基于粒子群优化(PSO)超限学习机预测新疆参考作物蒸散量

参考作物蒸散量(ET0)的准确预测对于作物需水量预测、农田精准灌溉和提高水资源利用效率等具有重要意义。为了解决传统方法获取ET0的弊端,本研究基于粒子群优化(Particle swarm optimization,PSO)-超限学习机(Extreme learning machine,ELM)预测ET0。通过选取新疆地区3个站点(乌鲁木齐、喀什、哈密)的最高气温(Tmax)、最低气温(Tmin)、平均相对湿度(RH)、风速(u2)、光照时间(n)等气象数据,建立PSO-ELM预测模型,对模型精度和普适性进行研究,并通过与ELM、Makkink、I-A模型的对比,探究不同气象因子组合模型的预测精度。结果表明,PSO-ELM模型在5种气象因子输入下具有最高预测精度(平均R2=0.9747,平均MAE=0.2520 mm/d,平均RMSE=0.3643 mm/d)。由PSO-ELM6模型与ELM、Makkink、I-A模型的对比结果看出,在相同的气象因子输入条件下,3个站点用PSO-ELM6模型预测的效果最好。通过对PSO-ELM3模型在新疆地区普适性的研究发现,该模型具有较高的预测精度(平均R2=0.9465,平均MAE=0.3070 mm/d,平均RMSE=0.3569 mm/d)。不同站点、不同气象因子输入的PSO-ELM模型能够较为精准地反映气象因子与ET0之间复杂的非线性关系,且模型在新疆地区的普适性较好,可以为新疆地区逐日ET0预测提供新的方法。

涡轮减速器壳体铸造模拟及工艺优化

采用铸造模拟软件Anycasting模拟了涡轮减速器壳体充型和凝固过程,分析了铸件温度场和流场的变化。根据模拟结果分析了铸件缺陷发生的位置、分布及形成缺陷的原因,并进行了工艺优化。结果表明,在合理的位置安放冷铁、改进冒口,可以有效消除铸件的缩孔缺陷。

基于AnyCasting的机床滑块铸造模拟及工艺优化

采用铸造模拟软件Any Casting对球墨铸铁机床滑块铸件进行充型、凝固过程模拟。根据铸件金属液的凝固规律,分析出缺陷的分布;通过增大冒口和添加冷铁,改进了工艺方案。模拟结果表明,工艺改进后铸件导轨处的凝固时间明显缩短,顶部缩松缩孔缺陷被完全消除。该研究对同类铸件的工艺设计具有一定的参考价值和指导意义。

小型玉米套种精量穴播器研制

基于种肥同施单元和穴播变频单元等结构研制了一种玉米套种精量种肥穴播器,主要用来实现小麦收获前期的玉米套种播种机械化,可精确控制种子、化肥的穴播量及穴间距(130~380mm)。与此同时,对自行研制的套种精量种肥穴播器进行了相关试验。结果表明:该穴播器有较高的工作可靠性,行走流畅且不会影响小麦的生长和收获,能够高效地完成小麦垄沟间玉米的精量播种;播种行距、株距均匀,深度适中,基本没有漏播、重播现象。该穴播器适用丘陵地区作业,并能实现播种量、施肥量的调节。

大型球墨铸铁下箱体铸造过程数值模拟及工艺优化

对大型球墨铸铁下箱体铸造工艺进行设计和优化,并利用铸造模拟软件对铸件的充型和凝固过程进行了数值分析。铸件采用竖直分型、两箱手工造型的铸造工艺。针对箱体壁厚差较大、内部存在若干热节、内外部温度梯度大及不完全遵守"均衡凝固原则"的特点,在热节处添加冷铁并适当调整冒口位置,使铸件趋向同时凝固。模拟结果表明,在充型速度4.2 cm/s、充型温度1380℃的条件下,充型过程铁水流动平稳,水平方向每100 mm距离内液面起伏的高度差在25 mm以下,填充侧壁时液面上升速度为14 mm/s;铸造工艺改进之后,铸件的潜在缺陷率极低。浇注实验中,有效消除了铸件内部可能产生的缺陷,获得了外形完整、内部无缺陷的合格铸件。

