摘要：基于“以人为本”和“两化融合”的理念,人—信息—物理系统(HCPS)为认识和发展新一代智能制造提供了理论支撑。为了更好地理解HCPS和智能制造之间的关系,以及把握智能制造的发展趋势,详细分析了HCPS的系统组成与内涵,在此基础上,讨论了智能制造的发展演进和新一代智能制造的主要特征。基于HCPS视角综述了智能制造的相关研究进展,包括新一代人工智能、新一代智能制造、智能制造与其他系统融合等方面。最后,从人、信息系统、物理系统及系统集成等角度提出发展建议,以期为我国相关领域践行HCPS理念与发展智能制造技术提供参考。

摘要：天然气作为一种低碳清洁能源,其储量大,价格低,被认为是最有前途的石油替代资源之一.而以天然气的主要成分——甲烷为原料来生产高价值化学品被认为是石化工业中实现天然气取代石油为原料新化工路线的技术基础,具有极为可观的社会经济价值.目前甲烷的化学利用主要采用间接转化法,即先从甲烷制合成气,再由合成气制备各种化工原料和油品.但该路线流程复杂,能耗大,生产成本高及投资大,具有明显的局限性,这促使着人们不断探索能量效率更高的甲烷直接转化技术.甲烷氧化偶联(OCM)是最重要的甲烷直接转化技术之一.自1982首次报道以来,人们开发了1000多种OCM催化剂,涉及元素超过68种,但C_(2)烃类(乙烷和乙烯)的收率普遍低于30%,尚未实现工业化.传统研究认为,OCM反应遵循“多相-均相”催化反应机理,甲烷在催化剂表面活化产生甲基自由基后,在气相中进行偶联生成乙烷和乙烯等产物.由于高温下甲基自由基很容易脱附到气相,传统的OCM催化剂一般只在甲基自由基的产生这一步发挥作用.而随后在气相中发生的甲基自由基均相反应并不受催化剂控制,在热力学驱动下,会倾向于深度氧化生成CO2等副产物,因此OCM反应中C_(2)的收率上限为25%–28%.理论上来说,只有当催化剂能够在甲基自由基偶联这一步发挥作用时,C_(2)物种的收率才可能打破上限,但目前尚未有催化剂实现甲基自由基可控表面偶联.本文提出并证实5wt%Na_(2)WO_(4)/SiO_(2)(5NaWSi)具有催化甲基自由基表面偶联的能力.在低温下,5NaWSi本身对于OCM没有催化活性,但是它的加入能够显著提高La_(2)O_(3)催化剂的C_(2)选择性,进而提高C_(2)收率,使其在570℃的低温下即可达到10.9%的C_(2)收率.在La_(2)O_(3)和5NaWSi之间加入一层甲基自由基淬灭剂——石英砂,这种提升作用随即消失,表明甲基自由基在5NaWSi上的表面偶联可能是C_(2)选择性和收率提升的主要原因.本文进一步采用同步辐射光电离质谱技术原位检测了反应过程中的自由基中间体,结果发现,La_(2)O_(3)表面产生的甲基自由基确实可以在5NaWSi表面进行偶联,进而提高C_(2)的选择性和收率.通过对5NaWSi的组成和结构进行分析,发现5NaWSi中的Na_(2)WO_(4)纳米团簇可能是甲基自由基偶联的活性位点,该位点不仅具有很强的甲基自由基吸附能力,为甲基自由基表面偶联提供机会,同时不会深度氧化C_(2)物种,有效地提高了C_(2)选择性.以此为基础建立理论模型,我们通过DFT计算对甲基自由基在5NaWSi表面的偶联机制进行了研究.结果表明,5NaWSi对甲基自由基具有很强的吸附能力,而吸附后的甲基自由基更倾向于偶联生成C_(2)产物,而不是β-H消除生成HCHO等副产物,表明5NaWSi确实是很好的甲基自由基表面偶联催化剂.甲基自由基表面偶联的证实为OCM催化剂的开发开辟了新方向.从双功能催化剂设计的角度出发,将OCM反应分解成甲烷活化和甲基自由基偶联这两个部分,并分别针对这两个部分来筛选和优化催化剂,将有望突破C_(2)收率上限,进而推进OCM的工业化进程.

摘要：针对大型互联电网中可能存在的低频振荡问题,提出一种基于数据驱动的背靠背柔性直流输电系统自适应广域阻尼控制器(adaptive wide-area damping controller,A-WADC)。该A-WADC选取广域测量信号作为输入,同时调节柔性直流输电的有功和无功控制环。为了适应系统运行状态变化,采用基于数据驱动的目标表示的启发式动态规划算法进行控制器设计,无需受控系统的数学模型,仅根据系统输入输出数据信息便能设计控制器。此外,设计自适应时滞补偿器以有效补偿广域信号中存在的通讯时滞。以含背靠背柔性直流输电系统的实际电网等值简化模型为例进行仿真研究,仿真结果验证所提A-WADC在不同运行工况和不同通讯时滞下,均能有效抑制系统的低频振荡,改善系统的暂态稳定性。

