技术治理如何影响乡村自治:基于村庄网格化治理的反思

网格化治理是推进乡村治理现代化的重要技术手段。“网格单元—网格员—网格长”这一套技术治理体系在进入乡村社会时,冲击了“村民群众—小组长—村干部”这一套既有的自治体系。合并小组与重新划定网格单元激化了小组间既有矛盾,破坏了村级自治的社会基础。从小组长中选拔网格员破坏了内生性力量的治理秩序,弱化了村级自治的中间力量。村干部担任网格长以应对上级考核,挤占了村级自治的主体资源,最终产生技术治理弱化乡村自治的后果。网格治理技术体系在下沉至村庄时要充分嵌入乡村自治体系,通过网格单元嵌入自治单元、网格队伍吸纳中间结构、降低村级网格考核压力,让技术治理为乡村自治增权赋能,推进乡村治理现代化。

基于遗传算法的自由曲面单层空间结构网格参数化自动生成及方向优化

自由曲面空间网格结构的力学性能和网格方向之间的联系复杂,难以快速直接地找到最优方向,若对结构网格方向进行多角度建模分析,则存在工作量大且准确性不易保证等问题。为了快速确定自由曲面空间网格结构的最优网格方向,提出一种基于遗传算法的自由曲面空间结构网格方向优化方法,以结构网格方向为优化变量,结合参数化建模软件Grasshopper和有限元分析软件SAP2000实现参数化分析,以结构应变能和结构最大位移两项力学指标作为优化目标,通过最小化目标函数实现结构网格方向优化。通过参数化编程,可实现快速自动优化,并结合工程案例,应用自动优化方法进行网格优化。结果表明:基于遗传算法的自由曲面空间结构网格方向自动优化法具有实用性和高效性,具有较高的工程应用价值。

混杂网格增强超高性能混凝土双向板的弯曲性能

网格增强超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)具有轻质、高强、耐久性好等特性,已应用于薄壁结构和工程加固领域,但单一网格很难实现高效的增强增韧效应.为研究混杂网格增强UHPC双向板的抗弯性能,对3个钢丝网格与玻璃纤维网格混杂增强UHPC板、3个钢丝网格与玄武岩纤维网格混杂增强UHPC板、6个单一网格增强UHPC板和1个无网格UHPC对照板进行弯曲试验,研究网格种类、总层数及铺层方式对其破坏形态、承载能力和弯曲韧性的影响.结果表明:与单一钢丝网格板和单一玻璃纤维网格板相比,钢-玻璃纤维网格混杂板开裂后表现更显著的硬化现象,在连续网格与混杂短纤维协同效应下,板呈现多裂缝破坏模式,延性较理想.铺设2层网格时,钢-玻璃纤维网格混杂板的承载能力较单一钢丝网格板提升23.7%,且其在20 mm挠度处的残余承载力较单一玻璃纤维网格板提升28.2%;钢-玄武岩纤维网格混杂板峰前阶段的能量吸收值和20 mm挠度处的残余承载力均优于单一玄武岩纤维网格板.网格总层数为3层时,与单一玄武岩纤维网格板相比,2层钢丝网格与1层玄武岩纤维网格混杂增强板在峰前挠度为2 mm时的能量吸收值提高了21.6%,20 mm挠度处的残余承载力提高了42.6%.钢-玻璃纤维网格混杂板的网格强度利用率最理想,其承载能力、能量吸收值及弯曲韧性指标均高于钢-玄武岩纤维网格混杂板.最后,考虑网格强度有效利用率建立了混杂网格增强UHPC双向板抗弯承载力理论公式,适用性良好.

基于STL模型的砂型表面网格重构算法

为解决通用模拟软件对STL模型生成表面网格时存在局部网格稀疏的问题,本文提出了一种基于STL模型的砂型表面网格重构算法。该算法对生成的表面网格进行特征边界以及表面网格内部加密,可有效解决表面网格密度低、质量不高的问题。基于ProCAST模拟软件进行实例仿真,其结果验证了经表面网格重构后的STL网格模型模拟仿真的可行性。

能群独立的中子输运非结构网格自适应加密

为兼顾中子输运的模拟精度和计算效率,对网格进行自适应加密和区域分解并行是有效技术途径。通常各能群的中子通量密度分布有较大差异,采用统一的网格不能最佳匹配各群通量密度的空间变化,只能全局加密网格或损失精度。本文通过对各能群中子通量密度分别进行后验误差估计,开展能群独立的局部网格加密,获得与各能群的中子通量密度分别匹配的多组非结构网格,即基于共同父网格(粗网格)的多组独立子网格(细网格),进而开发了在这种层次化父-子网格上的多群中子输运模拟耦合算法,通过连续的多轮次自适应加密,实现了不受初始网格分辨率影响的高精度、高效率求解。基于该网格方法建立了间断有限元输运程序ENTER-Ⅱ,并借助开源算法库DEAL.Ⅱ实现了区域分解并行。初步验证表明,计算结果符合良好,时间效率有明显提升。

