非厄米物理启发的高效无线电能传输

无线电能传输技术是指不需要线缆或者波导结构,利用电磁波直接将电能从电源传输到负载的技术。作为能量传输的一种全新方式,无线电能传输技术可以极大地提高供电设备的安全性、可靠性和便捷性,其在消费电子行业、自动化工业车间以及人工智能平台等需要高自由度供能的场景中具有重要的应用价值。目前无线电能传输技术仍存在一定的局限性,特别是对于广为关注的磁共振耦合无线电能传输技术,面临着高效率和稳定性难以兼顾的巨大挑战。文章以近场无线电能传输技术为研究框架,深入介绍非厄米新物理在无线电能传输系统中的调控机理,及其在高效、稳定、待机功率损耗、电磁环境兼容等方面的突出优势,最后对无线电能传输未来的研究方向进行了展望。

页岩无机孔和有机孔的渗透率计算方法

针对页岩储层无机孔隙和有机孔隙共存的问题,运用双重连续介质方法,结合油相和水相在页岩无机孔隙和有机孔隙中的润湿性和渗流特征,得到油相和水相在页岩中的渗流数学模型。基于该模型拟合页岩油水自吸实验结果,分别得到了页岩的无机孔渗透率和有机孔渗透率,实现了对页岩储层含油量的准确计算,研究了页岩渗流过程的动态特征和影响规律。结果表明:无机孔渗透率为10^(-8)~10^(-5)D,有机孔渗透率为10^(-10)~10^(-7)D;随无机孔渗透率、有机孔渗透率的增加,页岩自吸速率加快;当有机孔渗透率与无机孔渗透率比值小于10^(-3)时,有机孔渗透率对自吸速率的影响不显著。研究成果对页岩储层渗透率和储量的精细评价具有重要指导意义。

基于准连续域束缚态的全介质超构表面双参数传感器

本文设计了由不对称半圆柱对阵列组成的全介质超构表面,获得了两个高品质因子的准连续域束缚态模式(quasi-bound states in the continuum,QBIC).通过选择不同形式的对称破缺,在近红外频段均可产生两个稳健的QBIC,并且二者的谐振波长、品质因子、偏振依赖等表现出不同的特性.模拟计算表明,通过测量两个QBIC的谐振波长,能够实现折射率和温度的双参数传感;通过调节不对称参数,利用QBIC的品质因子依赖于不对称参数的二次方反比关系,理论上能够提高品质因子到任意的数值,从而实现传感性能的提升和调节.该超构表面的折射率传感灵敏度、品质因子和优值分别达到194.7 nm/RIU,45829和8197,其温度传感灵敏度达到24 pm/℃.

基于连续介质损伤力学的钛合金耐压球壳极限强度分析

本文在连续介质损伤力学理论框架下,以深海载人装备耐压球壳结构为研究对象,开展Bonora损伤模型适用性研究。首先,设计TA31钛合金加载卸载试验,依据试验结果,分析Bonora模型参数对材料应力应变响应的影响规律;随后,提出一种模型参数校准方法,依据试验数据确定TA31钛合金的模型参数;最后,将Bonora模型通过VUMAT子程序的形式嵌入到有限元软件中,开展钛合金球壳结构的极限强度分析,并与传统方法进行对比。研究结果表明,在耐压球壳极限强度分析中,引入Bonora模型可以准确模拟耐压球壳结构的失效模式和破坏压力。该模型在材料本构关系中考虑了屈服强度、抗拉强度以及最大塑性应变的影响,结构失效的物理意义更加明确,对材料性能的优化与提升具有指导意义。

基于微观连续介质模型的反应溶质运移数值模拟方法

地下环境中流固间的反应溶质运移过程控制着地质介质演化规律,并受岩石固有非均质性的影响,衍生出非线性行为与多尺度效应。为了面向更为复杂化的应用需求,解析微观特征与表观行为间的响应-反馈机制成为了重要的科学与工程命题。本研究系统地介绍了微观连续介质概念与模型框架,以及该模型方法的实现方式,并归纳了其在不同研究体系中的应用实例,最后重点分析了该方法在实验-数值联合研究中的发展前景与预期挑战。数值模拟方法已被广泛应用于反应溶质运移过程的定量研究之中,但单一孔隙或达西尺度数值模型难以应对机理研究与实例应用间的时空尺度跨度。近年来多尺度数值模拟方法体系不断发展,其中将Darcy-Brinkman-Stokes方程作为多流态数学统一表达,以微观连续介质模型作为多尺度信息关联方式的数值模拟框架,在流固界面追踪、高效数值求解等方面展现出一定的方法优势与应用潜力。

