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基于等效接触的电池包碰撞高效高保真建模方法

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计算力学学报 2025年

作者：倪炀李刚曾岩大连理工大学工程力学系工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室

新能源汽车动力电池包是一个复杂的系统，其高效高保真建模是研究碰撞问题的迫切需要。本文建立了动力电池包的混合降阶电池包模型，即中心区域精细建模，基于集中质量法以质心替代其它部位，采用简单连接-接触方法完成建模；与精细全... 详细信息

新能源汽车动力电池包是一个复杂的系统，其高效高保真建模是研究碰撞问题的迫切需要。本文建立了动力电池包的混合降阶电池包模型，即中心区域精细建模，基于集中质量法以质心替代其它部位，采用简单连接-接触方法完成建模；与精细全模型相比，最大应力误差相对较小，计算效率提高约3.5倍。通过进一步考虑边界接触的影响，提出了基于等效接触的质心模组结构模型。相比混合降阶模型，质心模组结构模型的碰撞位移和最大应力更接近精细全模型。最后，针对质心模组结构模型进行了冲击响应分析，并对比精细全模型碰撞中心点及冲击物的行为，结果表明两种模型响应曲线趋势一致，且误差较小，进一步验证了模型的可行性。

关键词：动力电池包混合降阶简化模型质心模组结构模型底部碰撞

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基于深度学习的钻孔冲煤量智能识别方法

煤田地质与勘探 2025年第1期53卷 257-270页

作者：李小军赵明炀李淼河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454003 河南省煤矿岩层控制国际联合实验室河南焦作454003 河南理工大学创新创业学院河南焦作454003

【目的】为解决人工统计钻孔冲煤量不准确以及效率低等问题,提出一种YOLOv8n、Res-Net34和PP-OCRv4算法相结合的智能识别方法。【方法】该方法首先使用YOLOv8n算法完成一级检测,同时并行级联ResNet34算法与PP-OCRv4算法进行二级处理,并... 详细信息

【目的】为解决人工统计钻孔冲煤量不准确以及效率低等问题,提出一种YOLOv8n、Res-Net34和PP-OCRv4算法相结合的智能识别方法。【方法】该方法首先使用YOLOv8n算法完成一级检测,同时并行级联ResNet34算法与PP-OCRv4算法进行二级处理,并结合基于追踪帧数的分类状态判别方法,建立了冲煤量自动计算的算法框架。其次,在YOLOv8n的C2f模块中引入可变形卷积DCNv2模块,以削弱点状强光照对特征采集的影响,并将其默认的检测头替换为Dynamic Head检测头模块,以强化算法在尺度,空间和通道维度的特征提取能力,以及将CIoU损失函数替换为SIoU损失函数,以加速预测框与真实框的匹配,并利用自建的数据集对改进后的YOLOv8n算法进行验证。【结果和结论】结果表明:(1)与原算法相比,平均类别检测精度提高了7.6%,召回率提高了3.5%,精确率提高了6.4%,验证了改进策略对提升模型性能的有效性和稳定性。(2)对4个不同的瓦斯抽采水力冲孔钻场的实时视频进行测试,识别准确率分别为100.0%、93.3%、95.7%和93.1%,平均达到95.5%,满足了水力冲孔钻孔冲煤量自动识别的精度要求。(3)采用追踪帧数确定ResNet34分类状态的方法,解决了分类状态单次识别结果不可靠的问题。研究成果为YOLO系列算法与其他深度学习技术的融合和广泛应用提供了技术与实践基础,对促进瓦斯抽采钻场等煤矿井下复杂场景的智能化进步具有参考价值。

关键词：瓦斯抽采冲煤量 YOLOv8n ResNet34 PaddleOCR 可变形卷积动态检测头智能识别煤矿

L-甲硫氨酸改性微晶纤维素对革兰氏阳性菌的抑制作用

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食品科学 2025年第3期46卷 74-82页

作者：吴思邈杨海凡梁冠男孙昕炀南京财经大学食品科学与工程学院江苏南京210023 北京绿邦环保工程有限公司北京100176

为有效预防、处理食品中的微生物污染,本研究以微晶纤维素(microcrystalline cellulose,MCC)为原材料,通过L-甲硫氨酸(L-methionine,L-Met)负载,制备得到了具有抗菌效果的L-Met改性MCC(M-MCC)。通过微观形貌、元素组成分析等表征改性后M... 详细信息

