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太赫兹全息成像的超表面设计算法研究

激光与光电子学进展 2024年第12期61卷 29-42页

作者：马兰廖云鸿龚岩栋北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院

全息成像基于干涉和衍射原理实现了对物体的振幅和相位信息的再现，得到了广泛的研究。超表面是人为设计的具有亚波长单元结构的新型材料，可以实现许多自然界中不具备的物理性质，可以通过超表面材料实现对电磁波相位和振幅的灵活调控... 详细信息

全息成像基于干涉和衍射原理实现了对物体的振幅和相位信息的再现，得到了广泛的研究。超表面是人为设计的具有亚波长单元结构的新型材料，可以实现许多自然界中不具备的物理性质，可以通过超表面材料实现对电磁波相位和振幅的灵活调控，完成复杂的波前调控。超表面提升了传统空间光调制器在成像分辨率、成像效率、成像视场角等方面的性能。超表面材料的出现为研究太赫兹波段的全息成像提供了解决方案。首先介绍全息成像的基本光学原理，回顾近年来国内外对不同电磁波波段特别是太赫兹波段超表面全息成像中使用的算法的研究进展，介绍几种重要的超表面设计算法的基本原理和各种算法对成像效果的影响，并且对各种算法进行比较与总结，研究结果为选择太赫兹波段全息成像的超表面设计算法提供了参考。

关键词：太赫兹超表面全息成像全息成像算法

基于人耳听觉模型的MIG焊熔滴过渡状态识别

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机械工程学报 2019年第17期55卷 68-76页

作者：高延峰王齐胜黄林然龚岩峰肖建华南昌航空大学航空制造工程学院

针对强噪声干扰下熔化极惰性气体保护焊(Melt inert-gas,MIG)的熔滴过渡状态识别问题,提出一种基于人耳听觉模型的电弧声熔滴过渡状态识别算法.采用外耳和中耳传递函数对电弧声信号进行变换,模拟耳蜗的功能对变换后的电弧声信号进行频... 详细信息

针对强噪声干扰下熔化极惰性气体保护焊(Melt inert-gas,MIG)的熔滴过渡状态识别问题,提出一种基于人耳听觉模型的电弧声熔滴过渡状态识别算法.采用外耳和中耳传递函数对电弧声信号进行变换,模拟耳蜗的功能对变换后的电弧声信号进行频率分解,并求分解后各频带内信号的响度功率,根据不同频带的响度功率构建电弧声的特征矢量,采用支持向量机根据获得的特征矢量实现熔滴过渡状态的识别.试验结果表明,该算法可以很好地抑制由于焊接电流的低频变化引起的电弧声低频波动,对熔滴过渡状态的识别率达到了98%以上.为了验证算法的抗噪声干扰能力,在原始信号的基础上,分别施加了不同信噪比的白噪声和环境噪声,结果表明,所提出的算法具有优良的抗噪声干扰能力,从而为焊接质量在线监控提供了一种新方法.

关键词：听觉模型熔滴过渡状态识别听觉感知电弧声

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辐射废锅内辐射屏水冷管热变形数值模拟研究

煤炭学报 2024年第6期49卷 2896-2904页

作者：张国钰许建良龚岩郭庆华于广锁华东理工大学洁净煤技术研究所上海200237

煤气化技术是煤炭清洁高效利用的有效途径,其中带辐射废锅的气流床气化工艺能够有效回收高温合成气显热,提高能源利用率。辐射废锅内部增设辐射屏水冷管,可在保持辐射废锅水冷壁整体结构紧凑的同时提高传热面积。为研究气化炉操作条件... 详细信息

煤气化技术是煤炭清洁高效利用的有效途径,其中带辐射废锅的气流床气化工艺能够有效回收高温合成气显热,提高能源利用率。辐射废锅内部增设辐射屏水冷管,可在保持辐射废锅水冷壁整体结构紧凑的同时提高传热面积。为研究气化炉操作条件下辐射废锅内辐射屏水冷管的热变形,利用流体−结构耦合原理建立三维辐射屏模型进行模拟分析。模拟结果表明:在正常操作工况下,水冷管整体在距顶部5.30 m处温度达到最大值。在周向方向上,最靠近炉膛中心的1号水冷管表面温度成抛物线形分布,向火侧中间位置温度最高,向火侧和背侧最大温差达到60 K;在相邻水冷管的冷却作用下,2~5号水冷管表面温度成双峰状分布。水冷管的空间布置直接影响水冷管表面的温度分布。未加固定的辐射屏水冷管中最靠近炉膛中心的1号水冷管局部变形量最大为5.20 cm,π方向的最大偏移量为4.58 cm,超过相邻水冷管的间距,水冷管之间易发生碰撞。水冷管间增加固定后,水冷管发生整体变形,最大热变形量为3.28 cm,较未加固定的减小36.9%,π方向的相对偏移基本消失,水冷管之间的局部变形远小于管间距。增加固定可有效避免水冷管之间的碰撞。进口合成气温度和表面沉积的变化不同程度影响水冷管表面温度梯度和变形量,偏移方向均为水冷管的π/2侧。

