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改进遗传算法嵌入经典分类算法实现润滑油添加剂微小量多种类同步识别

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光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 744-750页

作者：夏延秋谢培元 NAY MIN AUNG 张涛冯欣华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室甘肃兰州730000

在润滑油中加入微少量添加剂就能使润滑油获得某种新的特性或改善润滑油中已有的某些特性的性质。针对机械设备润滑油中微小量添加剂多种类识别问题,基于python语言进行模型建立,采用基础油PAO-10和三种商用润滑油添加剂T321、 T534、 T... 详细信息

在润滑油中加入微少量添加剂就能使润滑油获得某种新的特性或改善润滑油中已有的某些特性的性质。针对机械设备润滑油中微小量添加剂多种类识别问题,基于python语言进行模型建立,采用基础油PAO-10和三种商用润滑油添加剂T321、 T534、 T307按照不同比例配制了8种不同样本。采用Thermo Scientific Nicolet iS5型傅里叶变换红外光谱仪采集了样本4 000~400 cm^(-1)范围附近的中红外光谱信息,并对样本中红外光谱数据采用Min-Max归一化进行预处理。使用两种经典分类算法,包括一对多支持向量机(OVR SVMs)、随机森林(RF),嵌入遗传算法(GA)实现中红外光谱特征波段筛选。为避免GA收敛过快和易陷入局部最优解,对GA的选择算子进行了改进,形成基于局部搜索算子的遗传算法(LGA),从而建立多类别分类模型的构建方法。结果显示:嵌入GA筛选波段后的新模型的种类识别准确率从利用经典分类算法对原始波长数据的OVR SVMs(83.33%)、 RF(87.50%)提升至OVR SVMs+GA(100%)、 RF+GA(100%);而嵌入LGA的新模型在保持原模型高准确率的情况下,RF+LGA筛选得到的特征区间长度为原光谱数据长度的36.7%,并且与添加剂物质的红外吸收峰有很好的对应情况。新模型不仅适用于只含单一添加剂的情况,对含有两种及两种以上添加剂的同步识别仍然具有近100%的较高识别率。表明所构建模型可以有效实现微小量润滑油添加剂的快速、准确、多种类同步识别。

关键词：润滑油添加剂中红外光谱经典分类算法改进遗传算法特征波段筛选

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高性能异构加速器MiniGo算子优化方法

国防科技大学学报 2024年第1期46卷 131-140页

作者：乔鹏贺周雨李荣春姜晶菲国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 国防科技大学并行与分布计算全国重点实验室湖南长沙410073

根据高性能异构加速器的特性和MiniGo的训练模式提出了一种高效的并行计算方法。对片上计算资源进行合理规划,实现异构设备之间的流水并行优化;根据异构设备间存在共享存储段设计了共享内存编码模式,减少数据传输开销;根据数字信号处理... 详细信息

根据高性能异构加速器的特性和MiniGo的训练模式提出了一种高效的并行计算方法。对片上计算资源进行合理规划,实现异构设备之间的流水并行优化;根据异构设备间存在共享存储段设计了共享内存编码模式,减少数据传输开销;根据数字信号处理簇内具有多计算资源的特点结合算子计算-访存特性设计了不同的算子并行计算优化策略。同时,面向TensorFlow实现了一个易于使用的高性能计算库。实验结果显示,该方法实现了典型算子的多核并行计算。相对于单核,卷积算子加速比为24.69。相较于裁剪版8核FT2000+CPU,该方法训练和自博弈执行速度加速比分别为3.83和1.5。

关键词：异构计算算子优化卷积神经网络强化学习

松辽盆地南部岩石圈地幔变形特征及各向异性分析——来自橄榄岩包体的约束

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岩石学报 2024年第4期40卷 1285-1298页

作者：商咏梅周永胜马玺中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 吉林师范大学地理科学与旅游学院四平136000 吉林长白山火山国家野外科学观测研究站长春130000

