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Journal of Advanced Ceramics 2022年第4期11卷 641-655页

作者： Mingde QIN Heidy VEGA Dawei ZHANG Sarath ADAPA Andrew J.WRIGHT renkun chen Jian LUO Department of Nano Engineering University of California San DiegoLa Jolla 92093USA Department of Chemistry and Biochemistry University of California San DiegoLa Jolla 92093USA Program of Materials Science and Engineering University of California San DiegoLa Jolla 92093USA Department of Mechanical and Aerospace Engineering University of California San DiegoLa Jolla 92093USA

Two new high-entropy ceramics(HECs)in the weberite and fergusonite structures,along with the unexpected formation of ordered pyrochlore phases with ultrahigh-entropy compositions and an abrupt pyrochlore–weberite transition,are discovered in a 21-component oxide *** the Gibbs phase rule allows 21 equilibrium phases,9 out of the 13 compositions examined possess single HEC phases(with ultrahigh ideal configurational entropies:~2.7kB per cation or higher on one sublattice in most cases).Notably,(15RE_(1/15))(Nb_(1/2)Ta_(1/2))O_(4) possess a single monoclinic fergusonite(C2/c)phase,and(15RE_(1/15))_(3)(Nb_(1/2)Ta_(1/2))_(1)O_(7) form a single orthorhombic(C222_(1))weberite phase,where 15RE_(1/15) represents Sc_(1/15)Y_(1/15)La_(1/15)Pr_(1/15)Nd_(1/15)Sm_(1/15)Eu_(1/15)Gd_(1/15)Tb_(1/15)Dy_(1/15)Ho_(1/15)Er_(1/15)Tm_(1/15) Yb_(1/15)Lu_(1/15).Moreover,a series of eight(15RE_(1/15))_(2+x)(Ti_(1/4)Zr_(1/4)Ce_(1/4)Hf_(1/4))_(2−2x)(Nb_(1/2)Ta_(1/2))_(x)O_(7) specimens all exhibit single phases,where a pyrochlore–weberite transition occurs within 0.75

关键词： compositionally complex ceramics high-entropy ceramics(HECs) weberite pyrochlore fergusonite ultrahigh-entropy ceramics many-component ceramics

Long-and short-range orders in 10-component compositionally complex ceramics

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Advanced Powder Materials

Advanced Powder Materials 2023年第2期2卷 70-81页

作者： Dawei Zhang Yan chen Heidy Vega Tianshi Feng Dunji Yu Michelle Everett Joerg Neuefeind Ke An renkun chen Jian Luo Program of Materials Science and Engineering University of California San DiegoLa Jolla 92093USA Neutron Scattering Division Oak Ridge National LaboratoryOak Ridge 38731USA Department of Biochemistry and Chemistry University of California San DiegoLa Jolla 92093USA Department of Mechanical&Aerospace Engineering University of California San DiegoLa Jolla 92093USA Department of NanoEngineering University of California San DiegoLa Jolla 92093USA

Neutron diffraction and total scattering are combined to investigate a series of single-phase 10-component compositionally complexﬂuorite-based oxides,[(Pr_(0.375)Nd_(0.375)Yb_(0.25))2(Ti_(0.5)Hf_(0.25)Zr_(0.25))_(2)O_(7)]_(1-x)[(DyHoErNb)O_(7)]_(x),denoted as 10CCFBOxNb.A long-range order-disorder transition(ODT)occurs at x=0.81±0.01 from the ordered pyrochlore to disordered defectﬂ*** contrast to ternary oxides,this ODT occurs abruptly without an observable two-phase region;moreover,the phase stability in 10CCFBOs deviates from the well-established criteria for simpler *** reﬁnements of neutron diffraction patterns suggest that this ODT occurs via the migration of oxygen anions from the position 48f to 8a,with a smallﬁnal jump at the ODT;however,the 8a oxygen occupancy changes gradually(without an observable discontinuous jump).We further discover diffuse scattering in Nb-rich compositions,which suggests the presence of short-range *** small-box modelling,four compositions near ODT(x=0.75,0.8,0.85,and 1)can be betterﬁtted by C2221 weberite ordering for the local polyhedral structure at ***,10CCFBO_(0.75)Nb and 10CCFBO_(0.8)Nb possess both long-range pyrochlore order and short-range weberite-type order,which can be understood from severe local distortion of the pyrochlore polyhedral ***,weberite-type short-range order emerges before the ODT,coexisting and interacting with long-range pyrochlore *** the ODT,the long-range pyrochlore order vanishes but the short-range weberite-type order persists in the long-range disordered defectﬂuorite ***,a drop in the thermal conductivity coincides with emergence of the short-range order,instead of the long-range ODT.

