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期刊信息/Journal information
湘潭大学学报(自然科学版)
湘潭大学学报(自然科学版)

黄云清

季刊

2096-644X

JXTU@xtu.edu.cn

0732-8292143

411105

湖南省湘潭市湘潭大学期刊社

湘潭大学学报(自然科学版)/Journal Journal of Xiangtan University(Natural Science Edition)CSCD北大核心CSTPCD
正式出版
收录年代

    基于Feon-Abaqus的杆梁混合结构的有限元分析与应用

    李邦彦肖映雄
    1-12页
    查看更多>>摘要:由于不同类型单元的结合处其结点自由度不一致,在杆梁混合结构的内力分析过程中整体刚度矩阵的集成存在效率较低、存储空间较大等问题.Feon框架采用的集成方式在运算速度和存储经济性等方面仍存在改进空间,且Feon目前仅能处理线性情形.Abaqus虽能处理各种非线性问题,但缺少针对混合结构的参数化建模解决方法.将Feon与Abaqus进行结合,可以为杆梁混合结构的线性及非线性有限元分析提供更为有效的方法.该文首先改进Feon中整体刚度矩阵的集成方法,新方法显著减小了计算中的过渡矩阵和最终刚度矩阵规模,提高了处理速度和存储经济性.其次基于对Feon框架的改进,提供了在Python平台上直接对杆梁混合结构进行有限元分析的方法,将处理范围由线性拓展到非线性,并编写了相应的Feon-Abaqus转换程序,提供了 Abaqus处理混合结构参数化建模解决方法.最后通过算例验证了改进方法在确保计算精度的同时能提高计算速度,验证了基于Feon-Abaqus在杆梁混合结构线性和非线性分析中的有效性.

    混合结构有限元分析刚度矩阵Feon-Abaqus实现数值模拟

    新拌混凝土离散元参数的测量与标定

    曹国栋谭韬姜胜强邓代强...
    13-21页
    查看更多>>摘要:随着计算机技术的发展,可以采用仿真的方法来研究新拌混凝土的流变性能.离散元方法适合于新拌混凝土的大变形流动.颗粒的物性参数和接触参数的设定是模拟结果真实可靠的关键.在本研究中,将混凝土分为机制石和砂浆两相.首先测量了物性参数,包含密度、恢复系数、静摩擦系数和滚动摩擦系数.使用Hertz-Mindlin(no slip)接触模型表示粗骨料-边界和粗骨料-粗骨料之间的相互作用,并通过休止角的实验进行了验证;采用Hertz-Mindlin with JKR接触模型来描述粗骨料-砂浆、砂浆-砂浆、砂浆-边界之间的相互作用,用坍落度实验对JKR参数进行了标定,并采用响应曲面法确定了最佳的参数组合值.最后通过L型箱试验对新拌混凝土的离散元仿真方法进行了验证.

    新拌混凝土接触模型休止角二阶回归模型

    不同入射波对自由浮体结构运动特性的影响

    涂佳黄伍磊张志豪
    22-34页
    查看更多>>摘要:基于DualSPHyscis开源程序,对波浪数值水池以及波浪与不同形状自由浮体结构相互作用进行了模拟,通过对造波板施加预定义函数来实现Stokes二阶规则波的产生,同时在下游边界附近处设置黏性消波区来实现消波功能.首先,验证了该方法能正确求解波浪与浮体结构的相互作用,文中还与有关的试验结果作了比较,发现效果基本一致.然后对波浪与自由浮体结构相互作用问题进行了模拟,考虑不同入射波波高、波周期与形状参数(A/B的范围为1.0~5.0),探究自由浮体结构所受波浪力的变化特性与自由度响应特性,并分析不同波参数对结构受力与自由度响应特性的影响,同时与单圆柱体浮体工况进行对比分析.另外,引入浮体周围流场分布特性、质心运动轨迹以及速度矢量分布特性,进而进一步阐述浮体受力特性与自由度响应特性.随形状参数增大、浮体结构所受最大波浪力会逐渐减小.随入射波波高增大,波能增大,浮体所具有的能量越大.

    SPH方法数值水池浮体结构形状参数运动特性

    自支撑NiSe/CoCr-LDH双功能电催化剂的制备及其裂解海水性能研究

    何作明蒲睿熙贺文刘韵丹...
    35-44页
    查看更多>>摘要:硒化镍(NiSe)得益于其优异的电催化性能,如:高导电性、丰富的晶相及电子结构、合成方式多样便捷等,成为大多数电催化水分解研究者的首选材料.在探究电催化活性的过程中,NiSe不可避免地存在活性低、稳定性差等问题.这意味着:一方面,需要额外提供更高的能量才可以实现水的分解,大大降低了电催化水分解的效率;另一方面,较差的稳定性难以应用于电催化电解海水,无法解决未来实现能量转换的关键问题.为了提高NiSe的稳定性及电催化活性以实现高效长期电解海水,该文将钴铬层状双金属氢氧化物(CoCr-LDH)通过电沉积的方式覆盖在NiSe表面,对NiSe进行保护的同时,与其构成异质结构,显著降低了电催化析氢析氧所需的能量,所制备的生长在泡沫镍上的NiSe和CoCr-LDH异质结构(NiSe/CoCr-LDH/NF)应用于模拟碱性海水环境下的全解水系统,仅需要提供1.59 V电压,电流密度即可达到40mA·cm-2,稳定工作16 h且无氯气产生,实现绿色高效的电解海水.该文为制备高效稳定电催化剂提供了新思路.

