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用于高性能水系锌离子电池正极材料的富1T-MoS_(2)纳米薄片的制备及性能

无机化学学报 2025年第4期41卷 675-682页

作者：樊鹏阳樊姗戴勤进郑晓英董伟王梦雪黄小潇张永齐齐哈尔大学材料科学与工程学院齐齐哈尔106000 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150080

通过一步水热法成功制备了一种水系锌离子电池正极材料——富1T相的MoS_(2)(1T'-MoS_(2))。表征结果与密度泛函理论(DFT)模拟计算表明,1T'-MoS_(2)的电导率明显高于2H-MoS_(2),并且含有丰富的硫缺陷。这有助于大幅提升离子扩散... 详细信息

通过一步水热法成功制备了一种水系锌离子电池正极材料——富1T相的MoS_(2)(1T'-MoS_(2))。表征结果与密度泛函理论(DFT)模拟计算表明,1T'-MoS_(2)的电导率明显高于2H-MoS_(2),并且含有丰富的硫缺陷。这有助于大幅提升离子扩散速率和电荷转移速率,优化材料的电化学和动力学性能。因此,采用1T'-MoS_(2)组装的电池在0.1 A·g^(-1)的电流密度下,首次放电容量高达202 mAh·g^(-1)。此外,在大电流密度下(1 A·g^(-1)),其经过500次恒电流充放电循环后,电池的容量保持率为92%,显示出较高的容量和长循环稳定性。

关键词：水系锌离子电池 1T-MoS_(2) 硫缺陷正极材料

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航空发动机刚性摇臂疲劳试验台设计及疲劳特性试验

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航空动力学报 2025年第1期40卷 306-314页

作者：顾志祥曹传军徐峰孙文龙龚文杰张广辉中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001

为了明确航空发动机刚性摇臂的疲劳特性,满足刚性摇臂在实际运行过程中要求,依托某型航空发动机设计了VSV机构刚性摇臂疲劳试验台,为模拟实际工况通过加载装置对等效叶片施加等效气动载荷,使用PID控制器控制作动筒行程并按照预设行程-... 详细信息

为了明确航空发动机刚性摇臂的疲劳特性,满足刚性摇臂在实际运行过程中要求,依托某型航空发动机设计了VSV机构刚性摇臂疲劳试验台,为模拟实际工况通过加载装置对等效叶片施加等效气动载荷,使用PID控制器控制作动筒行程并按照预设行程-时间曲线运行,在此工况下对刚性摇臂进行1000次疲劳循环,分析疲劳过程中叶片角度与机构阻滞力的变化,试验结果表明:左侧活塞杆阻滞力大于右侧活塞杆阻滞力,并且第1级连杆阻滞力要远小于其他各级阻滞力,同时验证了在进行1000次疲劳循环后叶片转动角度仍具备着较高精度。

关键词：疲劳试验台设计刚性摇臂疲劳试验角度验证阻滞力分析

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设置借道左转车道的排阵式交叉口组合设计方法

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交通运输工程学报 2025年第1期25卷 295-310页

作者：宋浪安实俞山川王健哈尔滨工业大学交通科学与工程学院黑龙江哈尔滨150090 招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067

针对常规交叉口(CI)改造成借道左转车道(CLL)或排阵式交叉口(TI)后因车道划分不可调整导致仅在部分流量场景具有良好表现的难题,将CLL与TI相结合扩展了设计理念,提出了一种组合设计方法;该方法利用车道信号灯、可变车道行驶方向标志在... 详细信息

针对常规交叉口(CI)改造成借道左转车道(CLL)或排阵式交叉口(TI)后因车道划分不可调整导致仅在部分流量场景具有良好表现的难题,将CLL与TI相结合扩展了设计理念,提出了一种组合设计方法;该方法利用车道信号灯、可变车道行驶方向标志在运营期灵活划分了各车道使用功能,形成综合功能区,每个方向均可调整为CI、CLL、TI、CLL与TI合用的设计;构建了设计方案选择、车道分配和信号配时协同优化的混合整数线性规划模型,并通过案例分析和敏感性分析,对比了组合设计与已有的CI4(4个方向全为CI)、CLL4(4个方向全为CLL或CI,且至少存在一个方向为CLL)、TI4(4个方向全为TI或CI,且至少存在一个方向为TI)等交叉口设计方案的运行性能。研究结果表明:组合设计方法实现了在十字交叉口中4个方向共4~4=256种设计方案的动态切换,也可调整各流向使用车道数;组合设计与CI4、CLL4、TI4相比,高峰时段的车均延误分别降低了42.96%、39.43%、11.73%,故组合设计对交通拥堵缓解优势更加明显;左转比例越高,组合设计对CI4通行能力的提升表现越优,且提升比例随综合功能区长度的增加呈先增后减的变化趋势,建议组合设计综合功能区长度设置为50~70 m;在各种流量场景下,组合设计相对于CI4、CLL4、TI4通行能力提升比例最大值分别达到了58.37%、46.10%、11.94%,最小值均不小于0,即组合设计始终能有效提升交叉口通行能力,且车道布局更为灵活,更符合实际交通运行需要。