关键词： Neutron diffraction Neutron total scattering Order-disorder transition Short-range order High-entropy ceramics Compositionally complex ceramics

Origin of inhomogeneity in spark plasma sintered bismuth antimony telluride thermoelectric nanocomposites

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Nano Research 2020年第5期13卷 1339-1346页

作者： Enzheng Shi Shuang Cui Nicholas Kempf Qingfeng Xing Thomas Chasapis Huazhang Zhu Zhe Li Je-Hyeong Bahk G.Jeffrey Snyder Yanliang Zhang renkun chen Yue Wu Department of Chemical and Biological Engineering Iowa State UniversityAmesIA 50011USA Ames Laboratory Department of EnergyIowa State UniversityAmesIA 50011USA Department of Mechanical and Aerospace Engineering University of California-San DiegoLa JollaCA 92093USA Buildings and Thermal Sciences Center National Renewable Energy LaboratoryGoldenCO 80401USA Department of Aerospace and Mechanical Engineering University of Notre DameNotre DameIN 46556USA Department of Materials Science and Engineering Northwestern UniversityEvanstonIL 60208USA Department of Mechanical and Materials Engineering University of CincinnatiCincinnatiOH 45221USA

Anisotropy and inhomogeneity are ubiquitous in spark plasma sintered thermoelectric ***,the origin of inhomogeneity in thermoelectric nanocomposites has rarely been investigated so ***,we systematically study the impact of inhomogeneity in spark plasma sintered bismuth antimony telluride(BiSbTe)thermoelectric nanocomposites fabricated from solution-synthesized *** figure of merit can reach 1.18,which,however,can be overestimated to 1.88 without considering the *** study reveals that the inhomogeneity in thermoelectric properties is attributed to the non-uniformity of porosity,textures and elemental distribution from electron backscatter diffraction and energy-dispersive spectroscopy *** finding suggests that the optimization of bulk material homogeneity should also be actively pursued in any future thermoelectric material research.

关键词： bismuth antimony telluride solution synthesis thermoelectrics inhomogeneity

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流体力学深度学习建模技术研究进展

航空学报 2021年第4期42卷 225-244页

作者：王怡星韩仁坤刘子扬张扬陈刚西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 西安交通大学航天航空学院先进飞行器服役环境与控制陕西省重点实验室西安710049 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所绵阳621000

深度学习技术在图像处理、语言翻译、疾病诊断、游戏竞赛等领域已带来了颠覆性的变化。流体力学问题由于维度高、非线性强、数据量大等特点,恰恰是深度学习擅长并可以带来研究范式创新的重要领域。目前,深度学习技术已在流体力学领域得... 详细信息

深度学习技术在图像处理、语言翻译、疾病诊断、游戏竞赛等领域已带来了颠覆性的变化。流体力学问题由于维度高、非线性强、数据量大等特点,恰恰是深度学习擅长并可以带来研究范式创新的重要领域。目前,深度学习技术已在流体力学领域得到了初步应用,其应用潜力逐渐得到证实。以流体力学深度学习技术为背景,结合课题组近期研究结果,探讨了流体力学深度学习建模技术及其最新进展。首先,对深度学习技术所涉及的基本理论做了介绍,阐释流场建模中常用深度学习方法背后的数学原理。其次,分别对流体力学控制方程、流场重构、特征量建模和应用等几个典型的人工智能与流体力学交叉问题应用场景所涉及的深度学习技术研究进展进行了介绍。最后,探讨了流体力学深度学习建模技术所面临的挑战与未来发展趋势。

关键词：深度学习流体力学降阶技术流场重构几何特征提取非线性系统建模

多岩性组合层状储层一体化压裂裂缝扩展试验研究

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煤炭学报 2021年第S01期46卷 377-384页

作者：付世豪侯冰夏阳陈勉谭鹏罗仁坤中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206

多岩性组合层状储层在纵向上交替发育多类含气产层,储层纵向岩性复杂多变、岩石力学性质及地应力条件差异大,采用纵向一体化穿层压裂改造时,水力裂缝垂向扩展形态复杂及延伸穿层规律不清。鉴于此,基于实际典型多岩性组合层状储层特征,... 详细信息

