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基于GAF变换和TM-CNN的水工钢闸门损伤识别

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中国农村水利水电 2025年

作者：李向阳张钰奇铁瑛李帅郑州大学机械与动力工程学院

针对水工闸门损伤识别较为困难且较小程度损伤的识别准确率偏低的问题，提出了一种基于格拉姆角场（Gramian Angular Fields， GAF）变换和双流多通道卷积神经网络（Two-Stream Multi-Channel Convolutional Neural Network， TM-CNN）... 详细信息

针对水工闸门损伤识别较为困难且较小程度损伤的识别准确率偏低的问题，提出了一种基于格拉姆角场（Gramian Angular Fields， GAF）变换和双流多通道卷积神经网络（Two-Stream Multi-Channel Convolutional Neural Network， TM-CNN）的闸门损伤识别方法。该方法将不同损伤状态下采集的一维振动信号经过GAF变换转换为二维图像并以此图像训练TM-CNN，建立闸门振动信号到损伤状态的映射关系来实现损伤识别。闸门损伤实验结果显示，所提方法在闸门单点和多点损伤实验中的识别准确率分别为98.04%和99.88%，且对低程度损伤类型的识别能力较好，单点和多点实验中5%程度损伤状态的AUC均值分别为0.9996和1。实验结果验证了通过深度学习对被测物体振动信号进行分类的损伤识别方法应用于闸门上是可行的，对于水工闸门的健康监测研究具有重大意义。

关键词：水工闸门损伤识别格拉姆角场卷积神经网络

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采用单目视觉的手工搬运作业风险评估研究

机械科学与技术 2025年

作者：苗子恒王卫星王子翱刘通安星奇贵州大学现代制造技术教育部重点实验室贵州大学机械工程学院

为提高手工搬运作业（Manual material handling，MMH）的安全性，本文提出了一种基于单目视觉的非接触式风险评估方法。首先，对相机进行标定获取相机参数；其次，利用单目摄像机采集视频帧并通过人体姿态估计模型获取人体关键点数据... 详细信息

为提高手工搬运作业（Manual material handling，MMH）的安全性，本文提出了一种基于单目视觉的非接触式风险评估方法。首先，对相机进行标定获取相机参数；其次，利用单目摄像机采集视频帧并通过人体姿态估计模型获取人体关键点数据；最后，利用人体关键点数据计算推荐重量限制（Recommended weight limit，RWL）进行风险评估。结果显示：与真实值相比，本文方法获得的RWL有90%的误差在±2kg范围内，误差的均值为0.21kg，标准差为1.05kg。表明此方法可有效减少人为干预、提高工作效率，预防工作相关肌肉骨骼疾病（Work-related musculoskeletal disorders，WMSD）。

关键词：单目视觉手工搬运作业推荐重量限制风险评估

卤素及含氧元素掺杂对α-2-石墨炔纳米带的NDR与自旋过滤效应的调控研究

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物理学报 2025年

作者：李晓波刘帅奇黄演马玉丁文策湘江实验室&湖南工商大学微电子与物理学院湖南工商大学智能工程与智能制造学院

随着集成电路制备对尺寸要求的逐步提高，电子器件的微型化研究受到越来越多科学家的青睐。本研究通过采用密度泛函理论结合非平衡格林函数的方法，系统研究了卤素等元素边缘修饰对α-2-石墨炔的电子能带结构及其器件的电子输运特性的... 详细信息

随着集成电路制备对尺寸要求的逐步提高，电子器件的微型化研究受到越来越多科学家的青睐。本研究通过采用密度泛函理论结合非平衡格林函数的方法，系统研究了卤素等元素边缘修饰对α-2-石墨炔的电子能带结构及其器件的电子输运特性的调控作用。从能带结构研究发现，在反铁磁组态下多种元素掺杂都使得α-2-石墨炔表现出独特的半导体属性。特别是，采用氧元素边缘修饰的α-2-石墨炔周期性结构在费米能级附近展现出较为复杂的结构特性。此外，电子器件研究表明氟(F)、氯(Cl)、氧(O)、氢氧根(OH)元素掺杂调控下器件展示出明显的负微分电阻效应(NDR)和自旋过滤效应。有趣的是，研究发现外加电压为-0.4V时自旋平行配置下器件的自旋过滤效率高达84%。本文通过进一步分析其传输路径、透射谱与局域态密度来阐释NDR效应与自旋过滤效应的产生机理，为理解α-2-石墨炔在电子输运中的独特行为提供充分的理论依据。该研究将在新型逻辑器件、集成电路、微纳电子机器等热点领域的研究中发挥明显的应用价值。

