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基于参与、推动与引领的全球科研贡献解析

科学学研究 2024年

作者：李春东马廷灿岳名亮科技大数据湖北省重点实验室中国科学院大学经济与管理学院信息资源管理系中国科学院武汉文献情报中心

近年来，我国在科技领域取得的成就引起了全球性的广泛关注。为更准确判断我国当前的国际科学地位并明确全球主要国家的科研贡献，该研究采用文献计量学方法，使用Web of Science核心合集（包括SCI-E和SSCI）数据库，从参与、推动和引领... 详细信息

近年来，我国在科技领域取得的成就引起了全球性的广泛关注。为更准确判断我国当前的国际科学地位并明确全球主要国家的科研贡献，该研究采用文献计量学方法，使用Web of Science核心合集（包括SCI-E和SSCI）数据库，从参与、推动和引领等3个视角出发，引入全球科研参与度、全球科研推动度、全球科研引领度和全球科研贡献度等4个指标，对我国和全球主要国家进行了系统的对比分析。结果显示，在全球科研参与度方面，美国长期位居世界第一，我国增速最快，目前已跃升为全球最重要的参与者。在全球科研推动度方面，美国一直保持领先，但我国在20年来进步迅猛，目前也已与美国并驾齐驱。在全球科研引领度方面，美国长期占主导地位，我国正快速追赶，但整体实力依旧相对较弱。从整体科研贡献来看，美国、英国、德国等传统科研强国科研地位依旧领先，但我国增长势头强势。主要国家全球科研贡献度的相对变化反映出各国在科技创新领域的地位和作用呈现出多样化发展态势，也预示着未来全球科研格局将进一步重构，我国有望跃升为全球科研进步的主要贡献者。

关键词：全球科研贡献度全球科研参与度全球科研推动度全球科研引领度

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螺栓预紧状态下螺纹扩展应力分析

中国机械工程 2024年

作者：关焦月高源艾延廷田晶姚玉东沈阳航空航天大学辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室西北工业大学动力与能源学院

螺栓在预紧状态下的螺纹受力情况无法准确判断，可能引发螺纹的强度破坏和过早松动，进而影响螺栓连接的可靠性。当前螺纹面接触状态通常采用绝对坐标系下的应力进行描述，而有限元计算应力方向与实际螺纹面存在一定角度，导致分析结果... 详细信息

螺栓在预紧状态下的螺纹受力情况无法准确判断，可能引发螺纹的强度破坏和过早松动，进而影响螺栓连接的可靠性。当前螺纹面接触状态通常采用绝对坐标系下的应力进行描述，而有限元计算应力方向与实际螺纹面存在一定角度，导致分析结果不直观。本文推导了螺纹面数学表达式，并在此基础上建立了螺纹接触面扩展应力分析法；然后针对螺栓连接结构特点，建立了螺栓连接有限元模型，并通过试验验证了模型的准确性；最后应用扩展应力分析法研究了螺栓在预紧状态下螺纹面应力及其分布特点。结果表明，仿真预紧力与试验最大误差仅为5.78%，证明了仿真模型的准确性；扩展应力分析法能够反映螺纹面应力分布的连续性和单调性，且能体现最优预紧力的存在；同圈层螺纹面上的应力下降速率与应力大小呈反比，从受力分析角度说明了螺纹牙上的应力主要集中在前三圈的原因。本文建立的螺纹扩展应力分析法使螺纹接触面受力分析更直观、准确，研究结论可为螺栓连接结构防松分析与可靠性分析提供理论支撑。

关键词：预紧力螺栓连接螺纹螺纹面数学模型应力分布

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沈阳市大气降水污染与沉降特征的城郊差异

中国环境科学 2024年第6期44卷 3052-3059页

作者：关净文侯乐苏枞枞沈建东于兴娜南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室江苏南京210044 辽宁省沈阳生态环境监测中心辽宁沈阳110000 浙江省杭州生态环境监测中心浙江杭州310012

