高斯混合模型（GMM）易受噪声影响，马尔科夫随机场（MRF）模型能够很好地刻画空间特性。两者结合适用于对含有噪声的图片进行分割，但MRF模型用于图像分割时，容易出现过分割现象。针对这个问题，提出一种自适应权值系数的图像分割改进算法，从核磁共振成像（MRI）中较好地分割出脑脊液、灰质和白质组织。首先，使用K?means算法得到初始分割结果，通过期望最大化算法（EM）估计GMM参数，进而得到图像像素灰度的联合概率能量函数。然后，利用MRF邻域系统中心像素与邻域像素的灰度值、后验概率和欧式距离得到自适应的权值系数，使用MRF模型得到先验概率能量函数。最后，借助贝叶斯准则得到最终图像分割结果。实验结果表明，该算法具有较强的自适应性，能够较好地克服噪声对图像分割的影响织。与同类算法相比，该算法对含有噪声的脑部MRI图像具有较高的分割精度，可得到较好的图像分割结果。

针对多输入多输出（Multiple?Input Multiple?Output, MIMO）的非线性系统，提出了一种基于改进的麻雀搜索算法（Improved Sparrow Search Algorithm, ISSA）的在线序列随机权值网络( Online Random Vector Functional?Link Net, ORVFL)自适应预测控制算法(ISSA?MPC)。该算法采用ORVFL网络逼近非线性系统模型，并用于系统过程的多步预测。为了提高麻雀搜索算法的性能，使用该算法对系统性能指标进行了在线优化，求解了每一个采样周期的最优控制律。结果表明，该算法控制性能良好并具有较好的抗模型失配能力。

针对加热炉各支管温度的跟踪和平衡控制问题，提出了改进遗传算法优化多偏差控制加热炉支管温度跟踪和平衡的方案。该方案利用各支管原料混合后的温度和各支管温度的偏差，通过对进料流量和燃料流量的调控，不仅确保了调节过程中总管流量不变，而且实现了各支管温度跟踪和平衡的双重目标。同时，因为把多个支管作为一个整体来分析，所以避免了对相邻支管温度反复进行比较。利用改进遗传算法对多偏差控制技术的控制器参数进行优化，克服了控制器参数整定的困难。仿真结果表明，改进遗传算法优化多偏差控制方案具有可行性和有效性。

汽油干点难以实时测量，需要通过大量的数据样本对各段油品的质量进行检验。为了解决此问题，通过建立软测量模型进行预测控制。最小二乘支持向量机（LSSVM）模型对异常点过于敏感，容易影响预测精度。通过建立加权最小二乘支持向量机（WLSSVM）模型，对拟合误差进行加权处理，削弱了异常点对模型的影响，提高了模型的抗干扰能力。将改进后的加权最小二乘支持向量机（IWLSSVM）模型应用于汽油干点的预测。结果表明，IWLSSVM模型的最大绝对误差比LSSVM模型降低了11.65%，其预测性能和鲁棒性具有明显的优势。

在应变率分别为0.001、0.100、1.000、10.000、100.000 s^－1和200.000 s^－1的条件下，测试了双相钢HC420/780DP的高速拉伸性能，研究了其在不同应变率下的动态力学行为，得到了不同应变率下的真应力?真应变曲线，分析了其屈服强度、抗拉强度、流变应力以及断裂延伸率随应变率的变化规律。结果表明，随着应变率的升高，双相钢HC420/780DP的屈服强度、抗拉强度和流变应力均有所升高，断裂延伸率呈现先升高后降低的趋势。另外，基于Johnson?Cook本构模型，建立并修正了双相钢HC420/780DP与动态应变率相关的塑性本构模型，并验证了修正后的模型。结果表明，通过修正得到的本构模型与试验曲线拟合效果较好。

