ODS MA754合金传热界面接触热阻实验研究

鉴于ODS MA754合金传热界面的接触热阻参数对全固态堆芯空间反应堆系统的热量导出具有重要影响,研发和设计了高温高压接触热阻实验装置,测量了不同温度(20~800℃)、压力(0~80 MPa)、气体氛围(He、CO_(2))以及试件表面粗糙度(1.6、3.2μm)下ODS MA754合金传热界面的接触热阻,并基于测试获得的宽量程数据点,建立了ODS MA754合金的接触热阻数据库。实验结果表明:随着接触面温度和压力的升高,界面接触热阻降低,且热阻降低的速率逐渐减小;相较于表面粗糙度为1.6μm的试件,粗糙度为3.2μm试件表面的界面接触热阻明显偏大,实验得到的定量关系可为工程样件的加工粗糙度要求提供依据;He气氛下的接触热阻远小于CO_(2)气氛,在0.1 MPa、100℃工况下,He气氛接触热阻约为CO_(2)气氛接触热阻的1/4。该研究结果可为空间反应堆的热工设计提供数据参考。

不同焊接方法下燃料元件包壳用ODS钢焊接接头界面演化规律

ODS钢具有优异的高温力学性能、抗辐照性能和抗热蠕变性能等,是最有潜力的下一代核反应堆包壳候选材料之一。ODS钢的焊接技术主要包括熔焊、钎焊、压力焊等,根据核燃料元件包壳结构,选择电子束焊接、旋转摩擦焊及脉冲电流辅助扩散焊三种焊接方法进行对比研究,并对ODS钢焊接接头微观形貌演化进行分析,揭示了最优焊接方法及界面形貌演化规律。结果表明,电子束焊接及旋转摩擦焊接工艺下,焊接接头的晶界处均有Y_(2)O_(3)析出,而采用脉冲电流辅助扩散焊无氧化物析出和团聚,对于Fe-Cr系ODS钢有突出优势。因此,脉冲电流辅助扩散焊在抑制ODS钢中纳米氧化物的析出、团聚和减少接头变形等方面具有显著优势,是一种适合ODS钢焊接的高质量焊接方法。

LAMOST的“Unknown”光谱分类研究:ODS-YOLOv7模型

天体识别是天文新发现和深入研究天体的基础。在LAMOST DR8 v1.0发布的低分辨率光谱数据中有约53万条因没有类别标签而被命名为“Unknown”的光谱,其中有88.56%的光谱信噪比在0~10之间,对这批光谱的研究分析将增加LAMOST的有效数据产出。该研究为“Unknown”光谱的分类设计了一种ODS-YOLOv7模型。它是一种端到端的类别预测模型,通过添加一维卷积注意力模块以提高光谱识别能力。在经过一批信噪比在0~10之间的已知类别光谱训练后,ODS-YOLOv7可以学习到低信噪比光谱的有效特征,进而实现对“Unknown”光谱的类别预测。实验表明,该模型在已知类别标记的低信噪比恒星、星系、类星体的光谱识别中,F1-score分别为0.98、0.95、0.95;同时在与传统算法KNN、RF、DT、SVM和深度学习算法1D CNN、1DSSCNN、ResNet、DenseNet、VIT对比实验中取得相对最好的效果。实验结果还给出了ODS-YOLOv7模型对DR8 v1.0中信噪比在0~10的“Unknown”光谱预测置信度分布,在预测类别为恒星、星系、类星体任务中,有92%的分类置信度在60%以上。为保证模型输出质量,本文只选取分类置信度大于99%的光谱类别作为输出结果。以此为依据,在DR8 v1.0和DR9 v0发布的全部“Unknown”光谱中分别有37.19%和47.03%被ODS-YOLOv7模型预测出类别。此外,还增加人工认证以检验该模型预测的正确性。为提升模型的可解释性,参照了二维图像特征可视化的Grad-CAM方法,将其改进为适合于可视化一维光谱数据特征的算法。其结果表明该模型可自动关注到不同的分类特征,使得该模型非常适用于低信噪比“Unknown”光谱的类别预测。

