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光固化3D打印聚合物材料的研究进展

中国材料进展 2022年第1期41卷 68-80,67页

作者：朱光达侯仪赵宁徐坚中国科学院化学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 深圳大学广东深圳518060

作为新兴的快速成形技术,3D打印以其独特的制造优势,受到了生物医学、航空航天、智能器件等诸多领域的关注和青睐。3D打印是基于材料逐层堆积的原理,以计算机设计的三维模型为蓝本,采用加热熔融、激光烧结或光照固化等方式,将材料逐层堆... 详细信息

作为新兴的快速成形技术,3D打印以其独特的制造优势,受到了生物医学、航空航天、智能器件等诸多领域的关注和青睐。3D打印是基于材料逐层堆积的原理,以计算机设计的三维模型为蓝本,采用加热熔融、激光烧结或光照固化等方式,将材料逐层堆积,形成所需的实体零件。3D打印无需模具和繁琐的加工流程,可以按需设计和制备传统加工方式难以实现的复杂结构。其中,光固化3D打印是3D打印技术的重要方向之一,具有成形精度高、打印效率高等优点。回顾了光固化3D打印聚合物材料的最新研究进展,总结了仿生材料、水凝胶材料、多孔材料、聚合物转化陶瓷材料等多种材料的打印现状,归纳了导电/导热、形状记忆、自修复、可回收等功能性材料的3D打印,进一步展望了光固化3D打印聚合物材料的未来发展方向。

关键词：光固化 3D打印聚合物材料功能化

基于YOLOv5的输电线路异物检测算法研究

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基于YOLOv5的输电线路异物检测算法研究

作者：徐光达福建工程学院

学位级别：硕士

输电线路作为电力传输的主要载体,对电力系统的安全稳定运行起到至关重要的作用。在日常生活中,输电线路经常受到异物的侵害,导致导地线的单相接地和相间短路等事故,若不能及时排查异物,甚至会造成人员伤亡和火灾。因此,定时巡检输电线... 详细信息

输电线路作为电力传输的主要载体,对电力系统的安全稳定运行起到至关重要的作用。在日常生活中,输电线路经常受到异物的侵害,导致导地线的单相接地和相间短路等事故,若不能及时排查异物,甚至会造成人员伤亡和火灾。因此,定时巡检输电线路,及时排除异物隐患是维护电力系统安全的重要工作。而传统人工巡检存在效率低、危险性高和机动性弱等问题,为了实现快速、精确地检测异物,本文基于YOLOv5算法对输电线路开展异物检测方法研究。具体研究工作如下:(1)构建输电线路异物图像数据集。通过电力巡检图像与网络公开数据收集训练样本,对原始数据集进行数据增强,扩增样本数量并优化数据集的质量,从而提升算法的泛化能力。分别对每张图像中的异物目标进行人工标注包围框和标签,再将数据集按照一定比例划分为训练集、验证集和测试集,完成数据集的构建。(2)提出了一种轻量级输电线路异物检测算法YOLOv5-Lite。基于YOLOv5算法采取两种轻量化改进策略改造其网络。首先,利用轻量级卷积神经网络Rep VGG轻量化YOLOv5的主干网络,并调整其网络宽度减小网络规模;其次,引入轻量级卷积模块Ghost模块,设计了Ghost C3和GBS模块用于颈部网络,进一步压缩网络参数量。实验结果证明,YOLOv5-Lite能够在仅降低1.2%检测精度的情况下,大幅度减少网络参数量的产生,其模型大小被压缩至8.3MB,约为YOLOv5的十分之一。(3)提出AM-YOLOv5-Lite轻量级输电线路异物检测算法。针对特殊场景下异物检测性能不佳的问题,在YOLOv5-Lite的基础上改进其网络结构,提升算法的检测能力。考虑复杂背景对异物特征表达的弱化与干扰,引入CBAM注意力机制,使网络关注于重要特征信息即异物目标特征;针对小目标异物识别能力弱的问题,设计了多层级特征融合层来整合不同的感受野信息,并自适应生成各级特征图输出权重来动态优化小目标异物的特征表达;进一步将YOLOv5算法的耦合检测头替换为解耦检测头,为定位与分类任务解耦出单独的特征通道,提升目标定位能力。实验结果表明,AM-YOLOv5-Lite的检测精度在YOLOv5的基础上提升了1.8%,检测速度FPS提升了约一倍。本文提出的输电线路异物检测方法,可对复杂环境下的输电线路异物实现精确检测,其网络参数量低、模型小,兼具检测效率与准确率,做到挂线异物及时发现、尽早处理,减少经济损失。