为了解沈阳地区大气降水污染与沉降特征的城郊差异,对2018~2022年沈阳市铁西区站点(城市)和苏家屯站点(郊区)降水样品的电导率、pH值和各种水溶性离子浓度及其沉降量进行了研究.结果表明,观测期间两站点平均pH值分别为7.12(6.09~8.36)和... 详细信息

为了解沈阳地区大气降水污染与沉降特征的城郊差异,对2018~2022年沈阳市铁西区站点(城市)和苏家屯站点(郊区)降水样品的电导率、pH值和各种水溶性离子浓度及其沉降量进行了研究.结果表明,观测期间两站点平均pH值分别为7.12(6.09~8.36)和7.11(5.88~8.19),均呈碱性,无酸性降水.城郊站点的降水电导率和总水溶性离子平均浓度差异不大,2018~2022年期间整体呈现下降趋势.沈阳两站点的相对酸度(FA)均值为0.0004,(Ca^(2+)+NH_(4)^(+))/(SO_(4)^(2-)+NO_(3)^(-))均值分别达到了1.57和1.61,表明碱性离子的中和能力较强.大气降水中NO_(3)^(-)/SO_(4)^(2-)的比值介于0.41~0.58,SO_(4)^(2-)-S湿沉降量分别是NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N沉降量的1.14倍~2.20倍,表明沈阳大气降水主要以硫沉降为主.城市站的无机氮沉降量总体上高于郊区站,其中NH_(4)^(+)-N平均沉降量分别是NO_(3)^(-)-N的1.74和1.78倍,说明沈阳市大气降水中的无机氮以还原态氮占主导,这主要与汽车尾气、城市绿地养护、人体排泄物以及郊区频繁的农业活动相关.

关键词：大气降水化学组成硫沉降氮沉降沈阳

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Sm^(3+)掺杂Ba_(0.85)Ca_(0.15)Ti_(0.90)Zr_(0.10)O_(3)无铅多功能铁电陶瓷的储能和光致发光性能

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无机化学学报 2024年第4期40卷 686-692页

作者：郑明张怡笑杨健关朋飞李秀东中国矿业大学材料与物理学院徐州221116

通过高温固相反应法制备了Ba_(0.85)Ca_(0.15)Ti_(0.90)Zr_(0.10)O_(3)∶xSm^(3+)(BCTZ∶xSm^(3+),x=0.0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%,物质的量分数)陶瓷,系统研究了其微观形貌、铁电性能、储能性能和光致发光性能。研究表明,Sm^(3+)掺入后,陶瓷平均晶粒大小明显下降,致密度显著提高。所有陶瓷均表现出典型的铁电性。BCTZ∶xSm^(3+)陶瓷放电储能密度得到了极大的提高,BCTZ∶1.0%Sm^(3+)陶瓷放电储能密度较纯BCTZ陶瓷可提高约49.0%。此外,在408 nm光的激发下,BCTZ∶xSm^(3+)陶瓷在596 nm左右表现出强烈的橙红色发光,且发光强度相对可调性可达449%。

关键词： Ba_(0.85)Ca_(0.15)Ti_(0.90)Zr_(0.10)O_(3) Sm^(3+) 铁电储能光致发光

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面向探地雷达常见地下目标的GDS-YOLOv8n检测方法

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雷达学报 2024年

作者：王惠琴杨发东何永强刘宾灿刘鑫兰州理工大学计算机与通信学院西北民族大学土木工程学院陕西建工安装集团有限公司

针对当前探地雷达(GPR)图像检测中存在准确率低、误检和漏检等问题，该文提出了一种GPR常见地下目标检测模型GDS-YOLOv8n。该模型首先使用DRRB特征提取模块替换YOLOv8n模型中的部分C2f模块，旨在增强模型对多尺度特征的提取能力。其次使... 详细信息

