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陶瓷材料微波加工用高均匀度多模谐振腔的研究

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清华大学学报（自然科学版） 1998年第2期38卷 37-39页

作者：白向钰吴苏鹿安理郭文清华大学机械工程系

微波能作为一种新型能源，用于陶瓷材料的加工具有广阔的应用前景。如何改善微波加热时的均匀性，是实现微波加工陶瓷的关键技术之一。基于旋转场天线原理，建立了一种新型的多模谐振腔。采用了３ｄＢ桥及相互垂直的耦合孔，从而在谐振... 详细信息

微波能作为一种新型能源，用于陶瓷材料的加工具有广阔的应用前景。如何改善微波加热时的均匀性，是实现微波加工陶瓷的关键技术之一。基于旋转场天线原理，建立了一种新型的多模谐振腔。采用了３ｄＢ桥及相互垂直的耦合孔，从而在谐振腔内形成旋转的电磁场，大大改善了加热均匀性。与频率２４５０ＭＨｚ、输出功率５ｋＷ的微波源相配合，建立的加热系统结构简单，加热特性优良，尤其适合于大尺寸陶瓷材料的微波加工。对Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ｓｉ３Ｎ４等先进陶瓷成功地进行了烧结。

关键词：微波加工陶瓷多模谐振腔旋转场天线

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基于FPGA的卷积神经网络加速系统研究

基于FPGA的卷积神经网络加速系统研究

作者：向钰兰州交通大学

学位级别：硕士

卷积神经网络作为一种新兴的人工智能实现方式,通常部署在网络边缘设备上以实现物体检测识别等功能。在边缘计算场景中,边缘设备常处在维护难、供电能力差、计算性能要求高的环境下,由于现场可编程门阵列相较于中央处理器、图形处理器... 详细信息

卷积神经网络作为一种新兴的人工智能实现方式,通常部署在网络边缘设备上以实现物体检测识别等功能。在边缘计算场景中,边缘设备常处在维护难、供电能力差、计算性能要求高的环境下,由于现场可编程门阵列相较于中央处理器、图形处理器等传统神经网络计算器,拥有功耗低、体积小、并行计算能力强、对配套设施要求低等特点,因此将现场可编程门阵列作为卷积神经网络的边缘计算设备是更好的选择。本文针对边缘计算场景中所部署卷积神经网络的加速策略,进行了以下三个方面的研究:首先,对卷积神经网络计算过程中所涉及的参数进行了分析优化。传统卷积神经网络计算器中常使用poly衰减策略作为学习率更新手段,然而poly衰减策略的使用涉及到大量的浮点运算,这种方式与现场可编程门阵列的硬件特性并不匹配。因而本文改进了poly衰减策略,使用固定步长作为学习率更新的依据,从而降低poly衰减的算法维度,减轻神经网络计算器的计算压力。对于softmax分类函数,传统方法中涉及到复杂的指数计算,因此本文在此基础上,以允许最大误差的方式,将指数函数转化为分段的方式储存在查找表中,方便计算时调用,从而提高计算性能。对于普通参数,本文使用了动态确定Q值位数以改进单一Q值量化,进一步压缩了普通参数占用的存储空间。其次,对卷积神经网络计算过程中的并行性进行了分析优化。在卷积核层次上,通过对同一卷积核运算过程的分析,以流水线策略为基础,提出了利用数据缓冲器的方式,进一步减少了与外部存储器之间的数据交互次数,以及数据等待时间,最大化利用了可编程门阵列的计算资源,实现了计算结果的流输出。在多通道特征图层次上,以通道分离-流输出-时延相加的方式,同时进行多通道的结果输出,得到最终的多通道卷积结果。在卷积层间计算的层次上,通过使用推断-预计算的方式,在未计算出上层所需结果的时刻提前开始下一卷积层的计算,并使用内部寄存器存储临时计算结果,提高计算效率。最后,对卷积神经网络计算过程中的硬件资源分配,以及各模块设计并给出了硬件实现。本文在Xilinx 7Z035-2FFG676I处理器的基础上,利用Xilinx 7Z035开发板设计了一种卷积神经网络加速计算设备。在数据传输系统内,片上数据传输使用了QSPI总线,利用其队列传输机制实现各模块间的快速数据交换;开发板-主机端的通信采用了基于PCIe的数据交互方案,提高了大批量并发数据的传输能力。重新设计了卷积窗口读取系统,利用多个先入先出模块组合的方式实现了高速数据流串并行转换,以满足计算模块中并行计算方式的需求,同时也实现了padding以及无用数据剔除的功能。在加法器模块中,使用了并行前缀加法器的原理,利用开发板上丰富的门电路资源,使用高复杂度电路的形式降低了传统加法器的算法复杂度,提高了加法计算的速度。另外还设计了全连接、池化等模块的硬件电路,提供了模块化的卷积神经网络加速方案。结果表明,在使用卷积神经网络进行视频车辆识别的场景中,对比使用CPU架构的卷积神经网络计算器,本系统能够大幅度提高CNN的运算速度,能够获得更高的视频帧率;对比使用GPU的卷积神经网络架构方式,本系统能够在不大幅降低CNN的运算速度的前提下,极大降低系统的功率消耗。