为有效预防、处理食品中的微生物污染,本研究以微晶纤维素(microcrystalline cellulose,MCC)为原材料,通过L-甲硫氨酸(L-methionine,L-Met)负载,制备得到了具有抗菌效果的L-Met改性MCC(M-MCC)。通过微观形貌、元素组成分析等表征改性后M-MCC的形貌变化、元素变化以及稳定性,证明了L-Met成功接枝。对M-MCC的体外抗氧化能力进行研究,发现其对2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS)阳离子自由基有良好的去除效果,当M-MCC的质量浓度为20 mg/mL时,对ABTS阳离子自由基的清除率达到97.47%。而后通过最小抑菌浓度以及细菌生长曲线对M-MCC抑制单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的效果进行研究。确定了M-MCC对L. monocytogenes和S. aureus等革兰氏阳性菌有着较好的抑制效果,最小抑菌浓度和最小杀菌浓度分别为15 mg/mL和30 mg/mL。最后,以***和***为指示菌,研究了M-MCC对指示菌细胞膜通透性、细胞膜完整性、细胞内容物以及DNA含量等多个方面的影响。相关结果表明,M-MCC处理对L. monocytogenes和S. aureus的生长有显著的抑制效果,到达对数生长期的时间相较无处理组有所推迟。相应的胞外电导率、核酸和蛋白质的含量都有着明显的变化,且与处理时间密切相关。本研究表明M-MCC在抗菌应用方面具有巨大潜力。

关键词：纤维素氨基酸抑菌单核细胞增生李斯特菌金黄色葡萄球菌

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基于深度学习的钻孔冲煤量智能识别方法

煤田地质与勘探 2025年

作者：李小军赵明炀李淼河南理工大学能源科学与工程学院河南省煤矿岩层控制国际联合实验室河南理工大学创新创业学院

【目的】为解决人工统计钻孔冲煤量不准确以及效率低等问题，提出一种YOLOv8n、ResNet34和PP-OCRv4算法相结合的智能识别方法。【方法】该方法首先使用YOLOv8n算法完成一级检测，同时并行级联ResNet34算法与PP-OCRv4算法进行二级处理，... 详细信息

【目的】为解决人工统计钻孔冲煤量不准确以及效率低等问题，提出一种YOLOv8n、ResNet34和PP-OCRv4算法相结合的智能识别方法。【方法】该方法首先使用YOLOv8n算法完成一级检测，同时并行级联ResNet34算法与PP-OCRv4算法进行二级处理，并结合基于追踪帧数的分类状态判别方法，建立了冲煤量自动计算的算法框架。其次，在YOLOv8n的C2f模块中引入可变形卷积DCNv2模块，以削弱点状强光照对特征采集的影响，并将其默认的检测头替换为Dynamic Head检测头模块，以强化算法在尺度，空间和通道维度的特征提取能力，以及将CIoU损失函数替换为SIoU损失函数，以加速预测框与真实框的匹配，并利用自建的数据集对改进后的YOLOv8n算法进行验证。【结果和结论】结果表明：(1)与原算法相比，平均类别检测精度提高了7.6%，召回率提高了3.5%，精确率提高了6.4%，验证了改进策略对提升模型性能的有效性和稳定性。(2)对4个不同的瓦斯抽采水力冲孔钻场的实时视频进行测试，识别准确率分别为100.0%,93.3%,95.7%和93.1%，平均达到95.5%，满足了水力冲孔钻孔冲煤量自动识别的精度要求。(3)采用追踪帧数确定ResNet34分类状态的方法，解决了分类状态单次识别结果不可靠的问题。研究成果为YOLO系列算法与其他深度学习技术的融合和广泛应用提供了坚实的技术与实践基础，对促进瓦斯抽采钻场等煤矿井下复杂场景的智能化进步具有参考价值。

关键词：瓦斯抽采冲煤量 YOLOv8n ResNet34 PaddlePaddleOCR 可变形卷积动态检测头智能识别煤矿

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面向多模数据的引导-对齐情绪推理方法

东南大学学报(自然科学版) 2025年

作者：张艳夏雨琪丁凯刘阳炀王年安徽大学电子信息工程学院

表情和声音等微观情绪需近距离交互采集，为了将空间尺度大、数据容易获取的姿态信息作为情绪表达的载体，提出一种基于引导-对齐模块的情绪推理方法。其中引导模块借助面部关键点指导姿态特征的提取，进行帧图像二级筛选；首先提取出... 详细信息

