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深空探测应用微型化自适应算法控制器研究

电源技术 2024年第3期48卷 489-493页

作者：卢嘉承韩尚卿童乔凌黄宇超闵闫李启东中电科蓝天科技股份有限公司天津300384 华中科技大学集成电路学院湖北武汉430074

深空探测应用控制系统中最为核心的是控制器的设计。通过采用先进的控制策略,能降低对控制器处理能力的需求。面对工作需求多样,工作内容复杂的深空探测应用,微型化控制器需要更加智能的算法和更加合理的控制策略来维持系统的稳定性。

关键词：自适应算法控制器软件策略

激光选区熔化制备的生物可降解铁铜合金性能研究

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激光选区熔化制备的生物可降解铁铜合金性能研究

作者：卢嘉豪东莞理工学院

学位级别：硕士

生物可降解金属被认为是具有革命性意义的新型医用金属材料,近二十年来受到国内外的广泛关注和研究。相比于传统医用金属材料,生物可降解金属植入后可在体内吸收,不需要二次手术取出,同时其力学性能与人体骨组织相近,避免应力遮挡效应... 详细信息

生物可降解金属被认为是具有革命性意义的新型医用金属材料,近二十年来受到国内外的广泛关注和研究。相比于传统医用金属材料,生物可降解金属植入后可在体内吸收,不需要二次手术取出,同时其力学性能与人体骨组织相近,避免应力遮挡效应。本论文通过激光选区熔化（SLM）制备了一系列生物可降解铁铜（Fe-xCu）合金,以真空感应熔炼（VIM）制备的Fe-xCu合金作为对比,开展了Fe-xCu合金的物相、微观组织、硬度、拉伸强度、体外降解性能、细胞相容性、抗菌性能和动物实验等研究。主要研究内容和结论如下:研究了Fe-xCu合金的微观组织与力学性能。结果表明:SLM Fe-xCu合金组织为α-Fe铁素体,金相组织观察显示晶粒呈等轴状且尺寸均匀。相较于VIM,SLM的快速冷却产生了明显的晶粒细化作用。加入不同含量的Cu后,平均晶粒尺寸从SLM Fe的4.23±2.18μm细化到SLM Fe-5.0Cu的2.30±0.93μm。得益于SLM的晶粒细化的作用,SLM Fe展现出比VIM Fe更高的显微维氏硬度和拉伸强度,SLM Fe的维氏显微硬度、拉伸屈服强度和极限拉伸强度分别为VIM Fe维氏显微硬度、拉伸屈服强度和极限拉伸强度的1.40、5.80和3.10倍。Cu合金化后,SLM Fe-xCu合金的力学性能得到进一步提高。研究了Fe-xCu合金的体外降解性能。结果表明:电化学腐蚀实验和静态浸泡腐蚀实验得到的结果都呈现出一个趋势:VIM Fe-xCu合金的腐蚀速率快于SLM Fe-xCu合金的腐蚀速率,且随着合金中Cu含量的增加,Fe-xCu合金的腐蚀速率加快。SEM观察到SLM Fe-xCu合金腐蚀形态以点蚀和晶界腐蚀为主;XRD物相分析和EDS分析表明腐蚀产物主要由磷酸盐、FeO、Fe（OH）、α-Fe O（OH）和羟基磷灰石组成。研究了Fe-xCu合金的生物相容性。结果表明:Cu含量高的SLM Fe-5.0Cu合金表现出对MC3T3-E1细胞的增殖起到一定的抑制作用,但所有的SLM Fe-xCu合金的细胞存活率均大于70%,表明对MC3T3-E1细胞无毒性。Cu的加入提高了Fe-xCu合金的抗菌性能。Cu可以促进新骨生成,VIM Fe-xCu合金的体内腐蚀速率快于SLM Fe-xCu合金,与体外降解性能研究结果一致。植入物未对SD大鼠脏器造成不良影响,表现出良好的生物安全性。

