钢拱塔斜拉桥的温度耦合效应和索力预测

钢拱塔斜拉桥的受力体系与传统斜拉桥有所不同,为研究环境温度变化对这种异形桥塔斜拉桥主要受力部件的影响,以某钢拱塔斜拉桥为工程背景,首先基于在线监测获取的环境和部件温度数据,分析斜拉索索力、拱塔倾角和主梁应变的温度时变效应;然后以斜拉索为研究对象,通过该桥的有限元模型升降温模拟,分析各部件温差引起的温度耦合效应对拉索索力的影响;最后以环境温度、主梁温度、桥塔温度为输入,索力为输出,利用长短期记忆神经网络对实测索力-温度数据进行映射,实现数据压缩和特征提取,建立温度-索力预测模型,再对网络模型输入新的温度监测数据,以预测索力。研究结果表明:主梁和钢拱塔温度变化具有周期性,且滞后于环境温度;主梁应变与环境温度的变化趋势基本一致但具有一定的滞后性,环境温度变化对拱塔倾角的影响很小且没有周期性规律;索力与环境温度呈线性负相关,且需要考虑斜拉桥各部件的温差所引起的温度耦合效应;长短期记忆神经网络对带有时序特性的数据训练效果好,建立的温度-索力关系模型准确度高,可用于该桥索力的实时预测。

斜拉桥面内多重内共振下索-梁-索耦合效应的数值研究

斜拉桥相邻拉索间局部模态频率非常接近导致结构易发生多重内共振,振动时索-索间耦合效应通过主梁传递或将影响结构动力特性而加剧拉索振动。针对此问题,该文考虑斜拉索的几何非线性,基于多点弹性支承主梁的集中质量参数体系离散方法,建立了八索-变截面梁的斜拉桥面内整体动力学模型。通过有限差分法和Galerkin方法得到了动力学模型的振动方程组,采用特征值法求解其面内自由振动模态参数并对比了有限元计算结果。运用4阶~5阶Runge-Kutta方法对运动方程进行了数值仿真,结果表明:与不同阶竖向整体模态耦合产生的斜拉索振动彼此间相互独立,能量转换仅发生在共振拉索与对应结构整体模态之间。当多根拉索同时与结构某阶整体模态耦合并产生多重“1∶1”内共振时,索-梁-索耦合效应将影响拉索的动力特性。该文结构面内竖向第7阶整体模态下的索-梁-索耦合效应为激励作用,在此效应影响下,拉索的最大振幅接近单索内共振的2倍;此激励效应与拉索间距呈反相关,而与拉索质量、锚固点对应的振型幅值呈正相关。

新型双转子双定子永磁同步发电机的磁场及耦合效应分析

为了解决目前海上风力发电机存在的成本高、体积大等问题,提出一种新型双转子双定子永磁同步发电机(DRDS-PMSG).建立了发电机的等效磁路模型,采用有限元分析方法评估了发电机的电磁特性及内外电机的耦合效应,部分仿真结果得到了实验验证.仿真结果表明:随着内、外永磁体相对位置的改变,电机等效磁路存在3种典型情况,并可通过耦合系数对耦合区域的等效磁阻进行描述;内、外电机的耦合效应体现在齿槽转矩、电磁转矩等电磁特性上,内、外电机的齿槽转矩峰峰值分别为0.52和1.64 kN·m,电磁转矩平均值分别为11.65和27.09 kN·m,转矩脉动分别为6.02%和4.12%;总体来看,内、外电机之间存在一定程度的耦合,但该耦合效应被隔磁环有效削弱.

