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新型马氏体耐热钢耦合控制下蠕变-疲劳循环变形研究

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机械工程学报 2024年

作者：赵雷张利宾宋恺徐连勇韩永典郝康达天津大学材料科学与工程学院天津市现代连接技术重点实验室

蠕变疲劳相互作用(Creep fatigue interaction, CFI)是制约电力和航空等领域高温部件可靠运行的主要因素。采用应变控制(Conventional strain-controlled creep fatigue interaction, CCFI)和应力-应变混合控制(Hybrid stress-strain controlled creep fatigue interaction,HCFI)两种耦合控制模式研究新型马氏体耐热钢的蠕变-疲劳性能，对比了两种模式下的蠕变损伤累积规律和微观损伤机制，分析了总应变范围、保载时间、和保载应力对新型马氏体耐热钢蠕变-疲劳性能的影响。结果表明，CCFI和HCFI的断裂寿命随总应变范围增大而降低。此外增大保载应力以及保载时间会降低HCFI寿命。当HCFI中保载应力或保载时间增加时，单个循环所累计的蠕变损伤会显著增加，这说明HCFI试验更适合表征蠕变损伤主导的CFI。针对两种控制模式下的蠕变-疲劳寿命预测，讨论了寿命分数法(Time fraction, TF)、延性耗散法(Ductility exhaustion, DE)以及修正的应变能密度耗散法(Modified strain energy density exhaustion, MSEDE)的预测精度。结果表明，修正的应变能密度耗散法由于考虑了平均应力对蠕变-疲劳的影响，可以更好的表征蠕变疲劳中的蠕变损伤。对于HCFI采用了平均蠕变速率对DE和MSEDE模型进行修正，使得其预测的平均相对误差降低了一半。

关键词：蠕变-疲劳应力-应变混合控制寿命预测损伤演化

运用机器学习方法提取Sentinel-2影像烃微渗漏异常——以Marsel探区为例

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地球物理学报 2024年第4期67卷 1330-1341页

作者：伍仪霖周子勇中国石油大学(北京)地球科学学院油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司国际勘探事业部河北涿州072700

油气藏的烃微渗漏是一种普遍存在的现象,遥感技术为油气藏的烃微渗漏地表检测提供了高效快捷的方法.传统的基于烃微渗漏机理的方法通过检测烃微渗漏引起的地表异常(植被、蚀变矿物等)响应以提取烃微渗漏位置,方法简单,但多解性强.本文... 详细信息

油气藏的烃微渗漏是一种普遍存在的现象,遥感技术为油气藏的烃微渗漏地表检测提供了高效快捷的方法.传统的基于烃微渗漏机理的方法通过检测烃微渗漏引起的地表异常(植被、蚀变矿物等)响应以提取烃微渗漏位置,方法简单,但多解性强.本文以哈萨克斯坦Marsel探区为研究对象,提出了一种基于机器学习的遥感影像烃微渗漏异常提取方法.首先以研究区地表微生物检测结果为基础制作训练样本,为了对比不同样本学习结果,分别制作了斑块样本(patch sample)数据集和像元样本(pixel sample)数据集,在此基础上采用逻辑回归、支持向量机、随机森林、LeNet、AlexNet、GoogLeNet、ResNet算法构建两类数据集的学习模型.结果表明,对于经典机器学习算法,斑块样本最高准确率达0.833,像元样本最高达0.771;对于深度学习算法,斑块样本最高达0.782,像元样本最高达0.914.最后把这准确率最高的四种算法模型应用于哈萨克斯坦Marsel探区,并与地质地震资料进行对比,发现ResNet-18-1D对像元样本的预测结果与地震地质分析资料的对应性最佳,且准确率达0.914,Kappa系数达0.892.

