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基于机器学习的磁流变弹性体磁致储能模量的快速准确表征

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物理学报 2024年第16期73卷 152-161页

作者：任航赵丹董立强刘少刚杨金水哈尔滨工程大学机电工程学院哈尔滨150000 哈尔滨工程大学青岛创新发展基地青岛266000

磁流变弹性体在振动控制领域展现出巨大的潜力,但其磁致力学性能的测量过程往往需投入较高的人工与时间成本.本研究旨在利用机器学习方法在小样本试验数据驱动下实现磁流变弹性体磁致力学性能的快速准确预测.基于加装可控磁场的剪切流... 详细信息

磁流变弹性体在振动控制领域展现出巨大的潜力,但其磁致力学性能的测量过程往往需投入较高的人工与时间成本.本研究旨在利用机器学习方法在小样本试验数据驱动下实现磁流变弹性体磁致力学性能的快速准确预测.基于加装可控磁场的剪切流变仪测试了磁流变弹性体(9种配比,4种加载频率)的磁致储能模量.每种样品取5个测试点作为训练集并搭建支持向量回归机器学习模型,从而表征磁流变弹性体的磁致储能模量.结果表明,相较于典型的理论模型,SVR模型仅使用5个样本点即可更准确表征磁流变弹性体磁致储能模量,相关系数高达0.998.另外,SVR模型训练时间仅为0.02 s,可显著加速磁流变弹性体表征的进程.更重要的是,SVR模型具有良好的泛化性,对于不同硅油配比和不同加载频率的磁流变弹性体预测结果的相关系数仍可达0.998以上.因此,机器学习模型可实现磁流变弹性体磁致储能模量的快速准确表征,为新型磁流变材料的研发提供参考.

关键词：磁流变弹性体支持向量回归磁致储能模量

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长脉冲高功率负离子源实验平台量热靶研制

南方能源建设 2024年第3期11卷 81-86页

作者：周红霞万银祥周博文余珮炫唐珮钦魏会领中国核工业集团公司核工业西南物理研究院四川成都610041

[目的]高能、强流、长脉冲中性束负离子源技术是磁约束聚变堆等离子体达到燃烧条件的核心技术之一。为满足长脉冲高功率负离子源实验平台200 kV/20 A参数下的束诊断需求,研制了用于截获负离子束或中性束、诊断两种束功率密度分布和束发... 详细信息

[目的]高能、强流、长脉冲中性束负离子源技术是磁约束聚变堆等离子体达到燃烧条件的核心技术之一。为满足长脉冲高功率负离子源实验平台200 kV/20 A参数下的束诊断需求,研制了用于截获负离子束或中性束、诊断两种束功率密度分布和束发散角以及负离子的中性化效率等性能参数的量热靶。[方法]根据现有的实验平台真空室结构和引出电极尺寸,利用matlab程序获得了该参数下,束发散角为1°时的负离子束在量热靶前端处的功率密度分布和束斑尺寸,进而设计了V字形靶板的量热靶物理结构;在此基础上采用Workbench软件对无氧铜V字形靶板结构进行满功率运行状态下的热负荷模拟计算,获得了水流量为80 m~3/h条件下的量热靶长脉冲运行时的温度分布,最高温度为610℃。[结果]根据模拟计算结果,结合实验平台工程结构和诊断需求,完成了量热靶的工程设计。[结论]量热靶采用磁流体真空密封,实现V字形靶板开合,靶板背面布置了热电偶阵列实时监测靶板温度。量热靶工程结构紧凑,安装尺寸能够兼容离子束流诊断真空室和中性束流诊断真空室,满足诊断需求,能够长脉冲安全运行。

关键词：负离子源中性束量热靶热负荷核聚变

基于积分分析方法对聚变堆启动氚量与所需氚增殖比的评估

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核化学与放射化学 2024年第2期46卷 118-124,I0004页

作者：王俊张龙李茹烟核工业西南物理研究院四川成都610225

托卡马克聚变堆的主要发展方式包括混合堆、纯聚变堆。关于托卡马克聚变堆氚自持的研究,国内外主要采用平均滞留时间方法进行研究,并且针对聚变功率较低的混合堆的氚自持研究较少。本工作采用更符合实际的积分分析方法分析了混合堆、纯... 详细信息