关键词：卷积神经网络现场可编程门阵列并行计算边缘计算加速系统

地方院校转型过程中教学改革研究 ——以湖南人文科技学院为例

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地方院校转型过程中教学改革研究 ——以湖南人文科技学院为例

作者：向钰湖南农业大学

学位级别：硕士

随着地方院校本科职业教育转型在国内全面展开,本文试图通过对近年来的相关国内外成果和论文进行综合研究,较为全面反映这一段时间研究成果。通过对国内外的研究成果进行分析,以湖南人文科技学院这所地方院校转型过程中的教学改革展开调... 详细信息

随着地方院校本科职业教育转型在国内全面展开,本文试图通过对近年来的相关国内外成果和论文进行综合研究,较为全面反映这一段时间研究成果。通过对国内外的研究成果进行分析,以湖南人文科技学院这所地方院校转型过程中的教学改革展开调研,以湖南人文科技学院通信工程专业为例,探讨了理工类专业教学改革,指出理工类专业教学改革应致力于构建以模拟工程项目拉动为载体的人才培养模式和教学模式,以湖南人文科技学院音乐学专业为例,探讨了艺术类的“三结合”教学改革思路即“课堂教学、实践教学、产学研合作教育”相互结合在理论、实践与创新中找到平衡点。最后在案例基础上,从地方院校理工类专业和文科类专业两个方面研讨总结地方院校转型过程中的教学改革思路,着力探索建立具有湘中地域特色的地方院校教学改革思路,探讨通过校企合作,“产学结合”等渠道,开发并实施符合企业生产实际、符合学生认知规律的教学改革措施。

关键词：地方院校转型教学改革

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钠盐对耐火材料的腐蚀机制研究

钠盐对耐火材料的腐蚀机制研究

作者：向钰华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

随着经济和工业的发展,耐火材料被广泛利用于各领域的高温工业生产中。目前,在废液焚烧和垃圾处理等含有碱金属类物料的锅炉运行过程中,耐火材料腐蚀严重,使用寿命缩短,这严重影响锅炉的安全运行,造成了非常大的经济损失。碱炉中耐火材... 详细信息

随着经济和工业的发展,耐火材料被广泛利用于各领域的高温工业生产中。目前,在废液焚烧和垃圾处理等含有碱金属类物料的锅炉运行过程中,耐火材料腐蚀严重,使用寿命缩短,这严重影响锅炉的安全运行,造成了非常大的经济损失。碱炉中耐火材料的钠盐腐蚀成为影响整个锅炉效益和安全的重要问题,耐火材料的钠盐腐蚀问题亟待解决,因此研究钠盐对耐火材料的腐蚀问题,对碱炉应用的工业领域具有一定意义。本文以碱炉中耐火材料的钠盐腐蚀问题为背景,以碱炉中常用耐火材料组分为原料,研究其腐蚀热力学特性和动力学机制。首先利用FactSage数据库软件计算各反应吉布斯自由能,从热力学理论上说明耐火材料各组分被碳酸钠腐蚀反应的方向性及难易程度,并采用XRD分析方法,用热力学高温实验验证理论计算,结果表明,镁铝质耐火材料的热稳定性和抗碳酸钠腐蚀性能均最好,而含铬耐火材料组分易与碳酸钠反应。本文还进一步综合分析得出耐火材料尖晶石组分与Na2CO3反应的顺序为：铁铬尖晶石、镁铬尖晶石、铁铝尖晶石、镁铁尖晶石、镁铝尖晶石,氧化物组分与Na2CO3反应的顺序依次为氧化铬、氧化铁、氧化铝。文中还采用热重分析手段深入地探讨了腐蚀反应的动力学机理,得出动力学特征参数和动力学方程。结果表明：各耐火材料料组分与碳酸钠的反应均符合Avrami-Erofeev模型,积分形式为[-ln(1-α)]4,其反应机理为随机成核,随后生长。本论文为进一步说明碳酸钠对耐火材料的腐蚀提供了理论依据,也对抗钠盐腐蚀的耐火材料发展具有一定意义。