跨境资本与人民币汇率的非对称波动耦合效应

构建向量误差修正‒广义自回归条件异方差‒非对称BEKK(VECM-GARCH-ABEKK)模型,从产业资本和金融资本两个维度,研究跨境资本与人民币汇率波动的非对称耦合效应。研究发现,产业资本和金融资本与人民币汇率具有显著的持续性、集聚性波动特征,且两类跨境资本与人民币汇率之间的波动溢出存在差异化的非对称耦合效应。研究提出优先针对产业资本外流风险出台相关政策,构建“宏观审慎+微观监管”监管框架,降低外汇市场超调风险,利用人民币离岸交易构筑资本跨境流动缓冲区等对策建议。

分布式电推进系统中涵道风扇耦合效应的试验与数值研究

基于分布式电驱动涵道风扇推进系统在气动性能、推进效率和鲁棒性方面具有极大应用潜力,系统中复杂的耦合效应缺乏深入研究和理解。本文应用试验与数值模拟相结合的方式研究了某分布式涵道风扇系统中推进器之间的耦合效应,分析了推进器之间耦合干涉作用的规律与机理,为推动分布式电驱动涵道风扇的飞行器工程应用提供理论基础。研究结果表明:相较于风扇的孤立型布局,分布式布局风扇进口存在速度畸变影响涵道风扇性能,导致推力降低4%;分布式布局中风扇之间的耦合效应等效于风扇两侧存在虚拟且无黏的壁面结构,该虚拟壁面结构会诱发风扇两侧的两对流向涡;机翼-风扇之间的耦合效应表现为机翼的有黏壁面结构,会诱发风扇唇口上方的流动分离以及近机翼侧的一对流向涡;在分布式布局中涵道风扇出现转速下降或失效时,仅会对邻近风扇的性能造成影响,由于边缘风扇失效只有一个邻近风扇摄取失效风扇上游的流量,而中间风扇失效有两个邻近风扇用于摄取流量,边缘风扇失效对流动的影响高于中间风扇。

基于磁声耦合效应的电导率重建方法研究综述

介绍了基于磁声耦合效应的磁声层析成像(magneto-acoustic tomography,MAT)和磁声电层析成像(magneto-acousto-electrical tomography,MAET)2类电导率成像方法的正问题与逆问题的理论基础,综述了不同成像策略的电导率重建方法的研究进展,分析了基于磁声耦合效应的电导率重建方法在声源模型构建、重建算法和成像速度等方面存在的问题,并展望了未来的发展方向。

力学刺激和几何边界动态变化对支架降解与血管重塑耦合效应影响的有限元分析

目的可降解支架服役过程中,支架降解与血管重塑之间通过力学相关腐蚀因素以及应力-生长关系形成互为反馈调节的闭环系统,共同促使动脉稳态形成。针对当前有限元模拟中仍然将支架降解与血管目的:重塑过程相互独立的问题,本文建立能够反映二者相互作用的耦合模型,探究力学刺激和几何边界动态变化对耦合效应的影响。方法分别建立多种腐蚀因素作用的支架降解模型和动脉应力刺激作用的血管重塑模型,通过将动态变化的应力和几何信息作为有限元动态边界条件进行迭代,模拟支架降解与血管重塑的动态耦合过程;同时模拟支架植入后初始恒定的力学刺激和几何边界作为对照组,探究力学刺激和几何边界变化对耦合效应的影响。结果与对照组相比,动态耦合中力学刺激的变化通过减缓支架花冠位置的应力腐蚀,使支架断裂时间延长4%;通过减小血管壁损伤,改变新内膜体积的持续线性增长趋势,使其趋近于收敛。几何边界的变化通过新内膜对支架覆盖作用,使支架断裂时间延长了24%。结论耦合模型反映了支架降解与血管重塑的相互作用关系。是否考虑动态变化的力学刺激和几何边界,将使耦合结果产生明显差异。因此,在可降解支架设计时,应充分考虑支架降解与血管重塑之间的力学与几何相互作用关系。

