高强韧钢淬火-配分工艺中碳配分计算模型的研究进展

淬火-配分(QP)钢作为第三代先进高强钢,为汽车轻量化、能源使用效率提升及更早地实现“碳达峰、碳中和”的目标提供了重要保障。在淬火-配分(QP)工艺中,淬火过程形成初始组织(残余奥氏体+马氏体),配分过程则是保留和稳定残余奥氏体的关键环节。QP钢配分时除了会发生碳配分,还常常伴有置换原子短程扩散、奥氏体/马氏体界面迁移、奥氏体/马氏体间相变、奥氏体/贝氏体间相变及碳化物析出等现象,使得对配分过程组织演化和碳浓度分布的研究变得十分困难。国内外学者以相关实验为基础,针对具体配分过程提出了许多计算模型,以达到对最终组织相组成的准确预测,并揭示配分过程中多现象同时发生的潜在机制。本文从以下两方面对QP钢碳配分过程的计算模型进行了综述:(1)基于热力学和动力学建立的计算模型,主要包括理想化的CCE模型、考虑界面移动性的QP-PE模型和QP-LE模型、考虑碳化物析出的CCEθ模型和QPT-LE模型、考虑贝氏体相变的耦合模型以及考虑多现象同时发生的耦合模型;(2)利用相场手段进行的相关计算模拟。最后,对今后碳配分过程的模拟计算研究前景做出展望。

光声显微成像技术的研究进展

光声成像作为一种兼具高光学对比度和大超声探测深度的新兴成像方法,突破了传统光学成像技术分辨率与成像深度相互制约的壁垒,获得了空前快速的发展,其中,光声显微成像技术继承了光声成像技术的优点,采用声学或光学聚焦的成像模式,可以实现高对比度、高分辨率的生物组织结构、分子与功能成像,在神经学、眼科、血管生物学和皮肤学等研究领域具有潜在应用价值。为此,首先介绍了光声成像技术的原理和分类,然后围绕光声显微成像(Photoacoustic microscopy,PAM)技术这一主题,重点综述了新型PAM技术的发展情况、PAM焦深(Depth of focus,DoF)延拓技术以及PAM的生物医学应用。最后,总结了PAM技术发展存在的挑战,并对未来发展方向进行了展望。

电价下行下沅水梯级水电站群中长期联合调度策略研究

为研究电力市场规则下沅水流域梯级水电站中长期调度运行最优策略,以沅水干流三板溪、白市、托口、五强溪4座水电站为实例,构建了梯级水电站群发电效益最大模型,并提出轮库迭代增量动态规划方法进行求解。通过对不同水文年型不同现行电价下进行梯级水电站优化调度计算,得出中长期沅水流域梯级水电站联合优化调度策略。研究表明,三板溪水电站在梯级中起到重要调蓄作用,随着上网电价的同步下降,三板溪消落水位将上升,上网电价每下降0.02元/(kW·h),三板溪消落水位在丰水年、平水年、枯水年分别上涨1.09、0.20、1.34 m。该模型方法可有效提升沅水流域梯级电站群发电效益,为电站管理人员提供科学的调度策略,提升水资源利用效率。

单相压电电机驱动的高精度孔径光阑设计

为满足空间光学仪器小型化、轻量化、精密化需求,设计了一种单相压电电机驱动的孔径光阑。对压电光阑的整体结构进行设计,实现光阑结构与功能的一体化设计;以压电陶瓷和碳纤维为基体设计具有高强度和功率密度的压电定子;通过COMSOL有限元软件对复合压电定子动力学特性进行分析,以及进行模态频率一致性调节;最后对光阑动圈进行结构优化以及干扰模态分离设计。根据设计方案制作压电光阑样机,其质量仅为49 g,孔径可变范围为0.5~35 mm。实验结果显示:光阑完全放大与闭合时间分别为89 ms和92.4 ms,最小角分辨率为4×10^(-5) rad。该研究简化了光阑的组成和控制,使其在保证精度的同时,结构更紧凑,质量更小。

考虑减淤的小浪底-西霞院水库联合优化调度

为有效解决小浪底-西霞院水库群在调度过程中因泥沙淤积以及黄委调度指令导致发电计划制订困难的问题,构建考虑泥沙淤积的小浪底-西霞院水库群优化调度模型,针对调度模型特点,一方面,选取影响水库有效库容的因子,并结合人工神经网络求解出不同时期、不同水位下的有效库容,另一方面,提出POA-DP算法实现调度模型的求解。通过实例分析表明人工神经网络能够有效表征泥沙淤积对水位—有效库容关系的影响,并能够预测出未来的水位—有效库容关系发展趋势,所构建的水库群优化调度模型能够在满足黄委调度指令情况下实现发电效益最大化。

Advances in Photoacoustic Imaging for Interventional Application

The incidence and mortality of cardiovascular diseases and gastrointestinal cancer have gradually increased in recent years,and these diseases have become major social and public-health concerns.New requirements have been proposed for the clinical diagnosis of these diseases in the hope that,by accessing accurate structural information,to further grasp the functional information which closely related to the development of the diseases.Photoacoustic imaging is a new imaging method in which ultrasonic signals are generated from biological samples by laser-pulse irradiation.It has the advantages of high optical contrast,large ultrasound penetration depth,and high resolution.Additionally,it can acquire spectral information.The integration of a photoacoustic imaging system into a tiny imaging catheter can realize interventional imaging based on photoacoustic principles.The combination of structural imaging of cardiovascular and gastrointestinal lesion regions with photoacoustic spectroscopy to identify and quantify tissue components can realize highly sensitive functional imaging.After surveying the recent progress in the development of the photoacoustic imaging method for interventional application,with a particular emphasis on intravascular photoacoustic imaging,photoacoustic endoscopy,and photoacoustic spectroscopy,we summarize and identify future research directions for interventional photoacoustic imaging.

基于多维关联抽样的区间数灰靶决策模型及其应用

传统区间数灰靶决策模型忽略了指标区间分布及指标间相关性对于方案优劣评价的重要影响,且赋权过程中存在一定的模糊误差.针对上述不足,本文提出了基于多维关联抽样的区间数灰靶决策模型,通过全面考虑指标空间边界及空间内部的多维联合概率密度分布情况,弱化了指标极值对于决策结果的影响;并引入模糊集值统计方法确定指标权重,将灰靶决策模型权重由实数序列拓展到区间数序列,减小了专家判定过程中的模糊误差.以潘口水库汛期运行水位抬升方案决策为研究案例,将改进模型与传统模型进行比较,结果表明,改进后的模型能够更有效地考虑区间内部数据特点及指标间的关联程度,区间数权重的设定也更合理客观.

肿瘤血管的高分辨光声定量成像

利用微米级分辨率的高分辨光声显微成像系统,对小鼠耳部肿瘤早期血管的生长以及肿瘤对抗血管治疗药物的响应过程进行连续无标记的成像监测;提出将基于三维Hessian矩阵的血管提取算法应用于肿瘤血管的光声定量成像,以提高肿瘤血管的提取精度,并定量分析肿瘤血管的直径、密度、弯曲度等形态学信息变化。结果表明,高分辨光声定量成像在肿瘤及其他以血管变化为病理特征的疾病机制研究方面具有巨大的应用潜力。