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基于FDEM模拟的阶梯式破坏机制分析:含雁列节理岩质边坡稳定性与敏感性研究
岩质边坡的稳定性一直是地质灾害防治领域的核心挑战。在自然界中,雁列节理(en-echelon joints)的分布使得岩质边坡的破坏常呈现独特的阶梯式(step-path)模式,这种破坏过程涉及节理与岩桥(rock bridge)的复杂相互作用,传统理论分析和实验手段难以全面揭示其机制。随着计算机技术的发展,数值模拟成为研究此类问题的有力工具,但现有方法在模拟岩体从连续到非连续行为的转变时仍存在局限。针对这一科学难题,重庆大学的研究团队在《Simulation Modelling Practice and Theory》发表了创新性研究。他们基于自主研发的通用图形处理器(GPGPU)并行化有限
来源:Simulation Modelling Practice and Theory
时间:2025-06-21
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基于Adams/MATLAB联合仿真的齿条齿轮驱动蔬菜苗传输装置数字孪生模型开发与验证
在农业自动化浪潮中,全自动蔬菜移栽机的苗传输装置犹如精密的人体输尿管,其传输效率与定位精度直接决定"植物生命"的存活率。传统物理原型开发面临"三高"困境——高成本、高耗时、高迭代难度,而虚拟原型技术虽在汽车、航空领域大放异彩,却在农业机械领域遭遇"灯下黑"。尤其对于齿条齿轮驱动的苗传输装置,现有研究多聚焦于链传动或带传动结构,导致移植速度与精度难以突破140株/分钟的技术天花板。江苏大学农业装备工程学院的研究团队在《Simulation Modelling Practice and Theory》发表的研究,如同为农业机械装上了"数字心脏"。他们采用多体动力学软件Adams构建机械系统数字孪生
来源:Simulation Modelling Practice and Theory
时间:2025-06-21
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电流与磁化分布非均匀性对条形磁阻传感器特性的影响机制研究
在磁传感技术领域,条形磁阻(barber-pole)结构因其独特的45°电流-磁化夹角设计,成为实现高线性度各向异性磁阻(Anisotropic Magnetoresistance, AMR)传感器的核心方案。然而,传统设计存在两大瓶颈:一是假设电流垂直穿过低阻分流条(shunt)的简化模型忽略实际非均匀分布,二是将磁化过程视为理想单畴(single-domain)状态。这些近似导致理论预测与实测特性出现显著偏差,尤其在柔性电子和微型化器件应用中,分流条宽度c与间距a的微纳尺度效应进一步放大误差。莫斯科国立大学物理系Vladislav Shevtsov团队在《Sensors and Actua
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-06-21
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基于强化学习的多接入边缘计算细粒度任务自适应卸载方案研究
随着物联网(IoT)技术的快速发展,智能设备需要处理越来越多资源密集型和延迟敏感型应用。然而,终端设备的计算能力和电池续航有限,云计算又存在网络延迟问题,这使得任务执行面临巨大挑战。多接入边缘计算(MEC)通过将服务器部署在网络边缘,为实时数据处理提供了新思路,但如何高效分配边缘资源、优化任务卸载策略仍是亟待解决的难题。针对这一挑战,来自湖北某高校的研究团队在《Simulation Modelling Practice and Theory》发表了一项创新研究。他们发现现有方法存在两大局限:一是未能充分利用环境中的闲置资源,二是对任务内部子任务间的依赖关系考虑不足。为此,团队提出自适应细粒度任
来源:Simulation Modelling Practice and Theory
时间:2025-06-21
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行李携带对人群疏散效率的影响机制及优化策略研究
在机场、火车站等交通枢纽,携带行李的旅客占比日益增加,但现有疏散模型往往忽略行李对人群运动的复杂影响。行李不仅占用额外空间,还会改变行人间的相互作用力(如挤压力和摩擦力),导致疏散效率降低。尤其在多出口场景中,行李携带者的出口选择策略可能引发冲突或拥堵。然而,传统模型仅通过调整行人速度或体型参数模拟行李影响,缺乏对空间重构和力学交互的量化分析。针对这一空白,中国国家自然科学基金资助的研究团队在《Simulation Modelling Practice and Theory》发表论文,提出了一种改进的多网格模型,首次整合行李空间占用、力学作用与动态出口选择策略,为交通枢纽应急管理提供精准仿真工
来源:Simulation Modelling Practice and Theory
