SCG图标模型与“精准创新”发展模式的提出

针对当前社会创新创造动力不足、创新意识分散、创造性思维短缺、创新结果质量欠佳等问题,通过对高等教育创新现状的分析提出单边型创新发展模式对其进行解读,并结合中国统计年鉴2016年国民经济和社会发展比例和效益指标,运用Carto DB可视化模拟软件对统计状况进行可视化模拟,据此提出在内生性和外生性因子影响下"精准创新"发展模式,并对其路径结构、科学内涵、价值导向、价值解构、社会效能进行分析,用于初步探究和分析的该模式下的社会创新机制。

冷连轧轧制力深度神经网络模型泛化能力并行优化

为了更好调控冷连轧板厚参数,设计了一种冷连轧轧制力深度神经网络模型,增强了冷连轧模型的控制效果。选择2030冷连轧结构进行研究,对多输入多输出(MIMO)深度神经网络(DNN)进行预处理,针对多线程CPU与GPU实施了优化,对比了神经网络模型和冷连轧系统Siemens模型误差。研究结果表明:L-M算法表现出了更优的收敛稳定性、测试和验证性能、梯度下降趋势,并且收敛速度也更快。以随机方式选择200个数据并测定泛化性能测试得到,L-M算法获得了比SCG算法更大的相关系数。都是随着隐含层数的增加,获得了性能更优的神经网络模型,并且都会增加训练时间。从各项模型指标分析,L-M算法都比SCG算法的性能更优。构建神经网络轧制力模型总共包含二个隐含层、节点数介于17~30、通过L-M算法进行训练。采用神经网络轧制力模型得到的结果与实测值之间的误差比Siemens机理模型和测试值的误差更低。

夏季亚洲季风区对流层向平流层输送的源区、路径及其时间尺度的模拟研究

基于NCEP/NCAR分析资料和拉格朗日轨迹输送模式FLEXPART,通过气块轨迹计算,对2005年夏季亚洲季风区对流层向平流层输送(Troposphere to Stratosphere Transport,简称TST)的近地层源区、输送路径及其时间尺度问题进行了一些初步探讨。结果表明:(1)夏季亚洲季风区TST两个主要的边界层源区,一个是热带西太平洋地区;另一个是青藏高原南部、孟加拉湾以及印度半岛中北部等地区,上述两个区域与夏季强对流的分布相一致。在对流层顶高度附近(约16km高度),两个近地层源区的垂直输送贡献相当。但进一步分析发现,穿越对流层顶高度的质量输送只有约10%能够进入20～22km高度的平流层中,且主要源于以青藏高原南侧为代表的南亚季风区(约贡献75%),这进一步强调了青藏高原及其周边区域在全球TST过程中的重要地位。(2)轨迹分析显示,夏季亚洲季风区对流层进入平流层的"入口区"主要在(25°N～35°N,90°E～110°E)区域的青藏高原及其周边区域。TST路径受对流层上层南亚高压闭合环流、北半球副热带西风急流和赤道东风急流的共同控制。(3)亚洲季风区TST两个主要的过程,一个是和夏季湿对流抬升直接联系的快速输送过程,它可以使近地层大气在1～2天内输送到平流层中,贡献了整个TST的10%～30%;另一个是大气辐射加热所致的大尺度垂直输送,该输送是一个相对的慢过程,时间尺度一般为5～30天。此结果意味着,源于地表的短生命周期的大气污染物可通过光化学反应过程对该区域平流层臭氧及其他大气痕量成分平衡产生重要影响。

高温高压下材料的本构模型

在SCG模型基础上对其温度软化效应项作了改进 ,所提出的新模型在熔点温度Tm 处满足剪切模量G(Tm) =0 ,从而提高了温度的适用范围。对Al和 93W作了计算 。

无氧铜动态卸载行为的数值模拟

分别利用Johnson-Cook(JC)本构模型和Steinberg-Cochran-Guinan(SCG)本构模型对无氧铜在10～20 GPa冲击压力下的卸载过程进行了数值模拟,与冲击-卸载实验结果比较表明,在这样的冲击压力下无氧铜的应变率效应仍然明显,JC模型对无氧铜的动态卸载行为有较好的描述.

深度神经网络轧制力建模及其并行优化研究

冷连轧过程控制的轧制力模型是整个轧制过程计算机控制的基础。为提高5机架2030冷连轧系统轧制力模型的精度和适用性,提出了多输入多输出深度神经网络轧制力模型的数据预处理、建模和并行优化方法。对含有不同隐含层数和节点数的神经网络,采用不同训练算法(SCG算法和L-M算法)与不同优化方法(多线程CPU、单GPU和多线程CPU+GPU),研究了神经网络结构、训练算法和优化方法对神经网络轧制力模型的性能、训练时长、线性相关系数的影响。研究结果表明:含有2个隐含层、采用L-M算法和多线程CPU优化方法可获得综合性能最优的神经网络轧制力模型;神经网络轧制力模型的计算误差远小于在线使用的Siemens轧制力模型的计算误差。

一个修正的SCG剪切模量计算模型

为了提高SCG模型在冲击高温高压以及静高压等加载条件下的适应性,提出了一个修正的模型。根据第一性原理的计算结果,提出用一种幂函数的形式计算0 K等温状态下材料的剪切模量。考虑了压力、温度对材料剪切模量的交互作用。提出了一个包含压力作用完整项和温度、压力一阶交互作用项的修正模型。模型的相关参数由静高压、高温数据确定。修正模型在冲击高温高压状态下得到了Al、Cu两种材料实验数据的验证。与原始的SCG模型比较,修正的模型在不同材料、不同加载条件下表现了更好的精度和普适性。

高压屈服强度测量方法比较研究

对Asay-Chhabildas(AC)方法、横向应力计方法、压-剪方法和X射线衍射方法等4种高压动态屈服强度测量方法进行了比较,根据应变率的异同,将强度数据分为两类进行比较:X射线衍射方法和压-剪方法获得的强度与AC方法获得的强度Y=2τc进行比较,而横向应力计方法测得的屈服强度与AC方法中的Y=2τH进行比较。通过铝及其合金屈服强度数据的比较分析表明,AC方法、X射线衍射法和压-剪方法测得的强度数据基本一致,但横向应力计法测得的强度远高于AC方法测得的结果(Y=2τH),甚至高于其它3种方法测得的结果 (Y=2τc)。造成横向应力计方法测量结果异常的原因有待进一步研究。与实验数据的比较表明,Steinberg-Cochran-Guinan(SCG)模型过于依赖初始屈服强度,从而导致无法完全反映高压下材料的强度特性,模型有待进一步改进。

考虑材料熔化潜热的高温高压本构

本文在修正的SCG模型基础上,提出了一种考虑了熔化潜热的高温高压本构.该本构所给出的铝的剪切模量的变化分为三个阶段:加工硬化,温度软化和熔化,并在完全熔化点处变为零.并且在前两个阶段,计算的结果与修正的SCG模型所给出的剪切模量的差别不超过4%,这一差别是在动高压实验误差范围之内的,在熔化区所给出的剪切模量与现有的实验数据相符合.