关键词：烃微渗漏图像分类机器学习卷积神经网络

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预制UHPC-RAC组合短柱轴压性能

复合材料学报 2024年第6期41卷 3129-3142页

作者：秦朝刚杜锦霖长安大学建筑工程学院西安710061

将优势互补的超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)和再生混凝土(Recycled aggregate concrete,RAC)组合设计为预制UHPC-RAC组合柱。以箍筋位置、UHPC壁厚和UHPC-RAC结合面粗糙度为参数,设计制作了7个预制UHPC-RAC组合短柱,通过轴压试验,分析了破坏形态、材料应变、荷载-位移曲线、承载力、泊松比和损伤等性能参数。结果表明:预制UHPC-RAC组合短柱改善了RAC短柱的破坏形态,因外围UHPC与箍筋形成组合作用对内部RAC约束效果的不同,分为强约束的剪切压溃破坏和弱约束的外壁UHPC劈裂破坏;配箍UHPC及其厚度的增加,增强了外围UHPC的约束作用,提高了预制UHPC-RAC组合短柱的轴压刚度和受压承载力,最大可提升93.3%和97.4%,降低了泊松比和损伤指数,其中泊松比的变化范围为0.26~0.18;UHPC-RAC结合面粗糙度对轴压性能呈现有利影响但差异较小。强约束效果保证了高性能材料力学性能的发挥,采用叠加原理,建立了可准确计算强约束预制UHPC-RAC组合柱的受压承载力计算公式,并提出了预制UHPC-RAC组合短柱的设计要求,提升材料的利用率。

关键词：超高性能混凝土再生混凝土预制组合短柱约束作用轴压性能受压承载力

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超声速发动机LTO污染物排放特性预测分析

航空动力学报 2024年第8期39卷 1-12页

作者：杨晓军何虹霖中国民航大学航空工程学院天津300300

为合理地分析超声速发动机在起降着陆(landing and take-off,LTO)循环中的污染物排放特性,构建了基于CFM56-7B27核心机的超声速发动机模型。通过建立排放计算模型计算了LTO污染物排放指数(emission index,EI),并分析了其排放特性;研究... 详细信息

为合理地分析超声速发动机在起降着陆(landing and take-off,LTO)循环中的污染物排放特性,构建了基于CFM56-7B27核心机的超声速发动机模型。通过建立排放计算模型计算了LTO污染物排放指数(emission index,EI),并分析了其排放特性;研究爬升和慢车阶段污染物排放特性对LTO超声速模式标准设定的影响,进而确定更具代表性的LTO超声速模式标准。分析结果表明:不同LTO阶段的推力设置(thrust setting,TS)和模式时间(time in mode,TIM)对污染物排放特性的影响存在差异性;在LTO标准研究方面,60%额定推力、2 min模式时间的爬升点氮氧化物的排放质量/额定推力更接近于超声速爬升轨迹,慢车点TS在不低于10%额定推力时更能满足污染物(一氧化碳、未燃烧碳氢)排放特性所限制的燃烧效率要求,因此以60%额定推力、2 min模式时间作为LTO超声速模式爬升点标准、以TS不低于10%额定推力作为LTO超声速模式慢车点标准更为合理。

关键词：超声速发动机起降着陆(LTO)循环标准污染物排放特性 p_(3)-T_(3)方法预测

融合粗糙数据推理的离散麻雀搜索算法求解HFSP问题

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北京航空航天大学学报 2024年第2期50卷 398-408页

作者：周宁张嵩霖张晨兰州交通大学电子与信息工程学院兰州730070

针对麻雀搜索算法(SSA)易陷入局部最优、无法求解离散优化问题等不足,提出了一种改进离散麻雀搜索算法(IDSSA)。抽象原始麻雀搜索算法的位置更新公式,针对个体的不同身份设计新的离散化启发式位置更新策略,并针对混合流水车间调度问题(H... 详细信息