托卡马克聚变堆的主要发展方式包括混合堆、纯聚变堆。关于托卡马克聚变堆氚自持的研究,国内外主要采用平均滞留时间方法进行研究,并且针对聚变功率较低的混合堆的氚自持研究较少。本工作采用更符合实际的积分分析方法分析了混合堆、纯聚变堆氚自持的启动氚量、氚增殖比(TBR)要求。研究结果表明:启动氚量、备用氚量与聚变功率具有线性关系,所需TBR与聚变功率呈反比例关系;混合堆聚变功率较低,所需TBR较高,工程实现所需TBR挑战较大,需要通过限制长期氚滞留量以降低所需TBR要求;纯聚变堆聚变功率高,所需TBR较低,工程实现所需TBR挑战较小,但备用氚需求达数十千克,应考虑氚系统的冗余设计或提高氚系统的可靠性、可维护性,以降低备用氚的使用规模;运行因子是聚变堆的一个重要设计指标,在此着重分析了运行因子对所需TBR的影响,并重新定义了一个聚变堆氚自持的关系式,以突出运行因子对氚自持的重要影响。

关键词：聚变堆积分分析方法启动氚量所需氚增殖比

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光催化去除水体中的抗生素

化学进展 2024年第1期36卷 95-105页

作者：于江波于婧刘杰吴占超匡少平青岛科技大学环境与安全工程学院青岛266042 青岛科技大学化学与分子工程学院青岛266042

随着抗生素的普遍应用,抗生素的水体污染问题也越来越严重。目前,从水中去除抗生素污染物技术包括物理吸附、絮凝和化学氧化。然而,这些过程通常会在水中留下大量的化学试剂和难以处理的沉积物,导致后处理比较困难。光催化技术是利用光... 详细信息

随着抗生素的普遍应用,抗生素的水体污染问题也越来越严重。目前,从水中去除抗生素污染物技术包括物理吸附、絮凝和化学氧化。然而,这些过程通常会在水中留下大量的化学试剂和难以处理的沉积物,导致后处理比较困难。光催化技术是利用光催化材料,在光照的情况下使抗生素彻底分解,最终形成无毒的CO_(2)和H_(2)O。光催化降解抗生素具有成本低、效率高、无二次污染的优点。本文综述了几种常用的降解抗生素的光催化材料的研究进展,并对其今后的研究与应用作了进一步展望。

关键词：光催化剂抗生素降解电子能带结构

基于重磁数据研究江苏岸外滨海断裂带及邻区构造特征

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华东地质 2024年第1期45卷 101-114页

作者：尚鲁宁潘军曹瑞周青春孔祥淮中国地质调查局青岛海洋地质研究所山东青岛266237 青岛地质工程勘察院山东青岛266101 中国地震灾害防御中心北京100029

江苏岸外滨海断裂带是南黄海西部一条重要的活动断裂,孕育了多次M≥5.0的破坏性地震。该断裂带所在海域特殊的自然地理条件限制了海洋地质调查的开展,导致目前对其展布特征、断面结构、活动强度和力学性质等仍存在争议。文章基于重磁异... 详细信息

江苏岸外滨海断裂带是南黄海西部一条重要的活动断裂,孕育了多次M≥5.0的破坏性地震。该断裂带所在海域特殊的自然地理条件限制了海洋地质调查的开展,导致目前对其展布特征、断面结构、活动强度和力学性质等仍存在争议。文章基于重磁异常的定性分析和定量计算并结合前人研究成果,对滨海断裂带及邻区的构造特征进行研究,追踪了滨海断裂带可能的展布特征,并探讨了不同分段构造属性和活动性。结果表明,滨海断裂带在江苏岸外20~30 km处大致平行于岸线延伸,在废黄河口以北分叉为东、西两支。推测大致以射阳和如东海域为界,将断裂带分为3段。中段构成苏北盆地的东部边界,为长期继承性活动的深大断裂;南段为形成时代较新的平移断裂,构造活动性最强;北段的存在与否和活动性仍有待进一步调查确认。

关键词：江苏岸外滨海断裂带重磁异常盆地结构地震海洋区域地质调查

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HL-3装置第一壁温度监测系统研制

核聚变与等离子体物理 2024年

作者：许婕蔡立君刘健卢勇张龙刘宽程黄文玉刘雨祥罗山核工业西南物理研究院

为了满足HL-3装置第一壁系统的安全运行和实验需求，对第一壁温度监测系统进行了设计和研制，主要包括对第一壁系统监控点位的设计、硬件设计研制和软件开发。采用S7-300PLC作为主控制器，ET200远程模块作为模拟数据输入采集器，实现了... 详细信息

