南水北调西线工程水源区气象条件分析

南水北调西线工程是缓解黄河中上游地区水资源短缺的重要举措,但全球气候变化影响水源区的水资源供给和分配,目前对水源区气象特征缺乏整体的认知,其内部气象变化的时空差异和敏感性也需进一步阐明。因此,基于1961—2020年逐日气象数据对水源区降水和气温进行趋势、突变和相关性分析。结果表明:从变化趋势来看,水源区气象要素对全球气候变化响应敏感,降水量以16.14 mm/10 a的速度显著增加,接近我国平均速度的3倍;气温上升速度为0.26℃/10 a,与全国平均速度持平。从时空分布来看,水源区多年平均降水量由东南向西北递减,年内分布变差系数为0.91,降水主要集中在6—9月,占全年的72%;多年平均气温为3.62℃,呈现由北向南递增的趋势,年内气温介于-16.7与16.4℃之间。同时,水源区内部气候敏感性存在差异,降水变化敏感区为水源区靠近两河口和双江口区域,清水河、石渠和色达为气温变化敏感站;敏感站之间存在较强的相关性,其气象条件可能同时剧变,配水策略应避免风险叠加。

计算机视觉领域对抗样本检测综述

随着数据量的增加和硬件性能的提升,深度学习在计算机视觉领域取得了显著进展.然而,深度学习模型容易受到对抗样本的攻击,导致输出发生显著变化.对抗样本检测作为一种有效的防御手段,可以在不改变模型结构的前提下防止对抗样本对深度学习模型造成影响.首先,对近年来的对抗样本检测研究工作进行了整理,分析了对抗样本检测与训练数据的关系,根据检测方法所使用特征进行分类,系统全面地介绍了计算机视觉领域的对抗样本检测方法;然后,对一些结合跨领域技术的检测方法进行了详细介绍,统计了训练和评估检测方法的实验配置;最后,汇总了一些有望应用于对抗样本检测的技术,并对未来的研究挑战进行展望.

产油酵母的研究现状与展望

生物能源是从生物来源的材料制成的可再生能源,主要分为生物质能、生物燃料、生物气体三大类,具有绿色、低碳、清洁、可再生等优点.微生物油作为第三代生物柴油,有可能成为传统化石燃料的绿色替代品,是缓解能源挑战和环境问题的研究热点.本文综述产油酵母油脂合成与调控机制以及代谢工程等研究进展.产油酵母作为微生物油生产的主体,其异柠檬酸脱氢酶的活性依赖一磷酸腺苷(AMP),使得它们在限氮条件下大量积累油脂;酵母积累油脂受到各种条件的影响(比如碳氮源、温度、溶氧、pH值等),相关碳氮源利用与胁迫调控转录因子GAT1、MIG1、ASG1、MYB、GRAS、CBF11、TORC1 bHLH8和PHD等也调控其脂代谢.但产油酵母相对于酿酒酵母来说,其油脂合成机制与遗传背景依旧不清晰,限制了其工业化应用.因此,未来还需要加强微生物油生产技术的研究,从提高菌株鲁棒性、增加经济性代谢副产物产量、提高廉价底物利用能力等方面降低微生物油的生产成本,使其成为传统化石燃料的有效替代品.

考虑电动汽车充电模式的配电网可开放容量提升改造策略

配电网可开放容量代表着现有配电网条件下最大可接入的负荷容量,是评估配电网规划与运行效果的重要指标之一。为应对电动汽车大规模无序充电导致可开放容量大幅度下降的现象,提出一种考虑电动汽车充电模式的配电网网格改造方法,通过优化网格拓扑结构以及有限投资内线路扩容与储能投入的最佳数量、位置和类型,实现可开放容量的最优提升。首先,利用蒙特卡洛法生成电动汽车无序充电场景,并搭建基于充电时序优化的电动汽车有序充电模型;其次,搭建基于网络重构、线路扩容及储能投资协同的配电网可开放容量提升改造模型;然后,通过Benders分解算法降低模型复杂度,并调用商业求解器求解;最后,以某城市实际配电网网格为算例,验证了所提可开放容量提升改造策略的有效性。

