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[期刊论文] 王宁 许益 张磊 王延章
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EI CSTPCD CSSCI 北大核心
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摘要:为提升城市消防应急能力、降低消防响应成本,针对消防站选址决策问题,在消防资源有限的前提下,同时考虑消防站均衡性和消防效益,利用消防责任区覆盖率和消防响应损失成本分别描述均衡性与消防效益,并考虑城市重特大火灾事故处置的联动消防情景,构建消防站选址的多目标选址覆盖模型.通过经典的多目标优化算法SPEA2算法对模型进行求解,得到该多目标选址问题的Pareto最优解集,利用模糊集理论从Pareto最优解集中选取折中解.最后,以上海市外环以内市区为例,验证模型的可行性与有效性,为消防站科学选址提供决策依据....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:换热器网络在化工生产过程中起着能量回收、节能降耗的重要作用.常规换热器网络综合方法以经济性为目标进行参数和结构优化,导致换热设备之间的强烈耦合从而引起潜在的控制困难.此外,在实际生产中,无论是单个换热设备还是整个网络都不可避免地受到一些不确定性因素的干扰,故能够抵御这些扰动的可控性换热器网络是至关重要的.通过考虑网络结构与可控性之间的相互作用,提出可控性换热器网络综合方法,并基于多工况优化探究了决策变量对网络结构的影响.然后以柔性指数衡量扰动存在情况下换热器网络操作可行性,进一步优化换热器网络结构以抵御不确定性因素的干扰.最后,通过算例分析验证了该方法的可行性与有效性....
[期刊论文] 李怀明 王佳美 张磊
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CSTPCD CSSCI 北大核心
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摘要:突发事件常诱发次生灾害,在外界大规模应急资源配送前,发挥区域互救优势,共享原生灾害点应急资源进行资源再配置是及时响应次生灾害的重要手段之一.本文尝试将灾民心理因素融入到应急资源的再配置问题中,基于前景理论提出了原生灾害点灾民的感知满意度模型,结合生存概率曲线对次生灾害点灾民感知满意度进行刻画,构建了考虑双方灾民感知满意度的多目标优化模型.此外,引入缩放系数和违反约束检查函数,改进多目标粒子群算法以加快算法初始化,进而提升模型求解效率.最后,本文通过算例验证了模型和算法的可行性和科学性,并与传统资源配置问题进行了对比,为具有连锁反应的突发事件应急管理提供决策支持....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:香精香料业务拥有数十亿美元的市场,而调香技术的发展丰富了人们的现代社会生活.提出了用于调香设计的反向机器学习模型,采用基于类导体屏蔽模型(COSMO)得到的分子表面电荷密度分布作为香精分子的结构描述符设计最终的调香产品.首先,识别香精属性并根据需求将属性转化为目标性质.然后,调节气味并建立了反向机器学习(inverse machine learning, IML)模型,其中输入变量为气味,输出变量为分子结构描述符,利用训练得到的IML模型,根据目标特性,预测出潜在产品的结构描述符.最后在指定的数据库中通过欧几里得距离法筛选出候选的调香混合物.本文还以两类调香算例为例,利用该框架进行了调香设计,并利用实验数据及气味雷达图对实验结果进行了验证....
摘要:通过建立数值模型研究外源振动下结构-地基体系的动力响应时,往往涉及到半无限地基的模拟以及外源振动的输入.常见的外源振动输入方法主要包括波动法、人工边界子结构法和区域缩减方法(DRM)等.文中首先结合FLAG3D和Matlab比较了人工边界子结构法和DRM方法对单相介质波动问题的适用性,发现DRM方法得到的自由场响应与一维精确解一致;进一步将人工边界子结构法和DRM方法推广到饱和多孔介质中,分别提出了将外源振动转化为节点等效力和等效流量的表达式;最后通过垂直入射地震波动作用下弹性半无限饱和地基响应算例比较了两种方法的可行性.结果表明,DRM方法得到的自由场响应与一维精确解完全一致,而人工边界子结构法得到的响应值偏小....
