优化的RBF神经网络实现FAIMS分离电压温度补偿研究

针对高场非对称波形离子迁移谱仪(FAIMS)分离电压温度漂移造成的其物性表征的不确定性问题,提出了一种采用径向基函数(RBF)神经网络对分离电压进行温度补偿的方法。为了提高算法的实时性,加快函数逼近速度,采用指数下降惯性权重(EDIW)动量因子策略对RBF神经网络参数进行了优化。在20～120℃的温度范围内对该算法及线性下降惯性权重(LDIW)动量因子策略优化的RBF神经网络和传统RBF神经网络等3种补偿算法进行对比。结果表明,指数下降惯性权重动量因子策略优化的RBF神经网络模型具有更少的迭代次数和更短的运算耗时,使分离电压很好地保证了对特定物质离子表征的唯一性,同时验证了该模型还具有较强的泛化能力。对分离电压采用温度补偿的方法也为实现迁移管无恒温控制提供了理论依据。     

弯剪共同作用下的RPC梁截面分析程序探讨

为了研究配箍率对高强箍筋活性粉末混凝土梁抗剪性能的影响,开展6根配置HRB400级箍筋RPC梁的抗剪试验,考虑RPC的材料特征参数与钢纤维对斜截面承载力的影响,分析有腹筋与无腹筋梁在剪力传递机理及裂缝控制方面的差异,基于修正压力场理论,对开裂混凝土在拉、压应力下的本构关系及裂缝处的应力平衡条件进行适当修正,将弯矩效应叠加至纯剪作用建立RPC梁在弯剪复合作用下的分析模型,并根据弯剪复合作用采用MATLAB软件编制RPC梁斜截面抗剪强度分析计算程序,对RPC简支梁进行受剪强度分析,并将试验结果与计算结果进行对比分析,研究结果表明该计算程序能够较好地预测高强钢筋RPC梁的受剪承载力,具有一定的参考和实用价值。     

基于电磁-热-流耦合场的多回路排管敷设电缆载流量数值计算

多回路电缆以集群方式敷设时,各回路之间的电磁耦合和热耦合都将加强,对电缆导体线芯和金属外护套的交流电阻及涡流损耗的影响均不可忽略。为准确计算四回路电缆在4×4孔排管敷设方式下的载流量,借助于Comsol和MATLAB软件建立电磁-热-流耦合物理场有限元模型,将电磁场、温度场及排管内空气流速场耦合求解。首先通过求解电磁场计算电磁热损耗,然后作为载荷施加于传热模型进行温度场分布计算。该模型对电缆复杂的邻近效应、趋肤效应进行直接仿真计算,考虑了金属材料电阻率随温度的变化关系,且传热模型中耦合了空气自然对流、热辐射和固体热传导3种导热方式。利用所提模型对6种排列方式下的电磁热损耗和温度场分布进行计算;并利用二分法计算相应的载流量。结果表明,排列方式对电缆间的邻近效应有较为显著的影响,优化排列方式可降低电缆损耗、提升载流量。     

电磁导数场概率成像方法研究

电磁导数场概率成像方法是一种侧重于识别地质异常体的成像反演方法.它基于归一化的电磁场的偏导数更能突出异常场分布特性,将电磁场概率成像的发生概率函数改为实测电磁场场值函数与相应的扫描函数各自的导数函数经归一化后的互相关函数.用新方法对几个理论模型进行成像,成像结果显示:改进的概率成像方法使得高概率更加集中于异常体区域,并且不再需要计算背景场,使概率成像方法对复杂地质体成像成为可能.     

FAIMS分离电压的温度非线性误差建模与补偿

介绍了高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)技术的基本原理,从理论上分析了驱散电压与分离电压间的线性关系。在确定驱散电压的作用下实验研究了分离电压的温度非线性特性,采用二次曲面方程建立了常温下分离电压的温度漂移误差补偿模型。在22.8℃～27.8℃的温度补偿范围内测试,结果表明,该温度补偿模型对分离电压的温度漂移具有理想的补偿效果,在不同温度条件下实现了分离电压对特定物质离子表征的唯一性。同时,该补偿方法也为迁移管的无恒温控制系统的设计提供了理想的解决方案,简化了迁移管的结构设计。     

磷锗锌多晶合成装置设计研究

研究设计了ZnGeP_2多晶的合成装置,包括合成安瓿,合成炉结构与温场分布。利用自行设计的合成装置,采用两温区气相输运法进行ZnGeP_2多晶合成实验,并对合成的多晶材料进行XRD,EDS和密度测试。结果表明,合成产物为高纯、单相的ZnGeP_2多晶材料,设计的多晶合成装置和两温区气相输运合成工艺适合ZnGeP_2多晶的合成,为高质量ZnGeP_2多晶材料的获得奠定了基础。     

湍流场中涡线单元的结构分析

与描述湍流速度场的流线管单元[Wang L. On properties of fluid turbulence along streamlines. J Fluid Mech,2010, 648:183–203]的思想类似,为了描述湍流涡矢量场的结构,我们提出了一种新的结构分析方法,即涡线单元,可以用单元尺度和极值点涡量差值来表征.涡线单元与常用的涡管结构的不同可以概括为:涡线单元结构可以定量描述,并且是全空间填充的.在理论上这两个条件是保证我们可以将涡线单元的结构分析与全流场统计规律联系起来的必要前提,帮助理解和重构湍流涡量场.根据直接数值模拟数据,我们研究了涡线单元的统计与结构特性,包括尺度与手性等.根据涡线单元结构可以定量表征精细的条件统计,例如发现涡相关的动力学参数(例如拟涡能耗散率和涡拉伸率)强烈依赖于基于涡线单元结构的条件统计.这样一种结构分析方法为深入研究湍流场提供了新的手段.     

看向宇宙中最黑暗的地方

1915年,爱因斯坦创立了广义相对论,指出万有引力的本质是时空弯曲。很快,德国物理学家史瓦西根据该理论,推导出天体的视界半径,即天体能被人类看见的最小半径。后来,科学界称之为史瓦西半径。     

高校场域中学术治理机制对科研产出的影响

随着我国科技政策导向和资源配置对高校学术产出重视力度日益加大,高校科研生产对政府和市场的资源依赖性不断增强,其组织场域呈现外部基于学术性标准的分层和内部学术与行政权力分权的双重特质。作为高校外部组织场域和内部科研生产的中间变量,学术治理机制集中体现了组织场域位置与组织内部技术要素的互动。学术-行政权力耦合是我国高校学术治理机制的主要构型,与外部行政化的场域特征相契合。学术治理机制存在层间异质性和层内同质性,处于场域位置顶层的院校学术权力主导及专业化分工的治理特征明显,师均科研产出较高;处于场域位置底层的院校行政权力主导或学术-行政融合治理的特征鲜明,师均科研产出较低。学术治理机制从结构层面的学术决策权力配置模式、关系层面的学术-行政部门非正式关系以及文化层面的学术氛围3个维度作用于高校教师的科研产出。高校场域位置优势既可直接也可间接通过影响大学学术治理机制,进而影响院校科研产出。应通过高校分类定位、错位发展、多元评价,松动固化的高校组织场域布局,构建以同行评议为核心的学术治理机制、校内学术与行政部门的专业化-支持性关系,优化高等教育场域的组织生态,激发多样化的学术生产活力。