关键词：激光选区熔化生物可降解铁铜合金生物相容性动物实验

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铅铋堆燃料组件子通道计算方法优化

核技术 2024年第7期47卷 117-124页

作者：王言卢嘉鸣姚嘉晔洪钢张尧立厦门大学能源学院厦门361005

针对铅铋堆开展燃料组件子通道分析,对于铅铋堆的发展具有重要的意义。本研究的目的是修改和优化COBRA子通道程序,使其适用于铅铋反应堆,并验证其性能。修改包括调整物性参数、流换热模型、摩擦阻力模型以及湍流交混模型。然后将修改后... 详细信息

针对铅铋堆开展燃料组件子通道分析,对于铅铋堆的发展具有重要的意义。本研究的目的是修改和优化COBRA子通道程序,使其适用于铅铋反应堆,并验证其性能。修改包括调整物性参数、流换热模型、摩擦阻力模型以及湍流交混模型。然后将修改后的程序数值计算结果与实验数据进行比较。针对宽参数质量流量条件,提出了一种与神经网络相结合的子通道优化方法。结果表明:改进后的子通道程序在实验工况下与实验结果和FLUENT计算结果吻合良好。分析质量流量对计算精度的影响,发现神经网络可以提高计算精度。通过改进和神经网络优化子通道分析程序适用于宽参数质量流量工况下的铅铋堆子通道分析,可为铅铋堆的堆芯设计提供方法借鉴。

关键词：铅铋堆子通道分析带绕丝燃料组件神经网络计算流体力学

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带扩口折叠翼尖的大展弦比机翼气动弹性研究

西北工业大学学报 2024年第2期42卷 241-250页

作者：叶博杨佑绪卢嘉成余灵富成志勇南昌航空大学飞行器工程学院江西南昌330063 陆军装备部驻南京地区第三军事代表室江苏南京210000

扩口折叠翼尖依靠结构的自适应变形来降低飞行载荷,能有效简化控制系统,在成本和质量上更有优势。为研究弹性折叠翼尖作为被动载荷减缓装置的效果,使用铰链将翼尖连接到机翼并赋予一定弹性,对不同的折叠翼尖参数构型进行了静、动载荷响... 详细信息

扩口折叠翼尖依靠结构的自适应变形来降低飞行载荷,能有效简化控制系统,在成本和质量上更有优势。为研究弹性折叠翼尖作为被动载荷减缓装置的效果,使用铰链将翼尖连接到机翼并赋予一定弹性,对不同的折叠翼尖参数构型进行了静、动载荷响应以及颤振分析,研究了铰链方向、刚度、翼尖质量与翼尖重心位置对载荷响应与颤振特性的影响。结果表明,扩口折叠翼尖在合适的参数下能够显著降低机翼的静载荷与突风载荷,在静气动弹性配平分析中,折叠翼尖可以使展长增加25%而几乎不增加翼根弯矩,并使配平攻角降低了0.14°。在突风响应分析中可使最大翼根弯矩相比于固定翼尖减少近50%,仅比不带翼尖的基准模型高17%。但颤振速度有所降低,需进一步优化以改善其颤振特性。

关键词：飞行载荷突风响应折叠翼尖突风减缓颤振

基于储能和水电调节的跨区风光水联合优化调度策略

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三峡大学学报（自然科学版） 2024年第4期46卷 85-95页

作者：李咸善卢嘉琛钟浩梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002

针对大规模新能源经特高压直流通道跨区并网消纳,在送端采用储能调节满足直流通道直线化功率传输等约束的同时,如何减小风光入网扰动度问题;在受端采用水电调节满足风光水跟踪电网负荷变化趋势,如何解决水电调节的利益受损问题,构建了... 详细信息

针对大规模新能源经特高压直流通道跨区并网消纳,在送端采用储能调节满足直流通道直线化功率传输等约束的同时,如何减小风光入网扰动度问题;在受端采用水电调节满足风光水跟踪电网负荷变化趋势,如何解决水电调节的利益受损问题,构建了风光水跨区域联合运行的三阶段调度模型.首先,在送端基于储能调节,构建了考虑受端电网净负荷变化趋势的风光功率直线化分段调节多目标优化模型;其次,在受端基于梯级水电调节,实现风光水联合功率跟踪电网负荷变化,构建受端电网与风光水联盟主从博弈模型,优化电网电价和联盟售电计划;最后,构建了基于纳什谈判的联盟利润分配模型,实现合作后各成员利润较合作前得到提升,维系联盟合作机制的稳定.仿真算例结果表明,采用本文方法可有效提升调节资源利用效率,保证水电调节利益,促进新能源消纳.

