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基于维纳过程的低温环境下齿轮泵性能退化研究

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中国铁道科学 2024年第2期45卷 155-163页

作者：邱战国胡淼邢群雁宋宏智中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所北京100081 中国铁路电务技术中心北京100081

针对低温环境下(5℃以下)温度对齿轮泵性能退化的影响,以驼峰车辆减速器齿轮泵为研究对象,以流量为性能退化分析指标,建立齿轮泵流量计算模型;采用带有线性函数或指数函数漂移项的维纳过程模型,建立包含工作压力、温度和等效磨损间隙的... 详细信息

针对低温环境下(5℃以下)温度对齿轮泵性能退化的影响,以驼峰车辆减速器齿轮泵为研究对象,以流量为性能退化分析指标,建立齿轮泵流量计算模型;采用带有线性函数或指数函数漂移项的维纳过程模型,建立包含工作压力、温度和等效磨损间隙的多参数齿轮泵性能退化过程模型;通过齿轮泵流量计算模型的分析结果与现场试验数据对比,建模分析低温环境下齿轮泵性能退化过程中环境温度、工作压力对齿轮泵性能退化的影响。结果表明:低温环境下齿轮泵的性能退化与环境温度存在强相关性;线性漂移模型较指数漂移模型有更优的统计拟合效果;包含多参数带漂移的维纳过程模型能有效表征齿轮泵的性能退化过程。

关键词：齿轮泵驼峰车辆减速器维纳过程模型性能退化模型环境温度

基于烟芯段和滤嘴段耦合的加热卷烟烟气关键成分释放模型构建

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轻工学报 2024年

作者：黄朵朵王乐雷萍孙志伟李林洪张智轩黄锋李斌中国烟草总公司郑州烟草研究院云南中烟工业有限责任公司技术中心湖南中烟工业有限责任公司技术中心浙江中烟工业有限责任公司技术中心河南中烟工业有限责任公司技术中心深圳市卓力能技术有限公司

为揭示加热卷烟抽吸过程中的传质机理,通过构建加热卷烟烟气关键成分的烟芯段释放动力学模型和滤嘴段逐口截留模型,建立了加热卷烟中丙二醇、丙三醇和烟碱的传质模型,并采用COMSOL Multiphysics软件对模型进行数值求解,对烟支逐口抽吸... 详细信息

为揭示加热卷烟抽吸过程中的传质机理,通过构建加热卷烟烟气关键成分的烟芯段释放动力学模型和滤嘴段逐口截留模型,建立了加热卷烟中丙二醇、丙三醇和烟碱的传质模型,并采用COMSOL Multiphysics软件对模型进行数值求解,对烟支逐口抽吸过程中烟芯段和滤嘴段丙二醇、丙三醇、烟碱的含量及浓度场进行模拟。结果表明:模拟得到的加热卷烟逐口抽吸过程中烟芯段丙二醇、丙三醇、烟碱剩余量与实验值较为吻合,建立的动力学模型可较好地反映加热卷烟3种关键成分的释放机理;烟气丙二醇、丙三醇、烟碱出口释放量与实验值较为吻合,建立的截留模型可较好地反映逐口抽吸过程中滤嘴段对烟气3种关键成分的截留机理;抽吸时烟芯段外壁较加热片附近固相物质传质效率低;随着抽吸口数的增加,烟气中丙二醇、丙三醇、烟碱的质量浓度在烟芯和滤嘴段呈动态变化,其中滤嘴段的质量浓度先升后降,烟芯段的质量浓度则从第2口开始减少;单口抽吸过程中,烟芯段和滤嘴段烟气丙二醇、丙三醇、烟碱的质量浓度随着气流速度的变化而发生动态变化。