考虑局部胶结破损热力学行为的结构性黄土二元介质本构模型

建立考虑局部胶结破损机制的本构模型是黄土力学核心任务之一,是解决黄土工程稳定性分析/评价的关键理论基础。基于热力学方法和岩土破损力学,建立了一个宏-细观热力学本构模型,它能够定量描述局部胶结破损的热力学行为及细观尺度应力-应变非均匀分布特征,提高了模型对变形的预测精度,其在数学形式上同剑桥模型类似。首先,通过热力学能量守恒定律,确定结构性黄土压缩变形过程中的结构破损功数学表达式,并发现结构性黄土局部损伤耗散的热力学行为主要来源:(1)破损集合体与未破损集合体之间的相互摩擦作用;(2)未破损集合体向破损集合体转换时,部分细观结构破损的不可逆热力学行为。基于此认识,建立了考虑胶结破损热力学行为的宏-细观本构模型框架,并通过分析结构性黄土变形机制(摩擦+胶结+破损共同作用),确定其自由能、耗散能和破损耗散能表达式;推导了一个考虑体积破损和剪切破损演化规律的损伤屈服函数及本构关系。通过所建立本构关系对已有试验数据进行预测,验证其合理性。

免疫异常数据的金属回流双极直流配电线路状态估计保护方法

实际工程中的量测可能存在异常数据干扰,增加保护误动的风险。为此,基于模型匹配的思想,提出一种免疫异常数据的直流配电线路状态估计保护方法。考虑金属回流双极直流线路的极间耦合,建立线路的精细化等值模型。据此得到系统的量测方程,并根据二次积分法将其离散化以便于求解。对于可能存在的异常数据问题,提出基于窗口图傅里叶变换对数据进行预处理,将数据视为图信号并赋予“频率”的概念,通过提取低频信号达到剔除随机脉冲等高频异常数据的目的。基于递推最小二乘算法对预处理后的状态估计模型进行求解,根据估计模型和实测模型的匹配度构建保护判据,实现区内和区外故障的识别。仿真结果表明,该方法可快速、准确识别区内故障,并有效避免异常数据干扰,同时具有较强的耐高阻、抗通信延时等性能。

基于随机位移方法的河道植被区悬沙沉积分布计算模型

天然河道中,水生植被影响水流特性与悬沙输移规律,使得河道植被区的悬沙沉积分布相比于无植被区更加复杂,模拟难度更高。为探究河道植被区悬沙沉积分布,本文将改进边界条件后的随机位移模型引入植被作用下的水沙输移研究,融合真实形态植被对水流特性的影响,提出了适用于真实形态植被(以芦苇为例)下的悬沙沉积分布计算模型。为验证计算模型的准确性,本文选用具有真实外形的仿真芦苇开展水槽试验,详细测量了不同泥沙粒径、水流条件和植被密度下的芦苇区悬沙沉积沿程分布。试验结果发现:泥沙粒径、上游平均流速和植被密度均影响河道芦苇区的悬沙沉积分布,其中,对植被区前端的悬沙沉积量影响尤为显著。植被区泥沙补给是否受限会导致悬沙沉积呈现两种截然不同的分布。本文提出的数值计算模型可较好地模拟泥沙补给不受限条件下河道植被区的悬沙沉积分布,模拟结果与试验结果的量级和变化趋势均吻合较好;但该模型不能捕捉泥沙补给受限条件下植被区的悬沙沉积分布。综上,本文提出的基于随机位移方法的计算模型可较准确地预测河道植被区的悬沙沉积沿程分布,但仅适用于植被区泥沙补给不受限的情况。