关键词：输电线路目标检测深度学习异物检测电力安全

“一带一路”数字产品贸易偏好网络的结构演进及影响因素分析

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“一带一路”数字产品贸易偏好网络的结构演进及影响因素分析

作者：陈光达湖南科技大学

学位级别：硕士

FeMnAlNiCo超弹性合金的晶界迁移机制及超弹性能研究

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FeMnAlNiCo超弹性合金的晶界迁移机制及超弹性能研究

作者：赵光达哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

FeMnAlNi基超弹性合金在非常宽的温度范围(约77-513 K)内具有极低的温度依赖性,温度上升1 K马氏体临界相变应力仅增加约0.53 MPa。这种独特的性质使FeMnAlNi超弹性合金在温度剧烈变化的环境(如外太空)下具有潜在的应用。然而多晶合金在... 详细信息

FeMnAlNi基超弹性合金在非常宽的温度范围(约77-513 K)内具有极低的温度依赖性,温度上升1 K马氏体临界相变应力仅增加约0.53 MPa。这种独特的性质使FeMnAlNi超弹性合金在温度剧烈变化的环境(如外太空)下具有潜在的应用。然而多晶合金在变形过程中由于晶粒约束的作用超弹性迅速恶化,因此需要控制晶粒生长为寡晶(竹节晶和柱状晶)甚至单晶结构。传统的FeMnAlNi超弹性合金晶界迁移速率低,需要繁琐的循环热处理和循环定向再结晶工艺才能获得寡晶或单晶显微结构。本文通过加入Co元素设计了FeMnAlNiCo超弹性合金,Co元素的添加大幅提高了合金的晶界迁移速率(相比FeMnAlNi超弹性合金高一个数量级),仅通过一次定向再结晶就获得了长度达到7 cm、最大宽度2 cm的近单晶组织。通过对不同影响因素下循环热处理和定向再结晶后显微结构的表征和分析,探讨了合金异常晶粒长大(AGG)行为,阐明了合金在两种热处理手段下的晶界迁移机制,并基于寡晶和单晶FeMnAlNiCo超弹性合金,探索了合金超弹性能的影响因素,优化了合金的超弹性,在循环压缩测试下获得了最大～13%的可恢复应变。首先,研究了循环热处理工艺参数(包括升降温速率、第二相区退火温度和循环次数)和Co元素含量(2at.%、5at.%和7at.%)对晶粒尺寸的影响,发现晶粒尺寸随着升降温速率的降低先增大后减小,随第二相区退火温度的降低而增大,随循环次数的增加而增大。发现即使是面心立方(FCC)相稳定剂的Co元素也能大幅促进体心立方(BCC)基体相的晶粒长大。提出了Co元素对FeMnAlNi超弹性合金在循环热处理过程中的AGG影响机制:通过调整Co元素含量来减小γ相的尺寸并增大其数量密度,进而调控亚晶形态特征获得高平均取向偏差和小尺寸的亚晶,以此促进AGG。由于7.5at.%Co含量的合金相转变温度过高几乎达到最后的单相区保温温度,因此在循环热处理最后的保温过程中晶界迁移的各向异性被减小导致7.5at.%Co含量的合金相比5at.%和2at.%Co含量的合金具有更小的晶粒尺寸。其次,以FeMnAlNiCo超弹性合金为实验对象,研究了定向再结晶工艺参数(包括热区温度和抽拉速率)对合金显微结构的影响。发现在同一温度下,随着抽拉速率的增大,柱状晶的尺寸和长径比先增大后减小;随着热区温度的增加,该温度下所对应的最佳抽拉速率也增加,获得的柱状晶最大长径比增大,但柱状晶的最大长度和宽度减小,此外发现柱状晶在生长末期具有比生长初期更大的横向宽度。通过对晶体取向和晶界特征的研究以及定向再结晶动力学分析,提出了热轧FeMnAlNiCo超弹性合金在定向再结晶过程中的晶界迁移机制:AGG的发生是由热区温度和抽拉速率而非晶界特征引起,首先进入热区的晶界由于晶界迁移钉扎力和驱动力失衡而发生AGG并长成柱状晶,因此柱状晶具有随机的取向,并在横向驱动力的作用下,柱状晶与柱状晶之间的高角晶界沿着柱状晶的横向发生迁移,过高的热区温度将导致晶界迁移的各向异性被降低,因此柱状晶的最大长度和宽度均减小。最后,以循环热处理和定向再结晶所制备的寡晶及单晶FeMnAlNiCo超弹性合金为实验对象,系统研究了合金冷却速率、晶粒尺寸、晶体取向、Co含量以及时效处理对超弹性能的影响。发现合金只有在热水淬火的条件下才能获得良好的可恢复应变;随着晶粒尺寸的增加可恢复应变增大;不同晶体取向和200℃下时效不同时间的单晶可恢复应变变化很小但马氏体相变临界应力有很大的差异,在300℃下时效超过1 h合金变得脆而硬,在马氏体相变之前就发生断裂;随着Co含量的增加可恢复应变逐渐降低。总结了各影响因素对合金超弹性的影响本质:通过促进或抑制热弹性马氏体相变行为进而改变合金的可恢复应变。