关键词：加热卷烟关键成分传质模型截留模型数值模拟

基于上转换编码微球的多重镰刀菌毒素定量检测微流控平台构建

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食品工业科技 2024年

作者：王圣洁叶永丽邵景东孙秀兰孙嘉笛江南大学食品学院宜兴食品与生物技术研究院张家港市海关综合技术中心

为实现多种真菌毒素的同时定量快速检测，本文构建了基于上转换荧光编码微球的微流控芯片，并将其与体外诊断设备相结合开发了真菌毒素定量检测平台。该平台采用多色上转换荧光编码微球作为编码信号检测探针，微流控芯片为检测载体，在... 详细信息

为实现多种真菌毒素的同时定量快速检测，本文构建了基于上转换荧光编码微球的微流控芯片，并将其与体外诊断设备相结合开发了真菌毒素定量检测平台。该平台采用多色上转换荧光编码微球作为编码信号检测探针，微流控芯片为检测载体，在多色上转换荧光编码微球的双波显微系统下采集图像，得到的光学信号通过算法分析后可导出毒素种类及含量。以玉米粉为食品基质，脱氧雪腐镰刀菌烯醇（Deoxynivalenol，DON）、T-2毒素和伏马毒素B1（Fumonisins，FB1）为分析对象验证该平台应用效果。制备得到的三色上转换纳米粒子的平均直径为28.81 nm，包裹惰性壳后平均直径为41.26 nm，溶胀后得到的上转换编码微球的平均直径为10 μm。三种探针抗原抗体二抗的优化比例分别为：DON毒素：1:50、1:100、1:50；T-2毒素：1:200、1:400、1:200；FB1毒素：1:50、1:100、1:50。该体系下DON、T-2和FB1的检测限分别为41.35 ng/mL、0.5044 ng/mL、35.45 ng/mL，加标回收率范围为90.76%～114.82%。综上，所构建的真菌毒素检测平台可有效避免多重检测的互相干扰问题，能快速、准确获得定量分析结果。

关键词：微流控芯片上转换编码微球多通道真菌毒素定量检测

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基于性能建模的深度学习训练任务调度综述

软件学报 2024年

作者：杨紫超吴恒吴悦文张文博中国科学院大学中国科学院软件研究所软件工程技术研究开发中心中国科学院大学南京学院中科南京软件技术研究院

近年来,深度学习研究成果在全球范围内得到广泛应用.为了提高大规模深度学习模型的训练效率,业界通常采用建设GPU集群并配置高效的任务调度器的策略.然而,深度学习训练任务具有性能异构性和放置拓扑敏感性等复杂性能特性.对性能无感知... 详细信息

近年来,深度学习研究成果在全球范围内得到广泛应用.为了提高大规模深度学习模型的训练效率,业界通常采用建设GPU集群并配置高效的任务调度器的策略.然而,深度学习训练任务具有性能异构性和放置拓扑敏感性等复杂性能特性.对性能无感知的调度容易导致资源利用率低下、训练效率差等问题.为了应对这一挑战,近期涌现出大量基于性能建模的深度学习训练任务调度器.这些调度器通过构建精确的性能模型,深入了解任务的复杂性能特性,并据此设计更优化的调度算法,从而形成更高效的调度方案.本文首先基于建模设计思路,对目前调度器使用的性能建模方法进行分类综述.随后,根据调度器利用性能建模的调度优化途径,对现有的任务调度工作进行了系统性的分析.最后,对性能建模与调度在未来的研究方向进行了展望.

关键词：深度学习训练性能建模任务调度

基于PlantSimulation的半导体机台配置优化仿真分析

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半导体技术 2024年第1期49卷 103-108页

作者：白帆徐策程星华李舒欣赵晓妍黄志磊中国电子工程设计院股份有限公司数字化技术中心北京100097

半导体制造工厂的机台数量配置对产线的生产效率具有重要影响,然而传统机台配置方法不能将时间维度和复杂派工策略统筹考虑,难以量化评估机台配置对产能的影响,容易出现投资浪费、产能不足、空间布局不合理等问题。在Plant Simulation... 详细信息