DP780双相钢动态再结晶动力学研究

利用Gleeble-3500热模拟试验机对DP780双相钢进行单道次热压缩试验,研究其在变形温度950~1150℃、应变速率0.05~10s^-1。下的再结晶动力学行为,建立了修正的Stewart动力学模型,并分析了不同变形条件对材料显微组织演变的影响规律。结果表明:应变速率对试验钢热变形行为影响较大,在变形温度950~1150℃,应变速率0.05~0.1s^-1时,材料发生了明显的动态再结晶现象;试验钢动态再结晶显微组织演变过程为锯齿状晶界(εc)-项链组织(εm)-等轴晶(εm)。相比于Kim模型与Sellars模型,修正的Stewart模型能更好的描述试验钢的再结晶动力学行为,计算值与试验值的最大相对误差与平均相对误差均降低40%以上,相关系数R为0.988。

考虑风光互补特征的多微网系统自治经济调度模型

随着多微网新能源渗透率不断提高,风电、光伏等新能源的随机性及不同运营主体间的利益博弈给传统经济调度模式带来挑战。为提高多微网系统安全性及经济性,提出了一种考虑风光互补特征的多微网系统自治经济调度方法。以多微网系统经济运行成本最优为目标,同时考虑多场景下的机组调节费用,基于Copula理论形成风电、光伏典型场景生成方法,运用目标级联分析法建立双层优化模型,实现微网、配电网自主独立优化。以IEEE 33节点系统为例,比较考虑风光相关性与仅考虑随机性情景的多微网系统经济性,并与集中式调度方法进行对比,验证了考虑风光互补特征的调度方法可提高系统经济性,并在极端场景时提高系统鲁棒性。

古韵今风香不绝

天然带有香气的城市不多,而传承几千年芳香如故的更是少之又少,苏州便是这样,犹如一个仪态万方、自带体香的姑苏美女,款款地行走在千年古路上。每当春天,村里的姑娘们会把茉莉花蕾串在一起叫卖。街上的女子买来挂在衣服上,走过别人的身旁就会留下一缕清新淡雅的香味,让人不由得回眸。《好一朵茉莉花》这首民间小曲更是把水韵江南的香气传送到世界的各个角落,让人们共享这姑苏芬芳。

铜离子掺杂双金属纳米球免疫传感器检测前列腺特异性抗原

以比表面积大、结合位点多的金铂纳米球杂化二氧化锡石墨烯(GS-SnO2@Au-Pt)修饰玻碳电极,作为传感平台固定捕获抗体(Ab1),铜离子掺杂金银纳米球(Au-Ag@Cu^(2+))与检测抗体(Ab2)结合作为免疫探针,构建夹心型电化学免疫传感器,并用于检测前列腺特异性抗原(PSA)。基于Cu^(2+)和Cu^(+)之间的电子转移,以及金银双金属协同效应增强检测信号,通过方波伏安法(SWV)检测,在0.25 V处获得尖锐信号峰。结果表明,该免疫传感器具有较宽的线性范围(1 fg/mL~10 ng/mL)和较低的检出限(0.34 fg/mL),在PSA临床检测中有潜在应用前景。

基于二硫化钼负载双金属电化学免疫传感器同时检测2种心肌肌钙蛋白抗原

心肌肌钙蛋白I蛋白(cTnI)和心肌肌钙蛋白T蛋白(cTnT)是诊断急性心肌梗死的关键生物标志物。以电沉积金作为传感平台,用硫堇(Thi)和二茂铁(Fc)功能化二硫化钼负载双金属(MoS_(2)-BMNPs)作为检测抗体标记物制备电化学免疫传感器,用于同时检测cTnI和cTnT。结果表明:MoS_(2)-BMNPs具有良好的导电性和双金属协同效应,可放大检测信号,提高检测灵敏度。通过方波伏安法(SWV)检测到-0.3 V和0.3 V处出现2个尖锐信号峰,峰值位置和电流强度反映相应抗原的浓度。该免疫传感器可同时定量检测cTnI和cTnT,线性范围均为0.01~100 ng/mL,检出限分别为3.67 pg/mL和3.33 pg/mL。