螺杆的几何构型对单螺杆挤出机混合特性具有重要的影响。选取三种具有特殊构型的六菱形螺纹元件、四菱形螺纹元件和齿形螺纹元件，设计了三种针对不同加工工艺要求的新型单螺杆挤出机组合螺杆，研究了聚乳酸在三种组合螺杆中的流动和混合特性。结果表明，在组合螺杆压力交界处产生了较大的压力梯度；菱形螺纹元件可为物料提供高拉伸作用，流体在流道中停留时间较短，混合性能较差；齿形螺杆元件既可为物料提供高剪切作用，也可提供高拉伸作用，停留时间较长，混合效果较好。

以Al?15Si?xNb涂层为研究对象，探究了Nb质量分数对涂层显微组织结构和耐蚀性能的影响规律。采用金相显微镜观察涂层的组织形貌，运用XRD分析涂层的物相组成，应用电化学实验方法（包括开路电位、阻抗谱、极化曲线）表征并讨论了涂层在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明，Al?15Si?xNb涂层主要由α?Al、初生Si、共晶Si组成，在涂层中加入Nb元素后生成少量的NbAl₃相和Nb₅Si₃相；Nb元素的加入促进异质形核，较明显地改变涂层的组织分布；Al?15Si?10Nb涂层中的组织更细小且分布更均匀，均匀分布的α?Al、初生Si和共晶Si构成众多均匀分布的腐蚀微电池，促进α?Al阳极反应，使涂层表面生成的Al₂O₃氧化膜更加连续；Al?15Si?xNb涂层的极化曲线具有类钝化特征，其中Nb质量分数为10%时涂层的自腐蚀电位和点蚀电位较高，产物膜电阻较大，维钝电流密度较低，具有更好的耐腐蚀性能。

能源短缺和环境污染问题一直是世界所关注的热点。采用油、气、电加热原油，不仅能耗高，而且环境污染严重，太阳能作为一种可持续发展的清洁能源，已成为各国关注的焦点。为此，设计了一套太阳能加热原油系统，选择了安全且易获得的空气作为传热流体。太阳能加热原油系统由太阳能吸热器、蓄热器、原油换热器以及电热炉组成，吸热器接收太阳辐射后温度上升，空气经过吸热器获得高温，高温空气进入换热器中加热原油。建立了用于太阳能加热原油系统热力学性能分析的数学模型，并对模型进行了验证；利用Aspen Plus软件对加热过程进行了热力学分析。结果表明，压缩机和预热器是?损较大的部件，当压缩机的压比达到2.7时，太阳能加热原油系统达到最佳状态；在最佳状态下，太阳能加热原油系统的热效率为72.35%，?效率为73.89%，余热回收效率为72.33%。

在CO₂增采（CCS?EOR）环境下，研究了X70管线钢在不同CO₂压力下的腐蚀开裂行为及其机理。 使用高压反应釜及模拟采出水溶液，对现场环境进行了模拟；通过电化学实验，研究了X70管线钢在CCS?EOR环境下的腐蚀速率与腐蚀机理；通过慢应变速率拉伸实验，研究了模拟环境下X70管线钢的腐蚀开裂行为；通过扫描电镜，分析了不同CO₂压力下X70管线钢的腐蚀开裂机理。 结果表明，X70管线钢的腐蚀速率随着CO₂压力的增加而增加；X70管线钢表面产生的腐蚀产物膜不能保护金属基体，而且加剧局部腐蚀；在腐蚀产物膜的影响下，CO₂压力的增高使X70管线钢应力腐蚀敏感性增加，X70管线钢腐蚀开裂同时受金属表面裂纹的影响。