关键词：辐射废锅水冷管热变形数值模拟

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运用AIGC赋能工会理论研究和调查研究

中国工运 2024年第2期 57-58页

作者：龚岩青不详

2024年1月3日,全国总工会公布《全国总工会广泛应用人工智能行动》,对工会系统应用人工智能作出总体构想,推动人工智能在全国工会系统广泛应用步入快行道。工会理论研究和调查研究作为工会的一项重要的基础性工作,要充分运用智能公文写... 详细信息

2024年1月3日,全国总工会公布《全国总工会广泛应用人工智能行动》,对工会系统应用人工智能作出总体构想,推动人工智能在全国工会系统广泛应用步入快行道。工会理论研究和调查研究作为工会的一项重要的基础性工作,要充分运用智能公文写作辅助、智能业务辅助、智能知识管理辅助、智能办公、智能工具方法辅助等.

关键词：全国总工会全国工会人工智能智能工具工会系统工会理论研究智能业务公文写作

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煤气化细渣及其分离后富碳组分的气化反应性

洁净煤技术 2024年第2期30卷 61-71页

作者：吴亚娟任亮龚岩郭庆华于广锁王辅臣华东理工大学洁净煤技术研究所上海200237

随着气流床煤气化技术在我国煤化工产业的广泛应用,煤气化后生成的气化细渣排放量逐年增加,目前气化细渣的资源化利用已成为煤化工固废治理的难题之一。选取不同碳含量的气化细渣及其分离后富碳组分为研究对象,解析了其组成、孔隙结构... 详细信息

随着气流床煤气化技术在我国煤化工产业的广泛应用,煤气化后生成的气化细渣排放量逐年增加,目前气化细渣的资源化利用已成为煤化工固废治理的难题之一。选取不同碳含量的气化细渣及其分离后富碳组分为研究对象,解析了其组成、孔隙结构和微观形貌等结构参数,基于热重分析仪探究了其在CO_(2)气氛下的气化反应性,并采用等转化率法分析了气化反应动力学,揭示了煤气化细渣及其富碳组分结构特性与其气化反应性的内在关联。结果表明:孔隙结构是影响气化细渣及其富碳组分气化反应性的关键因素,孔结构发达的样品具有更高的气化反应性。随气化过程升温速率升高,气化细渣及其富碳组分的气化反应区间均向高温偏移。此外,具有相对较高固定碳含量的气化细渣、富碳组分气化反应活化能随转化率升高而降低,而样品本身高灰分气化细渣、富碳组分的气化反应活化能随转化率的增大而升高。研究结果为气化细渣及其分离后富碳组分的资源化利用提供理论指导。

关键词：煤气化细渣富碳组分孔隙结构升温速率气化反应性动力学分析

基于蛇算法的主动悬架线性二次型调节器优化设计

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科学技术与工程 2024年第9期24卷 3852-3860页

作者：范秋霞张珂徐磊龚岩常凯乐山西大学自动化与软件学院太原030031

针对车辆主动悬架系统的线性二次型调节器(linear quadratic regulator,LQR)在设定权重系数矩阵Q和R时具有主观性、效率低的缺点,提出一种基于蛇算法(snake optimizer,SO)优化LQR控制器权重系数矩阵的策略。通过对1/4车辆主动悬架系统... 详细信息

针对车辆主动悬架系统的线性二次型调节器(linear quadratic regulator,LQR)在设定权重系数矩阵Q和R时具有主观性、效率低的缺点,提出一种基于蛇算法(snake optimizer,SO)优化LQR控制器权重系数矩阵的策略。通过对1/4车辆主动悬架系统的动力学分析,设计了LQR控制器;将主动悬架与被动悬架各性能指标的积分比值进行加权求和构建了目标函数L;模仿蛇群生活习性的SO算法在搜索空间中求解出了函数L的最小值和LQR控制器的最优权重系数矩阵。为验证该策略的有效性,分别以C级路面、正弦冲击路面为激励,对车身加速度(sprung mass acceleration,SMA)、轮胎动载荷(dynamic tyre load,DTL)、悬架动行程(suspension working space,SWS)3个方面将SO优化LQR控制的主动悬架与被动悬架、传统LQR控制的主动悬架、遗传算法优化LQR控制的主动悬架、粒子群算法优化LQR控制的主动悬架进行了仿真对比。结果表明:SO优化LQR控制的主动悬架可在C级路面上分别对SMA、DTL、SWS的均方根优化达59.47%、37.89%、42.12%;在正弦冲击路面上稳定时间为1.4 s,分别对SMA、DTL、SWS的超调优化达79.21%、59.22%、16.33%,提升了车辆的行驶平顺性、路面附着性和操作安全性。

