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多功能MXene油墨:面向印刷能源及电子器件的新视角

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无机材料学报 2024年第2期39卷 195-203页

作者：邓顺桂张传芳四川大学材料科学与工程学院成都610065 瑞士联邦理工学院联邦材料科学与技术研究所瑞士杜本多夫CH-8600

基于功能油墨的先进印刷技术(打印、涂布),能够突破传统制造手段的瓶颈,实现具有复杂结构和特定功能的个性化薄膜及电子器件的快速成型,在可穿戴智能识别、能源存储、电磁屏蔽及吸波、触摸显示等领域展现出巨大的应用前景。印刷先进能... 详细信息

基于功能油墨的先进印刷技术(打印、涂布),能够突破传统制造手段的瓶颈,实现具有复杂结构和特定功能的个性化薄膜及电子器件的快速成型,在可穿戴智能识别、能源存储、电磁屏蔽及吸波、触摸显示等领域展现出巨大的应用前景。印刷先进能源及电子器件的关键在于,开发先进功能油墨材料和与之相匹配的先进印刷技术。2011年发现的MXene材料,是一类由过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物所组成的二维大家族的总称,因其卓越的物理和化学性质(如高电导率、出色的亲水性和丰富的表面化学)而受到广泛关注,特别适合作为印刷电子器件的油墨材料。探索MXene油墨的印刷行为特征并厘清MXene油墨在印刷关键环节中的机理,不仅有助于获得高精度的MXene油墨印刷图案,而且可以为印刷多尺度、多材料的多功能薄膜和电子器件打下了坚实基础。本文首先介绍了MXene的制备及其片层胶体的化学稳定性,并对其流变学特性、可打印油墨的形成、油墨印刷行为以及与之适配的打印方法进行了讨论,着眼于MXene油墨在能源、健康监测和传感应用方面的最新进展,分析了该领域面临的挑战和未来的发展方向,为该领域的研究者提供新的视角和启示。

关键词：印刷电子功能油墨 MXene 增材制造健康监测专题评述

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列车大小交路通信协同运行自适应控制方法

铁道科学与工程学报 2024年第3期21卷 969-979页

作者：朱爱红田晓晴何明明兰州交通大学自动化与电气工程学院甘肃兰州730070 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司北京100070

针对列车运输能力与客流时空分布不匹配的问题,提出列车灵活编组方案和短编组小间隔自适应控制方法。首先,根据新型列控系统的特点,设计列车自适应闭环控制框架,构建列车最小追踪间隔模型,提出大小交路列车在小交路通信协同运行的编组... 详细信息

针对列车运输能力与客流时空分布不匹配的问题,提出列车灵活编组方案和短编组小间隔自适应控制方法。首先,根据新型列控系统的特点,设计列车自适应闭环控制框架,构建列车最小追踪间隔模型,提出大小交路列车在小交路通信协同运行的编组方案。其次,根据列车编组方案短编组小间隔控制需求,基于深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)算法设计列车自适应控制模型,模型中通过设置奖励函数实现列车多目标控制,通过设计神经网络输出列车最优控制策略。然后,利用Matlab/Simulink仿真平台,以上海地铁2号线2A-2A列车通信协同运行为例,设置其追踪间隔为10 s,搭建加入随机阻力扰动的列车自适应控制模型并进行训练。研究结果表明:列车停车误差为0.1 m,准时误差为0.2 s,协同速度差小于2 km/h,区间最小追踪间隔为180.6 m,满足列车精准停车、速度协同和间隔安全性要求。针对DDPG算法估值过高而导致列车运行速度波动的问题,将神经网络中的Critic网络进行改进,改进后训练仿真表明:列车停车误差为0.03 m,准时误差为0.1 s,协同速度差小于2 km/h,区间最小追踪间隔为181.1 m,列车停车精度和间隔安全性均有提高,且速度波动相对平稳。最后,为验证该控制方法的实时性和安全性,假设前车在意外情况下减速停车,经仿真验证:后车停车误差为1.3 s,停车间隔为220.8 m,满足实时性和安全性的要求。研究成果可为城市轨道交通提供一种灵活匹配客流量的行车编组方案,为新型列控系统列车短编组小间隔运行提供一种安全高效的自适应控制方法。

