冶金机理与贝叶斯优化XGBoost融合的VD炉精炼终点钢液温度预测

在炼钢生产过程中,真空脱气精炼(VD)炉是生产高品质钢的重要设备之一,其精炼终点温度对钢液质量、生产效率和连铸顺行具有重要影响。为了实现对VD炉精炼终点钢液温度的精准控制,本文采用冶金机理和贝叶斯优化极端梯度提升(metallurgical mechanism–Bayesian optimization–extreme gradient boosting,MM–BO–XGBoost)相结合的方法建立钢液温度预测模型。首先,基于VD炉冶金机理解析,确定影响精炼终点钢液温度的主要因素;其次,使用3σ原则对实际生产数据进行预处理,剔除异常值,并采用皮尔逊相关性分析剔除对钢液温度影响较小的因素,从而确定模型的输入变量;再次,将冶金机理与XGBoost模型进行融合,对输入变量的初始特征重要性进行部分放大;最后,针对XGBoost模型的超参数寻优问题,采用贝叶斯优化(BO)对其进行超参数寻优,由此构建了MM–BO–XGBoost模型。在模型仿真过程中,对本文模型同时使用网格搜索和随机搜索进行超参数寻优,旨在对比和验证BO寻优的效果;此外,使用本文提供的数据对已有的冶金机理模型、多元线性回归模型和反向传播神经网络模型进行仿真,并与MM–BO–XGBoost模型进行性能对比。结果表明:本文提出的MM–BO–XGBoost模型的超参数优化效果最好;本文模型的预测VD炉终点钢液温度在±10℃和±15℃误差范围内的命中率分别为87.81%和96.42%,均高于其他对比模型,综合性能最优。本文构建的VD炉钢液精炼终点温度预测模型,对实现钢液温度精准控制、降低生产成本和提高VD炉精炼效率具有重要的现实意义。

基于共同二次Lyapunov函数的频率可控的Boost变换器切换律

针对最小型切换律开关频率过高难以应用于工程实际的问题,建立了Boost变换器CCM运行的切换系统模型,基于共同二次Lyapunov函数提出1种新的切换律。根据切换律的数学表达式,分析变换器的稳态性能及动态性能,描述该切换律对变换器开关频率的调节机制。仿真及实验表明,在该切换律的作用下,Boost变换器开关频率可控,不会出现切换系统特有的芝诺行为,且与现有控制策略相比,变换器的动态性能好,在受到外部扰动时电压波动更小,调节时间更短。

平顶山煤田岩溶地热水中稀土元素的分布特征及其影响因素

目的为了探究华北型煤田深部岩溶地热水中稀土元素地球化学行为的指示意义,方法以平顶山煤田为例,通过野外调查取样,室内测试,再结合稀土元素配分模式分析和赋存形态模拟等手段,探究深层岩溶地热水中稀土元素(rare earth elements,REEs)的分布特征与迁移规律。结果结果表明,寒武系灰岩含水层中REEs质量浓度较低(0.054~0.244μg/L),沿径流路径呈下降趋势;稀土元素(post-archean Australian shale,PAAS)标准化配分模式表现为MREEs和HREEs相对富集,LREEs相对亏损,并且具有明显的Eu正异常和程度不一的Ce负异常,且Ce负异常程度和Eu正异常程度从补给区到排泄区呈降低趋势;水化学平衡软件MINTEQ 3.1模拟结果表明,地热水中REEs以Ln(CO_(3))^(2-)和Ln CO_(3)^(+)络合态为主,随原子序数增大或p H升高,Ln(CO_(3))^(2-)摩尔分数明显增大,而Ln CO_(3)^(+)摩尔分数依次递减,另外,地热水中还存在少量Ln SO_(4)^(+),Ln_(3)^(+),Ln HCO3^(2+),Ln F^(2+)和Ln(SO_(4))^(2-),其摩尔分数随原子序数增大依次减小,同时受地热水p H和HCO_(3)^(-),SO_(4)^(2-),F^(-)浓度共同控制;此外,岩溶地热水中还表现出明显的Y正异常和高ρ(Y)/ρ(Ho),可能与地热水富集Ca^(2+)有关。结论研究结果拓展了稀土元素在煤田水文地球化学研究中的应用,可为揭示矿区深部岩溶地热水补径排过程提供重要依据。