摘要:由于间接式功交换网络在工业上应用广泛,提出了基于超结构模型的间接式功交换网络综合方法.通过构建分级超结构,以年度总费用最小为目标建立了混合整数非线性规划模型.根据设备操作曲线提出压力与流量的约束,实现了间接式功交换网络中流股间的可行匹配,得到了最优功交换网络结构.算例结果分析表明,最优功交换网络结构的年度总费用比未进行流股匹配的基础结构减少了29.04%,验证了模型的有效性与网络结构优化的可行性....
摘要:目的 研究温度对液滴干湿循环条件下点蚀临界相对湿度和再钝化临界相对湿度的影响规律,结合形貌观察分析液滴条件下点蚀的形成机理.方法 首先通过多液滴电位监测的方法研究了温度对430不锈钢干湿循环中点蚀的影响.其次,利用统计学方法分析了430不锈钢干湿循环过程中发生点蚀的特征参量,如点蚀、再钝化临界相对湿度,及其对应的临界氯离子浓度.然后,通过激光共聚焦显微镜统计分析了点蚀坑的深度和直径等特征参数.最后,对比了不同温度下430不锈钢在MgCl2溶液中的动电位极化曲线.结果 随着温度从10℃上升到50℃,试样发生点蚀的概率从5/35上升到25/35;点蚀平均临界相对湿度从55%上升到63%,对应氯离子浓度从7.4 mol/L下降到6.4 mol/L;再钝化平均临界相对湿度从74%上升到91%,对应氯离子浓度从5 mol/L下降至2.5 mol/I.结论 温度升高加速430不锈钢点蚀生长,抑制再钝化.形貌分析表明,随温度增加,点蚀坑形态从横向生长向蚀坑深度方向加速生长....
[期刊论文] 郭孝正 刘琳琳 张磊 都健
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:生产过程对水质的要求不仅体现于杂质浓度,还包括毒性、pH、化学需氧量等流股性质,因此仅以杂质浓度作为水源使用及废水排放依据进行用水过程设计无法满足生产要求,有必要在用水网络综合过程中考虑多种性质的同时集成.针对间歇过程性质集成问题,在考虑环境约束的基础上,以最小年度总费用为目标,建立了包含半连续操作性质截断器的用水网络超结构.其中,截断器在不同时间间隔内可以按不同操作速率运行;在截断器前后分别设置缓冲储罐以满足水源水阱的间歇操作要求,允许前置缓冲储罐中的水源不经过截断器直接回用至水阱.算例计算结果表明,本文方法可以有效降低年度总费用,同时减少截断器数量,验证了本文方法的有效性和优越性....
[期刊论文] 吴长昊 刘琳琳 张磊 都健
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:发挥园区集群效应,借助中间介质回路将工业园区中各单厂内的余热于厂际间进一步回收利用,能够显著提高园区整体能源效率.其中,中间介质回路的设置与介质的选择将关系到整个余热回收系统的最优设计与节能效果.因此,不同于目前研究仅采用一种中间介质的集成策略,同时选用热水和导热油为介质开展厂际余热集成研究.提出耦合介质与厂内流股换热及介质流股在厂际间分配的换热器网络超结构,以年度总费用最小为目标建立MINLP热集成数学模型,优化获得包含介质回路结构与厂内换热器网络结构等内容的园区余热集成结果.最后,在一个包含3个厂的厂际余热集成案例中,分别研究了单种介质单回路、单种介质双回路及双种介质双回路3种情况,通过对比验证了所提方法的有效性....
