多点触控技术在三维虚拟博物馆文物数字可视化中的应用

针对传统博物馆文物数据可视化存在交互效果不佳的问题,提出以陕西省历史博物馆为研究对象,构建一个基于多点触控技术的三维虚拟博物馆设计与漫游系统。首先,采用二维形式进行博物馆三维设计;然后通过多点触控屏幕展示博物馆三维设计效果;最后采用基于变分圆形树图实现层次化数据交互可视化,以提升文物数据空间利用率,并采用层次切换交互技术实现文物数据可视化交互。实验结果表明,对于EOL数据的前6层圆布局测试中,对比于传统的圆形树图和加权能量算法,提出的变分圆形树图的空间利用率提升了4%～52%,且将提出多点触控技术应用到三维虚拟博物馆中可实现文物数据的可视化交互。由此说明,提出的算法可有效提升虚拟博物馆的空间利用率,设计的基于多点触控技术的层次化文物数据可视化交互系统具备一定的可行性。     

冷绝缘超导电缆终端用环氧玻璃钢材料绝缘劣化机制研究

环氧玻璃钢(glass fiber reinforced plastic,GFRP)由于其优异的力学性能及绝缘强度,通常用作超导电缆终端的绝缘材料。但是在生产中不可避免地出现的气隙缺陷大大降低了其在低温下的绝缘寿命与机械性能。该文研究GFRP在低温下的降解过程,并对其降解机理进行深入探讨。通过比较不同温度下GFRP局部放电行为,可以发现低温下GFRP的局部放电受到抑制;同时,实验结果表明,低温下GFRP的劣化是空间电荷积聚以及力学性能下降共同作用的结果,化学腐蚀以及放电能量的释放对材料劣化影响较小。低温下局部放电带来的局部热积聚增加了材料内部的机械应力,同时空间电荷积聚导致了能量的瞬间释放,在材料力学性能下降的基础上,两者共同作用下材料裂纹快速扩展,加速了材料劣化。     

基于随机森林算法的对冲锅炉出口NOx排放量预测模型研究

对冲锅炉中的仪器测量具有滞后性,导致控制系统作用始终落后于被控对象。为了提前了解对冲锅炉出口NOx排放量随工况变化的趋势,需要对对冲锅炉出口的NOx排放量进行快速并准确地预测。以实际运行的机组数据为基础,采用随机森林（random forest,RF）算法建立1 000 MW对冲锅炉机组的出口NOx排放量预测模型,并使用Spearman系数对对冲锅炉特征进行筛选,进一步降低模型计算时间。结果表明,随机森林模型预测结果的均方根误差为10.182 mg/m3,决定系数为0.913,可见基于特征选取的随机森林模型结构能实现对冲锅炉出口NOx趋势的提前预测。     

接触触发式探头结构优化设计

设计了一种适用于微纳米三坐标测量机的高灵敏度接触触发式探头。介绍了该探头的结构和原理,建立了探头的灵敏度模型和刚度模型,依据三维方向等灵敏度和等刚度的原则,利用最优化方法得出了探头结构参数的最优解。对探头的刚度进行了仿真验证;分别对探头的刚度、分辨率以及稳定性进行了实验测试。实验结果表明:该探头在三维方向上的刚度均小于1 mN/μm,且近似相等;分辨率高于50 nm;当环境温度的波动范围小于±0.025℃时,探头在1.3 h内的漂移量为20nm。     

用于放疗量传的照射量、空气比释动能和水吸收剂量量值体系比较

用照射量和空气比释动能校准的电离室进行剂量测量时,依据IAEA TRS 277报告,需要经历四级量值转换过程,不确定度也较大,但目前仍是国内使用的量值体系.我国正在建立60Co γ射线以及高能光子下的水吸收剂量基准装置并进行国际比对,之后将拥有水吸收剂量的量值复现的能力.在60Co γ射线参考辐射场和加速器高能X射线辐射场下,使用NE2571和NE2570/1A、PTW TW30013和PTW UNIDOS两套电离室剂量仪,分别按照277和398报告的要求计算并比较2种方法计算出的水吸收剂量值,从而验证了277报告和398报告的一致性.     