关键词：新型列控系统大小交路协同运行 DDPG算法自适应控制

考虑阶梯型需求响应和余热回收的含氢综合能源系统低碳调度

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考虑阶梯型需求响应和余热回收的含氢综合能源系统低碳调度

作者：何明洋东北电力大学

学位级别：硕士

为解决传统化石能源的过度利用引发的环境污染和全球变暖问题,加快构建清洁高效、低碳安全的新能源体系工作迫在眉睫,因此,大力发展以氢能利用为核心的综合能源系统成为实现碳达峰、碳中和目标的重要途径。本文源侧对氢系统能量转化过... 详细信息

为解决传统化石能源的过度利用引发的环境污染和全球变暖问题,加快构建清洁高效、低碳安全的新能源体系工作迫在眉睫,因此,大力发展以氢能利用为核心的综合能源系统成为实现碳达峰、碳中和目标的重要途径。本文源侧对氢系统能量转化过程中的余热进行回收,建立了考虑多工况运行特性和热回收的氢能利用模型,荷侧建立了考虑价格性、激励性的综合需求响应模型,实现了源荷协调经济优化运行,并在此基础上提出了计及奖惩阶梯型碳交易机制的综合能源系统源荷协调优化调度模型,以综合经济性最优为目标优化源荷两侧协调运行。此外,通过算例表明所提方法提高了能源阶梯利用率、减少了弃风电量、激励了用户响应力度同时,降低了系统的总成本和碳排放量,体现了所提优化策略的有效性。具体研究内容如下:首先,分析了风-热-电-氢综合能源系统结构框架,并建立计及含氢能利用的综合能源系统的数学模型。分析了需求响应的工作原理,并研究了典型的价格型、激励型需求响应模型,为综合能源系统低碳经济优化运行提供理论基础。其次,充分考虑了氢能利用环节中产生的余热,建立了考虑多工况运行特性和热回收的氢能精细化利用模型,提高源侧能源的利用率。为了发挥需求侧的调节能力建立了考虑价格型、激励型的电-热-冷需求响应模型,实现源荷协调经济优化运行。在此基础上,以购能成本、运维成本、需求响应成本以及弃风成本之和最小为目标,建立了考虑余热回收的含氢综合能源系统调度模型。算例结果表明考虑热回收的氢能精细化利用模型能够有效的提高系统的经济效益,降低新能源弃电功率。最后,为了进一步提升综合能源系统的经济环保效益,提出响应的阶梯型补贴机制,并引入碳交易,以阶梯式碳交易成本、购能成本、运维成本和需求响应成本最小为目标,构建了计及阶梯式需求响应和碳交易的综合能源系统经济优化调度模型。在保证满足负荷需求的前提下,优化系统出力,减少系统的碳排放量。算例结果表明阶梯型需求响应和碳交易在兼顾系统稳定运行的同时,可以更好地控制二氧化碳排放,并提升系统的经济性和稳定性。

关键词：氢能利用余热回收综合能源系统碳交易机制需求响应

SAQ训练对高校体育专业羽毛球普修班学生专项身体素质影响的实验研究

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作者：何明亮云南师范大学

学位级别：硕士

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四轮驱动机器人底盘及其运动控制系统研制

四轮驱动机器人底盘及其运动控制系统研制

作者：何明智齐鲁工业大学

学位级别：硕士

移动机器人底盘作为机器人系统的重要基础部分,其设计与优化对于机器人整体性能的提升至关重要。四轮独立驱动的移动机器人底盘因其卓越的机动性、稳定性和适应性,在复杂环境下的作业任务中展现出显著优势。然而,传统的四轮驱动底盘多... 详细信息