Al-Mg-Si合金的热变形行为及微观组织演变

利用Gleeble3500热模拟试验机研究了Al-Mg-Si合金的热变形行为,利用OM观察了显微组织,XRD测试了宏观织构构成,EBSD表征了基体晶粒演变。试验结果表明：在较低的应变温度下,应力对应变速率不敏感,而在较高的变形温度下,应变速率对应力的影响较明显;在300℃的变形温度下,Brass织构与Goss织构的含量明显高于高变形温度下,而R再结晶织构的含量随应变温度的升高表现出逐步增加的趋势。随变形温度的升高,晶粒尺寸减小,在500℃时最小,平均约为100μm。

分级均匀化处理对7A55合金组织与性能的影响

研究了不同的均匀化热处理制度对7A55铝合金显微组织和性能的影响。利用OM和SEM观察了合金的微观组织,测试了其硬度与力学性能。试验结果表明,经不同的均匀化处理后,7A55铝合金的硬度、强度和伸长率均呈现增大的趋势。相较铸态合金,经三级均匀化处理后合金硬度(HV)提高了27%,抗拉强度提高了12.3%,伸长率提升了58.3%。均匀化处理可以显著改善铸态组织,包括晶界处的非平衡共晶相及晶内的粗大第二相。多级均匀化处理后的效果好于单级均匀化处理。特别是经三级均匀化处理后,晶界处的共晶相尺寸变得细小且不连续,晶内的粗大第二相完全固溶到晶内。

石墨烯层层键合固相微萃取纤维的制备及对多环芳烃的检测

通过3-巯基丙基三甲氧基硅烷处理银层包裹的不锈钢纤维,得到Si-OH功能化的纤维,氧化石墨烯被层层键合到Si-OH功能化的纤维上,还原氧化石墨烯得到石墨烯层层键合的固相微萃取纤维。该方法制备的新型石墨烯层层键合的固相微萃取纤维具有制备简单,机械性能强,萃取涂层牢固,萃取能力强等优势。建立具有较宽线性范围(5~200μg/L)、较低检测限(0.007~0.09μg/L)的固相微萃取-气相色谱分析方法,用该方法测定河水和雨水中多环芳烃的含量。所制备的新型纤维重现性好、稳定性高、萃取能力强,可实现对多环芳烃的痕量检测。

时效处理对6111铝合金组织性能的影响

通过力学测试、透射电镜等分析,研究了自然时效和80、100、120℃预时效处理对6111铝合金板材人工时效硬化性能的影响。结果表明：固溶后经过预时效处理的板材人工时效硬化响应明显高于自然时效处理的,预时效温度120℃的在人工时效阶段强化效果高于预时效80℃和100℃的,人工时效时间越长硬度值越高;在人工时效温度为200℃时达到峰时效所需时间最短,在过时效状态合金材料出现明显的软化现象,人工时效温度200℃时软化效果更显著。自然时效会抑制人工时效过程的强化性能,随自然时效时间的增加,人工时效硬化效果逐渐降低。

乌镇西栅印象

细雨滴在古街的石板路上,时有时无,不紧不慢。花花绿绿的雨伞下,操着不同方言的女人们,细语哝哝。她们可能是亲密闺蜜,或三五好友,也可能是与家人同行,不约而同地摆着各种POSE留影。从苏州自驾到乌镇需要一个小时,今天终于如愿成行。虽是周末,又逢女人节,游客并不是很多,偶尔看到一些前呼后拥的大团队。古镇不见浓厚的商业气息,除了海棠糕、烧饼店、萝卜丝饼等小吃摊前需要排队。