[期刊论文] 梁馨元 张磊 刘琳琳 都健
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:聚合物分子设计的关键步骤是得到能够满足多种性质要求的重复单元结构.作为化学产品工程中的新型发展手段,计算机辅助分子设计(CAMD)技术可以通过基团贡献法生成满足约束条件的聚合物重复单元结构,分子动力学(MD)技术则可以在微观层面上进行计算机实验模拟系统性质.建立了聚合物的CAMD-MD通用设计方法,并进行轮胎橡胶聚合物的分子设计,首先基于基团贡献法进行重复单元的设计;其次,利用层次分析法确定多性质权重排名,并基于分子动力学方法探究候选结构的性质;最后将方法应用于实际橡胶结构中,模拟得到聚能密度、密度、玻璃化转换温度和热导率性质,验证了方法的可行性....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:为提高液化天然气能量集成与设备共用水平,提出了一种基于大型AP-XTM液化流程,综合气体过冷技术(GSP)的集成NGL (天然气凝液)回收工艺的天然气液化系统的概念设计.基于化工流程模拟软件Aspen HYSYS进行模拟和分析,将集成工艺多流股换热器性能、全流程的单位功耗和乙烷回收率作为衡量系统性能的三项指标.模拟和分析的结果表明,集成NGL回收的AP-XTM液化工艺单位功耗降低至0.45 kW · h·(kg LNG)-1,较单产系统能耗降低了6%,同时乙烷回收率达到93%,实现了NGL的高效分离.通过热力学分析、?分析和经济性分析得出本设计流程具有较高的性能和经济价值,可为天然气液化工艺的集成设计和技术改造提供指导借鉴....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:反应溶剂被广泛应用于液-液均相有机合成中,能够大幅度提高反应速率与选择性,有助于绿色合成新工艺路线的开发.提出了一种基于Dragon描述符与SMILES (simplified molecular-input line-entry system)编码的计算机辅助(computer-aided molecular design, CAMD)反应溶剂设计方法.首先,利用决策树-遗传算法构建可定量预测反应速率常数k的反应动力学模型;基于构建的反应动力学模型,提出了集成决策树-遗传算法与CAMD设计方法,通过SMILES分子编码算法生成同分异构体,并利用Dragon软件计算描述符大小,建立由目标函数与约束方程组成的混合整数非线性规划(mixed integer nonlinear programming, MINLP)模型,进一步采用分解算法对模型进行优化求解,从而实现反应溶剂设计目标;最后,以Diels-Alder反应为例,验证了该方法的可行性与有效性....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:功和热是化工工业中使用能源的两种最主要方式,由于流股压力、温度操作需要消耗大量的功热,因此研究功热的协同利用对于提高过程整体能源利用率具有重要的意义.本文首先概述了基于热力学分析的功热交换网络综合的研究情况,以系统?耗最小为目标探讨压缩机、膨胀机优化配置与换热网络用能瓶颈的耦合关系,揭示了功热协同利用的作用机制.然后系统地总结了以年度总费用最小为目标的数学规划模型综合功热交换网络的研究进展,探寻压力操作路径、流股功/热交换匹配、公用工程消耗量及设备投资之间的有效权衡;最后对后续研究进行展望,指出可进一步探究考虑流股冷热性质判定的功热交换网络同步综合、公用工程系统优化与功热交换网络同步设计的耦合等....
摘要:清洁能源作为解决当今世界能源短缺、环境污染严重的有效手段,其发展得到了世界各国的重视.乌兹别克斯坦可再生资源丰富,且拥有重要的战略地位.研究了乌兹别克斯坦合作开发清洁电能的市场机遇和风险,提出光电是乌兹别克斯坦合作开发的优先领域.基于对乌兹别克斯坦太阳能资源的深入调查,构架了乌兹别克斯坦的简化电网模型,并提出了含有储能单元的光伏电网发展规划.通过DDRTS软件针对合作开发光电所面临的选址、接入容量等问题进行了仿真分析,理清了在“一带一路”构想下与乌兹别克斯坦开发合作的前景、潜在风险、利益和机遇,为相关决策者提供一定的参考和建议....
[期刊论文] 张磊 刘琳琳 都健
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CSTPCD 北大核心
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摘要:化工产品在人类社会发展中占有重要地位.其中汽油、柴油等燃油在持续的能源需求增长中起到重要作用.另一方面,替代燃油的开发满足了现代社会对于燃油性能、安全、环境与可持续发展越来越高的要求.因此,有必要建立替代燃油成分与需求之间的模型,以进行替代燃油的设计.本文提出了一种基于计算机辅助技术的燃油设计方法.首先,对燃油产品的需求进行分析,并将这些需求转化为一系列物理性质及其约束条件.其次,利用计算机辅助产品设计方法,基于性质约束条件生成一系列产品候选配方.进而,建立了产品配方选择的混合整数非线性规划(MINLP)模型,通过求解该模型,可以得到燃油产品的最优配方组成.最终,利用实验及其他严格模型对得到的燃油产品进行验证.本文利用汽油替代燃油的设计案例对提出的设计方法进行了验证....
