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新型稀土锆酸盐活性物质热发射特性研究

中国稀土学报 2024年

作者：漆世锴李云张琪陈栋何俊九江学院电子信息工程学院中国科学院空天信息创新研究院

为了提高医疗加速器用磁控管阴极的热发射性能，延长其使用寿命。采用稀土氧化物La2O3/ Y2O3掺杂难熔金属氧化物ZrO2来合成电子发射活性物质，并以该活性物质制备磁控管用阴极。X射线衍射仪（XRD）分析结果显示，La2O3/ Y2O3和ZrO2在高... 详细信息

为了提高医疗加速器用磁控管阴极的热发射性能，延长其使用寿命。采用稀土氧化物La2O3/ Y2O3掺杂难熔金属氧化物ZrO2来合成电子发射活性物质，并以该活性物质制备磁控管用阴极。X射线衍射仪（XRD）分析结果显示，La2O3/ Y2O3和ZrO2在高温马弗炉中发生了化学反应，分别生成了新型稀土La2Zr2O7和Y-Zr-O难熔盐活性物质。热发射测试结果显示，当工作温度为1600℃，阳极电压为300V时，La2Zr2O7和Y-Zr-O阴极的热发射电流密度分别为2.03、1.25A/cm2。根据理查森直线法拟合出阴极的绝对零度逸出功分别为0.80、0.78eV。利用理查森-道舒曼公式计算获得，当工作温度为1600℃时，阴极的有效逸出功分别为3.42、3.39eV。最后，对阴极的热发射机理进行了有益的探讨。

关键词：稀土锆酸盐磁控管阴极逸出功发射机理

外短路故障对磷酸铁锂电池性能及安全的影响研究

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外短路故障对磷酸铁锂电池性能及安全的影响研究

作者：何俊贤中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

作为电滥用的一种表现形式,外短路故障相较其他滥用工况而言出现概率低。但外短路故障可以使电池在短时间内迅速升温,这也是可能导致电池出现故障和发生热失控的原因之一。电池在多因素作用下触发外短路故障后,电池可能未失效并且继续... 详细信息

作为电滥用的一种表现形式,外短路故障相较其他滥用工况而言出现概率低。但外短路故障可以使电池在短时间内迅速升温,这也是可能导致电池出现故障和发生热失控的原因之一。电池在多因素作用下触发外短路故障后,电池可能未失效并且继续投入使用。而短路电池的安全问题可能会影响民航领域中电池的进一步应用及发展。本文聚焦外短路故障对电池性能及安全的影响及内在作用机制,通过开展短路电池的热安全实验,结合电池的电化学特性变化,对短路电池的安全性进行分析研究,为民航领域中疑似短路电池的使用、评估、防范提供实验支撑和理论依据。本研究选取磷酸铁锂软包电池作为研究对象,在室温环境下开展电池外短路故障实验,针对不同短路工况下锂离子电池性能及安全的变化机制开展研究,并基于短路电池的相关实验数据建立不同短路工况下电池的热安全评估方法。实验结果表明:（1）电池遭遇外短路故障后,容量衰减量会随着短路时长的增加而增大,这是由于短路时长增加,沉积在阳极表面的Li含量增加。但沉积在阳极表面的Li+会通过电化学反应缓慢参与到电池充放电循环过程中,电池容量在循环过程中会逐渐爬升。短路电池的热安全性会随短路时长的增加而降低,并且不同短路时长下的电池热失控触发时间均快于正常电池。（2）随着短路次数的增加,电池容量衰减量减小,电池健康状况呈现回升的变化趋势。并且随着短路次数的增加,在循环过程中电池容量会迅速恢复而后稳定在一定范围。短路次数的增加会对电池内部材料和电解液起到活化作用,促使电池内沉积的Li更迅速地参与到电池充放电循环过程中。此外,短路次数的增加会加剧电池内材料结构的损伤程度,导致电池热失控起始温度下降,排气至排烟的时间间隔减小。（3）基于随机森林模型建立短路电池热安全评估方法。从实验数据中选取参数来构建数据集。通过特征工程优化数据集,并以遗传算法优化随机森林回归预测模型。训练集与测试集的R均在0.9以上,表明模型具备良好的预测性能。而在对其他短路工况数据进行预测时,具备一定预测能力,但受限于多方面因素,存在提升空间。

