基于多目标进化算法的反应堆辐射屏蔽优化方法研究

新型核能与核动力装置的发展对辐射屏蔽设计方法提出了更高要求。面对空间堆、船用堆等装置的小型化、轻量化设计需求,传统辐射屏蔽多目标优化方法存在优化目标少、优化参数单一、全局性差等缺陷,难以满足辐射屏蔽智能设计的需求。本文基于第三代非支配排序遗传算法和改进多目标人工蜂群算法开展面向反应堆屏蔽层重量、体积和特定区域辐射剂量等多目标约束条件下的辐射屏蔽优化方法研究,并对各算法的优化性能、优化方案进行对比分析。结果表明,本文方法相较于传统屏蔽智能设计方法展现了更好的优化性能,并在实际工程问题中体现了可靠性,可为辐射屏蔽设计优化提供新思路。

含时延的车辆队列事件触发一致性控制研究

为应对通信过程中的传输时延以及车辆间连续信息交互带来的信息冗余、资源浪费,提出一种基于事件触发机制的车辆队列一致性策略,以保证车辆队列能够稳定运行;为此,构建一个考虑车辆间的跟驰行为和通信时延的三阶异质车辆队列动力学模型,提出一种基于事件触发的一致性车辆队列控制器的设计方法;在此基础上,利用Lyapunov稳定性理论和代数图论,对车辆队列的稳定性进行分析,得出了使车辆队列稳定的事件触发条件和通信时延的上界;在MATLAB平台上进行仿真实验,验证了所提车辆队列控制方法的有效性。

数字经济、城市创新能力与商业经济韧性

数字经济作为一种新的战略性经济发展范式,对城市商业经济韧性具有创新驱动作用。本文基于2015—2021年196个地级市的面板数据,实证研究数字经济对城市商业经济韧性的影响及城市创新能力在其中的调节效应。研究发现:(1)数字经济对城市商业经济韧性具有显著的促进作用,并且从城市级别层面来看,省会城市中数字经济对城市商业经济韧性的促进作用更为明显;(2)城市创新能力中科技创新资源、环境和成果能够缓解数字经济对城市商业经济韧性的不利效应。因此,必须深刻把握数字经济对城市商业经济韧性的促进作用,重视创新能力的调节效应,从而提升城市商业经济韧性,实现城市经济高质量发展。

渗剂中Al含量对渗锌层质量的影响

利用机械能助渗法在不同Al含量渗剂下制备了Q235钢表面渗锌层。采用金相显微镜、硬度等手段表征了渗层的表面性能。结果表明,Al含量为4%的1#渗锌试样形成了60μm左右的结构致密、表面平整、硬度较高的渗锌层。但是随着渗剂粉末中Al粉含量的增加,渗锌层厚度降低,平整度变差,在渗层表面形成了大量的凸起,并在渗锌层的截面出现裂纹,引起渗锌层硬度持续下降。

基于一致性的综合能源系统低碳经济调度

综合能源系统(integrated energy system,IES)是解决能源损耗和环境污染问题的有效途径。为提高IES的经济性和环保性,提出了一种基于一致性的IES低碳经济调度策略。首先,在IES中引入阶梯式碳交易机制,在碳交易成本函数构造中,提出一种随着碳排区间而递增的成本系数,通过成本的非线性递增来限制碳排放量。其次,综合考虑能量传输过程中的损耗问题,构建一种结合用能需求和传输损耗的供需平衡约束条件。然后,将电、热、气供能单元的增量成本作为一致性变量,利用领导一致性算法对IES进行分布式调度,进而实现各单元的供能最优输出。最后,结合不同的实验案例验证了所提低碳经济调度策略的有效性。

基于SALOME的蒙卡计算模型CAD反转可视化

基于开源SALOME平台,采用以体代面思想和栅元层次多叉树方法,开展蒙卡计算模型CAD反向转换及三维可视化研究。基于本文方法开发了CAD反转可视化程序模块SALOME-MC,模块可实现蒙卡计算模型几何建模、材料建模和三维可视化等功能。选取三种典型反应堆蒙卡计算模型对本文方法和程序进行测试验证,测试结果表明,本文方法和程序可妥善处理蒙卡计算模型的复杂几何体与大规模重复结构,并精准地实现蒙卡计算模型CAD三维反转可视化,证明SALOME-MC的蒙卡计算模型反转能力和可视化效果的正确性与可靠性,提高了蒙卡计算模型几何建模效率和展示度。

