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适用于可再生能源制氢的大容量碱液电解槽建模研究

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太阳能学报 2024年第2期45卷 291-299页

作者：程浩然夏杨红何杭航韦巍赵波浙江大学电气工程学院杭州310027 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014

考虑分布式参数的影响,研究外部电场激励下大容量碱液电解槽的反应特性,发现电解槽的宏观物理结构对系统的运行特性有较大影响,基于此提出一种新型碱液制氢电解槽等效电路模型。通过对不同工况下电解槽的工作状态和反应过程进行分析,揭... 详细信息

考虑分布式参数的影响,研究外部电场激励下大容量碱液电解槽的反应特性,发现电解槽的宏观物理结构对系统的运行特性有较大影响,基于此提出一种新型碱液制氢电解槽等效电路模型。通过对不同工况下电解槽的工作状态和反应过程进行分析,揭示外部电场对大容量碱液电解槽反应的激励机理。研究发现:相比于电极材料微观特性,电解槽的结构尺寸对宽范围工况下系统的运行特性起到更为关键的作用。最后,基于自制的碱液电解槽原理样机进行宽范围电解制氢实验,发现在不同工况下,所提模型均能较好地刻画电解槽的运行特性,并验证了模型的有效性。

关键词：可再生能源制氢电解槽等效电路模型

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面向数值模拟的砖砌体单轴受压本构关系模型研究

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建筑结构 2024年第8期54卷 107-112,119页

作者：程浩然胡松涛敬登虎东南大学土木工程学院南京211189

在现有的砖砌体单轴受压本构关系模型中,弹性模量和峰值应变预测精度较差,导致砖砌体的数值模拟分析难度较大。基于收集到的145个试件数据,对砖砌体的弹性模量、轴心抗压强度以及峰值应变取值进行分析。结果表明:现有的弹性模量计算公... 详细信息

在现有的砖砌体单轴受压本构关系模型中,弹性模量和峰值应变预测精度较差,导致砖砌体的数值模拟分析难度较大。基于收集到的145个试件数据,对砖砌体的弹性模量、轴心抗压强度以及峰值应变取值进行分析。结果表明:现有的弹性模量计算公式不适用于过低或高弹性模量的砖砌体,弹性模量与峰值点割线模量呈倍数关系,应按照砌体的材料强度和种类进行取值;轴心抗压强度计算公式适用性较好;砖砌体的峰值应变应按照混凝土砖和非混凝土砖进行分类,非混凝土砖砌体峰值应变与砂浆强度呈非线性关系,应按照砂浆强度大小进行取值;然而混凝土砖砌体峰值应变受砂浆强度影响较小,取值在0.001和0.002之间。最后,提出了适用性更好的面向数值模拟的砖砌体单轴受压本构关系模型。

关键词：砖砌体单轴受压本构关系数值模拟弹性模量计算公式

基于自组织特征映射模型(SOFM)网络的中国自然资源生态安全区划

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生态学报 2024年第1期44卷 171-182页

作者：邹易蒙吉军吴英迪魏婵娟程浩然马宇翔北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 多伦多大学地理、地理信息与环境系加拿大安大略省密西沙加市L5L 1C6

自然资源生态安全是国家安全的重要组成部分,自然资源生态安全区划对保障区域可持续发展提供了重要途径。基于自然资源数据、生态环境数据和相关区划资料,从生态敏感性与生态服务重要性角度构建了自然资源生态安全评价指标体系,进而揭... 详细信息

自然资源生态安全是国家安全的重要组成部分,自然资源生态安全区划对保障区域可持续发展提供了重要途径。基于自然资源数据、生态环境数据和相关区划资料,从生态敏感性与生态服务重要性角度构建了自然资源生态安全评价指标体系,进而揭示了中国自然资源生态安全的空间格局;通过建立区划的原则和指标,按照一级区主要反映自然资源空间分布格局,二级区主要揭示自然资源生态安全水平的差异,采用SOFM网络制订了中国自然资源生态安全区划方案。结果显示:(1)中国自然资源生态安全水平整体偏低,以中警与重警状态区域为主,安全和较安全状态的区域仅占24.22%,其中低安全等级区多分布于400mm等降水量线以西的干旱、半干旱区,高安全等级区则集中分布于水热资源与生物资源较为丰富的东南部地区;(2)中国自然资源生态安全区划方案包括8个一级区与27个二级区,总结归纳各大区自然资源的特征和威胁生态安全的问题,并针对二级区自然资源生态安全状况提出了对策建议。研究结果可为分区、分类推进全国自然资源可持续利用和国土空间优化提供理论支持与决策依据。