SKS测量结果显示松辽盆地快波方向分布较为复杂,由于缺乏深部岩石变形资料约束,制约了地震波各向异性成因解释。本文通过对松辽盆地南部双辽地区橄榄岩包体进行详细的岩石学、地球化学、显微结构、各向异性研究,结果显示双辽地区橄榄岩... 详细信息

SKS测量结果显示松辽盆地快波方向分布较为复杂,由于缺乏深部岩石变形资料约束,制约了地震波各向异性成因解释。本文通过对松辽盆地南部双辽地区橄榄岩包体进行详细的岩石学、地球化学、显微结构、各向异性研究,结果显示双辽地区橄榄岩包体的平衡温度为893~1152℃,来源于岩石圈地幔。橄榄岩中橄榄石的晶格优选方位(CPO)类型主要为A型、D型和AG型,其中,AG型和D型CPO可能形成于西太平洋板块向欧亚大陆俯冲回撤导致的岩石圈变形,AG型橄榄石CPO也可能形成于熔体存在下的橄榄石变形。基于CPO计算获得的橄榄岩包体全岩VP各向异性(AVP)为4.79%~11.80%,最大剪切波各向异性(AVSmax)为3.13%~7.93%。结合地球物理测量结果,推断松辽盆地南部复杂的SKS各向异性的主要贡献可能来源于面理陡倾或直立的岩石圈地幔。

关键词：地震波各向异性橄榄岩包体晶格优选方位岩石圈变形松辽盆地

AlSi10Mg多孔结构在不同加载应变率下的损伤模式及响应机制

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金属学报 2024年第7期60卷 857-868页

作者：蔡宣明张伟范志强高玉波王俊元张柱军中北大学航空宇航学院太原030051 哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150080 中北大学机械工程学院太原030051 65589部队91分队大庆163411

为探明AlSi10Mg多孔结构在不同加载应变率条件下的承载能力、破坏模式及破坏机理,展开了一系列实验研究、理论分析和数值模拟。通过实验研究明确了该AlSi10Mg多孔结构的损伤破坏模式主要表现为损伤断裂和剪切破坏,且其力学行为对加载应... 详细信息

为探明AlSi10Mg多孔结构在不同加载应变率条件下的承载能力、破坏模式及破坏机理,展开了一系列实验研究、理论分析和数值模拟。通过实验研究明确了该AlSi10Mg多孔结构的损伤破坏模式主要表现为损伤断裂和剪切破坏,且其力学行为对加载应变率不敏感。结合结构损伤分析和高精度数值模拟研究,发现AlSi10Mg多孔结构在轴向压缩载荷作用下沿斜截面相对错动而发生剪切破坏,这一失效模式是导致其结构发生断裂破坏的最直接原因。结合实验研究和理论分析表明,当AlSi10Mg多孔结构应变小于10%时,其在低应变率和中应变率下的吸能特性十分接近;当结构应变大于10%时,其在中应变率下的吸能特性略高于低应变率加载时。在不同高应变率(378~1639 s^(-1))加载条件下,该AlSi10Mg多孔结构吸能特性十分接近。

关键词：多孔结构选区激光熔化力学行为能量吸收剪切失效

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基于图优化参数辨识的船体变形测量方法

哈尔滨工程大学学报 2024年第2期45卷 247-253页

作者：徐东生张霄力何荧彭侠夫宋凝芳厦门大学航空航天学院福建厦门361005 北京理工大学自动化学院北京100081 江南机电设计研究所贵州贵阳550009 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191

针对船体变形惯性匹配测量中模型参数准确性影响测量精度的问题,本文提出了一种基于图优化的船体变形模型参数辨识方法并应用于惯性匹配测量。通过分析船体变形模型预设参数对惯性匹配测量的Kalman滤波影响,得到参数对惯性匹配精度的影... 详细信息

