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冶金机理与贝叶斯优化XGBoost融合的VD精炼终点钢液温度预测研究

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工程科学与技术 2024年

作者：徐吉信自成兰模林文辉张波刘青北京科技大学绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室江苏金恒信息科技股份有限公司吕梁建龙实业有限公司

在炼钢生产过程中，真空脱气精炼炉（vacuum degassing， VD）是生产高品质钢的重要设备之一，其精炼终点温度对钢液质量、生产效率和连铸顺行具有重要影响。为了实现对VD精炼终点钢液温度的精准控制，本文采用了冶金机理和贝叶斯优化... 详细信息

在炼钢生产过程中，真空脱气精炼炉（vacuum degassing， VD）是生产高品质钢的重要设备之一，其精炼终点温度对钢液质量、生产效率和连铸顺行具有重要影响。为了实现对VD精炼终点钢液温度的精准控制，本文采用了冶金机理和贝叶斯优化极端梯度提升（metallurgical mechanism - Bayesian optimization - extreme gradient boosting， MM-BO-XGBoost）相结合的方法建立钢液温度预测模型。首先，基于VD冶金机理解析，确定了影响精炼终点钢液温度的主要因素；其次，使用3σ原则对实际生产数据进行预处理，剔除异常值，并采用皮尔逊相关性分析剔除对钢液温度影响较小的因素，从而确定了模型的输入变量；再次，将冶金机理与XGBoost模型进行融合，对输入变量的初始特征重要性进行部分放大；最后，针对XGBoost模型的超参数寻优问题，采用贝叶斯优化（Bayesian optimization， BO）对其进行超参数寻优，由此构建了MM-BO-XGBoost模型。在模型仿真过程中，对本文模型同时使用网格搜索和随机搜索进行超参数寻优，旨在对比和验证BO寻优的效果；此外，使用本文提供的数据对已有的冶金机理模型、多元线性回归模型和反向传播神经网络模型进行仿真并与MM-BO-XGBoost模型进行性能对比。结果表明：本文提出的MM-BO-XGBoost模型，超参数优化效果最好；本文模型的预测VD终点钢液温度在±10 ℃和±15 ℃误差范围内的命中率分别为87.81%和96.42%，均高于其他已有模型，综合性能最优。本文构建的VD钢液精炼终点温度预测模型，对实现钢液温度精准控制、降低生产成本和提高VD精炼效率具有重要的现实意义。

关键词： VD精炼钢液温度预测机理分析 MM-BO-XGBoost模型

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自支撑极紫外滤片制备工艺有限元仿真及优化

激光与光电子学进展 2024年

作者：李笑然谢模杰陈逸文赵娇玲中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室上海大学微电子学院

金属及非金属材料均可用于制备具有极紫外波段高透射率的超薄自支撑薄膜滤片。不当的工艺参数和实验条件设置，都会直接导致制备过程中的薄膜发生破裂。本文使用有限元仿真模拟了自支撑薄膜的关键制备步骤，仿真计算出了薄膜在不同情况... 详细信息

金属及非金属材料均可用于制备具有极紫外波段高透射率的超薄自支撑薄膜滤片。不当的工艺参数和实验条件设置，都会直接导致制备过程中的薄膜发生破裂。本文使用有限元仿真模拟了自支撑薄膜的关键制备步骤，仿真计算出了薄膜在不同情况下受到的等效应力。结果表明：薄膜样品垂直于液面时，其所受的等效应力最小；“放液转移”过程中，流体流速越大，其对薄膜施加的等效应力越大；且薄膜等效应力集中分布在外部支撑框架的内径边缘附近处。基于上述仿真结果进行改良的制备流程更加稳定，降低了不利工艺条件和参数对薄膜转移过程产生的负面影响以及人为因素带来的不确定性，改善了脱膜制备工艺的可重复性，提高了超薄自支撑极紫外薄膜滤片的制备良品率。

关键词：薄膜自支撑有限元分析极紫外波段光学制造

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基于深度学习的钻孔图像岩体结构面识别

应用基础与工程科学学报 2024年第3期32卷 702-720页

作者：李炜刘耕葛云峰张占荣黄国良中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063 中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 湖南省地震局湖南长沙410004

岩体结构面对岩体稳定性和渗透性有着重要影响,是决定深部地下工程稳定性的重要因素.针对井下电视技术获取的钻孔影像,提出了一种基于深度学习算法(You Only Look Once version 4,YOLO v4)的岩体结构面识别方法,并计算识别岩体结构面的... 详细信息

