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Quantitative analysis of laser-generated ultrasonic wave characteristics and their correlation with grain size in polycrystalline materials

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Chinese Physics B 2024年第8期33卷 526-543页

作者：徐兆文白雪马健万壮壮王超群 Laser Institute Qilu University of Technology(Shandong Academy of Sciences)Jinan 250104China

Quantitative relationship between nanosecond pulsed laser parameters and the characteristics of laser-generated ultrasonic waves in polycrystalline materials was *** high energy of the pulsed laser with a large irradiation spot simultaneously generated ultrasonic longitudinal and shear waves at the epicenter under the slight ablation *** optimized denoising technique based on wavelet thresholding and variational mode decomposition was applied to reduce noise in shear waves with a low signal-to-noise *** approach for characterizing grain size was proposed using spectral central frequency ratio(SCFR)based on time-frequency *** results demonstrate that the generation regime of ultrasonic waves is not solely determined by the laser power density;even at high power densities,a high energy with a large spot can generate an ultrasonic waveform dominated by the thermoelastic *** is ascribed to the intensification of the thermoelastic effect with the proportional increase in laser irradiation spot area for a given laser power ***,both longitudinal and shear wave SCFRs are linearly related to grain size in polycrystalline materials;however,the shear wave SCFR is more sensitive to finer-grained *** study holds great significance for evaluating metal material properties using laser ultrasound.

关键词： laser-ultrasonics polycrystalline materials ultrasonic time-frequency characteristics grain size

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基于通信连通保持约束的多智能体覆盖控制

北京航空航天大学学报 2024年第2期50卷 519-528页

作者：张蕴霖麻壮壮石磊邵晋梁电子科技大学自动化工程学院成都611731 电磁空间认知与智能控制技术实验室北京100089

覆盖控制会根据环境信息,尽量分散智能体以达到较好的空间覆盖效果,实现对于任务区域的最优监视。在这一过程中,智能体之间的协同依赖于连通的通信网络。受限于智能体在复杂电磁环境下有限的通信范围,覆盖控制中的分散行为可能造成通信... 详细信息

覆盖控制会根据环境信息,尽量分散智能体以达到较好的空间覆盖效果,实现对于任务区域的最优监视。在这一过程中,智能体之间的协同依赖于连通的通信网络。受限于智能体在复杂电磁环境下有限的通信范围,覆盖控制中的分散行为可能造成通信网络的中断,导致任务失败。因此,将通信网络连通作为约束,基于梯度下降方法,提出了有界的分布式控制律,以保证在覆盖代价函数下降的同时,网络连通度不小于设定阈值。为减少通信连通保持对于覆盖效果的影响,提出了一种基于关键智能体辨识的分段控制方法。通过动态分配覆盖和通信连通保持的控制增益,以减少因二者运动趋势相反而产生的控制震荡和冗余。针对陷入局部最优的死锁现象,提出一种死锁消除控制,以及时消除死锁,提升覆盖性能。基于高频结构仿真(HFSS)软件生成的信号场的覆盖仿真实验表明了控制律的有效性。

关键词：多智能体系统覆盖控制通信连通性保持维诺划分死锁

机动目标跟踪的交互多模型泊松多伯努利混合滤波

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系统工程与电子技术 2024年第3期46卷 786-794页

作者：陈壮壮宋骊平西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071

满足共轭先验性质的泊松多伯努利混合(Poisson multi-Bernoulli mixture,PMBM)滤波器将目标状态分为泊松和多伯努利混合两部分,分别对这两部分进行预测和更新,具有较高的跟踪精度和较快的运行速度。在多目标机动场景下,使用单一模型不... 详细信息

满足共轭先验性质的泊松多伯努利混合(Poisson multi-Bernoulli mixture,PMBM)滤波器将目标状态分为泊松和多伯努利混合两部分,分别对这两部分进行预测和更新,具有较高的跟踪精度和较快的运行速度。在多目标机动场景下,使用单一模型不足以描述目标的运动,将导致跟踪性能的下降。针对这一问题,提出了一种交互多模型(interacting multiple model,IMM)PMBM滤波器,充分利用模型之间的交互信息,可以有效实现多机动目标的跟踪。同时,该算法采用序贯蒙特卡罗(sequential Monte Carlo,SMC)方法实现PMBM滤波,可应用于非线性场景。仿真结果表明,所提的IMM-SMC-PMBM算法可以有效地在非线性环境下跟踪数目变化的多机动目标,与IMM-SMC概率假设密度(probability hypothesis density,PHD)滤波器相比具有更好的跟踪精度和稳定性。

