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高校大科学设施推动高端装备制造业创新研究——以环境与载荷耦合全尺寸试验为例

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实验技术与管理 2024年第4期41卷 1-8页

作者：梁治国徐燕闫松涛夏秀芹李晨光金莹任学冲张卫冬北京科技大学国家材料服役安全科学中心北京102200 北方工业大学经济管理学院北京100144

大科学设施是推动前沿基础科学发展和技术创新的重要条件支撑,越来越多的高校承担了大科学设施的建设运行任务。重大工程材料服役安全研究评价设施通过研制开发能够实现真实服役工况的、复杂环境与载荷耦合的全尺寸试验装置,积极面向高... 详细信息

大科学设施是推动前沿基础科学发展和技术创新的重要条件支撑,越来越多的高校承担了大科学设施的建设运行任务。重大工程材料服役安全研究评价设施通过研制开发能够实现真实服役工况的、复杂环境与载荷耦合的全尺寸试验装置,积极面向高端装备制造开展复杂工况下服役性能试验,对相关学科融合发展,以及国产高端装备制造的材料选型、新材料应用、设计优化和可靠性评价等方面发挥了不可替代的推动作用,在核心技术研发与产品验证等环节中加速国产化进程,是直接面向国民经济主战场的大科学设施。该文在总结环境与载荷耦合全尺寸试验技术创新的基础上,分析了大科学设施服务高端装备制造产业的实际案例。

关键词：大科学设施高端制造环境载荷耦合全尺寸试验

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生成式人工智能对网络安全的影响分析

工业信息安全 2024年第1期 85-91页

作者：宋艳飞樊伟国家工业信息安全发展研究中心北京100040

国家高度重视人工智能战略发展,体系化统筹推进发展和安全。党的二十大报告指出,“推动战略性新兴产业融合集群发展,构建新一代信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等一批新的增长引擎”。2024年1月,国... 详细信息

国家高度重视人工智能战略发展,体系化统筹推进发展和安全。党的二十大报告指出,“推动战略性新兴产业融合集群发展,构建新一代信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等一批新的增长引擎”。2024年1月,国务院常务会议指出,“要统筹高质量发展和高水平安全,以人工智能和制造业深度融合为主线,以智能制造为主攻方向,以场景应用为牵引,加快重点行业智能升级,大力发展智能产品,高水平赋能工业制造体系,加快形成新质生产力”。生成式人工智能成为主要发展方向,数据、算法、算力等关键技术指标取得突破性进展,可解释性成为未来关注焦点。生成式人工智能广泛应用于网络安全行业,“双刃剑”效应明显。一方面,能够提升软硬件安全防护水平、提高网络防御决策质量与效率、优化第三方网络检测评估技术等;另一方面,也能够引发更多的开发安全、数据安全、治理风险等问题。结合生成式人工智能对网络安全的影响,本文从治理体系、技术创新、安全保障、生态培育等方面提出启示与展望。

关键词：生成式人工智能网络安全技术发展风险分析

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我国钻井液技术难题、新进展及发展建议

钻井液与完井液 2024年第1期41卷 1-30页

作者：孙金声王韧龙一夫中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 中国石油国家卓越工程师学院北京102208 油气钻完井技术国家工程研究中心北京102206

系统地梳理了超深/特深层、非常规、深水、干热岩、极地、天然气水合物等复杂地层钻探过程中面临的钻井液技术难题,探讨了关键科学问题与核心工程难题,结合近年来的钻井液技术进展,介绍了钻井液技术最新进展。针对复杂地层钻井过程中遇... 详细信息

系统地梳理了超深/特深层、非常规、深水、干热岩、极地、天然气水合物等复杂地层钻探过程中面临的钻井液技术难题,探讨了关键科学问题与核心工程难题,结合近年来的钻井液技术进展,介绍了钻井液技术最新进展。针对复杂地层钻井过程中遇到的高温高压高盐、泥页岩水化严重、井壁失稳、大温差、井漏、储层损害,以及钻井液维护自动化程度低等问题,国内外学者研发了抗高温高盐水基/油基钻井液、恒流变钻井液、抗超高温泡沫钻井液、环境友好型超低温钻井液、智能温压响应承压堵漏材料、可降解储层保护材料、钻井液在线监测与自动加料系统等关键材料、体系与装备。但随着地质、工程环境愈加复杂,钻井液材料仍面临抗超高温高盐、超长时间稳定、防塌固壁、恶性漏失以及钻井液性能自动化调控等重大技术瓶颈。为满足复杂地层钻探过程中钻井液性能需求,未来还需深入研究钻井液处理剂在极端条件下的起效/失效机理,钻井液处理剂在微观-介观-宏观等不同尺度下的构效关系变化及作用机制,建立安全高效的钻井液多功能一体化调控方法,构建智能钻井液理论与技术,为实现复杂地层安全高效经济环保钻井提供关键技术支撑。