为了满足HL-3装置第一壁系统的安全运行和实验需求，对第一壁温度监测系统进行了设计和研制，主要包括对第一壁系统监控点位的设计、硬件设计研制和软件开发。采用S7-300PLC作为主控制器，ET200远程模块作为模拟数据输入采集器，实现了第一壁关键位置包括第一壁强场侧、弱场侧、下偏滤器、活动孔栏等热负荷集中区域的温度实时监测。同时完成了人机界面交互，实现了对HL-3装置第一壁工程温度的数据实时显示、历史曲线查看和阈值报警等功能。该系统已成功投入到HL-3装置烘烤和放电实验运行中。自2022年以来的运行结果表明，该系统实现了对第一壁温度状态的动态监控，保障了HL-3装置主机安全可靠的运行。

关键词： HL-3装置第一壁温度监测 PLC系统

海洋测绘数据融合技术在海洋资源勘探中的应用

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石油化工建设 2024年第9期46卷 169-171页

作者：亓玉鹏崔岩岩李玲青岛海洋工程勘察设计研究院有限公司山东青岛266000

海洋测绘数据融合技术作为一种综合利用不同类型海洋数据的手段,在海洋资源勘探中具有重要应用价值。通过对海底地形、地质结构、生物资源、能源资源及环境监测等方面的数据融合技术应用进行综述,分析了其在海洋资源勘探中的作用和效果... 详细信息

海洋测绘数据融合技术作为一种综合利用不同类型海洋数据的手段,在海洋资源勘探中具有重要应用价值。通过对海底地形、地质结构、生物资源、能源资源及环境监测等方面的数据融合技术应用进行综述,分析了其在海洋资源勘探中的作用和效果。通过案例分析和应用效果评估,探讨了数据融合技术在海洋资源勘探中的实际应用情况,并提出了相关结论和建议,为海洋资源的合理开发提供了科学依据和技术支持。

关键词：海洋资源勘探数据融合技术海洋测绘

CFETR外真空杜瓦在地震事故下的结构安全分析

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低温与超导 2024年第9期 14-21页

作者：魏海鸿李鹏远赖小强邓华林孙林煜许婉韵张腾核工业西南物理研究院

基于CFETR外真空杜瓦的全尺寸工程设计模型，采用等效加速度静力学分析方法模拟了杜瓦在SL1、SMHV、SL2三种地震事故下的应力分布和变形情况。结果表明，杜瓦在整个圆周上变形均匀，底座处最大约60 mm;壳体承受大气压作用出现较大的膜... 详细信息

基于CFETR外真空杜瓦的全尺寸工程设计模型，采用等效加速度静力学分析方法模拟了杜瓦在SL1、SMHV、SL2三种地震事故下的应力分布和变形情况。结果表明，杜瓦在整个圆周上变形均匀，底座处最大约60 mm;壳体承受大气压作用出现较大的膜应力，而支撑部件中弯曲应力为主，各工况下的最大应力均未超出双标304/304L不锈钢的许用应力，验证了杜瓦结构的合理性与安全性，为后续的设计优化与工程制造提供参考。

关键词： CFETR杜瓦有限元地震分析等效加速度应力校核

考虑氯离子侵蚀的高桩码头时变地震易损性分析

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振动工程学报 2024年第7期37卷 1259-1268页

作者：苏雷王龙龙王建峰凌贤长青岛理工大学土木工程学院山东青岛266520 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150001

地震易损性分析是评估高桩码头结构抗震性能最有效的工具之一,它能够量化给定地震动参数下结构发生破坏的概率。本文针对典型高桩码头结构,探究了氯离子侵蚀导致钢筋及混凝土材料性能退化的规律,基于开源数值计算平台OpenSees,对浪溅区... 详细信息

地震易损性分析是评估高桩码头结构抗震性能最有效的工具之一,它能够量化给定地震动参数下结构发生破坏的概率。本文针对典型高桩码头结构,探究了氯离子侵蚀导致钢筋及混凝土材料性能退化的规律,基于开源数值计算平台OpenSees,对浪溅区桩基区域的截面特性考虑腐蚀效应,建立了高桩码头二维有限元模型,探讨了氯离子侵蚀对高桩码头结构时变地震易损性的影响。采用Pushover分析方法确定了高桩码头各损伤状态的地震需求界限值。通过对不同腐蚀年限下的码头模型输入80条地震动,对构件能力需求比进行对数回归分析,形成高桩码头时变地震易损性曲线。研究结果表明:氯离子侵蚀会导致面板位移及桩顶弯矩减小,桩顶曲率略有增加;在高桩码头的使用寿命中,结构在不同损伤状态下的地震易损性均随服役时间的延长而增大。

关键词：地震易损性曲线高桩码头氯离子侵蚀 Pushover分析