粉末冶金制备22Cr-ODS合金的高温氧化行为研究

采用粉末冶金热等静压工艺制备了氧化物弥散强化FeCrAl合金,探究在1000℃空气环境中合金的高温氧化行为。通过X射线衍射、扫描电子显微镜等对合金在1000℃氧化不同时间后的氧化层表面成分、物相及截面成分、厚度等进行研究,结果表明:该工艺制备的22Cr-ODS合金在1000℃空气环境中能够形成完整致密的α-Al_(2)O_(3)表面氧化层,氧化10 h、25 h、50 h、100 h、200 h后氧化层厚度分别为0.52μm、0.91μm、1.42μm、1.47μm和1.76μm,合金内部晶粒未发生明显粗化,表明该合金具有良好的高温抗氧化性能和组织稳定性。

ODS层数据对智慧运维应用指标支撑的判断方法探索

通过对智慧运维大数据ODS层中表及数据量、字段数据占比、关键字段规则检查分析手段,为快速判断ODS层数据对智慧运维应用指标的支撑进行了探索。首先分析ODS层的数据表,确定哪些表有数据,有数据表的数据量,然后分析有数据表的每个字段的数据占比,最后通过关键字段的规则设定,分析符合规则字段的数据量、数据占比和不符合规则字段的数据量,利用以上分析结果达到智慧运维应用指标支撑的快速判断和优化提升ODS层数据质量的目的。

基于乘客OD间路径旅行时间的城市轨道交通客流分布计算模型的适用性研究

[目的]针对目前城市轨道交通(以下简称“城轨”)线网客流分布计算模型的客流计算结果与实际客流存在偏差的现象,需基于OD间路径的实际旅行时间,对基于多路径概率分配的客流分布计算模型的适用性展开研究。[方法]基于乘客OD间路径的实际旅行时间,分析揭示了现有城轨客流分布计算模型存在的主要问题;融合AFC(自动售检票)系统和ATS(列车自动监控)系统两类数据,构建并标定了基于乘客OD间路径旅行时间的城轨客流分布计算模型;对目前国内城轨系统广泛采用的基于多路径概率分配的城轨客流分布计算模型的适用性进行了分析与评价。[结果及结论]现有城轨客流分布计算模型在路径选择集和路径选择比例上存在主要问题。通过基于多路径概率分配的城轨客流分布计算模型获取的路径分配比例,得到的旅行时间分布模拟结果均为单峰,无法重现从AFC票卡提取的实际旅行时间分布的多峰情况。当城轨线网较为简单时,基于多路径概率分配的城轨客流分布计算模型基本适用;当线网规模不断增加,线网结构进一步复杂,列车运行方式的多样性、乘客出行行为的差异性等不断加大的条件下,该模型对于路径阻抗差异小的OD可能适用,而对于路径阻抗差异大的OD不适用。

基于异构数据特征的城市轨道交通OD客流短时预测方法

城市轨道交通起讫点(origin-destination,OD)客流短时预测在智能交通系统中意义重大,它为交通管控策略实施以及出行者出行选择提供了重要的决策依据。卷积神经网络被广泛用于交通数据空间相关性提取,但其平移不变性与局部敏感性导致该方法更重视局部特征而忽视全局特征。本研究构建了基于注意力机制的异构数据特征提取机模型(heterogeneous data feature extraction machine,HDFEM)以实现OD矩阵空间相关性的全局感知。该模型从时空特征和用地属性特征出发,构造异构数据OD时空张量与地理信息张量,依托模型张量编码层对异构数据张量进行分割与编码,通过注意力机制连接各张量块特征,提取OD矩阵中各个部分间的空间相关性。该方法不仅实现了异构数据与OD客流数据的融合,还兼顾了卷积神经网络模型未能处理的OD矩阵远距离特征,进而帮助模型更全面地学习OD客流的空间特征。对于OD时序特性,该模型使用了长短时记忆网络来处理。在杭州地铁自动售检票系统(auto fare collection,AFC)数据集上的实验结果表明:HDFEM模型相对于基于卷积神经网络的预测模型,其均方误差、平均绝对误差与标准均方根误差分别下降了4.1%,2.5%,2%,验证了全局OD特征感知对于城市轨道交通OD客流预测的重要性。