基于局部-地理加权回归的时变谐波阻抗估计

现有研究中通常假定电力系统谐波阻抗恒定,但不符合真实工况中情况。实际中,系统侧谐波阻抗和背景谐波随运行工况时变,当两谐波电压样本点时间间隔较大时,对应时刻的阻抗和背景谐波的差值可能较大,难以根据时间间隔较远样本点的信息估计关注样本点的阻抗值。由此,文中提出一种基于局部-地理加权回归的时变系统侧谐波阻抗估计方法,首先依据时间间隔大小构建权重矩阵,对与关注样本点时间间隔较大的样本点赋予较小权重,并采用局部加权回归(locally weighted regression,LWR)初步估计系统侧谐波阻抗和背景谐波参考值。然后利用阻抗参考值修正回归方程以降低原回归方程的欠定程度,同时以背景谐波参考值为先验信息,筛选出与关注样本点背景谐波相似的样本点,再基于所筛选样本逐一采用地理加权回归(geographically weighted regression,GWR)求解各点的背景谐波电压和系统侧谐波阻抗。在强背景谐波波动的情况下,文中所提方法能识别阻抗的突变点、估计系统侧谐波阻抗的变化趋势。最后通过仿真分析可知,文中所提方法相对于传统恒定谐波阻抗估计方法,估计准确度提升约40%;相对于现有变阻抗估计方法,估计准确度提升约30%。

基于机器学习的30%TBP/煤油-硝酸体系中主要组分的分配比预测研究

为最优化后处理过程的实验条件、优化工艺、降低实验成本和时间,并提高后处理流程数学模拟的准确性,本文基于随机森林、支持向量回归和K近邻这3种经典的机器学习算法建立了30%TBP/煤油-硝酸体系中主要组分铀、钚、硝酸的分配比数学模型,并基于不同数据集进行了超参数优化和模型训练。通过对模型进行验证和测试,发现采用随机森林算法建立的分配比模型准确度最高,其对铀预测的平均绝对相对误差达7.73%,较传统方法提高了约7%。与传统建模方法相比,机器学习方法建立模型的准确度更高。

关于“理想电源连接”的理解及验证

提出了利用理想电源存在的条件来解释理想电源的连接问题.并用铜线连接电池的正、负极实验验证电压源被短路.利用电路仿真模拟电流源开路和电源串、并联验证上述结论.对于电路初学者正确理解理想电源的连接有一定帮助.

遵从的自主性建构:基层政府创造性执行的内在逻辑

在多层级的国家治理结构体系中,基层政府如何因地制宜地创造性执行上级决策是值得关注的话题。基于对四川省彭州市M街道“小区信义治理”项目执行过程的考察,发现基层政府的创造性执行是在政策冲突情境下,由自主权激励、组织激励和自然激励复合驱动的,通过再造执行结构和重塑执行能力建构自主性,并运用自主性制造目标群体与上级政府的双重合意性的过程。这一内在逻辑可以归结为“遵从的自主性建构”,主要根植于基层政府作为政府科层体系末端与政社互动前沿的双重角色,蕴含着多重激励的有效性与相容性相统一、基层执行的自主权与自主性相统一、政策结果的权威容纳与目标群体政策遵从相统一等意蕴,其有效缓解了政策执行过程中的多重张力。

Co_(3)S_(4)/PES催化膜反应器氧化降解水中罗丹明B

基于过硫酸氢钾(PMS)的非均相高级氧化工艺(AOPs)在实际应用中一直受到PMS活化效率与活性氧物种(ROS)利用率低下的限制。本文以ZIF-67为前驱体、聚醚砜(PES)多孔膜为基底,采用金属有机框架(MOFs)模板配体交换策略,流动合成构建了Co_(3)S_(4)/PES催化膜反应器(CMR)。通过场发射电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)等方法对催化膜进行了表征。结果显示,平均粒径为23 nm的Co_(3)S_(4)纳米颗粒被原位合成固载在PES膜孔中,负载量为15.9%,并沿膜厚度方向均匀分布。以活化PMS降解典型芳香族有机化合物罗丹明B(RhB)为例,研究了该催化膜的催化性能及反应机理。实验结果表明,浓度为20 mg/L的RhB溶液,在初始溶液pH为7、温度为25℃以及膜通量为0.80 mL/(min·cm^(-2))(对应于停留时间0.68 s)的条件下,Co_(3)S_(4)/PES催化膜具有90%以上的降解率,表观反应速率常数为97.83 min^(-1),转化频率达到了489.15 L/(min·g^(-1)),均高出Co_(3)S_(4)粉末传统悬浮间歇处理模式两个数量级,并且Co_(3)S_(4)/PES催化膜能够保持良好的稳定性。膜孔道的分散性有效防止了Co_(3)S_(4)纳米颗粒的聚集,过膜流动反应限域在微纳尺度的膜孔道内,强化了反应物与催化剂之间的质量传递与接触,加快了PMS的活化,从而实现了单线态氧(^(1)O_(2))的高效生成,并在RhB的快速降解中起主导作用。

