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掺氢天然气管网数值仿真轻量化算法

天然气工业 2024年第2期44卷 156-165页

作者：石国赟宇波北京石油化工学院机械工程学院北京市安全生产工程技术研究院北京航空航天大学航空发动机研究院

目前针对管网数值仿真算法的优化主要集中在代数方程组的求解上。针对管网流动数值仿真算法提升计算效率方案中缺少针对封闭关系与状态方程的优化,分析了目前优化方案各模块的耗时情况,发现了仿真程序中耗时模块为封闭关系与状态方程求... 详细信息

目前针对管网数值仿真算法的优化主要集中在代数方程组的求解上。针对管网流动数值仿真算法提升计算效率方案中缺少针对封闭关系与状态方程的优化,分析了目前优化方案各模块的耗时情况,发现了仿真程序中耗时模块为封闭关系与状态方程求解。最后,结合计算机库函数的缺点以及现代CPU中SIMD (Single Instruction Multiple Data)模型的特点,提出了针对封闭关系与状态方程的轻量化算法,并验证了算法的高效性。研究结果表明:(1)封闭关系与状态方程模型中的耗时原因为直接调用库函数的次幂运算、指数运算、对数运算以及除法运算;(2)由于次幂运算效率远低于其他运算,通过变换消除了模型中几乎所有的次幂运算;(3)利用SIMD指令来计算指数运算与对数运算,实现了在单核CPU上同时计算多个数据的指数与对数,最后通过数学变换将所有除法转换为乘法;(4)轻量化算法加速效果显著,其整体加速比为18,而在状态方程求解模块的加速比更是高达70以上。结论认为,该轻量化算法在不影响计算精度的条件下提高了计算速度,对于提高掺氢天然气管网在线仿真与智能管网的建设具有重要的理论价值和技术支撑。

关键词：天然气管网数值仿真计算效率状态方程加速比掺氢

基于核心素养培养的合作探究式实验教学——以“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”为例

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中学生物教学 2024年第3期 60-63页

作者：邓燕杨尚霖甘肃省定西市漳县第一中学 748300 甘肃省定西市漳县教育局 748300

《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》强调,在高中生物学课堂中,要着力培养学生的学科核心素养,尤其是学生的探究实践能力,而高中生物学实验教学正是践行这一理念的主要途径。现对“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”进... 详细信息

《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》强调,在高中生物学课堂中,要着力培养学生的学科核心素养,尤其是学生的探究实践能力,而高中生物学实验教学正是践行这一理念的主要途径。现对“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”进行合作探究式教学,融入查阅资料、设计实验、探究验证假设、分析讨论等教学环节,加强实验教学中生物学知识传授与核心素养培养的联系,提高学生的生物学学科核心素养。

关键词：高中生物学实验教学核心素养

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语音识别技术概述

福建电脑 2006年第8期22卷 50-50,34页

作者：杨尚国杨金龙曲阜师范大学物理工程学院山东曲阜273165 青岛大学软件技术学院山东青岛266061

本文阐述语音识别的发展过程、基本方法以及语音识别系统的分类,分析了语音识别所面临的问题。

关键词：语音识别隐马尔可夫模型(HMM) 系统分类

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V2O5制备碳氮化钒参数优化研究

稀有金属 2024年第10期 1510-1518页

作者：杨双平赵永喆杨尚琦何少红于成刚高文彬西安建筑科技大学冶金工程学院

碳氮化钒作为一种新型钒添加剂在钢铁行业广泛应用。将一步还原法与高温真空冶炼相结合，以V2O5为原料，焦炭为还原剂，达到连续、高效、低成本制备碳氮化钒的目的。通过对V2O5制备碳氮化钒过程进行热力学计算，利用X射线衍射（XRD）、... 详细信息

碳氮化钒作为一种新型钒添加剂在钢铁行业广泛应用。将一步还原法与高温真空冶炼相结合，以V2O5为原料，焦炭为还原剂，达到连续、高效、低成本制备碳氮化钒的目的。通过对V2O5制备碳氮化钒过程进行热力学计算，利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等测试方法对配碳量、反应温度影响因素进行试验分析以及碳氮化钒产品物相表征。结果表明：在碳氮化钒制备过程中，体系内CO与N2气体分压会对碳化温度与氮化温度造成一定程度的影响，因此反应过程中应严格控制体系的CO和N2分压；配碳量、反应温度对碳氮化钒产品中钒含量、氮含量、碳含量均有不同程度的影响，随着配碳量的增大，钒含呈先下降后上升再下降的趋势，氮含量先上升后下降，碳含量持续上升；随反应温度的升高，钒含量整体呈先上升后下降趋势，氮含量先上升后下降，碳含量先下低后上升。以配碳量为35%，制样压力为20 MPa，真空度为0.5 k Pa,N2流量为300 ***-1，碳热还原温度为900℃，氮化温度为1480℃的最佳工艺参数，可制备得钒含量为75.55%，氮含量为13.91%，碳含量为4.96%以及表观密度为4.37 ***-3的碳氮化钒产品，符合国家标准。