针对船体变形惯性匹配测量中模型参数准确性影响测量精度的问题,本文提出了一种基于图优化的船体变形模型参数辨识方法并应用于惯性匹配测量。通过分析船体变形模型预设参数对惯性匹配测量的Kalman滤波影响,得到参数对惯性匹配精度的影响机制;利用船体变形历史数据,结合待辨识的船体变形模型参数组成图优化超图,建立船体变形参数辨识的图优化模型,实现船体变形惯性匹配预设模型参数的辨识,最后将参数辨识结果代入惯性匹配方程以完成准确测量。仿真实验验证了该方法可以有效地完成船体变形参数辨识,保障船体变形惯性匹配测量的准确度。

关键词：船体变形惯性匹配测量预设参数 Kalman滤波图优化超图参数辨识准确测量

生物质基碳气凝胶及其在储能器件中应用研究进展

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纺织学报 2024年第6期45卷 210-218页

作者：高志浩宁新明津法青岛大学纺织服装学院山东青岛266071 青岛大学非织造材料与产业用纺织品创新研究院山东青岛266071 特型非织造材料山东省工程研究中心山东青岛266071

为提高生物质基碳气凝胶的电化学性能,促进其在储能领域的产业化应用,对储能器件领域用生物质基碳气凝胶材料进行了系统评述。首先介绍了目前制备生物质基碳气凝胶的主要方法,即凝胶炭化法、水热炭化法和直接炭化法,并对比分析了3种方... 详细信息

为提高生物质基碳气凝胶的电化学性能,促进其在储能领域的产业化应用,对储能器件领域用生物质基碳气凝胶材料进行了系统评述。首先介绍了目前制备生物质基碳气凝胶的主要方法,即凝胶炭化法、水热炭化法和直接炭化法,并对比分析了3种方法的优缺点。分别总结了3类生物质基碳气凝胶在超级电容器和锂离子电池等储能器件中的最新研究进展,包括未经改性的纯生物质基碳气凝胶以及通过金属掺杂和杂原子掺杂改性的复合生物质基碳气凝胶,并重点阐述了其材料设计和微观结构与电化学性能之间的关系。最后在对研究现状进行深入分析的基础上,展望了生物质基碳气凝胶未来的研究方向和发展前景,指出提高原料利用率、改善整体环保性以及调控结构性能将会成为今后的热点方向,而生物质基碳气凝胶也势必将作为一种新型的绿色电化学能源材料而得到蓬勃发展。

关键词：生物质基碳气凝胶储能器件材料设计微观结构电化学性能

轻骨料水泥基多功能吸波材料的制备及有限元分析

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材料导报 2024年第5期38卷 84-90页

作者：吴子豪苏荣华马超解帅冀志江王英翔王静中国建筑材料科学研究总院绿色建筑材料国家重点实验室北京100024 武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 军事科学院国防工程研究院北京100850

为分析轻骨料种类及粒径对吸波材料性能的影响,采用五种从微米级至毫米级粒径的轻骨料制备了轻质水泥基吸波材料,测试其电磁参数和反射损耗(RL),采用有限元分析方法构建了二维截面模型,模拟吸波材料内部电磁场分布情况,并测试了吸波材... 详细信息

为分析轻骨料种类及粒径对吸波材料性能的影响,采用五种从微米级至毫米级粒径的轻骨料制备了轻质水泥基吸波材料,测试其电磁参数和反射损耗(RL),采用有限元分析方法构建了二维截面模型,模拟吸波材料内部电磁场分布情况,并测试了吸波材料的力学性能和导热系数。结果表明,增加轻骨料掺量和增大粒径可改善水泥基材料的阻抗匹配性能,提升平均RL,拓宽有效吸波频宽,吸收峰向高频移动。20 mm厚度时,吸波材料在低频1.2 GHz处最优RL为-29.1 dB,在较高频5.9 GHz处最优RL为-20.9 dB,有效吸波频宽最宽可达14.49 GHz。有限元模拟结果表明,轻骨料可改变电磁波传输方向,增加电磁波损耗途径,相邻骨料之间可产生较强损耗,其次是在骨料内部产生损耗,这为骨料种类、粒径选择与轻质吸波材料设计提供理论基础。增大轻骨料粒径会降低吸波材料的密度、力学强度与导热系数,使其吸波效能更好,保温效果更优。