基于强化学习的多段连续体机器人轨迹规划

针对多段连续体机器人的轨迹规划问题,提出了一种基于深度确定性策略梯度强化学习的轨迹规划算法。首先,基于分段常曲率假设方法,建立连续体机器人的关节角速度和末端位姿的正向运动学模型。然后,采用强化学习算法,将机械臂的当前位姿和目标位姿等信息作为状态输入,将机械臂的关节角速度作为智能体的输出动作,设置合理的奖励函数,引导机器人从初始位姿向目标位姿移动。最后,在MATLAB中搭建仿真系统,仿真结果表明,强化学习算法成功对多段连续体机器人进行轨迹规划,控制连续体机器人的末端平稳运动到目标位姿。

节理化炭质页岩地层隧道围岩大变形及控制技术研究

某高速铁路XHS隧道穿越节理化炭质页岩地层,在施工过程中围岩大变形、失稳坍塌现象显著,现场采用强支护和仰拱加深等措施后围岩变形控制效果不佳。针对XHS隧道节理化炭质页岩地层地质条件,结合现场监测手段、离散-连续耦合数值模拟分析围岩大变形及破坏特征,基于数值模拟提出以采取地层预加固为主的围岩变形控制措施,并通过现场试验探讨该控制措施的应用效果。研究结果表明:隧道开挖后,围岩变形具有变形量大、变形速率快的特点,围岩拱部沉降量大于水平收敛量且变形具有非对称的分布特征;受三台阶法多次开挖扰动影响,围岩卸荷范围动态发育并不断向全环扩展,松动区逐渐由浅部围岩向深部转移,并呈现出非对称的破坏特征,最终引发围岩大变形;采取地层预加固后,模型中围岩变形和松动区范围明显减小,围岩非对称变形破坏也得到了有效控制;在采用地层预加固、管棚超前支护、三台阶临时仰拱法开挖的控制措施后,围岩变形得到控制,施工效果良好,隧道恢复正常施工,保证了隧道的顺利贯通;以地层预加固为主的控制措施是此类节理化炭质页岩地层围岩变形控制的有效手段。

径向井辅助前置液酸压裂缝扩展数值模拟

基于扩展有限元及双尺度连续模型理论建立径向井辅助前置液酸压裂缝扩展模型,引入偏离系数作为量化评价指标,分析各因素对裂缝形态的影响,并利用灰色关联分析方法明确主控因素。结果表明:径向井对前置液酸压裂缝扩展具有显著引导作用,裂缝优先沿径向井方向起裂并扩展一定距离,而后逐渐偏向最大水平主应力方向;径向井方位角、水平地应力差和地层弹性模量越小,径向井长度越长,偏离系数越小,径向井引导效果越好,其中水平地应力差为主控因素;当径向井方位角为15°时,前置液酸压裂缝沿着径向井方向扩展14.32 m后偏向最大水平主应力方向,径向井的引导效果最好,偏离系数为0.005。

盘锦地区不同品种水稻品质及其冠层高光谱反射率特征分析

对2022年盘锦地区8种水稻进行品质特征分析,并探讨不同品种水稻籽粒加工品质、外观品质、蒸煮品质、营养品质与水稻成熟期冠层原始光谱、一阶导数光谱及连续统去除光谱的相关关系。结果表明:盐粳939的加工品质较好,锦稻106(9系)的外观品质较好,锦稻香103的蒸煮品质较好,盘粳968(3系)的营养品质较好。原始光谱反射率与糙米率指标的相关关系较好,在731~1131 nm和1150~1360 nm两个波段内,相关系数高达0.767;糙米率与一阶导数光谱的相关关系最好,在1459 nm处达到极显著相关,相关系数为0.867;垩白度和垩白粒率均在1804 nm处与连续统去除光谱的相关关系较好,并达到极显著负相关,相关系数分别为-0.979和-0.983;长宽比与原始光谱的相关关系较好,相关系数在659 nm处达到最大值,为0.849;蒸煮品质所包含的食味值、直链淀粉含量和营养品质所包含的蛋白质含量均与连续统去除光谱有较好的相关关系。