多岩性组合层状储层在纵向上交替发育多类含气产层,储层纵向岩性复杂多变、岩石力学性质及地应力条件差异大,采用纵向一体化穿层压裂改造时,水力裂缝垂向扩展形态复杂及延伸穿层规律不清。鉴于此,基于实际典型多岩性组合层状储层特征,通过室内浇筑灰岩、页岩与煤岩组合的大尺寸分层压裂试样,开展真三轴水力压裂物理模拟试验,研究垂直井与水平井2种井型条件下,多因素对水力裂缝垂向扩展行为的影响,并分析泵压曲线响应特征。试验结果表明:水力裂缝在纵向上呈现非对称、非平面扩展特征;依据水力裂缝与岩性界面不同的作用方式,具有停止、转向、分叉、穿透等多种复杂扩展模式;直井压裂时,主水力裂缝呈“十”字型,水力裂缝先后在水平和纵向上发生转向,充分沟通煤层割理;水平井压裂时,扩展至弱结构面时易发生分叉、转向扩展;垂向应力系数越大,水力裂缝越容易穿透岩性界面而沟通相邻产层;试样内部天然裂缝系统增加了水力裂缝转向、分叉概率及水平展布范围,但亦可耗散水力能量,限制缝高延伸;水力裂缝穿透岩性界面时,泵压曲线呈现增-降-增特征,沟通煤岩割理时曲线持续小幅度波动。建议一体化穿层压裂时避免选择在天然弱面发育的页岩层与煤层实施压裂作业,适当提高压裂液排量可增加穿层扩展概率以及提高水力裂缝分叉扩展的可能性。研究结果可为认识多岩性组合层状储层一体化压裂水力裂缝形态与优化施工参数提供指导。

关键词：多岩性组合层状储层一体化压裂真三轴物模试验裂缝扩展泵压曲线

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高超声速风洞现代试验设计方法研究

实验流体力学 2022年第3期36卷 20-32页

作者：尤文佳王慧杰韩仁坤陈刚西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 西安交通大学航天航空学院陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049 中国航天科工集团第三研究院创新研究院北京100074

现代试验设计(Modern Design of Experiments,MDOE)方法是提升风洞试验效率的一种重要技术途径。基于拉丁超立方的现代试验设计方法尽管理论效率很高,但其设计的随机采样点在与风洞模型姿态自动控制系统配合时,实际效率会显著下降。根... 详细信息

现代试验设计(Modern Design of Experiments,MDOE)方法是提升风洞试验效率的一种重要技术途径。基于拉丁超立方的现代试验设计方法尽管理论效率很高,但其设计的随机采样点在与风洞模型姿态自动控制系统配合时,实际效率会显著下降。根据现有风洞试验设备控制系统走刀特点,针对多变量风洞试验设计需求,提出一种基于分层拉丁超立方的现代风洞试验设计方法,并将其应用于马赫数6的风洞模型的二变量试验和三变量试验设计。在满足精度的情况下,将MDOE方法与传统试验设计(One Factor at A Time,OFAT)方法进行对比,结果表明:二变量试验中,MDOE方法仅需OFAT方法 20%左右的样本量;三变量试验中,MDOE方法仅需OFAT方法 30%左右的样本量。与经典拉丁超立方试验设计方法相比,本文所发展的分层拉丁超立方试验设计方法结合现有风洞试验设备,可有效减少试验车次,提高试验效率,缩短试验周期。

关键词：现代试验设计风洞试验分层拉丁超立方高超声速风洞

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CAR构件编程技术中的自描述特性

计算机工程与应用 2005年第9期41卷 95-98页

作者：郑炜陈榕苏翼鹏殷人昆清华大学深圳研究生院深圳518055

从面向对象编程到面向构件、中间件编程,是网络时代编程技术的飞跃。构件与接口数据的自描述,为从二进制级上把接口与实现分离提供了方便,并达到接口可以跨地址空间(或者说可以远程化)的目的。构件及接口数据的自描述是COM的理论基础及... 详细信息

