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公开(公告)号：CN111651890B
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202010501346.5
申请日：2020-06-04
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/20 , G06F16/2458 , G06K9/62 , G06N3/04
Abstract: 本发明公开了基于数据驱动的铝电解数字孪生工厂、控制方法及系统，其方法包括：获取铝电解车间的工业设备执行的操作记录和铝电解槽的特征参数；将特征参数和操作记录作为输入数据训练出融合决策模型，融合决策模型中多源异构数据融合模型是将特征参数中的结构类数据输入神经网络分支N1中得到第一特征、将非结构类数据输入神经网络分支N2中得到第二特征；再融合第一特征和第二特征得到深层融合特征；融合决策模型中决策模型是将深层融合特征作为决策模型的输入，操作记录作为训练标签进行训练得到，其输出工业操作决策。本发明解决了铝电解工厂中不同频率与来源的异构数据无法得到充分利用的问题，为铝电解领域的数字孪生工厂的构建奠定基础。
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公开(公告)号：CN111651890A
公开(公告)日：2020-09-11
申请号：CN202010501346.5
申请日：2020-06-04
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/20 , G06F16/2458 , G06K9/62 , G06N3/04
Abstract: 本发明公开了基于数据驱动的铝电解数字孪生工厂、控制方法及系统，其方法包括：获取铝电解车间的工业设备执行的操作记录和铝电解槽的特征参数；将特征参数和操作记录作为输入数据训练出融合决策模型，融合决策模型中多源异构数据融合模型是将特征参数中的结构类数据输入神经网络分支N1中得到第一特征、将非结构类数据输入神经网络分支N2中得到第二特征；再融合第一特征和第二特征得到深层融合特征；融合决策模型中决策模型是将深层融合特征作为决策模型的输入，操作记录作为训练标签进行训练得到，其输出工业操作决策。本发明解决了铝电解工厂中不同频率与来源的异构数据无法得到充分利用的问题，为铝电解领域的数字孪生工厂的构建奠定基础。
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公开(公告)号：CN109283207B
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN201811300822.6
申请日：2018-11-02
Applicant: 中南大学
IPC: G01N25/00
Abstract: 本发明公开了一种模拟铝电解槽炉帮生长过程的检测装置及方法，包括炉帮生长装置、冷却风控制系统以及温度监控系统，侧部炭块模型为采用与实际铝电解槽侧部炭块相同材质制作且带中心沉孔的实心圆柱体，其侧壁厚度为实际铝电解槽侧部炭块厚度的K倍；侧部人造伸腿模型为采用与实际铝电解槽侧部人造伸腿相同材质制作且带中心通孔的实心回转体，其侧壁的纵截面形状与实际铝电解槽侧部人造伸腿的横截面形状相似且相似比为K。本发明采用相似原理与模型试验方法，实现铝电解槽炉帮生长的相似模拟，解决了直接地检测炉帮生长状况这一铝电解槽难题。
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公开(公告)号：CN110459272A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910764678.X
申请日：2019-08-19
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于力匹配的铝电解熔盐体系力场拟合方法，对熔盐体系进行第一性原理分子动力学模拟；获取每一帧运动轨迹中离子的受力矩阵和位置矩阵；提取扩大后整个体系中离子的位置坐标；计算离子间的距离矩阵；计算任意离子所受的库仑力，对库伦力进行分解得到非库仑力；将Buckingham势函数对距离进行求导得到非库伦力的近似函数；拟合得到适用于铝电解熔盐体系分子动力学模拟的势参数；根据所构建的势参数对熔盐体系进行分子动力学模拟，计算熔盐体系的离子结构和输运性质。基于本发明构建了适用于熔盐体系分子动力学模拟的势参数，克服了势参数匮乏的缺陷，为研究熔盐体系的离子结构和输运性质提供了技术支持。
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公开(公告)号：CN110459272B
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN201910764678.X
申请日：2019-08-19
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于力匹配的铝电解熔盐体系力场拟合方法，对熔盐体系进行第一性原理分子动力学模拟；获取每一帧运动轨迹中离子的受力矩阵和位置矩阵；提取扩大后整个体系中离子的位置坐标；计算离子间的距离矩阵；计算任意离子所受的库仑力，对库伦力进行分解得到非库仑力；将Buckingham势函数对距离进行求导得到非库伦力的近似函数；拟合得到适用于铝电解熔盐体系分子动力学模拟的势参数；根据所构建的势参数对熔盐体系进行分子动力学模拟，计算熔盐体系的离子结构和输运性质。基于本发明构建了适用于熔盐体系分子动力学模拟的势参数，克服了势参数匮乏的缺陷，为研究熔盐体系的离子结构和输运性质提供了技术支持。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113921093A
