P91钢管道异常低硬度部位的组织和性能

对电厂运行过程中发现的P91钢主蒸汽管道的低硬度部位进行了微观组织观察、短时力学性能试验和高温持久强度试验,分析了其硬度偏低的原因。结果表明,低硬度区域P91钢组织为铁素体+析出物,位错密度较低,M₂₃C₆相在晶界处粗化聚集,同时析出新相Laves相,使得P91钢的短时力学性能和高温持久强度下降严重。     

超高强7055铝合金铸锭均匀化工艺优化

采用光学显微镜、扫描电镜、差热分析及透射电镜等手段,对一种航空用超高强7055铝合金大尺寸铸锭的均匀化工艺进行分析与优化。提出分级提高均匀化温度的方法,在确保不发生过烧的情况下,最大限度改善铸锭质量。结果显示:低温预均匀化时,铸锭中析出大量的Al₃Zr相,能够大幅度降低对后续挤压变形的再结晶比例;对铸锭采用400 ℃×4 h+465 ℃×16 h+474 ℃×8 h的分级均匀化处理工艺,能够显著消除铸锭中低熔点相的含量,提高铸锭质量,同时相比于原工艺节省约13 h。新的均匀化处理工艺,不仅提高了生产效率,还能够为后续工艺提供良好的铸锭。     

基于光纤光栅传感的低功耗小型化电网智能感知系统

文章针对监测装置现场取电难的问题,为智能电网盲区和多事态区监测提供解决方案。本研究设计并实现了一种可用于电网智能感知的光纤光栅传感系统,由多参量的光纤光栅传感器和解调仪组成,该解调仪采用可调谐激光器作激发光源,以20×70×90 mm的微型体积,实现2 W的低功耗。系统解调仪最多可容纳4通道光纤光栅传感器,重量小于500 g,分辨率为0.5 pm,精度±2 pm,测量频率可达100 Hz,光信息可通过电力通讯光缆传输,满足多数电网设备监测需求。该传感系统功耗低、体积小,可实现多参量监测,完全满足智能电网现场供电和通讯难、事态多发的监测需求。     

Three‐dimensional numerical simulations of smooth,asymmetrically roughened,and baffled culverts for upstream passage of small‐bodied fish

Traditional box culvert designs lead to development of high velocity zones in the culvert barrel that often impede upstream migration of fish. Herein, three‐dimensional Reynolds‐averaged Navier‐Stokes (RANS)‐ and Large eddy simulation (LES)‐based computational fluid dynamics (CFDs) simulations were performed to compare the effectiveness of smooth, asymmetrically roughened, and corner‐baffled barrels, in creating low‐velocity zones (LVZs) and providing opportunity for upstream passage of small‐bodied fish. The results revealed distinctive benefits provided by the asymmetrically roughened and corner‐baffled barrels relative to the smooth barrel. Cross‐sectional asymmetry, corners, and obstructions are important factors that contribute to the generation of LVZs conducive to fish passage, albeit contiguity of LVZs is required, particularly for weak swimmers. The study demonstrates the adequacy and effectiveness of CFD models to complement traditional laboratory studies in understanding basic mechanisms beneficial to fish passage and to provide insights into future designs.     

三塘湖盆地中—下侏罗统煤层甲烷风化带划分

以三塘湖盆地中、低煤阶煤层含气量和主要气体成分为基础,结合盆地构造、沉积及水文地质特征,对汉水泉凹陷和条湖凹陷煤层甲烷风化带进行了划分,并对库木苏凹陷、马朗凹陷、淖毛湖凹陷和苏鲁克凹陷煤层甲烷风化带进行了预测。结果表明,三塘湖盆地甲烷风化带深度为400~1000 m.由于受东北冲断隆起带的影响,三塘湖盆地北部甲烷风化带浅于南部。沉积方面,盆地东部淖毛湖凹陷、马朗凹陷和条湖凹陷深湖—半深湖和辫状河三角洲成煤环境优于盆地西部汉水泉凹陷和库木苏凹陷扇三角洲成煤环境,盆地东部甲烷风化带普遍浅于西部;水文地质方面,条湖凹陷和马朗凹陷中开启性局部滞留水文地质单元形成的甲烷风化带浅于其他凹陷封闭性弱径流水文地质单元的甲烷风化带。初步预测马朗凹陷北部为下一步煤层气勘探开发的优势区块,条湖凹陷北部为下一步煤系气勘探开发的优势区块。     