针对当前探地雷达(GPR)图像检测中存在准确率低、误检和漏检等问题，该文提出了一种GPR常见地下目标检测模型GDS-YOLOv8n。该模型首先使用DRRB特征提取模块替换YOLOv8n模型中的部分C2f模块，旨在增强模型对多尺度特征的提取能力。其次使用SPD-Conv下采样模块替换像素为320×320及以下特征图所对应的Conv模块，有效克服分辨率受限以及存在小目标的GPR图像在下采样过程中的信息损失问题；同时利用辅助训练模块，在不增加检测阶段模型复杂度的前提下提升GPR图像的检测性能。最后，引入Inner-SIoU损失函数，在添加新约束条件的基础上，通过比例因子生成适合于当前GPR图像的辅助边界框，以提高预测框的准确性。实验结果表明，GDS-YOLOv8n模型对金属管、PVC管和电缆线等6类常见地下目标在实测GPR图像数据集上的P,R和mAP50分别为97.1%, 96.2%和96.9%，较YOLOv8n模型分别提高了4.0%, 6.1%和4.1%，尤其对PVC管和电缆线目标的检测效果提升更明显。与YOLOv5n, YOLOv7-tiny和SSD等模型相比，其mAP50分别提高了7.20%,5.70%和14.48%。此外，将GDS-YOLOv8n模型部署到NVIDIA Jetson Orin NX嵌入式设备上，并使用TensorRT进行优化。经FP16量化后，模型的检测速度由22.0FPS提高到40.6FPS，能够满足移动场景下GPR地下目标实时探测任务的需求。

关键词：探地雷达深度学习雷达图像处理模型部署实时检测

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收口自锁螺母高保真建模方法及松动特性研究

机械工程学报 2024年

作者：田晶高崇关焦月付鹏哲刘仕运姚玉东沈阳航空航天大学航空发动机学院中国航发沈阳发动机设计研究所航空发动机总体设计一部西北工业大学动力与能源学院

收口自锁螺母的抗振防松性能明显优于普通螺母，被广泛应用于航空发动机连接结构中。但收口自锁螺母的形状复杂，难以对其准确建模，缺少其仿真相关的研究。首先推导了自锁螺母收口区螺纹表达式，并结合标准螺栓模型生成方法，建立了自... 详细信息

收口自锁螺母的抗振防松性能明显优于普通螺母，被广泛应用于航空发动机连接结构中。但收口自锁螺母的形状复杂，难以对其准确建模，缺少其仿真相关的研究。首先推导了自锁螺母收口区螺纹表达式，并结合标准螺栓模型生成方法，建立了自锁螺母的高保真模型；然后，仿真分析了自锁螺母收口区厚度、收口量、收口区长度等结构参数和初始预紧力、激励载荷幅值、接触面摩擦系数等载荷参数对自锁螺栓母连接结构松动特性的影响规律；最后，开展收口自锁螺母松动特性试验。结果表明，结构参数的增加均使残余预紧力增大，且分别能增大12.2%,11.4%和7.7%；初始预紧力和接触面摩擦系数会使残余预紧力增大，且分别能增大37.1%和6.9%，而激励载荷幅值的增加会降低残余预紧力；当初始预紧力和激励载荷幅值改变时，对应的仿真平均误差分别为3.79%和3.55%。以上结果证明了本该高保真建模方法的准确性，为收口自锁螺母的仿真研究和自锁机理探索奠定了基础，同时也能对螺母的结构优化和工程应用提供指导。

关键词：收口自锁螺母高保真建模有限元分析螺栓松动试验螺栓松动特性

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机匣安装边螺栓连接结构抗冲击性能评价指标

航空发动机 2024年

作者：申礼艾延廷衣国伟姚玉东关焦月沈阳航空航天大学航空发动机学院西北工业大学动力与能源学院

针对航空发动机机匣安装边螺栓连接结构的抗冲击问题,对现有研究中适用于机匣包容性的评价指标进行了总结与比较,提出了螺栓能量密度的评价指标。分别以螺栓内能占比和螺栓能量密度2种评价指标进行了机匣安装边螺栓连接结构几何参数对... 详细信息

