摘要：目的工业数字孪生技术在钢铁行业的应用展现了其显著的潜力,成为工厂数字转型的核心技术之一,尤其在数据建模方面。本文梳理工业数字孪生中数据建模技术在钢铁行业中的应用。方法通过梳理相关文献,重点分析四种数据建模方法,即基于知识的方法、基于机理的方法、基于传统机器学习的方法和基于深度学习的方法,详细介绍这些方法的优势、局限性和具体应用案例。探索了这些方法在数字物理实体融合的工业数字孪生系统构建中的潜力,以及未来模型的可扩展性设计,特别是针对大模型技术的应用。结论通过这一综述,梳理钢铁行业现有工业数字孪生数据建模技术,为钢铁行业的数字化转型提供有价值的见解,并为未来的研究和实践提供方向。

摘要：金属材料增材制造具有工艺流程短、柔性可设计等优点,可满足复杂结构件单件小批量个性化需求,在众多金属增材制造工艺方法中,金属熔融直写成形具有成本低、效率高等优势。射流稳定性是影响金属熔融直写成形质量和精度的关键因素。针对直写成形射流特点,分类建立了液滴流、曲张流、平滑流、波动流4种典型射流状态模型,模拟并分析了射流的演化过程,获得了修正后的金属射流连续段长度公式,以及射流沉积稳定性调控的关键因素;基于金属射流单道沉积工艺试验,获得了不同射流状态沉积后轨迹均匀性的基板速度调控范围。射流状态模型建立和沉积轨迹均匀性调控范围的获取,为金属熔融直写工艺形性调控提供理论依据。

摘要：空间认知能力被认为是人类正常生活所必备的重要能力,适当的训练可以帮助认知功能受损的老年人提高空间认知能力。该研究旨在探讨如何借助虚拟社区公寓游戏、脑机接口(BCI)和虚拟现实(VR)技术来提升认知障碍老年人的空间认知能力。研究方法包括基于空间认知理论、使用VR头戴设备HTC VIVE Focus的虚拟社区公寓游戏设计,以及对脑电信号进行功率谱密度特征提取和支持向量机(SVM)分类分析。在行为数据分析结果中,随着实验者训练次数的增加,完成任务所需的时间明显减少。整个训练周期中,完成任务的时间成本总体呈下降趋势,同时任务准确性逐渐提高。从而表明受试者经过训练后的认知能力得到有效提升。利用功率谱密度提取脑电信号特征,并采用SVM和极线学习机(ELM)进行信号分类,发现在Alpha2频段,SVM的平均分类准确率逐步上升,这为游戏对空间认知有积极影响的观点提供了明确支持,受试者通过游戏训练显著改善了空间记忆和其他认知能力。研究结论表明,基于空间认知理论的VR训练游戏对提高老年人的空间认知能力具有显著效果。该系统结合科学理论和VR技术为认知障碍康复与个性化训练开辟了新途径,预期将提升老年人生活质量并推进医疗康复技术的创新。

摘要：岩石爆破技术在国民经济建设中发挥着重要作用,尤其在资源开采、基础设施建设等领域.本文对岩石爆破本构关系进行了深入研究和探讨,在传统本构关系研究的基础上,提出了本构关系1.0、2.0和3.0的演化阶段,分别探讨了矛盾关系、能量平衡以及最小作用量理论.本构关系1.0从岩石与爆炸、冲击荷载的相互作用出发,强调了矛与盾的关系,重点分析了岩石材料的动态力学响应;本构关系2.0以能量为切入点,将含有节理裂隙、层理和腔体等缺陷以及显著各向异性的岩石视为复杂结构材料,研究荷载输入能量与材料破坏所需能量之间的动态平衡关系,解析结构强度与输入能、耗散能及可释放应变能之间的关联;本构关系3.0关注爆炸荷载下应力波的传播规律及其与介质破坏效应的关系,特别是通过最小作用量理论来优化能量的传播路径,提高炸药能量的利用效率.这些理论不仅揭示了岩石在不同荷载条件下的力学行为,还为优化爆破设计和改善爆破效果提供了理论依据.同时,本文结合人工智能和大数据技术,提出了岩石材料工程基因的概念,通过建立岩石基因库,系统化管理岩石的物理力学参数,构建性能预测模型,提升了对岩石特性的理解和工程应用的精确度.未来,岩石材料基因库有望在矿产资源开发、地质灾害防治和基础设施建设等领域发挥更大的作用,推动工程技术的发展和应用.