时间:2025-06-21
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考虑地应力和节理倾角的岩体爆破响应特性研究
随着资源开发向深部延伸,高地应力环境下节理岩体的爆破破碎效率与安全控制成为关键难题。传统研究多聚焦单孔爆破,而实际工程中多孔协同作用与地应力-节理耦合效应尚未明晰。中国某研究团队在《Simulation Modelling Practice and Theory》发表研究,通过建立含不同节理倾角(15°-90°)的双孔爆破数值模型,系统揭示了地应力场与节理空间配置对岩体损伤及振动传播的调控规律。研究采用ANSYS/LS-DYNA流体-结构耦合算法,结合RHT(Riedel-Hiermaier-Thoma)本构模型,构建了含节理岩体的爆破数值模型。通过对比静水压力与非静水压力工况,量化分析了破碎
来源:Simulation Modelling Practice and Theory
时间:2025-06-21
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超高层建筑疏散模拟的改进CA模型:避难层休息与疏散电梯偏好的协同优化研究
随着全球建筑技术的飞速发展,超高层建筑如雨后春笋般拔地而起,但随之而来的消防安全隐患也日益凸显。当火灾、地震等突发事件发生时,如何快速安全地疏散数百米高空中的密集人群,成为摆在工程师面前的重大挑战。传统疏散方案主要依赖楼梯,但超长垂直距离会导致逃生者体力透支,而避难层的功能价值却被长期忽视。与此同时,尽管现代电梯安全技术已允许其在紧急情况下辅助疏散,但人们对电梯使用的心理抗拒与实际选择行为间的矛盾尚未得到系统研究。针对这些关键问题,中国建筑科学研究院的研究团队在《Simulation Modelling Practice and Theory》发表了一项创新性研究。他们通过改进细胞自动机(Ce
来源:Simulation Modelling Practice and Theory
时间:2025-06-21
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基于颜色线模型的雾霾天气动态模糊图像复原算法研究
雾霾天气和动态目标的快速移动给户外图像采集带来了双重挑战:一方面,悬浮颗粒导致的光散射会降低图像对比度;另一方面,运动模糊会进一步破坏纹理细节。传统方法如暗通道先验(DCP)和自适应直方图均衡化(CLAHE)仅针对单一退化因素,而深度学习方案如DehazeNet和GAN虽有效但依赖大量数据训练。如何同步解决动态场景下的复合退化问题,成为计算机视觉领域的难点。山西大学的研究团队在《Signal Processing: Image Communication》发表论文,提出了一种基于颜色线模型的联合复原框架。该研究利用分水岭算法分割图像前景(动态目标区)和背景(静态雾霾区),对前景采用颜色线聚类迭
来源:Signal Processing: Image Communication
时间:2025-06-21
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融合感知距离与速度的智能行人模型:单列运动场景下交通动力学再现机制研究
在现代城市交通体系中,行人流动如同毛细血管般贯穿始终。尽管高铁、地铁等高效交通工具不断涌现,行人始终是出行链中不可替代的"第一公里"和"最后一公里"。然而随着城市化进程加速,商场、地铁站等公共场所日益拥挤,高密度人群不仅降低通行效率,更可能引发安全事故。理解行人动力学(pedestrian dynamics)特性因此成为优化设施设计的关键。单列运动(single-file movement)作为研究行人跟随行为的经典场景,能有效剥离二维运动的复杂性。现有模型普遍假设行人能精准获取前车实时距离(headway)和速度,但实际中这些数据需通过视觉感知估算。合肥工业大学团队发现,缺乏地面标记时,行人
来源:Simulation Modelling Practice and Theory
时间:2025-06-21
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基于双深度Q学习的时空延迟优化算法在移动物联网边缘计算网络中的应用研究
随着自动驾驶、工业自动化等实时应用的爆发式增长,移动物联网(Mobile IoT)设备对边缘计算(Mobile Edge Computing, MEC)系统提出了严苛的低延迟和高能效需求。然而,边缘服务器的空间位置动态变化、任务调度的时序复杂性,以及设备移动性带来的资源异构性,使得传统静态优化模型难以应对。更棘手的是,计算开销与通信挑战的平衡、随机任务到达模式的处理,以及对抗性攻击风险等问题,共同构成了当前边缘计算领域亟待突破的技术瓶颈。针对这些挑战,来自财经与管理大学的研究团队在《Simulation Modelling Practice and Theory》发表了一项创新研究。他们开发了
来源:Simulation Modelling Practice and Theory