基于非结构网格粒子输运的蒙特卡罗模拟计算研究

传统的构造实体几何的建模方式不能满足复杂几何输运、多物理耦合计算和大尺度核辐射效应模拟等问题,目前MCNP程序允许在非结构化的网格下跟踪粒子,它是作为一个网格空间嵌入在传统的构造实体几何之中,非结构网格几何采用有限元程序ABAQUS创建,使用MCNP的径迹长度估计器计算非结构网格单元内的输运结果,并在非结构网格上执行单元对单元的跟踪,结果可以输出到ABAQUS或者Paraview进行可视化和其他物理分析。本文分析了两种典型的基准实验:Ueki固定源和Godiva临界源问题,模拟结果表明,UM几何的运行时间和与CSG几何的计算偏差与输入网格单元的数量、单元的阶数成正比,同样阶数的四面体比六面体结果误差更小,本文的非结构网格计算结果与传统的构造实体几何结构结果具有很好的一致性。

结构化网格快速生成工具的开发及其在冶金模拟仿真中的应用

结构化网格在模拟计算高精度、复杂问题时具有更高的计算准确度和更好的收敛性,但其划分难度大且耗时较长,如何快速生成高质量结构化网格是进行CFD(Computational fluid dynamics)等模拟计算领域的前沿问题.根据冶金容器的几何结构特征,引入了参数一体化建模+网格划分的理念,利用Python脚本快速批处理数据和开源CFD软件OpenFOAM的优势,成功开发了适用于冶金反应器的网格快速生成工具.以钢包–中间包–结晶器及其附属连接装置为例,进行了案例分析测试.结果表明,该工具软件生成的结构化网格在扭曲度和正交性等方面质量较高,可以满足各类模拟仿真的需求.该工具在解决冶金容器几何结构更新和网格分布调整方面相比于传统前处理方法可以在几十秒内快速生成高质量结构化网格.此外,开发了便于用户使用的图形用户界面,界面中仅需输入关键的几何结构和网格参数,即可对冶金容器快速便捷地生成相应的结构化网格,有效提升了前处理的简易度和效率.这一工具软件有望应用于冶金数字化和智能化转型发展的多种场景,并为其提供有效的软件支撑.

基于全局一致性网络的参数化人体网格重建

人体网格重建(HMR)在人机交互和虚拟/增强现实等领域有广泛应用。为了进一步提高基于图像的人体网格重建中人体姿势和形状估计的精度,提出了基于混合逆运动学的全局一致性深度卷积神经网络,用于参数化人体网格重建(GloCoNet)。为了增强网络的全局一致性和全局上的长程依赖,该网络在特征提取网络基础上,设计了全局一致性增强器(GCB)模块,它能够增强模型对全局信息的感知能力和表达能力,并且使模型能够自适应地调整不同通道和空间位置的特征图权重。然后引入了多头注意力机制(MHSA)来捕获模型全局上的长程依赖,它可以帮助模型在处理长期依赖时更好地捕捉到关键的关系和模式,并建模全局上下文信息,从而更好的丰富特征子空间的多样性。同时,该网络采用混合逆运动学的方法弥合人体网格估计和3D人体关节点估计之间的差距,最终提升人体3D姿势和形状估计的准确度。实验结果表明,GloCoNet模型在公开的Human 3.6 M数据集上以平均每关节51.3 mm的位置误差(MPJPE)显著优于先前的主流方法。

联合线性引导与网格优化的混凝土裂缝分割

针对混凝土表面裂缝分割过程中分割精度低、细微裂缝漏分和背景干扰等问题,提出一种联合线性引导和网格优化的裂缝分割模型。首先,在主干网络中引入多分支线性引导模块,通过自适应单维度池化增强网络对裂缝线性结构的表达能力,让不同区域的裂缝建立联系,增强全局上下文信息感知能力,提高网络分割精度;然后,提出网格细节优化模块,通过分区-优化-合并三步骤,将整个空间域划分为若干个空间网格,提取空间网格中的细微裂缝信息,防止细微裂缝漏分;最后,在主干网络的跳跃连接处嵌入混合注意力模块,在空间和通道双维度突出裂缝特征,减少背景干扰。在Deepcrack537,Crack500和CFD裂缝数据集上,所提模型的IoU值分别达到77.07%,58.96%和56.55%,F1-score值分别达到87.05%,74.19%和72.24%,明显优于大多数现有方法,具有更高的分割精度。