基于聚N-异丙基丙烯酰胺和苯硼酸的智能胰岛素递送系统的研究进展

糖尿病的治疗期于开发能够实时监测机体血糖浓度,并根据需求精确释放特定剂量胰岛素的载体材料,从而抑制高血糖的出现,同时避免低血糖的发生,以使糖尿病患者的血糖浓度趋于正常范围。温度和葡萄糖双重响应系统的研发无疑为治愈糖尿病的终极目标的实现提供了新的契机。综述了近年来以温敏性聚N-异丙基丙烯酰胺(Poly(N-isopropylacrylamide),PNIPAAm)和糖敏性苯硼酸(Phenylboronic acid,PBA)为功能主体的智能胰岛素递送系统的研究进展,包括简单构造材质(宏观凝胶和微凝胶)和复合结构材料(自组装纳米胶束、核壳式微凝胶、空心微球或微囊)等核心主题。     

冷却槽对自孕育法制备ZA92镁合金组织的细化作用

采用自孕育法制备新型的ZA92镁合金,研究了冷却槽对组织的细化作用,并对其机理进行了分析。结果表明:合金熔体内部的形核与冷却槽的激冷作用、熔体的流动速度及剪切力的大小有关,合适的冷却槽角度有利于晶粒的游离和增殖。熔体在流经冷却槽的过程中,其组织变化趋势为:粗大枝晶→细小枝晶→等轴晶→蔷薇状晶和近球状晶。冷却槽角度较大或较小均不利于组织的细化,当冷却槽角度在30~45°之间时,坯料组织的晶粒分布比较集中且细小,其平均晶粒尺寸在47.5~51.4μm之间。     

基于GM(1,1)和人工蜂群的配电测试系统状态估计

为解决配电测试系统的关键量测点存在不良数据时状态估计准确度差的问题,提出一种基于GM(1,1)和人工蜂群的状态估计方法。在一定时间窗口内读取量测值,采用灰色累加生成方法进行初步检测。引入GM(1,1)模型获得序列预测值,按照判定条件对不良数据进行处理。在此基础上采用改进的人工蜂群算法对目标函数进行优化求解,在每一次的优化过程中利用当前最优解的适应度函数建立局部搜索策略。将33节点配电测试系统作为算例,结果表明该方法能够有效地修正不良数据,提高状态估计的整体准确度和单节点准确度。与加权最小二乘算法和人工蜂群算法相比,该方法有功功率的MAE分别减少69%和43%,NMRE分别减70%和63%;对于无功功率,其MAE结果分别减少60%和33%,相应的NMRE分别减58%和57%。     

异质原子/纳米颗粒掺杂激光诱导石墨烯的研究现状及其应用

石墨烯独特的晶格结构使其具有十分优越的性能,然而零带隙一直制约着石墨烯的发展。激光诱导石墨烯(Laser-induced graphene, LIG)技术能够显著增强石墨烯的性能,但该技术仍存在带隙小、电容位点少及片层堆叠等问题。通过异质原子/纳米颗粒掺杂LIG技术,可实现石墨烯的微观结构、表面化学活性及孔隙率的调控,从而提升LIG复合材料的性能,为LIG器件的研制及应用提供了新策略。梳理了近年来LIG的掺杂体系,分析了众多异质原子/纳米颗粒掺杂对LIG结构及性能的影响;阐述了诸多LIG掺杂方法的特点,讨论了掺杂LIG器件在各相关领域的应用,为利用掺杂LIG的特性和器件性能相结合,开发人工智能、能源存储与转换、健康检测应用器件提供了研究思路;最后,对异质原子/纳米颗粒掺杂LIG进行了总结,并对其发展前景进行了展望。