基于CFD-DEM的流-固耦合数值建模方法研究进展

随着土体渗流侵蚀研究的逐渐深入,对土颗粒流失和变形破坏机理的研究方法呈现出多尺度的特点。其中,计算流体力学-离散元耦合方法(CFD-DEM)为在细观尺度上研究流-固耦合相互作用对土体宏观力学特性的影响提供了一种行之有效的方法。针对CFD-DEM耦合方法在岩土工程领域应用现状,本文系统总结现有流-固耦合计算方法的优缺点,重点论述CFD-DEM耦合方法的建模策略,包括固相颗粒形状建模与粒间接触模型、流体相控制方程及参数计算方法,以及CFD-DEM耦合计算,并就相关问题进行深入探讨,最后提出了CFD-DEM耦合方法未来的发展方向。

超导钉扎高速磁浮车-轨耦合动力学建模与仿真

为探究超导钉扎磁浮车辆高速运行动态特性,建立车-轨耦合空间模型,开展不同车速下的动力学仿真。结合有限元方法获得磁轨关系数学模型;基于牛顿-欧拉法建立车辆模型,引入截短梁描述建立永磁轨道模型;以磁轨关系为纽带获得超导钉扎磁浮车-轨空间耦合动力学模型;利用Matlab对模型进行仿真,分析轨道振动、电机法向力和轨道不平顺等对超导钉扎磁浮车辆-轨道系统动态响应的影响。结果表明:磁浮车辆系统的振动受轨道不平顺和车速的影响较大,受轨道振动的影响可忽略不计;在速度为620 km/h时,车体、悬浮架的最大振动加速度分别保持在0.5、8 m/s^(2)以下,具有较好的乘坐舒适性。建立的模型可为超导钉扎磁浮交通线路设计与参数优化等研究提供帮助。

“稻-蛙-菇”种养模式研究

绿色循环种养模式以其资源利用率高、产出效益明显等特质在我国迅速发展。“稻-蛙-菇”是一种新型稻田综合种养模式,实现了“一水三用”“一田四收”,生态及经济效益突出,在汉江流域具有良好的发展态势。基于2021—2023年在湖北省十堰市开展的“稻-蛙-菇”绿色循环种养实践,总结“稻-蛙-菇”种养模式的栽培技术和风险防控等要点,并提出发展对策与建议,为“稻-蛙-菇”种养模式的推广应用提供参考。

地铁杂散电流干扰变压器多场传播模-态分析

针对城市地铁杂散电流干扰临近电网接地变压器出现的偏磁异常,基于电磁-机械-声耦合原理,提出变压器多场干扰传播时域模-态数学模型。仿真不同场景下变压器多元时空信息,建立多元干扰传播特征信息库。分析典型场景中杂散电流对磁通、电磁力、振动及噪声等传播特征的影响,归纳物理特征信息的耦合关联规律,对比杂散电流时变分量与直流分量的干扰差异。结果表明,杂散电流时变分量对变压器的干扰与直流分量情况类似,但时变分量导致多场参数变化具有更加复杂的时序波动性。搭建动模实验平台,测量不同干扰下变压器的电流、振动及噪声数据,并与仿真结果对比,验证该文模型与结论的正确性和有效性。基于多元特征信息库构建多元模-态空间,划分四类干扰传播域,并形成干扰判据,为城市电网变压器抵御轨道交通杂散电流干扰的安全态势感知与异常辨识提供依据。

磨床整机热-力耦合特性建模方法与实验研究

针对数控外圆磨床提出一种机床热-机械耦合的整机变形建模仿真方法,以实现磨床整机从加工至达到热平衡过程的热力耦合仿真分析。通过磨床加工中的热载荷和力载荷计算方法分析了力负荷与热负荷的耦合影响规律;对考虑强迫对流和自然对流的各部件在不同边界条件下进行了分析计算,采用有限元分析了冷却液温度和环境温度对热力耦合变形的影响规律,通过实验测量磨床关键部件在误差敏感方向的温度分布和变形量,测量结果与仿真结果的变形方向一致,且幅值误差小于10%,验证了所建立的整机热-力耦合建模方法的有效性,为加工误差补偿提供理论和技术支持。