基于手机信令数据的城市居民动态OD矩阵提取方法

现有的城市居民出行调查周期较长,交通小区划分粒度粗糙,导致调查不能及时准确地获取居民出行信息。针对该问题,提出了一种基于手机信令数据的城市居民动态OD矩阵提取方法。首先,针对信令数据中的两种复杂噪声:乒乓切换和漂移数据,提出了基于窗口阈值的检测与等效位置替换方法,以及复杂漂移点的检测和标记处理方法;然后,提出一种改进的ST-DBSCAN聚类方法,引入一种等时化方法将时间信息与空间信息相结合,识别出行过程中的驻留点;最后,基于地理信息系统构建含有道路关键节点的路网,将居民出行OD与路网节点相匹配,有效推导出城市居民动态OD矩阵。实验结果表明:与ST-DBSCAN算法相比,所提改进的ST-DBSCAN算法在聚类效果和识别速度上分别提升了6.10%和5.26%;与统计方法和二阶统计量方法相比,基于改进的ST-DBSCAN算法的动态OD矩阵提取方法在均方误差(MSE)上分别降低了16.98%和21.55%。以北京市为例,运用提出的动态OD矩阵提取方法,能够及时有效地分析城市居民日常与高峰时段的出行特征。

15Ni-15Cr ODS钢的微观结构与力学性能

氧化物弥散强化(Oxide dispersion strengthened,ODS)钢因其良好的高温力学性能和抗辐照性能被认为是钠冷快堆包壳材料的重要候选材料.本文通过机械合金化以及热等静压和锻造工艺制备了15Ni‒15Cr ODS奥氏体钢,并且采用相同工艺制备了不加氧化物的15Ni‒15Cr奥氏体钢作为参比材料.利用透射电镜对样品的微观结构进行分析,发现15Ni‒15Cr和15Ni‒15Cr ODS奥氏体钢晶粒尺寸分别为0.75和0.5μm.15Ni‒15Cr ODS奥氏体钢中分布的氧化物弥散粒子主要为δ-Y_(4)Zr_(3)O_(12)以及少量的Al_(2)O_(3).15Ni‒15Cr ODS奥氏体钢中氧化物弥散粒子的平均粒径为12.8 nm、数密度5.5×10^(22)m^(−3)、粒子间距26 nm.相比于15Ni‒15Cr奥氏体钢,15Ni‒15Cr ODS奥氏体钢具有更高的强度,但是高温塑性有所降低.15Ni‒15Cr ODS奥氏体钢的室温断裂机制为韧性断裂,高温断裂机制为韧–脆混合断裂.

ODS钢中纳米氧化物析出长大机制的研究进展

纳米氧化物弥散强化(Oxide dispersion strengthened,ODS)钢得益于基体中弥散分布的超高数量密度的纳米氧化物粒子,具有优异的综合服役性能,被视为第四代裂变堆包壳以及未来聚变堆包层的优选结构材料。传统制备ODS钢最主要的方法是机械合金化(Mechanical alloying,MA)等先进粉末冶金技术,且对其制备样品中氧化物粒子性质的研究较为深入。由于机械合金化在工程应用上有一定局限性,近年来提出以液态金属(Liquid metal,LM)路线制备ODS钢。目前液态金属路线中的真空熔炼法是最常用也是相对比较成功的方法,但与机械合金化相比仍有一定的差距。本文主要总结了机械合金化制备的ODS钢中纳米氧化物的析出机制、长大行为以及其他元素的添加对其产生的影响等,同时对液态金属路线的工艺进程及真空熔炼法的研究现状进行概述,并对机械合金化未来所需解决的问题和液态金属路线的后续发展、工艺优化等进行了展望,为液态金属路线的后续研究工作提供参考。