基于电荷耦合效应的超级结JBS二极管的仿真分析

为提升现代单极型功率二极管的性能,进一步突破“硅极限”,通过加大传统JBS二极管中P+区结深,引入超级结结构以减薄芯片厚度,缓解传统单极型器件通态压降与反向阻断电压之间的矛盾,提高单位面积器件的导通电流密度。使用数值方法分析了超级结JBS二极管中P柱区浓度、N柱区宽度和N柱区浓度对正向导通特性以及反向阻断特性的影响,应用电场耦合效应理论分析了超级结JBS二极管的正向导通和反向阻断机理,设计了一款300 V的超级结JBS二极管。

实际次/超同步振荡事件的多频率耦合效应分析

随着新能源和电力电子设备的占比增加,电力系统的宽频振荡问题日益严峻,且往往伴随着多个频率的振荡分量耦合出现的现象。为了明确新能源电力系统振荡过程中多频率耦合效应的机理和特性,基于典型电力电子变流器并网系统,推导并梳理了变流器在电压扰动作用下输出多阶耦合频率分量的过程,阐明了锁相环控制及坐标变换、dq轴控制不一致等造成变流器并网系统多频率耦合效应的主要原因。最后,结合实际电网的2次振荡录波数据分析,验证了多频率耦合机理分析的准确性。

水肥耦合效应对设施番茄生长及水分利用效率的影响

为提高南疆地区设施栽培番茄的水分利用效率和高效栽培,并提高新疆产蛭石的利用率,将蛭石与黄沙、菇渣混合,研究以蛭石为主复合基质栽培模式下温室番茄生长的水肥耦合效应。试验以“双赢先锋”番茄为材料,设灌水量、氮、磷、钾4个因子素采用四因素五水平二次正交旋转组合设计的二分之一执行,设置18组水肥耦合处理,其中5组灌水量分别设置为基质田间持水率的66.0%、70.8%、78.0%、85.2%、90.0%,分析各因子的主效应、单因素效应和双因素耦合效应。结果表明:①经综合评价,W18为最优处理,即在灌水量为78.0%的田间持水率下,施N 340 kg/hm^(2)、P_(2)O_(5)185 kg/hm^(2)、K_(2)O 310 kg/hm^(2),番茄的生长和水分利用效率为最优水平,有利于提升产量。灌水量对水分利用效率起决定作用,灌水量与施氮量具有耦合正效应,同一灌水量下,适当提高氮肥用量有利于番茄对水分的利用,但过量施氮则不利于水分利用效率的提高。②灌水量、施氮量、施磷量对番茄生长有显著正效应,而施钾量对番茄的生长作用不显著,各因素对番茄生长的主效应大小为灌水量>施氮量>施磷量>施钾量。③单因素效应分析表明:各生长指标随着水肥的增加先上升后下降,呈抛物线趋势,水肥过高或过低都会使番茄生长受到抑制。④耦合效应分析表明:水氮耦合、水磷耦合、氮磷耦合对番茄生长有耦合正效应,均能显著促进番茄生长,其中水氮耦合的作用最大。

冻土热-力耦合效应对铁路重力式桥墩抗震性能的影响研究

为探究冻土热-力耦合效应对铁路重力式桥墩抗震性能的影响规律,采用热-力耦合方式建立了土-桩基础-桥墩相互作用下三维实体有限元模型,并利用拟静力模型试验结果对其进行验证。在此基础上,探讨了地表温度和融化层厚度变化对桩基础铁路重力式桥墩抗震性能的影响规律。研究结果表明:采用热-力耦合方式建立的土-桩基础-桥墩有限元模型预测结果与拟静力试验结果吻合较好,能够有效模拟其水平地震荷载作用下的非线性响应;随着地表温度的降低,土-桩基础-桥墩体系的极限水平承载能力、初始刚度和累计耗能均会增大,但桩基础桥墩的侧向位移能力会出现一定程度的降低;随着季节冻土层融化深度的增加,土-桩-桥墩体系的极限水平承载能力、整体刚度退化和累计耗能曲线均出现大幅下降趋势,其中表层冻土融化深度从0cm增加到5cm时桩基础桥墩的抗震性能减弱幅度较为严重。

