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南极宇航员海和阿蒙森海表层沉积物石油污染的判别

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极地研究 2024年

作者：魏宇衡杨涛徐韧蓝木盛上海海洋大学海洋科学与生态环境学院自然资源部东海生态中心中国极地研究中心

南极边缘海被认为是全球最清洁的海洋之一,但该地区也面临日益严重的石油污染的威胁。通过海洋沉积物对罗斯海和普里兹湾等区域的的石油污染开展调查研究相对较多,而对宇航员海和阿蒙森海的相关研究较少。本研究依托中国第39次南极考察... 详细信息

南极边缘海被认为是全球最清洁的海洋之一,但该地区也面临日益严重的石油污染的威胁。通过海洋沉积物对罗斯海和普里兹湾等区域的的石油污染开展调查研究相对较多,而对宇航员海和阿蒙森海的相关研究较少。本研究依托中国第39次南极考察（2022年11月—2023年5月）在宇航员海和阿蒙森海采集的海底表层沉积物,使用气相色谱-质谱法对总石油烃、多环芳烃含量进行了分析,同时使用石油污染特征指标对石油污染情况进行了评估。结果表明宇航员海、阿蒙森海沉积物的总石油烃浓度分别为26.92～44.52μg·kg–1和5.32～36.19μg·kg–1,宇航员海、阿蒙森海沉积物的多环芳烃含量分别为5.22～13.03 ng·g–1和2.67～16.50 ng·g–1。虽然污染物的含量水平很低,但根据石油污染特征指标的分析结果显示,两个海域的沉积物都受到了石油污染影响。本研究一方面验证了石油污染对南极边缘海的威胁,另一方面也为继续开展相关海域表层沉积物中总石油烃、多环芳烃的深入研究提供本底数据。

关键词：石油烃海洋污染沉积物宇航员海阿蒙森海南极

美育浸润行动背景下提升乡村学生艺术素养的思考

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教学月刊（中学版）（教学管理） 2024年第4期 20-23页

作者：徐韧刚上海市教师教育学院

乡村学生艺术素养提升是美育浸润行动的一部分。教育资源的分配不均、家庭教育观念的差异和社会环境的影响是造成城乡学生艺术素养差距的主要原因。在全面实施学校美育浸润行动的背景下,提升乡村学生的艺术素养,可采用制订个性化的乡村... 详细信息

乡村学生艺术素养提升是美育浸润行动的一部分。教育资源的分配不均、家庭教育观念的差异和社会环境的影响是造成城乡学生艺术素养差距的主要原因。在全面实施学校美育浸润行动的背景下,提升乡村学生的艺术素养,可采用制订个性化的乡村艺术教育计划、丰富乡村艺术教育课程内容、创新乡村艺术教育教学方法、加强乡村艺术教师队伍建设这一实践路径,并在具体的教学中注重营造良好的教学氛围、采用适合乡村学生的教学模式和进行个性化指导。

关键词：美育浸润艺术教育乡村学生艺术素养

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铁路线站设计用几何计算内核的构建与应用

铁道工程学报 2024年第2期41卷 86-92,99页

作者：许胜博中国铁路设计集团有限公司天津300142

研究目的:传统铁路线站设计软件高度依赖于特定的图形平台,限制了软件的可移植性和独立性,不利于铁路线站设计软件的自主发展。为此,本文通过对线站设计用几何计算内核架构、几何算法及第三方图形平台解耦机制的研究,旨在构建一个独立... 详细信息

研究目的:传统铁路线站设计软件高度依赖于特定的图形平台,限制了软件的可移植性和独立性,不利于铁路线站设计软件的自主发展。为此,本文通过对线站设计用几何计算内核架构、几何算法及第三方图形平台解耦机制的研究,旨在构建一个独立于图形平台的铁路线站设计用几何计算内核,使得线站设计业务逻辑与特定图形平台解绑,使其能够适应不同的操作系统和图形平台,从而提高铁路线站设计软件研发的自主性。研究结论:(1)本文提出的几何计算内核架构可扩展性强,核心算法通用度高,能够满足各类铁路线站设计场景;(2)与第三方图形平台相比,本文提出的几何计算内核在铁路线站线型支持、绘制方法、计算精度、计算效率、跨平台移植方面具有明显优势;(3)通过在实际生产项目上的应用,证明了本文提出的几何计算内核可作为线站设计软件研发的底层内核,同时通过对线型定义层的拓展,几何内核构建方法及相关解耦机制也可为其他线性工程设计软件的自主研发提供借鉴。

关键词：铁路线站设计软件几何计算内核缓和曲线算法图形平台解耦

Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学性能、抗氧化及疏水性能

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材料工程 2024年第2期52卷 190-197页

作者：李仲博中国航发北京航空材料研究院北京100095

利用物理气相沉积(PVD)技术交替沉积Ti_(3)AlN和ZrYN纳米层,制备一系列具有不同ZrYN纳米层厚度(l)的Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜,并通过XRD,SEM,纳米压痕仪,显微硬度计及接触角测量仪等研究不同l对Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学、抗氧化... 详细信息