关键词：骨料粒径吸波材料反射损耗有限元分析力学性能导热系数

不互溶体系中HMX基PBX微球的制备及性能表征

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火炸药学报 2024年第6期47卷 549-558,I0004页

作者：任俊铭张雪王鹏凌会君李兆乾裴重华西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室四川绵阳621010 西南科技大学材料与化学学院四川绵阳621010

为了探索球形奥克托今(HMX)的制备方法,以二甲亚砜为溶剂,二甲基硅油/四氯化碳(体积比为1∶2)为非溶剂,硝化棉为黏结剂,采用液上滴落成球、液下扰动成球和微流控成球3种方法研究了HMX在不互溶体系中的制备及性能;通过扫描电镜、X-射线... 详细信息

为了探索球形奥克托今(HMX)的制备方法,以二甲亚砜为溶剂,二甲基硅油/四氯化碳(体积比为1∶2)为非溶剂,硝化棉为黏结剂,采用液上滴落成球、液下扰动成球和微流控成球3种方法研究了HMX在不互溶体系中的制备及性能;通过扫描电镜、X-射线衍射仪、热分析、摩擦感度仪和撞击感度仪等,表征了样品的形貌、晶型、活化能、摩擦感度和撞击感度。结果表明,液上滴落成球法可以制备出球形HMX,其粒径在1500μm左右;液下扰动法同样可以制备出球形HMX,其粒径在950μm左右;微通道法制备的HMX球形度偏低,粒径在300μm左右。3种方法制备HMX晶型均与原料HMX的一致,为β晶型;液上滴落成球方法制备的HMX活化能相比原料值提高了141.22kJ/mol,撞击感度降低了2J,摩擦感度由原来的120N降至240N;液下扰动成球和微流控方法制备的球形HMX活化能比原料分别提高了5kJ/mol和21kJ/mol, HMX撞击感度没有明显改变,摩擦感度由原来的120N降低至216N,表明该微球结构取得了良好的降感效果。

关键词：物理化学 HMX 不互溶体系成球微通道二甲亚砜

基于四苯乙烯的柔性发光材料的构筑及性能研究

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有机化学 2024年第8期44卷 2538-2544页

作者：王源浩孙钰凯刘昱迒张照明颜徐州上海交通大学化学化工学院上海交通大学变革性分子前沿科学中心

柔性发光材料凭借在不同外力作用下仍能保持形状完整和发光性能的特点,在技术生产的多个领域有着广泛的应用.利用四苯基乙烯作为发色基团,利用硫醇与双键高效点击聚合的方法,构筑了一系列荧光强度可调的柔性发光材料.通过调节参与聚合... 详细信息

柔性发光材料凭借在不同外力作用下仍能保持形状完整和发光性能的特点,在技术生产的多个领域有着广泛的应用.利用四苯基乙烯作为发色基团,利用硫醇与双键高效点击聚合的方法,构筑了一系列荧光强度可调的柔性发光材料.通过调节参与聚合的不同官能度硫醇单体的比例,制备了机械性能优异的聚合物网络,其断裂伸长率为377%,断裂应力为33.0MPa,韧性可达90.6MJ/m3.通过外力诱导分子构象变化,发现材料的荧光量子产率会随着拉伸程度的增加而升高.同时,该材料在溶胀后会发生荧光淬灭,挥发溶剂后荧光重新出现,符合聚集诱导发光的规律.基于以上研究,该柔性发光材料的机械性能优秀且荧光强度可调,因此有望在发光传感器、信号探测器等方向开展实际应用.

关键词：聚集诱导发光柔性发光材料聚合物网络机械性能荧光强度调控