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN202111169540.9
申请日：2021-10-08
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种熔盐体系中离子迁移数获取方法、系统、终端及可读存储介质，所述方法包括：针对待评估的熔盐体系构建其周期性结构模型，再进行分子动力学模拟得到稳定状态下离子运动轨迹和稳定离子结构；再计算出各个离子的位移矩阵和Mulliken电荷分布；基于离子电导率计算理论以及引入各离子对的相关性系数，并利用各个离子的位移矩阵和Mulliken电荷分布得到所述熔盐体系中的离子迁移数；其中，利用相关性系数修正各个离子的离子电导率。本发明该方法引入离子对的相关性系数，得到的离子迁移数更为准确，且利用分子动力学模拟来计算熔盐体系中离子迁移数，无需设计特定的熔盐测量仪器以及高温电化学实验，可以减少实验成本。
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公开(公告)号：CN110473596A
公开(公告)日：2019-11-19
申请号：CN201910764681.1
申请日：2019-08-19
Applicant: 中南大学
IPC: G16C10/00
Abstract: 本发明公开了一种基于势能面扫描的铝电解熔盐体系力场拟合方法，通过势能面扫描结合非线性拟合方法得到适用于铝电解熔盐体系分子动力学模拟的势参数。计算熔盐体系中任意两离子间的势能面；计算熔盐中离子的电荷和静电相互作用势能；对离子间的静电相互作用势能进行分解，得到Buckingham势能；采用非线性拟合方法拟合Buckingham势函数，得到适用于熔盐体系分子动力学模拟的势参数；根据所构建的势参数对熔盐体系进行分子动力学模拟，计算熔盐体系的离子结构和输运性质。基于本发明构建了适用于熔盐体系分子动力学模拟的势参数，克服了势参数匮乏的缺陷，为研究熔盐体系的离子结构和输运性质提供了技术支持。
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公开(公告)号：CN113420486B
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202110826024.2
申请日：2021-07-21
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/08 , G06F119/20
Abstract: 本发明公开了一种基于多尺度模拟的电池正极材料集成设计方法与系统，包括如下步骤：步骤一：确定设计自变量因子、评价指标和优化目标；步骤二：确定参考实验点并构建初始单纯形；步骤三：执行多尺度模拟和参数传递；步骤四：确定各实验点评价指标和综合性能的分值，并判断是否执行优化循环；步骤五：选择优化系数a，用新实验点替换最差点，形成新的单纯形迭代，直至输出最优设计参数。本发明结合电池材料的微观第一性原理计算和宏观有限元仿真来实现正极材料开发和模组管理上下游产业链的集成设计；并通过单纯形与归一化算法来建立有效、可考的指标评价系统，最终形成一套了跨尺度、多维度和高效率的电池正极材料设计系统。
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公开(公告)号：CN113420486A
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN202110826024.2
申请日：2021-07-21
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/08 , G06F119/20
Abstract: 本发明公开了一种基于多尺度模拟的电池正极材料集成设计方法与系统，包括如下步骤：步骤一：确定设计自变量因子、评价指标和优化目标；步骤二：确定参考实验点并构建初始单纯形；步骤三：执行多尺度模拟和参数传递；步骤四：确定各实验点评价指标和综合性能的分值，并判断是否执行优化循环；步骤五：选择优化系数a，用新实验点替换最差点，形成新的单纯形迭代，直至输出最优设计参数。本发明结合电池材料的微观第一性原理计算和宏观有限元仿真来实现正极材料开发和模组管理上下游产业链的集成设计；并通过单纯形与归一化算法来建立有效、可考的指标评价系统，最终形成一套了跨尺度、多维度和高效率的电池正极材料设计系统。
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公开(公告)号：CN109283207A
公开(公告)日：2019-01-29
申请号：CN201811300822.6
申请日：2018-11-02
Applicant: 中南大学
IPC: G01N25/00
CPC classification number: G01N25/00
Abstract: 本发明公开了一种模拟铝电解槽炉帮生长过程的检测装置及方法，包括炉帮生长装置、冷却风控制系统以及温度监控系统，侧部炭块模型为采用与实际铝电解槽侧部炭块相同材质制作且带中心沉孔的实心圆柱体，其侧壁厚度为实际铝电解槽侧部炭块厚度的K倍；侧部人造伸腿模型为采用与实际铝电解槽侧部人造伸腿相同材质制作且带中心通孔的实心回转体，其侧壁的纵截面形状与实际铝电解槽侧部人造伸腿的横截面形状相似且相似比为K。本发明采用相似原理与模型试验方法，实现铝电解槽炉帮生长的相似模拟，解决了直接地检测炉帮生长状况这一铝电解槽难题。
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