基于人工神经网络的非均匀固相应力模型

最小多尺度理论EMMS已经被引入多相质点网格法MP-PIC中,建立了非均匀EMMS固相应力模型.但现有的非均匀固相应力模型计算中,中间步骤繁琐且花费时间长.采用人工拟合的方式能获得非均匀固相应力表达式,但需要人为确定拟合变量和拟合函数,且针对于非均匀固相应力这种高度非线性函数所得到的拟合精度不高、用于MP-PIC模拟的结果相比原EMMS固相应力模型结果存在偏差.针对上述问题,本文提出通过机器学习的方法,规避对固相体积分数的局部分布情况的表征,并提出和建立能考虑颗粒浓度详细分布的人工神经网络ANN固相应力模型.首先,基于局部颗粒浓度和颗粒非均匀分布指数建立了双变量的ANN固相应力模型;进一步将当前网格及其周边网格颗粒浓度组成的序列来详细表征颗粒浓度分布,并建立相应的ANN固相应力模型.然后,将两种模型与EMMS固相应力模型进行了对比并测试了网格分辨率和粗化率对模型的影响.研究表明:基于ANN固相应力模型的模拟结果对EMMS固相应力模型结果有较高的还原度,同时具有一定的网格分辨率无关性和粗化率无关性.     

蛋氨酸衍生物缓蚀剂的合成与性能研究

以蛋氨酸为基础通过酰胺化反应合成一种新型的蛋氨酸衍生物缓蚀剂,应用极化曲线、电化学阻抗谱图研究蛋氨酸及其衍生物在3(wt)%Na Cl溶液中对N80碳钢的缓蚀作用,利用SEM观察添加缓蚀剂过后钢片表面的腐蚀形貌,并从分子结构上探讨了缓蚀剂在碳钢表面的作用机理。结果表明,蛋氨酸及其衍生物都属于阳极型缓蚀剂,且缓蚀率随着添加浓度增加而增加,添加250mg/L蛋氨酸衍生物在3(wt)%Na Cl溶液中对N80碳钢的缓蚀率达到86.94%。相同浓度条件下蛋氨酸衍生物的缓蚀率要高于蛋氨酸,其原因是蛋氨酸衍生物分子结构中增加了吸附位点和疏水长链。     

两种固体荧光有机-无机杂化物的合成、结构及强红光发射

采用（E）-4-（4-（diphenylamino）styryl）-1-methylpyridinium iodide（DPASPI,DPASP=（E）-4-（4-（diphenylamino）styryl）-1-methylpyridi-nium）,设计合成2种新型有机-无机杂化物（DPASP）₂[Zn（NCS）₄]·2CH₃OH（1）和{（DPASP）₂[Cd（SCN）（NCS）₃]·2CH₃OH}_n（2）。通过单晶X射线衍射进行了表征,结果表明杂化物1和2是由有机吡啶阳离子和异硫氰酸金属配阴离子组成的,具有不同空间结构。通过¹H NMR谱图解释了离子间相互作用。对具有高量子产率的杂化物1和2的红光发光性质进行了研究。     

运动光格中玻色-爱因斯坦凝聚系统的混沌时空动力学

本文研究了运动光格中原子间呈排斥作用的玻色-爱因斯坦凝聚系统的混沌时空动力学。通过理论分析,我们得到了具有简单零点的Melnikov函数,这表明系统存在Smale马蹄混沌。数值模拟显示,在一定的参数条件下,光格势强度的增大或s波散射长度的减小,都将迫使系统由规则状态进入混沌状态。     

亚硝胺化学发光检测系统的研制

针对亚硝胺气相色谱检测方法研制了一套化学发光检测装置,该装置作为气相色谱检测器可检测从色谱出来的NO气体浓度,从而反映出亚硝胺物质浓度。讨论了系统各关键部分的设计以及反应腔压力对系统性能的影响,确定了最佳反应条件。采用本系统实际测量了浓度为4.2m g/kg的NO标准气体,测得系统线性度〉0.98,检出限〈1pg/s。实验表明该系统能快速准确检测微量NO信号,可作为亚硝胺气相色谱检测法的检测器。     