摘要：石墨炔是由2种不同杂化形式的碳原子拓扑有序构成的二维碳同素异形体。石墨炔中共存的sp和sp^(2)杂化碳原子使得表面电子局域不均匀分布,从而为设计化学反应、位点选择掺杂、可控的原子担载提供了可能。本文从石墨炔独特的富炔结构出发,总结了石墨炔的精准修饰技术:1)石墨炔与纳米颗粒复合,利用金属-石墨炔的成键,提升材料间的电荷转移;2)利用炔键所赋予的化学反应位点,实现异质原子定点可控掺杂;3)利用石墨炔炔键电子与金属空轨道作用,调控离子或原子的传输与锚定。石墨炔的炔键结构为发展新合成方法,拓展材料在能源、催化等领域的应用提供了新的思路。

摘要：为提升压雪车在滑雪场行驶与作业的夜间环境感知能力,提出了压雪车车载激光雷达点云时域波形阶跃值检测的雪道分割算法,并构建了适用于高山滑雪场的实时定位与建图算法(SLAM)。首先,对点云反射率分布进行统计并标记飘雪噪声点,利用邻近点线性插值方法对标记的飘雪噪声进行处理,保证点云的时域波形连续性,同时在特定扫描视角内划分栅格并以相邻网格高程值变化实时估计坡度。其次,根据山地滑雪场典型障碍设计了相应的时域波形阶跃值检测判据,筛选雪道-障碍分界点,划分扫描区间并对区间内的波形阶跃值进行包络,实现雪道点云特征分割。然后,根据雪道分割结果对特征进行分类匹配,并利用特征约束方法提高建图速度。最后,在张家口万龙滑雪场的高级和中级雪道进行算法效果验证测试。测试结果表明:所提出的雪道分割算法对单帧点云数据的处理平均耗时为2.36 ms,平均分割准确率可达98.54%,在基于雪道分割算法的改进SLAM方法中可以准确实现雪道-障碍分割,在建图精度方面表现更为优越且大幅缩减了计算耗时。

摘要：本文研究了一种基于二维码的室内视觉定位系统,首先分析了二维码信标的有效识别范围,推导了基于标志物尺寸、摄像头清晰度等参数的识别范围计算公式,并据此对定位场景的二维码信标布局进行设计,系统定位采用透视n点(PnP)标定算法实现,最后通过实验验证二维码识别范围的有效性。实验结果证明,当接收端固定时,识别范围内平均定位误差为8.32 cm,当接收端以直线或环形运动时,二维码的成功识别率分别为92.31%或91.59%,90%的定位结果中误差小于9 cm。

摘要：近年来,基于编码孔径成像技术的γ相机被广泛用于放射源的定位和监测,但其成像视野范围有限。虽然可采用多个编码板探测器同时探测的方式扩大视野范围,但会增加成本且设备较为笨重。因此,该文提出了一种编码板和针孔混合系统,编码板全编码视场角和半伪影视场角分别为19.33°和70.80°,增加的针孔可将系统视野扩展到123.40°。进一步基于vGATE仿真平台进行了Monte Carlo仿真实验,结果显示所设计系统在编码板视野内实现了2.95°的空间角度分辨率,在扩展的针孔视野内实现了6.30°的空间角度分辨率,可对3 m处10mCi的放射源有效成像。

摘要：急性缺血性脑卒中是由于脑组织血液供应障碍导致的脑功能障碍,数字减影脑血管造影(DSA)是诊断脑血管疾病的金标准。基于患者的正面和侧面DSA图像,对急性缺血性脑卒中的治疗效果进行分级评估,构建基于Vision Transformer的双路径图像分类智能模型DPVF。为了提高辅助诊断速度,基于EdgeViT的轻量化设计思想进行了模型的构建;为了使模型保持轻量化的同时具有较高的精度,提出空间-通道自注意力模块,促进Transformer模型捕获更全面的特征信息,提高模型的表达能力;此外,对于DPVF的两分支的特征融合,构建交叉注意力模块对两分支输出进行交叉融合,促使模型提取更丰富的特征,从而提高模型表现。实验结果显示DPVF在测试集上的准确率达98.5%,满足实际需求。

摘要：教师留得住、教得好是巩固脱贫攻坚成果,推进乡村振兴、实现教育现代化的重要因素。本研究拟在考察学校组织气氛与凉山州教师留任意愿关系的基础上,探究教师教学效能感、教师职业压力的多重中介作用。本研究采用解释性时序设计,先采用《学校组织气氛描述问卷》、《教师教学效能感量表》、《中小学教师职业压力问卷》和《员工留任量表》对凉山州6005名当地中小学教师进行了施测,在分析问卷调查数据后,又访谈了6名教师。结果表明:(1)凉山彝族自治州中小学的学校组织气氛对教师留任意愿有显著正向预测作用;(2)教师教学效能感和职业压力在学校组织气氛和教师留任意愿之间起显著的中介作用,存在三条中介路径:一是教师教学效能感的单独中介作用,二是教师职业压力的单独中介作用,三是教师教学效能感和职业压力的链式中介作用。研究表明当地教育部门应重视学校组织气氛的建设,从而提升教师教学效能感,降低教师的压力,以增加他们的留任意愿。