ODS钢焊接技术研究进展

ODS钢是第四代核能系统的重要候选材料,其优异性能源于基体中弥散分布的高密度超细氧化物粒子。但是在进行焊接时,这些氧化物粒子由于密度较小,很容易聚集,严重损害焊接接头的力学性能。焊接难题成为制约ODS钢工程应用的瓶颈之一。本文总结分析了目前ODS钢焊接的发展现状。主要介绍了氩弧焊、激光焊、电子束焊、电阻焊、扩散焊、搅拌摩擦焊6种焊接方式在ODS钢焊接领域的发展历史和最新研究进展,对不同焊接方式的焊缝尺寸大小、晶粒变化、弥散氧化物粒子分布情况等焊缝的显微组织,焊接中重要参数和焊后力学性能进行了系统的总结和对比。目前电阻焊、扩散焊和搅拌摩擦焊3种固态焊接方式显示出了较好的焊接结果,具有很大的潜力能够成为未来ODS钢在核电焊接领域的连接工艺。针对不同焊接方式的优缺点总结了几种焊接方式在未来发展中更适合的使用场景,并对其未来发展的方向进行了预测。

北斗/SINS/OD组合导航定位终端设计

针对常见组合导航系统在隧道、峡谷、森林等卫星信号较弱甚至出现失锁状况的地区,定位精度会迅速下降的问题,设计了北斗/捷联惯导(SINS)/里程计(OD)组合导航定位终端。终端设计以OMAPL137处理器为核心,包括北斗、SINS、里程计、4G通信和电源等模块。数据处理部分以北斗导航接收机和根据SINS/OD推算分别得到的伪距、伪距率之间的差值作为量测值,使用拓展卡尔曼(EKF)滤波算法进行数据融合与误差估计。实验结果表明,北斗/SINS/OD组合导航定位终端在卫星失锁情况下行驶总里程5 km时最大位置误差为46.82 m,误差漂移为0.94%,能够有效解决卫星信号受遮蔽导致定位精度下降的问题,实现平滑载体运行轨迹并提高导航定位精度。

基于振动可视化的电力变压器ODS测量方法研究

针对电力行业变压器振动测量研究的需要,提出了一种基于振动可视化的电力变压器工作振型(Operational Deflection Shape,ODS)测量方法。该方法采用高速摄像机获取被测结构的振动视频,并基于稠密光流法进行运动捕捉,从而获取被测结构的ODS。搭建了悬臂梁振动试验台,通过对比振动可视化方法与传统接触式测量方法的ODS测量效果,验证了本方法的可行性。研究了电力变压器的振动原理,并使用该方法来分析电力变压器的振动,获取设备工作振型。结果表明:基于振动可视化的ODS测量方法简单并易实现,其ODS测量结果能够满足电力变压器振动测量的需要,并能为电力变压器的状态分析提供依据。

出租车OD序列聚类的城市功能区识别算法研究

提出一种由添加窗口约束的规整路径距离改进的K中心聚类算法(LDTW-K-medoids),通过构造时间序列、动态时间规整、时间序列聚类、聚类结果解读的流程来识别城市功能区。将算法应用在纽约市城市功能区识别中,对50万条出租车OD数据进行处理,将265个交通小区划分为五大功能区,并结合出租车全局流动模式、建筑物面积指数和富集指数来定量识别功能性质。与谷歌地图和卫星影像对比的结果表明,算法能够有效识别城市功能区,总体精度为83.8%。

球磨转速对含钆ODS钢中M_(23)C_(6)析出的影响研究

以“结构/屏蔽一体化”为研发目标的含钆ODS合金具有较优的中子屏蔽性能与高温力学性能,可作为小型模块化铅冷快堆中子屏蔽材料的研发方向之一。在机械合金化-放电等离子体烧结工艺制备含钆ODS-316L钢的研究中发现,球磨转速影响材料的析出相种类,如在220 r/min低球磨转速下,ODS-316L钢中仅存在纳米尺寸的Gd-Si-O析出相,而在300 r/min高球磨转速下,除纳米尺寸的Gd-Si-O析出相外,材料内还分布着大量百纳米尺寸的片层堆叠状M_(23)C_(6)型碳化物,且M_(23)C_(6)内同样存在纳米含钆氧化物颗粒。高球磨转速使球磨粉内元素的偏析与内应力的累积促进了M_(23)C_(6)的形核,随后的粉末烧结温度则为M_(23)C_(6)的生长提供了驱动力。此研究可为粉末冶金含钆ODS-316L钢的微观组织调控奠定一定的实验与理论基础。

