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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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航天复合材料结构健康监测技术应用进展

复合材料学报 2024年

作者：刘青旭陈海峰 BRYANSKY Anton 熊健韦兴宇哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨工业大学特种环境复合材料技术国家级重点实验室北京空间飞行器总体设计部

随着飞行器中复合材料的使用占比逐年增加，对其安全性的要求也日益严苛。复合材料的损伤部位隐蔽且情况复杂，使预测失效模式和使用寿命变得困难。因此，需要实时监测结构响应，收集状态信息，评估运行情况，判断损伤和剩余寿命，以确... 详细信息

随着飞行器中复合材料的使用占比逐年增加，对其安全性的要求也日益严苛。复合材料的损伤部位隐蔽且情况复杂，使预测失效模式和使用寿命变得困难。因此，需要实时监测结构响应，收集状态信息，评估运行情况，判断损伤和剩余寿命，以确保飞行器结构的安全稳定运行。本文瞄准航天飞行器对复合材料结构健康监测的需求，首先简述了复合材料结构在典型飞行器结构应用情况以及复合材料结构健康监测技术的研究及应用情况，随后分别对常见的结构健康监测技术进行了详细的讨论，包括光纤传感监测技术、超声导波监测技术、声发射监测技术、机电阻抗监测法等技术的研究进展，接着针对结构健康监测技术在航天飞行器的各种结构如燃料贮箱结构、热防护结构、发动机结构以及机翼前缘结构等其他结构的应用情况进行了分析讨论，然后对典型的结构健康监测技术评估方法的研究进展进行了分析总结，最后讨论总结了航天复合材料结构健康监测技术的发展趋势与面临的挑战。

关键词：复合材料航天结构结构健康监测损伤监测剩余寿命分析

《地球科学与环境学报》策划出版精神传承型专刊的实践及启示

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中国科技期刊研究 2024年第2期35卷 243-248页

作者：马文军杨阳刘青青长安大学学术期刊管理中心陕西省西安市710064

【目的】探寻普通科技期刊策划出版高质量专刊的可行路径。【方法】以普通科技期刊《地球科学与环境学报》为例,采用统计数据评价2021年至今出版的9期精神传承型专刊的出版效果。【结果】与2020—2023年出版的其他期次相比,《地球科学... 详细信息

【目的】探寻普通科技期刊策划出版高质量专刊的可行路径。【方法】以普通科技期刊《地球科学与环境学报》为例,采用统计数据评价2021年至今出版的9期精神传承型专刊的出版效果。【结果】与2020—2023年出版的其他期次相比,《地球科学与环境学报》同时期出版的9期精神传承型专刊的学术质量有明显提高。【结论】对于普通科技期刊,策划出版精神传承型专刊是提升学术影响力的重要路径;将优质专家列为重点组稿对象能提高约稿成功率;从严执行“三审三校”制度是出版高质量专刊的重要保障;开展丰富的外在呈现形式设计能提升专刊传播效果;充分发挥编辑的主观能动性是出版高质量专刊的重要机制。

关键词：科技期刊专刊问题导向型精神传承型外在呈现形式设计地球科学与环境学报

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机器人未来应是胃肠外科的主流术式

中华胃肠外科杂志 2024年第1期27卷 35-40页

作者：余佩武李政焰陆军军医大学西南医院、全军普通外科中心重庆400038

经过20余年发展, 机器人胃肠手术的临床应用取得了长足进步。越来越多研究表明, 机器人胃肠手术安全可行, 较传统腹腔镜手术操作更精细, 在淋巴结清扫、狭窄空间操作、术中缝合等方面具有技术优势, 临床疗效满意。但是也面临着手术费用... 详细信息

经过20余年发展, 机器人胃肠手术的临床应用取得了长足进步。越来越多研究表明, 机器人胃肠手术安全可行, 较传统腹腔镜手术操作更精细, 在淋巴结清扫、狭窄空间操作、术中缝合等方面具有技术优势, 临床疗效满意。但是也面临着手术费用高, 高级别循证医学证据少, 智能化水平有待提升等问题。随着更多高质量循证医学研究以及新型智能化手术机器人的研发, 机器人胃肠手术将进一步规范化推广, 我们相信, 未来机器人手术一定会成为胃肠外科手术的主流术式。

