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基于椭圆基神经网络模型的排汽缸优化设计

工程热物理学报 2024年第4期45卷 1007-1014页

作者：彭姝璇付经伦中科南京未来能源系统研究院燃气轮机数字化中心南京211135 中科院工程热物理研究所先进燃气轮机实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 中国科学院大学南京学院南京211135 中国科学院先进能源动力重点实验室北京100190

本文以最优拉丁超立方试验设计方法构建样本库,采用椭圆基神经网络构建近似模型,结合多岛遗传算法搭建全自动优化设计系统。以排汽缸静压恢复系数最大化作为优化目标,采用此系统对某型号汽轮机机组排汽缸导流环型线进行气动优化设计。... 详细信息

本文以最优拉丁超立方试验设计方法构建样本库,采用椭圆基神经网络构建近似模型,结合多岛遗传算法搭建全自动优化设计系统。以排汽缸静压恢复系数最大化作为优化目标,采用此系统对某型号汽轮机机组排汽缸导流环型线进行气动优化设计。结果表明:各设计变量中导流环起始角度对排汽缸性能影响最显著。优化后排汽缸扩压器、排汽蜗壳性能均有改善,排汽缸静压恢复系数提高7.91%,总压损失系数下降5.98%。在其他运行工况,优化结构性能仍优于原型,且在THA工况下性能改善显著,排汽缸静压恢复系数提高13.45%,总压损失系数下降10.44%,表明该优化系统对汽轮机低压排汽缸气动设计有效可行。

关键词：椭圆基神经网络排汽缸导流环静压恢复系数总压损失系数

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我们能从琥珀中提取DNA吗

快乐青春（经典阅读）（中学生适读） 2024年第6期 66-67页

作者：无中科院南古所

琥珀是一种树脂化石,源于植物的根、茎(主要分泌部位)和叶分泌的树脂。如果树脂在凝固前将一些生物包裹其中,这些生物就有机会作为化石的内含物被保存在树脂化石中。不过,琥珀并不是单纯的变硬的树脂。树脂在凝固后,会在很长一段时间内... 详细信息

琥珀是一种树脂化石,源于植物的根、茎(主要分泌部位)和叶分泌的树脂。如果树脂在凝固前将一些生物包裹其中,这些生物就有机会作为化石的内含物被保存在树脂化石中。不过,琥珀并不是单纯的变硬的树脂。树脂在凝固后,会在很长一段时间内暴露在空气中,接受风吹日晒雨淋。在地表经历一系列物理、化学和生物作用后,留存的树脂有机会被掩埋在沉积物中再经历成岩等作用,经过这一复杂操作下来依然存在的,才有机会变成树脂化石--琥珀。

关键词：内含物琥珀机会化石生物

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基于神经网络的散热兼容型红外隐身薄膜设计

工程热物理学报 2024年第2期45卷 514-519页

作者：张鲁豫胡兰芳高菲菲张文杰山东大学能源与动力工程学院济南250061 中科院微小卫星创新研究院上海201306

军事目标的红外辐射特征取决于红外大气窗口的发射率和目标温度水平。传统红外隐身涂层在全红外波段保持低发射率但并不能通过非大气窗口辐射散热。本文利用深度神经网络设计出一组由锗、铂、硅顺次排列,可用于兼容辐射散热的红外隐身... 详细信息

军事目标的红外辐射特征取决于红外大气窗口的发射率和目标温度水平。传统红外隐身涂层在全红外波段保持低发射率但并不能通过非大气窗口辐射散热。本文利用深度神经网络设计出一组由锗、铂、硅顺次排列,可用于兼容辐射散热的红外隐身多层薄膜结构。分析表明:该结构在3~5μm和8~14μm的红外大气窗口探测波段中具有0.20和0.23的低平均发射率,而在5~8μm的非大气窗口波段中具有0.87的高平均发射率,可兼容辐射散热,并且该兼容性对偏振和方向不敏感。该薄膜结构光谱选择性的微观机理可归因于锗层的选择性透过、铂–硅–钛合金形成的Fabry-Perot共振,以及铂层和钛合金基底的本征吸收。

关键词：辐射特性调控深度神经网络多层薄膜结构

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混合工质预冷的氢液化流程优化及工艺分析

低温与超导 2024年第7期52卷 75-82,88页

作者：朱璟琦杨坤熊联友北京中科富海低温科技有限公司北京100190 中科院理化技术研究所北京100086

针对混合工质预冷及氢膨胀深冷的氢液化工艺,分析氢液化流程混合工质配比和氢膨胀等熵效率等相关工艺参数对系统功耗的影响,优化了流程工艺参数。通过Aspen Hysys对氢液化工艺流程稳态进行模拟计算,并用改进型正交实验的优化方法对预冷... 详细信息