关键词：锂离子电池外短路故障电池老化热安全

考虑注意力机制的新型深度学习模型预测滑坡位移

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地球科学 2024年第5期49卷 1665-1678页

作者：郭子正杨玉飞何俊黄达河北工业大学土木与交通工程学院天津300401 长安大学土木工程与测绘学院陕西西安710054

现有的基于数据驱动的滑坡位移预测模型大多是基于时间序列数据的单点建模,不能考虑整个边坡的变形相关性和滑坡变形的全局建模.为了克服这一缺点,本研究提出了一种基于时空注意(spatial-temporal attention,STA)机制的深度学习模型,该... 详细信息

现有的基于数据驱动的滑坡位移预测模型大多是基于时间序列数据的单点建模,不能考虑整个边坡的变形相关性和滑坡变形的全局建模.为了克服这一缺点,本研究提出了一种基于时空注意(spatial-temporal attention,STA)机制的深度学习模型,该模型将卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)与长短时记忆(long short-term memory)神经网络相结合.通过CNN和卷积注意力模块提取滑坡位移的空间变形特征,利用时间注意机制和LSTM模型从外部因素的时间序列数据中捕获重要的历史信息.注意力机制输出的注意权重值可以揭示滑坡变形的时间-空间特征.以三峡库区泡桐湾滑坡为例,对该模型的性能进行了验证.结果表明,STA-CNN-LSTM模型预测的均方根误差(RMSE)和平均绝对百分比误差(MAPE)与传统灰狼算法优化的支持向量机(GWO-SVM)模型相比分别下降了9.28%和13.88%.模型因子权重计算结果表明,在监测期内随着时间的推移,降雨对泡桐湾滑坡变形的影响逐渐增加,而库水位的影响逐渐减小.

关键词：滑坡滑坡位移预测深度学习注意力机制权重三峡库区工程地质

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上海市棒球投手直线球投球动作关节角度特征研究

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上海市棒球投手直线球投球动作关节角度特征研究

不同吸水环境下碱渣固化淤泥毛细吸水和强度性质

第十三届全国体育科学大会

作者：王钰婷贺业磊许以诚张玉峰何俊良

研究目的:在棒球比赛中,棒球投手投球技战术的高低对比赛的输赢起到了80%的决定性作用。据统计,美国职业棒球大联盟(MLB)投手直线球历年最快球速高达169km/h,我国优秀投手投球速度平均球速和最快球速分别为136km/h和146km/h,上海市优秀... 详细信息