用于高功率微波器件粒子模拟的三维柱坐标系共形网格生成技术

基于面向对象的C++语言研制三维柱坐标共形网格生成程序,对束-场互作用器件作共形网格剖分,为粒子模拟算法提供积分线元、面元。通过定义三维柱坐标网格体系如网格步长、网格索引、守护网格层、包围盒等数据,使模型的空间信息能转换成柱坐标网格信息。将轴上网格单元作特殊处理,使粒子模拟算法形式在轴上网格和在非轴上网格上保持一致。利用射线跟踪法得到属于模型子面、模型棱边的离散边界点,接着通过拓扑关系获得模型的顶点,保存上述三类离散边界点的拓扑信息和网格信息。将构建的基础网格元与边界点信息耦合,在离散网格体系中重构模型。用该共形网格剖分技术对相对论磁控管进行剖分,能够识别该磁控管的透明阴极、阳极和谐振腔等结构。

数字化网格语音平台的研究与应用

为助力数字化网格等典型场景落地,推进营销数字化转型,打造了能源互联网营销服务系统。随着营销服务系统业务的发展,利用移动掌机与用电户沟通的语音通话需求量逐步增大,文章采用人工智能(artificial intelligence,AI)、自动呼叫分配、智能路由等技术搭建了一套集灵活部署、覆盖需求、智能服务、易于集成等特色的数字化网格语音平台,满足现场作业人员的通话需求和移动办公的需要,实现客户信息反馈和客户的及时跟踪。

基于网格划分的老城区公园景观组合设计方法

为了提高景观配置效率,提出基于网格划分的老城区公园景观建设组合设计方法.数字影像内定向原始景观图像以生成正射影像模型,通过梯度分解提取边缘信息完成图像采样.结合空间区域特征匹配方程优化提取多维度景观数据,构建多维度景观图像的动态特征分布模型,在此基础上划分景观区域网格,并结合景观特征属性解析结果实现景观建设组合设计.通过城市公园的景观设计表明,所提方法能够有效提高景观配置效率,景观设计的规划效果较好.

轴向移动内压力梁动力学的动网格法

面向轴向移动内压力梁结构动力学特性研究,采用Lagrangian方法建立了轴向移动内压力梁的运动控制方程,基于有限元动网格法对轴向移动梁运动控制方程进行离散。将内压力作为边界条件,采用Newmark-β时间积分方法计算轴向移动梁动力学响应,并开展动力学特性研究。结果表明,建立的有限元动网格模型能够有效地实现轴向移动内压力梁动力学响应计算。轴向移动内压力梁在收缩运动过程中,自由端振动频率将逐渐增加。悬臂长度对梁自由端振动频率具有显著影响。同时,结构振动频率随内压力的增加而增加。本文中建立的有限元动网格模型能够为轴向移动内压力梁动力学研究提供新方法。

基于地理网格的中国传统村落空间分布及影响因素

以6批8 171个中国传统村落为研究对象,基于地理网格分析传统村落空间分布特征及影响因素。研究结论如下:(1)中国传统村落的空间分布形态为集聚型,传统村落密集分布的省际边界现象显著,表现为冀鲁豫交界、皖浙赣交界、黔桂湘交界3大集聚区;(2)传统村落空间分布的空间自相关性明显,存在“高-高”“低-高”“低-低”空间聚集,长江以南的山地丘陵地区是中国传统村落分布的密集区,东北和西北边陲地区是传统村落分布的稀疏区;(3)交通、经济因素对传统村落空间分布影响不显著,地形、气温、生态、人口因素对传统村落空间分布有着正向影响,降水因素对传统村落空间分布有着较小的负向影响,人口、城镇、生态因素对传统村落空间分布的影响具有较强的空间异质性。

VTI介质改进声学近似qP波交错网格正演模拟

Alkhalifah提出的声学假设近似令沿TI介质对称轴的qSV波速度近似为0,建立了相应的qP波波动方程并进行了数值模拟,但存在两个不足:一是方程中存在退化的qSV波解,不是纯qP波波动方程;二是方程不适用于ε<δ(ε和δ为Thomsen参数)的介质。为此,在Liang等的工作基础上,将改进声学近似方法的思想引入qP波频散关系和一阶波动方程推导。令qSV波的精确频散关系中的圆频率为0,同时结合椭圆分解,推导了VTI介质纯qP波解耦频散关系,利用改进标量算子的空间域渐近近似建立了VTI介质改进声学近似qP波一阶速度—应力波动方程,采用交错网格有限差分算法实现了基于改进声学近似的VTI介质纯qP波正演模拟。频散关系分析和数值示例表明,基于改进声学近似的qP波一阶波动方程不包含退化qSV波,是纯qP波方程,与弹性波波动方程模拟结果吻合较好,具有较高精度,并且该方程在ε≥δ和ε<δ的VTI介质中均是稳定的,同时也适用于复杂VTI介质。