摘要：1会议概况2018年6月5—9日，第18届美国理论与应用力学大会(18th *** Congress of Theoretical and Applied Mechanics,USNCTAM2018)在美国芝加哥召开.本次大会由美国力学国家委员会和中国力学学会联合主办，旨在探讨和交流近四年世界范围内在理论和应用力学领域的基础研究、创新技术的最新进展，吸引了来自世界各地的近千名专家学者参会，其中近300人来自中国.本次会议分为固体力学、流体力学、计算力学、生物力学和动力学与控制五大专题，并增设了博士与博士后职业发展研讨会和女性研究人员社交活动.大会由美国塔夫斯大学曲建民教授、美国西北大学Wing Kam Liu教授、浙江大学杨卫院士(中国力学学会理事长)和北京理工大学方岱宁院士(中国力学学会副理事长)担任共同主席.本次大会展现了中国科学研究在力学领域的雄厚力量，多数学者报告了近两年在国际前沿方向的研究成果.

摘要：传统能源采用中心化的集中交易模式,存在维护成本高、缺乏公开透明等诸多问题,因此限制了交易主体进入市场的意愿。为此,提出并研制一种去中心化的多能源交易系统和相应的智能合约。首先,基于区块链分布式防篡改的去中心化技术,在以太坊私有链平台将配售能源交易机制编写成智能合约,设计一种根据市场供需关系与能源网互动的多次背包交易撮合模型;并提出管理员区块节点,能够对交易能源特性进行修改,但交易过程不加干涉。其次,在管理员节点设计客户端数据库,实现用户实时交易与信息查询,利用***接口将以太坊私有链与客户端数据库进行联动,实现整套系统可视化效果。最后,在阿里云开发去中心化区块链多能源交易平台,实际算例验证了平台功能的正确性和可靠性,该开放平台可为区块链技术在能源领域的落地应用提供新模式和新思路。

摘要：立木胸径是森林资源调查的重要指标。为了快速、精准地获取立木胸径,基于容栅传感器设计并实现了一款测量装置,实现胸径测量、数据上传、存储分析一体化。装置轻便、手感舒适,理论上最小分辨率可达0.01 mm、满量程测量精度为0.001 44%,野外测量试验表明:装置的测量精度高,与卡尺的测量结果比较平均绝对误差MAE为0.36 mm(0.26%)、均方根误差RMSE为0.80 mm(0.48%),与围尺的测量结果比较平均绝对误差MAE为4.72 mm(3.10%)、均方根误差RMSE为6.29 mm(3.07%);装置的测量效率高,平均每棵树木耗时仅需10.64 s;相比传统卡尺,效率提高5倍以上;相比传统围尺,效率提高6倍以上。

摘要：关于较大空间尺度的城市区域热气候模拟与评价问题,现有的模拟手段都不同程度地存在不足。本文利用中尺度气象模型和CFD模型相结合的多尺度区域气候模拟技术,依据相关的绿色建筑热气候评价标准,建立较大尺寸城市空间的热气候评价方法,并以中国南方某沿海城市一中心商业区设计为例,介绍多尺度模拟技术在较大尺度城市区域热气候评价中运用的全过程。由结果可以看出利用该方法可以定量地把握和保留较大的中尺度对城市区域尺度内热气候的影响信息,解决孤立研究较小尺度大气问题时必然面临的尺度相互作用问题,大大提高了计算依据和精确度。

摘要：经过真空保护高温退火,1J50软磁合金可以获得好的直流磁性能。退火工艺参数对软磁性能有特定的影响。在这篇文章中,根据国标设计了1J50试样,并对试样进行了一系列真空保护条件下的高温退火实验。研究了退火温度和保温时间对试样直流磁性能和微观组织影响。结果表明:退火工艺参数与材料的微观组织和磁性能之间存在非线性的关系。建立了磁性能、晶粒尺寸和退火工艺参数之间的数学模型来描述他们之间的定量关系。

摘要：设计了一个实用的模拟驾驶同步装置,该装置的主要部分将Biopac生理仪UIM100C模块输出端产生的方波同时送入该模块输入端、驾驶模拟器输入端,并点亮面部视频视野中的发光二极管。该装置应用于实验教学,为相关人员了解实验环境、合理设计实验提供了便利;该装置应用于科研实验,确保了实验结果的准确性。

摘要：采用浸没边界法(IBM)对带有微型涡发生器(MVG)控制器的激波/湍流边界层干涉流动进行了大涡模拟(LES)。以来流马赫数为2.3的斜激波(由平板上方8°楔产生)为基本流动入射平板湍流边界层,通过在干涉区前布置MVG阵列来控制激波诱导的边界层分离。采用浸没边界法处理MVG的复杂几何,分析了MVG尾迹区平均流速度剖面,雷诺应力,瞬态旋涡结构。结果表明:时均流场显示MVG尾迹区存在一对对转的主流向涡,流向涡加剧了边界内的动量交换从而增加了边界层抗分离能力,而瞬态流场则反映出MVG尾迹区的剪切层由于Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定性会卷起为一列展向旋涡。