关键词：机动目标跟踪交互多模型序贯蒙特卡罗泊松多伯努利混合

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个人数据财产权的证立及诠释

法制与社会发展 2024年第4期30卷 168-189页

作者：季卫东翁壮壮上海交通大学凯原法学院

个人数据财产权否定论主张个人数据来源日常化、独立价值低、独占程度弱、非劳动所得,并且创设该权利降低数据流通效率,从而反对创设个人数据财产权。然而,这些理由并不成立。个人数据财产权具备避免个人数据价值被过度攫取的对抗功能... 详细信息

个人数据财产权否定论主张个人数据来源日常化、独立价值低、独占程度弱、非劳动所得,并且创设该权利降低数据流通效率,从而反对创设个人数据财产权。然而,这些理由并不成立。个人数据财产权具备避免个人数据价值被过度攫取的对抗功能、多主体共享数据经济红利的互惠功能,以及个人参与数据经济秩序再造的协商功能。在静态结构层面,个人数据财产权的权利主体限于有能力授权其他主体使用个人数据的自然人;权利客体限于依法可转让的显名个人数据;权利内容是通过法律授权实现财产权益。在动态运作层面,数据汇聚效率可能降低、定价权倾斜分配、权利实现机制缺失的难题可以被配套制度化解。在制度边界层面,法律通过协调不同个人的数据财产权之间、个人数据财产权与企业数据财产权之间,以及个人数据财产权与公共数据之间的关系,可兼顾个人数据流通的效率、公平与安全,从而助推数字经济发展。

关键词：数据确权数据财产权个人数据个人数据财产权

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基于放电电压平台研究的蓄电池寿命状态评估

铁道科学与工程学报 2024年第3期21卷 1266-1274页

作者：成庶吕壮壮刘畅向超群中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075

为解决传统动车组镍镉蓄电池的返修方法导致部分蓄电池在触发返修条件前已性能劣化,同时大量已达返修标准的蓄电池性能并未过度衰退的问题,设计单体镍镉蓄电池全寿命加速老化实验并获取相关实验数据。首先,采用集成经验模态方法建立单... 详细信息

为解决传统动车组镍镉蓄电池的返修方法导致部分蓄电池在触发返修条件前已性能劣化,同时大量已达返修标准的蓄电池性能并未过度衰退的问题,设计单体镍镉蓄电池全寿命加速老化实验并获取相关实验数据。首先,采用集成经验模态方法建立单体电池全寿命健康状态类别划分模型,然后运用离散小波变换消除放电电压平台数据的奇异值,进而利用极限学习机算法预测蓄电池寿命状态,最终实现对蓄电池全生命周期寿命的准确预测与健康状态评估功能。实验结果表明:相较于传统的蓄电池寿命阈值分类方法,运用集成经验模态建立的健康状态类别划分模型能有效避免蓄电池寿命末端出现误警情况。作为融合算法模型输入的放电电压平台数据易获取,基于离散小波变换的数据预处理方法可提升算法准确率近3%,最终可达到96%~98%。此外,相对于传统的神经网络模型,融合算法模型不涉及迭代,因而能兼顾算法的预测精度与计算效能。蓄电池识别健康状态的F1值为0.976 3,识别老化阶段的F1值为0.950 9,识别故障阶段的F1值为0.939 394。相较于传统的依据动车组运营里程和使用年限进而决定蓄电池是否返修的方法,融合算法模型提供了显著的评判标准,能判别蓄电池是否应该返修,并有效地识别蓄电池的健康状态,降低了动车组的运营成本,保障动车组运营安全,为电池寿命评判和检修策略的优化提供参考。

关键词：寿命评估集成经验模态分解离散小波变换极限学习机放电电压平台在线检测

解析单颗粒电化学分步电子转移步骤用于识别电催化剂本征活性

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 262-271页

作者：孙泽晖来壮壮赵影影陈建富马巍华东理工大学化学与分子工程学院材料生物学和动态化学前沿科学中心先进材料重点实验室和费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心国际合作联合实验室上海200237 华东理工大学计算化学中心和工业催化研究所绿色化学工程与工业催化国家重点实验室上海200237

揭示电催化剂本征活性对于量化其构-效关系至关重要.传统的整体表征方法只能提供大量纳米颗粒(NP)的平均性能,并且通常难以排除添加剂的贡献.单颗粒碰撞电化学(SNCE)技术能够有效地在单NP水平上揭示电催化剂活性.尽管SNCE领域已取得了... 详细信息