“针-药-模”结合治疗粉刺病肺胃热蕴证的临床效应评价

目的:探究“针-药-模”结合治疗粉刺病肺胃热蕴证的临床效果。方法:收集2020年10月—2022年9月上海市嘉定区中医医院皮肤科门诊收治的粉刺病肺胃热蕴证患者150例,根据随机数字表法将其分为针-药-模治疗组(桑枇消痤颗粒+毫火针+石膏倒模)、针-药对照组(桑枇消痤颗粒+毫火针)、药-模对照组(桑枇消痤颗粒+石膏倒模),每组50例,均每周治疗1次,持续治疗4周。观察3组患者的临床疗效,比较3组治疗前后皮疹情况及生活质量[皮肤病生活质量指数量表(dermatology quality of life index,DLQI)],统计不良反应发生情况与复发率。结果:治疗4周后,针-药-模治疗组临床有效率高于针-药对照组、药-模对照组,差异有统计学意义;针-药对照组与药-模对照组比较,差异无统计学意义。3组患者皮疹情况评分、DLQI评分与治疗前比较均降低,且针-药-模治疗组低于针-药对照组及药-模对照组,差异有统计学意义;针-药对照组与药-模对照组比较,差异无统计学意义。治疗期间,3组患者不良反应发生情况比较,差异无统计学意义;结束治疗后2个月,针-药-模治疗组复发率低于针-药对照组、药-模对照组,差异有统计学意义;针-药对照组与药-模对照组比较,差异无统计学意义。结论:与“药-模”及“针-药”治疗相比,“针-药-模”相结合的综合治疗方法在粉刺病肺胃热蕴证的治疗中临床疗效更为显著,有效改善患者皮疹情况,提高生活质量,减少复发,安全性可靠。

川滇块体东边界安宁河-则木河-小江断裂带的三维构造模型:基于多元数据与隐式建模技术

安宁河-则木河-小江断裂带位于青藏高原与扬子地块相互拼接的交会部位,代表了川滇菱形块体的东部边界,地震活动频繁。其总体表现为左旋走滑的运动学特征,沿走向断裂结构复杂,为精细表征深部断裂的三维结构特征带来了很大挑战。目前存在的问题主要包括:主断层面本身的结构复杂特性;断裂交切与主次关系的不确定性;隐伏断层的空间约束;微震活动区域的断层面限定等。传统上,三维构造建模主要依赖于高分辨率的地震反射剖面、三维地震数据体和钻孔等数据约束,可以三角面网的形式在三维空间内使用数量有限的节点定义任意物体的几何形态,进而连接节点模拟物体的拓扑结构。然而,川滇块体东边界等大部分活动构造区域缺少这些高分辨率的数据,即使有相关数据,通常在空间上也非常稀疏。以往有研究利用大量精定位地震和断层地表迹线等数据建立了活动断裂的初始三维模型,但这种方法忽视了震源机制解提供的节面信息对建模的贡献,且未对多元数据采取差异化的权重分配策略。文中基于三维构造隐式建模方法,结合不同约束条件下的深、浅地质与地球物理数据,构建了川滇块体东边界安宁河-则木河-小江断裂带的三维精细构造模型。建模流程充分利用震源机制解提供的节面约束信息,将其与地表断层迹线、重定位地震震中等数据融合,纳入一个考虑差异化权重分配的多次迭代过程,最终实现利用多元数据建立川滇块体东边界断裂三维复杂结构特性的目标。基于隐式建模方法构建的活动断裂的精细三维结构模型可用于断面粗糙度和断裂系统分析,对约束断面上的凹凸体分布与开展地震破裂模拟具有重要意义。

山东齐河-禹城地区三维重磁建模与找矿预测

山东省齐河-禹城矿集区是近年来发现的富铁矿矿集区,矿石品位高、储量大,有望成为中国重要的富铁矿基地。在成岩成矿时代、控矿构造、赋矿层位和找矿规律等矿床学研究方面开展了大量工作,并取得了很多成果。但由于该区处于第四系厚覆盖层区,深部异常信息难以获取,对矿区深部构造样式、隐伏岩体空间形态及规模、主要控矿地层的空间展布等问题还没有得到有效解决,严重制约了矿床规模的进一步扩大。利用重磁约束的三维地质建模技术已成为深部找矿的重要手段,它利用先验信息进行约束反演弥补重磁纵向分辨力的不足,对成矿异常的空间性质进行判断或追踪已知矿带的深部延伸,从而实现找矿预测。笔者基于齐河-禹城地区1:50 000重力数据和1:25 000航磁数据,进行位场分离获得反演基础数据,在地质、钻孔和物性资料的约束下,完成了19条剖面的交互式反演,利用剖面反演结果建立了研究区三维地质模型,获取了地下约3 km深度的地层、岩体、构造的空间信息,并以此为基础结合成矿规律和控矿因素提出5处找矿新靶区。

铌酸锂M-Z电光强度调制器光辐射模研究

铌酸锂马赫-曾德尔(M-Z)电光强度调制器光辐射模与光纤耦合是导致芯片与光纤组件耦合失效的主要原因。采用光纤与芯片高精度耦合扫描法对光波导和光辐射模进行扫描,研究了光辐射模中心位置分布、光辐射模输出光功率随偏置电压的变化特性,以及光辐射模、光波导与光纤耦合光能量的分布特性。测得光波导在X,Y方向的有效耦合范围分别为14~15.5μm和14~16μm,光辐射模在X,Y方向的有效耦合范围分别为89~92μm和92~96μm。根据所研究的光辐射模特性,制定了失效耦合的解决方案,解决了光辐射模耦合失效问题。

