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激光-电弧复合焊接铝合金的研究进展分析

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 57-74页

作者：罗震苏杰王小华肖斌斌孙立国杨越毕元波张熠轩天津大学材料科学与工程学院天津300350 天津大族天成光电技术有限公司天津300405

为早日实现“双碳”目标,轻量化制造是必经之路。铝合金以其低密度、高比强度和可回收利用等优点脱颖而出,并且具备高塑形、优良耐腐蚀能力从而可以广泛应用于各行各业,但因为其特殊的热物理性质及复杂的合金化学成分,使其焊接过程中极... 详细信息

为早日实现“双碳”目标,轻量化制造是必经之路。铝合金以其低密度、高比强度和可回收利用等优点脱颖而出,并且具备高塑形、优良耐腐蚀能力从而可以广泛应用于各行各业,但因为其特殊的热物理性质及复杂的合金化学成分,使其焊接过程中极易出现气孔、热裂纹等焊接缺陷,其焊接难题限制了铝合金在轻量化之路的进一步发展。激光-电弧复合焊接技术结合激光焊接技术与电弧焊接技术的优势,以其大焊接熔深、高焊接效率、高焊接质量著称,并逐渐成为铝合金高效优质焊接的重要熔焊工艺。为掌握铝合金激光-电弧复合焊的研究现状,本文首次通过文献计量学的方法定量分析了Web of Science(WoS)数据库中1995—2021年已发表的该领域的学术论文,并通过使用VOSviewer软件对WoS数据库数据进行了可视化处理。结果表明,焊接接头、微观组织、热影响区、力学性能及激光与电弧的相互作用为研究热点,因此本文从上述领域对铝合金的激光-电弧复合焊接进行了总结与分析,并结合激光-电弧复合焊接过程中的在线监测技术与新型激光在复合焊中的应用展开讨论分析,得出激光-电弧复合焊接铝合金中接头类型的选取,微观组织的分布,力学性能的提升措施及复合热源的相互作用机制。旨在为后续研究激光-电弧复合焊接铝合金提供参考。最后,基于当下的研究现状,本文提出了该领域面临的挑战及未来工作展望。

关键词：激光-电弧复合焊接文献计量学铝合金微观组织力学性能

水蓼种植下猪粪处理土壤剖面磷组分与磷酸酶活性变化

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草业学报 2024年第3期33卷 61-72页

作者：李秀芳魏文静蒲勇李廷轩叶代桦四川农业大学资源学院四川成都611130 德阳市农业农村局四川德阳618000 泸州市现代农业发展促进中心四川泸州646000

农业生产中长期施用猪粪导致土壤磷过剩,增加磷流失风险。通过连续3年定位试验,探究水蓼种植下猪粪处理土壤剖面磷组分与磷酸酶活性变化,为防治土壤过剩磷流失以及磷富集植物水蓼高效提取土壤过剩磷提供科学依据。采用野外微小区模拟试... 详细信息

农业生产中长期施用猪粪导致土壤磷过剩,增加磷流失风险。通过连续3年定位试验,探究水蓼种植下猪粪处理土壤剖面磷组分与磷酸酶活性变化,为防治土壤过剩磷流失以及磷富集植物水蓼高效提取土壤过剩磷提供科学依据。采用野外微小区模拟试验,以水蓼为材料,设1、2和3 kg·m^(-2)猪粪处理,以不施猪粪为对照,每个处理重复3次,连续处理3年,通过每年采集植株地上部及0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm和30~40 cm土壤,测定植株磷含量和土壤剖面磷饱和度、磷组分、pH和磷酸酶活性,分析水蓼种植下猪粪处理土壤剖面磷组分与磷酸酶活性的变化特征。结果表明:1)连续3年种植水蓼条件下,水蓼地上部生物量和磷积累量均随猪粪施用量的增加而增加,在3kg·m^(-2)猪粪处理下,随年份推进,水蓼地上部磷积累量分别可达200.31、195.97和195.24 mg·plant-1,磷提取能力稳定。2)连续3年种植水蓼条件下,0~20 cm和20~40 cm土壤磷饱和度增加速率较为缓慢,除3 kg·m^(-2)猪粪处理外,土壤磷饱和度均小于土壤磷流失临界值25%。3)随着猪粪施用量增加,0~10 cm和10~20 cm土壤各组分磷含量均增大,3年连续施用较高浓度猪粪增强了磷的移动性,0~10 cm和10~20 cm土壤pH均逐渐降低,0~10 cm和10~20 cm土壤磷酸酶活性均随猪粪施用量增大而升高,在3 kg·m^(-2)猪粪处理时最高。综上所述,连续施用猪粪增加了0~10 cm和10~20 cm土壤各组分磷含量,增强了土壤剖面磷的移动性,且在3 kg·m^(-2)处理下增幅最大。水蓼具有较强的磷提取能力,可有效提取猪粪处理土壤中过剩的磷。水蓼种植条件下,随着猪粪施用量增加,0~10 cm和10~20 cm土壤pH逐渐降低,土壤酸性磷酸单酯酶、碱性磷酸单酯酶、植酸酶和磷酸二酯酶活性升高,种植水蓼促进了土壤剖面磷从低效态组分到高效态组分的转化,有利于水蓼对磷的提取和积累,从而降低土壤磷流失风险。