斜拉桥桥塔塔吊附墙设计及其钢塔耦合效应研究

以目前世界上最大跨度的某钢桁梁斜拉桥空间钻石形桥塔为依托,对目前世界上首台万吨米级W12000-450型塔吊的附墙设计及附墙与钢塔的耦合作用进行系统研究。基于桥塔的施工工艺及现场结构布置,确定了塔吊的位置及附墙布置。通过建立桥塔与塔吊的施工阶段有限元模型,确定出塔吊附墙对钢塔的最不利荷载。在此基础上,利用钢塔T5节段局部分析有限元模型,对塔吊附墙与钢塔耦合效应进行分析。基于附墙对钢塔的作用效果分析,提出了钢塔T5节段的局部加固方案,对其加固效果进行了分析。研究表明:在最不利塔吊附墙荷载作用下,钢塔T5节段局部最大Mises应力为335 MPa,大于其材料容许应力312 MPa,需要对其进行局部加固。加固后,钢塔T5节段局部最大Mises应力降低至185 MPa,局部应力和变形均满足要求。

Kagome晶格拓扑超导态的自旋轨道耦合效应

该文基于Kagome晶格的紧束缚模型和Bogoliubov-de Gennes方程,使用数值对角化方法系统地研究了自旋轨道耦合(SOC)作用对Kagome晶格拓扑超导态的影响.通过计算得到的块体Kagome超导体的超导带隙(E_(gap))和陈数(N_(C)),以及Kagome纳米条带的能谱,深入分析了Rashba自旋轨道耦合(RSOC)和本征自旋轨道耦合(ISOC)在手性d+id波Kagome超导体中引起的拓扑相变以及边界态发生的演化.结果表明,RSOC可以引起N_(C)从4转变到-2的拓扑相变,并产生新的边界态,同时引发原来的边界态向拓扑平庸的演化.这种能够被ISOC破坏且穿过了零能级的平庸边界态导致了N_(C)与边界态数目的不对应.在ISOC和RSOC的共同作用下会引起丰富的拓扑相变,但ISOC不能破坏或产生受粒子空穴对称性保护的边界态,因此在边界态上无法反映这些拓扑相变.

基本公共服务质量与共同富裕的耦合效应——基于均等化、可及性双重视角

基本公共服务与共同富裕因彰显的民生性与普惠性特征而呈现出价值耦合关系属性。基于2011—2020年省际面板数据,采用修正的耦合协调模型测算基本公共服务均等化和可及性与共同富裕的耦合协调度,使用非参数核密度估计方法刻画全国及四大区域各系统耦合水平发展态势和演进特征,结果显示:首先,在综合发展水平方面,全国及四大区域的基本公共服务质量与共同富裕发展水平均呈不断上升趋势,且前者水平普遍低于后者;其次,在二系统、三系统耦合水平方面,两类耦合度发展趋势和变动特征相似,相对水平逐年递增,区域间和区域内部差异较大;最后,在三系统动态演进方面,我国耦合发展水平呈现稳定增长态势,中部和东北在部分年份存在分化现象。由此,可在全面认识基本公共服务质量与共同富裕匹配现状的基础上,为促进基本公共服务质量与共同富裕进一步融合发展提出对策。

新质生产力视角下水利工程的耦合效应与可持续发展策略

为了探讨新质生产力背景下水利工程之间的相互作用及其对经济社会可持续发展的影响,基于新质生产力的内涵与特征,结合水文循环机制与水利工程的功能调整,评估两者耦合效应下的生态、经济和社会效益。采用文献综述、案例分析相结合的方法,提出促进水利工程协同发展的建议。