研究目的:在棒球比赛中,棒球投手投球技战术的高低对比赛的输赢起到了80%的决定性作用。据统计,美国职业棒球大联盟(MLB)投手直线球历年最快球速高达169km/h,我国优秀投手投球速度平均球速和最快球速分别为136km/h和146km/h,上海市优秀棒球投手最快球速为146km/h,说明上海市棒球投手技术能力在我国较好水平,但与世界优秀棒球投手相比仍存在较大的差距。本研究旨在运用运动生物力学的研究方法分析对比上海市优秀棒球投手进行直线球投球动作关节角度特征,帮助投手进一步完善投球动作模式,提高投球技术,为教练员制定科学有效的训练比赛计划提供理论依据。研究方法:本研究以4名上海市主力棒球投手为研究对象,在运动生物力学实验室模拟投手丘场地环境并使用Qualisys运动捕捉系统采集被测投手直线球投球动作,通过QTM自带分析软件计算被测投手重要关节角度指标参数。研究结果:(1)直线球投球动作动作阶段划分。通过总结归纳文献资料,棒球投手投球动作可分为准备、投球和随摆三个阶段,准备姿势、球离手套、前脚触地、肩关节最大外旋、球出手和肩关节最大内旋六个关键时相。本研究着重分析前脚触地-肩关节最大外旋-球出手过程中棒球投手投球动作的重要关节角度特征。(2)直线球投球动作关节角度分析。投掷臂肩关节角度特征。投掷臂肩关节水平外展角度的大小变化反映了肩部肌肉力量的强弱和肩部柔韧性的好坏。前脚触地-肩关节最大外旋-球出手整个过程中以三个时相为时间节点分为手臂后摆和加速向前两个阶段。在手臂后摆阶段中投掷臂向后向上拉伸且位于躯干后方,因此该阶段也可称为"超越器械"阶段,投掷臂可通过增大肩关节水平外展角度实现充分后摆并增加做功距离。在手臂加速向前阶段中投掷臂向前加速摆动完成鞭打动作。通过数据对比发现,前脚触地和球出手时上海投手肩关节水平外展角度(161.25±11.09°,158.61±10.25°)均小于美国职业投手(200.00±5.00°,172.00±8.00°),说明上海投手投掷臂肩部力量和柔韧性较弱,前脚触地瞬间投掷臂后摆不充分且球出手瞬间投掷臂肩关节没有充分外展降低了鞭打动作效果从而限制了投球速度。投掷臂肘关节角度特征。棒球投手通过投掷臂肘关节的运动将手臂能量转移至棒球,投掷臂肘关节角度的变化可以较为直接的展现出投手投球动作的合理性。Fleisig等人在研究中发现前脚触地瞬间肘关节角度大小在不同运动水平中存在显著性差异,运动水平越高肘关节角度越大。前脚触地至球出手过程中,肘关节角度先逐渐减小做屈曲运动以增加小臂的做功距离直至肩关节出现最大外旋时刻,随后小臂做快速向前的鞭打动作,肘关节角度逐渐增大做伸展动作。肘关节角度变化越大表示小臂向前摆动的幅度和做功距离越大,即小臂鞭打动作的效果越好,有利于提高投球速度。前脚触地和球出手时,上海投手肘关节角度均小于美国职业投手,上海投手肘关节角度平均值分别为77.25±26.13°和140.25±21.42°,美国MLB职业棒球肘关节角度均值为87.00±15.00°和166.00±5.00°。前腿髋关节角度特征。髋关节作为连接躯干和下肢的重要关节,其角度的快速变化不但有利于能量从腿部快速有效的转移至躯干,还能有效的反映出棒球投手大腿屈曲肌群力量的强弱。前脚触地至球出手这一过程中,前腿用力蹬伸,髋关节角度不断减小,躯干前倾幅度增大。上海投手前腿髋关节角度均值由131.75°减小至123.75°,平均差值仅为8.00°。中国优秀棒球投手这一过程中前腿髋关节角度均值由107.44°变化至81.12°,减小26.32°。说明上海投手在投球过程中髋关节运动表现较弱,身体呈较为直立的状态,躯干向前移动幅度较小。前腿膝关节角度特征。前腿膝关节对棒球投手的身体重心速度的加速、缓冲和制动有着非常重要的作用。在前脚触地时刻,上海投手前腿膝关节角度均值为143.75±7.5°,但中美两国优秀棒球投手这一时刻该指标均值分别为123.97±7.27°和117±5°,说明上海投手该时刻前腿膝关节角度较大。球出手时刻,上海投手前脚膝关节角度均值为141.75±16.4°,投球过程中膝关节角度略微减小呈现出屈曲的运动趋势,研究表明,在球出手瞬间,膝关节不应进行过度的屈曲动作,膝关节屈曲会阻碍投手躯干向前旋转,从而导致投手以更为直立的身体姿态完成投球动作。前脚触地至球出手这一过程中,棒球投手应通过前腿膝关节角度不断增大的蹬伸运动完成能量传递,且膝关节应在投掷臂肩关节出现最大外旋前开始启动蹬伸动作直至投球结束,以保证躯干获得有效的旋转。研究结论:通过对比分析上海与中美两国优秀棒球投手投球动作关节角度大小发现,直线球投球动作中前脚触地至球出手这一过程中,上海投手肩部力量和肩关节柔韧性较弱,在投球时不能充分伸展肩关节;肘关节关节角度变化较小,球出

关键词：棒球投手投球动作投球速度三维运动捕捉关节角度

来源： cnki会议评论

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材料导报 2024年第9期38卷 143-148页

作者：何俊罗时茹龙思昊朱元军湖北工业大学土木建筑与环境学院武汉430068

地下水位以上的固化淤泥中存在毛细吸水现象,可能会对固化淤泥的耐久性产生不利影响。以碱渣、矿渣和电石渣对淤泥进行固化处理,开展不同吸水环境下固化淤泥的毛细吸水、无侧限抗压强度、X射线衍射和核磁共振试验,研究毛细传输系数和强... 详细信息

