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考虑随机和认知混合不确定性的CFD模型修正方法

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北京航空航天大学学报 2024年第7期50卷 2343-2353页

作者：李泽贤马梦颖武健辉熊芬芬王博民北京理工大学宇航学院北京100081 中国运载火箭技术研究院研发中心北京100076

针对随机和认知混合不确定性下的CFD模型修正问题,提出了一种融合混合不确定性量化、全局灵敏度分析、参数修正的模型修正架构,建立了基于证据理论的混合不确定性量化方法,在此基础上构建了基于概率包络面积变化率的混合不确定性灵敏度... 详细信息

针对随机和认知混合不确定性下的CFD模型修正问题,提出了一种融合混合不确定性量化、全局灵敏度分析、参数修正的模型修正架构,建立了基于证据理论的混合不确定性量化方法,在此基础上构建了基于概率包络面积变化率的混合不确定性灵敏度分析指标,提出了基于似然样本策略的参数修正方法。针对三维机翼ONERA M6的CFD数值模拟,在考虑湍流模型封闭系数认知不确定性和来流条件随机不确定性的情况下,通过混合不确定性量化得到升力系数的概率分布包络,并开展全局灵敏度分析发掘影响较大的封闭系数,降低模型修正的复杂度和计算量,并根据似然样本策略对关键系数加以修正。经过参数迭代修正,修正后的CFD仿真结果与试验数据高度吻合,证明了提出的CFD模型修正方法的有效性。

关键词：混合不确定性模型修正证据理论灵敏度分析湍流模型

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近α型高温钛合金起燃机理

物理学报 2024年第8期73卷 244-260页

作者：吴明宇弭光宝李培杰清华大学新材料国际研发中心北京100084 中国航发北京航空材料研究院先进钛合金重点实验室北京100095

采用激光氧浓度实验方法,研究激光功率和氧浓度对近α型高温钛合金(TA19合金)燃烧状态的影响,发现合金的起燃温度随激光功率和氧浓度的增加而降低,在200—325 W的激光功率以及21%—60%的氧体积浓度条件下,TA19合金的起燃温度为W27—1595... 详细信息

采用激光氧浓度实验方法,研究激光功率和氧浓度对近α型高温钛合金(TA19合金)燃烧状态的影响,发现合金的起燃温度随激光功率和氧浓度的增加而降低,在200—325 W的激光功率以及21%—60%的氧体积浓度条件下,TA19合金的起燃温度为W27—1595℃,低于合金熔点.通过组织表征揭示保护性氧化层的失效形式,并结合氧化层应力失效模型分析起燃机理:1520℃以上TiO的高蒸气压特性导致表层TiO_(2)下方形成孔隙缺陷,加速TiO_(2)层的热应力失效;且起燃时需要同时满足临界温度条件和瞬时温度变化率条件.在此基础上,将保护性氧化层失效机理与能量方程结合以构建起燃模型;根据实验数据拟合计算得到TA19合金在起燃阶段的反应激活能约为280 kJ/mol,并得出起燃温度随激光功率和氧浓度变化的函数关系为1.2×10^(10)exp(-280000/RT_(ig))c^(1/2)+0.52R_(L)-315=0.该结果对航空发动机复杂气流条件下的阻燃性能研究及其他类型钛合金的起燃温度预测提供理论参考.

关键词：近α型高温钛合金保护性氧化层起燃温度起燃机理

基于迁移学习与残差网络的快递包裹X光图像识别

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印刷与数字媒体技术研究 2024年第2期 37-45,65页

作者：朱磊黄磊张媛程诚北京印刷学院邮政技术研发中心北京102600

针对快递包裹违禁物品识别存在种类繁多、依赖人力和X光图像获取难度大等问题,为提高快递包裹违禁物品识别的效率和准确度,本研究提出一种迁移学习与残差网络相结合的快递包裹X光图像识别方法(TL-ResNet18)。首先构建了相似度高的源领... 详细信息

针对快递包裹违禁物品识别存在种类繁多、依赖人力和X光图像获取难度大等问题,为提高快递包裹违禁物品识别的效率和准确度,本研究提出一种迁移学习与残差网络相结合的快递包裹X光图像识别方法(TL-ResNet18)。首先构建了相似度高的源领域数据集和目标领域数据集;其次,选用ResNet18作为预训练模型,调整初始化参数结构,并将ResNet18学习到的内容作为初始化参数迁移到目标领域,实现快递包裹X光图像分类;最后,将相同数据集作为三种模型的输入并对结果进行对比。实验结果表明,TL-ResNet18模型的局部微调和全局微调的识别准确率分别为93.5%、95.0%,相比于ResNet18模型提高了7%、8.5%,且精确度、召回率和F1值都优于ResNet18模型,该方法性能更优,且不受小型数据集对深层网络训练的限制,有利于快递包裹X光图像识别的智能化发展。