关键词：机器人手术系统胃肠手术微创手术

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支气管哮喘诊治年度进展2023

中华结核和呼吸杂志 2024年第2期47卷 157-162页

作者：史宏磊黄克武首都医科大学附属北京朝阳医院呼吸与危重症医学科、北京市呼吸疾病研究所北京100020

支气管哮喘(简称哮喘)是一种由多种免疫细胞、细胞因子及炎症介质介导的常见慢性气道炎症性疾病,在临床症状、严重程度和治疗效果上具有明显的异质性,给诊治带来了巨大挑战。本文对2022年10月1日至2023年9月30日期间发表的关于哮喘基础... 详细信息

支气管哮喘(简称哮喘)是一种由多种免疫细胞、细胞因子及炎症介质介导的常见慢性气道炎症性疾病,在临床症状、严重程度和治疗效果上具有明显的异质性,给诊治带来了巨大挑战。本文对2022年10月1日至2023年9月30日期间发表的关于哮喘基础与临床研究文献进行回顾,重点从哮喘的发病机制、诊断、评估和治疗四个方面进行总结和阐述,旨在为临床诊治提供更多依据,为未来研究提供新视角。

关键词：支气管哮喘免疫细胞炎症介质基础与临床研究细胞因子慢性气道炎症性疾病临床症状发病机制

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岩石磁学方法在海洋样品研究中的多解性讨论

地球物理学报 2024年第5期67卷 1891-1912页

作者：张强刘双迟刘建兴刘传周李金华刘青松中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室青岛266061 中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理院重点实验室北京100029 南方科技大学海洋科学与工程系深圳518055

岩石磁学是研究自然以及人工合成磁性矿物性质变化的应用型学科.海底岩石和海洋沉积物等海洋样品中含有不同成因及来源的磁性矿物.这些磁性矿物蕴含了全球气候变化、微生物矿化、地球动力学演化等关键地质信息.岩石磁学可以快速解析这... 详细信息

岩石磁学是研究自然以及人工合成磁性矿物性质变化的应用型学科.海底岩石和海洋沉积物等海洋样品中含有不同成因及来源的磁性矿物.这些磁性矿物蕴含了全球气候变化、微生物矿化、地球动力学演化等关键地质信息.岩石磁学可以快速解析这些海洋样品中磁性矿物种类、含量、磁畴等特征的变化,为提取相关地质演化信息提供丰富的指标记录.然而,由于磁性矿物循环和海洋内部过程的固有复杂性,岩石磁学参数解译在海洋样品研究中存在多解性,在一定程度上制约了相关地质信息的深入解读.解决这一问题的关键在于对样品中载磁矿物的准确识别和量化.为此,本文首先简述了海洋样品中主要的磁性矿物类型,随后系统论述了应用岩石磁学方法评估海洋样品磁性矿物种类、含量以及磁畴状态等方面的多解性和注意事项.本文同时对岩石磁学的局限性、新兴技术和未来研究思路进行了展望.

关键词：岩石磁学磁性矿物海洋地质海洋科学参数多解性

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内蒙古南炮台花岗斑岩成因与构造环境:锆石U-Pb年代学、Hf同位素和全岩元素组成制约

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现代地质 2024年第1期38卷 154-168页

作者：刘青占蒋孝君王果李天瑜李东鹏核工业二○八大队内蒙古包头014010

华北板块北缘中段多伦地区记录了强烈的早白垩世早期岩浆作用,构造环境的确立有助于解决其是受控于蒙古—鄂霍次克构造体系还是古太平洋板块俯冲上的争议。本文对多伦地区南炮台花岗斑岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、Hf同位素和全岩... 详细信息