关键词： FeMnAlNi基超弹性合金定向再结晶循环热处理晶界迁移马氏体相变

吉林省产品质量监督检验院汽车检验业务服务营销策略研究

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吉林省产品质量监督检验院汽车检验业务服务营销策略研究

作者：于光达吉林大学

学位级别：硕士

汽车工业在国民经济中有着举足轻重的地位,其产业链链条长,影响范围广,无论是对消费的拉动,还是对社会的发展,都发挥着至关重要的作用。近几年,虽然经济发展的速度因受到疫情影响有所放缓,但我国汽车产量依然保持着稳步增长的态势,并且... 详细信息

汽车工业在国民经济中有着举足轻重的地位,其产业链链条长,影响范围广,无论是对消费的拉动,还是对社会的发展,都发挥着至关重要的作用。近几年,虽然经济发展的速度因受到疫情影响有所放缓,但我国汽车产量依然保持着稳步增长的态势,并且这种趋势在未来一段时间内有望得以延续。2022年我国汽车总产量为2702.1万辆,同比增长3.4%。伴随着汽车产业的高速发展,汽车检验行业在我国具有广阔的发展空间和良好的发展前景。在此背景下,吉林省产品质量监督检验院(以下简称吉林省质检院)加大了在汽车检验业务上的投资,配置了高标准的检验设备和专业的检验人员。但是,检验机构的不断增多给吉林省质检院带来了巨大的竞争压力。因此,为吉林省质检院汽车检验业务制定合适的服务营销策略已成为亟待解决的问题。首先,本文运用文献分析法和访谈法收集到了吉林省质检院汽车检验业务的相关信息。对这些信息进行整理和分析后,对服务营销的现状有了更深入的了解,并且也发现了其中存在的问题:送检流程繁琐、服务内容单一、员工缺乏服务意识等。再对存在的问题进一步剖析,找到了问题的成因。其次,本文运用PEST模型对宏观营销环境进行了分析,阐述了政治、经济、社会、技术这四方面对吉林省质检院汽车检验业务的影响。并且,运用波特五力模型对汽车检验行业的竞争环境进行了分析。另一方面,本文通过对吉林省质检院现有资源和能力的研究,对其内部环境进行了分析。接下来,结合内外部环境总结出了吉林省质检院汽车检验业务的优势和劣势,所面临的机会和威胁,从而形成了SWOT分析矩阵。最后,从STP理论的分析结果出发,结合7Ps理论为吉林省质检院汽车检验业务设计具有针对性的服务营销组合策略,并根据其特点搭建系统化的服务营销体系。再结合所设计的策略从体制、人员和技术三方面展开,制定相应的保障措施,从而使该策略能够顺利实施。

关键词：汽车检验 PEST模型 SWOT分析 7Ps理论

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同轴式并联混合动力汽车能量管理策略研究

同轴式并联混合动力汽车能量管理策略研究

作者：孙光达长春工业大学

学位级别：硕士

近年来,随着乘用车保有量快速地提升,环境污染和能源紧缺的问题愈发严重,节能减排和低碳出行成为全世界关注的焦点,许多学者为此展开了一系列相关研究和应用。混合动力汽车的超长续航和低排放能力,可以解决目前纯电动汽车续航里程短和... 详细信息