关键词： α-2-石墨炔第一性原理边缘修饰负微分电阻效应自旋过滤效应

氧化还原引发体系下双层自交联丙烯酸核壳乳液的合成

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高分子材料科学与工程 2025年

作者：亓子怡程相林唐雅馨洪涛高明奇郑州大学化工学院河南中烟工业有限公司

以苯乙烯（St）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）为硬单体，丙烯酸丁酯（BA）为软单体，乙烯基三甲氧基硅烷（A-171）和双丙酮丙烯酰胺（DAAM）分别为核层和壳层各自的交联单体，合成室温下自交联改性核壳结构丙烯酸酯乳液，探究引发体系的选择... 详细信息

以苯乙烯（St）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）为硬单体，丙烯酸丁酯（BA）为软单体，乙烯基三甲氧基硅烷（A-171）和双丙酮丙烯酰胺（DAAM）分别为核层和壳层各自的交联单体，合成室温下自交联改性核壳结构丙烯酸酯乳液，探究引发体系的选择与用量、交联单体种类和添加量对乳液聚合的影响。通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱证明交联单体成功交联，通过Zeta电位分析、透射电镜对乳液进行表征，证明成功合成了均一的核壳乳液。结果证明，以半连续种子乳液聚合法聚合，引发剂KPS和NaHSO3质量比为2:1、引发剂用量为0.4%、核层自交联单体乙烯基三甲氧基硅烷（A-171）和壳层自交联单体双丙酮丙烯酰胺（DAAM+ADH）的质量分数分别为3%和2%，乳液的稳定性、耐水性和成膜性良好，转化率在90%以上，吸水率为6.87%，钙离子稳定性合格。与非核壳无交联单体乳液进行对比，热重分析表明热分解温度提高了41 ℃，缓解了传统水性丙烯酸酯乳液涂层耐水性差、耐溶剂性差、“热粘冷脆”的问题。

关键词：核壳乳液氧化还原引发体系核壳双层交联水性油墨连接料

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ZnO白漆的空间环境效应及损伤机理

硅酸盐学报 2025年第01期53卷 10-15页

作者：姜海富郑慧奇李宇刘宇明姜利祥北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术国防科技重点实验室

为揭示ZnO白漆空间环境作用损伤机理，优化材料性能，采用空间环境辐照实验对ZnO颜料及硅酸钾包覆的氧化锌（KSZ）白漆空间环境效应及损伤机制进行了研究。电子、质子、紫外及原子氧作用后，ZnO颜料在425 nm左右产生了吸收峰，ZnO颜料... 详细信息

为揭示ZnO白漆空间环境作用损伤机理，优化材料性能，采用空间环境辐照实验对ZnO颜料及硅酸钾包覆的氧化锌（KSZ）白漆空间环境效应及损伤机制进行了研究。电子、质子、紫外及原子氧作用后，ZnO颜料在425 nm左右产生了吸收峰，ZnO颜料中双电离锌空位(VZn2-)在电子、质子、紫外辐照下发生电离，生成单电离锌空位■是光学性能退化的主要机制，而原子氧作用使得VZn2-极少一部分转化为■，大部分转化为未电离锌空位■。相对于紫外及原子氧辐照，质子和电子辐照对KSZ白漆性能影响较大。在质子剂量3.15×1016p/cm2、电子剂量2.25×1016e/cm2、紫外剂量5000当量太阳小时条件下，KSZ涂层太阳吸收比由0.12增加至0.27。

关键词：氧化锌白漆空间环境损伤机理太阳吸收比

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双轴压缩下含舱内爆炸凹陷损伤薄板的剩余极限承载能力试验分析

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中国舰船研究 2025年

作者：敖雷史治中张磊丁子奇裴志勇吴卫国武汉理工大学绿色智能江海直达船舶与邮轮游艇研究中心武汉理工大学船海与能源动力工程学院

[目的]为评估舰船毁伤生命力和支撑战场快速决策，进行复杂海况下损伤结构剩余承载能力分析。[方法]针对舱内爆炸损伤后的船体薄板，通过模型试验，分析双轴压缩下含凹陷损伤薄板的剩余承载能力。通过不同载荷比例加载，分析凹陷损伤薄... 详细信息

[目的]为评估舰船毁伤生命力和支撑战场快速决策，进行复杂海况下损伤结构剩余承载能力分析。[方法]针对舱内爆炸损伤后的船体薄板，通过模型试验，分析双轴压缩下含凹陷损伤薄板的剩余承载能力。通过不同载荷比例加载，分析凹陷损伤薄板在组合载荷作用下的力学特性。基于数字图像相关法（DIC），建立三维全场应变测量系统，详细记录薄板的面外变形过程，揭示双轴压缩下含凹陷损伤薄板的破坏失效模式。[结果]结果显示，在任意加载比例下，凹陷损伤的存在都会显著降低薄板的剩余承载能力，最大可达19.96%，所有板均是因加载边夹角处的塑性大变形而破坏失效；随着双向轴压一端载荷的增加，另一端的极限承载能力会显著下降。[结论]所做研究对复杂应力下舰船毁伤生命力评估和安全返港具有重要指导意义。