基于网格近邻优化的密度峰值聚类算法

密度峰值聚类(DPC)将数据样本点的局部密度和相对距离进行结合,能对任意形状数据集进行聚类处理,但密度峰值聚类算法存在主观选择截断距离、简单分配策略和较高时间复杂度等问题。为此,提出了一种基于网格近邻优化的密度峰值聚类算法(KG-DPC算法)。首先对数据空间进行网格化,减少了样本数据点之间距离的计算量;在计算局部密度时不仅考虑了网格自身的密度值,而且考虑了周围k个近邻的网格密度值,降低了主观选择截断距离对聚类结果的影响,提高了聚类准确率,设定网格密度阈值,保证了聚类结果的稳定性。通过实验结果表明,KG-DPC算法比DBSCAN、DPC和SDPC算法在聚类准确率上有很大提升,在聚类平均消耗时间上DPC、SNN-DPC和DPC-NN算法分别降低38%、44%和44%。在保证基本聚类准确率的基础上,KG-DPC算法在聚类效率上有特定优势。

基于网格化和雷达图的建筑抗震设防最优烈度决策模型研究

目前的建筑抗震设防最优烈度研究主要是从经济性或安全性进行考虑,然而合理的建筑抗震设防最优烈度需要综合考虑经济和安全性指标。本文将研究区域进行网格化,结合其周围历史地震数据进行地震危险性分析,以经济性指标和安全性指标作为抗震设防最优烈度评价指标;运用博弈论组合赋权法确定各指标权重,建立基于网格化和雷达图的建筑抗震设防最优烈度决策模型,将该模型运用到四川省崇州市钢混结构和砖混结构的抗震设防研究中。通过对比分析该模型数据发现:钢混结构按8度设防时,相比于6度、7度和9度设防,其抗震设防综合效益分别提升57.2%、29.6%和3.9%;砖混结构按8度设防时,相比于未设防、6度、7度和9度设防的抗震设防综合效益分别提升60.6%、19.2%、2.4%和1.9%。因此,崇州市钢混结构和砖混结构按8度设防时,为最优抗震设防烈度,抗震设防综合效益最佳,验证了该模型的有效性。

非结构化网格下海洋流场的特征提取与种子点选取算法

对于非结构化网格流场数据,现有研究存在不能定位流场中临界点的具体位置、无法对临界点精细分类以及缺乏适用于非结构化网格的种子点选取算法等问题。针对上述问题,基于非结构化网格流场数据,分别在临界点提取和种子点选取方法上进行改进创新。提出非结构化网格中临界点的定位及分类方法,通过庞加莱指数法判断存在临界点的三角网格。构造质心迭代法定位临界点在网格中的准确位置,并设计三角网格内雅克比矩阵的构造方法,将临界点精细分类。基于非结构化网格提出基于最大得分和网格密度的种子点选取算法,先比较相邻格点的标量值大小来计算每个格点的得分,形成“最大得分”标量场,再按照网格密度动态设置阈值,将得分大于阈值的格点选为种子点,接着以种子点为起始点生成流线,生成的流线可以表达出流场的关键特征与全局信息。基于多个海域流场数据的实验结果表明,临界点分类的准确率可达99%以上,证明了临界点提取算法的准确性以及种子点选取算法对提升流场可视化效果的有效性。

面向视频测流的亚网格变分优化光流估计算法

本文在变分光流模型的基础上提出基于亚网格尺度的优化算法,用于描述图像序列中的复杂流体流动并估计其二维速度场。为解决基于网格尺度下变分光流估计中亚网格小尺度结构信息缺失的问题,结合不可压缩流体物理运动规律,引入大涡模拟的思想,在变分模型数据项中将瞬时运动分解为一个大尺度运动项和一个小尺度湍流项,并采用Smagorinsky模型求解小尺度湍流项。相比于传统的Farneback稠密光流算法,改进后的亚网格尺度变分光流算法(Subgrid scale Horn-Schunck optical flow,SGS-HS)在湍流图像序列的速度场估计中结果更优。为使SGS-HS算法同样能胜任于明渠流速测量任务,在模型的正则项方面选择使用速度梯度约束,以提高在明渠流场流向相对一致的情况下SGS-HS算法在测速实验中的精度。实验结果表明,相比于传统算法,SGS-HS算法在明渠测速方面具有较好表现。

基于重叠网格的船舶航向稳定性数值研究

基于重叠网格技术,采用URANS粘性数值模拟方法,对标准船模KVLCC2裸船体的航向稳定性进行了数值预报。基于STAR-CCM+平台,采用重叠网格技术和切割体网格,根据SIMMAN2014提供的标准算例,对KVLCC2进行了斜航运动和纯艏摇运动的数值模拟,得到了横向力和转首力矩的历时曲线,并根据操纵性数学模型推倒出水动力导数,并计算稳定性衡准数,所有计算结果同模型试验数据吻合较好,验证了采用当前处理方法预报航向稳定性的可靠性。