关键词：水蓼猪粪磷提取土壤剖面土壤磷组分土壤磷酸酶活性

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符号熵与证据理论集成的转子故障识别研究

机械强度 2024年第3期46卷 540-549页

作者：山崧陈泓铭刘靓璇邓帅卿苏宇中国石油化工股份有限公司天津分公司天津300271 西安交通大学机械工程学院西安710049

针对转子振动信号的非线性、非平稳性造成的故障状态难以准确识别问题,提出了一种符号熵与证据理论集成的转子故障识别方法。首先对转子系统的监测数据进行去均值处理和差分运算得到波动序列,继而通过二进制处理得到二进制序列,再通过... 详细信息

针对转子振动信号的非线性、非平稳性造成的故障状态难以准确识别问题,提出了一种符号熵与证据理论集成的转子故障识别方法。首先对转子系统的监测数据进行去均值处理和差分运算得到波动序列,继而通过二进制处理得到二进制序列,再通过编码得到符号序列而计算符号熵。通过一个符号熵均值相对增长率的指标来确定符号熵计算中的编码长度。通过实验分析,以转子四个通道的符号熵作为识别向量,再与历史数据得到的识别标准向量做对比,得到各状态的识别概率,最后通过D-S证据理论将其中两次测试的结果进行融合得到最终的判别结果。通过与传统的基于符号熵的故障识别方法的对比,能准确识别转子系统的常见状态,为振动信号处于非线性、非平稳条件下的转子故障状态识别问题提供了一个解决方案。

关键词：转子符号熵证据理论故障识别相对增长率

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三维有序大孔结构脱硝催化剂制备及其抗重金属中毒机理

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硅酸盐学报 2024年第5期52卷 1608-1620页

作者：谭晨晨韩宇轩吴鹏沈凯庄柯许芸胡亚琴张亚平东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096 国家能源集团科学技术研究院有限公司南京210023

Cd、Pb、Zn等重金属广泛存在于工业废气中,会降低脱硝催化剂的活性。采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)模板制备得到具有三维有序大孔结构(3DOM)的Ce0.2Mn0.2/3DOMTiO_(2)(Fresh-CMT-3DOM),作为对比,制备普通结构TiO_(2)载体负载Ce-Mn得到Ce0.... 详细信息

Cd、Pb、Zn等重金属广泛存在于工业废气中,会降低脱硝催化剂的活性。采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)模板制备得到具有三维有序大孔结构(3DOM)的Ce0.2Mn0.2/3DOMTiO_(2)(Fresh-CMT-3DOM),作为对比,制备普通结构TiO_(2)载体负载Ce-Mn得到Ce0.2Mn0.2/3DOM(Fresh-CMT)催化剂。活性测试结果表明:相较于Fresh-CMT,Fresh-CMT-3DOM催化剂在100~300℃时的NO转化率超过85%,且在100~150℃低温下具有更高的脱硝活性。引入Cd、Pb、Zn后,Fresh-CMT-3DOM催化剂仍保持较高活性,在175~300℃时的NO转化率均超过85%;而Fresh-CMT催化剂活性明显下降,其中Cd、Pb中毒后催化剂的NO最高转化率分别不足85%、100%。结果表明:相较于Fresh-CMT催化剂,Fresh-CMT-3DOM具有优异的Mn^(4+)/Mn^(3+)/Mn^(2+)及Ce^(4+)/Ce^(3+)氧化还原循环、更高的氧化还原能力及更多的酸性位点,从而促进了Fresh-CMT-3DOM催化剂的低温脱硝活性及抗重金属性能。

关键词：三维有序大孔催化剂低温氨选择性催化还原脱硝抗重金属中毒

MnO_(2)-0.39IrO_(x)复合氧化物用于酸性介质中水氧化反应的性能

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无机化学学报 2024年第6期40卷 1135-1142页