关键词：快递包裹 X光图像残差网络迁移学习

基于归一化的高精度EUV反射率测试技术研究

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中国激光 2024年第7期51卷 196-202页

作者：张良乐韩晓泉谢婉露吴晓斌方旭晨高梓翔沙鹏飞王魁波中国科学院微电子研究所光电技术研发中心北京100029 中国科学院大学北京100049

基于使用气体放电等离子体(DPP)极紫外(EUV)光源自研的小型反射率测试装置,分析了DPP光源参数及不同型号探测器对反射率测试的影响,提出了一种能量归一化的反射率测试方法,并测试了13.5 nm波长下Mo/Si多层膜反射镜的反射率特性。研究结... 详细信息

基于使用气体放电等离子体(DPP)极紫外(EUV)光源自研的小型反射率测试装置,分析了DPP光源参数及不同型号探测器对反射率测试的影响,提出了一种能量归一化的反射率测试方法,并测试了13.5 nm波长下Mo/Si多层膜反射镜的反射率特性。研究结果表明:在相同光源参数下,SXUV100型探测器的极紫外能量探测性能优于AXUV100G型;通过归一化使光能量波动对反射率测试光束的波动误差从6.2%降低到0.64%,多层膜反射镜的峰值反射率的测量重复性从4.34%提高到0.69%,与国外同等实验装置精度相当,实现了高精度反射率测试,可为极紫外光刻机的光学元件提供反射率测试。

关键词：极紫外气体放电等离子体光源反射率能量探测归一化

基于匀光管的极紫外消相干和光强均匀化仿真研究

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物理学报 2024年第11期73卷 133-144页

作者：李慧谭芳蕊尹皓玉马钺洋吴晓斌中国科学院微电子研究所光电技术研发中心北京100029 中国科学院大学北京100049

自由电子激光光源(free electron laser,FEL)可发出波长为13.5 nm的极紫外(extreme ultra-violet,EUV)辐射,在EUV光刻领域能够发挥重要作用.但FEL自身的高相干特性以及类高斯光强轮廓分布特征,会对成像带来不利影响,无法满足EUV光刻领... 详细信息

自由电子激光光源(free electron laser,FEL)可发出波长为13.5 nm的极紫外(extreme ultra-violet,EUV)辐射,在EUV光刻领域能够发挥重要作用.但FEL自身的高相干特性以及类高斯光强轮廓分布特征,会对成像带来不利影响,无法满足EUV光刻领域成像应用需求.本文通过计算模拟的方法,设计了一种匹配FEL应用的、用于EUV波段去相干和光强均匀化的新型匀光管结构.模拟结果显示,针对波长为13.5 nm、直径200μm、发散度20 mrad的FEL-EUV高斯光束,采用新型匀光管结构,与常规匀光管结构相比,在同等长度和内径时,具有更显著的去相干能力和光场均匀化作用.当新型匀光管内径为1 mm、总长度不低于0.6 m、倾斜角度为10 mrad时,高相干光场完全被扰乱,实现低相干光输出.并可获得均匀照明光场,光强分布不均匀性数值从常规圆柱型匀光管的28.38降低至0.97.同时,相应能量传输效率为37.6%,最大传输效率达到44.58%.结果表明,新型匀光管结构能够满足EUV辐射去相干应用需求,同时可提高照明视场光强分布均匀性,在EUV光刻领域及其他成像应用具有很大应用前景.

关键词：极紫外光源自由电子激光匀光管相位光强均匀性

具有低噪声及高线性度的高性能MOCVD-SiN_(x)/AlN/GaN毫米波MIS-HEMTs

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红外与毫米波学报 2024年第2期43卷 200-206页

作者：袁静景冠军王建超汪柳高润华张一川姚毅旭魏珂李艳奎陈晓娟中国科学院微电子研究所高频高压器件与集成研发中心北京100029 中国科学院大学北京100029

文章在超薄势垒AlN/GaN异质结构上采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)原位生长SiN_(x)栅介质,成功制备了高性能的SiN_(x)/AlN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管(MIS-HEMTs)。深能级瞬态谱(DLTS)技术测试SiN_(x)/AlN的界面信息,显... 详细信息

文章在超薄势垒AlN/GaN异质结构上采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)原位生长SiN_(x)栅介质,成功制备了高性能的SiN_(x)/AlN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管(MIS-HEMTs)。深能级瞬态谱(DLTS)技术测试SiN_(x)/AlN的界面信息,显示其缺陷能级深度为0.236 eV,俘获截面为3.06×10^(-19)cm^(-2),提取的界面态密度为10^(10)~10^(12)cm^(-2)eV^(-1),表明MOCVD原位生长的SiN_(x)可以有效降低界面态。同时器件表现出优越的直流、小信号和噪声性能。栅长为0.15μm的器件在2 V的栅极电压(Vgs)下具有2.2 A/mm的最大饱和输出电流,峰值跨导为506 mS/mm,最大电流截止频率(fT)和最大功率截止频率(fMAX)分别达到了65 GHz和123 GHz,40 GHz下的最小噪声系数(NFmin)为1.07 dB,增益为9.93 dB。Vds=6 V时对器件进行双音测试,器件的三阶交调输出功率(OIP3)为32.6 dBm,OIP3/Pdc达到11.2 dB。得益于高质量的SiN_(x)/AlN界面,SiN_(x)/AlN/GaN MISHEMT显示出了卓越的低噪声及高线性度,在毫米波领域具有一定的应用潜力。