全球金融风险溢出对中国系统性金融风险的影响

为了研究外部风险输入对中国金融稳定的影响,首先利用全球股票市场的日频交易数据,采用网络关联度模型构建了全球金融风险溢出网络,并基于该网络对中国面临的外部风险输入进行了量化。然后,从传染性的视角出发,从市场、行业和机构的角度测度了中国系统性金融风险,并对外部风险输入和中国系统性金融风险的静态结构和演化动态进行了讨论。最后,采用分位数对分位数方法(Quantile-on-Quantile Approach)进行实证分析,研究了全球金融风险溢出对中国系统性金融风险的影响在两者不同分位点上的差异。研究发现,在极端分位点上,内外风险的共振较为剧烈,而在较为温和的分位点上,这种共振的强度较弱。基于研究结果,监管部门可提高系统性金融风险监测的实时性与有效性,以防范外部风险输入引发的国内风险的共振。

正向选择视角下商业健康保险参保率影响因素

中国商业健康保险过度防范逆向选择和道德风险,导致目标偏离,自身定位、结构功能和产品服务错位缺位,发展滞后于人们对健康保险的需求。文章运用2021年中国综合社会调查数据研究发现:在正向选择视角下,居民对自身健康状况的评价越高,购买商业健康保险的可能性越大。这一现象在东部地区、城镇居民以及高收入家庭中更为明显;风险偏好促进了健康状态对购买商业健康保险的正面影响,而家庭总收入则在一定程度上加强了这种正面影响。基于正向选择下参保人属性、健康需求和行为选择等特点,保险公司应调整传统营利方式,改变从属角色定位,发挥功能优势,重构差异化产品供给,促进商业健康保险与医药服务供给深度融合,以满足人们高质量健康保障需求。

柔性空间机器人预定义时间自适应滑模控制

针对具有典型非线性特性的多段线驱动柔性空间机器人的轨迹跟踪控制问题,提出基于预定义时间的自适应滑模控制方法.基于常曲率方法和拉格朗日法,建立多段线驱动柔性空间机器人的动力学模型.设计基于预定义时间理论的滑模控制器,利用径向基函数(RBF)神经网络补偿多段线驱动柔性空间机器人系统的建模误差和外界干扰.利用Lyapunov理论,证明轨迹跟踪误差可以在预定义时间内收敛.通过数值仿真验证了模型和控制器的有效性,与固定时间控制器和无补偿的控制器相比,所提出的控制器使系统轨迹误差具有更快的收敛速度.

如何化解教师学术创业承诺冲突——基于美国研究型大学的经验

美国研究型大学将教师学术创业视为延长知识生产链条、推动成果转化、履行社会服务职能的重要途径。然而,教师在学术创业过程中扮演着学者和企业家双重角色,受到学术文化与创业文化的交织影响,且难以明晰大学传统职能与学术创业之间的职责边界,从而引发承诺冲突。承诺冲突具体表现在教学、研究以及社会服务三个方面。面对教师学术创业中的承诺冲突,美国研究型大学从制度建设、文化氛围、角色认同、职责边界和分配机制入手,建立事先批准与事后披露制度,营造学术文化与创业文化共生环境,遵循学术工作与创业工作多重规范,建立利益共享分配机制,实现从冲突到互惠共赢的转化,以更好地平衡教师在学术创业、教学科研与社会服务之间的职责承诺,从而推动教师向学术型企业家过渡。