作者：郭川铭张凯杨武昀姚瑞赵强李晋平刘光太原理工大学化学工程与技术学院气体能源高效清洁利用山西省重点实验室太原030024

通过Adams方法成功制备MnO_(2)-0.39IrO_(x)(0.39为Ir/Mn的原子比)催化剂并将其用于酸性介质中高效析氧反应(OER)。电化学测试发现,MnO_(2)-0.39IrO_(x)仅需253 mV的过电势即可驱动10 mA·cm^(-2)的水氧化电流密度,并可稳定运行200 h。... 详细信息

通过Adams方法成功制备MnO_(2)-0.39IrO_(x)(0.39为Ir/Mn的原子比)催化剂并将其用于酸性介质中高效析氧反应(OER)。电化学测试发现,MnO_(2)-0.39IrO_(x)仅需253 mV的过电势即可驱动10 mA·cm^(-2)的水氧化电流密度,并可稳定运行200 h。在1.50 V(vs RHE)电势下,MnO_(2)-0.39IrO_(x)的贵金属Ir的质量活性为61.3 mA·mg^(-1),是IrO2的35.8倍,说明MnO_(2)掺杂大大提升了贵金属利用率。结构分析发现MnO_(2)-0.39IrO_(x)独特的片状结构大幅度提高了催化剂的电化学活性表面积,并且Ir位点与Mn位点之间存在一定的电子相互作用。催化过程分析表明,MnO_(2)-0.39IrO_(x)表面出现一定的重构现象,并且Mn组分对Ir位点的化学环境实现了持续优化,从而实现了催化剂的高效酸性OER性能。

关键词：析氧反应 Ir基催化剂双金属氧化物相互作用利用率

径向来流畸变对燃气轮机压气机叶片颤振特性的影响研究

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动力工程学报 2024年第9期44卷 1361-1369页

作者：刘玉鹏李云珠罗宇轩谢永慧张荻西安交通大学能源与动力工程学院复杂服役环境重大装备结构强度与寿命全国重点实验室西安710049 北京航天动力研究所北京100070 西安交通大学能源与动力工程学院热流科学与工程教育部重点实验室西安710049

为分析来流畸变对燃气轮机压气机颤振特性的影响,建立了径向畸变的入口来流总压模型,基于影响系数法研究了不同相位角和不同畸变强度的径向来流总压畸变对压气机流场特征及气弹稳定性的影响。结果表明:相位角为90°和180°的径向来流总... 详细信息

为分析来流畸变对燃气轮机压气机颤振特性的影响,建立了径向畸变的入口来流总压模型,基于影响系数法研究了不同相位角和不同畸变强度的径向来流总压畸变对压气机流场特征及气弹稳定性的影响。结果表明:相位角为90°和180°的径向来流总压畸变会使危险工况下的气动阻尼最小值有所增大,气弹稳定性提升;相位角为180°的径向来流总压畸变可以在所有叶间相位角下提高压气机的气弹稳定性;相位角为0°和270°的径向来流总压畸变均会提高压气机发生颤振的风险,需要尽量避免。

关键词：燃气轮机压气机径向来流畸变颤振影响系数法气动阻尼

基于电压一阶差分离群点关联分析的配电网线变关系诊断

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电力系统保护与控制 2024年第18期52卷 158-168页

作者：陈锦铭蒋玮袁宇波曾飞卢庆宁徐俊俊东南大学电气工程学院江苏南京210096 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103 南京邮电大学自动化学院/人工智能学院江苏南京210023

基于馈线-配变电压相关性计算及其扩展方法,是实现配电网线变关系诊断的有效手段。然而低压配网运行工况复杂,配变电压在部分时段异常波动,导致该类方法存在一定局限性。为此,在电压相关性方法上进行拓展,利用电压突变特征随潮流扩散机... 详细信息

基于馈线-配变电压相关性计算及其扩展方法,是实现配电网线变关系诊断的有效手段。然而低压配网运行工况复杂,配变电压在部分时段异常波动,导致该类方法存在一定局限性。为此,在电压相关性方法上进行拓展,利用电压突变特征随潮流扩散机理,提出了基于电压一阶差分离群点关联分析的线变关系诊断方法。首先,基于电压相关性方法对配变进初筛,得到可信与异常配变集。其次,运用单变量时间序列流式方法开展电压一阶差分值离群点检测,并与变电站调压事件关联实现母线离群点标签化。随后,从可解释性、可感知性和可区分性3个维度对离群点进行评价,形成母线带权离群点序列。最后,提出了基于离群点匹配度的线变关系诊断方法,通过横纵向综合比较推荐异常配变所属馈线。实验结果表明,所提的线变关系诊断方法优于传统方法,可有效克服复杂工况的影响,显著提升诊断算法的性能。