关键词： SiN_(x)栅介质 MOCVD MIS-HEMTs 界面态低噪声线性度毫米波

基于中低频阻抗谱的锂离子电池容量快速估计方法

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中国公路学报 2024年第2期37卷 293-303页

作者：孙丙香庞俊峰苏晓佳付大伟付智城北京交通大学国家能源主动配电网技术研发中心北京100044 北京空间飞行器总体设计部北京100094

针对批量电动汽车退役电池的梯次利用,电池评估专用设备的技术研发面临迫切需求,但评估软件的算法策略开发难度大。兼顾快速性与准确性的阻抗谱方法在专用设备实现中具有良好的可行性。因此选择测试时间短且对采样频率要求低的中低频阻... 详细信息

针对批量电动汽车退役电池的梯次利用,电池评估专用设备的技术研发面临迫切需求,但评估软件的算法策略开发难度大。兼顾快速性与准确性的阻抗谱方法在专用设备实现中具有良好的可行性。因此选择测试时间短且对采样频率要求低的中低频阻抗谱,在硬件实现中既节约了高频采样成本,又避免了低频正弦难以精准实现的难题。通过拟合电荷转移阻抗特征圆,提取顶点虚部、拐点虚部、圆心横坐标、圆与实轴的交点及其模态分解残值5个健康特征,运用皮尔逊相关系数验证健康特征与容量的相关性,利用高斯过程回归指数模型进行模型训练并验证,实现了锂离子电池容量的快速估计。首先应用实验室测试数据进行方法验证,试验值均在估计值的95%置信区间内;然后应用公开数据集进一步验证,该方法建立估计模型决定系数R2为0.92,估计结果的均方根误差为0.490 8,平均绝对百分比误差为1.343 1%。此外,分别选取减少阻抗谱拟合圆数据点、选取中低频阻抗谱顶点和拐点阻抗、提取实轴以上全频段固定频率点阻抗3种方法,对比验证了所提方法的精度优势和有效性。结果表明:通过拟合特征圆提取关键参数,融合拐点和顶点特征,在保证较高精度的条件下,能够实现电池容量的快速估计。

关键词：汽车工程容量快速估计中低频电化学阻抗谱锂离子电池高斯过程回归弛豫时间分布

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组合优化视角下的科技关联识别方法研究

科学学与科学技术管理 2024年第4期45卷 118-136页

作者：黄璐蔡依洁陈翔王长天北京理工大学管理与经济学院北京100081 中国农业银行研发中心北京100005

以论文数据表示科学,专利数据表示技术,构建了一套基于深度学习的科学—技术关联识别方法体系。首先,利用Node2Vec和BERT模型获得论文和专利关键词的知识结构表示和文本语义表示,构建科学网络和技术网络;之后,运用Fast Unfolding社区发... 详细信息

以论文数据表示科学,专利数据表示技术,构建了一套基于深度学习的科学—技术关联识别方法体系。首先,利用Node2Vec和BERT模型获得论文和专利关键词的知识结构表示和文本语义表示,构建科学网络和技术网络;之后,运用Fast Unfolding社区发现算法和Z-Score指标精准识别科学主题和技术主题;最后,构建科学—技术主题完全二分图,将科学—技术主题关联识别问题转化为二分图匹配问题,利用Kuhn-Munkres算法求解最优科技关联匹配。基于2010—2021年“自然语言处理”领域的论文与专利数据开展实证分析,验证研究方法的有效性。

关键词：科技关联深度学习网络分析 Node2Vec BERT

PTX技术在可再生能源大规模储能和消纳中的应用分析

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低碳化学与化工 2024年第3期49卷 102-110页

作者：宋鹏飞张超肖立王修康侯建国王秀林中海石油气电集团技术研发中心北京100028

双碳目标促进了中国可再生能源的发展,高比例不稳定电力面临实现大规模储能和跨区域消纳等挑战。广义的氢储能是通过可再生能源电解水制氢,并将氢气及其参与合成的氢基化学品作为储能和消纳的介质。绿电制合成化学品(Power-to-X,PTX)融... 详细信息

双碳目标促进了中国可再生能源的发展,高比例不稳定电力面临实现大规模储能和跨区域消纳等挑战。广义的氢储能是通过可再生能源电解水制氢,并将氢气及其参与合成的氢基化学品作为储能和消纳的介质。绿电制合成化学品(Power-to-X,PTX)融合CO_(2)化学转化利用技术,借助氢能产业的快速发展,生产具有零碳特性的甲烷、甲醇和氨等产品。这些产品能够进入已有的能源基础设施系统,实现高能量密度、低成本的储存、运输和配送,在不改变终端用能习惯的前提下迅速完成消纳。分别对绿电制绿色甲烷、绿色甲醇和绿氨进行了阐述与分析,认为PTX能够促进可再生能源与已有产业的融合,实现可再生能源的高效利用和消纳,发展前景广阔。

关键词：氢储能电制化学品电制甲烷绿色甲醇绿氨