表情和声音等微观情绪需近距离交互采集，为了将空间尺度大、数据容易获取的姿态信息作为情绪表达的载体，提出一种基于引导-对齐模块的情绪推理方法。其中引导模块借助面部关键点指导姿态特征的提取，进行帧图像二级筛选；首先提取出同时包含面部关键点和人体姿态的帧图像，通过每对帧图像的欧氏度量筛选保留符合要求的人体姿态帧图像，实现面部特征引导姿态特征的提取；通过特征对数归一化实现姿态对齐模块，与面部特征、环境特征共同构成视觉特征，视觉特征、文本特征和语音特征进行多模态特征融合。该方法在MEmoR数据集上的Micro-F1达到48.86%，实验结果表明，该方法一定程度提升了多模态情绪推理能力。

关键词：情绪推理多模态特征对数对齐引导特征

DoS攻击下基于事件触发的微电网分布式协同控制

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控制工程 2025年

作者：吴冬艳陈刚张洪徐承杰湖南工业大学电气与信息工程学院华中科技大学自动化学院湖南工业大学理学院

针对拒绝服务攻击下的微电网二级控制电压恢复问题，提出了一种具有双端事件触发的分布式弹性二次控制策略，实现了电网电压一致性控制，同时有效节约了通信资源。首先，在拒绝服务攻击区间内设计状态观测器，估计因拒绝服务攻击导致的... 详细信息

针对拒绝服务攻击下的微电网二级控制电压恢复问题，提出了一种具有双端事件触发的分布式弹性二次控制策略，实现了电网电压一致性控制，同时有效节约了通信资源。首先，在拒绝服务攻击区间内设计状态观测器，估计因拒绝服务攻击导致的跟踪误差。然后，在所设计的观测器的基础上，采用提出的分布式事件双端触发机制，在满足收敛速率和恢复电压的基础上，减轻了通信负担，降低了控制器更新的频率，并排除了芝诺行为。最后，利用通过Matlab/Simulink仿真平台验证该策略的有效性。

关键词：孤岛微电网事件触发拒绝服务攻击下垂控制

中性盐雾环境对异种材质自冲铆接接头静力学性能的影响

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塑性工程学报 2025年第1期32卷 122-131页

作者：贾颖莲何世松李晓炀江西交通职业技术学院机电工程学院江西南昌330013 华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室江西南昌330013 南昌航空大学航空制造产业学院江西南昌330063

为了探究异种材质自冲铆接接头在中性盐雾腐蚀环境中的暴露时间对其静力学性能的影响,制备了DA-SPR接头和BA-SPR接头,并采用5%的NaCl中性盐雾腐蚀液分别进行了不同试验周期(0、168、336、504和840 h)的腐蚀试验。通过静拉伸试验、失重... 详细信息

为了探究异种材质自冲铆接接头在中性盐雾腐蚀环境中的暴露时间对其静力学性能的影响,制备了DA-SPR接头和BA-SPR接头,并采用5%的NaCl中性盐雾腐蚀液分别进行了不同试验周期(0、168、336、504和840 h)的腐蚀试验。通过静拉伸试验、失重法等手段研究了中性盐雾腐蚀试验对接头静力学性能的影响规律,并利用场发射扫描电子显微镜对拉伸失效接头进行观察。试验结果表明:DA-SPR接头的最大拉伸静载荷值随着盐雾时间的增加持续减小,而BA-SPR接头最大拉伸静载荷值则随着盐雾时间的增加出现先增大后减小的变化趋势。在整个盐雾试验周期内,所有DA-SPR接头的能量吸收值都大于同腐蚀试验周期的BA-SPR接头。中性盐雾试验并没有改变DA-SPR接头的拉伸失效形式,而BA-SPR接头的拉伸失效形式虽都为上下板分离失效,但随着BA-SPR接头在中性盐雾试验环境中暴露时间的增加,铆钉由留在上板侧逐渐变化为铆钉从上板脱离,并出现铆钉头部的边缘处与钉身撕裂的情况。暴露在中性盐雾环境中的试样单位面积的腐蚀失重符合幂指数函数的变化规律,且有BA-SPR接头表层的腐蚀物锈层将加速其腐蚀,BA-SPR接头的腐蚀速率始终大于相同盐雾试验周期的DA-SPR接头。