关键词：优化调度跨区域新能源消纳储能梯级水电协同调节

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城市固体废物焚烧过程炉温的鲁棒加权异构特征集成预测模型

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自动化学报 2024年第1期50卷 121-131页

作者：郭京承严爱军汤健北京工业大学信息学部北京100124 数字社区教育部工程研究中心北京100124 城市轨道交通北京实验室北京100124

针对城市固体废物(Municipal solid waste,MSW)焚烧过程,数据具有异常值和特征变量维度高时,炉温预测模型的准确性和泛化能力欠缺的挑战性问题,提出一种鲁棒加权异构特征集成建模方法,用于建立城市固体废物焚烧过程炉温预测模型.首先,... 详细信息

针对城市固体废物(Municipal solid waste,MSW)焚烧过程,数据具有异常值和特征变量维度高时,炉温预测模型的准确性和泛化能力欠缺的挑战性问题,提出一种鲁棒加权异构特征集成建模方法,用于建立城市固体废物焚烧过程炉温预测模型.首先,依据焚烧过程机理将高维特征变量划分为异构特征集合,并采用互信息和相关系数综合评估每组异构特征集合的贡献度;其次,采用基于混合t分布的鲁棒随机配置网络(Stochastic configuration network,SCN)构建基模型,同时确定训练样本的惩罚权重;最后,设计一种鲁棒加权负相关学习(Negative correlation learning,NCL)策略,实现基模型的鲁棒同步训练.使用国内某城市固体废物焚烧厂的炉温历史数据,对该方法进行测试.测试结果表明,该方法建立的炉温预测模型在准确性和泛化能力方面具有优势.

关键词：城市固体废物焚烧炉温预测异构特征集成鲁棒建模随机配置网络

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弥散流工况下矩形窄缝通道鼓包对流动传热的影响

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厦门大学学报(自然科学版) 2024年

作者：卢嘉鸣王言姚嘉晔洪钢张尧立厦门大学能源学院

[目的] 对弥散流膜态沸腾工况下鼓包尺寸及间距对通道流动传热的影响进行研究。[方法] 采用ANSYS Fluent软件针对带鼓包结构的矩形窄缝通道进行几何建模和网格划分；并针对弥散流传热机理构建弥散流传热数值计算模型，对不同鼓包高度、... 详细信息

[目的] 对弥散流膜态沸腾工况下鼓包尺寸及间距对通道流动传热的影响进行研究。[方法] 采用ANSYS Fluent软件针对带鼓包结构的矩形窄缝通道进行几何建模和网格划分；并针对弥散流传热机理构建弥散流传热数值计算模型，对不同鼓包高度、直径和间距的矩形窄缝通道流动传热特性进行计算分析。[结果] 鼓包对流体出口温度及鼓包区域局部温度产生明显影响。鼓包的出现导致流域横截面变小、鼓包顶部和壁面间的流体流速增加、局部换热能力增强，可以增强局部换热能力，但由于多个鼓包排列导致阻力增大，使得燃料板后段的整体换热能力下降，壁温波动接近15.0 K，容易导致传热恶化的提前发生。鼓包高度、直径和间距的增大，都会使流体温度和壁温上升的趋势逐渐增强，温度最高点也呈上升趋势。[结论] 弥散流工况下，鼓包的出现使得矩形窄缝通道后段的整体换热能力下降，壁温波动加剧，容易导致传热恶化的提前发生。在实际应用中需充分考虑该因素，以保证燃料元件在冷却剂丧失事故下的安全性和完整性。

