略;加强负排放技术实施的治理,尽可能避免和最小化其负面影响,促进气候、生态和经济等可持续发展目标的协同;部署负排放技术不应放松传统减排的努力,应降低碳达峰峰值,同时提升自然生态系统的碳汇能力。

带N策略的双阶段休假M/M/1排队系统驱动的流体模型性能分析

基于工厂订单装配系统的运行机制,本文构建并分析了具有N策略和两种混合休假策略的M/M/1排队系统驱动的流体模型。首先对驱动系统进行描述,将马尔可夫过程的无穷小生成元写成块状雅克比矩阵形式。引入库存量建立三维马尔可夫过程,得到稳态下流体排队满足的微分方程组,运用矩阵分析方法和Laplace变换(LT)方法得出系统平稳库存量的数学表达式。进而运用Laplace-Stieltjes变换(LST)导出稳态条件下缓冲器的平均库存量。最后,利用数值分析,给出参数变化对系统性能指标的影响。

基于N-K-FRAM的空中交通运行安全风险耦合机制

为探究空中交通运行安全风险耦合演化特征,厘清基于N-K模型与功能共振分析方法(FRAM)相结合的空中交通运行系统耦合变异形成机制,首先,收集不安全事件文本数据,归纳事件中的风险因素并归类,得到其历史发生频率以及风险因素之间的耦合关系;其次,利用N-K模型求解运行风险因素间的耦合度值;然后,结合输出时间与精度,定量评估FRAM功能模块的可变性,分析空中交通运行安全风险耦合机制;最后,分别以区域导航(RNAV)进近不安全事件与偏离航路不安全事件为例,分析其安全风险。结果表明:基于N-K-FRAM的风险耦合机制能够合理有效地定量计算功能模块间的变异性,弱化了传统分析方法对主观意识的依赖性,分析结果更为客观科学。

适用于级联型电力电子拓扑电磁暂态仿真的N端口网络通用等效建模方法

级联型电力电子设备复杂的拓扑结构给电磁暂态仿真带来巨大的计算压力。常见的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的等效建模方法相对成熟。然而,近年来出现大量复杂的新型级联型拓扑,目前仍缺乏通用的等效建模方法。为此,该文提出一种适用于任意拓扑N端口子模块、以任意级联方式组成的电力电子设备通用等效建模方法,利用状态空间表达式的形式将原始电路经数值积分代换后的端口特性提取出来,再根据得到的状态空间表达式反向构造等效电路模型。算例分析表明,所提方法不仅能消去子模块内部节点、提升仿真效率,还可自定义子模块拓扑结构和级联方式,相比传统等效建模方法更加灵活、通用,已有的MMC等效建模方法可以视为本文所提通用方法的一种特例。

基于N-BEATS的能源互联网短期负荷预测

短期负荷预测在能源互联网的规划中既占重要组成部分,又是能源系统可靠高效运行的基础。在能源互联网中能源的短期负荷预测精度问题是人们重点关注问题。N-BEATS的深度神经结构未使用时序特别组成成分,仅使用一种基于后向和前向残差链路以及非常深的全连接层堆栈的深度神经架构。该结构具有可解释性、适用于广泛的目标域、并且训练速度快等优点。实验使用N-BEATS模型对历史负荷数据进行训练,然后对未来负荷进行短期负荷预测,取得了较高的预测精度。测得平均绝对百分比误差(eMAPE)为1.26%,平均绝对误差(eMAE)为84.238 kW,决定系数(R^(2))为0.9955,实验结果表明采用该方法的预测精度高于传统的预测方法,如在eMAPE方面相比TCN降低了0.61%。

基于Landsat8的沱沱河流域总氮和氨氮反演模型研究

将沱沱河流域2021年6-7月TN、NH_(3)-N的实测值和Landsat 8影像的41种波段组合的反射率建立反演关系,筛选出拟合度较高的波段组合与实测值以线性、二次多项式、对数函数、指数函数和幂函数的方式建立反演模型。结果表明,Landsat 8影像的B4、B5、B6和B7波段反射率与TN、NH_(3)-N值呈显著相关性;B4+B5+B7波段组合与TN值具有较高的拟合度,B6/B7与NH3-N值具有较高的拟合度。将2021年8月的遥感影像利用模型反演TN、NH_(3)-N的预测值,并与实测值进行模型精度验证,TN值反演模型的MAE为13.89%,RMSE为0.152 mg/L,NH_(3)-N值反演模型的MAE为5.87%,RMSE为0.077 mg/L。

高职院校二级学院“1356+N”心理育人模式的探索与实施——以“三全育人”为背景

心理育人工作是高校思想政治工作的重要组成部分。针对高职院校二级学院心理育人队伍建设不足、支持力度不够、教育内容与大学生心理特性不匹配、学生参与意愿有待提高及育人途径需创新等难题,在“三全育人”背景下探索“1356+N”心理育人模式的实施,即“成立1个心理辅导站”“构建3级心理危机干预体系”“建立5级联动机制”“借助6大载体”“开展N项学生喜闻乐见的心理健康教育活动”。该模式实施后取得了一定成效,极具可操作性、可复制性和可推广性,可以有效推进心理育人工作的开展,提升学生心理素质和综合素质。

陆地高分辨率水文—生物地球化学过程CNMM-DNDC三维模型的研发及应用进展

CNMM-DNDC模型是本文作者团队研发的陆地高分辨率水文—生物地球化学过程三维模型。本文系统介绍了建模背景和理念、核心过程和模型特点、模拟功能和观测验证、多尺度区域或流域初步应用以及未来发展展望。自2018年刊发首个版本以来,该模型经过了多方面科学过程改进和模拟功能扩展,在元素化学反应、物质相变和机械迁移等基本物理、化学、生物过程层面,完成了对陆地表层系统碳氮磷水循环全耦合的精细刻画。迄今开展的观测验证表明,CNMM-DNDC模型基本普适于不同生物气候带(从热带到寒区多年冻土地带)的流域或区域长时间序列“三高”(时间、空间和过程高分辨率)综合模拟,实现对陆地生态系统的碳、氮、磷、水三维运移、水土流失、水力驱动溶解态和颗粒态碳氮磷横向迁移、碳氮温室气体和污染气体排放、生态系统生产力、水分蒸散发和水分能量平衡等众多可持续发展目标表征变量的预测。该模型广泛推广应用于多尺度区域或流域的复杂过程虚拟科学试验研究和服务于面向生态环境建设与减污降碳的优化调控决策,可望为协同落实联合国多个可持续发展目标提供先进的数值模拟技术支撑。

改进N-K模型分析装配式建筑多阶段质量风险耦合

为探究装配式建筑多阶段质量风险因素间的耦合机制,促进装配式建筑质量的提升,采用改进的N-K模型计算耦合风险的大小.在归纳总结样本文献基础上构建多阶段多层次的风险指标体系,依次采用主观赋权的AHP法、客观赋权的惩罚-激励型变权综合评估法及拉格朗日乘子组合赋权法计算指标权重,并以权重代替概率方式对传统耦合模型进行改进,将203篇有关装配式建筑质量风险样本文献统计数据进行耦合风险值的计算,结果表明:风险耦合值的大小与参与耦合的风险因素个数成正相关;客观因素和主观因素结合后风险耦合值更大,更容易导致安全事故的发生;风险具有阶段间叠加传导的性质.