近年来,随着乘用车保有量快速地提升,环境污染和能源紧缺的问题愈发严重,节能减排和低碳出行成为全世界关注的焦点,许多学者为此展开了一系列相关研究和应用。混合动力汽车的超长续航和低排放能力,可以解决目前纯电动汽车续航里程短和燃油车尾气排放的问题。通过建立适配的能量管理策略,使整车在各方面的控制达到最佳状态。因此,如何合理分配能量并调整到最优是极为关键的。本文以某小型乘用车为研究对象,对同轴式并联混合动力汽车能量管理策略进行研究。首先对混合动力汽车的3种结构类型以及各自的优缺点进行综合分析,确定将同轴式并联P2构型的混合动力汽车作为主要研究对象,根据某款车型的基础参数,选配合适的发动机、电机、变速器和电池等关键部件。接着,为进行路况仿真验证并接近车辆实际性能,制定了混合动力汽车最高车速、百公里加速时间及爬坡性能等指标;根据WLTC工况的复杂程度,完成对发动机、电池和电机功率的参数匹配。其次,对并联式混合动力汽车的工作原理进行简析,设计了基于确定规则型能量管理策略,通过制定一系列的逻辑关系、关键参数变量和参数阈值后,借助软件MATLAB/Simulink并依据经验制定了5种工作模式,分别为1种纯电动模式、3种混合动力模式和1种能量回收模式,将混合动力汽车的燃油经济性和电耗性能降至最低为目标,严格规定不同工作模式下的准入条件和扭矩分配规则,完成基于确定规则型能量管理策略的搭建,并分析仿真结果。然后,在基于确定规则型能量管理策略的基础上,加入PI和模糊制动控制作为优化控制策略,提出整车目标输出扭矩和PI动态控制相结合的方法,减小目标输出扭矩与需求扭矩的差值,从而缩小在车速控制方面的误差;在能量回收模式中,提出一种在MATLAB-Fuzzy中建立的三输入单输出模糊制动控制器,为整车的再生制动系统提供合理的再生制动分配系数,从而提高能量回收的效率。最后,应用CRUISE仿真软件搭建整车模型并对电、机械信号进行连接,再与MATLAB软件进行联合仿真。首先对动力性、爬坡性进行仿真分析,建立了NEDC、WLTC和CLTC-P三个循环工况,对优化前和优化后能量管理策略的仿真结果进行分析,其中对车速误差、模式切换、电池SOC、燃油经济性和尾气排放进行仿真对比分析。证明经优化的能量管理策略整车性能指标符合要求,车速误差显著降低,在燃油经济性和污染物排放方面有所降低,电耗方面也有所降低,实现了全面的优化。

关键词：混合动力汽车能量管理策略 PI动态控制模糊控制联合仿真

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多层级特征融合的无人机航拍图像目标检测

计算机科学与探索 2023年第3期17卷 635-645页

作者：徐光达毛国君福建工程学院计算机科学与数学学院福州350118 福建工程学院福建省大数据挖掘与应用重点实验室福州350118

针对无人机航拍图像中小目标样本多、可提取特征信息少易受背景干扰的问题,基于YOLOv5提出一种多层特征融合的无人机航拍图像检测算法。首先,增加浅层网络的高分辨率特征图保留充足的目标特征信息,同时加入对应尺度的检测头以此增强对... 详细信息

针对无人机航拍图像中小目标样本多、可提取特征信息少易受背景干扰的问题,基于YOLOv5提出一种多层特征融合的无人机航拍图像检测算法。首先,增加浅层网络的高分辨率特征图保留充足的目标特征信息,同时加入对应尺度的检测头以此增强对微小目标的检测能力;其次,考虑不同层级特征图所包含的信息对于小目标检测任务贡献不同,设计了多层级特征融合层来整合不同的感受野信息,通过融合不同层级特征图聚合上下文信息,并根据训练目标样本大小自适应生成各层级特征图输出权重来动态优化特征图的表达能力;最后,在预测过程中为了减少在不同任务中需求特征信息的冲突,将解耦检测头替换原本的耦合检测头,可以更佳地完成分类和定位任务。在公开数据集VisDrone上进行实验,该方法的平均均值精度达到了35.5%,较基线方法YOLOv5提高了4.4个百分点,同时与主流的检测方法相比也取得更高的检测精度。结果表明,所提出的方法对于小目标检测任务具有较好的性能。