关键词：配电网线变关系诊断电压波动离群点检测

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智能机器人辅助骨折复位系统在Tile C1-2型骨盆骨折治疗中的应用

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中华创伤骨科杂志 2024年第6期26卷 525-532页

作者：代永鸿廖江波吴征杰曾焰辉杜雪莲广州中医药大学第八临床医学院佛山528000 佛山市中医院创伤骨科(骨七科) 佛山528000

目的:探讨智能机器人辅助骨折复位系统(RAFR)在Tile C1-2型骨盆骨折治疗中的应用效果。方法:回顾性分析2022年6月至2023年11月期间佛山市中医院创伤骨科收治的15例Tile C1-2型骨盆骨折患者资料。男7例,女8例;年龄(51.6±22.1)岁;体重指... 详细信息

目的:探讨智能机器人辅助骨折复位系统(RAFR)在Tile C1-2型骨盆骨折治疗中的应用效果。方法:回顾性分析2022年6月至2023年11月期间佛山市中医院创伤骨科收治的15例Tile C1-2型骨盆骨折患者资料。男7例,女8例;年龄(51.6±22.1)岁;体重指数为(22.35±2.14)kg/m 2;骨折Tile分型:C1型9例,C2型6例。受伤至手术时间为(11.3±3.9)d。所有患者均在RAFR辅助下完成微创闭合复位。骨盆前环采用耻骨支经皮空心螺钉固定,骨盆后环采用骶髂关节经皮空心螺钉固定。必要时使用外固定支架、骨盆前环内支架固定技术增强骨盆环的稳定性。记录患者的术中透视次数、透视时间、复位时间、手术时间、术中出血量、骨折复位质量、随访时间、骨折愈合时间、末次随访时骨盆功能恢复情况及并发症发生情况等。结果:15例患者的术中透视次数为31(20,55)次,透视时间为25.8(18.0,33.0)s,复位时间为(57.7±3.5)min,手术时间为205(200,210)min,术中出血量为100(100,200)mL,残余位移为(7.55±3.51)mm。术后根据Matta评分标准评定骨折复位质量:优4例,良8例,可3例。14例患者术后获15.0(10.8,18.0)个月随访,1例患者失访。14例获随访患者的骨折愈合时间为3.6(3.2,4.7)个月;末次随访时Majeed功能评分为(83.4±6.4)分,其中优4例,良10例。结论:RAFR可以为大多数Tile C1-2型骨盆骨折患者完成精准、微创的闭合复位,术后骨折复位质量和近期疗效良好。

关键词：骨盆骨折机器人图像配准三维导航

基于FNB-YOLOv5的钢筋网绑扎点目标检测

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上海交通大学学报 2024年

作者：李子轩赵志刚张泽宇颉俊杰成瑞强兰州交通大学机电工程学院甘肃路桥建设集团有限公司

针对钢筋绑扎机器人目标检测算法在识别绑扎点时存在准确度低和检测速度慢等问题，提出了一种基于YOLOv5改进的钢筋网绑扎点目标检测方法FNB-YOLOv5。首先，通过采集钢筋网交叉点制作数据集；然后，在YOLOv5网络中引入FasterNet轻量化... 详细信息

针对钢筋绑扎机器人目标检测算法在识别绑扎点时存在准确度低和检测速度慢等问题，提出了一种基于YOLOv5改进的钢筋网绑扎点目标检测方法FNB-YOLOv5。首先，通过采集钢筋网交叉点制作数据集；然后，在YOLOv5网络中引入FasterNet轻量化主干网络，增强特征信息提取能力，降低网络复杂度；其次，在网络关键部位引入BiFormer注意力机制，提高特征提取的准确性；考虑到检测任务中小尺寸目标占多数，采用NWD损失函数归一化处理，优化检测绑扎点位置的精度；最后，设计一种改进的F-GFPN特征融合模块，通过添加跳跃连接和跨尺度连接，增强特征交互，提升计算性能。通过不同模型对比实验得出，该模型的精确率、召回率和平均精度均值分别为99.82%、99.10%和98.64%，比原模型分别增长了2.9%、1.53%和1.63%；FPS达到44.8 f/s，比原模型增加4.1 f/s，同时权重模型内存大小减小了2.93MB。实验结果表明，改进的FNB-YOLOv5模型在钢筋网绑扎点数据集上，具有更高的准确性和实时性，为建筑施工行业研发钢筋绑扎机器人提供了有力的技术支持。

关键词：钢筋网绑扎点 YOLOv5 小目标检测图像处理