关键词：碳氮化钒 V2O5 真空碳热还原配碳量反应温度

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深井沿空巷道立体式卸压防控技术及应用

煤炭科学技术 2024年

作者：杨尚宁建国李学慧李长青王俊史新帅张朝辉山东科技大学能源与矿业工程学院山东科技大学交通学院山东能源集团鲁西矿业有限公司

针对深井沿空巷道围岩变形量大、维护困难等难题。以某矿7312轨道顺槽为研究背景，采用现场调研、理论分析、数值模拟、工程实践等研究手段，分析了深井沿空巷道围岩变形破坏特征及其原因，基于莫尔应力圆分析模型，剖析了沿空巷道服役... 详细信息

针对深井沿空巷道围岩变形量大、维护困难等难题。以某矿7312轨道顺槽为研究背景，采用现场调研、理论分析、数值模拟、工程实践等研究手段，分析了深井沿空巷道围岩变形破坏特征及其原因，基于莫尔应力圆分析模型，剖析了沿空巷道服役期间围岩应力分布及演化过程，明确了深井沿空巷道围岩变形破坏的主要影响因素，阐述了深井沿空巷道立体式卸压防控原理，验证了深井沿空巷道立体式卸压防控原理的有效性，提出了以“应力主动干预”为核心思想的深井沿空巷道立体式卸压防控技术。研究表明：（1）沿空巷道服役期间围岩变形破坏的主要因素包括高静载、采动应力、岩块B回转、巷道支护强度、围岩力学性质、围岩卸压效果等。（2）沿空巷道立体式卸压防控体系最佳实施时机应在沿空巷道支护后或未受采动影响阶段，实施对象为岩块B、实体煤上方坚硬顶板、实体煤应力集中区。（3）现场工程实践表明深井沿空巷道立体式卸压防控技术体系能够降低岩块B与沿空巷道之间的应力传导，阻隔和弱化采动应力影响，转移巷道围岩集中应力，改善沿空巷道应力环境。

关键词：深井沿空巷道围岩卸压防控

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激光熔覆(Ti,W)C增强镍基涂层的性能

东北大学学报（自然科学版） 2024年第7期45卷 953-959,1019页

作者：杨尚武瞿海霞黎恒君刘常升东北大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110819 宝山钢铁股份有限公司中央研究院上海200000 广东腐蚀科学与技术创新研究院广东广州510530

为了提高热轧高速钢工作辊的耐磨性,通过激光熔覆技术,在球墨铸铁基体上制备了(Ti,W)C质量分数分别为0%,10%,20%,30%的Inconel 625合金涂层.研究了(Ti,W)C颗粒对涂层微观结构、硬度和耐磨性的影响.(Ti,W)C颗粒均匀分布在涂层中,并与Inco... 详细信息

为了提高热轧高速钢工作辊的耐磨性,通过激光熔覆技术,在球墨铸铁基体上制备了(Ti,W)C质量分数分别为0%,10%,20%,30%的Inconel 625合金涂层.研究了(Ti,W)C颗粒对涂层微观结构、硬度和耐磨性的影响.(Ti,W)C颗粒均匀分布在涂层中,并与Inconel 625有良好的结合;涂层的硬度随着(Ti,W)C颗粒含量增加从HV0.2280提高到HV0.2424;在摩擦磨损过程中,(Ti,W)C颗粒作为硬质相抑制了磨损中基体材料的局部塑性变形,质量分数30%(Ti,W)C颗粒的Inconel 625合金涂层磨损量仅为0.015 mm^(3),平均摩擦系数为0.0616.证明添加适量的(Ti,W)C颗粒会显著提高Inconel 625合金涂层的硬度及耐磨性,并降低了摩擦系数.