利用物理气相沉积(PVD)技术交替沉积Ti_(3)AlN和ZrYN纳米层,制备一系列具有不同ZrYN纳米层厚度(l)的Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜,并通过XRD,SEM,纳米压痕仪,显微硬度计及接触角测量仪等研究不同l对Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学、抗氧化以及疏水性能的影响。结果表明:当Ti_(3)AlN和ZrYN纳米层厚度分别为10 nm和1 nm时,纳米多层膜具有高硬度(H=26.8 GPa)和优异的断裂韧度(Kf=4.21 MPa∙m^(1/2))。硬度和断裂韧度的提高可能是因为,当l较小时,纳米层间形成良好的c-Ti_(3)AlN/c-ZrYN共格外延结构,可以有效阻碍位错的产生和滑移。高密度的异质界面可使微裂纹发生连续偏转,有效延长裂纹扩散路径的同时消耗裂纹传播能量,从而提高断裂韧度。同时,较小的l也易于获得优异的抗氧化性能,l较小时Ti_(3)AlN纳米层占主导地位,Al倾向于在表面形成致密的Al_(2)O_(3)层,阻碍氧气向薄膜内部扩散。此外,Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜表面形成的结瘤缺陷增加表面粗糙度,使得薄膜的疏水性能得到提高,从而使其在潮湿环境中不易快速发生腐蚀。

关键词： Ti_(3)AlN/ZrYN纳米多层膜力学性能抗氧化性疏水性

基于WPSO-BP和L-MBWO的多翼离心风机优化研究

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机电工程 2024年

作者：徐韧李君宇周明刘林波张志富黄其柏华中科技大学机械科学与工程学院法雷奥-华中科技大学振动与噪声联合实验室法雷奥汽车空调湖北有限公司海南大学机电工程学院

针对多翼离心风机气动性能、噪声情况难以同时改进的问题，提出了一种基于变权重粒子群优化算法的反向传播神经网络风机性能预测模型（WPSO-BP），以及一种基于逻辑混沌初始化的多目标白鲸优化算法（L-MBWO），并将二者应用于多翼离心... 详细信息

针对多翼离心风机气动性能、噪声情况难以同时改进的问题，提出了一种基于变权重粒子群优化算法的反向传播神经网络风机性能预测模型（WPSO-BP），以及一种基于逻辑混沌初始化的多目标白鲸优化算法（L-MBWO），并将二者应用于多翼离心风机的优化设计中。首先，选取了叶片进出口角、倾斜蜗舌的最大蜗舌半径、叶片切除角度作为设计变量，把风机的全压、效率、声压级作为优化目标；然后，构建了WPSO-BP预测模型，以反映设计变量与优化目标之间的关系，定量分析对比了该模型与BP神经网络预测模型，预测值用于风机的性能优化；接着，将逻辑混沌初始化引入到白鲸优化算法（BWO），基于第三代非支配排序遗传算法（NSGA-III）构建了L-MBWO优化算法；最后，在实验验证仿真可靠的前提下，将提出的预测模型和优化算法应用于风机优化，并对优化效果进行了综合分析。研究结果表明：优化后的风机全压增加了34.79 Pa，效率提高了0.67%，噪声降低了1.73 dB，实现了多个优化目标之间的平衡，有效改善了风机的综合性能，为多翼离心风机的优化设计提供了一种新思路。

关键词：多翼离心风机变权重基于变权重粒子群优化算法的反向传播神经网络风机性能预测模型白鲸优化算法基于逻辑混沌初始化的多目标白鲸优化算法预测模型风机全压风机效率风机噪声

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脂润滑弧齿锥齿轮热弹流润滑与效率研究

摩擦学学报（中英文） 2024年第3期44卷 323-334页

作者：王振博郑鹏沈阳工业大学机械工程学院辽宁沈阳110870

基于油动重载四旋翼无人机的特殊应用条件,研究了无人机齿轮箱内脂润滑弧齿锥齿轮的润滑状态及啮合效率.推导了适用于弧齿锥齿轮的脂润滑雷诺方程,采用计算油膜剪切力和微凸体接触摩擦力组成的复合摩擦系数代替摩擦系数经验公式的方法,... 详细信息

基于油动重载四旋翼无人机的特殊应用条件,研究了无人机齿轮箱内脂润滑弧齿锥齿轮的润滑状态及啮合效率.推导了适用于弧齿锥齿轮的脂润滑雷诺方程,采用计算油膜剪切力和微凸体接触摩擦力组成的复合摩擦系数代替摩擦系数经验公式的方法,研究了在无人机各种工况下的齿面润滑情况和啮合效率.结果表明,本研究中提出的考虑粗糙度的脂润滑雷诺方程能够很好预测文献中的试验结果;弧齿锥齿轮的齿面较为复杂,不能用油润滑的中心油膜厚度算法近似估计脂润滑弧齿锥齿轮整个齿面上的润滑状态;1个啮合周期内的齿面摩擦系数在节点处最大;低转速情况下,齿面将进入混合润滑状态;1个啮合周期内啮合效率的变化与啮合位置密切相关,在啮入点处效率最低;在转速不变的前提下,润滑脂黏度越高,效率损失越大.