关键词：交通控制组合设计借道左转车道排阵式交叉口非常规交叉口设计

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冷却流量偏差对超燃冲压发动机飞行速域影响

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航空动力学报 2025年第1期40卷 21-34页

作者：姜俞光戚永健段艳娟鲍文范玮西北工业大学动力与能源学院西安710072 西安航天动力技术研究所固体推进全国重点实验室西安710025 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001

针对碳氢燃料流量偏差问题对超燃冲压发动机马赫数许用上限影响的问题,建立准一维燃烧与冷却耦合模型,同时对其进行了验证,作为总体分析工具;仿真结果表明:超燃冲压发动机工作范围受流量偏差的影响,以流量偏差β=-0.5为例,流量偏差将使... 详细信息

针对碳氢燃料流量偏差问题对超燃冲压发动机马赫数许用上限影响的问题,建立准一维燃烧与冷却耦合模型,同时对其进行了验证,作为总体分析工具;仿真结果表明:超燃冲压发动机工作范围受流量偏差的影响,以流量偏差β=-0.5为例,流量偏差将使得发动机飞行马赫数上限从Ma=6降低至Ma=5,说明流量偏差将严重限制发动机的安全运行速域,影响飞行任务;通过对比分析不同燃烧与冷却设计,如逆流冷却、两点喷油、偏差起始位置、最大许用壁温/油温等,对飞行马赫数上限的影响机制,发现其可减弱流量偏差,拓宽发动机工作范围;最后基于分级节流流量偏差抑制方法的试验数据,分析了此方法拓宽发动机工作范围的能力,发动机工作速域上限整体拓宽接近1个马赫数范围。

关键词：碳氢燃料再生冷却流量偏差飞行马赫数发动机性能超燃冲压发动机

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考虑构件震害影响的城市桥梁震后通行功能损失评估方法

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哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 35-45页

作者：李天翊张东昱张晓宇哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司北京100120

桥梁作为城市交通网络重要节点,其车辆通行能力在震后救灾和重建过程中起着至关重要的作用。但现有城市桥梁震后损失研究多集中于结构损伤维修成本方面,对桥梁震后车辆通行功能损失研究关注不足,难以为震后紧急救援和桥梁修复决策提供... 详细信息

桥梁作为城市交通网络重要节点,其车辆通行能力在震后救灾和重建过程中起着至关重要的作用。但现有城市桥梁震后损失研究多集中于结构损伤维修成本方面,对桥梁震后车辆通行功能损失研究关注不足,难以为震后紧急救援和桥梁修复决策提供有效指导。因此,本文提出了综合考虑桥梁构件震害破坏及其对车辆通行影响的桥梁震后通行功能损失评估方法。首先,为了更准确地分析地震对桥梁结构整体系统的影响,采用copula函数,开展了考虑桥梁构件破坏相关性的桥梁系统地震易损性分析;其次,提出了地震导致桥梁车辆通行能力损失的评估方法。该方法综合考虑了桥梁结构损伤、承载力下降导致的开放车道减少以及桥梁伸缩缝损坏导致的车辆行驶速度降低等因素影响,因而可以更准确地反映震后桥梁车辆通行能力;最后,通过一个4跨连续梁桥算例发现相较于现有评估方法,本文提出的城市桥梁震后通行功能损失评估方法具有准确度更高、离散程度和不确定性更小的特点。与传统的定性和主观震后桥梁功能损失评估方法相比,本项研究提出的分析方法从物理层面考虑了桥梁构件震害对桥梁车辆通行能力的具体影响,为震后决策过程提供了一个数学模型。

关键词：桥梁易损性构件破坏相关性车辆通行能力桥梁通行功能损失

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500 kV耐张型悬索支撑输电体系动力整体可靠性分析

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中国电机工程学报 2025年第6期45卷 2437-2446,I0034页

作者：王邦杰王涛李茂华李正良吕大刚谭忆秋重庆大学土木工程学院重庆市沙坪坝区400045 哈尔滨工业大学交通科学与工程学院黑龙江省哈尔滨市150090 中国电力科学研究院有限公司北京市西城区100055 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江省哈尔滨市150090

