混沌粒子群算法及其在生化过程动态优化中的应用

化工过程的动态优化,大多较为复杂,有相当的难度.新近发展的粒子群优化算法,基于群智能机理,适于求解连续问题,但它不具备遍历特性,影响了全局搜索能力.本文拟引入混沌机制,以混沌变量的遍历性改进粒子群算法,使其更全面地获取目标函数的有用信息,并反映到逐代更新的个体极值和群体极值中,可更有效地带领粒子群移向最优解,提高了全局搜优效率.由此构建为混沌粒子群算法,经多个性能测试,表明其搜索能力优于经典粒子群算法,引入混沌机制是有效的.将其用于Park-Ramirez生物反应器补料流率的动态优化,也取得了满意的效果.     

冲击气压对含层理泥岩致裂形态的影响规律及声发射响应

为获得高压空气冲击致裂煤岩增透过程的动态响应特征，利用自研的高压空气冲击致裂煤岩体真三轴实验系统，开展了各冲击气压下高压空气冲击致裂含层理泥岩实验，得到了泥岩致裂形态规律及在致裂过程中动态破坏特征。实验结果表明：高压气体冲击致裂泥岩过程呈现4个显著阶段，分别为气压上升阶段、气压衰减阶段、气压回升阶段、气压持续降低阶段；当冲击气压较小时，试块产生沿层理的裂缝，当冲击气压增大时，试块出现跨层理破坏，当冲击气压为28 MPa时，试块出现大量的破坏孔洞；声发射信号特征分析发现，随着冲击气压的增大，声发射信号覆盖频段越宽，从RA-AF分析中发现，试块破裂以张拉破坏为主、剪切破坏为辅。     

超疏水混凝土的制备及应用于防腐防冰领域的研究进展

混凝土是民用基础设施中应用最广泛的建筑材料，但由于其亲水多孔的表面结构促进了水的渗透和腐蚀性离子的侵蚀，使混凝土受到冻融破坏、膨胀和剥蚀等，进而导致混凝土结构安全性及耐久性严重下降。超疏水表面具有良好的拒水性并且可应用于混凝土，涂层或整体超疏水混凝土在过去十年中受到了相当大的关注，在防腐防冰领域也具有较好的应用价值。在此背景上，本文首先简要总结了混凝土具体情况下的基本润湿性模型。其次，回顾了已有的构建超疏水混凝土的先进策略，主要分为表面疏水改性和整体疏水改性，并总结了两种不同策略的优缺点。当混凝土处于寒冷和海洋环境等极端环境时，超疏水改性是否提升混凝土防腐防冰性能显得尤为重要，因此讨论了超疏水改性对混凝土防腐防冰性能性能的影响。此外，对超疏水改性技术用于混凝土防腐、防冰的理论基础进行了简述。最后，指出了超疏水混凝土目前制造和应用中的挑战以及解决这些问题的潜在解决方案。     

氢对中碳轴承钢C56E2微观缺陷影响

氢是造成钢铁材料失效的重要因素之一。本文通过对C56E2钢的微观缺陷观察、充氢实验和缺陷统计，结果表明，C56E2钢中氢可以导致夹杂物/基体界面出现脱粘现象，并在后续遗传至最终材料，淬火、回火热处理无法改善该微观缺陷。夹杂物平均脱粘率（AIDR）随着氢的等效扩散距离增加呈下降趋势，相关性较强，下降斜率与充氢时间无统一的规律性。AIDR与充氢时间无明显规律关系，AIDR总体随第一峰氢、第二峰氢和总氢含量的增加呈上升趋势，相关性较弱。充氢过程中氢沿着浓度下降的方向扩散，充氢实验时间（≤216 h）远远未达到氢完全形成破坏所需时间，氢含量在远端尚未达到最大值，且尚未充分转化并形成破坏。     

矿山钻探工程中的钻孔事故及其预防处理研究

伴随着国家市场改革开放，对各种矿山资源的需求量持续增加，各种矿山开采工程不断增加，对矿山开采要求不断增加。为了满足不断提升的矿山开采要求，各种新技术手段和设备在矿山钻探工程中的应用不断增加。但是由于深部矿山地质情况比较复杂，矿山钻探难度相对较高，在实际开展开采作业中，容易导致各种事故的发生。为了保证钻探作业可以顺利进行，就需要采取必要的防范和解决措施。为此，笔者将要在本文中对矿山钻探工程中的钻孔事故及其预防处理进行研究，希望对促进我国矿山开采事业发展，可以起到有力的作用。     

HELM实现锂离子电池SOH在线估算

锂离子电池的健康状态(SOH)估算对电动汽车的稳定安全运行十分重要，是提前预知电池寿命保障系统正常运行，避免灾难性事故发生的关键之一。针对目前健康因子(HI)构建复杂以及现有SOH估算方法模型参数多且复杂、耗时长等问题，提出了利用可直接测量的电池恒流充电时间和放电电压样本熵作为HIs表征电池的容量退化，降低HI构建的复杂度。引入分层极限学习机(HELM)模型建立SOH在线估算框架，以所构建的两种新HIs作为输入，离线训练HELM电池退化模型实现SOH在线估算。采用美国宇航局(NASA)、牛津大学(Oxford)公开数据集与自测数据集验证所提出的HELM框架对三元锂电池和钴酸锂电池SOH估算的有效性。训练样本和估算样本在相同温度条件下，最大绝对误差不超过1.05%,SOH估算精度较高；当温度条件和电池类型不同时，最大绝对误差不超过2.1%，表明该SOH估算框架具有较好的泛化性与迁移性。     

低品位硫铁矿烧渣生产复合硅酸盐水泥工艺优化

这是一篇矿物材料领域的论文。为因地制宜寻求低品位硫铁矿烧渣的综合利用途径，解决硫铁矿烧渣大量堆存的问题，并缓解土壤及水质污染，进行了低品位硫铁矿烧渣生产复合硅酸盐水泥工艺优化研究。利用硫铁矿烧渣具有铁含量高的特点，作为外加剂，将其掺入水泥熟料、脱硫石膏、粉煤灰等，混合磨细，制备复合硅酸盐水泥，以强度为指标，确定适宜的硫铁矿烧渣掺量。通过对不同硫铁矿烧渣掺量制备的水泥试块进行物理性能检测，利用正交实验对工艺条件进行优化。结果表明，较佳工艺条件为，水泥熟料掺量为55%，钙硅比为2.5，灰渣比为1，水灰比为0.4，在此条件下，实验制得的水泥28 d抗压强度为43.9 MPa，强度等级为42.5。     

巨型射电望远镜结构关键技术研究

随着射电望远镜口径的增大，自重、风荷载和温度作用等对反射面的形状精度带来前所未有的不利影响，合理结构形式的选择及优化十分重要。从望远镜结构体系创新及轻量化、形状精度控制等方面，对作者团队近二十年来在巨型射电望远镜结构相关领域的研究作出总结：从副反射面支撑、俯仰机构、背架结构等三个方面改进巨型全方位可转动望远镜结构方案，提出改进遗传算法解决大规模型材式变量的优化问题，并给出风荷载和温度作用两个精度关键影响因素的作用机理及响应规律；针对新型式巨型望远镜结构，总结“中国天眼”500 m口径射电望远镜结构方案关键设计要点，并给出风荷载、温度作用以及变位疲劳等复杂作用的影响。基于改进的结构方案及优化算法设计的110 m口径全可动望远镜结构，在精度和轻量化方面具有明显优势，所研发的500 m口径射电望远镜结构新型式方案实现了预期的功能和精度要求。