单宁酸改性互穿网络水凝胶促进断裂跟腱术后的组织重塑

背景:跟腱断裂术后的再生与重塑是临床治疗的难点,组织工程水凝胶材料为促进跟腱修复提供了可能。目的:探究单宁酸改性互穿网络水凝胶对大鼠断裂跟腱组织再生与重塑的作用。方法:①通过蓝光照射及CaSO4溶液浸泡交联制备单宁酸改性互穿网络水凝胶,表征水凝胶的微观形貌、力学性能、黏附性能、体外释药性能与生物相容性。②取30只SD大鼠,采用随机数字表法分为假手术组、手术组与水凝胶组,每组10只,后2组建立右后肢跟腱断裂模型,手术组采用改良Kessler法将断裂跟腱重新缝合,水凝胶组采用相同术式缝合断裂跟腱后将单宁酸改性互穿网络水凝胶贴片完全缠绕包裹于断端接合处。术后4周,对断裂跟腱进行影像学检查、组织学评价、生物力学测试及炎症因子水平检测。结果与结论:①扫描电镜下可见单宁酸改性互穿网络水凝胶呈多孔微观结构,孔径为3-10μm,并且水凝胶具备良好的体外释药性能、黏附强度与拉伸强度;CCK-8检测与活/死染色显示,该水凝胶对大鼠骨髓间充质干细胞增殖活性无明显影响,具备良好的生物相容性。②MRI成像显示,与手术组比较,水凝胶组大鼠跟腱呈均一低信号,跟腱前后径厚度减小,与周围组织分界更为明确,表现更接近假手术组。苏木精-伊红与Masson染色显示,手术组大鼠跟腱纤维排列松散混乱,细胞密度增加且排布杂乱,伴有明显炎性细胞浸润,部分区域出现腱内骨化;水凝胶组大鼠跟腱纤维排列有序,细胞密度降低且排布规整,炎性细胞浸润明显减少。手术组大鼠跟腱的拉伸强度低于假手术组(P<0.05),水凝胶组大鼠跟腱的拉伸强度高于手术组(P<0.05)。与假手术组比较,手术组大鼠跟腱中白细胞介素1β、白细胞介素6及肿瘤坏死因子α质量浓度及mRNA表达升高(P<0.05);与手术组比较,水凝胶组3种炎症因子水平及mRNA表达降低。③结果表明,单宁酸改性互穿网络水凝胶可显著抑制局部炎症反应、促进断裂跟腱组织重塑。

基于电压-功率灵敏度的有源配电网数据驱动电压协调控制策略

随着分布式光伏渗透率的不断提高,实现配电网电压的快速精确调控变得愈加重要。首先,建立多输入-多输出的电压-功率灵敏度BP神经网络回归预测模型,得到功率参数、节点电压与电压-功率灵敏度间的非线性映射关系;其次,构建高比例光伏有源配电网电压协调控制策略,基于电压-功率灵敏度降序调控原则,通过无功补偿和有功削减结合的两阶段电压调控模式实现配电网节点电压的快速调控;最后,利用IEEE 33和IEEE 141节点典型配电系统的仿真,计算分析验证所提方法的正确性和有效性。