关键词：激光熔覆 (Ti,W)C颗粒 Ni-(Ti,W)C涂层微观结构硬度耐磨性

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砂浆配合比中用水量与主要性能参数变化关系

福建建材 2024年第5期 15-18,25页

作者：吴梅杨尚林佰卫北海市恒科建建设工程质量检测有限公司广西北海536000

通过单变量设计砂浆配合比,以研究用水量与主要性能参数之间的关系,并用微观角度阐释这些参数之间的内在联系。试验结果可知,水泥砂浆和水泥混合砂浆的用水量与稠度呈线性关系;水泥砂浆和水泥混合砂浆的用水量与保水率呈指数函数关系;... 详细信息

通过单变量设计砂浆配合比,以研究用水量与主要性能参数之间的关系,并用微观角度阐释这些参数之间的内在联系。试验结果可知,水泥砂浆和水泥混合砂浆的用水量与稠度呈线性关系;水泥砂浆和水泥混合砂浆的用水量与保水率呈指数函数关系;水泥砂浆用水量与表观密度呈指数函数关系,水泥混合砂浆与表观密度呈正弦函数关系;水泥砂浆和水泥混合砂浆的用水量与7d抗压强度呈二次函数关系。

关键词：单变量设计用水量主要性能参数函数关系

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同轴离心式喷嘴火焰结构的转变和迟滞

燃烧科学与技术 2024年第3期30卷 255-264页

作者：杨尚荣李娜吴林龙王勇杨宝娥连俊凯西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室西安710100

针对气体中心液体离心式同轴(GCLSC)喷嘴(简称为同轴离心式喷嘴)的燃烧动力学特性,开展富氧气/煤油蒸气同轴离心式单喷嘴实验研究.通过改变氧化剂喷射速度,分别获得了稳定和自发激励条件下的火焰结构、相互转变和迟滞过程.利用高速相机... 详细信息

针对气体中心液体离心式同轴(GCLSC)喷嘴(简称为同轴离心式喷嘴)的燃烧动力学特性,开展富氧气/煤油蒸气同轴离心式单喷嘴实验研究.通过改变氧化剂喷射速度,分别获得了稳定和自发激励条件下的火焰结构、相互转变和迟滞过程.利用高速相机拍摄了火焰的CH^(*)自发光图像,通过离散傅里叶变换(DFT)和动力学模态分解(DMD)方法分析了燃烧流场的空间结构.研究发现:稳定燃烧时,火焰长度较长,CH^(*)自发光紧贴喷嘴出口,火焰结构受反应混合层流动不稳定控制.迟滞区域内,火焰出现抬升,CH^(*)自发光强度沿流向存在两个峰值,主导的不稳定频率较高.不稳定燃烧时,火焰长度显著缩短,且在横向扩展,沿喷嘴周向有部分火焰紧贴喷嘴出口.3种燃烧状态下,DFT和DMD方法得到的空间模态均很相近.发现了螺旋形结构的低频火焰模态,某些工况下会发生对流形式的燃烧不稳定.一阶切向不稳定的火焰模态表现为速度耦合产生的螺旋形不稳定涡结构,二阶切向不稳定的火焰模态表现为压力耦合产生的对称涡结构.

关键词：同轴离心式喷嘴燃烧稳定性火焰结构迟滞模态分解

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面向强化学习的可解释性研究综述

计算机学报 2024年第8期47卷 1853-1882页

作者：曹宏业刘潇董绍康杨尚东霍静李文斌高阳计算机软件新技术全国重点实验室(南京大学) 南京210023 湘潭大学自动化与电子信息学院湖南湘潭411105 南京邮电大学计算机学院南京210023

强化学习作为机器学习的一种范式,因其强大的策略试错学习能力,受到关注.随着深度学习的融入,强化学习方法在许多复杂的控制任务中取得了巨大成功.然而,深度强化学习网络作为黑盒模型,其缺乏可解释性所带来的不安全、不可控及难理解等... 详细信息

强化学习作为机器学习的一种范式,因其强大的策略试错学习能力,受到关注.随着深度学习的融入,强化学习方法在许多复杂的控制任务中取得了巨大成功.然而,深度强化学习网络作为黑盒模型,其缺乏可解释性所带来的不安全、不可控及难理解等问题限制了强化学习在诸如自动驾驶、智慧医疗等关键领域中的发展.为了解决这一问题,科研人员开展了对强化学习可解释性的研究.然而,这些研究开展相对较晚,且缺少针对多智能体强化学习可解释性方法的系统性总结,同时,可解释性的定义存在人为主观性,导致系统性面向强化学习过程的可解释性研究较为困难.本文对当前强化学习的可解释性研究工作进行了全面的整理与总结.首先,对强化学习的可解释性进行定义并总结了相关评估方法.随后,基于马尔可夫决策过程,划分了行为级解释、特征级解释、奖励级解释及策略级解释四个类别.此外,在每个类别中,分析了单智能体及多智能体的策略解释方法,并特别关注可解释性研究中的人为因素,描述了人机交互式的解释方法.最后,对当前强化学习可解释性研究面临的挑战以及未来的研究方向进行总结与展望.

关键词：强化学习可解释性机器学习人工智能马尔可夫决策过程