关键词：自然资源生态安全自组织特征映射模型(SOFM)网络区划方案

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基于多策略融合的改进RRT路径规划算法

武汉科技大学学报 2024年第4期47卷 282-289页

作者：陈澳朱建阳蒋林程浩然武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学机器人与智能系统研究院湖北武汉430081

针对传统快速扩展随机树(RRT)及其衍生算法在路径规划时生成路径效率较低、无效探索点较多等问题,提出一种多策略融合的改进RRT算法。首先利用启发式选择策略确定最合适的扩展节点,然后结合基于目标偏置的自适应动态步长策略,使随机树... 详细信息

针对传统快速扩展随机树(RRT)及其衍生算法在路径规划时生成路径效率较低、无效探索点较多等问题,提出一种多策略融合的改进RRT算法。首先利用启发式选择策略确定最合适的扩展节点,然后结合基于目标偏置的自适应动态步长策略,使随机树始终向目标点区域扩展,最后通过垂距断点预优化的跳点连线策略去除冗余点,生成一条没有较大转折角的最短安全路径。通过不同复杂程度的仿真实验和现实环境实验对该算法进行测试。结果表明,与RRT、RRT*和Bi-RRT*算法相比,本文算法在时间消耗上分别减少了大约80%、50%和60%,在路径节点数上分别减少了大约65%、40%和35%。机器人依据该算法可以高效生成一条无碰撞,仅包含起始点、目标点和非突兀转折点的最优路径。

关键词：路径规划快速扩展随机树多策略融合算法目标偏置动态步长垂距断点跳点连线

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碱液电解槽建模与宽范围运行控制

电力自动化设备 2024年

作者：胡致远程浩然夏杨红韦巍浙江大学电气工程学院

在碱液电解制氢中，碱液电解槽(AWE)的低载性能差，难以宽范围跟踪波动性可再生能源出力。基于工业AWE的内部结构和工作原理，建立了一种新的工业AWE等效电路模型，揭示了AWE低载低效率的内在机理，并提出了一种多模态自寻优(MMSO)变流... 详细信息

在碱液电解制氢中，碱液电解槽(AWE)的低载性能差，难以宽范围跟踪波动性可再生能源出力。基于工业AWE的内部结构和工作原理，建立了一种新的工业AWE等效电路模型，揭示了AWE低载低效率的内在机理，并提出了一种多模态自寻优(MMSO)变流控制策略及其原理样机。在低载时施加低频脉冲电流以提高制氢效率，从而实现工业AWE的宽范围运行。基于10kW的AWE实验平台，验证了所提模型的正确性以及所提MMSO变流控制策略对AWE在低载范围内效率的提升具有显著的效果。

关键词：制氢碱液电解槽变流器宽范围运行效率提升

大规模可再生能源直接电解碱液制氢关键科学问题

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太阳能学报 2024年第7期45卷 224-231页

作者：夏杨红韦巍程浩然周永智赵波章雷其浙江大学电气工程学院杭州310027 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014

从效率与一致性、功率调节灵活性、气体纯度等方面阐述大规模可再生能源直接电解碱液制氢的相关科学问题,进行相应的机理分析,并给出可能的技术路径,以期提升可再生能源与碱液电解槽之间的匹配性,从而推动可再生能源电解制氢规模化应用。