半导体制造工厂的机台数量配置对产线的生产效率具有重要影响,然而传统机台配置方法不能将时间维度和复杂派工策略统筹考虑,难以量化评估机台配置对产能的影响,容易出现投资浪费、产能不足、空间布局不合理等问题。在Plant Simulation仿真软件中建立半导体制造执行系统(MES)实时派工机制,模拟工厂的真实运行状态,同时提出了一种机台配置的优化算法。将此方法用于某半导体工厂的设备配置,有效提升了产能及设备利用率,为半导体及其他行业的机台配置提供借鉴和参考。

关键词：半导体工厂离散仿真分析制造执行系统(MES) 派工策略产线机台配置

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停机时风力机塔筒与叶片的涡激机理

太阳能学报 2024年第3期45卷 46-53页

作者：王丁丁赵振宙刘岩刘惠文马远卓罗乔河海大学能源与电气学院南京211100 南通河海大学海洋与近海工程研究院南通226004 南京工业职业技术大学江苏风力发电工程技术中心南京210023

大型化风力机存在塔筒与叶片的脱落涡相互诱导的现象,极大影响机组的安全运行。为探究两者涡激互扰特性,该文以NREL 5 MW风力机为研究对象,分别选取距离地面65、70、75和80 m高度的塔筒与叶片共存的二维截面,开展6、8、10、12与14 m/s... 详细信息

大型化风力机存在塔筒与叶片的脱落涡相互诱导的现象,极大影响机组的安全运行。为探究两者涡激互扰特性,该文以NREL 5 MW风力机为研究对象,分别选取距离地面65、70、75和80 m高度的塔筒与叶片共存的二维截面,开展6、8、10、12与14 m/s风况下数值模拟,并与单塔筒工况计算结果进行对比分析。研究结果表明,叶片与塔筒的尾涡存在严重相互诱导干涉;与单塔筒绕流工况相比,塔筒特定点压力值增长了1.5倍,升力系数出现多个响应幅值且其最大约为单塔筒的6倍;塔筒与叶片尾涡出现相互合并且脱落频率一致,涡激作用增强;塔筒-叶片工况下的涡脱频率较单塔筒降低,更易与风力机低阶固有频率出现交叉,风力机极可能出现共振。

关键词：风力机涡脱落计算流体力学涡激振动尾流

基于谐波分析的封装-电路多物理场耦合仿真方法

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电子学报 2024年第8期52卷 2718-2725页

作者：王卫杰刘燕婻赵振国中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

场-路耦合仿真可以支持跨越芯片-封装-系统的多层级协同分析,多物理场仿真能够对多物理约束下芯片封装的信号完整性、电源完整性以及可靠性进行提前设计.因此,针对场-路结构的多物理场耦合仿真能够实现在初期对芯片封装的设计方案进行... 详细信息

场-路耦合仿真可以支持跨越芯片-封装-系统的多层级协同分析,多物理场仿真能够对多物理约束下芯片封装的信号完整性、电源完整性以及可靠性进行提前设计.因此,针对场-路结构的多物理场耦合仿真能够实现在初期对芯片封装的设计方案进行筛选和优化,是先进封装仿真技术最重要的发展方向之一.本文基于场-路耦合仿真和多物理场耦合仿真方法的最新研究进展,提出针对非线性场-路结构的频域仿真方法以及电磁-热耦合计算方法 .该方法能够解决基于时域仿真方法的场-路耦合仿真的长时间迭代问题,实现多物理约束下非线性场-路结构的电磁与热特性快速分析.计算结果验证了本文方法的准确性和高效性.