关键词：啮合效率热弹流润滑状态摩擦系数混合润滑

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耦合等离激元体系的复频率分析(特邀)

光学学报 2024年第10期44卷 301-306页

作者：曾可博张霜香港大学物理系新基石科学实验室中国香港999077

耦合等离激元体系在光场调控、光学传感、光学成像及光电器件等领域中有着广泛应用。目前,阻碍耦合等离激元进一步实用化发展的关键问题是金属材料具有较大的损耗。结合数值仿真方法,从理论上研究了耦合等离激元的损耗机理,并进一步分... 详细信息

耦合等离激元体系在光场调控、光学传感、光学成像及光电器件等领域中有着广泛应用。目前,阻碍耦合等离激元进一步实用化发展的关键问题是金属材料具有较大的损耗。结合数值仿真方法,从理论上研究了耦合等离激元的损耗机理,并进一步分析复频率光源激励对耦合等离激元体系的作用,提出了通过合成复频率波的方法来补偿损耗,从而恢复被削弱的耦合共振信号。所提优化手段具有泛用性高且无需额外成本的优势,研究结果对耦合等离激元体系在各个领域中的研究发展具有借鉴意义,有利于挖掘该体系的潜在应用价值。

关键词：物理光学纳米光学等离激元复频率波光学传感

融合分层分块信息的轧制过程运行状态评估方法及应用

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控制与决策 2024年第8期39卷 2694-2702页

作者：张永博张凯彭开香杨朋澄北京科技大学自动化学院工业过程知识自动化教育部重点实验室

工业过程运行状态评估方法是对过程当前运行状态进行合理的评价,为工业过程的安全、高效运行提供有益的指导.带钢轧制过程具有流程长且系统层级多等特点,而传统的运行状态评估往往采用集中式的评估方法,难以对轧制过程全流程的运行状态... 详细信息

工业过程运行状态评估方法是对过程当前运行状态进行合理的评价,为工业过程的安全、高效运行提供有益的指导.带钢轧制过程具有流程长且系统层级多等特点,而传统的运行状态评估往往采用集中式的评估方法,难以对轧制过程全流程的运行状态进行合理的评估.针对此问题,提出一种融合分层分块信息的轧制过程运行状态评估方法.采用一种多层级分块的评估策略,将全流程分为若干个层级和子块,提高评估结果的可解释性.提出一种联合核主成分分析(kernel principal component analysis, KPCA)和t-分布随机邻域嵌入算法(t-distributed stochastic neighbor embedding, t-SNE)的特征提取方法,并行地提取全局和局部的特征信息.进而,针对传统支持向量机(support vector machine, SVM)输出结果为硬判型输出,将SVM的输出结果映射为后验概率,并通过D-S证据理论融合多个层级的运行状态评估结果,从而实现决策层面的信息融合,提高评估结果的准确性.最后,将所提出方法应用于实际带钢轧制过程,与各类传统的方法相比评估准确率提高近18%.

关键词：流程工业运行状态评估特征提取 D-S证据理论热连轧过程

基于鸽群优化改进动态窗的多无人车协同编队避障控制

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工程科学学报 2024年第7期46卷 1279-1285页

作者：李兆博孙双蕾北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100083 北京特种机械研究所北京100143

在复杂未知的战场环境中,无人车集群较单台无人车可承担更为复杂的任务,无人车集群协同编队避障行驶是群体智能领域研究热点之一.针对未知环境下无人车集群在规避障碍物时容易出现动态位置与预期队形偏差较大问题,本文提出了一种基于改... 详细信息

在复杂未知的战场环境中,无人车集群较单台无人车可承担更为复杂的任务,无人车集群协同编队避障行驶是群体智能领域研究热点之一.针对未知环境下无人车集群在规避障碍物时容易出现动态位置与预期队形偏差较大问题,本文提出了一种基于改进动态窗的无人车编队协同避障控制方法,在基本动态窗路径评价函数的方位角评价因子、障碍物评价因子、速度评价因子基础上,增加了无人车编队的方向协同因子和队形保持因子.同时,基于变权重鸽群优化算法对改进动态窗的路径评价函数各系数进行优化.当无人车集群感知到障碍物时,通过改进动态窗算法进行相对位置及速度的自适应协同调整,更好地保证无人车编队避障行驶过程中队形位置的精确性.最后,以3台无人车构成三角形编队避障行驶为例进行仿真验证.仿真结果表明基于改进动态窗和变权重鸽群优化算法的无人车编队在规避障碍物时,队形位置偏差相对较小.可见,本文提出的改进算法能够使得无人车集群在规避障碍物过程中提高动态编队的稳定性和精确性.

关键词：无人车鸽群优化动态窗口法协同编队避障控制

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