黏壁温度作为普适性低温集输边界条件，其在高含水率开发后期的油田中得到了广泛推广及应用。当集输温度高于黏壁温度时，集输管线运行平稳；当集输温度低于黏壁温度时，绝大部分集输管线的压降显著升高，部分集输管线的压降变化不明显。现场降温试验结果表明，当集输管线进入计量间温度逐渐降低至凝点以下6、8、10、12 ℃时，井口回压存在运行平稳、小幅波动、低频大幅波动和高频大幅波动四个阶段的变化，且当集输温度过低时，集输管线内存在多次“再启动”过程。不同气油比条件下的现场集油管线掺气降温试验结果表明，当气油比分别为40、80、160 m³/t时，集输管线可以在进入计量间温度低于黏壁温度3、4、6 ℃的工况下进行低温集输。

以层状结构的钛酸盐HTO（H_4x/3Ti_2-x/3□ _x/3O₄?nH₂O）为原料，采用水热的方法合成了金红石型介观TiO₂晶体。通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等测试手段，研究了反应温度对利用拓扑结构转变方式合成的金红石型介观TiO₂晶体材料的影响。结果表明，金红石型TiO₂晶体材料可以在反应体系pH为0.5的条件下得到，当反应温度升高到120 ℃时，形成了金红石型介观TiO₂晶体材料。以罗丹明B（RhB）为污染物模型进行了降解实验。结果表明，120 ℃时金红石型介观TiO₂晶体材料的光催化活性明显高于其他样品，主要是由于介观晶体具有较为特殊的电子传导特性，有助于电子与空穴的分离。染料敏化太阳能电池（DSSCs）实验结果表明，120 ℃时所形成的介观晶体结构有助于光生载流子的快速迁移，从而获得较高的电池特性。

固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种能量转换装置，因其清洁高效的工作方式，受到了社会各界的广泛关注和重视。阳极是SOFC的重要组成部分，寻找具有良好燃料催化活性的阳极材料是SOFC领域材料研究的重点工作。近年来，钼酸盐基钙钛矿材料作为SOFC阳极，在中低温区显示了优异的电导率和电化学性能，受到了国内外众多课题组的广泛关注。综述了钼酸盐基钙钛矿作为SOFC阳极的研究进展，从理论和实验的角度总结了不同掺杂情况对材料性能的影响，为今后材料的相关研究提供指导性的意见。

铱(Ⅲ)配合物因具有斯托克斯位移大、量子产率高、发光寿命长、发射光谱灵活可调及优异的光热稳定性等优点，在分析物发光检测领域具有广阔的应用前景。在2?苯基吡啶上引入三苯胺取代基制备了新型铱(Ⅲ)配合物Ir(ppyTPA)₃，并表征了Ir(ppyTPA)₃的结构、发光及电化学性质，利用Ir(ppyTPA)₃的发光性质实现了对5种常见硝基芳烃的检测，同时研究了检测机理。结果表明，Ir(ppyTPA)₃对3?硝基苯甲酸具有最高的检测效率，检测效率常数K_SV为19.78 L/mmol，检测限低至2.89×10^-3 mol/L。光谱分析及密度泛函理论计算结果表明，Ir(ppyTPA)₃对5种硝基芳烃的检测机理为电荷转移机理。

页岩水化和分散导致井壁失稳一直是油气钻井工程中的难题，通过纳米封堵剂物理封堵页岩中的孔隙和微裂缝，是提高页岩地层稳定性最好的方法。采用硅烷偶联剂KH560对高浓度的硅溶胶进行改性处理，运用无皂乳液聚合原理，在改性SiO₂粒子表面接枝丙烯酸（AA）和苯乙烯（St）单体，成功研制出一种聚合物包裹纳米颗粒的新型弹性承压封堵剂。通过Zeta电位及粒度分析仪和透射电子显微镜证明所制备的STA?1封堵剂粒径中值为45.3 nm。以中压滤失量为评价指标得到最佳合成条件：反应温度为60 ℃，反应时间为3.0 h，m（St）/m（AA）=3∶2，分散搅拌时间为10.0 min，单体质量分数为6.67%，引发剂质量分数为0.40%。最后，利用岩心驱替实验模拟页岩考察STA?1的实际封堵效果。结果表明，质量分数为1.00%的STA?1对渗透率小于2 000 mD的填砂管表现出良好的堵水能力，封堵率大于85%。