慢性免疫性血小板减少症患儿免疫抑制基础上促血小板生成素类药物的疗效研究

目的旨在比较序贯大剂量地塞米松、利妥昔单抗免疫抑制治疗后加用艾曲波帕与直接应用艾曲波帕治疗的儿童慢性免疫性血小板减少症(CITP)数据,证实免疫抑制基础上的促血小板生成治疗可提高儿童CITP疗效。方法本研究为单中心非随机对照研究,将2018年1月—2021年8月入组的CITP患儿分为两组:(1)直接应用艾曲波帕(简称直接组);(2)经大剂量地塞米松、利妥昔单抗升阶梯治疗无效时加用艾曲治疗(简称序贯组)。评价两组疗效、安全性和药物经济学指标。结果共入组48例患儿,男性23例,女性25例,中位发病年龄为5.0(3.6-7.5)岁,病程均超过一年,治疗前血小板(PLT)计数为10.0(4.0-15.0)×10^(9)/L。(1)基线数据:直接组男16例,女13例,序贯组男7例,女12例。两组的发病年龄、病程、PLT计数等基线无统计学差异(P>0.05)。(2)疗效:直接组的总体反应率为69%,完全反应率21%,无效率31%;序贯组分别为84%、26%和16%。直接组艾曲波帕平均治疗时长为8.2个月,停药率41%,62%的患儿PLT水平维持在50×10^(9)/L以上水平,平均治疗费用为7.38万元;序贯组艾曲波帕平均治疗时长为7.0个月,停药率58%,74%的患儿PLT维持在50×10^(9)/L以上,平均治疗费用为9.87万元;停药率及PLT维持在50×10^(9)/L以上的患儿比例,序贯组均高于直接组,但不存在统计学差异。(3)安全性:直接组药物相关不良事件3例(10%),序贯组8例(42%),无统计学差异(P>0.05)。结论与直接应用艾曲波帕治疗儿童CITP相比,在免疫抑制剂治疗基础上应用艾曲波帕,疗效更好且不增加副作用和经济负担,可考虑作为儿童CITP二线治疗的优选策略。

基于图卷积神经网络与K-means聚类的居民用户集群短期负荷预测

随着智能电表等高级量测装置在用户侧的广泛部署与使用,海量多源异构的居民用户数据得以采集与存储,为用户级负荷预测提供良好的数据基础。精准的居民用户集群负荷预测是促进智能配电网需求侧管理、辅助电网公司实现削峰填谷的重要基础。然而,现有的用户级负荷预测方法大多利用历史负荷序列的时间相关性构建数据驱动模型,却忽视相邻用户用电行为之间存在的潜在空间相关性。因此,提出一种基于K-means聚类和自适应时空同步图卷积神经网络的居民用户集群负荷预测方法。首先,采用K-means聚类将居民用户集群按照用电行为相似性划分成不同组;然后,基于居民用户集群的分组数量、各组居民用户的历史负荷数据以及各组居民用户负荷序列之间的相关性,构建面向居民用户集群负荷预测的时空图数据;最后,使用自适应时空同步图卷积神经网络实现居民用户集群短期负荷预测。文章通过真实的爱尔兰居民用户负荷公开数据集测试并验证所提方法的准确性和有效性,实验结果表明,相较于各个基准预测方法,所提方法能够充分挖掘并利用不同居民用户用电负荷之间的时空相关性,进而提高居民用户集群负荷预测精度。

面向柔性加工的拐角运动策略研究与应用

针对模切机在连续小线段路径下的拐弯速度不平滑问题,提出了一种面向柔性加工的拐角运动策略。首先,通过规划模切机刀具轨迹为锐角附近的跳度,给出角度与加速度之间的约束关系;然后,利用精确计算拐弯处的速度与时间,结合最大轮廓误差的限制优化出最大的拐弯速度,实现给进轴的高速高精度运动;最后,设计了软件双轴同步插补模型来降低机械本体的抖动,提高了加工精度和稳定性。仿真分析与实验结果表明:在高速加工连续小线段时,曲线轮廓误差保持在0.025 mm内,加速度曲线满足G1连续,加工时间缩短了13%,有效实现了标签模切机的高速高精度多轴的平稳运动控制。

基于科研赋能核工程专业人才创新实践能力培养的探索与实践

培养创新意识强、实践能力强、具备国际视野的高素质综合型“新工科”人才是新时代社会的需要,也是大学人才培养的重要任务。以南华大学核工程专业为对象,分析了科教融合的必要性与迫切性,构建了“成果转化为教学内容、项目转化为实训资源、平台转化为实践载体”的“三转合一”的课程科研赋能模式,实现科研教学相长,赋予学生自主创新和工程实践能力。