基于SIR模型的城市路网拥堵传播分析

研究城市道路交通拥堵传播规律对缓解交通拥堵问题有着积极作用,为此建立了基于SIR的城市道路交通拥堵传播模型,用以分析城市道路交通拥堵传播过程。首先,基于城市实际路网构建路网对偶拓扑网络,并依据SIR建立交通拥堵传播模型。其次,结合道路网络的复杂网络特征和道路自身的相关属性,引入随机森林算法计算相关权重,确定拥堵模型中的传播速率等关键参数。最后,以南京市秦淮区某区域路网为例,构建有69个节点,163条连线的城市路网对偶拓扑网络进行仿真实验。结果表明:道路节点度和道路饱和度是影响道路拥堵传播的关键因素,道路节点度的影响相对较小,传播范围增长在5%以内,恢复时间影响在10%左右;道路饱和度的影响相对较大,随着道路饱和度的增长,传播范围增长最大可至40%,恢复时间影响在20%左右。

当代社会礼仪传承与重建的意义、策略和路径

提炼文化基因,推进当代文化建设安德明传统文化的历史发展及其在当代社会建设中的作用问题,是包括民俗学在内诸多学科长期关心的重要话题。萧放教授和他的团队完成的《有礼如仪》这部著作,通过对人生仪礼的传承与当代转化发展的深入探讨,为上述问题的研究贡献了一部厚重成果。除了选题具有突出的学术价值和现实意义之外,该书尤其在以下两个方面体现出有启发性的优点。

Albira SI小动物SPECT-CT对99mTc的检测性能研究

Albira SI小动物单光子发射断层显像-X线计算机体层成像仪(SPECT-CT)是单光子放射性药物临床前研究的先进影像工具,其质量控制及检测性能是图像质量和实验数据可靠性的基本保障。为评价Albira SI SPECT-CT设备应用的真实性、可靠性,采用临床常用单光子核素99mTc对Albira SI小动物SPECT-CT进行季度性质量控制,同时进行测量结果的线性、稳定性、偏差的检测,并初步尝试小动物骨代谢扫描。结果表明,该设备与放射性活度之间线性关系良好,稳定性强,与常用活度测量设备测量结果差异较小。Albira SI小动物SPECT-CT能够准确反映单光子核素99mTc的放射性活度分布,小鼠骨代谢显像效果好,适用于临床前放射性药物研究。本研究中建立的系统研究SPECT-CT性能的方法可为类似设备的操作提供方法学依据。

控制性低中心静脉压在腹腔镜下肝脏切除术中的应用效果

目的:探讨控制性低中心静脉压(CLCVP)在腹腔镜下肝脏切除术中的应用效果。方法:回顾性选取2018年1月—2023年12月张家港市第一人民医院收治的70例肝切除术患者,根据不同治疗方式将其分为对照组(38例)和观察组(32例)。对照组采用常规开放肝切除术治疗,观察组采用腹腔镜下肝脏切除术治疗,两组术中均行CLCVP。比较两组麻醉前(T_(0))、手术10 min(T_(1))、手术30 min(T_(2))、术毕(T_(3))应激指标、血流动力学指标、脑代谢指标,术前、术后1周肝功能指标。结果:T_(1)、T_(2)、T_(3),两组皮质醇(Cor)、去甲肾上腺素(NE)、肾上腺素(E)、肾上腺激素(DA)水平较T_(0)升高,但观察组Cor、NE、E、DA水平均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组T_(1)、T_(2)、T_(3)心率(HR)、平均动脉压(MAP)较T_(0)升高,两组T_(1)、T_(2)及观察组T_(3)收缩压(SBP)、舒张压(DBP)较T_(0)降低,对照组T_(3) SBP、DBP较T_(0)升高,观察组HR、MAP、SBP、DBP低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);T_(1)、T_(2),两组颈内静脉血氧饱和度(SjvO_(2))水平较T_(0)降低,且观察组T_(1)、T_(2)及T_(3) SjvO_(2)水平高于对照组,T_(1)、T_(2)、T_(3),两组乳酸(LA)、血糖(Glu)水平较T_(0)升高,但观察组LA、Glu水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术后1周,两组谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)水平较术前降低,观察组ALT、AST水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:相较于常规开放肝切除术中行CLCVP,腹腔镜下肝脏切除术中行CLCVP有助于减轻患者应激反应,保持血流动力学及脑代谢稳定,也能提高术后肝功能恢复效果。