关键词：场-路耦合仿真多物理场耦合仿真谐波分析方法

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点探测器敏感性关联抽样计算方法

原子能科学技术 2024年第3期58卷 638-644页

作者：李瑞付元光邓力许海波中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

为避免点探测器敏感性计算中随机统计涨落的影响,研究了在蒙特卡罗关联抽样算法框架下,点探测器敏感性的计算方法。在算法中考虑了输运过程偏倚以及存在次级粒子的情况,给出了输运扰动权乘子与计数扰动权乘子的更新方案。针对点探测器... 详细信息

为避免点探测器敏感性计算中随机统计涨落的影响,研究了在蒙特卡罗关联抽样算法框架下,点探测器敏感性的计算方法。在算法中考虑了输运过程偏倚以及存在次级粒子的情况,给出了输运扰动权乘子与计数扰动权乘子的更新方案。针对点探测器敏感性中次级粒子的模拟特点,引入了单因素扰动系统,并基于粒子扩展属性实现了对单因素扰动系统微扰的模拟,从而避免了对次级粒子历史进行回溯。利用脉冲球形实验装置,测试了散射截面扰动下点探测器的敏感性计算功能,并与微分算符方法的计算结果进行了比较,以验证其计算精度。利用NUREG/CR-6115屏蔽基准题测试了权重技巧下算法的适用性。测试表明,算法与微分算符方法计算精度相当,并适用于屏蔽问题点探测器敏感性模拟。

关键词：点探测器敏感性关联抽样蒙特卡罗

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异常信息敏感的框架API生命周期模型构造

计算机学报 2024年第9期47卷 1989-2008页

作者：燕季薇黄进豪杨恒钦严俊中国科学院软件研究所软件工程技术研究开发中心北京100190 北京工业大学信息学部北京100124 国科大杭州高等研究院杭州310024 中国科学院软件研究所基础软件与系统重点实验室北京100190 中国科学院软件研究所计算机科学国家重点实验室北京100190

大型软件系统的实现依赖于底层框架或第三方库,但这些复杂的框架/库代码在演化升级时往往独立于其调用者,为上层软件的质量保障带来挑战.例如,框架/库代码演化时新增和删除API、更改API的代码语义等行为会导致框架/库代码的不同版本之... 详细信息

大型软件系统的实现依赖于底层框架或第三方库,但这些复杂的框架/库代码在演化升级时往往独立于其调用者,为上层软件的质量保障带来挑战.例如,框架/库代码演化时新增和删除API、更改API的代码语义等行为会导致框架/库代码的不同版本之间不兼容,进而在上层应用开发者更新版本时,影响应用代码的正确性.为应对这一问题,需精准提取框架/库代码API的演化过程,形成演化报告,协助上层应用开发者选择兼容的版本或快速进行代码适配.其中,框架/库代码API的演化过程分析对应着框架API生命周期模型构造.现有工作中的API生命周期模型主要关注API的存在性变动,而未考虑特定代码语义变更对开发者的影响,特别是异常相关代码带来的语义变更,给上层软件系统带来隐患.为此,本文采用面向Java字节码的静态分析方法,识别框架API中的异常抛出行为并为其生成异常摘要报告,通过多轮流式匹配策略获取异常信息的变更情况,最终为框架/库代码构造异常信息敏感的API生命周期模型.该方法:(1)通过控制依赖语句切片提取异常抛出语句的关键触发条件,采用参数推断策略将局部变量的约束条件转换为仅与外部输入参数相关的异常前断言,并基于自底向上的摘要传递实现跨过程异常摘要提取;(2)通过关键信息精准匹配和自适应模糊匹配策略,分析异常摘要信息的新增、删除和修改情况,最终得到异常敏感的API生命周期模型(共涉及七种API变更形式).基于该方法,实现了基于Java字节码分析的API生命周期提取工具JavaExP.与现有最新方法相比,JavaExP的异常摘要信息提取准确性(F1值)提高了67%,分析用时减少了87%.对真实项目的API生命周期演化分析表明,与异常不敏感的API生命周期模型相比,采用异常敏感的模型时,API发生变动的比例提高了18%.在75,433个被分析的API中,约有20%API的异常抛出行为至少发生过一次改变,这些API共涉及超过七千多处独立的异常变更.在多个项目上的分析结果表明,异常敏感的模型构造能够更加精准地描述API的演化过程.

关键词：静态分析代码演化 Java异常摘要 API生命周期