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基于碳材料的多维度柔性应变/压力传感器的研究进展

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材料导报 2024年第4期38卷 220-228页

作者：刘玉慧柳仕林吴聪影吴琪琳东华大学纤维材料改性国家重点实验室上海201620 东华大学材料科学与工程学院上海201620

近年来,基于碳材料的柔性应变/压力传感器发展迅速,在临床疾病诊断、健康监测、电子皮肤和软机器人等智能可穿戴领域内具有广阔的应用前景。本文综述了基于碳纳米材料和生物衍生碳材料的柔性应变/压力传感器的制备方法和性能特征。根据... 详细信息

近年来,基于碳材料的柔性应变/压力传感器发展迅速,在临床疾病诊断、健康监测、电子皮肤和软机器人等智能可穿戴领域内具有广阔的应用前景。本文综述了基于碳纳米材料和生物衍生碳材料的柔性应变/压力传感器的制备方法和性能特征。根据碳材料的维度和结构特点,可将传感器划分为三大类型:一维纤维/纱线型、二维薄膜/织物型和三维多孔/网络型。本文还重点评述了不同维度碳基柔性传感器的研究进展和存在的问题。未来柔性传感器的发展重点将聚焦于新型结构设计、综合性能提升和多模式功能化应用。

关键词：碳材料柔性传感器多维度多功能

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基于弹丸定位精度分析的传感器布局优化方法

压电与声光 2024年第2期46卷 264-272页

作者：徐宏谢逸林高卿粟陈晓雷郑州轻工业大学电子信息学院河南郑州450002 郑州轻工业大学计算机科学与技术学院河南郑州450002 解放军95174部队河南郑州450002

能否快速准确地对超声速弹丸在靶面上的弹着点进行定位,是影响智能报靶系统性能的核心因素。在通过建立弹丸入射模型获取弹丸入射点的过程中,传感器的布局形式对弹丸入射精度的求解至关重要。针对如何选取最佳的传感器布局方法,该文提... 详细信息

能否快速准确地对超声速弹丸在靶面上的弹着点进行定位,是影响智能报靶系统性能的核心因素。在通过建立弹丸入射模型获取弹丸入射点的过程中,传感器的布局形式对弹丸入射精度的求解至关重要。针对如何选取最佳的传感器布局方法,该文提出使用几何精度因子(GDOP)精度分析与优化算法相结合的弹丸入射精度分析方法,通过计算高精度下弹丸入射精度等号线的面积,在特定范围内寻找最佳的传感器布局形式。基于弹丸入射精度分析法进行多组理论可行性仿真实验,实际情况下进行有限入射范围仿真实验及拓展实验等,最后得出基于高精度弹丸入射定位中传感器布局的基本规律。通过多组实验验证可得,该文提出的弹丸定位精度分析法可有效地选取高精度的传感器布局方式,且最优的传感器布局均符合高精度传感器布局的基本规律。

关键词：弹丸入射定位几何精度因子(GDOP) 优化算法传感器布局激波

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基于TA-UNet3+的高分辨率遥感图像地表水体提取

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计算机工程与应用 2024年

作者：白倩罗小波母仕林重庆邮电大学计算机科学与技术学院重庆邮电大学空间大数据智能技术重庆市工程研究中心

遥感图像中准确提取地表水体信息对于水资源管理、环境监测等领域至关重要。然而，由于地表覆盖的多样性、水体与周围环境的交汇、植被的复杂遮挡等因素，使得这项任务仍然面临着一系列挑战。为了提高地表水体提取精度，本文基于U-Net3... 详细信息

遥感图像中准确提取地表水体信息对于水资源管理、环境监测等领域至关重要。然而，由于地表覆盖的多样性、水体与周围环境的交汇、植被的复杂遮挡等因素，使得这项任务仍然面临着一系列挑战。为了提高地表水体提取精度，本文基于U-Net3+网络进行优化，提出了一种适用于高分辨率遥感图像的TA-UNet3+网络模型。首先在编码器端由深度特征到浅层逐层引入窗口注意力嵌入模块，将来自更深层特征的局部注意力逐步嵌入到较低级特征中，提高特征图的语义理解能力。其次引入了结合阈值注意力和深度可分离的TA-ASPP模块，有效提高了特征信息的提取效率。最后在解码器端修改了多尺度融合模块，采用可学习的密集上采样卷积和深度分离卷积替代原始的双线性插值与普通卷积，在保证精度的同时显著降低了计算复杂度。数据集选择了重庆市不同场景下的部分地区，实验结果表明，TA-UNet3+网络模型在精度、召回率、F1和IoU等评价指标上均优于语义分割网络，表现出更高的地表水体提取精度。

关键词：地表水体提取遥感图像 TA-UNet3+ 阈值注意力密集上采样卷积 TA-ASPP模块窗口注意力

种养污染防控视角下农业补贴的有机肥增施效应评价

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农业环境科学学报 2024年

作者：于方圆许佳林朱孔一粟陈江生西北农林科技大学资源环境学院

为了精确探究农机购置补贴、农业技术补贴及有机肥价格补贴对农户有机肥施用行为的激励影响，本研究基于2023年1月1日至30日陕西省关中地区12个县的农户随机抽样调查数据，运用结构方程模型(SEM)估算了影响农户有机肥施用行为的相关因... 详细信息