关键词：矩形窄缝通道鼓包弥散流膜态沸腾数值模拟

中等强度体操运动对5~6岁幼儿执行功能的影响

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中国学校卫生 2024年第3期45卷 326-329,334页

作者：张建华卢嘉程刘敏闫小凡北京体育大学艺术学院北京100084 山西大学体育学院商丘市职业教育中心

目的探讨中等强度体操运动对5~6岁幼儿执行功能发展的影响,为幼儿执行功能的运动干预提供参考依据。方法从商丘某私立幼儿园整群随机抽取3个大班63名5~6岁儿童为试验对象,根据性别分层,采用随机数字表法将幼儿分为干预组(31人)和对照组... 详细信息

目的探讨中等强度体操运动对5~6岁幼儿执行功能发展的影响,为幼儿执行功能的运动干预提供参考依据。方法从商丘某私立幼儿园整群随机抽取3个大班63名5~6岁儿童为试验对象,根据性别分层,采用随机数字表法将幼儿分为干预组(31人)和对照组(32人)。干预组进行每周3次,每次60 min,共12周的体操运动,并使用Polar H10心率带全程监控运动强度;对照组儿童在相同时间内在教室观看教育卡通片。试验前后对幼儿的抑制控制、工作记忆和认知灵活性进行评估。结果干预前两组幼儿在抑制控制、工作记忆和认知灵活性任务中的表现差异均无统计学意义(P值均>0.05)。协方差分析结果显示,干预组与对照组在抑制控制、工作记忆和认知灵活性中的反应时[(782.88±24.29,805.13±23.74;719.90±119.99,833.55±177.87;1042.39±72.75,1091.29±49.42)ms]和准确性[(73.86±7.26)%,(67.02±8.22)%;(86.36±7.63)%,(80.50±9.39)%;(76.45±9.48)%,(69.59±7.66)%]差异均有统计学意义(F值分别为6.84,4.50,4.87,6.11,3.74,5.06,P值均<0.05)。干预效果呈现小到中等效应量(d=0.17~0.74)。结论中等强度体操运动对幼儿执行功能产生了小到中等效应的提升作用。未来研究设计可引入脑成像技术,以深入探究体操运动对幼儿大脑结构和执行功能的影响机制。

关键词：体操运动活动执行功能儿童学龄前

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合成温度对石墨烯/Ca（OH）纳米复合材料制备及性能的影响

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复合材料学报 2024年

作者：王锋卢嘉兵刘文秀顾耀奇魏书亚国家文物局考古研究中心北京石刻艺术博物馆北京为康环保科技有限公司北京科技大学科技史与文化遗产研究院

纳米Ca（OH）2对风化后的大理岩石质文物有良好的加固效果，在较低温度下得到性能优异的纳米颗粒对其成本降低和推广应用有重要意义。本研究通过调节反应温度，引入石墨烯量子点，制备得到了一系列石墨烯/Ca（OH）2纳米复合材料，并采用... 详细信息

纳米Ca（OH）2对风化后的大理岩石质文物有良好的加固效果，在较低温度下得到性能优异的纳米颗粒对其成本降低和推广应用有重要意义。本研究通过调节反应温度，引入石墨烯量子点，制备得到了一系列石墨烯/Ca（OH）2纳米复合材料，并采用TEM、激光粒度仪、Raman、FTIR、UV-Vis、XRD、SEM、分光测色仪、压汞仪、硬度计、超声波测速仪等对材料形貌组成、相对动力学稳定性、碳酸化反应和模拟样品加固性能进行分析研究。结果表明反应温度的适当升高有利于石墨烯与Ca（OH）2的复合，以及纳米颗粒粒径的减小，在80℃下得到的产物相对动力学稳定性、碳酸化速率和加固性能较好；随着温度继续升高，90℃及以上所制备的材料转变为球状结晶，而且碳酸化后部分会保持为亚稳态球霰石物相，并未表现出更好的加固性能。

关键词：石墨烯纳米材料氢氧化钙加固石墨烯量子点