基于三维地质-地球物理建模的深部成矿预测——以黑河地区永新金矿床为例

黑龙江省永新金矿床位于兴蒙造山带东段的兴安地块和松嫩地块交会拼合部位,是近几年新发现的大型金矿床。为了深入探讨永新金矿床外围及深部的成矿潜力,首先在典型矿床分析和音频大地电磁测深以及重磁联合剖面基础上,利用三维地质建模软件Creatar XModeling构建了区域和矿床三维地质模型,刻画了主要控矿地质体三维形态,揭示了区内深部构造地质特征、矿体空间分布特点及与各地质要素之间的关系。然后,采用立方体预测模型找矿方法,依据证据权法对研究区地质、地球物理等多源信息进行融合,圈定了8处深部找矿预测靶区。部分深部靶区钻孔发现了多处矿化信息,验证了本次深部预测的准确性和可靠性,指示研究区深部仍具有较大的成矿空间和潜力。

基于语言-视觉对比学习的多模态视频行为识别方法

以对比语言-图像预训练(Contrastive language-image pre-training, CLIP)模型为基础,提出一种面向视频行为识别的多模态模型,该模型从视觉编码器的时序建模和行为类别语言描述的提示学习两个方面对CLIP模型进行拓展,可更好地学习多模态视频表达.具体地,在视觉编码器中设计虚拟帧交互模块(Virtual-frame interaction module, VIM),首先,由视频采样帧的类别分词做线性变换得到虚拟帧分词;然后,对其进行基于时序卷积和虚拟帧分词移位的时序建模操作,有效建模视频中的时空变化信息;最后,在语言分支上设计视觉强化提示模块(Visual-reinforcement prompt module,VPM),通过注意力机制融合视觉编码器末端输出的类别分词和视觉分词所带有的视觉信息来获得经过视觉信息强化的语言表达.在4个公开视频数据集上的全监督实验和2个视频数据集上的小样本、零样本实验结果,验证了该多模态模型的有效性和泛化性.

智能手机组装线质量-可靠性耦合建模与评估方法

为研究多装配阶段因素因果关联致使产线良率传导与形成的机理,以实验室手机组装数字孪生产线为原型测试平台,围绕该平台锁螺丝、点胶两大工艺段良率问题,从因果关联关系出发,提出智能手机组装工艺过程产品质量-设备可靠性耦合建模方法,构建考虑多阶段因果要素关联的动态贝叶斯网络(dynamic Bayesian network,DBN)模型,并进行影响最终良率形成的溯因分析与重要度评价。所提方法的可用性和有效性在手机组装数字孪生产线上获得了测试和验证,所提方法可为产线良率损失阻隔机制、产线预防性维护决策提供性能评估支撑。

沙四-孔店组速度建模技术

随着勘探开发的深入,沙四-孔店红层油气藏因油气勘探潜力较大成为增储上产的重要领域。但由于沙四-孔店地层埋藏深、地层断裂多,较为破碎,地层波阻抗差小,地层本身对能量的强吸收,导致沙四-孔店反射弱,干扰明显,严重影响了沙四-孔店组地层的精确成像。针对沙四-孔店组地层特点,对该区低信噪比资料进行精确速度建模,提高资料偏移成像质量。

注塑机模板的热-结构耦合仿真及拓扑优化

为了提高注塑制品的质量和降低注塑机制造成本,以1600 kN双曲肘注塑机的定模板和动模板为研究对象,采用传热学理论和有限元仿真分析,运用ANSYS对定模板和动模板进行了系统的热-结构耦合计算,分析了模板的温度场和热-结构耦合的影响。在此基础上运用拓扑优化方法对模板进行了轻量化设计,优化后模板的总变形量有所增加。动模板应力增加了9.94 MPa,定模板应力增加了10.27 MPa,但均在工程许用范围内,合模机构质量相较原始模型减轻了10.5%。

τ-π-Rickart模

引入了τ-π-Rickart模的概念,其中τ=(T,F)表示遗传挠理论.称M是τ-π-Rickart模,如果对任意g∈End(M),存在正整数n,使得r M(g n)是M的直和因子.研究了τ-π-Rickart模的性质,讨论了τ-π-Rickart模与τ-Rickart模以及π-Rickart模之间的关系,给出了τ-π-Rickart模的子模仍是τ-π-Rickart模的条件,证明了τ-π-Rickart模关于直和因子是封闭的.最后,证明了某些Abelτ-π-Rickart模的类关于有限直和是封闭的.