综述了不同电渗析体系对盐湖中锂的分离效果，包括单选择性电渗析、离子液膜、双极膜，其中离子液膜具有对Li⁺的高度识别、电解下的长期稳定性和低能耗等特点，发展前景较为广阔；分析了不同电渗析体系在盐湖提锂中的优缺点及未来发展趋势，以及推动应用电渗析体系进行盐湖提锂的工业化研究。

利用自身高速高精度的特点，协作机器人通过模仿人的创造性复杂动作来提高生产效率。当前协作机器人对人动作的模仿主要来自部署人员的长期调试，缺少通用的解决方案，无法快速部署。基于此，提出了一种无锚的基于RepVGG网络的孪生网络协作机器人目标跟踪算法。该算法由孪生网络模块、分类回归模块和机器人执行模块组成。孪生网络模块使用改进的RepVGG网络代替主流的ResNet作为骨干网络用于图片特征的提取，在不损失精度的前提下提高整个网络的运行速度，降低算法对硬件的要求，对专用深度学习芯片更加友好；分类回归模块通过引入中心度分支来提高跟踪框的中心点预测精度；机器人执行模块采用尺度惩罚和宽高比惩罚以平滑跟踪框，保证协作机器人的动作流畅。实验结果表明,平均速率相比替代ResNet骨干网络前提高了14 FPS，实现了实时跟踪的效果。

针对已有基于相关向量机对锂离子电池进行在线寿命预测因考虑因素单一而导致预测精度不理想这一问题，提出了一种基于主元分析（PCA）的特征因素变量加权建构的方法。该方法首先将多种特征因素变量作为研究对象，找到其线性变换后的得分向量所构矩阵；分析其不同得分向量对原变量数据矩阵特征覆盖程度，进一步加权构建融合得到相应特征向量。将所得向量作为输入，经相关向量机建立预测模型并进行锂离子电池寿命在线预测，最终得到预测结果。采用国际公用电池数据作为研究对象，通过MATLAB软件验证了有多变量预测电池寿命的可行性，结果表明预测效果较好。

当前图像去雾算法对人工合成图像域去雾效果与真实图像域去雾效果存在较大差异。针对该问题，提出了一种基于双向域转换网络的自适应单幅图像去雾算法。首先，构建双向域转换网络，实现人工合成有雾图像与真实有雾图像之间的自适应域转换；然后，通过卷积神经网络进行图像去雾。在实验中采用RESIDE人工合成的数据集以及真实环境的有雾图像作为训练集。结果表明，在人工合成图像域和真实图像域所提算法都有较好的处理能力和模型泛化能力，峰值信噪比(PSNR)、结构相似度(SSIM)等指标均有提高。

由于常减压蒸馏过程的复杂多变性，过程变量耦合严重，直接建模会增加问题分析的难度。为了提高模型性能，首先采用核主元分析（KPCA）算法对模型的变量进行选择，再将经过处理的数据作为高斯过程回归（GPR）模型的输入，采用KPCA?GPR模型建立常压塔塔顶汽油干点的估计模型。该方法可解决不同变量之间的非线性相关性，并且具有灵活的非参数推广及超参数自适应调节等优点，通过计算经验置信区间，不仅可以对汽油干点进行预测估计，还可以做概率解释。仿真结果表明，KPCA?GPR模型取得了较好的估计结果。

基于差动式杠杆原理设计了一种多级柔顺放大铰链，并通过正交方式装配一种具有三个平动自由度的微定位平台，形成的对称闭环结构具有抗冲击、无累计误差和较好的各向同性的特点。材料采用7075铝合金，堆栈式压电陶瓷作为驱动装置提供输入位移。结合路径搜索法和静力学矩阵法，得出了机构的静力平衡方程和几何变形方程；对结构参数进行了敏感性分析，以位移放大比为目标，对机构中敏感度较高的参数进行了优化；对装配体进行了有限元分析。结果表明，行程可以达到391.42 μm，放大倍数为13.05，平台具有较大的位移放大比和良好的定位精度。