硼中子俘获治疗剂量蒙特卡罗计算程序Magic开发与验证

基于成熟的蒙特卡罗方法研制了自主化硼中子俘获治疗(boron neutron capture therapy, BNCT)剂量蒙特卡罗计算程序Magic。基于Magic程序构建了含肿瘤Snyder头部模型的解析模型及1 mm×1 mm×1 mm精细Snyder体素模型进行BNCT剂量计算,以MCNP程序模拟计算深度-剂量率的分布曲线作为参考结果对Magic程序进行验证。数值验证结果表明,二者分布曲线相吻合,硼剂量率、热中子剂量率、超热中子和快中子剂量率、次级光子剂量率及总的相对生物效应剂量率的相对偏差小于5%,满足BNCT临床治疗偏差的要求,初步验证了Magic程序剂量计算的正确性和可靠性。同时基于Magic,建立了10B开放式药代动力学模型,定量研究动态硼浓度下BNCT剂量学,计算得到动态下与稳态下剂量的相对偏差为11.78%,可为开展BNCT临床试验提供参考。

切坡角度及含水率对江西上饶黏土质边坡稳定性影响的有限元模拟

以上饶地区典型黏土质边坡为研究实例,利用ANSYS软件设计了3种模型分析在不同切坡角度和含水率条件下边坡稳定性。结果表明:(1)边坡在30°坡角,含水率28.54%状态下,安全系数为1.188 4,处于稳定状态(边坡失稳临界平衡安全系数为1.0),在自重作用下不易发生失稳滑移;(2)当边坡发生切坡作用时,边坡安全系数随切坡角度发生改变,当角度达到44°时,边坡处于失稳临界状态,大于这个临界角度,易发生失稳滑移;(3)受降雨影响,随着含水率不断增加,边坡安全系数呈降低状态,当坡角低于40°,含水率不高于31.5%时,边坡整体处于稳定状态;当坡角达45°及以上,含水率大于28.54%时,边坡失稳,而坡度为50°时,含水率只需超过23.6%,边坡便失稳滑移。

从东垣学说探讨内外伤的统一

通过对脾胃内伤学说创导者李东垣所处时代背景的研究,分析补中益气汤立方思路,并将其与桂枝汤相比较,发现两方用药不同,但立意一致,为治脾胃内伤者外感而设。研究李东垣治疗脾胃病所擅用的风药,具有既能解表又能升阳扶正的特性,进而讨论内伤与外感两大类不同疾病临床证治的关联性。研读李东垣著作《内外伤辨惑论》,思考其辨内外伤的本质在于辨虚实,提示了内外伤具有统一性。正确认识内外伤的密切相关性,避免机械地对立外感与内伤,有助于临床精准辨证施治,免犯虚虚实实之戒。

超长寿命小型自然循环铅铋快堆堆芯概念设计研究

以提高铅铋快堆的经济性与固有安全性为目标,开展100 MWt超长寿命小型自然循环铅铋快堆SPALLER-100概念设计,在选用PuN-ThN燃料和208Pb-Bi冷却剂的基础上,提出了一种添加固体慢化剂BeO的燃料组件设计方案,开展了堆芯布置研究和控制棒系统设计,分析了堆芯物理特性与稳态自然循环特性。结果表明:在低燃料装载量和小堆芯体积条件下,SPALLER-100堆芯换料周期达32 a,平均卸料燃耗高达210.38 MW·d/kg(HM),整个寿期内的反应性系数均为负值。稳态运行工况下燃料包壳、芯块最大温度均小于安全限值,反应堆具备一回路自然循环能力和一定流量自动分配能力。

长寿命小型自然循环铅基快堆燃料选型

针对铅基快堆长寿命、小型化、自然循环的设计目标,构建铅基快堆堆芯模型并开展燃料选型研究,选取U-Pu、Th-U循环燃料及氧化物、氮化物、碳化物、金属燃料,分析比较了不同燃料的物性参数、在不同能谱条件下的堆芯物理特性。结果表明:在偏软能谱中,Th基燃料堆芯增殖能力更强,反应性系数负值更大,热工安全裕量更大、裂变产物容留能力更强;PuN-ThN燃料堆芯燃耗特性最佳,可在较疏松栅格条件下获得较强增殖能力,减少燃料装载量,确保固有安全性,兼顾堆芯长寿命、小型化、自然循环设计要求;但堆芯有效缓发中子份额较小,不利于反应性控制。