针对航空发动机机匣安装边螺栓连接结构的抗冲击问题,对现有研究中适用于机匣包容性的评价指标进行了总结与比较,提出了螺栓能量密度的评价指标。分别以螺栓内能占比和螺栓能量密度2种评价指标进行了机匣安装边螺栓连接结构几何参数对其抗冲击性能的影响研究,通过数据对比验证了以螺栓能量密度作为评价指标的可行性与合理性。结果表明:随着安装边高度、螺栓直径、螺栓数的增加,螺栓内能占比逐渐降低;随着机匣壁厚的增加,螺栓内能占比呈现与实际不符的先降低后提高的趋势。安装边高度、螺栓直径、螺栓数和机匣壁厚与螺栓能量密度皆呈负相关;在数值仿真中以螺栓能量密度作为评价指标可以更好地反映螺栓连接结构抗冲击能力的同时具有更高的效率。

关键词：机匣包容性螺栓连接抗冲击螺栓能量密度航空发动机

电力变压器绕组变形状态下的振动信号特性分析

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电工电能新技术 2024年第10期 13-23页

作者：邓旭东张占龙夏远灿汪力吴琛房劲王凡国网重庆市电力公司超高压分公司输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 国网重庆市电力公司巫山供电分公司

近些年来国内电力变压器绕组机械故障频发，利用振动法监测电力变压器机械运行状态可以有效规避变压器故障风险。本文首先基于电力变压器绕组振动来源和加速度理论求解分析，搭建了110 kV电力变压器有限元模型，研究了变压器绕组在额定... 详细信息

近些年来国内电力变压器绕组机械故障频发，利用振动法监测电力变压器机械运行状态可以有效规避变压器故障风险。本文首先基于电力变压器绕组振动来源和加速度理论求解分析，搭建了110 kV电力变压器有限元模型，研究了变压器绕组在额定正常负载工况下的振动规律，发现了变压器在负载工况下绕组辐向振动强度远大于轴向振动，且绕组振动信号主频为100 Hz；在绕组上下端部固定约束条件下，其上下端振动强度小于绕组中间部位。然后，改变高压绕组几何形状使其发生鼓包变形，通过对比分析绕组未变形状态下的振动信号得出：当绕组发生形变时，其振动信号频谱中出现大量高次倍频谐波分量；随着绕组形变程度的加深，其振动信号主频不断增大，高次谐波分量分布也更为复杂。最后，通过定义基频占比、高频占比这两个特征参量，进一步分析了变压器绕组形变前后的振动特征变化规律，为实际现场利用振动法评估变压器绕组机械状态提供了依据。

关键词：变压器有限元仿真绕组变形振动信号频谱分析

考虑5G基站可调度备用储能和智能软开关的主动配电网协同优化调度方法

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上海交通大学学报 2024年

作者：高崇段瑶程苒陈沛东周姝灿张沈习陈玮林刘志文广东电网有限责任公司电网规划研究中心上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室南方电网能源发展研究院有限责任公司

随着以风电、光伏为主的分布式电源在终端能源消费中的占比不断提升，充分调用电网内部的灵活性资源，提升主动配电网（Active Distribution Networks，ADN）的调控能力具有重要意义。为此，本文提出一种考虑5G基站可调度备用储能和智... 详细信息

随着以风电、光伏为主的分布式电源在终端能源消费中的占比不断提升，充分调用电网内部的灵活性资源，提升主动配电网（Active Distribution Networks，ADN）的调控能力具有重要意义。为此，本文提出一种考虑5G基站可调度备用储能和智能软开关的ADN协同优化调度方法。首先，对5G基站功耗模型进行分析，建立了计及5G基站通信负载和ADN供电节点可靠性的备用储能容量评估模型。在此基础上，以最小化ADN综合运行费用为目标函数，综合考虑风电、光伏出力和负荷需求的不确定性，构建了基于机会约束的ADN协同优化调度模型。为提高模型求解效率，采用二阶锥松弛转凸法和基于拉丁超立方采样的机会约束确定性转化法，将模型转化为混合整数二阶锥规划问题。最后，通过IEEE-33节点ADN算例，验证了本文所提方法的可行性和有效性。

关键词：主动配电网 5G基站备用储能灵活性资源智能软开关机会约束