岩体结构面对岩体稳定性和渗透性有着重要影响,是决定深部地下工程稳定性的重要因素.针对井下电视技术获取的钻孔影像,提出了一种基于深度学习算法(You Only Look Once version 4,YOLO v4)的岩体结构面识别方法,并计算识别岩体结构面的几何参数.首先,采集图像数据并进行预处理.以某隧道工程为案例,使用智能钻孔光学成像仪采集4号和6号钻孔图像,筛选含有结构面的钻孔图像进行标注以建立Ground truth数据集.从中随机选择数据集的70%作为训练数据、10%作为验证数据、20%作为测试数据,并对训练数据集使用数据增强处理.接下来使用CSPDarkNet53网络作为特征提取网络,构建YOLO v4模型,并采用试错法获取最优参数进行模型训练.利用测试集生成P-R(Precision-Recall)曲线来测试最终的模型训练效果,结果显示P-R曲线的平均精度达0.87,这表明YOLO v4训练结果较好.最后,将定位的结构面采用Canny算法通过拟合上、中、下正弦曲线函数获取岩体结构面边缘,并依据正弦函数的系数计算结构面的4个几何参数(倾向、倾角、深度和张开度).

关键词：岩石力学岩体结构面智能识别井下电视深度学习 YOLO v4

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TATP空中爆炸冲击波传播规律的试验研究

火炸药学报 2024年

作者：刘锋黄国强李松林程雨航安徽理工大学化学工程学院

为研究三过氧化三丙酮(TATP)在空中的爆炸冲击波传播规律，使用拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对自制TATP进行了结构检测，而后利用冲击波测试系统测试了TATP在空中的爆炸冲击波参数，分析了峰值... 详细信息

为研究三过氧化三丙酮(TATP)在空中的爆炸冲击波传播规律，使用拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对自制TATP进行了结构检测，而后利用冲击波测试系统测试了TATP在空中的爆炸冲击波参数，分析了峰值超压、正压作用时间、比冲量及冲击波速度随比例距离的变化规律，拟合了TATP的峰值超压、正压作用时间、冲量经验公式，计算了TATP的TNT当量。测试结果表明：TATP的峰值超压、比冲量随比例距离不断降低，衰减幅度也随比例距离减小，二者实测值平均为TNT的0.87倍与0.73倍，使用超压换算TATP的TNT当量为75.39%。正压作用时间受装药质量与装药距离的双重影响，装药质量与距离越大，正压作用时间越长。近场TATP正压作用时间高于TNT，而上升速率低于TNT。TATP冲击波速度在近场迅速衰减，随着比例距离的增加，冲击波速度衰减速率逐渐降低，最终趋近于空气声速340 m·s-1。

关键词：三过氧化三丙酮(TATP) 空中爆炸冲击波 TNT当量

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国学大师汤用彤的北京岁月

纵横 2024年第1期 22-28页

作者：林齐模北京大学校史馆

书香世家幼承庭训汤用彤(1893一1964),字锡予,著名哲学家、教育家、国学大师、佛学研究泰斗。他原籍湖北黄梅,生于甘肃渭源。汤家是书香世家,汤用彤父亲汤霖(1850—-1914),字雨三,是光绪十六年(1890)进士,曾任甘肃渭源、碾伯、宁翔等县... 详细信息

书香世家幼承庭训汤用彤(1893一1964),字锡予,著名哲学家、教育家、国学大师、佛学研究泰斗。他原籍湖北黄梅,生于甘肃渭源。汤家是书香世家,汤用彤父亲汤霖(1850—-1914),字雨三,是光绪十六年(1890)进士,曾任甘肃渭源、碾伯、宁翔等县知县,也曾几次担任甘肃乡试同考官。不过,其一生多数时间都靠设馆授徒为生。1898年后,汤霖先后在甘肃兰州和北京设馆授徒。汤用彤4岁起即在父亲的学馆中受教育,“幼承庭训,早览乙部”,逐渐对历史和佛教典籍产生了浓厚的兴趣。