    过渡金属硫族化合物层状双金属氢氧化物双功能电催化水分解碱性模拟海水

    奇异摄动Fredholm方程积分初值问题的二阶移动网格方法

    罗丹毛志
    45-56页
    查看更多>>摘要:为了克服奇异摄动Fredholm积分微分方程的精确解在很薄的初始层内的剧烈变化,提出了关于摄动参数在无穷范数意义下具有二阶一致收敛性的数值方法.针对积分初值定解问题,使用基函数方法构建指数拟合有限差分格式进行离散,其中积分部分采用复合梯形公式.局部截断误差估计和稳定性分析的直接结果是整体截断误差估计.基于精确解的边界估计、应用等分布原理,作为整体误差估计的推论,数值方法的二阶一致收敛性被证明.根据算法步骤实施迭代生成移动网格,移动网格通过等分数值解弧长产生,弧长由控制函数计算,控制函数取自整体误差估计的具体表达形式.两个数值算例验证了二阶一致收敛性,比较实验表明移动网格较Shishkin网格与Bakhvalov网格具有优越性.

    奇异摄动微分方程Fredholm积分方程移动网格一致收敛

    PVS-PSO-SVR协同模型及实证分析

    刘英迪肖功为刘琼
    57-65页
    查看更多>>摘要:针对高维随机变量信息冗余以及主成分分析降维的缺陷,用主变量筛选法对高维随机变量降维,利用提取的主变量建立了支持向量回归机(SVR)模型.对于模型的参数,利用了改进的粒子群算法进行优化选择.构建出主变量筛选(PVS)、粒子群优化(PSO)和SVR的协同模型,并用于葡萄酒的质量预测.实验证明PVS-PSO-SVR协同模型与已有的3种模型(N-CV-SVR模型、PCA-CV-SVR模型,PVS-CV-SVR模型)相比,检查误差有较大的改善,表明PVS-PSO-SVR协同模型泛化能力强、预测结果更有效.

    主变量筛选粒子群算法支持向量回归机质量预测

    Bi2Te3薄膜的宽波段自供电柔性光电探测器研究

    刘霄龙唐涵黄茜茜陈琼...
    66-73页
    查看更多>>摘要:拓扑绝缘体由于其独特的电学和光学性能在光电器件领域得到了广泛关注.Bi2Te3二维材料是一种拓扑绝缘体,其体态绝缘而表面态导电,可用于高性能光电探测器的新型材料.该文使用气相沉积法分别在SiO2/Si基底和聚酰亚胺(PI)柔性基底上生长出了连续、高质量的Bi2Te3薄膜,在此基础上构建了 Bi2Te3光电探测器,测试结果表明Bi2Te3薄膜材料具有优越的宽波段光谱响应和自供电性能,并在PI柔性基底上表现出优异的抗疲劳性能,在现代光电探测领域有着非常大的应用潜力.

    二维材料Bi2Te3光电探测器柔性器件气相沉积

    离散偶极玻色爱因斯坦凝聚系统的行波解

    何飞龙李甜甜
    74-81页
    查看更多>>摘要:离散非线性薛定谔方程(DNLSE)在研究复杂物理系统中发挥着极为重要的作用.该文研究光学晶格中偶极玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的动力学特性,其运动过程可以用一个DNLSE描述.利用变系数(G'/G)-展开法求解方程得到了 3种带有参数的行波解,分别是双曲函数型解、三角函数型解和有理型解.在一定的参数条件下,得到了振幅相等的离散亮孤子阵列,研究了函数解的自由参数对亮孤子振幅的影响.该研究对复杂的离散非线性模型动力学研究有参考意义.

    变系数(G'/G)-展开方法行波解亮孤子

    基于标签语义匹配融合的多标签文本分类方法

    文勇军刘随缘崔志豪
    82-93页
    查看更多>>摘要:针对当前多标签文本分类研究中存在的文本有效信息提取不充分、标签间的相关性被忽略、文本对标签的语义关注挖掘、利用不足的问题,该文提出了一种基于标签语义匹配融合的多标签文本分类方法.首先,利用DeBERTa模型来计算细粒度为单词级的文本表示;同时,根据标签全局共现构建标签图数据,利用图注意力网络自动学习不同标签之间的关联程度,生成捕获了标签间结构信息与深层相关性的标签特征嵌入;然后,提出了一种基于标签语义匹配的嵌入融合机制建模文本对标签的语义关注,体现了两者的语义关联,并将获得的基于标签语义匹配嵌入的单词融合表示送入CNN中进行特征交互,最终实现标签预测.在AAPD与RCV1-V2这两个公开英文数据集上的实验结果表明,该文所提出的模型性能明显优于其他主流基线模型.

    多标签文本分类DeBERTa图注意力网络GAT标签语义嵌入

    改进Gamma变换的遥感影像阴影补偿方法

    刘正才董国庆谢文韬姚湘军...
    94-102页
    查看更多>>摘要:影像阴影是遥感影像应用与解译的重要干扰项,为了提高阴影补偿精度,更真实地还原遥感影像上地物特征信息,提出一种基于提取同质区域的改进Gamma变换的阴影补偿方法.选取了两张具有不同地物特征的遥感影像作为实验区,首先对实验区影像进行蓝光抑制;其次,通过膨胀运算和腐蚀运算求取阴影区域与非阴影同质区域,构造实验区所需要的结构元素;最后,针对同质区域通过Gamma变换对遥感影像进行阴影补偿,与Retinex算法和局部补偿算法进行精度比较.实验结果表明,该方法在每个颜色通道的平均梯度都要优于另外两种算法,从而验证了该文方法对提升遥感影像阴影补偿精度的有效性,为提高遥感影像阴影补偿精度提供了一种新思路.

    遥感影像阴影补偿Gamma变换同质区域