钛合金因具有高强度、低密度、耐腐蚀等优良性能而广泛应用于航空航天领域，因此从理论上研究钛合金组织演变规律对新型钛合金的定量设计十分必要。利用余氏理论计算价电子结构参数，结合元胞自动机规则，建立了Ti?2Nb合金β相组织模拟方法，对Ti?2Nb合金在1 000、1 050、1 100、1 150、1 200 ℃固溶时的微观组织进行了模拟。结果表明，该模型能够将相结构单元与β相组织形核长大建立关联；β相组织形核点数量与固溶温度的定量关系式可以通过余氏理论计算的相结构单元结合能进行表征；β相组织的晶粒尺寸随固溶时间的演变可以通过模拟步长建立关联。研究结果可为合金成分、制备工艺、组织、性能定量关系的建立提供可借鉴的思路。

为提高压力容器螺栓法兰的紧固效果，对液压扳手和握持套筒的结构进行了改进，优化了握持套筒，并设计了一款新型固定扳手；对螺栓法兰紧固操作的液压扳手和握持套筒的配合使用进行了详细介绍并进行了对比，对握持套筒存在的问题进行了改进；运用ANSYS对新型固定扳手进行了静力学结构分析。结果表明，该结构优化可有效提高压力容器法兰螺栓的紧固效果。

由于海底环境复杂，海底管线钢经常面临严重的腐蚀风险。通过动电位极化技术和交流阻抗技术，探究了静水压力、溶解氧质量浓度及硫酸盐还原菌（SRB）接种时间对X70管线钢在南海模拟溶液中的电化学腐蚀行为，并结合电子显微镜表征技术分析了腐蚀形貌，阐明了三种环境因素共存条件下对X70钢腐蚀行为的作用机制。结果表明，X70管线钢在接种SRB的实验环境中的自腐蚀电流密度是无菌时的2倍；在0～3.5 MPa的压力下，腐蚀程度先加剧后减缓；SRB和溶解氧共存时，氧的存在抑制兼性厌氧菌SRB的数量，从而起抑制腐蚀的作用。

针对海相砂岩FOURD油藏大排量生产，发现底水油藏开发过程中不同位置水驱孔隙体积倍数不同，而常规行标中测量的实验不足以表现高水驱倍数后的油藏渗流特征。高水驱实验结果表明，不同黏土含量岩心水驱倍数的半对数与驱油效率呈线性关系，底水油藏水驱波及系数缓慢增加。基于FOURD油藏实际资料，采用数值模拟技术表征了油藏时变特征；针对FOURD油藏南北动态不同、南区水淹程度高、波及程度难以提高的问题，提出了以提液方式再提升油藏驱油效率的方案，针对北区波及程度不高的区域提出了进行井网加密的后期挖潜方案。采用该极限挖潜策略后，根据数值模拟及实际矿场应用，波及系数提高了11.1%，标定采收率提高了4.5%。

气田开发效果评价在发现目前开发存在的主要问题、提高气田管理水平以及提出调整对策等方面发挥着重要作用。从产能、能量保持程度和井流物性质三方面出发，考虑采收率、地层压力保持程度、气油比年递增率等指标，提出了凝析气田开发效果定量评价方法。首先基于层次分析法、灰色关联法和RSR值综合评价法计算各指标权重，然后通过岭形分布函数和因子分析法确定各指标隶属度矩阵，最后经模糊变化及最优选择得出评价结果。YH23区块E+K气藏天然气采收率为82.95%，凝析油采收率为58.57%，地层压力保持程度为87.8%，计算可得开发效果评价矩阵 Y =[0.623 7，0.175 2，0.201 1]，属于一类开发水平，经验证与该气田实际评价结果一致，证实提出的方法准确可靠，为气田进一步开发调整指明了方向。