关键词：钻井液超深/特深层非常规地下资源防漏堵漏储层保护钻井液性能调控

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基于农田运载平台的烟叶辅助采收机设计与试验

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农机化研究 2024年第4期46卷 83-91页

作者：王晓萌高松杨硕李思杨枕霏王秀云南省烟草公司红河州公司云南弥勒652300 北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 农芯(南京)智慧农业研究院有限公司南京211800

为解决根据成熟度分不同生长时段进行人工采收劳动强度大、采收效率低的问题,设计了一种基于农田运载平台的烟叶辅助采收机。充分考虑烟叶种植农艺规范,将人员乘坐高度调整及烟包提升机构融合设计,满足采摘位置高度调整的要求;设计主从... 详细信息

为解决根据成熟度分不同生长时段进行人工采收劳动强度大、采收效率低的问题,设计了一种基于农田运载平台的烟叶辅助采收机。充分考虑烟叶种植农艺规范,将人员乘坐高度调整及烟包提升机构融合设计,满足采摘位置高度调整的要求;设计主从双控电力提升控制电路,保证烟包提升运行效率;开发烟叶采收量定位监测系统,满足田间烟叶采收量分布信息获取的需求。开展了烟包提升系统提升能力性能试验,结果表明:烟叶提升净质量最大为15kg,提升时间最长为13s。烟叶采收量田间试验结果表明:烟叶辅助采收机烟包平均质量为6395g,标准差为1588g;相邻烟包定位点平均距离为5.64m,标准差为4.38m,并获得了烟草田间收获量分布图。烟叶收获效率对比田间试验结果表明:烟叶辅助采收车单人烟叶收获效率平均为30.46g/s,标准差为4.73g/s,与纯人工单人烟叶收获效率相比,烟叶收获平均效率提高78%,采收效率标准差降低1.80g/s,具有较好的采收效率的稳定性。研究结果可为省力、高效、智能烟叶采收机的研发提供技术支撑。

关键词：烟叶辅助采收机烟包提升机构收获量分布电动提升系统

智能网联汽车数据交互与综合应用公共服务平台研究与构建

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汽车工程学报 2024年第5期14卷 829-838页

作者：邱彬李广友薛晓卿谢荣琼清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084 工业和信息化部装备工业发展中心北京100846 中国汽车技术研究中心有限公司天津300300 北京赛目科技有限公司北京100081

为加快推动智能网联汽车数据资源的集聚共享和开发利用,提出建立采用“国家-区域-企业”三级多中心架构的“智能网联汽车数据交互与综合应用公共服务平台”。该平台基于行业统一的数据采集与传输标准规范,广泛应用大数据、云计算、区块... 详细信息

为加快推动智能网联汽车数据资源的集聚共享和开发利用,提出建立采用“国家-区域-企业”三级多中心架构的“智能网联汽车数据交互与综合应用公共服务平台”。该平台基于行业统一的数据采集与传输标准规范,广泛应用大数据、云计算、区块链等现代信息技术,能高效实现千万量级车辆数据的实时采集与分析处理,为促进行业数据的挖掘利用提供基础支撑平台。基于平台采集存储的数据资源,探索开展了车辆测试评价、安全运行监测、分析挖掘等多场景综合应用,验证了平台实际应用的先进性和可行性。

关键词：智能网联汽车数据平台大数据技术多场景综合应用

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高温硬岩受控钻进新技术、新方法及应用

地学前缘 2024年

作者：翁炜吴烁贺云超蔺文静冯美贵甘浩南李晓东北京探矿工程研究所中国地质科学院水文地质环境地质研究所自然资源部地热与干热岩勘查开发技术创新中心

近年来，随着能源资源开发和地球系统科学研究需求的不断增长，钻探深度不断增大，施工过程中面临地层温度高、岩石硬度大、钻进效率低、成本高事故多等问题。为了解决上述问题，国外对耐高温井下动力钻具、高效碎岩工具、随钻测量工具... 详细信息

近年来，随着能源资源开发和地球系统科学研究需求的不断增长，钻探深度不断增大，施工过程中面临地层温度高、岩石硬度大、钻进效率低、成本高事故多等问题。为了解决上述问题，国外对耐高温井下动力钻具、高效碎岩工具、随钻测量工具、降温冷却设备等钻进关键技术开展了针对性研究，相关研究成果已在油气钻探、高温地热等领域开展了应用。国内虽也进行了研究，但与国外研究水平相比，尚有一定差距。本文分析了我国高温硬岩井钻进面临的技术难点，总结了技术需求，对钻进新方法、技术特性和示范应用情况进行了介绍，并立足国内既有装备基础，提出以高速强保径牙轮钻头、耐高温单弯螺杆钻具、耐高温MWD组合，配合耐高温钻井液、地面钻井液强制冷却系统与分段循环降温技术，可实现高温硬岩高效、安全、受控钻探。建议后续开展长寿命固定齿钻头、全金属井下动力钻具/冲击钻具、耐高温MWD组合研究，进一步提高高温硬岩钻进施工效率。

关键词：高温硬岩受控钻井冷却

异构并行的高阶散射特征线方法及其在临界实验装置模拟中的应用

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原子能科学技术 2024年第1期58卷 135-143页