改进型GMDH网络在便携式X射线荧光分析仪中的应用

在能量色散X荧光分析技术中,常用基本参数法、 经验系数法、 人工神经网络等方法建立计数率和元素含量之间的物理模型,此外,GMDH(group method of data handing)作为一种新型的处理复杂非线性问题的方法,被大量理论和实验证明优于大部分的计算统计方法。GMDH是一种自组织学习的前馈型网络,自动筛选并在训练过程中确定其结构,对GMDH进行改进并对结果进行定量预测,参考值与预测值的相对误差在5%以内,方法简洁、 合理、 可靠。     

基于PCA-BP神经网络的EDXRF分析测定地质样品中铁、钛元素含量的应用研究

为实现地质样品中元素含量的准确预测,提出了基于主成分分析(PCA)的改进型BP神经网络模型。采用X荧光光谱法,对新疆西天山地质样品中Fe,Ti,V,Pb和Zn等元素进行测量,将得到的X荧光计数作为输入变量,应用该模型对未知地质样品中Fe和Ti元素进行定量预测。结果表明：主成分分析与改进型BP神经网络模型取得了较好的预测效果,预测结果与化学分析值的相对误差小于3%,为地质样品元素含量预测提供了一种新型有效的方法。     

T-T吸收剂脱硫模型的改进及与双流体模型的耦合

原有T-T吸收剂固硫模型以时间作为反应状态参数,无法用于欧拉法脱硫模拟.为此,基于钙转化率的概念,对已有的T-T吸收剂脱硫模型进行了改进.改进的模型形式简单,反应速率与钙转化率的平方呈双线性分布,模型中快慢反应的转折点和反应终止点均随温度升高而增大,表征了反应活性的提高.进一步推导了吸收剂钙转化率的输运方程并对两相质量守恒方程和SO2组分方程进行了修改,将脱硫模型与两相流模型进行了耦合,为循环流化床脱硫数值模拟打下了基础.     

溶剂浮选法分离富集大黄中的有效成分

采用溶剂浮选法对大黄提取液中的芦荟大黄素、大黄素、大黄酚以及大黄素甲醚进行了分离富集,并用高效液相色谱法分别测定了其含量。考察了料液浓度、浮选溶剂、浮选时间、浮选液pH值、氮气流速和电解质NaCl浓度对浮选效率的影响,并与泡沫浮选法和溶剂萃取法进行了比较。结果表明：溶剂萃取效果最差,泡沫浮选次之,溶剂浮选法分离富集效果最好。当料液浓度为6．4mg／mL,浮选时间为30min,浮选液pH一1～2,氮气流速为20mL／min,电解质NaCl浓度为0．4mol／L时,溶剂浮选效率最佳。     

多体系统轨迹跟踪的瞬时最优控制保辛方法

随着近年来机器人在各行业领域的广泛应用,对机器人的动力学与控制性能不断提出新的要求,特别是对设计越来越复杂、操作越来越灵巧的智能机器人,要求其能够对目标轨迹实现高精度跟踪以满足实际工作需求. 因此,针对机器人多体系统对目标轨迹跟踪的任务需求,基于微分代数方程提出瞬时最优控制保辛方法. 首先,采用多体动力学绝对坐标建模方法建立机器人系统的普适动力学方程,即微分代数方程;然后,采用保辛方法将连续时间域内的微分代数方程进行离散化,进而得到以当前位置、速度和拉式乘子为未知量的非线性代数方程组;其次,通过引入对目标轨迹跟踪以及对控制加权的瞬时最优性能指标,根据瞬时最优控制理论获得当前最优控制输入;最后,通过离散时间步的更新完成对目标轨迹的跟踪任务. 为了验证本文方法的有效性,以双摆轨迹跟踪控制为例进行了数值仿真,结果表明:针对机器人轨迹跟踪任务所提出的瞬时最优控制保辛方法能够实现对目标轨迹的高精度跟踪,且瞬时最优控制由受控微分代数方程推导获得,更具一般性,能够适应其他复杂多体系统的轨迹跟踪控制问题.