关键词： 1/4车辆主动悬架蛇算法 LQR控制器权重系数矩阵参数优化

直流电场对甲烷-氧气扩散火焰中OH*辐射发光特性影响的研究

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洁净煤技术 2024年

作者：吴婧瑄龚岩郭庆华吴心祎宋旭东王辅臣于广锁华东理工大学洁净煤技术研究所宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室

火焰为非平衡弱电离等离子体，其中含有大量带电粒子、激发态自由基等物质。大量研究已经表明，将等离子体技术与燃烧领域相结合，可以显著缩短着火延迟时间、拓宽可燃极限、提高燃烧稳定性及降低污染物。本文基于火焰光谱诊断原理和模... 详细信息

火焰为非平衡弱电离等离子体，其中含有大量带电粒子、激发态自由基等物质。大量研究已经表明，将等离子体技术与燃烧领域相结合，可以显著缩短着火延迟时间、拓宽可燃极限、提高燃烧稳定性及降低污染物。本文基于火焰光谱诊断原理和模拟软件Maxwell，探究了直流电场对火焰形态和OH*自发发光辐射的影响。结果表明：施加直流电场后电场力主要作用在火焰根部，火焰中的正离子受力向负极移动，在火焰外观上表现为其整体形态的拉伸。贫氧燃烧工况下，火焰高度与电压值呈正相关，而富氧燃烧工况下，火焰高度仅随电压值的改变在35.08 mm附近出现小范围波动，即贫氧工况下电场对火焰高度的影响更为显著。而结合顺电效应，施加电场后火焰宽度随直流电场的增大而减小，其变化趋势在不同氧燃当量比下保持一致。向火焰施加的直流电压值小于3 kV时，OH*的峰值强度没有明显改变，电压值大于4 kV时，OH*的峰值强度与电压值呈负相关。以富氧燃烧为例，相比未施加电压的工况，OH*含量在9 kV电压作用下出现10%左右的下降，即直流电场加强了火焰径向及轴向的燃料及氧气的混合。

关键词：扩散火焰直流电场自发辐射

气流床气化过程多结构单颗粒煤焦燃烧——气化反应特性数值模拟研究

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煤炭转化 2024年

作者：赵文静郭庆华龚岩宋旭东王辅臣于广锁华东理工大学洁净煤技术研究所宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室

煤气化技术是现代煤化工的核心技术，气流床气化炉内的高温颗粒是气化反应过程的重要载体，气化炉内复杂的反应环境增加了颗粒气化过程的检测难度，采用CFD数值模拟的方法研究燃烧-气化反应过程中颗粒的反应特性具有重要意义。为探究颗... 详细信息

煤气化技术是现代煤化工的核心技术，气流床气化炉内的高温颗粒是气化反应过程的重要载体，气化炉内复杂的反应环境增加了颗粒气化过程的检测难度，采用CFD数值模拟的方法研究燃烧-气化反应过程中颗粒的反应特性具有重要意义。为探究颗粒反应机理和行为特性，将颗粒设置为实心结构、凹孔结构和突起结构，比较了三种模型结构颗粒在不同环境温度和气固相对速度条件下的燃烧-气化反应特性。模型验证表明该模型能有效描述单颗粒煤焦反应特性。数值模拟研究结果表明，不同结构颗粒模型模拟结果具有相似的火焰形态和温度分布特征，环境温度和气固两相相对速度的增加均会使颗粒整体反应程度增加，气固相对速度速度对颗粒火焰形态和颗粒内部温度梯度的影响更大；随着气固两相相对速度的增加，结构对颗粒反应特性的影响更加明显；增大接触面积并不总是有利于颗粒整体反应的进行。

关键词：气流床气化数值模拟颗粒结构单颗粒模型颗粒反应特性

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MIG焊不同熔滴过渡状态的电弧声响度分析

热加工工艺 2020年第11期49卷 132-135页

作者：黄林然高延峰王齐胜龚岩峰南昌航空大学航空制造工程学院江西南昌330063

针对MIG焊不同熔滴过渡状态的识别问题,提出基于Moore响度模型的电弧声分析方法。首先对不同熔滴过渡状态下的电弧声信号及其功率谱密度进行分析,发现不同熔滴过渡形式的电弧声信号能量和频率分布各有不同。根据Moore响度模型能综合反... 详细信息

针对MIG焊不同熔滴过渡状态的识别问题,提出基于Moore响度模型的电弧声分析方法。首先对不同熔滴过渡状态下的电弧声信号及其功率谱密度进行分析,发现不同熔滴过渡形式的电弧声信号能量和频率分布各有不同。根据Moore响度模型能综合反映声波振幅大小、频率及时间特性的特点,建立了电弧声Moore响度模型,获得了不同熔滴过渡状态下的电弧声信号Moore响度曲线。结果表明,不同熔滴过渡状态的电弧声具有明显不同的响度特征,为MIG焊熔滴过渡稳定性实时检测提供了一种有效手段。

关键词：电弧声响度模型熔滴过渡实时检测