移动机器人底盘作为机器人系统的重要基础部分,其设计与优化对于机器人整体性能的提升至关重要。四轮独立驱动的移动机器人底盘因其卓越的机动性、稳定性和适应性,在复杂环境下的作业任务中展现出显著优势。然而,传统的四轮驱动底盘多采用刚性连接结构,这在一定程度上限制了其在不平坦地形上的运动性能和行驶稳定性。因此,研制具有独挂系统的四轮驱动机器人底盘,对于提升机器人在复杂地形下的通过性、稳定性和操作性能具有重要意义。本文针对室外复杂场景下的特点,设计了一款适用于户外场景的移动机器人底盘。该底盘采用四轮独立驱动机构,每个驱动轮连接有一个独立悬挂机构,拥有全地形适应能力和较高行驶平稳性,同时具备定点导航和路径跟踪的能力,可以执行农田间的物料运输等任务,为农业的生产提高效率。本文主要工作如下:首先,针对农田场景确定机器人的设计指标,设计机器人移动底盘机械结构,确定了底盘为四轮独立驱动方式。并考虑空间效率等因素选用了直流无刷轮毂电机,基于移动底盘的性能需求进行了驱动分析,确定了轮毂电机的性能参数。同时为缓解移动底盘在行驶中的振荡,采用了被动独立悬挂的减振系统。其次,进行了移动机器人底盘控制系统的软硬件设计,包括驱动器和主控板的设计,以及传感器和通讯模块的选择。对轮毂电机进行闭环控制,采用了六步换向控制和FOC控制,并对它们的控制效果进行了对比,验证了FOC控制算法的性能优势。进行了传感器及通讯模块的配置,搭建了物联网平台并设计了移动机器人的上位机软件。再次,进行了导航控制系统的设计,包括定点导航和路径跟踪控制。定点导航采用PID算法对航向角进行控制,使用MATLAB软件进行仿真实验,验证了设计的定点导航控制器的有效性及鲁棒性。路径跟踪控制器采用纯跟踪算法,针对传统的纯跟踪算法在跟踪大曲率路径时会出现跟踪误差增大的问题,提出了一种前视距离自适应的改进纯跟踪算法,将目标路径的曲率加入前视距离的计算中,动态调整前视距离,并根据曲率大小自适应调整机器人的移动速度。仿真实验验证了该算法的有效性和可行性。最后,搭建机器人样机,对其性能进行了全面测试。结果表明,样机具有出色的驱动性能,运行灵活且平稳,爬坡能力大于30°,达到了设计要求。随后,进行了移动机器人定点导航和路径跟踪实验的设计与验证。实验结果表明,机器人能够精准地完成定点导航和路径跟踪任务,具有一定的实际应用价值。

关键词：轮毂电机四轮驱动移动底盘路径跟踪

文化多样性与统一性关系:面向现代国家的人类学知识生产议题——以博厄斯学派国族研究为中心的讨论

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云南社会科学 2024年第5期 80-91页

作者：何明张方亮云南大学西南边疆少数民族研究中心云南大学西南联合研究生院

人类学的学术研究自20世纪初期开始从初民社会向现代社会转向,围绕国家建设和国族建设进行知识生产,其中的重要议题就是多民族国家的文化多样性与统一性关系。通过梳理、分析和反思最早有组织地转向现代社会的人类学家群体——博厄斯学... 详细信息

人类学的学术研究自20世纪初期开始从初民社会向现代社会转向,围绕国家建设和国族建设进行知识生产,其中的重要议题就是多民族国家的文化多样性与统一性关系。通过梳理、分析和反思最早有组织地转向现代社会的人类学家群体——博厄斯学派关于多民族国家文化多样性与统一性关系议题研究,运用人类学学科范式调查研究多民族国家内部不同群体之间的文化差异性及其统一性整合,抽绎出影响整合差异性以形成统一性过程的文化与政治、文化与文明的关系等关键性因素,能够为科学揭示中华民族形成和发展的道理、学理和哲理,建构中国民族学自主的知识体系和理论体系,提供比较和参照。

关键词：文化多样性文化统一性博厄斯学派知识生产

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人类世地图:绘制人类世的地图

武汉大学学报（信息科学版） 2024年第4期49卷 624-630页

作者：任桂磊高俊郑州大学历史学院河南郑州450001 郑州大学地球科学与技术学院河南郑州450001

近年来,人类世成为学术热点,人类世地图随之出现。人类世地图作为一种宏观的“人-环境”关系地图,主题新颖,内容丰富,类型多样,值得关注和研究。首先,介绍人类世的概念,并据此辨析人类世地图的内涵与特征;然后,以列表和举例的形式,对部... 详细信息