关键词：爆炸舱内爆炸凹陷损伤双向轴压全场应变测量技术剩余极限强度模型试验

城市洪涝条件下车辆失稳风险阈值及判别标准研究进展

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水利水电技术(中英文) 2025年

作者：李俊奇汪辉李小静王宇郭俊杰杨程远北京建筑大学城市雨水系统与水环境教育部重点实验室北京建筑大学北京节能减排与城乡可持续发展省部共建协同创新中心

【目的】随着城市化进程的加速和极端气候事件的频发，城市洪涝事件日趋严峻，积水路段中的车辆失稳风险也在逐步增加。研究车辆在积水中的失稳风险阈值，对于洪涝风险评估和应急管理具有重要的理论意义和实用价值。【方法】从试验研究... 详细信息

【目的】随着城市化进程的加速和极端气候事件的频发，城市洪涝事件日趋严峻，积水路段中的车辆失稳风险也在逐步增加。研究车辆在积水中的失稳风险阈值，对于洪涝风险评估和应急管理具有重要的理论意义和实用价值。【方法】从试验研究、理论分析和数值模拟三方面系统总结了1967—2024年关于车辆在洪涝积水中失稳阈值的研究成果，评估了依据单一水深/流速、水深流速组合、车辆特征和水动力等因素为现有车辆失稳判别标准的优缺点。【结果】现有水槽试验考虑的影响因素较为有限，足尺试验和非静态车辆的研究较少，有些理论分析缺乏数据的率定验证，部分数值模拟中的水动力模型未进行参数敏感性分析。阈值未充分考虑车辆状况、行驶条件、道路环境等多方面因素。失稳判别标准主要依赖于车辆动力学参数，具有一定的经验性。【结论】未来需对不同类型足尺车辆进行多因素耦合研究，并结合数值模拟，利用机器学习算法分析试验数据，提高洪涝条件下车辆稳定性阈值模型的准确性，制定车辆安全标准。为交通部门和排水系统规划建设部门提供决策依据。

关键词：城市洪涝车辆失稳风险阈值判别标准气候变化降雨径流影响因素

A-D-A′-D-A型非稠环电子受体及其在有机太阳电池与光探测器中的应用（英文）

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Science China Materials 2025年第1期 1-20页

作者：魏文魁周霞杨明群吴宝奇段春晖 Institute of Polymer Optoelectronic Materials and Devices Guangdong Basic Research Center of Excellence for Energy & Information Polymer MaterialsState Key Laboratory of Luminescent Materials and Devices South China University of Technology School of New Energy Ningbo University of Technology

A–D–A′–D–A型非稠环电子受体(NFREA)是由给电子单元(D)桥连不同的吸电子单元(A和A′)组成.由于给/吸电子单元之间通过碳-碳单键连接, A–D–A′–D–A型非稠环电子受体通常具有合成简单、光电性能易于调控等优点.近年来,其在有机...

A–D–A′–D–A型非稠环电子受体(NFREA)是由给电子单元(D)桥连不同的吸电子单元(A和A′)组成.由于给/吸电子单元之间通过碳-碳单键连接, A–D–A′–D–A型非稠环电子受体通常具有合成简单、光电性能易于调控等优点.近年来,其在有机太阳电池(OSC)和有机光探测器(OPD)领域,逐渐成为一类非常有潜力的电子受体.本文系统回顾了A–D–A′–D–A型非稠环电子受体的进展,包括分子设计、器件性能、结构-性质关系,以及其在OSC和OPD中的应用.最后,本文讨论了该类电子受体当前所面临的挑战,并展望了其未来的发展前景.

关键词：

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中国精神是兴国强国之魂

高校辅导员学刊 2025年第1期17卷 90-94页

作者：张子奇温州职业技术学院马克思主义学院浙江温州325035

为深入学习贯彻习近平总书记对学校思政课建设的重要指示精神以及新时代学校思政课建设推进会决策部署,更好地发挥立德树人关键课程作用,在教育部社科司指导下,本刊遴选编发了第三届全国高校思政课教学展示活动中部分获奖教师的优秀教案... 详细信息

为深入学习贯彻习近平总书记对学校思政课建设的重要指示精神以及新时代学校思政课建设推进会决策部署,更好地发挥立德树人关键课程作用,在教育部社科司指导下,本刊遴选编发了第三届全国高校思政课教学展示活动中部分获奖教师的优秀教案,希望借此鼓励和支持广大思政课教师乐教善教、潜心育人,坚持思政课建设与党的创新理论武装同步推进,把道理讲深、讲透、讲活,不断提升教学针对性和吸引力,守正创新推动思政课建设内涵式发展。

关键词：思政课教师内涵式发展思政课建设立德树人教学针对性高校思政课教学教育部社科司展示活动

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