饱和黏性土地基中邻近圆形基坑相互影响分析

间距很小的圆形基坑后方土压力分布复杂,很难判断考虑圆拱效应的竖向弹性地基梁法和三维弹性地基板法的适用性。采用三维连续介质有限元法对位于饱和黏性土中2个间距很小的由地下连续墙组成的圆形事故应急池基坑进行整体建模分析。结果表明,对于1号池开挖到底后和2号池开挖到底后2种工况,地下连续墙的最大水平位移和最大弯矩的差异都不大。基坑位移和竖向弯矩的实测结果与计算值也较为接近。2个相邻圆形基坑在间距很小的情况下,其相互影响也是非常有限的。圆形地下连续墙支护结构对周围土体刚度参数的变化不敏感。采用三维连续介质有限元法对圆形地下连续墙支护结构进行计算分析,得到的结构内力远小于考虑圆拱效应的竖向弹性地基梁法和三维弹性地基板法,在经济性上有明显优势。

植物根系吸水模型研究进展

根系是植物获取水分的主要器官,它直接影响整个植株的输水量以及生命活动。在水资源短缺的状况下,了解根系生长过程中的需水特性并提高农业中水资源的利用率,一直是节水灌溉技术中研究创新的热点。因此,在研究过程中需要对植物根系的吸水量进行精确估算,建立根系吸水模型是定量化研究植物根系吸水特性的重要方法。概述根系吸水的原理及其主要影响因素,对不同研究方法下的根系吸水模型进行分类研究,并阐述其适用范围及优缺点,同时介绍了水盐共同胁迫下的根系吸水模型。最后对目前的根系吸水模型进行分析,提出了今后的研究方向。研究成果为构建水稻根系三维动态吸水模型提供了基础。

双谐振环金属超表面中的连续域束缚态

超表面由于具备独特的电磁响应特性,在微波、太赫兹以及光学领域的应用十分广泛.在电磁超表面中构建连续域束缚态(bound states in the continuum,BIC)模式谐振可以产生尖锐的谐振透射峰,因此BIC被广泛用于设计具有高品质因子谐振的超表面.本文实验研究了一种支持准BIC(quasi-BIC,q-BIC)谐振的新型金属太赫兹超表面,通过设计两组金属开口谐振环(split ring resonators,SRRs)的结构参数来调节各自主导的谐振的工作频率,使不同模式谐振之间产生耦合,形成q-BIC模式谐振.并利用电磁场分布及其散射功率的多极分解的计算结果证明了不同模式的共振机制.在入射电磁波分别沿x,y偏振时,通过Jaynes-Cummings模型计算了两模式之间的归一化耦合强度比,分别为0.54%(x偏振)与4.42%(y偏振),解释了不同谐振模式的工作频率随SRRs器件结构参数改变而变化的规律.

具有加性耦合效用和连续统参与人博弈中的强Nash均衡

本文将研究具有加性耦合效用和连续统参与人博弈中的强Nash均衡。我们首先证明具有加性耦合效用和有限参与人博弈中强Nash均衡的存在性。进一步,对具有加性耦合效用和连续统参与人的博弈,我们引入弱强Nash均衡的概念,并证明它的存在性定理。本文发展了强Nash均衡的研究。

二维点阵超结构材料的弯曲变形及其连续统模型

由梁或杆等结构单元组成的二维点阵超结构材料广泛应用于不同的技术领域,其重要的特点是通过单胞结构的设计可以显示许多传统材料不具备的独特力学行为.本文简要综述此类材料弯曲变形研究的近期进展,着重聚焦于非常规的弯曲模式和主导机制以及相应的连续统理论模型,并对所面临的主要问题和挑战作了展望.