以β?环糊精(β?CD)为单体、环氧氯丙烷为交联剂，在碱性介质中合成了Fe₃O₄改性的β?环糊精聚合物(β?CDP@Fe₃O₄)。在静态和动态条件下，研究了β?CDP@Fe₃O₄对双酚A (BPA)的吸附性能。静态实验结果表明，采用0.10 g β?CDP@Fe₃O₄对100 mg/L BPA（pH=5.6）吸附，其平衡吸附量为45.600 mg/g，吸附率为91.3%，饱和吸附量为113.600 mg/g。动态实验结果表明，液时空速越小，吸附剂利用率越高，且随着BPA质量浓度的增加，吸附穿透时间和饱和时间均呈下降趋势。同时，探讨了β?CDP@Fe₃O₄的合成及吸附机理。β?CDP@Fe₃O₄对BPA的快速吸附是通过氢键和疏水作用实现的。β?CDP@Fe₃O₄具有良好的再生性能，经过6次静态吸附?解吸循环和3次动态吸附?解吸循环后，吸附性能均无明显变化。

静电纺丝是一种使聚合物在高压静电场作用下进行拉伸纺丝的纤维制造工艺。静电纺丝制备方法简单，成本低且易纺出微纳米级的纤维，在材料化学领域被广泛应用。采用硫杂杯芳烃构筑的多硫高核笼簇化合物（Co₄₈）为负载物，以聚丙烯腈（PAN）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）共混物（PAN/PMMA）为纺丝载体，通过静电纺丝技术，制备了负载Co₉S₈纳米颗粒的碳纳米纤维（Co₉S₈@CNFs）。分别以PAN和PMMA质量比为10∶0、7∶3和5∶5的纺丝载体制备复合物纳米纤维，将其热处理后得到的碳纳米纤维复合材料作为电极材料用于锂离子电池材料的研究。与Co₄₈晶体煅烧的产物相比，PAN和PMMA的加入对最终产物的电化学有促进作用。由PAN和PMMA混合物制备的复合物材料兼具较高比容量、良好循环稳定性以及倍率性能。

从某化工厂污水处理车间好氧曝气池的活性污泥中，筛选了一株对非离子表面活性剂Triton X?100具有降解能力的菌株ISB5。对菌株的16S rDNA进行测序和比对分析，将菌株ISB5鉴定为假单胞菌属（Pseudomonas sp.）。进一步对菌株ISB5降解Triton X?100的培养条件进行考察，得到了菌株的适宜降解条件：培养温度为30 ℃，Triton X?100的初始质量浓度为4 g/L，培养时间为28 h，振荡速率为150 r/min，装液量为100.00 mL，接种量为1.00%（菌株ISB5与培养基的体积比）。在该条件下，TritonX?100的降解率可达93.0%以上。

化学防蜡剂广泛应用于含蜡原油采输领域，为含蜡原油采输过程安全高效运行提供重要保障。目前已经开展了很多关于化学清蜡基础实验研究以及数值模拟研究，对化学防蜡剂的类型、作用机理及其应用范围进行了探究。常见的化学防蜡剂主要有稠环芳烃型防蜡剂、表面活性剂型防蜡剂、高分子聚合物降凝剂型防蜡剂以及新型纳米粒子防蜡剂，它们通常通过水膜理论或蜡晶改性理论防止蜡晶发生联合和沉积。其中，稠环芳烃型防蜡剂、表面活性剂型防蜡剂、高分子聚合物降凝剂型防蜡剂存在环境友好性差、环境适应性差或经济性差等缺点。今后的研究重点应该是探索绿色、高效且通用的化学防蜡剂，利用纳米粒子提高防蜡剂的性能，并且继续探索更加环保的化学防蜡剂。