宽带毫米波大规模MIMO系统中低复杂度波束域信道估计

针对宽带毫米波大规模MIMO系统信道估计精度低及实现复杂度较高的问题，在传统支撑检测方案的基础上提出一种基于Gauss-Seidel方法的串行支撑检测（GS-SSD）方案。该方案不使用共同支撑假设，参考串行干扰删除，将整体信道估计问题分解为一系列子问题，每个子问题仅考虑一个信道成分。同时，利用Gauss-Seidel方法近似高复杂度的矩阵求逆。仿真结果表明，相比于基于串行支撑检测（SSD）的方案， GS-SSD方案在将求逆复乘数降低一个数量级的同时可以取得接近SSD方案的信道估计性能。     

齐大山铁矿南帮含水构造带探测研究

为解决采空区突发涌水给矿山安全生产带来的安全威胁,以齐大山铁矿为研究对象,以高密度电阻率法含水构造带理论模型的正演模拟研究为基础,运用高密度电阻率法对采场南帮含水构造带的异常范围进行了圈定;运用瞬变电磁法进行了二次探测,并对高密度电阻率法所圈定的异常范围进行了验证。研究表明:含水构造带显示为低阻异常特征,在高密度电阻率法探测成果图中显示的两处低阻异常与含水构造带理论模型的正演模拟结果一致;同时,在瞬变电磁法探测成果图中显示的低阻区域均在高密度电阻率法所圈定的低阻异常范围内,二者相互验证,这两处低阻异常均为含水构造带的地球物理异常特征的显示,表明采用高密度电阻率法和瞬变电磁法组合识别技术可实现对隐伏含水构造带的先导性探测。     

神经网络全局势函数在多相催化中的应用

当今的多相催化研究需要新的技术和方法从原子尺度上表征活性中心结构和反应中间体。本文作者课题组近期开发了理论模拟新技术来探索催化剂活性位点结构，即基于神经网络势函数的大规模原子模拟（LASP）软件中实现的全局神经网络势函数计算方法。本文介绍了该方法可以显著降低催化体系的计算代价，而维持与密度泛函理论同一级别的计算精度，从而解决多相催化中的许多复杂问题。本文对神经网络势函数方法的实现细节和目前已实现的应用场景进行了详细介绍。神经网络势函数可以用来预测材料晶体结构，理解高压氢化条件下TiO₂表面的结构演化和确定三元氧化物ZnCrO晶相中合成气制甲醇活性位点。最后文章分析了神经网络势函数的局限性和今后可能的三个研究方向，即材料性质预测、多元素体系神经网络势函数构造和化学反应拟合。     

基于梯度分布调节策略的Xgboost算法优化

为了解决集成学习模型Xgboost在二分类问题中少数类检出率低的问题，提出了基于梯度分布调节策略的改进的Xgboost算法——LCGHA-Xgboost。首先，通过定义损失贡献（LC）来模拟Xgboost算法中样本个体的损失量；而后，通过定义损失贡献密度（LCD）来衡量Xgboost算法中样本被正确分类的难易程度；最后，提出了梯度分布调节算法LCGHA，依据LCD动态调整样本个体的一阶梯度分布，间接地增大难分样本（主要存在于少数类中）的损失量，减小易分样本（主要存在于多数类中）的损失量，使Xgboost算法偏向对难分样本的学习。实验结果表明,与Xgboost、GBDT、随机森林（Random_Forest）这三大集成学习算法相比，LCGHA-Xgboost算法在多个UCI数据集上的召回率（Recall）值有5.4%~16.7%的提高，AUC值有0.94%~7.41%的提高；在垃圾网页数据集WebSpam-UK2007和DC2010数据集上所提算法的Recall值更是有44.4%~383.3%的提高，AUC值有5.8%~35.6%的提高。LCGHA-Xgboost算法可以有效提高对少数类的分类检出能力，减小少数类的分类错误率。     

不同含量低污染水对人工湿地中细菌的影响研究

探究水平流人工湿地(HFCW)系统处理低污染水过程中,相同COD/ρ(TN)下不同碳氮含量对细菌群落结构的影响。结果表明,进水为较高碳氮含量的HFCW(HF1)和进水为较低碳氮含量的HFCW(HF2)对COD和TN的去除效率具有一定的差异,HF1和HF2对COD的去除效率分别为48.26%和28.89%,对TN的去除率分别为79.06%和81.87%。HF1中细菌的丰富度和多样性均高于HF2,HF1中富集的优势细菌为Chloroflexaceae、Comamonadaceae和Rhodocyclaceae,均具有异养反硝化功能,HF2中富集的优势细菌为Xanthomonadaceae和Rhodocyclaceae,其中Xanthomonadaceae具有自养反硝化功能。COD、NH4^+-N和NO3^--N对HF1中细菌群落的影响大于对HF2中细菌群落的影响,HF1中COD对细菌群落的影响大于NH4^+-N和NO3^--N。