揭示电催化剂本征活性对于量化其构-效关系至关重要.传统的整体表征方法只能提供大量纳米颗粒(NP)的平均性能,并且通常难以排除添加剂的贡献.单颗粒碰撞电化学(SNCE)技术能够有效地在单NP水平上揭示电催化剂活性.尽管SNCE领域已取得了很大的研究进展,但目前人们对其反应中的电子转移过程认识尚不充分,难以提供NPs结构与活性之间的定量关系.本文以铂纳米颗粒(PtNPs)氧还原反应(ORR)作为SNCE过程的模型体系,通过构建功能化锥形碳微米电极(CNE)界面,有效地调控了ORR电催化过程,揭示了SNCE分步电子转移在调节单个PtNP表观ORR活性中的重要作用.分别采用化学刻蚀和元素功能化技术调控CNE界面的表面粗糙度和氮元素掺杂组成,构筑了光滑碳电极(s-CNE)、粗糙碳电极(r-CNE)、光滑氮掺杂碳电极(sN-CNE)和粗糙氮掺杂碳电极(rN-CNE)四种功能化电极界面.实验表明,单个PtNP在s-CNE、r-CNE、sN-CNE和rN-CNE这四种功能化CNE界面上产生的ORR电流强度依次增大(即s-CNE

关键词：单颗粒电催化剂电子转移决速步本征活性

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可设计性构造近红外光驱动功能微机器人

科学通报 2024年第Z2期69卷 4158-4162页

作者：李万元王吉壮李丹暨南大学广东省功能超分子配位材料及应用重点实验室

微纳机器人（MNR）也称微纳马达,是一种可自主运动的微纳功能器件.作为一个全新的交叉研究领域, MNR在生物医学、环境修复和微纳制造等多个领域展现出巨大的应用潜力. MNR通常依赖于非对称的结构设计[1],并通过转化外界的声、光、电、...

微纳机器人（MNR）也称微纳马达,是一种可自主运动的微纳功能器件.作为一个全新的交叉研究领域, MNR在生物医学、环境修复和微纳制造等多个领域展现出巨大的应用潜力. MNR通常依赖于非对称的结构设计[1],并通过转化外界的声、光、电、热、磁和化学能等能量来进行自驱动[2～6].这些非对称结构可通过材料定向真空沉积、模板电沉积和原位合成等方法实现.然而,如何根据应用需求进行理性的可设计性定制微纳机器人仍然是一个亟待解决的难题.

关键词：

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利用连续流电化学发展新型氧化不对称催化

有机化学 2024年第5期44卷 1695-1696页

作者：高学壮郭维斯青岛科技大学化学与分子工程学院山东青岛266061

不对称催化是合成手性物质的有效方法,广泛应用于合成天然产物和生物活性分子^([1]).在该领域中,氧化不对称催化鲜有研究,主要是难于找到合适的化学氧化剂以解决与催化剂的相容性问题^([2]).有机电合成作为一种公认的绿色合成技术,利用... 详细信息

不对称催化是合成手性物质的有效方法,广泛应用于合成天然产物和生物活性分子^([1]).在该领域中,氧化不对称催化鲜有研究,主要是难于找到合适的化学氧化剂以解决与催化剂的相容性问题^([2]).有机电合成作为一种公认的绿色合成技术,利用无痕电子代替化学氧化还原剂来促进反应^([3]),能够实现传统方法较难实现的氧化不对称催化.

关键词：不对称催化有机电合成天然产物相容性问题生物活性分子氧化还原剂电化学化学氧化剂

相变腔冷凝现象对沸腾-凝结共存相变传热的影响

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北京工业大学学报 2024年第1期50卷 113-122页

作者：李艳霞史壮壮刘中良北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

针对平板热管均热器内部狭小空间存在着强烈的沸腾与凝结相互作用,以去离子水为工质,可视化实验研究了冷凝面上发生的凝结现象及其对相变腔传热性能的影响。通过分析冷凝面上液滴的形成、长大、汇聚成液膜、滴落,以及气液界面产生气泡... 详细信息

针对平板热管均热器内部狭小空间存在着强烈的沸腾与凝结相互作用,以去离子水为工质,可视化实验研究了冷凝面上发生的凝结现象及其对相变腔传热性能的影响。通过分析冷凝面上液滴的形成、长大、汇聚成液膜、滴落,以及气液界面产生气泡随气流运动对冷凝液膜的冲刷作用,揭示了不同热流密度和充液率时相变腔冷凝面传热传质特性对沸腾-凝结共存相变传热影响的内在机理。实验结果表明:受重力影响,水蒸气在冷凝面上凝结有液滴和液膜共存并相互转化的特性,冷凝面热阻在相变腔总热阻中占比65%~88%,适宜的充液率有利于沸腾气泡冲刷冷凝壁面,加快冷凝液的回流,改善冷凝面及相变腔的传热性能;随着热流密度的增大,沸腾过程变得剧烈,冷凝面受沸腾气泡的冲刷频率提高,冷凝液回流速度加快,冷凝面热阻减小,传热性能得到提高。

关键词：可视化相变腔凝结与沸腾共存充液率气泡冲刷冷凝液回流