基于条件生成对抗网络与迁移学习的暂态电压稳定超前判别

为解决样本不平衡导致的暂态电压稳定判别准确性不足的问题以及实现暂态电压稳定超前判别,提出一种基于条件生成对抗网络(CGAN)与迁移学习的暂态电压稳定超前判别方法。考虑暂态电压稳定样本类型,利用CGAN定向扩增暂态电压样本集,解决样本不平衡问题,从而提升暂态电压稳定判别准确性;考虑到CGAN生成器与暂态电压时序预测模型具有相似的学习任务,将CGAN生成器模型迁移至暂态电压时序预测模型,结合工程判据实现暂态电压稳定超前判别,并进一步提升暂态电压稳定判别准确性。在CEPRI-VC暂态电压稳定分析系统中验证了所提方法的有效性。

高性能慢性伤口敷料的研究进展

慢性伤口愈合是一个复杂且耗时的过程,容易受到大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等微生物的攻击.传统敷料如棉花、纱布等,其屏障作用较差,导致伤口容易被细菌侵入,在愈合过程中其纤维会黏附在新生的肉芽组织上,频繁换药会加剧患者痛苦甚至导致二次创伤,并且对创面愈合无明显促进作用.近十年来,新型创面敷料的相关研究不断涌现,这些敷料可以与伤口相互作用,其中的智能敷料还可以通过内置传感器或智能材料(如刺激响应材料和自修复材料)感知和反应伤口状况或环境变化,赋予伤口敷料智能响应释药的功能,从而有效促进伤口愈合.基于此,综述伤口敷料领域的研究进展,同时总结相关性能表征方法,并简要展望该领域的未来研究方向.

不同速率下松散颗粒直剪试验声发射特征

松散颗粒堆积体在自然界和工业生产活动中广泛存在.为研究其力学性质和失稳过程,基于声发射(acoustic emission,AE)技术探究松散体剪切过程的声学特征演化规律.首先,分析松散颗粒在不同剪切速率下的AE特征参数;其次,结合加载过程的力学特征对AE演化阶段进行划分;最后,利用频谱变化和小波包能量占比进一步验证松散颗粒剪切破坏的AE演化规律.结果表明:能量和振铃计数随剪切过程而逐步增大,且剪切速率越快,能量和振铃计数增幅越大;小事件数与大事件数的比值(b值)在剪切过程中逐渐降低,剪切速率越大,b值越小;不同速率下的颗粒抗剪强度约为140kPa,剪切力峰值集中在400N左右,振铃计数、AE能量与b值在剪切运动过程中的变化与剪切破坏阶段密切相关;频谱重心会随剪切过程逐步降低,从大约350 kHz降低至250kHz,同时,较低频带能量占比增加、较高频带能量占比减少,导致频谱重心不断下移.

圆不锈钢管超高性能混凝土短柱轴压性能研究

该文对6根超高性能混凝土填充不锈钢管(UHPC-filled circular stainless steel tubular,UFCSST)短柱、3根普通混凝土填充不锈钢管(Concrete-filled stainless steel tubular columns,CFSST)短柱以及3根不锈钢管进行轴压试验,试件参数包括不锈钢管壁厚和核心混凝土强度等级。观察了试件的受力破坏过程及形态,获取了荷载-位移曲线,通过试件受力过程的破坏形态、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、混凝土贡献率和强度提高系数对UFCSST轴压力学性能进行了分析。结果表明:UFCSST短柱失效模型与套箍系数相关,当套箍系数大于1.03时,核心混凝土由剪切型破坏向横向膨胀转变。荷载-位移曲线在峰值荷载后的变化趋势依据套箍系数大小可分为三类:一是存在下降段,后再缓慢回升至峰值荷载;二是平稳发展;三是缓慢上升。不锈钢管厚度一定时,UHPC等级对承载力影响较小,最大能提升承载力14.8%。由于UHPC强度高且内部含有钢纤维减缓UHPC内部裂缝和变形的发展,导致UHPC的混凝土贡献率比普通混凝土贡献率高81.6%,而由于UHPC自收缩性和混凝土多轴力学特性,UHPC的强度提高系数比普通混凝土低46.4%。国外部分规范计算结果较试验结果偏于保守,最大偏差可达22.4%,而国内CECS 28:2012的计算结果较试验承载力高出10.4%。基于统一强度理论提出了UFCSST承载力理论计算模型。