作者：邹航陈莹张乾曹巍张晋超梁亮宋佩涛刘杰国防科技大学并行与分布处理重点实验室湖南长沙410073 高端装备数字化软件湖南省重点实验室湖南长沙410073 中国原子能科学研究院北京102413 浙江大学物理学系浙江近代物理中心先进核能理论与应用实验室浙江杭州310030 哈尔滨工程大学核科学与技术学院核安全与仿真技术国防重点实验室黑龙江哈尔滨150001 西安核创能源科技有限公司陕西西安710077 中国辐射防护研究院山西太原030006

在临界实验装置的物理计算中,由于较厚水反射层的存在,中子各向异性散射会对计算结果有重要影响。基于P1各向异性散射特征线方法(MOC),开发了能够处理各向异性散射的特征线输运计算程序,并实现了高阶散射特征线输运计算的高性能异构并... 详细信息

在临界实验装置的物理计算中,由于较厚水反射层的存在,中子各向异性散射会对计算结果有重要影响。基于P1各向异性散射特征线方法(MOC),开发了能够处理各向异性散射的特征线输运计算程序,并实现了高阶散射特征线输运计算的高性能异构并行。为确认程序对临界实验装置的物理计算精度,本文选取LCT011临界实验基准进行堆芯物理计算,并与蒙特卡罗程序进行对比验证。各向异性源使得计算量与内存消耗均有显著增加,给异构系统带来较大的显存负担,因此本文进而对高阶散射输运求解器进行性能分析。数值结果表明:在高阶散射计算条件下,程序可达到蒙特卡罗程序的同等精度,且具有较高的计算效率。

关键词：特征线方法高阶散射临界实验装置异构并行

NX100型多用途重载铁路运输长平车设计与应用

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中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第6期 0086-0090页

作者：闫瑞解喜文吴宇波李晓军李淑威中车长江运输设备集团有限公司湖北武汉430212 国家铁路局安全技术中心北京100160

为解决阿联酋近年来工业化和城市化进程加快,铁路货物运输猛增对新型铁路货运装备迫切需求的问题,开发了一种大轴重、多用途的铁路重载运输长平车,运输多种组合的ISO668标准集装箱,以及重型机电设备、散装集载货物等,满足用户多用途、... 详细信息

为解决阿联酋近年来工业化和城市化进程加快,铁路货物运输猛增对新型铁路货运装备迫切需求的问题,开发了一种大轴重、多用途的铁路重载运输长平车,运输多种组合的ISO668标准集装箱,以及重型机电设备、散装集载货物等,满足用户多用途、可拓展的应用场景需求。通过车体结构静强度、疲劳、动力学等的计算仿真,以及工厂例行及型式试验、场地动态试验、线路系统联调联试等试验,验证了运输长平车的设计、制造等满足用户技术规范和相关标准要求。

关键词： AAR 重载平车技术参数试验

油页岩局部化学反应法原位转化技术及松辽盆地先导试验工程

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石油学报 2024年第7期45卷 1104-1121,1129页

作者：郭威孙友宏李强邓孙华白奉田陈晨朱超凡王元刘召吉林大学建设工程学院吉林长春130026 油页岩地下原位转化与钻采技术国家地方联合工程实验室吉林长春130026 国家油页岩成矿理论与关键技术分中心吉林长春130026 教育部页岩油气资源勘探开发省部共建协同创新中心吉林长春130026 自然资源部复杂条件钻采技术重点实验室吉林长春130026 中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083

中国油页岩资源储量巨大,地下原位转化是实现油页岩资源清洁高效利用的重要途径,其中,局部化学反应法原位转化技术(TSA法)具有能量投入低、加热速度快和采收率高的特点。近年来,通过建立TSA法基础理论和关键技术体系,设计了工艺实施方案... 详细信息

中国油页岩资源储量巨大,地下原位转化是实现油页岩资源清洁高效利用的重要途径,其中,局部化学反应法原位转化技术(TSA法)具有能量投入低、加热速度快和采收率高的特点。近年来,通过建立TSA法基础理论和关键技术体系,设计了工艺实施方案,并通过松辽盆地先导试验工程验证了技术可行性。通过系统梳理总结围绕TSA法的研究成果,包括TSA法触发和裂解机理、室内物理模拟、关键技术研发以及松辽盆地先导试验,综合讨论了TSA法工业化优势和所面临的主要技术难题,包括高温高压条件储层渗流能力损伤、群井工艺调控策略、水力压裂缝网局限性、地面和井下关键装备的长期可靠性、原位催化提质增效方法以及开采全过程安全问题,并针对性提出了未来发展建议与攻关方向。结合TSA法工艺特征、中国"碳达峰,碳中和"战略布局和地热能源发展趋势,提出了基于TSA法的油页岩资源原位油气转化-余热利用-CO_(2)地质封存的地质—工程一体化开发创新体系,这一研究结论可进一步促进油页岩资源清洁高效综合开发利用。

关键词：油页岩原位转化局部化学反应法井下加热储层改造地下环境封闭松辽盆地先导试验工程