真空电子束熔覆装备研制

围绕真空电子束熔覆装备战略需求,聚焦核心功能零部件的研制开发。研究电子束枪技术、机械运动机构及控制技术,真空定量送粉技术等关键技术。电子束熔覆装备由电子束枪系统、机械运动及控制系统、真空系统、真空送粉系统、监视系统、PLC总控系统等组成。研制等离子体空心阴极结构的电子束枪,实现电子束在低真空条件下的正常工作,阴极连续工作时间可超过50h,适合送粉式电子束熔覆及增材制造。优化电磁聚焦系统的设计,通过调整磁场分布来控制电子束的聚焦程度。通过聚焦系统保证电子束流良好的聚焦电流稳定性,聚焦电流测量值较设定值偏差≤0.5%。研究实现了五轴联动运动机构及数控系统,实现空间复杂曲面的熔覆及增材。研究了抽真空及真空送粉系统,实现连续可控送粉。通过PLC控制系统将电子枪、真空系统、运动系统等与控制系统进行集成,进行整体调试和优化。解决系统运行中可能出现的兼容性和稳定性问题。实现上述关键技术的突破,是实现电子束熔覆装备国产化集成制造的必要条件。

高校会计无纸化报销业务实践--以X高校为例

随着增值税电子发票的日益普及,在高校的会计核算业务中,电子票据无纸化报销已被提上议事日程。X高校于2021年通过了陕西省档案局、财政厅、税务局电子发票电子化报销、入账、归档试点认证,在电子发票无纸化及其业务扩展方面进行了初步尝试,实现了部分业务的无纸化处理,为高校会计核算数字化、无纸化提供了有效尝试,对其他高校推行无纸化报销具有一定的借鉴意义。

基于语义知识图谱的出版应用模式研究

知识图谱在其他行业应用较多,但在出版领域尚处于探索阶段,缺乏系统化的应用模式研究和梳理,知识图谱的作用尚未得到充分挖掘。本文基于知识图谱的概念和分类,探讨语义知识图谱在出版领域的具体应用,及对出版业务模式创新、竞争格局重塑、内容深度开发和用户体验提升的影响,总结知识图谱和大模型在出版领域的组合应用,为推动出版产业升级和价值重构提供参考。

基于物联网管理平台的云边端协同研究

电站运行维护管理是物联网技术应用重要场景,目前物联网产品厂商和技术路线众多,不能很好地将数据进行整合来支持业务和专业的应用,同时,还不能对数据的安全性进行有效的控制。为此,该文从电厂维护实际需求出发,构建一套基于边缘智能体的云端-边缘协作物联网架构,通过多模块化的通信部件和标准化的接入方法,研究基于物联网模型的物联网云-边协作机制,从而达到对物联网设备的标准化接入和对感知数据进行规范管理的目的,为电厂运行维护管理提供有力的支持,提升施工现场的安全管理水平。通过对实际工程项目的案例分析,证明了该文的研究成果具有很强的实用价值和推广价值。

Boost变换器全分数阶化系统分析与控制性能研究

实际存在的系统大多具有分数阶特性,利用分数阶微积分理论对原系统进行建模能够更加准确地描述系统行为,并且用分数阶PID控制器代替整数阶PID控制器可以获得更好的系统性能。首先利用Oustaloup算法对s0.8进行5阶拟合,进而构建出5阶拟合的分数阶电感电容模型,相比10阶模型得到简化。在建立了Boost变换器的分数阶数学模型基础上,采用分数阶PID控制器形成了电压电流双闭环的Boost变换器全分数阶化系统。利用MATLAB软件对分数阶电路模型、分数阶数学模型以及全分数阶化系统进行仿真。研究结果表明,分数阶模型可以更准确地描述Boost变换器特性,分数阶PID控制的全分数阶化系统具有良好的稳态和动态性能。