从连续体关系视角论“文心”与“立文之道”

从连续体关系角度研究《文心雕龙》术语,首先认为整个理论体系可以分解为一系列核心术语,其次强调术语释义要始终联系全书宗旨和周边术语。本文由关乎写作宗旨的“文心”“圣谟”“文德”,到关乎写作总则的“立文之道”“情文”“声文”“形文”“文采”等,展开系列考察,以说明《文心雕龙》内在的连续体关系,并在此视角上对这些术语作出具有一定新意的解释:“文心”是明道设教的“圣谟”及后世作者对圣人用心的传承;“道”特指圣人作为天地之心所悟之道,“文”特指具有明道设教功能的圣贤书辞;“立文之道,其理有三”意思是,立言的根本尺度和旨归是明道,需要同时考虑形文、声文、情文要素,形、声成采,情采兼备方可谓“立”;“立文之道,惟字与义”指传承明道设教之用心须着落于准确用字和整体立意。

韩国语存续体标记的跨语言考察

存续体表示某一动作完成之后所造成的结果状态的继续存在。在对韩国语三种存续体标记搭配动词的句法、语义特征进行分析的基础上,通过跨语言的考察发现,很多语言的存续体标记均来自存在范畴或与存在范畴有关,借助空间概念表示时间概念不是韩国语所特有的,而是一种跨语言的普遍现象。然而,各语言中不同的存续体标记在语法化程度、显赫程度和分工上存在差异。

秦腔英译剧本中译者行为的“求真”与“务实”性研究

以译者行为批评理论为指导,以其理论核心“求真-务实译者行为连续统”评价模式为理论工具,探讨秦腔英译剧本中译者行为的“求真”与“务实”性。研究发现,现有秦腔英译剧本无论是在微观词汇层面,还是在唱段语篇整体上,都体现出译者不同程度的“求真”与“务实”倾向。现有秦腔英译剧本虽有误译且未达到最好的“求真”与“务实”平衡,但从整体上看英译剧本译文从不同程度上体现出译者求内容,风格以及意义之真,务社会、传播、读者以及市场之实。这种“求真”和“务实”性的平衡与整合,能为秦腔艺术在国际传播中的翻译工作提供有益的启示和参考,促进秦腔戏曲文化“走出去”。

基于微信的院外延续护理对慢性心力衰竭患者健康教育效果分析

选取56例慢性心力衰竭(CHF)患者作为研究对象,采用随机数字法将其分为对照组和试验组,每组各28例,均为2020年11月至2022年9月在菏泽医学专科学校附属医院心内科住院的患者。对照组患者给予传统的出院指导和健康教育,试验组患者在对照组的基础上给予基于微信的院外延续护理。分别于干预前和干预3个月后,比较两组患者的疾病自我管理能力评分、6分钟步行试验距离、明尼苏达生活质量量表评分,以分析基于微信的院外延续护理对CHF患者健康教育的效果。

基于儿童经验的连续性发展探析幼小衔接路径

幼小衔接是一个长期的、循序渐进的过程。幼小衔接工作的关键是遵循儿童身心发展规律,围绕儿童核心经验展开。当前幼小衔接工作中各方主体衔接方式表浅,工作实效低;幼儿教师衔接素养欠佳以及家长在衔接过程中关注视角的断层均影响了幼小衔接工作的效率和质量。立足儿童经验的连续性发展,从小班开始着手长程幼小衔接,需要做好以下工作:一是强化多主体协同机制,做好幼小双向衔接;二是加强教师衔接素养,关注儿童连续性经验获得;三是完善家园共育机制,注重“协商”意识。

双层空竹超表面中基于BIC的局域太赫兹磁场增强的研究

设计了包含双层空竹的超表面,通过调节其晶格周期实现了不同阶晶格模式与超表面本征模式间的耦合,获得了3个强耦合区,并在两个晶格周期处实现了弗里德里希–温特根型连续域束缚态(Friedrich-Wintgen bound states in the continuum,FW-BIC)。基于耦合模理论对其进行分析,理论分析结果与模拟结果吻合,进一步证明了结构的有效性。讨论了在介质间隔层中基于强耦合和FW-BIC的局域磁场增强,发现最大磁场强度是入射太赫兹波磁场强度的41 209倍,且该值是单纯的由超表面电磁共振产生的磁场强度的4倍。这项研究将为强场太赫兹产生和太赫兹非线性研究提供参考。