关键词：制氢电解槽可再生能源电解效率灵活性

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嵌入文化记忆的易门铜矿工业遗产活化利用

中国民族博览 2024年第7期 26-28页

作者：沈丽萍胡晓东程浩然玉溪师范学院云南玉溪653100

易门铜矿工业遗产项目见证了现代工业化在祖国西南边疆不同寻常的发展历程,是中国式现代化的重要历史物证之一。易门铜矿工业遗产活化利用无法照搬照抄一线大城市经验,但其若获成功对同类项目如“三线建设”等具有示范意义。基于易门铜... 详细信息

易门铜矿工业遗产项目见证了现代工业化在祖国西南边疆不同寻常的发展历程,是中国式现代化的重要历史物证之一。易门铜矿工业遗产活化利用无法照搬照抄一线大城市经验,但其若获成功对同类项目如“三线建设”等具有示范意义。基于易门铜矿工业遗产活化利用发现问题,提出了以影视产业为主导嵌入文化记忆的偏远地区工业遗产活化利用思路,旨在助力美丽乡村高质量发展。

关键词：工业遗产活化利用乡村振兴易门铜矿

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煤矿工种知识图谱智能问答研究

计算机技术与发展 2024年第3期34卷 185-192页

作者：刘鹏程浩然王莹魏微丁恩杰矿山物联网应用技术国家地方联合工程实验室江苏徐州221008 中国矿业大学物联网(感知矿山)研究中心江苏徐州221008 中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221116

知识图谱是用于表征实体间结构关系的新一代知识库,其通过语义网络描述现实世界事物之间的逻辑关系,而基于知识图谱的智能问答技术也在不断发展,智能问答系统与知识图谱相结合,是对结构化知识的进一步剖析及利用。该文通过收集煤矿工种... 详细信息

知识图谱是用于表征实体间结构关系的新一代知识库,其通过语义网络描述现实世界事物之间的逻辑关系,而基于知识图谱的智能问答技术也在不断发展,智能问答系统与知识图谱相结合,是对结构化知识的进一步剖析及利用。该文通过收集煤矿工种专业信息,构建煤矿工种知识图谱,并在此基础上对智能问答技术和系统进行了研究。在知识图谱构建方面,对工种专业进行定义,通过Bert-BiLSTM-CRF实体识别模型对煤矿工种关键信息进行抽取,再利用图数据库存储三元组工种知识数据得到工种图谱。在智能问答环节,通过设计问题模板,利用Bert模型实现端到端的问句意图识别和槽位提取,并采用Sentente-Bert对问句的提及词和知识图谱的候选实体进行链接,继而将问句转化形成图数据库查询语句,从图谱中返回答案。实验结果表明,构建的煤矿工种知识图谱及智能问答系统,在多个评价指标表现良好,可以满足煤矿工种知识问答需求,为煤矿智能化建设做出了有益探索。

关键词：煤矿工种知识图谱智能问答意图识别槽位提取

一种激光SLAM中基于图与图匹配的回环检测方法

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武汉科技大学学报 2024年

作者：程浩然钱新博蒋林陈澳汤勃周和文武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉科技大学机器人与智能系统研究院珠海一微半导体股份有限公司

针对室内环境中移动机器人定位误差随时间不断累积的问题，提出一种适用于激光同步定位与建图技术的基于图与图匹配的回环检测方法。该方法将回环检测分为相对姿态计算和相对位置计算两部分，首先将多帧关键帧点云数据转换为点云鸟瞰图... 详细信息

针对室内环境中移动机器人定位误差随时间不断累积的问题，提出一种适用于激光同步定位与建图技术的基于图与图匹配的回环检测方法。该方法将回环检测分为相对姿态计算和相对位置计算两部分，首先将多帧关键帧点云数据转换为点云鸟瞰图，然后基于霍夫变换将点云鸟瞰图和环境栅格地图转换为一维数据序列，并计算两序列的互相关性以确定候选的相对姿态，经相对姿态对齐点云鸟瞰图和环境栅格地图后通过使用离散傅里叶变换加速的图像模板匹配确定相对位置，最后通过欧氏距离图评估结果置信度。实验结果表明，所述算法在室内相似环境有效提升了定位精度，可以解决定位算法在长时间运行中的累积误差和全局一致性差的问题。

关键词： SLAM 激光定位回环检测霍夫变换离散傅里叶变换模板匹配