从面向对象编程到面向构件、中间件编程,是网络时代编程技术的飞跃。构件与接口数据的自描述,为从二进制级上把接口与实现分离提供了方便,并达到接口可以跨地址空间(或者说可以远程化)的目的。构件及接口数据的自描述是COM的理论基础及立足点之一。CAR构件编程技术深入贯彻了这一思想。论文研究了其相关的设计与实现,并探讨其对网络时代编程模型的参考意义。

关键词： CAR 中间件自描述

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基于深度神经网络的流场时空重构方法

实验流体力学 2022年第3期36卷 118-126页

作者：韩仁坤刘子扬钱炜祺王文正陈刚西安交通大学航天航空学院陕西省先进飞行器服役环境与控制重点实验室西安710049 机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 中国空气动力研究与发展中心绵阳621000

针对流场粒子图像测速实验中时间和空间高分辨率测量代价高的问题,研究了数据驱动的流场时空重构方法。为了对实验测得的低分辨率数据进行时空高分辨率重构,提出了一种基于深度神经网络的流场时空重构方法,并构建了一种基于卷积神经网... 详细信息

针对流场粒子图像测速实验中时间和空间高分辨率测量代价高的问题,研究了数据驱动的流场时空重构方法。为了对实验测得的低分辨率数据进行时空高分辨率重构,提出了一种基于深度神经网络的流场时空重构方法,并构建了一种基于卷积神经网络和长短时记忆神经网络的混合深度神经网络。该混合深度神经网络能够学习流场的时空演化特征,训练完成后可实现对实验数据的时空高分辨率重构。测试结果表明:只进行流场空间高分辨率重构时,重构出的流场与真实流场之间的均方根误差为0.006 5左右,流场数据点数是原来的51倍;同时进行流场时间和空间高分辨率重构时,重构出的流场与真实流场之间的均方根误差可保持在0.065左右,流场时间维度的密度是原来的5倍,可极大提高实验效率,节约实验成本。

关键词：深度神经网络高分辨率重构时空特征

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基于自适应遗传模拟退火算法的矩形件排样

计算机工程与应用 2018年第22期54卷 229-232,245页

作者：夏以冲陈秋莲宋仁坤广西大学计算机与电子信息学院南宁530004

研究一种自适应遗传模拟退火算法,应用于矩形件优化排样问题。以整数编码矩形件的排样序列,采用经验选择与随机生成相结合的策略构造初始种群。运用自适应交叉和变异概率动态地控制遗传算法的收敛速度,通过模拟退火算法引导全局最优搜索... 详细信息

研究一种自适应遗传模拟退火算法,应用于矩形件优化排样问题。以整数编码矩形件的排样序列,采用经验选择与随机生成相结合的策略构造初始种群。运用自适应交叉和变异概率动态地控制遗传算法的收敛速度,通过模拟退火算法引导全局最优搜索,采用启发式最低水平线择优算法对排样序列进行解码,形成排样方式。多组对比实验结果表明,自适应遗传模拟退火算法求解速度较快,可以有效提高板材的利用率。

关键词：排样优化自适应遗传算法模拟退火最低水平线择优

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考虑余料价值的三阶段二维剪切下料算法

图学学报 2017年第1期38卷 10-14页

作者：陈秋莲宋仁坤崔耀东广西大学计算机与电子信息学院广西南宁530004

余料再利用是企业降低成本、减少环境污染的一个重要途径。在二维剪切下料问题中考虑余料的二次利用价值,采用束搜索优化材料利用率高、加工复杂度低的三阶段同质排样方式。束搜索节点既考虑板材中排入的毛坯价值,又考虑余料的二次利用... 详细信息

余料再利用是企业降低成本、减少环境污染的一个重要途径。在二维剪切下料问题中考虑余料的二次利用价值,采用束搜索优化材料利用率高、加工复杂度低的三阶段同质排样方式。束搜索节点既考虑板材中排入的毛坯价值,又考虑余料的二次利用价值,较好地兼顾当前生产周期的下料成本和余料在未来周期中的可用性。演示了排样方式的优化排样过程,给出了考虑余料价值的排样方案与已有文献算法的对比,说明文中算法可有效节省板材成本、生成可用标准余料。

关键词：三阶段束搜索余料剪切下料