关键词：书香世家汤用彤湖北黄梅佛教典籍佛学研究国学大师光绪十六年甘肃兰州

财务监督在设备维修费用控制中的作用不容忽视

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中外酒业 2024年第1期 52-57页

作者：孟庆模金星集团信阳啤酒有限公司

本文从降低设备维修费用的措施和做好设备日常保养、创新设备管理及财务审计提前介入,较好为企业的财产安全有效保驾护航等方面进行了阐述。

关键词：设备创新费用财务审计

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某型发动机转速控制机构减振分析及试验验证

振动.测试与诊断 2024年

作者：王煜坤黄国平朱家桢南京航空航天大学民航学院南京航空航天大学金城学院南京航空航天大学能源与动力学院航空工业集团公司南京机电液压工程研究中心

为了解决某型发动机起动装置的转速控制机构提前脱开故障，提出了基于橡胶阻尼材料的转速控制机构减振计算方法。运用此方法对转速控制机构进行了优化设计，并对优化设计后的转速控制机构在试验台上进行了试验验证。结果表明：优化后的... 详细信息

为了解决某型发动机起动装置的转速控制机构提前脱开故障，提出了基于橡胶阻尼材料的转速控制机构减振计算方法。运用此方法对转速控制机构进行了优化设计，并对优化设计后的转速控制机构在试验台上进行了试验验证。结果表明：优化后的转速控制机构提前脱开故障得到解决，满足了飞机的使用要求；转速控制机构减振分析方法有效解决了外场发动机起动问题，降低了起动装置的维修费用，提高了经济效益。

关键词：转速控制机构橡胶阻尼减振分析试验验证

森林生态产品价值实现与集体林权制度改革的逻辑关系与实践路径

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世界林业研究 2024年第4期37卷 117-123页

作者：黄国星陈绍志赵荣中国林业科学研究院林业科技信息研究所北京100091

生态产品价值实现通过释放生态红利变生态优势为经济优势,是促进集体林区生态与经济协同发展的重要途径。文中在厘清集体林权制度改革与生态产品价值实现的逻辑关系后,以新制度经济学相关理论构建分析框架,探究两者间的作用机理,并基于... 详细信息

生态产品价值实现通过释放生态红利变生态优势为经济优势,是促进集体林区生态与经济协同发展的重要途径。文中在厘清集体林权制度改革与生态产品价值实现的逻辑关系后,以新制度经济学相关理论构建分析框架,探究两者间的作用机理,并基于案例分析法归纳出集体林权制度改革背景下森林生态产品价值实现的实践路径。研究发现:集体林权制度改革与生态产品价值实现两者相互促进,协同推动集体林业高质量发展;生态产品价值实现通过改变要素和产品相对价格、推动技术进步、扩大市场规模等制度变迁需求端,以及影响上层决策者净利益、降低制度变迁成本、影响规范性行为准则等制度变迁供给端,推动集体林权制度改革深化发展;集体林权制度改革通过明晰产权等制度保障,使森林生态产品的价值得以实现,包括生态资源开发、资源产权流转、生态金融创新和生态权益交易4种实践路径和11种具体模式。为破解新时期集体林权制度改革难题并推动集体林区生态产品价值实现,提出优化顶层设计、推进科技赋能、创新金融产品和发展生态产业的政策建议。

关键词：集体林权制度改革生态产品价值实现制度变迁新制度经济学中国

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博士生教育规模推演:2012-2025年中国为例

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学位与研究生教育 2024年第1期 70-79页

作者：董渊王任模钟晓征韩芳明清华大学数学科学系党委北京100084 清华大学研究生院清华大学国家卓越工程师学院北京100084 清华大学学位办公室北京100084 清华大学研究生院培养办公室北京100084

基于博士生教育链式反应规律,提出由历史数据估算学位授予率和退出率的方法,给出以实际或预测的指导教师、招生规模为输入,推演在学规模、学位授予规模的方法。以中国为例,实现“十四五”期间指导教师、招生、在学规模和学位授予规模的... 详细信息

基于博士生教育链式反应规律,提出由历史数据估算学位授予率和退出率的方法,给出以实际或预测的指导教师、招生规模为输入,推演在学规模、学位授予规模的方法。以中国为例,实现“十四五”期间指导教师、招生、在学规模和学位授予规模的综合定量分析,数据表明:新时代“稳定规模”到“稳步扩大”调控已完成;“十四五”末博士学位年度授予规模有望突破10万,从而超过NCES传统统计口径下美国学术类博士学位数。建议重点改革指导教师选聘和直博招生方式,探索专业学位博士生培养模式,深入开展基于数理方法的规律研究并提出政策建议,推动博士生教育高质量发展,提升创新人才自主培养能力。

关键词：博士生教育链式反应规模推演数值模拟定量分析