针对混合工质预冷及氢膨胀深冷的氢液化工艺,分析氢液化流程混合工质配比和氢膨胀等熵效率等相关工艺参数对系统功耗的影响,优化了流程工艺参数。通过Aspen Hysys对氢液化工艺流程稳态进行模拟计算,并用改进型正交实验的优化方法对预冷段参数进行优化。结果表明:预冷循环系统最低比功耗下的混合工质配比:甲烷10.2%、乙烷29.3%、丙烷39.3%、氮气21.2%,深冷循环系统比功耗较初始参数降低了7.8%。

关键词：混合工质氢液化稳态模拟正交实验参数优化

单原子催化剂催化生物质衍生物选择性加氢的研究进展

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石油炼制与化工 2024年第1期55卷 52-61页

作者：王璐琳刘会贞韩布兴北京分子科学国家实验室中科院胶体与界面与热力学实验室中科院分子科学卓越研究教育中心碳中和化学中心中国科学院化学研究所中国科学院北京100190 中国科学院大学

生物质是以碳源形式存在的可再生资源,其平台化合物及衍生物的升级利用可得到能源和精细化工产品。多相催化剂在生物质资源的转化中起到重要作用,其中不乏纳米催化剂和单原子催化剂的参与。由于木质纤维素的含氧量较高,不能直接作为工... 详细信息

生物质是以碳源形式存在的可再生资源,其平台化合物及衍生物的升级利用可得到能源和精细化工产品。多相催化剂在生物质资源的转化中起到重要作用,其中不乏纳米催化剂和单原子催化剂的参与。由于木质纤维素的含氧量较高,不能直接作为工业应用原料,因此需要还原反应来降低其含氧量。加氢反应是降低木质纤维素衍生分子中O C比、提高H C比的重要方法。本研究将综合讨论单原子催化剂在呋喃类、α,β-不饱和醛酮和木质素类平台化合物选择性加氢中的应用。

关键词：单原子催化剂木质纤维素双键选择性加氢

3D打印钛合金抗疲劳设计制备取得突破性进展

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表面工程与再制造 2024年第2期24卷 44-46页

作者：中科院金属研究所中科院金属研究所

3D打印,又名增材制造(Additive manufacturing,AM),因其得天独厚的自由成形能力极大地满足了高端装备和构件对高集成性、多功能性、轻量化、一体化的需求,被认为是制造领域的颠覆性技术。因而,3D打印材料在航空航天等领域得到极大关注... 详细信息

3D打印,又名增材制造(Additive manufacturing,AM),因其得天独厚的自由成形能力极大地满足了高端装备和构件对高集成性、多功能性、轻量化、一体化的需求,被认为是制造领域的颠覆性技术。因而,3D打印材料在航空航天等领域得到极大关注和初步应用。然而,与传统制造技术相比,3D打印制备的材料在循环载荷下的疲劳性能普遍较差,严重制约了其作为结构承力件的广泛应用。因此,如何提升3D打印材料与构件的疲劳性能是国内外学术界与工程界热切关注的焦点问题。

关键词： 3D打印传统制造技术制造领域抗疲劳设计增材制造多功能性航空航天颠覆性技术

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微纳尺度金属疲劳研究取得新进展

表面工程与再制造 2024年第3期24卷 59-60页

作者：中科院金属研究所中科院金属研究所

近年来,新能源、人工智能及信息通讯等领域的快速发展使得相关器件尺寸不断微小化,器件所用材料的特征尺度也不断向亚微米甚至纳米尺度减小。然而,这些微纳米尺度材料在长期服役过程中的疲劳可靠性已成为业界关注的焦点。

关键词：信息通讯金属疲劳人工智能疲劳可靠性微纳米尺度特征尺度微纳尺度微小化

碳纤维增强树脂基复合材料气瓶电磁超声在线监测方法及失效机制

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1820-1829页

作者：孟凌霄石文泽卢超黄良凌建南昌航空大学、无损检测教育部重点实验室南昌330063 中科院声学研究所、声场声信息国家重点实验室北京100190 中国特种设备检测研究院、国家市场监管重点实验室(氢能储运装备安全) 北京100029 中材科技(成都)有限公司成都611435

氢能具有来源广泛、清洁无碳等优点,随着氢能源的广泛应用,氢能储运逐渐成为研究热点。目前,国家大力发展的碳纤维增强树脂基复合材料气瓶已被广泛应用于氢能储运领域,然而气瓶在使用和运输过程中,容易出现纤维断裂、划伤,严重影响使用... 详细信息