地下水位以上的固化淤泥中存在毛细吸水现象,可能会对固化淤泥的耐久性产生不利影响。以碱渣、矿渣和电石渣对淤泥进行固化处理,开展不同吸水环境下固化淤泥的毛细吸水、无侧限抗压强度、X射线衍射和核磁共振试验,研究毛细传输系数和强度的变化规律及其微观机理。研究表明,固化淤泥毛细管系数与吸水系数之比为2.3~3.2;固化淤泥的吸水系数和毛细管系数随碱渣掺量的增加先减后增,在碱渣掺量为25%(质量分数,下同)时最小,对应毛细孔体积也最小;随着水中含盐量增加,更多的钙矾石生成并发生氯化钠的迁移和聚集,毛细孔体积增多,孔径增大,毛细吸水能力增强,导致固化淤泥的毛细吸水系数和毛细管系数增大,无侧限抗压强度降低。在海水环境下毛细吸水使碱渣固化淤泥强度损失比水泥固化淤泥更严重。以碱渣等工业固体废弃物作为淤泥固化剂时,需考虑毛细吸水对固化淤泥耐久性的不利影响。

关键词：碱渣固化淤泥毛细吸水吸水环境毛细水传输系数无侧限抗压强度

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便携式X射线荧光光谱法测定地表水中痕量铊

化工环保 2024年

作者：何俊赵苗苗雅安市汉源生态环境监测站苏州佳谱科技有限公司

建立了一种便携式X射线荧光光谱法现场快速测定地表水中痕量铊的方法。通过专用阳离子交换树脂富集头预富集水样中铊后，采用高精度便携式能量色散X射线荧光光谱仪进行测定。水样的最佳预富集和测定条件为水样pH 5、预富集流量6 mL/min... 详细信息

建立了一种便携式X射线荧光光谱法现场快速测定地表水中痕量铊的方法。通过专用阳离子交换树脂富集头预富集水样中铊后，采用高精度便携式能量色散X射线荧光光谱仪进行测定。水样的最佳预富集和测定条件为水样pH 5、预富集流量6 mL/min、预富集体积60 mL、测定时间300 s。该方法的检出限为0.02 μg/L，测定下限为0.08 μg/L，平行样测定的相对标准偏差（n=7）为6.13%～13.20%，实际水样的加标回收率为73.0%～98.7%，均满足相关标准要求。与电感耦合等离子体质谱法对实际水样的对比测试结果表明，该方法具有操作简便、省时、检出限低和准确度高的特点，满足现场快速分析要求，具备用于涉铊突发水环境事故中应急监测的潜力。

关键词：重金属便携式X射线荧光光谱地表水铊环境应急

考虑物理模型与有效降雨入渗的滑坡危险性预测框架——以青藏高原山南市雅鲁藏布江流域为例

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岩石力学与工程学报 2024年第4期43卷 986-998页

作者：郭子正周新勇黄达田碧霞何俊河北工业大学土木与交通学院天津300401 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054

滑坡危险性评估是山区进行防灾减灾工作的重要步骤,但以往研究多是对现阶段危险性的分析,用于区域尺度上滑坡危险性预测的有效方法较少。针对该问题,首次提出一种考虑物理模型与有效降雨入渗的新型框架用于对未来给定降雨重现期条件下... 详细信息

滑坡危险性评估是山区进行防灾减灾工作的重要步骤,但以往研究多是对现阶段危险性的分析,用于区域尺度上滑坡危险性预测的有效方法较少。针对该问题,首次提出一种考虑物理模型与有效降雨入渗的新型框架用于对未来给定降雨重现期条件下的滑坡危险性进行预测。以青藏高原山南市雅鲁藏布江流域地区为例,首先使用Easy_Balance软件计算1998~2017年降雨的平均有效入渗率和前期有效降雨量P_(a),并使用该期间夏季每月连续3日降雨最大值的95%分位数作为临界降雨量P_(e),基于物理模型FSLAM完成土壤参数和土地利用参数的校准。使用Gumbel方法得到P_(a)和P_(e)在不同重现期时的极值,并分别计算各栅格破坏概率(probability of failure,PoF)对P_(a)和P_(e)的响应,根据栅格响应的敏感程度对研究区进行重分类后,使用危险性评估矩阵进行滑坡危险性预测。计算结果表明:当降雨重现期增大到50和100 a时,有92.1%的滑坡点落入到了极高和高危险区内,与传统的未考虑降雨对栅格PoF影响程度的TRIGRS模型相比,AUC精度高出7.6%~9.0%。当前方法能够有效预测未来极端降雨工况下的滑坡发生情况,且同时考虑了前期降雨入渗和极值降雨的影响,进一步提高了区域滑坡危险性预测的合理性。

关键词：边坡工程物理模型滑坡危险性降雨重现期有效入渗青藏高原

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