浅析建筑设计变量对建筑能源性能的耦合效应

本文以夏热冬冷区办公场所为例,探讨了建筑设计参数变量与建筑能源消耗之间的耦合作用。在此基础上,选取了10种不同参数的混合结构,并利用Energyplus对其进行了能量分析。采用高斯法对不同设计参数变量间的相互作用进行了研究。并利用线性回归的交互作用,对各因素间的耦合效应进行了量化分析。结果显示,传统的线性回归方法可以反映出设计变量间的耦合作用以及它们对能耗的影响。同时,还应考虑到各结构参数间的交互作用对能源消耗的影响。此外,还发现了窗墙比、空气渗透率等方面存在耦合关系。所以,要根据能量消耗特性和耦合变量的特性来合理地选取它们。且如果窗户面积较大,应考虑在夏天进行保温,而非加固。

建筑设计变量对绿色建筑建造能源性能的耦合效应

文章以夏热冬冷地区办公室为例,研究了建筑设计变量对绿色建筑能耗的耦合效应。对7个不同窗墙比组合下的绿色建筑设计特征进行抽样,利用Energyplus软件对能耗进行模拟计算。利用树状高斯过程分析了设计变量之间的潜在交互效应。研究表明,设计变量的耦合效应及其对能源消耗趋势的影响无法通过普通的线性回归来揭示,且设计变量之间的相互作用对能耗的影响也需要考虑在内。同时在窗户的传热负荷、窗墙比和空气渗透中发现了耦合关系,窗墙比越大,建筑能耗越大,最大能耗超过1.08 kW·h。当该地区的窗墙比较大时,建议考虑夏季隔热/散热,而不是加强保温。

珠江三角洲城市群城市化与生态环境系统发展模式及耦合效应研究

珠江三角洲城市群的高速发展打破了城市的生态平衡。文章探究区域城市化和生态环境的耦合关系,对城市的可持续发展具有重要意义。从生态环境状态等五个维度构建城市化-生态环境协调发展评价体系,采用熵值法与层次分析法确定权重,测度珠三角城市的发展水平。研究结果可为区域生态-经济协调发展和未来国土空间规划的编制提供参考。

基于经济学视角的职业教育校企合作的耦合效应

校企合作是职业教育发展的基本规律和本质要求。随着职业教育改革的深化,校企合作模式由于其成本低、效率高的特点,已经成为职业教育的首选,对于职业教育的发展以及社会人才的培养有重要的价值作用。职业教育中,校企合作学习模式涉及到各方,包括政府、学校以及企业,在各方的参与下,各方代表的立场与所求利益有较大的区别,因此校企合作的教育模式必然会是一种复杂的教育模式。在党的二十大报告中,针对校企合作职业教育提出了“统筹职业教育,推进产教融合的策略。”因此, 在校企合作的模式下,应当结合各方的利益,以利益为线索,构建利益共同体,才能够营造出良好的职业教育校企合作环境。由此可见,校企合作是职业教育发展的一种重要模式,一方面需要政府的参与,确定政策方向与制度环境;另一方面需要学校与企业参与,结合专业特长,发挥优势促进校企合作的深度发展。本文基于经济学视角,对校企合作的耦合效应进行了研究,结合对当前职业教育校企合作耦合效应存在的问题分析,进一步提出了促进职业教育校企合作的建议,更好的提升职业教育校企合作的耦合效应,促进职业教育的高质量发展。

粤港澳大湾区经济与生态环境耦合效应研究

新时代背景下,生态环境污染以及资源枯竭等生态环境问题成为制约城市发展的一大因素,如何实现城市经济与生态环境的协调发展成为社会关注的焦点之一。本文以粤港澳大湾区为例,采用耦合模型对粤港澳大湾区经济与生态环境之间的耦合协调发展效应进行了研究。基于可持续发展理念,将大湾区经济与生态环境纳入同一系统之内进行分析,试图找到大湾区经济与生态环境协调发展的路径。主要研究结论:粤港澳大湾区的各个城市经济发展与生态环境之间的耦合度存在着较大差距。但从整体上来看,粤港澳大湾区各个城市经济发展和生态环境耦合协调度呈现上涨的趋势,向着良性方向发展。