西方饮食饲料对APOE^(-/-)小鼠动脉粥样硬化造模的影响

目的为了研究西方饮食饲料快速建模及对APOE^(-/-)小鼠生物学指标及组织病理学的影响。方法用48♀48♂APOE^(-/-)小鼠、48♀48C57BL/6J进行了试验,分为8组,分别为APOE^(-/-)普通繁殖料组(24♀24♂)和APOE^(-/-)西方饮食饲料组(24♀24♂)、C57BL/6J普通繁殖料组(24♀24♂)和C57BL/6J西方饮食饲料组(24♀24♂)。从3周开始饲喂,直到20周实验结束。实验结束后采集血清检测生化指标,分离主动脉做大体油红O染色及分析,主动脉根部做石蜡切片和HE染色。结果西方饮食没有显著增加APOE^(-/-)体重,但可以显著提高APOE^(-/-)鼠的血脂指标、总胆固醇、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白,促进动脉粥样硬化斑块的形成,雄鼠适合主动脉大体斑块的造模,雌鼠适合主动脉弓根部斑块造模。结论西方饮食饲料可以促进APOE^(-/-)小鼠动脉粥样硬化造模,增加主动脉斑块面积比,缩短建模时间,提高建模的均一性。

Hilbert C^(*)-模中g-Riesz基的对偶性

本文研究Hilbert C^(*)-模中g-Riesz基的对偶性问题.利用算子理论方法,获得了Hilbert C^(*)-模中的给定序列是g-Riesz基且有唯一对偶g-框架的充要条件,g-Riesz基的对偶g-框架是g-Riesz基的充要条件,以及g-Riesz基成为无冗g-框架的充分条件,所得结果进一步展示了g-框架理论在Hilbert C^(*)-模与Hilbert空间中的差异性.

雅可比-旋量在模切机装配公差分析中的应用

在模切纸品的生产过程中,为了减少或避免不合格品的出现,需对模切机弧切刀具的装配精度进行严格控制,将其刀尖偏移量限定在一定范围内,以保证纸品的切割质量。针对以上几何需求,研究了模切机中各个零部件间存在的连接、接触、配合方式,根据平面和圆柱特征的特点对特征元素进行公差旋量表达,将各旋量纳入雅可比矩阵中构建模切机的装配公差分析模型,并按极值法进行计算分析,得出影响刀尖偏差的敏感环,从而为公差优化提供依据。

Gorenstein ( L , A )- 投射模的稳定性

设R是有单位元的交换环,(L,A)是完备的对偶对.先引入一种相对于完备对偶对(L,A)的Gore nstein同调模类GP(2)L,再研究GP(2)L的一些性质.最后,借助一些特殊的模类证明GP(2)L与Gorenstein(L,A)-投射模类一致.

深层-超深层碳酸盐岩储层精细地质建模技术进展与攻关方向

深层-超深层碳酸盐岩油气是业界普遍关注的热点和重点领域。如何精准刻画深层-超深层碳酸盐岩储集体空间展布及储集参数分布特征,是高效勘探开发面临的重大技术问题。在对储层地质分析、测井评价、地震预测、地质建模等相关技术发展现状分析的基础上,针对深层-超深层碳酸盐岩储层研究面临资料少、品质差、精度低,加之储层非均质性强等难题,深入开展了深层碳酸盐岩优质储层发育机理与分布规律研究,研发集成了深层碳酸盐岩储层描述与建模的关键技术系列,包括:(1)多尺度、多属性深层碳酸盐岩储层知识库构建技术;(2)地质分析新技术——从宏观到微观的储层地质观测分析技术,储层微区原位沉积、成岩环境定性-定量分析技术,储层发育机理与过程实验和数值模拟分析技术;(3)深层碳酸盐岩储层测井解释新技术——基于全域测井仿真的储层类型识别与参数定量评价技术,基于机器学习的沉积微相识别技术;(4)深层碳酸盐岩储层地震预测新技术——深层碳酸盐岩地震岩石物理建模技术,岩石物理引导的机器学习储层参数预测与不确定性评价技术;(5)深层碳酸盐岩地质建模新技术——多点地质统计学新算法,地质过程模拟技术,人工智能地质建模技术。分别建立了面控、断控、相控型碳酸盐岩储层地质建模技术流程,并选择塔里木盆地塔河、顺北油气田和四川盆地元坝气田进行了有效应用,为勘探开发部署提供了科学依据。最后,提出了深层-超深层碳酸盐岩储层地质建模未来攻关方向:(1)升级储层地质知识库,提高对建模的支撑力度;(2)扩充基于地质过程的建模技术,完善应用研究;(3)发展基于人工智能的地球物理解释、预测技术,提升复杂储层刻画能力;(4)研发基于人工智能的建模新方法,不断提高储层表征精度和模型的可靠性;(5)创建深层储层地质模型的快速更新技术,不断提高模型更新效率和精度。