Turbohawk减容治疗下肢动脉硬化闭塞的短期疗效观察

目的探讨Turbohawk减容治疗下肢动脉硬化闭塞的临床价值。方法回顾性分析2016年7月至2017年10月西安交通大学第一附属医院施行的15例行下肢动脉血管腔内斑块旋切术患者(旋切组)的临床资料,并从同期完成的284例下肢动脉硬化闭塞患者中,按1∶1匹配选择15例为对照组,保证两组间年龄、性别、临床表现、动脉硬化危险因素及下肢动脉闭塞部位、长度等参数匹配(P>0.05)。观察比较两组患者术中支架置入率、术后临床症状缓解率与术后3月及6月的踝臂指数(ABI)变化及血管通畅率。结果旋切组患者支架置入率6.7%(1/15)低于对照组的86.7%(13/15,P<0.05)。两组患者术后临床症状均得到缓解,症状缓解率100%。术后3月旋切组与对照组通畅率分别为93.3%(14/15)和86.7%(13/15),差异无统计学意义(P>0.05)。术后6月,旋切组通畅率93.3%(14/15),高于对照组的73.3%(11/15),差异有统计学意义(P<0.05)。结论应用Turbohawk旋切系统治疗下肢动脉硬化闭塞安全有效。

基于SiC器件同步整流的高效Boost电路

Boost电路的效率高低直接决定着其应用效果和其所在系统的性能,提高Boost电路的效率至关重要。深入研究SiC器件的特点,在Boost电路中采用新颖的SiC功率半导体器件替代传统的Si器件。设计了适用于SiC MOSFET的驱动电路,引入同步整流技术,并部分地实现了功率器件的软开关,最终设计出了高效的应用在高压场合的Boost电路。实验结果表明全采用SiC器件的Boost电路效率得到了较大提高,可在更高频率下工作,应用同步整流和软开关技术后进一步提高了效率。

钛表面多酚介导铜离子涂层制备及抗菌抗氧化性能

背景:钛植入体因比强度高及良好的生物相容性被广泛应用于临床,然而在植入手术过程中,细菌感染及组织受损环境产生大量活性氧物质易导致组织延迟愈合与手术失败,因此开发具有抗菌和抗氧化性能的钛植入体极为重要。目的:鉴于铜离子良好的抗菌性能及多酚类物质优良的抗氧化性能,拟在钛表面制备多酚介导的铜离子涂层,评价其体外抗菌及抗氧化性能。方法:利用碱热法在钛表面制备纳米结构,然后将钛片置于单宁酸及铜离子溶液中,获得多酚介导的铜离子涂层,检测样品的表面形貌与水接触角,利用原子吸收光谱法检测铜离子的携载及释放。将金黄色葡萄球菌分别接种于纯钛片(空白组)、碱热处理钛片(对照组)、多酚介导的铜离子修饰钛片(实验组)表面,观察细菌存活状态。将成骨前体细胞MC3T3-E1分别接种于3组钛片表面,评价材料的抗氧化性能及生物活性。结果与结论:(1)扫描电镜下可见多酚介导的铜离子修饰钛片表面存在棒状纳米结构,并且涂层无裂纹;多酚介导的铜离子修饰钛片表面亲水性接近纯钛片;原子吸收光谱结果显示,多酚介导后钛片表面铜离子的携载量增加了51%,铜离子呈均匀释放。(2)空白组、对照组、实验组钛片的抗菌率为0%,21.65%,93.75%;活死染色与CTC染色显示,空白组钛片表面的活细菌最多,实验组钛片表面的活细菌最少。(3)活死染色与CCK-8检测结果显示,3组钛片均具有良好的细胞相容性,并且实验组钛片更有利于MC3T3-E1细胞增殖;活性氧荧光探针检测显示,相较于其他两组,实验组钛片表面活性氧荧光强度明显减弱;碱性磷酸酶与茜素红S染色结果显示,相较于其他两组,实验组钛片表面MC3T3-E1细胞的成骨分化与细胞外基质矿化能力更强。(4)结果表明,多酚介导的铜离子涂层具有较强的抗菌、抗氧化及促成骨分化性能。