氢能具有来源广泛、清洁无碳等优点,随着氢能源的广泛应用,氢能储运逐渐成为研究热点。目前,国家大力发展的碳纤维增强树脂基复合材料气瓶已被广泛应用于氢能储运领域,然而气瓶在使用和运输过程中,容易出现纤维断裂、划伤,严重影响使用安全,故亟需发展碳纤维增强树脂基复合材料气瓶在线监测技术。针对复合材料气瓶的纤维断裂、划伤缺陷在长期、多次充放气过程中发生扩展的问题,采用电磁超声换能器(Electromagnetic acoustic transducer,EMAT)在线监测方法,并结合90TJ3-140 MPa水压疲劳系统,分别采用超声导波反射式和透射式方法,分析了纤维损伤对导波幅值的影响,并研究了含纤维损伤的气瓶在不同疲劳状态下的导波信号特征的变化规律。结果表明:纤维损伤会降低透射波幅值,且幅值减少量由纤维损伤程度决定;随着气瓶内压的增加,超声导波的声速和中心频率逐渐减小;长20 mm、宽0.5 mm和深1 mm的裂纹对应的缺陷波幅值呈先增大后减小的趋势,经过110 MPa、80次循环后,缺陷波幅值由19.33 mV减小至8.02 mV,声速减小了6.6%,中心频率从0.24 MHz减小至0.17 MHz,纤维完全分层;针对长20 mm、宽0.5 mm和深0.5 mm的裂纹,当气瓶内压由0 MPa增加至105 MPa时,直达波幅值由80.17 mV减小至20.08 mV,降低了75%;采用的电磁超声技术能够很好地解决碳纤维增强树脂基复合材料气瓶在线监测技术难题。

关键词：碳纤维增强树脂基复合材料高压气瓶电磁超声导波水压试验在线监测失效分析

基于HPLC指纹图谱结合化学模式识别法和薄层色谱生物自显影评价不同生长期毛菊苣药材质量

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中草药 2024年第8期55卷 2746-2754页

作者：罗玉琴魏哲洋刘戈宇阿吉艾克拜尔·艾萨中国科学院新疆理化技术研究所中科院植物资源化学重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

目的建立不同生长期(花前期、开花期和成熟期)毛菊苣Cichorium glandulosum地上部位药材的HPLC指纹图谱,结合化学模式识别法和薄层色谱(TLC)生物自显影技术评价毛菊苣药材质量,为其进一步研究与开发提供依据。方法采用PolyPack C_(18)-A... 详细信息

目的建立不同生长期(花前期、开花期和成熟期)毛菊苣Cichorium glandulosum地上部位药材的HPLC指纹图谱,结合化学模式识别法和薄层色谱(TLC)生物自显影技术评价毛菊苣药材质量,为其进一步研究与开发提供依据。方法采用PolyPack C_(18)-AQ色谱柱,以甲醇(A)-乙腈(B)-0.3%磷酸溶液(C)为流动相进行梯度洗脱,检测波长为254 nm,体积流量为1.0 mL/min。采用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统(2012)》建立不同生长期毛菊苣地上部位药材的HPLC指纹图谱并分析相似度。应用聚类分析(cluster analysis,CA)、主成分分析(principal component analysis,PCA)和偏最小二乘法-判别分析(partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA)筛选不同生长期下毛菊苣地上部位药材中具有的差异性化学成分。利用TLC-生物自显影技术对不同生长期毛菊苣药材进行体外抗氧化作用研究。结果不同生长期下20批次药材HPLC指纹图谱共匹配出12个共有峰,指认出3号峰为秦皮乙素、6号峰为异槲皮苷、7号峰为3,5-O-二咖啡酰奎宁酸。CA将20批不同生长期下药材分为4类;PCA确定了3个主成分因子,累积方差贡献率为78.143%,PCA结果与CA结果基本一致;PLS-DA结果显示色谱峰11、2、6(异槲皮苷)、3(秦皮乙素)和5号峰可作为不同生长期毛菊苣药材质量的差异标志物。样品展开斑点和TLC-生物自显影说明花前期和开花期药材相比成熟期药材具有良好的抗氧化活性作用。结论利用建立的指纹图谱可为毛菊苣地上部位药材规范化种植以及质量评价提供实验依据。

关键词：毛菊苣指纹图谱秦皮乙素异槲皮苷 3 5-O-二咖啡酰奎宁酸化学模式识别生物自显影