针对麻雀搜索算法(SSA)易陷入局部最优、无法求解离散优化问题等不足,提出了一种改进离散麻雀搜索算法(IDSSA)。抽象原始麻雀搜索算法的位置更新公式,针对个体的不同身份设计新的离散化启发式位置更新策略,并针对混合流水车间调度问题(HFSP)设计了编码与解码方式;引入粗糙数据推理理论,通过数学证明解释了引入理论的可行性与合理性,为算法提供理论支撑,提高可解释性;利用上近似的性质扩大搜索空间,提高种群多样性,避免算法早熟,结合划分及粗糙数据推理提出3种策略,促进种群间信息共享,调节种群的开发能力与探索能力,降低算法陷入局部最优的概率;使用改进离散麻雀搜索算法求解混合流水车间调度问题,对3个小规模实例与10个Liao经典测试集进行仿真实验,验证了改进离散麻雀搜索算法求解混合流水车间调度问题的可行性,通过与遗传算法、差分进化算法等经典算法的对比实验,证明了所提算法的优越性与改进策略的有效性。

关键词：麻雀搜索算法离散化算法粗糙集理论全局优化近似算法数据关联混合流水车间调度

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磁畴壁拓扑结构研究进展

物理学报 2024年第1期73卷 57-68页

作者：张颖李卓霖沈保根中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室北京100190

拓扑磁性斯格明子作为信息载体单元具备高可靠性、高集成度、低能耗等优势,有望提高数据读写精度、降低功耗,从而研发新型拓扑自旋电子学材料与原理型器件,为信息技术、5G通信和大数据等的高速发展提供材料与技术支持.但磁性斯格明子同... 详细信息

拓扑磁性斯格明子作为信息载体单元具备高可靠性、高集成度、低能耗等优势,有望提高数据读写精度、降低功耗,从而研发新型拓扑自旋电子学材料与原理型器件,为信息技术、5G通信和大数据等的高速发展提供材料与技术支持.但磁性斯格明子同时存在需要磁场稳定以及电流驱动下斯格明子霍尔效应引起偏转等缺点,严重阻碍了其在实际器件中的应用,因此探索新型拓扑磁畴结构和适宜应用的材料体系成为研究的关键.本文将重点介绍自2013年理论预言磁畴壁斯格明子以来,利用高分辨率洛伦兹透射电子显微镜原位实空间发现并研究磁畴壁拓扑麦纫和磁畴壁斯格明子的实验工作.首次在范德瓦耳斯Fe_(5–x)GeTe_(2)二维磁性材料中发现温度诱发的180°磁畴壁转变为拓扑麦韧链,研究了磁畴壁麦纫态在外界电场、磁场作用下的集体运动行为,揭示了基于自旋重取向、磁畴壁限域效应以及弱相互作用下生成磁畴壁拓扑态的机制.在该机制指导下,设计制备了具有自旋重取向的GdFeCo非晶亚铁磁薄膜,不仅获得了磁畴壁麦纫,验证了生成机制的普适性,还成功实现了畴壁麦韧对到畴壁斯格明子的可逆拓扑转变,开辟了基于磁畴壁等内禀限域效应开展拓扑磁性物态探索和研究的新方向.

关键词：磁畴壁麦纫磁畴壁斯格明子自旋重取向洛伦兹透射电子显微镜二维磁性材料

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我国拔尖人才培养的组织变迁及制度选择

中南民族大学学报(人文社会科学版) 2024年

作者：符琼霖湖北大学教育学院

新制度经济学强调组织与绩效的关系,关注在现有组织结构约束下如何通过减少成本,从而实现更高的组织绩效。运用新制度经济学的相关理论分析我国拔尖人才培养组织的发展变迁主要阶段,可见追求社会本位导向的组织效率目标和制度合法化是... 详细信息

新制度经济学强调组织与绩效的关系,关注在现有组织结构约束下如何通过减少成本,从而实现更高的组织绩效。运用新制度经济学的相关理论分析我国拔尖人才培养组织的发展变迁主要阶段,可见追求社会本位导向的组织效率目标和制度合法化是拔尖人才培养组织生存发展的内外部动因,政府、高校和专家是组织发展共同的推动主体,依赖政府意志是组织变迁的路径依赖。为了推进我国拔尖项目及其组织的有效建设,实现拔尖人才培养的预期目标,应当转变政府职能定位,重塑高校组织的学术本位逻辑,畅通并完善拔尖人才培养利益相关方的表达机制及制度建设,重视对拔尖人才培养的反思研究,以促进组织制度建设决策更加理性化。