摘要:针对数字图像的版权保护问题,提出一种基于Fibonacci置乱的小波域数字图像盲水印方案.将原图像中的感兴趣区域(ROI)作为水印来源,以此提高水印的隐蔽性.在水印嵌入过程中,将原图像进行分块,对每个块进行Fibonacci置乱和离散小波变换(DWT),选择出低频子带,用于水印嵌入.同时,对水印也执行DWT,选择出低频子带,通过Fibonacci置乱得到置乱矩阵,将水印的置乱矩阵嵌入到主图像的块中.在水印提取过程中,根据嵌入过程中设定的秘钥,通过逆Fibonacci置乱和逆DWT过程提取水印.在多种图像攻击下的仿真结果表明,该水印方案具有较高的安全性、鲁棒性和隐蔽性....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:原料气中酸性气体与水等杂质的脱除净化是页岩气下游加工与利用的基础.应用化工流程模拟软件对页岩气脱酸与脱水流程进行模拟,旨为气体净化工业的实践提供理论与技术指导.在脱酸流程模拟中,采用灵敏度分析的方法讨论并优化了吸收剂再生进料位置、再生塔回流比等参数对脱酸流程的影响.脱水流程模拟中,提出了页岩气水含量与水露点的关联方法,为脱水标准的选取提供依据;采用汽提法解决了高浓度吸收剂的再生问题,使流程能够满足更高的脱水要求....
[期刊论文] 张磊 王延章 陈雪龙 王宁
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CSTPCD 北大核心
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摘要:情景是非常规突发事件应急决策的基础和依据.针对情景建模中跨学科、跨领域的知识支撑和对事件经验知识依赖的不足,本文从事件本身、事件属性以及属性间关系三个角度对非常规突发事件的情景进行刻画,提出了一种基于知识元的情景表示模型;在此基础上,针对非常规突发事件的不确定性特点,运用贝叶斯网络扩展知识元模型的不确定性表示和推理,构建了适用于情景推演的贝叶斯网络模型,解决了非常规突发事件情景的不确定推演问题;最后,通过舟曲泥石流事件验证本文提出的模型与实际情况相符,能够为非常规突发事件应急决策提供科学有效的辅助支持....
摘要:以工业硅为原料,利用介质熔炼、定向凝固和电子束熔炼三种熔体处理技术对工业硅中的B、P和金属杂质进行了去除,制备出了99.9999%级多晶硅材料,其中,杂质B和P的含量分别低于0.20 ppmw(parts per million(weight),百万分之一质量),金属杂质总含量(TM)低于0.23 ppmw.研究发现,介质熔炼去除杂质B的过程中,熔体中发生氧化还原反应可以有效去除大部分的杂质Al和Ca;电子束熔炼过程中,利用饱和蒸气压原理可以有效去除挥发性杂质P、Al、Ca,同时降束诱导多晶硅定向凝固,可将其他金属杂质进一步去除.本研究通过各技术间的耦合除杂,减少了冶金法提纯多晶硅的工序,为连续化、规模化生产提供了技术支撑....
[期刊论文] 张磊 王延章
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EI CSTPCD CSSCI 北大核心
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摘要:知识是应急决策的主要依据和参考.针对应急决策需要多领域跨学科知识的综合支撑问题,本文构建基于知识元的应急决策知识模型,解决了多领域跨学科的知识表示与共享问题,为准确获取应急知识和知识融合服务提供基础支撑;接着从系统科学和管理科学视角出发考虑知识的模糊性提出了一种新的融合方法,解决了现有方法可能造成融合结果与客观实际相冲突的问题,提高了融合结果的准确性和科学性;最后运用地铁火灾实例验证本文提出模型和方法在应急决策知识表示和融合中的实用性和优越性....
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