数据驱动的机器学习在电化学储能材料研究中的应用北大核心CSCD

储能电池的关键是材料。继实验观测、理论研究和计算模拟之后,数据驱动的机器学习具有快速捕捉材料成分-结构-工艺-性能间复杂构效关系的优势,有望为电化学储能材料的研发提供新的范式。本文从结构化和非结构化数据驱动两方面,系统评述了机器学习在电化学储能材料研究中的最新进展。全面概括了可用于电化学储能材料机器学习的国内外材料数据库,分析了其数据的收集、共享和质量检测存在的问题;重点阐述了电化学储能材料中机器学习的工作流程和应用,包括结构化数据驱动下数据收集、特征工程和机器学习建模以及图形、表征图像和文献文本这类非结构化数据驱动下的模型构建和应用。进一步,厘清电化学储能材料领域机器学习面临的三大矛盾且给出对策,即高维度与小样本数据的矛盾与协调、模型复杂性与易用性的矛盾与统一、模型学习结果与专家经验的矛盾与融合,并提出构建“领域知识嵌入的机器学习方法”有望调和这些矛盾。本文将为机器学习在电化学储能材料设计和性能优化中的应用提供参考。     

钕铁硼永磁合金中微量镓的光度测量

研究了罗丹明Ｂ光度法测定钕铁硼永磁合金中微量镓的方法及有关条件，结果准确度高，重现性好，可用于钕铁硼永磁合金微量镓的测定。     

基于直线超声电机控制的供油调节器

针对传统弹用涡扇发动机的供油调节器存在结构复杂、燃油调节速度低和电磁兼容性差等不足,提出了一种基于直线型超声电机驱动的新型供油调节器。分析了直线型超声电机驱动供油调节器进行燃油流量控制的机理,建立了调节器执行机构运动的物理模型,分别推导了执行机构在启动加速、稳态匀速、制动减速三个过程的运动方程。在此基础上,通过数值计算方法对其燃油调节时间进行了计算,最后通过试验进行了验证。结果表明,该调节器的燃油调节时间达到毫秒级,较传统供油调节器缩短了1~2个数量级,可更加快速地调整飞行器飞行状态,有效提高其机动和生存能力。     

2195-T8铝锂合金激光填丝双面焊熔池行为与接头力学性能研究

铝锂合金以其质轻、高强、耐腐蚀等优势成为新一代航空航天应用材料,与其他铝锂合金相比,2195-T8铝锂合金焊接性能最优。基于液体火箭贮箱连接处的焊接需求,采用激光填丝双面焊接可以获得质量较好的接头。针对焊接过程中熔池内流体流动与温度的变化,建立了热-流耦合数学模型,通过数值模拟的方法对2195-T8铝锂合金焊接过程进行了研究,而后开展了接头轴向拉伸强度测试实验,阐明了焊接速度与填丝速度对熔池成形、流动与热输入的影响,并得到了不同焊接工艺参数下的最高接头强度。研究结果表明：4组不同焊接工艺参数下,第一面焊接与第二面焊接的熔池内流体流动趋势基本一致,主要为熔池左侧的顺时针涡流与右侧的逆时针涡流;提高焊接速度或填丝速度可以改善熔池成形质量,降低熔池热输入,细化焊缝熔合区中以柱状晶为代表的晶粒,进而有效提升接头力学性能;通过对4组不同焊接工艺参数的数值模拟与实验结果进行对比分析,最终得到熔池成形质量最好、热输入最小的焊缝,其接头轴向拉伸强度高达426.4 MPa,为母材强度的72.6%,对应的焊接速度与填丝速度分别为50 cm/min、1.8 m/min。     

原发性高血压病患者99Tcm-MIBI心肌显像及其左室心肌质量测定

对33例临床确诊的原发性高血压病患者和18例正常对照者进行常规^99Tc^m—MIBI心肌显像后重建HSA、HVA和LVA，并对图像进行分析和打印，利用体视学原理测定左室心肌质量，以探讨原发性高血压病患者左室心肌质量的改变情况。结果表明，心肌显像结合体视学方法测定左室心肌质量可行且有效，用该方法可测定原发性高血压病患者左室心肌质量，还可同时观察心肌的血供和结构改变情况。     

JCX3-3019多参数组合测井探管研制及其在地浸铀矿山中的应用

针对地浸铀矿山单参数物探测井效率低、仪器设备易损耗、测井参数对地浸采铀钻孔针对性不强等问题,优选了三侧向电阻率、单臂井径、自然电位和FD-3019定量伽马等4种参数,设计研制了JCX3-3019多参数组合探管。探管下放1次即可完成所有参数的综合测井,测井曲线图平滑稳定,新参数提高了对地层的辨识性,测井解释质量得到提升;测井时间由原来的6h缩短至2h,在效率显著提升的同时,也有效降低了仪器设备损耗、设备投资和测井风险。     

材料领域知识嵌入的机器学习

数据驱动的机器学习因其能够快速拟合历史数据中的潜在模式并实现材料性能的精准预测,已被广泛应用于材料性能优化和新材料设计.然而,由于缺乏描述符间关联关系、材料性能驱动机制等材料领域知识的指导,数据驱动的机器学习在实际应用中常常出现与材料基础理论认知或原理不一致的结果.本工作通过分析材料数据的特点和数据驱动的机器学习建模原...     

先锋煤和神华煤直接液化油的组成

在420 ℃和7 MPa氢初压下,考察了先锋煤和神华煤的液化反应性,并采用GC/MS,13C NMR对产物油进行分析.结果表明,先锋煤比神华煤的液化反应性高.液化油的中油馏分产率最高,分别占先锋煤和神华煤油组成的56.4%和63.0%,重油和轻油产率相对较低,分别占34.5%,31.5 %和9.1%,5.5%.两种煤液化油烷碳含量均高于芳碳含量,主要含直链烃、环烷烃和烯烃,还有苯、萘、芴、蒽、芘苊类等单环和多环芳烃.先锋煤液化油的烷碳含量髙于神华煤,其芳碳含量低于神华煤.神华煤液化油的直链烷烃种类和含量均髙于先锋煤的液化油.     

基于虚拟仪器的超声红外热图处理

为实现红外热图的自动快速处理和缺陷定量识别 ,以及提高超声红外热波技术对缺陷检测的效率,在深入研究超 声红外热波检测机理的基础上,针对红外热图中存在低对比度、高噪声和高背景等问题 ,本文基于集成化思想构 建了一套基于虚拟仪器的红外热图处理系统。实验结果表明,构建的该系统可以有效地实 现热图的采集、保存及显 示、热图增强和边缘检测,降低热图颗粒噪声,锁定损伤边缘轮廓,从而获得清晰的损伤热 图,可为损伤的定量评估奠定基础。     

红外热波检测热激励源的优化

为解决热激励信号的选取问题,从热波检测的原理出发,建立了求解试件温度分布的偏微分方程组。通过分析方程组,发现热激励信号强度与温度升高值成正比关系。先从理论上对其进行推导,并使用ANSYS软件对试件内热传导过程进行数值计算。结果表明,增强热激励信号在脉冲热像法中可以成正比增大最大温差,在阶梯热像法中可以成正比增大各时刻的温差,在锁相热像法中可以成正比增大幅值差,为热激励信号强度的定量选取提供了理论依据和具体尺度。