Box-Behnken设计-响应面法优化感应静电喷雾参数

为了探究静电喷雾过程中多因素对荷质比的影响,采用感应荷电方式,先对4种孔径喷嘴的荷质比进行试验,选取一个荷质比变化较显著的喷嘴,然后采用单因素试验方法,分别对充电电压、喷雾压力、药液电导率3个因素进行试验,探讨各因素对荷质比的影响规律。在此基础上采用Box-Behnken设计-响应面法以TXVK-3型喷嘴的充电电压、喷雾压力、药液电导率进行3因素3水平的优化试验,确定最优参数。结果表明,在电压6.9 kV、喷雾压力0.3 MPa、药液电导率13.9 mS/cm时,平均荷质比为-0.227 mC/kg,相对误差不到2%。

2010—2021年我国饲料产品与饲料原料黄曲霉毒素B1调查分析

本研究旨在通过分析2010—2021年间我国饲料产品及饲料原料中黄曲霉毒素B 1(AFB 1)的含量及变化情况,探究AFB 1易感畜禽饲料种类、饲料类型及主要污染区域和气候类型,并揭示饲料卫生标准关于AFB 1限量标准更新后对饲料产品与饲料原料AFB 1污染防控的影响。本研究涉及样品的采样年份从2010年到2021年,覆盖30个省、直辖市及自治区,共27929份样本,依据不同饲料卫生标准分别使用酶联免疫吸附法、半定量薄层色谱法、液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS法)对AFB 1含量进行检测,并对检测结果进行测定年份、畜禽饲料种类、饲料类型与生态区域的分类分析。结果显示:1)0.744%样本AFB 1含量高于限量标准,61.330%样本未检出AFB 1。2)除去无精确值的样本后,剩余实测值样本AFB 1含量的平均数为2.90μg/kg,中位数为5.49μg/kg。3)华东地区、温带大陆性气候与亚热带季风气候为AFB 1主要污染地区及气候类型,水产动物配合饲料、反刍动物精料补充料为AFB 1易感饲料类型。4)2017年后AFB 1含量平均数较2017年前呈显著上升(P<0.05),2017年新饲料卫生标准更新完善后,超标样本的检出量呈现下降趋势,饲料卫生标准的更新对宠物饲料及精料补充料存在显著影响(P<0.05);此外,需对华东地区与亚热带季风气候区的AFB 1感染防治情况进行持续关注。以上结果表明,AFB 1主要存在于易受高温、干旱胁迫的南方及西北地区,主要感染反刍动物精料补充料等玉米含量丰富的饲料。本研究可为在后续实际生产中对AFB 1的重点感染饲料类型及区域采取相应的防控与治理措施提供科学依据。

自走式大豆表型采集平台底盘设计及试验

针对现有作物表型采集平台通用性差,无法应用于北方寒地垄作密植大豆,为提高采集大豆表型效率,设计一种可实现垄间稳定行走、精准定位的自走式大豆表型信息采集平台底盘。根据垄作大豆种植模式与其形态特征进行结构设计,采用西门子SMART 200PLC控制行走系统与表型信息采集系统。试制样机测试采集平台作业性能,结果表明:设置平台在运输路面和垄间行驶速度为0.5 m/s时,运输路面上平均偏移率是0.047%,垄间平均偏移率是0.072%;在运输路面和垄间的定位平均标准偏差分别为12.7和3.05,平均相对标准偏差分别为10.7%和7.2%,研究可实现垄间稳定行走与精准定位作业,为垄作大豆表型信息检测提供了技术支持。