华北板块北缘中段多伦地区记录了强烈的早白垩世早期岩浆作用,构造环境的确立有助于解决其是受控于蒙古—鄂霍次克构造体系还是古太平洋板块俯冲上的争议。本文对多伦地区南炮台花岗斑岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、Hf同位素和全岩元素组成研究。结果显示,花岗斑岩岩浆锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为(136±1)Ma,代表南炮台花岗斑岩形成于早白垩世早期。锆石εHf(t)值变化于-8.1~+1.9之间,Hf同位素地壳模式年龄(TDMC)为1044~1680 Ma。南炮台花岗斑岩属弱过铝质钾玄岩系列,富SiO2(70.53%~72.72%)、富碱(K_(2)O+Na_(2)O=9.09%~9.48%)、贫MgO(0.19%~0.39%)、CaO(0.55%~0.67%)和P2O5(0.19%~0.39%),富集轻稀土元素和大离子亲石元素(K、Cs和Rb)、亏损高场强元素(Nb、Ta和Ti)及Sr、P元素,其(La/Yb)N介于22.10~57.67之间,Eu负异常(δEu=0.38~0.52)。综合地球化学特征,表明南炮台花岗斑岩为板内非造山伸展构造环境下的产物,属A型花岗岩,原始岩浆起源于古老下地壳物质的部分熔融,且存在幔源物质加入。结合区域构造演化,认为多伦地区早白垩世早期岩浆作用与蒙古—鄂霍次克洋闭合后的某个伸展环境有关,指示蒙古—鄂霍次克构造体系向南东的影响范围已波及至华北板块北缘中段内蒙古东南部地区。

关键词：花岗斑岩锆石U-Pb年龄 Hf同位素岩石地球化学地质意义

利用综合实践活动拓展初中物理实验教学策略研究

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中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 2024年第3期 17-20页

作者：刘青安新县白洋淀中学河北保定071600

在新课改广泛推行的大背景之下,在初中物理教学过程中,教师要高度关注物理实验教学的相关内容,确保物理实验教学策略、教学模式得到改进和创新,这样才能体现物理实验教学的综合成效。对此,物理教师可以通过综合实践活动促进实验教学内... 详细信息

在新课改广泛推行的大背景之下,在初中物理教学过程中,教师要高度关注物理实验教学的相关内容,确保物理实验教学策略、教学模式得到改进和创新,这样才能体现物理实验教学的综合成效。对此,物理教师可以通过综合实践活动促进实验教学内容有效拓展,丰富教学资源,改进教学形式,从而促进物理实验教学取得更好成效。基于此,本文重点探究利用综合实践活动拓展初中物理实验教学的实施策略。

关键词：综合实践活动初中物理实验教学

海平面上升情景下沿海城市极端雨潮复合洪涝危险性评估——以海口市为例

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热带地理 2024年第6期44卷 1025-1035页

作者：吴国凤刘青许瀚卿魏旭辰王军华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室上海200241 华东师范大学地理科学学院上海200241 华东师范大学国家安全与应急管理研究院上海200062 华东师范大学崇明生态研究院上海200241

以海口市为例,利用1960—2017年的66场台风资料,包括台风日降雨和风暴潮的极值水位,建立复合洪涝组合情景。基于多个情景,对海口市在海平面上升背景下极端雨潮复合洪涝灾害的潜在风险进行深入研究。结果表明:1)在台风事件中,风暴潮为复... 详细信息

以海口市为例,利用1960—2017年的66场台风资料,包括台风日降雨和风暴潮的极值水位,建立复合洪涝组合情景。基于多个情景,对海口市在海平面上升背景下极端雨潮复合洪涝灾害的潜在风险进行深入研究。结果表明:1)在台风事件中,风暴潮为复合洪涝灾害的关键致灾因子,受灾最严重的地区主要位于南渡江入海口和北部滨海地区;2)在最大雨潮复合洪涝组合情景中,海口市受淹面积估计为148km^(2),相较于最小雨潮复合洪涝组合情景增加了约15倍,淹没区域中一半以上的区域积水深度超过1 m;3)在极端雨潮复合情景下,海甸岛、新埠岛及江东新区一带的滨海地区受到海平面上升影响最显著。根据RCP8.5情景预测,到2100年,海口市受极端复合洪涝灾害的影响区域预计达到约203km^(2)。

关键词：复合洪涝雨潮情景构建与模拟海平面上升沿海城市海口市