关键词：目标检测特征融合航拍图像特征学习

加强学科融合培养小学生语文核心素养的实践探索

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读写算 2024年第14期 44-46页

作者：陈光达甘肃省兰州市永登县武胜驿镇中心小学

“学科融合”是一种利用学科间的渗透，开展交叉学习的教学活动。作为一线语文老师，要创新教学策略，积极探索语文融合教育的途径，提高学生的语文综合素养，促进学生的全面发展。

关键词：学科融合小学生语文核心素养实践探索

吉林省企业职工养老保险基金运行的缺口和投资运营成效分析

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吉林省企业职工养老保险基金运行的缺口和投资运营成效分析

作者：简光达吉林大学

学位级别：硕士

企业职工养老保险是社会保障体系的重要组成部分,其覆盖广、体量大、影响深的特点使其成为了保障人民基本生活水平的生命线。全国日益加剧的人口老龄化态势已经对现行的养老制度造成了一定的冲击。人口红利的逐渐消失减少了适龄劳动力... 详细信息

企业职工养老保险是社会保障体系的重要组成部分,其覆盖广、体量大、影响深的特点使其成为了保障人民基本生活水平的生命线。全国日益加剧的人口老龄化态势已经对现行的养老制度造成了一定的冲击。人口红利的逐渐消失减少了适龄劳动力的数量,影响了参保缴费人数和企业职工基本养老保险基金（以下简称养老基金）征缴数额,导致养老待遇发放遭遇了前所未有的压力。作为经济欠发达省份,吉林省是国内较早遭遇养老难题的地区之一,因为吉林省严格执行了计划生育政策,独生子女家庭数量大,老年人口比例高,同时年轻劳动力存在外流趋势。虽然全国大部分地区的养老状况还未达到吉林省的吃紧程度,但越来越多的省份的基金结余开始出现下滑趋势,处境并不乐观,而吉林是首当其冲并最具代表性的省份之一。本文深入剖析了吉林省企业职工养老保险的缺口问题,从缺口成因与投资运营效率的视角,研究当前养老金管理的困境,进而提出有针对性的对策建议。养老基金运行主要包括收支管理和投资运营两个方面。全国基本养老保险已经运行30余年,各项政策也在不断完善,但在新时代的背景下,养老问题依然在持续加剧。收支管理方面,从目前情况看,全国多地基金收支缺口已开始显现,并存在逐年扩大的态势。虽然利用中央调剂金、转移支付、地方补贴等方式暂时还可以弥补基金缺口,但中央的兜底能力并不是无限大,随着基金缺口的增加,国家社会保障支出占据公共预算的比重节节攀升,如果态势继续恶化,不排除出现养老体系崩塌的极端情况。所以,全国各省份,特别是已经存在基金缺口的地区有必要从自身角度出发,寻找缓解基金缺口的办法和举措。本文以吉林省为研究对象,对企业职工养老保险运行数据进行了深度整理,在测算缺口的基础上,根据面板数据回归,定量刻画各项影响缺口的因素,并预测未来基金收支走向。完成由前端业务发起的收支环节后,基金进入到投资运营层面,保值和增值是投资的最基础目标,也是社会保险相关法规政策的要求。然而,吉林省养老基金的收益率一直不足2%。本文在介绍社会保险基金投资种类、阐述基金投资理论的基础上,将吉林省养老基金投资的相关数据与全国和发达省份做对比,根据夏普和特雷诺指数模型进行指标测算,并通过建立模型对吉林省投资的效果进行评估,分析目前运营模式存在的弊端,找到了吉林省的问题。提出兼顾收益性和安全性的合理投资手段,防止基金贬值的同时,也为缓解基金缺口提供一定帮助。通过对吉林省养老基金运行的整体分析,抓出主要矛盾,从多个视角提出关于完善制度、增强基金运行效率等方面的对策建议,为有效缓解吉林省养老资金缺口提供方向,同时预防全国将来可能出现重大基金缺口的情形,助力全省乃至全国社会保险事业的良性和可持续发展,增进民生福祉,维护社会稳定。

关键词：养老保险运行管理基金缺口保值增值