脑胶质肉瘤的MRI表现和病理对照研究

目的探讨脑胶质肉瘤的MRI表现及病理特征,提高其术前诊断准确率。方法回顾性分析12例胶质肉瘤患者的病理资料和MRI影像学特点,所有病例术前均行MRI常规及增强扫描,其中4例行磁共振波谱检查,2例行弥散加权成像检查。结果 12例患者共17处病灶,均位于幕上,边界清楚,周围伴轻中度水肿。MRI表现包括3种类型:(1) 9处实性,信号欠均匀,以稍长T1、稍长T2信号为主,增强扫描不均匀明显强化,边缘强化更明显,DWI高信号;(2) 5处囊实性,囊性部分位于瘤体一侧,边界清楚,增强扫描瘤内呈栅栏样强化;(3) 3处表现为囊结节型,增强扫描囊壁及结节明显强化。结论脑胶质肉瘤临床少见,MRI表现复杂多样,但信号混杂,增强扫描不均匀明显强化,边缘强化更明显,瘤内栅栏样强化具有一定特异性,结合DWI高信号有助于该肿瘤的术前诊断及鉴别,但确诊仍需病理定性。

基于改进多区delta-tracking方法的蒙特卡罗中子输运跟踪与临界计算验证

传统蒙特卡罗程序进行中子输运跟踪时,当中子穿越不同材料边界时需频繁大量地计算中子到材料边界的距离,若中子平均自由程大于局部模型的宏观尺寸,则大量的距离计算会显著降低中子输运跟踪效率。为弥补传统中子输运跟踪方法带来的潜在效率降低的缺陷,本文提出了改进多区delta-tracking中子输运跟踪方法,通过引入虚截面来对模型进行多区的虚拟均匀化处理,进而在中子输运跟踪时可不考虑材料边界穿越问题,理论上可提高中子输运跟踪效率。将改进多区delta-tracking中子输运跟踪方法在多功能辐射输运模拟仿真平台MOSRT系统中进行了程序实现。利用基准题和全堆芯模型开展了临界计算验证,证明了本文方法及程序的正确性和有效性。

多功能辐射输运模拟仿真平台开发与初步应用

随着计算机技术、高性能计算技术和反应堆数值模拟技术的快速发展,数字化反应堆成为核能领域发展的一个重要新兴方向.其中,多功能、多物理、多尺度、多过程耦合技术成为数字化反应堆发展的关键技术之一.围绕数字化反应堆耦合关键技术,基于开源的SALOME系统初步研发了耦合建模、计算、可视化功能于一体的多功能辐射输运模拟仿真平台(MOSRT).目前,平台具有简单模型的自动建模、蒙卡辐射输运计算以及结果数据三维可视化功能.利用基准题对平台进行了初步应用测试,数值结果初步验证了平台辐射输运模拟仿真功能的正确性与可靠性,为未来进一步扩展平台的复杂模拟仿真能力奠定了基础.

品管圈活动在降低眼科术前准备错误率中的作用研究

目的观察品管圈在降低眼科术前准备错误率中的作用效果。方法收集2018年6月1—30日眼科住院手术患者226例,术前准备发生错误件数68件,术前准备错误发生率30.09%。采用品管圈活动后收集2018年11月1—30日眼科住院手术患者226例,进行对照研究。结果采用品管圈活动后,术前准备发生错误件数20件,术前准备错误发生率8.85%,术前准备错误率明显低于实施品管圈活动前(P<0.05)。实施品管圈活动前后进行比较,术前准备错误率由原来的30.09%降低至8.85%,目标达成率105.52%,进步率为70.59%。结论通过品管圈活动对眼科术前准备流程进行完善管理,可以降低术前准备错误发生,同时可使护理人员工作能力得到提升,护理工作更加规范、持续、高效。

基于一致性理论的车辆队列研究综述

汽车数量的增加导致交通事故频繁发生,道路安全问题已成为交通系统亟需解决的问题之一。车联网技术的提出与发展,提高了道路的交通安全,减少了车辆队列的能量消耗,车辆队列控制问题是车联网发展的一个重要部分。论文从多智能体视角研究车辆队列控制问题,进而对基于一致性理论的车辆队列研究成果进行综述。首先,从动力学角度,阐述车辆线性以及非线性模型的建立方法;其次,从车辆编队方法角度,探讨四种车辆队列的编队方式,并比较了它们优缺点;再次,在车辆队列控制器设计方面,归纳了现有基于一致性理论的控制器设计方法,探讨了基于事件触发的车辆队列一致性的理论成果,并总结了车辆队列系统的稳定性研究方法;最后,指出车辆队列一致性尚未解决的技术难点,并展望了未来需要关注的热点。