时间:2025-06-21
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基于局部环代数结构与DNA序列的多图像加密算法研究
在数字化时代,图像作为信息的重要载体,其安全性面临严峻挑战。传统加密技术因难以处理图像的高冗余性和像素关联性,常出现效率低下或适应性不足的问题。尤其当涉及医疗影像、军事侦察等敏感领域时,开发兼顾轻量化与高安全性的加密算法成为迫切需求。密码学领域长期依赖Galois场GF(2n)构建的S-box(置换盒)虽能提供非线性混淆,但存在内存消耗大、扩展性受限等缺陷。与此同时,DNA序列因其并行处理能力和高信息密度,为图像加密提供了新思路。针对这些挑战,某大学的研究团队在《Signal Processing: Image Communication》发表研究,提出了一种融合局部环代数结构与DNA序列的多
来源:Signal Processing: Image Communication
时间:2025-06-21
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g-C3N4封装尖晶石CuNiMn2O4纳米复合材料的双功能传感与储能应用研究
研究背景与意义全球糖尿病患病人数已超5.37亿,血糖监测和可持续能源存储成为健康与能源领域的双重挑战。传统酶基传感器存在环境稳定性差、成本高等缺陷,而超级电容器的能量密度与循环稳定性亟待提升。尖晶石型过渡金属氧化物(AB2O4)因其多价态特性和结构可调性成为理想候选材料,但导电性差制约其应用。印度韦洛尔理工学院(VIT)的研究团队创新性地将二维石墨相氮化碳(g-C3N4)与三元尖晶石CuNiMn2O4(CNM)复合,在《Sensors and Actuators A: Physical》发表的研究成果为这一领域带来突破。关键技术方法研究采用溶胶-热法制备CNM纳米颗粒,通过热分解法合成g-C3
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-06-21
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深部大理岩间歇扰动下力学响应与断裂特征的颗粒流数值模拟研究
随着人类工程活动向深部拓展,深部岩体面临"三高一扰动"(高地应力、高地温、高岩溶水压及工程动载)的极端环境。其中,采矿爆破等引发的间歇性扰动虽不直接导致岩体瞬时破坏,却会通过累积效应威胁地下结构长期稳定性。现有研究多聚焦强冲击扰动下的常规三轴试验,而对真三轴应力与弱扰动耦合作用机制的认识仍存空白。为此,中国研究人员通过大规模颗粒流数值模拟,首次系统揭示了深部大理岩在间歇扰动下的非线性力学响应规律。研究采用平行粘结模型(Parallel-Bond Model, PBM)构建真三轴数值试样,通过控制最大主应力σ1、中间主应力σ2和扰动幅值Ad等参数,结合声发射(AE)监测和能量分析技术,实现了扰动
来源:Simulation Modelling Practice and Theory
时间:2025-06-21
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基于行为特征线的L型走廊行人汇流行为建模与仿真研究
在大型公共场所,L型走廊是行人流交汇的常见场景,但汇流过程中的突发拥堵和踩踏风险一直是安全管理难题。传统研究多关注对称型走廊(如T型、Y型),而对非对称L型结构的行人行为特性缺乏深入解析。尤其当行人从分支走廊转向主走廊时,转向紧迫性、行为特征线等动态现象如何影响整体通行效率,尚未建立系统的理论模型。为填补这一空白,由国家重点研发计划和自然科学基金资助的研究团队,通过实验观测与计算机仿真相结合,首次揭示了L型汇流的微观行为规律。研究人员利用Unity3D构建三维仿真环境,基于改进的最优互惠避碰模型(Optimal Reciprocal Collision Avoidance, ORCA),成功捕
来源:Simulation Modelling Practice and Theory
时间:2025-06-21
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基于球面恰可察觉差异模型的360°视频编码优化研究
随着虚拟现实技术的爆发式发展,360°视频凭借其全景沉浸体验成为炙手可热的新媒体形式。然而,为营造逼真的临场感,这类视频需要高达8K甚至16K的超高分辨率,导致数据量呈几何级数增长——一段1分钟的8K 360°视频未经压缩可达数百GB,相当于传统2D视频的50倍。这给网络传输和存储带来巨大压力,就像试图用吸管喝光游泳池的水。更棘手的是,现有压缩技术如H.266/VVC主要针对平面视频设计,直接套用于360°视频会导致两大问题:一是忽视球面投影造成的几何畸变(如赤道区域像素拉伸),二是无视人类在头戴显示器(HMD)中仅能聚焦局部视场(FoV)的特性,造成宝贵的带宽资源被"看不见的细节"浪费。针对
来源:Signal Processing: Image Communication
时间:2025-06-21