关键词：耐火材料 Na2CO3 腐蚀热力学动力学

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基于数字经济的地方财政可持续性研究

中国软科学 2023年第3期 203-212页

作者：向钰赵静梅西南财经大学金融学院四川成都611130

发展数字经济是构建新发展格局、推动高质量发展的重要途径。在地方政府债务累积、地方财政不断承压的背景下,从财政视角探究数字经济对可持续发展的影响具有紧迫性和重要性。通过对2015—2020年中国225个地级市面板数据的实证研究,发... 详细信息

发展数字经济是构建新发展格局、推动高质量发展的重要途径。在地方政府债务累积、地方财政不断承压的背景下,从财政视角探究数字经济对可持续发展的影响具有紧迫性和重要性。通过对2015—2020年中国225个地级市面板数据的实证研究,发现数字经济发展水平越高,地方财政的可持续性越强。机制分析表明,这种影响源于数字经济可增加财政收入和提高财政支出效率。特别地,对于土地财政依赖度较高、受减税降费影响较大的地区,数字经济提高财政可持续性的效果更强;而地方更高的财政透明度和更丰富的金融资源是增强数字经济积极作用的支撑条件。研究验证了数字经济“稳增长,防风险”的关键作用,对推动数字中国建设、有效防范化解地方财政金融风险、促进经济可持续发展具有借鉴意义。

关键词：数字经济财政可持续性财政支出效率高质量发展

基于组合式同相供电的交直流双制式牵引变电所方案研究

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基于组合式同相供电的交直流双制式牵引变电所方案研究

作者：向钰西南交通大学

学位级别：硕士

随着我国电气化铁路和城市轨道交通的飞快发展，交通网络进一步扩大和完善，不可避免地会在某一交通枢纽出现交流牵引供电系统和直流牵引供电系统并存的情况。目前，我国现代地铁、轻轨等城市轨道交通大多采用直流制，电气化铁路采用工... 详细信息

随着我国电气化铁路和城市轨道交通的飞快发展，交通网络进一步扩大和完善，不可避免地会在某一交通枢纽出现交流牵引供电系统和直流牵引供电系统并存的情况。目前，我国现代地铁、轻轨等城市轨道交通大多采用直流制，电气化铁路采用工频单相交流制。国家《“十四五”铁路科技创新规划》提出，到 2025 年，铁路标准体系谱系化、一体化水平显著提升，铁路标准体系进一步优化整合。　　交直流双制式牵引变电所方案可实现交流牵引供电系统和直流牵引供电系统的同所供电，避免重复建设，供电系统中再生能量的互相利用，也有利于“双碳”战略目标的实现，引导绿色技术创新，加快降低碳排放步伐。　　本文主要研究基于组合式同相供电的交直流双制式牵引变电所方案。以组合式同相供电技术为基础，提出基于单相组合式和单三相组合式的两种交直流双制式牵引变电所结构方案，根据补偿原理，分析交流和直流牵引供电系统列车分别处于不同工况时的功率流动，给出双制式牵引变电所的控制策略，并推导出同相补偿装置两个端口补偿电流的计算方法。　　为满足系统三相不平衡度要求和大功率应用要求，双制式牵引变电所方案中，同相补偿装置采用基于模块化多电平变流器的交直流变流器结构，研究了四桥臂 MMC的工作原理和子模块拓扑结构，讨论环流抑制、电容均压和MMC调制策略，根据补偿电流计算方法和单相电流检测方法，给出同相补偿装置的控制策略，保证双制式系统的稳定运行。　　最后，汇总不同工况下系统的功率流动，给出双制式牵引变电所的容量配置方案，在MATLAB/simulink里搭建仿真模型，选取典型工况验证双制式牵引变电所方案的有效性和合理性。

关键词：电气化铁路交直流双制式牵引变电所组合式同相供电功率流动控制策略模块化多电平变流器

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异种陶瓷材料微波连接的研究

中国机械工程 1999年第4期10卷 464-465,475页

作者：白向钰鹿安理吴苏清华大学

采用微波加热方法与常规加热方法对ＺｒＯ２增韧Ａｌ２Ｏ３（ＺＴＡ）、Ｙ２Ｏ３稳定的四方相ＺｒＯ２（Ｙ—ＴＺＰ）进行连接试验。结果表明，利用微波加热可以顺利实现异种陶瓷之间的连接。与常规方法相比，微波加热可以快速完成连接... 详细信息