作为适用于山区地形的新型输电体系,500 kV耐张型悬索支撑输电体系为典型的风敏感结构且可能存在多个失效模式,开展其在随机风荷载作用下的动力整体可靠度研究以评估该耦联系统安全性尤为重要。为此,该文建立耐张型悬索支撑输电体系动... 详细信息

作为适用于山区地形的新型输电体系,500 kV耐张型悬索支撑输电体系为典型的风敏感结构且可能存在多个失效模式,开展其在随机风荷载作用下的动力整体可靠度研究以评估该耦联系统安全性尤为重要。为此,该文建立耐张型悬索支撑输电体系动力整体可靠性分析框架。首先,发展该新型输电体系在随机风荷载作用下的非线性有限元模型;然后,考察耐张型悬索支撑输电体系存在的各类张力失效模式;进而,基于状态变量描述法建立耐张型悬索支撑输电体系整体失效模式的单一等价功能函数;最后,通过广义概率密度演化理论开展耐张型悬索支撑输电体系动力整体可靠性分析。结果表明:输电导线和支撑导线悬索的归一化张力极值概率密度函数均为非规则曲线,且分别呈现出右偏分布和左偏分布趋势;输电导线和支撑导线悬索的张力极值分别主要集中在60~90 kN和300~400 kN区间,其对应的动力可靠度分别为0.9657和1;耐张型悬索支撑输电体系动力整体可靠度与输电导线张力失效模式下的动力可靠度一致,其将随着结构阻尼的减小而降低。结果可为耐张型悬索支撑输电体系抗风整体可靠性设计及工程实践提供一定参考。

关键词：悬索支撑输电体系多失效模式随机风荷载概率密度演化方法动力整体可靠度

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基于相似实例重用的铣削类零件数控工艺决策方法

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工程科学与技术 2025年第1期57卷 330-338页

作者：徐昌鸿张树生梁嘉宸黄瑞卞荣南京工程学院工程训练中心、应用技术学院江苏南京211167 西北工业大学机电学院陕西西安710072 河海大学信息科学与工程学院江苏常州213022

为了充分重用已有数控工艺设计成果,克服现有工艺优化方法柔性差、效率低、人工依赖性强的不足,提出一种基于相似实例重用的铣削类零件数控工艺决策方法。首先,建立以生产耗费最低为优化目标的数学模型,包括机床、刀具、装夹等因素,给... 详细信息

为了充分重用已有数控工艺设计成果,克服现有工艺优化方法柔性差、效率低、人工依赖性强的不足,提出一种基于相似实例重用的铣削类零件数控工艺决策方法。首先,建立以生产耗费最低为优化目标的数学模型,包括机床、刀具、装夹等因素,给出生产耗费的计算公式;其次,综合考虑生产车间资源的动态变化,通过重用已有相似实例的加工操作自适应获得新局部结构的多份备选数控工艺;然后,依据各备选数控工艺的相似度,采用轮盘赌算法进行选择,映射为工艺方案有向图的顶点;随后,分析加工操作顺序约束规则,确定各顶点之间有向边的方向,构建完整的工艺方案有向图作为零件数控工艺方案的有效表征;最后,提出一种混合蚁群模拟退火算法,采用蚁群算法结合图论理论对工艺方案有向图进行自动优化搜索,获得若干较优路径后输入模拟退火算法进行全局搜索获得最优解。以某典型零件MBD模型为例,基于CATIA平台对本文所提方法进行加工仿真验证。实验结果表明,相比于现有基于CAPP软件的工艺设计方法,本文方法决策结果能够满足实际数控加工要求,人工交互次数及时间减少84.6%,生产耗费降低16.6%。因此,本文方法能够合理且自动生成零件整体最优数控工艺方案,降低生产成本,缩短研制周期,提升企业数控工艺设计效率和智能化水平。

关键词：数控工艺决策重用局部结构工艺方案有向图

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心电特征引导下的自监督房颤异常检测方法

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计算机工程与应用 2025年第2期61卷 208-218页

作者：陈鹏邓淼磊樊好义张德贤韩涵河南工业大学信息科学与工程学院郑州450001 郑州大学计算机与人工智能学院郑州450001 哈尔滨理工大学测控技术与通讯工程学院哈尔滨150006

心电异常检测旨在发现心电数据中异常的模式,例如房颤特征或无效干扰信号特征。针对心房颤动心电异常,提出了一种简单有效的自监督房颤异常检测方法,称为心电特征引导下的房颤异常检测器(electrocardiogram feature induced atrial fibr... 详细信息