关键词：拔尖人才培养组织变迁新制度经济学

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基于三维关键点投票的物体位姿估计方法

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第3期57卷 291-300页

作者：王太勇于恩霖天津大学机械工程学院天津300350 天津仁爱学院天津301636

针对单帧RGB-D图像进行物体六自由度位姿估计时,在物体遮挡、光线情况不良、低纹理情况下性能不佳的问题,本文设计了一种基于多网络特征融合(颜色特征提取网络和点云特征提取网络)的深度学习网络.首先,使用颜色特征提取网络提取RGB图像... 详细信息

针对单帧RGB-D图像进行物体六自由度位姿估计时,在物体遮挡、光线情况不良、低纹理情况下性能不佳的问题,本文设计了一种基于多网络特征融合(颜色特征提取网络和点云特征提取网络)的深度学习网络.首先,使用颜色特征提取网络提取RGB图像中的纹理特征,使用点云特征提取网络计算深度图中的点云特征,进行几何特征与纹理特征计算后,回归计算点云的关键点投票及实例语义信息.然后,通过投票聚类方式计算每个实例的所属类别和关键点位置.将RGB-D图像中的颜色信息与几何信息分别计算,由于后续操作需要充分考虑像素及点云的局部信息与全局信息,分别使用改进后的残差神经网络和RIPoint(residuals inverted point)网络提取数据特征.采用神经网络中的特征融合方法将颜色信息与几何信息充分提取,为后续模块提供更有效的点云特征.使用深度霍夫投票算法与均值偏移聚类算法计算实例的三维关键点坐标.最后,利用最小二乘拟合方法计算预测三维关键点的物体位姿参数.在LineMOD数据集和YCB-Video数据集上进行测试,实验结果表明:与六自由度物体位姿估计方法相比,本文模型预测的物体位姿准确率高于其他方法,平均准确率分别达到99.5%和96.9%.网络同时基本满足实时性要求,完成一帧RGB-D图像的多实例物体位姿估计时间需0.06 s.

关键词：物体位姿估计深度学习机器视觉点云

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基于液晶光栅的大视场红外凝视成像系统设计

光学精密工程 2024年第12期32卷 1824-1835页

作者：赵思霖穆全全李大禹中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室吉林长春130033 中国科学院大学材料科学与光电子工程中心北京100049 中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033

分视场成像的中波红外凝视成像系统为解决红外光学系统很难同时满足大视场、高分辨率的问题,将多个子视场分时成像于同一个探测器中,然而目前该系统还存在着无法实现无缝拼接和液晶快门阵列结构复杂的缺点。本文在此基础上提出了一种新... 详细信息

分视场成像的中波红外凝视成像系统为解决红外光学系统很难同时满足大视场、高分辨率的问题,将多个子视场分时成像于同一个探测器中,然而目前该系统还存在着无法实现无缝拼接和液晶快门阵列结构复杂的缺点。本文在此基础上提出了一种新的基于液晶光栅的大视场中波红外凝视成像系统设计。通过在一次像面处加入矩形视场光阑并将其后移,使原有的0.28°的视场缺失减小至0°,实现图像的无缝拼接。快门阵列采用双光栅快门结构,使其无需复杂的位置关系,并将液晶快门阵列放置于平行光路中,可消除其所引入的色差与偏振带来的主光线间纵向位移影响。采用所提出的方法,设计出了F数为3.25,焦距为130 mm,波长范围为4.25~4.75μm,全视场对角线为10.8°的红外凝视成像系统,其各子视场单元MTF均为0.3@30 lp/mm以上。最终通过仿真结果表明,该系统具有分视场成像的功能,且成像质量良好。

关键词：光学设计冷反射液晶光栅视场分割