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基于电液驱动器的软体折纸三脚架扭转运动机制研究
在机器人技术领域,实现类似生物关节的精细扭转运动一直是重大挑战。传统软体机器人依赖流体驱动器或介电弹性体驱动器(DEA),但存在噪音大、响应慢或刚度不足等问题。尤其当需要同时实现轴向延伸和旋转的复合运动时,现有结构往往受限于设计模式和驱动方式的协同性不足。韩国大学的研究团队从折纸工程中获取灵感,将Kresling折纸模式与新兴电液驱动器(EHA)结合,开发出具有突破性运动性能的软体折纸三脚架。该研究主要采用三类关键技术:1)基于Kresling模式的折纸关节并行结构设计,通过三个支撑单元实现运动耦合;2)电液驱动器(EHA)集成技术,利用10 kV高压驱动瞬时形变;3)几何-运动学联合建模方法
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-06-21
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基于3D螺线管MEMS片上线圈的径向磁通永磁微电机设计与性能研究
微型旋转驱动器的突破:当MEMS工艺遇上3D线圈技术在微型飞行器扑翼机构、芯片散热风扇等场景中,传统电磁微电机常面临"小身材低扭矩"的困境。尽管静电驱动和压电驱动方案各具特色,但当器件体积超过1mm3时,电磁驱动仍展现出不可替代的扭矩优势。然而现有MEMS平面线圈因无法集成铁芯,导致磁泄漏严重、功率密度受限。北京航空航天大学的研究团队另辟蹊径,将3D螺线管结构与MEMS工艺深度融合,开发出直径仅20mm、厚度2mm的径向磁通永磁微电机,其性能指标刷新了同类产品的记录。这项发表于《Sensors and Actuators A: Physical》的研究,创新性地采用"先键合后释放腔体"的MEM
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-06-21
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基于LoRaWAN网关优化布局的IoMT网络性能提升策略研究
在新冠疫情催化下,医疗物联网(IoMT)正重塑全球医疗体系,但海量患者监测设备产生的数据洪流对网络性能提出严峻挑战。尤其当血糖仪、心电监护仪等终端通过长距离广域网(LoRaWAN)传输数据时,网关设备的布局直接决定急救响应速度和能源效率。传统随机部署方式常导致信号盲区、数据丢包和电池过快耗尽——这些问题在印度学者团队的最新研究中得到系统性解决。该团队创新性地将聚类算法引入网关布局策略,构建包含覆盖最大化、连接优化和能耗最小化的多目标函数。通过OMNET++ FLoRa仿真平台验证,其方案使平均能耗降至4.44 mJ,较传统方法节能30%以上;69%的分组投递率(PDR)确保危急体征数据不丢失;
来源:Simulation Modelling Practice and Theory
时间:2025-06-21
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基于模糊逻辑与改进海象优化算法的SDN可靠控制器动态部署研究
随着物联网设备激增和云服务普及,传统网络架构因控制与数据平面耦合导致的扩展性不足问题日益凸显。软件定义网络(SDN)通过分离控制平面与数据平面实现集中化管理,但其核心挑战——控制器部署问题(CPP)被证明是NP-hard难题。当从80个节点中选择5个控制器时,组合数高达24,040,016种可能,传统方法难以在合理时间内求解。现有方案如Hyper Flow、Kando等在动态负载适应性和故障恢复方面存在局限,尤其当控制器因硬件故障或链路中断失效时,会导致网络局部瘫痪。为解决这一难题,Maryam shamsoddini等研究人员开发了RCPFH(可靠控制器模糊逻辑优化)框架。该研究创新性地将模
来源:Simulation Modelling Practice and Theory
时间:2025-06-21
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基于多模态激发的ScAlN压电MEMS扬声器宽带性能优化研究
在智能穿戴设备爆炸式发展的今天,TWS耳机、智能眼镜等产品对微型扬声器提出了近乎苛刻的要求:既要体积小如绿豆,又要爆发出堪比音响的澎湃音质。然而传统电磁式扬声器受限于线圈结构,微型化后音质断崖式下跌;而基于锆钛酸铅(PZT)的压电MEMS扬声器虽能突破尺寸限制,却因含铅材料的环境风险与铁电迟滞效应,在欧盟RoHS环保法规下举步维艰。更棘手的是,当前主流方案仅利用一阶共振模态,导致声压输出如同"独木桥"——低频沉闷、高频尖锐,用户仿佛在听"被掐头去尾"的音乐。这一行业痛点被华中科技大学光学与电子信息学院的研究团队敏锐捕捉。他们另辟蹊径,选择环境友好的掺钪氮化铝(Sc0.2Al0.8N)作为压电材
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-06-21