心电异常检测旨在发现心电数据中异常的模式,例如房颤特征或无效干扰信号特征。针对心房颤动心电异常,提出了一种简单有效的自监督房颤异常检测方法,称为心电特征引导下的房颤异常检测器(electrocardiogram feature induced atrial fibrillation detector,EFAFD),通过引入P波掩码和心率变异性指标预测多任务学习策略,指导模型学习房颤心电P波消失和RR间期绝对不齐等医学特征,提高模型对房颤异常心电模式的判别能力。具体地,将P波掩码心电数据通过自编码器重构原始的心电数据,学习房颤心电P波易消失的特征。同时,将心率变异性指标的预测任务整合到自编码器框架中,学习房颤心电RR间期绝对不齐的节律特征。通过度量心电的重构误差,实现房颤心电的检测。在真实的动态心电数据集上评估了所提出的方法,包括CPSC2021数据集和Icentia11k数据集。EFAFD模型的AUC分别达到了81.85%和92.46%。实验结果表明,所提出的方法在房颤异常检测方面优于现有的方法。

关键词：心电图时间序列异常检测自监督学习房颤检测自编码器

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基于知识蒸馏的棉花病害分类轻量化算法改进

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江苏农业科学 2025年第5期53卷 195-202页

作者：蔡国庆吴建军祝玉华甄彤李智慧河南工业大学信息科学与工程学院河南郑州450001

本研究旨在设计一种轻量化的棉花病害分类模型,以解决深度学习模型在便携设备上部署时面临的计算复杂度和资源限制问题。针对棉花叶片常见病害,提出一种基于知识蒸馏的轻量化算法,知识蒸馏的核心是将复杂的大模型(教师模型)的知识有效... 详细信息

本研究旨在设计一种轻量化的棉花病害分类模型,以解决深度学习模型在便携设备上部署时面临的计算复杂度和资源限制问题。针对棉花叶片常见病害,提出一种基于知识蒸馏的轻量化算法,知识蒸馏的核心是将复杂的大模型(教师模型)的知识有效传递到参数更少的轻量模型(学生模型)中。为提高教师模型的性能与学生模型的学习效率,首先对教师模型进行轻量化优化,采用ResNet50作为基础模型,通过引入倒置残差块和ECA注意力机制,降低了模型的内存占用和计算复杂度。此外,采用混合精度训练策略以加速模型的训练过程。基于优化后教师模型的结构设计和轻量化策略,设计出参数更少、计算复杂度更低的学生模型。通过知识蒸馏后,学生模型在测试集上的准确率达到96.8%,内存占用仅为2.1 MB,在多个公开数据集上依然保持了90%以上的分类准确率,展现了良好的泛化能力和稳定性。综上,本研究提出的模型轻量化改进方法在大幅降低模型复杂度的基础上,保持了优秀的性能,实现了高性能与轻量化设计的平衡,为在资源受限环境下实现高效、精确的农作物病害检测提供了一种可行的解决方案。

关键词：病虫害检测知识蒸馏深度学习轻量化模型

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能源互联网中能源终端的研究综述及展望

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电网技术 2025年第5期49卷 1792-1805页

作者：孙秋野刘广亮王一帆沈阳工业大学人工智能学院东北大学信息科学与工程学院

随着大量多元化可再生能源接入能源互联网，可再生能源的充分消纳和电力系统的运行将面临新的环境，给系统能源的供需平衡以及高效、经济、稳定运行带来了更大的挑战。为了适应新的环境，促进系统实时供需平衡、实现能源的可持续供应，... 详细信息

随着大量多元化可再生能源接入能源互联网，可再生能源的充分消纳和电力系统的运行将面临新的环境，给系统能源的供需平衡以及高效、经济、稳定运行带来了更大的挑战。为了适应新的环境，促进系统实时供需平衡、实现能源的可持续供应，保证能源就地消纳以及稳定的经济效益，能源互联网中能源的最终使用者——能源终端被广泛关注。能源终端是能源供应链的最后一环，涉及到电、气、冷、热等多种能源形态，直接关系到能源的分配、利用、转换、存储以及与用户之间的互动。它们分布式接入用户侧，以多种形式参与电网的能量调节、统一调度和价格激励，与电网之间存在双向互动，在能源互联网中占据着至关重要的地位。在此背景下，基于能源消费者、能源生产者、能源管理平台和能源交互节点对能源终端进行定位，进而能源终端概念被提出，描述了其应用场景、定义和特点。然后，根据能源市场需求、能源设施规划以及能源效益评估，从建模-控制-优化-交易-规划5个方面分析了能源互联网中能源终端实施的关键技术，并展望了能源终端未来的发展前景。

关键词：能源互联网能源终端供需平衡就地消纳

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