关键词：盐雾试验自冲铆接异种材质静力学性能

含Nb奥氏体不锈钢中NbC的液态Pb-Bi共晶腐蚀行为及其对氧化层形成的影响

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金属学报 2025年第2期61卷 287-296页

作者：吴炀谢昂陈胜虎姜海昌戎利建中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室中国科学技术大学材料科学与工程学院

新型Nb稳定化奥氏体钢被视为铅冷快堆的候选结构材料，在制备或服役过程中会产生初生或二次NbC,NbC在液态铅铋中的腐蚀行为及其对材料耐腐蚀性能的影响目前尚不明确。采用SEM、EPMA、XRD、TEM等手段研究了一种含Nb奥氏体不锈钢分别在550... 详细信息

新型Nb稳定化奥氏体钢被视为铅冷快堆的候选结构材料，在制备或服役过程中会产生初生或二次NbC,NbC在液态铅铋中的腐蚀行为及其对材料耐腐蚀性能的影响目前尚不明确。采用SEM、EPMA、XRD、TEM等手段研究了一种含Nb奥氏体不锈钢分别在550和600℃静态饱和氧液态Pb-Bi共晶（LBE）中的腐蚀性能，重点考察了腐蚀过程中初生NbC的演化行为及其对氧化层形成的影响。结果表明，550℃下初生NbC的氧化倾向与其在样品中的分布位置有关，位于样品原始表面的NbC易发生氧化，而位于样品内部的NbC则不会发生氧化，这是由于内氧化层中的氧分压尚未达到NbC氧化所需的平衡氧分压。温度提高至600℃后，氧分压达到了NbC氧化的平衡氧分压，位于样品原始表面以及样品内部的NbC均会发生氧化。NbC氧化成Nb2O5的Pilling-Bedworth比（PBR）大于2，对周边区域的氧化层产生较大的压应力，导致氧化态NbC周围氧化层中产生微裂纹。同时，NbC氧化伴随着CO2气体的产生，位于样品内部的NbC氧化产生的CO2降低了氧化层致密性，使得氧化层的生长速率加快。

关键词：含Nb奥氏体不锈钢初生NbC Pb-Bi腐蚀氧化机制

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漂浮式风机纵摇模态阻尼特性及变桨控制优化

高电压技术 2025年

作者：顾晓庆梁栋炀束加庆竺明星石鑫中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司中国电力工程顾问集团中南电力设计院江苏科技大学清华大学能源互联网创新研究院

为了探究漂浮式风机闭环变桨控制与浮体纵摇模态的耦合机理，揭示“负阻尼”产生的原因，并开发功率调节-运动抑制-载荷降低的多目标变桨控制策略，首先建立气弹-水动-伺服多因素作用下的半潜漂浮式风机纵摇模态单自由度运动模型，定量... 详细信息

为了探究漂浮式风机闭环变桨控制与浮体纵摇模态的耦合机理，揭示“负阻尼”产生的原因，并开发功率调节-运动抑制-载荷降低的多目标变桨控制策略，首先建立气弹-水动-伺服多因素作用下的半潜漂浮式风机纵摇模态单自由度运动模型，定量分析美国可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory， NREL) 5 MW和国际能源署(International Energy Agency， IEA)15 MW半潜漂浮式风机纵摇模态阻尼特性，揭示变桨控制作用下漂浮式风机纵摇模态可能出现负阻尼的原因，并分析其影响范围，给出变桨控制策略优化方向。然后，基于漂浮式风机纵摇模态阻尼特性分析，提出改进的增益调度统一变桨控制策略，并设计独立变桨控制器。最后，在OpenFAST/Simulink联合仿真平台下，以NREL 5 MW和IEA 15 MW半潜漂浮式风机为参考机型，分析不同控制器参数和控制策略在大范围变工况风浪载荷环境下的多目标变桨控制性能，以验证所提出控制策略的有效性。研究结果可为未来漂浮式风机变桨控制提供参考。

关键词：漂浮式风机负阻尼纵摇运动统一变桨独立变桨风浪耦合