近年来,人类世成为学术热点,人类世地图随之出现。人类世地图作为一种宏观的“人-环境”关系地图,主题新颖,内容丰富,类型多样,值得关注和研究。首先,介绍人类世的概念,并据此辨析人类世地图的内涵与特征;然后,以列表和举例的形式,对部分典型人类世地图的表绘内容、表示方法和表现手段进行介绍与探讨,分析其优劣;最后,阐述地图对于人类世研究的重要作用,以及目前人类世地图的局限,提出从技术运用、艺术设计等方面提高其信息承载力、地图表现力和多元共情力。

关键词：人类世人类圈人类世地图

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软土地层盾构地中对接法孔压扰动规律研究

岩土力学 2024年第S1期45卷 535-549页

作者：王彪陈星欣尹清锋郭力群何明高华侨大学土木工程学院中建交通建设集团有限公司

在软土地层中应用盾构地中对接法能大大缩短长隧道施工周期，但先、后行盾构施工在盾构对接段产生的超静孔隙水压力会影响土体应力状态和地层稳定性。建立软土地层盾构地中对接法的流固耦合模型，在时间方面，分析了盾构地中对接横断面... 详细信息

在软土地层中应用盾构地中对接法能大大缩短长隧道施工周期，但先、后行盾构施工在盾构对接段产生的超静孔隙水压力会影响土体应力状态和地层稳定性。建立软土地层盾构地中对接法的流固耦合模型，在时间方面，分析了盾构地中对接横断面上不同距离的超静孔隙水压力时间分布；在空间方面，分析了先、后行盾构施工引起的超静孔隙水压力纵向分布，以及盾构对接施工过程引起的超静孔隙水压力横断面分布。另外，分析了盾构地中对接施工对孔隙水压力的扰动规律，并进行施工参数分析。结果表明：完成盾构对接时，盾构施工对拱顶扰动范围最大，侧边次之，底部最小；后行盾构施工对开挖面前方的超静孔隙水压力影响范围是先行盾构施工的1.5倍，其值大约为3.4倍的隧道直径；当分层土体的渗透性差异过大时，会出现超静孔隙水压力突变的情况；在盾构地中对接施工过程中，先行盾构施工阶段产生的扰动影响要远大于后行盾构，至对接位置时，先行盾构对拱顶产生的孔压扰动指标是后行盾构的2倍左右；对接点处未进行注浆加固时，建议先、后行盾构在距对接点2D(D为隧道外径)前，将掌子面支护力减小至0.8倍标准掌子面支护力，或在先行盾构到达对接点前进行超前注浆加固，以减小盾构对接施工过程的扰动影响。

关键词：软土地层盾构对接超静孔隙水压力扰动度

我国工业企业数字化逻辑、路径与实践研究——以国网浙江金华供电公司统计“AI+RPA”系统为例

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现代管理科学 2024年第1期 169-175页

作者：何明锋吴峰程颖丁珊国网浙江省电力有限公司金华供电公司国网浙江省电力有限公司金华供电公司发展部国网浙江省电力有限公司统计分析处

把高质量发展的要求贯穿新型工业化全过程,为中国式现代化构筑强大物质技术基础。立足数字经济和实体经济融合发展的理论基础,着眼工业企业数字化发展多重特征,研究数实融合背景下我国工业企业数字化发展的逻辑、路径与实践。研究发现,... 详细信息

把高质量发展的要求贯穿新型工业化全过程,为中国式现代化构筑强大物质技术基础。立足数字经济和实体经济融合发展的理论基础,着眼工业企业数字化发展多重特征,研究数实融合背景下我国工业企业数字化发展的逻辑、路径与实践。研究发现,基于内生增长理论框架体系,数实融合可以从数字技术工具赋能、数据要素知识增值和人力资本存量提升等三个维度支撑我国工业企业数字化发展。我国工业企业数字化发展是一项系统性、持续性、动态性工程,离不开战略管理、业务运营、技术开发、组织人事等多部门多条线的支持配合和协同推进。在此基础上,以国网浙江金华供电公司统计业务“AI+RPA”系统建设为实践案例,对我国工业企业数字化发展进行专题研究并揭示推动工业企业数字化转型发展的关键路径。

关键词：数实融合数字技术工具数据要素知识人力资本存量工业企业数字化