采用微波加热方法与常规加热方法对ＺｒＯ２增韧Ａｌ２Ｏ３（ＺＴＡ）、Ｙ２Ｏ３稳定的四方相ＺｒＯ２（Ｙ—ＴＺＰ）进行连接试验。结果表明，利用微波加热可以顺利实现异种陶瓷之间的连接。与常规方法相比，微波加热可以快速完成连接过程，被连接陶瓷材料之间界面结合状态良好，连接强度更高。

关键词：微波连接 ZTA Y-TZP 陶瓷

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硬质合金钎焊接头的拘束强化

西北工业大学学报 1995年第2期13卷 209-212页

作者：白向钰邹一心王忠平汪维斌西北工业大学

从力学观点分析了高温高压扩散处理硬质合金钎焊接头的拘束强化效应。文中指出，钎焊接头受力时，钎缝的拘束应力状态与双边半圆缺口平板中的应力状态相类似．据此，在一定范围内建立了钎缝宽度与接头强度间的定量关系，为通过控制钎缝... 详细信息

从力学观点分析了高温高压扩散处理硬质合金钎焊接头的拘束强化效应。文中指出，钎焊接头受力时，钎缝的拘束应力状态与双边半圆缺口平板中的应力状态相类似．据此，在一定范围内建立了钎缝宽度与接头强度间的定量关系，为通过控制钎缝宽度以提高接头强度提供了依据。

关键词：钎焊拘束强化硬质合金焊接接头

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PDO对青藏高原冬季气温、降水的影响研究

PDO对青藏高原冬季气温、降水的影响研究

作者：向钰莹南京信息工程大学

学位级别：硕士

海洋模态作为重要的下垫面影响因子,可以影响青藏高原和海洋区域之间的大气环流,从而影响青藏高原上空大气的垂直和水平运动。太平洋年代际振荡(Pacific Decadal Oscillation,缩写为PDO)作为重要的年代际尺度信号,对全球气候,尤其是东... 详细信息

海洋模态作为重要的下垫面影响因子,可以影响青藏高原和海洋区域之间的大气环流,从而影响青藏高原上空大气的垂直和水平运动。太平洋年代际振荡(Pacific Decadal Oscillation,缩写为PDO)作为重要的年代际尺度信号,对全球气候,尤其是东亚的夏季降水、以及中国季风区的干湿变化都有重要的影响。在此基础上,本文利用1961–2013年CN05.1观测数据、国家青藏高原数据中心雪深观测数据、欧洲中心第五代再分析数据(The fifth generation ECMWF reanalysis,缩写为ERA5)、哈德莱中心海温逐月数据探究了青藏高原冬季气温、降水的年代际变化,以及PDO对青藏高原冬季气候的影响及其相关的物理机制。同时本文使用第六次国际耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6,缩写为CMIP6)中1200年CESM2模式数据作为观测结果的对比分析。本文的主要结论可概括如下:(1)PDO的位相转变对青藏高原的冬季气温和降水具有显著影响。冬季青藏高原的气温和降水量都有明显的年际和年代际变化,在年代际尺度上,青藏高原地区冬季气温以及降水的变化可能与PDO的位相转变有关。通过合成分析可知,当PDO处于正位相时段时,青藏高原的冬季降水显著增加,与之伴随着总云量的增加以及积雪深度的增大,进而影响了地表短波净辐射。由于地表短波净辐射的减少,青藏高原的地表气温随之降低。(2)通过分析大尺度环流背景可知,在PDO正位相时期,青藏高原和孟加拉湾上空200 h Pa和500 h Pa存在显著的气旋性风场异常,这种气旋性风场异常有利于青藏高原的水汽输送。(3)水汽方程的诊断结果表明,在PDO正位相时期,青藏高原冬季降水异常增加的主要原因是高原上空的垂直运动异常。由湿静力能方程可知,气候态纬向风对异常干焓的平流是青藏高原地区产生异常上升运动的原因,这主要是由PDO正位相时期印度洋上空的热带对流层异常增暖造成的。因此,PDO对青藏高原冬季气候的年代际变化具有重要的调节作用。

关键词：太平洋年代际振荡青藏高原冬季降水水汽收支湿静力能方程