为了精确探究农机购置补贴、农业技术补贴及有机肥价格补贴对农户有机肥施用行为的激励影响，本研究基于2023年1月1日至30日陕西省关中地区12个县的农户随机抽样调查数据，运用结构方程模型(SEM)估算了影响农户有机肥施用行为的相关因素载荷系数。结果表明：农业补贴潜变量(ASF)的标准化路径载荷值为0.690，对农户有机肥施用行为产生了显著正面影响；在各种农业补贴中，农机购置补贴(MAS)的标准化路径载荷最高，为0.690，农业技术补贴在提高农户对有机肥与农产品市场认知上起到了正面作用；农业技术培训(TES)的影响显著，标准化路径载荷值为0.634；有机肥价格补贴(FES)的标准化路径载荷为0.597，是所有补贴中的最低值；农户主要劳动力年龄及教育水平(AGE与EDU)特征变量的标准化路径载荷均达到了显著性水平。农业补贴对不同经济条件下及不同作物种植户的影响显示出显著差异。研究指出，劳动强度是影响农户施用有机肥的主要障碍；积极的态度是推动农户施用有机肥的根本驱动力;3种农业补贴对提高粮农有机肥利用率的作用有限，需对相关政策标准和实施方法进行针对性的调整。

关键词：农业面源污染粪便循环结构方程模型劳动强度有机肥料认知直接成本

S809直翼段风沙冲蚀磨损动态演化及其对气动性能的影响

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农业工程学报 2024年

作者：李德顺强仕林夏伟卿东海兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃省风力机工程技术研究中心甘肃省流体机械及系统重点试验室

风力机在风沙环境中运行时，沙尘颗粒会对风力机叶片表面造成冲蚀磨损，出现形貌变化，导致气动性能变化。为了深入理解风力机叶片在风沙环境中的磨损程度及其随时间的变化规律，并为风沙环境中风力机的运行与维护提供科学依据，有必要... 详细信息

风力机在风沙环境中运行时，沙尘颗粒会对风力机叶片表面造成冲蚀磨损，出现形貌变化，导致气动性能变化。为了深入理解风力机叶片在风沙环境中的磨损程度及其随时间的变化规律，并为风沙环境中风力机的运行与维护提供科学依据，有必要系统地研究叶片表面的冲蚀磨损动态演化过程以及这一过程中气动性能的变化情况。该研究采用流-固-侵蚀耦合的数值模型，基于颗粒浓度-时间换算方法，通过模拟风沙对风力机专用翼型S809的冲蚀过程，探讨了翼段表面在沙尘颗粒冲蚀作用下的形貌动态演化过程，分析了翼段表面的冲蚀深度及形貌特征，进一步研究了不同攻角下，风沙颗粒对S809翼段表面形貌变化及其气动性能的影响规律。研究表明：随着冲蚀时间的推进，沙尘颗粒对翼型表面造成的磨损程度不断加剧，使得冲蚀小坑的深度逐渐加深，使得翼型表面的压力系数波动逐渐剧烈。与此同时，升力系数呈现出先轻微升高后缓慢降低的趋势。当攻角为10°时，冲蚀40 h后的翼段升力系数相较光滑翼段在含沙气流中的升力系数升高可达6.3%，然后随冲蚀时间的推进缓慢降低。通过分析含沙气流和洁净空气环境下升阻比的比值β与攻角的关系，可得翼段升阻比在小攻角下受风沙来流影响较大，在大攻角下受风沙来流影响较小。研究成果可为风力发电机组在风沙环境下的维护与修理工作提供科学的指导和建议。

关键词：风沙环境风力机叶片冲蚀磨损动态磨损气动性能

环隙进气流化对密相粉末输运流态及稳定性的影响

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推进技术 2024年

作者：高仕林张海滨白博峰西安交通大学化学工程与技术学院动力工程多相流国家重点实验室

气力辅助粉末密相输送是粉末发动机燃料的重要供给方式，粉末燃料的输送特性直接影响粉末颗粒的点火及燃烧性能。本文针对粉末密相气力输送过程，围绕环隙进气影响下的稠密气固两相流出流特性开展了数值模拟研究。基于OpenFOAM构建了气... 详细信息

气力辅助粉末密相输送是粉末发动机燃料的重要供给方式，粉末燃料的输送特性直接影响粉末颗粒的点火及燃烧性能。本文针对粉末密相气力输送过程，围绕环隙进气影响下的稠密气固两相流出流特性开展了数值模拟研究。基于OpenFOAM构建了气相大涡模拟的双流体（TFM）模型，实现对粉末输送两相流过程的准确解析。发现在环隙进气作用下的密相粉末输运存在五种特征流态，查清了惯性、环隙进气等因素对流态转变的影响规律。并得到不同流态对应的粉末质量流率波动特性，发现段塞流相对波动率最大可达90%。此外，获得了宽参数范围下的流态分布图和对应的粉末质量流率波动规律，并得到不同环隙进气速度和输运结构对稠密气固两相流出流状态的影响机制，发现环隙进气速度的增大能够有效抑制流率波动，在本文研究工况范围内输运稳定性提升了3倍；而喉部面积与输运稳定性呈反比。本研究系统地阐明了环隙进气结构下稠密气固两相流出流状态演变规律及关键因素影响规律，为粉末发动机粉末燃料气力输送过程组织提供参考。

关键词：粉末发动机密相粉末输送双流体模型环隙进气特征流态质量流率波动