基于OD的高速公路收费站出入口流量预测方法

目前,高速公路收费站拥堵问题成为影响高速公路通行效率的重要因素,为收费站管理人员提供精准高效的拥堵流量预警具有重要的现实意义。文章基于GC-LSTM模型进行改进,提出了一种称为GC-LSTM-OD的高速公路出入口多步流量预测模型。该模型能够有效预测流量演变趋势,同时具备适应非常态情况的能力。为验证模型性能,文章使用了沿江高速太仓-常州段的现实流量数据,实验结果表明,相较于其他模型,GC-LSTM-OD在多步流量预测方面表现出更加优异的性能。

基于POI-OD矩阵与GTWR分析共享单车出行特征与影响因素

共享单车的时空分布特征反映了居民的出行需求,单车出行的流动则体现了居民使用共享单车的目的性。本文基于东芝加哥中心区域11个月的共享单车出行数据的时空分布特征,结合POI分布建立POI-OD矩阵量化OD的流动特征,结合GTWR分析各类型POI与共享单车流入、流出量的相关性。结果表明:1)共享单车工作日呈现早晚高峰趋势,以短距离出行为主;2)交通运输类和餐饮类POI是主要转移热点;3)户外休闲类、餐饮类、娱乐类、工作教育类和交通运输类POI的数量对格网内共享单车的流入、流出量有积极影响,影响程度递减;住宅类和商业金融类POI的数量对格网内共享单车的流入、流出量有消极影响,住宅类影响最显著。

拥挤网络下OD需求重构的双层规划模型

提出了在拥挤网络下利用密度作为观测变量对Origin-Destination(OD)需求进行重构的双层规划模型。上层目标为极小化各个估计值与观测值之间的误差,下层为用户均衡模型。采用KKT条件法将该双层规划转化为相对容易求解的均衡约束规划模型,再用Scholtes松弛化方法求解转化后模型。数值实验结果表明,在拥挤网络下的OD重构问题中,利用密度作为观测变量优于流量作为观测变量,同时在求解方法上,利用KKT条件转换为单层模型的求解方法优于上下层交替求解法。

客流OD导向下地铁快车停站方案优化

为精细化确定轨道交通市郊线路快车停站方案,提出一套以市郊线路客流OD为核心导向的快车停站优化方案。首先,构建轨道交通区间选择费用函数,根据路径选择费用分配OD客流;其次,在客流分配的基础上,以乘客出行时间最短与企业运营成本最低为目标函数,以断面满载率、车站客流需求、优化时段发车次数约束等多重客观因素为模型约束,建立快车停站方案优化模型;最后,以S市地铁市郊线路16号线基础数据为实例验证,运用带精英策略的非支配排序的遗传算法和GA混合(GA-NSGA-Ⅱ)对停站方案优化模型求解。优化结果表明,在高峰时段乘客人均出行时间节省1.074 min,每个运营日车底运用数减少6列。

基于DSGAN-OD模型的文物感知数据缺失值插补方法研究

高质量的文物感知数据对文物保护具有重要意义,然而,由于文物所处自然环境条件恶劣,感知数据中不可避免地存在缺失值,同时文物中同一类缺失数据具有样本少的特点.现有的缺失值处理方法没有充分考虑文物数据中的噪声干扰以及小样本数据间的时空关联性,导致缺失值插补的精确度较低.为此,提出了一种基于半监督生成对抗网络的缺失值插补模型(DSGAN-OD).该模型首先通过降噪自编码器(DAE)对多维数据进行降噪与降维预处理,然后针对生成对抗网络的无监督属性导致文物数据当中的分类标签信息不能被充分利用的不足,将DAE获得的低维表达向量作为半监督生成对抗网络(SemiGAN)的学习样本来获得缺失数据集的特征.同时,填充顺序决策(OD)方法根据数据间的时空关联性确定缺失值填充顺序,最后按照该顺序利用SemiGAN生成的完整数据对缺失值依次插补.在UCI标准数据集和文物温湿度数据上的实验结果表明:与现有的基于生成对抗网络的插补方法GAIN、随机森林插补法以及基于链式规则的多次插补法MICE相比,提出的缺失值插补模型DSGAN-OD的精确度分别提升了21%、48.2%及45.1%.