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氮杂邻亚甲基苯醌的P-迈克尔加成/SN2/分子内Wittig反应的一锅法串联反应构建2,3-二取代二氢喹啉衍生物

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有机化学 2024年第7期44卷 2241-2250页

作者：刘雨迪程行何照林陈伟武汉工程大学化学与环境工程学院新型反应器与绿色化学工艺湖北省重点实验室

报道了原位生成的氮杂邻亚甲基苯醌中间体与三苯基膦、α-溴代酮发生P-迈克尔加成/SN2/分子内Wittig反应的一锅法串联反应.该反应以25%～93%的收率提供了一种高效、温和的构建2,3-二氢喹啉衍生物的方法.此外,还可以通过反应条件的简单改... 详细信息

报道了原位生成的氮杂邻亚甲基苯醌中间体与三苯基膦、α-溴代酮发生P-迈克尔加成/SN2/分子内Wittig反应的一锅法串联反应.该反应以25%～93%的收率提供了一种高效、温和的构建2,3-二氢喹啉衍生物的方法.此外,还可以通过反应条件的简单改变,得到的2,3-二取代的喹啉衍生物.

关键词：氮杂邻亚甲基苯醌二氢喹啉衍生物喹啉衍生物

弯曲/倾斜静叶对涡轮单音噪声影响的数值分析

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航空学报 2024年第10期45卷 174-186页

作者：向康深陈伟杰连健欣乔渭阳西北工业大学动力与能源学院西安710129

以GE E3低压涡轮末级为研究对象,采用经过实验验证的流场/声场混合模型对弯曲静叶(−30°~30°)、倾斜静叶(−15°~15°)和部分角度下弯曲/倾斜组合静叶对涡轮气动性能和尾迹干涉单音噪声及位势干涉单音噪声的影响规律进行了研究。同时,... 详细信息

以GE E3低压涡轮末级为研究对象,采用经过实验验证的流场/声场混合模型对弯曲静叶(−30°~30°)、倾斜静叶(−15°~15°)和部分角度下弯曲/倾斜组合静叶对涡轮气动性能和尾迹干涉单音噪声及位势干涉单音噪声的影响规律进行了研究。同时,从流场和声场角度初步分析了弯曲/倾斜静叶的降噪机制。结果表明:孤立的大弯曲和大倾斜静叶有利于提高涡轮级效率,两者组合静叶甚至可能出现“1+1>2”的效率收益,而相对于尾迹干涉单音噪声,位势干涉单音噪声受静叶弯曲或倾斜的影响更大,取得的降噪收益也更明显;相对于孤立的弯曲或倾斜静叶,弯曲/倾斜组合静叶可以同时实现效率和噪声的双收益,最佳方案为弯曲20°/倾斜10°组合静叶,气动效率提升0.16%,同时获得1.84 dB的降噪收益;弯曲/倾斜静叶对效率的影响主要与二次流损失和叶型损失相关,而对噪声的影响主要与干涉强度和相位变化有关。总的来说,尽管弯曲/倾斜静叶不是新型设计方案,但是弯曲或倾斜静叶具备实现涡轮高效率和低噪声设计的潜力,其物理机制和降噪规律仍然值得开展大量研究,可为未来工程应用提供理论支撑。

关键词：弯曲/倾斜尾迹干涉单音噪声位势干涉单音噪声二次流叶型损失干涉强度

基于SMCS模型的高强螺栓及节点火灾全过程断裂性能模拟

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工程力学 2024年第2期41卷 56-70,159页

作者：陈桥姜健蔡文玉陈伟叶继红中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 海南大学土木建筑工程学院海南海口570228

高强螺栓广泛应用于钢结构节点连接,火灾高温会影响其基本材性和断裂行为,从而影响螺栓节点抗火性能甚至整体结构抗倒塌性能。基于10.9级高强螺栓火灾全过程(升温段、降温段、火灾后)单轴拉伸试验结果,结合有限元模拟,对不同温度历程和... 详细信息

高强螺栓广泛应用于钢结构节点连接,火灾高温会影响其基本材性和断裂行为,从而影响螺栓节点抗火性能甚至整体结构抗倒塌性能。基于10.9级高强螺栓火灾全过程(升温段、降温段、火灾后)单轴拉伸试验结果,结合有限元模拟,对不同温度历程和应力三轴度对应的螺栓SMCS断裂模型进行校准,并与螺栓材性试验和T-stub节点试验结果对比验证;对T-stub节点火灾全过程断裂行为进行参数分析,研究损伤准则和温度历程对节点失效模式和变形特征的影响。结果表明:校准的SMCS模型能够有效、准确地预测螺栓和节点在火灾全过程和高应力三轴度(0.3~1.2)下的受拉断裂行为,适用预测误差在12%以内;拉伸温度和峰值温度是影响高强螺栓抗断能力的主要因素,螺栓抗断能力随温度升高而提高;不同温度历程下T-stub节点可能发生翼缘板屈服断裂、翼缘板和螺栓同时屈服断裂、螺栓屈服断裂三种失效模式,且节点的变形能力(延性系数)与失效模式有关,确定钢板母材和螺栓的断裂模型是准确预测节点失效模式的关键。

关键词：火灾全过程高强螺栓 SMCS模型断裂性能 T-stub节点

稻壳炭基材料作为储能用铅炭电池负极添加剂的应用研究

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稻壳炭基材料作为储能用铅炭电池负极添加剂的应用研究

作者：陈伟桐吉林大学

学位级别：硕士

在储能应用中,铅酸电池（Lead-Acid Battery,LAB）需要在部分荷电状态（Part State of Charge,PSo C）下连续运行,这将导致电池因负极硫酸盐化而过早失效。铅炭电池（Lead-Carbon Battery,LCB）是一种先进的铅酸电池,通过在传统铅酸电... 详细信息

在储能应用中,铅酸电池（Lead-Acid Battery,LAB）需要在部分荷电状态（Part State of Charge,PSo C）下连续运行,这将导致电池因负极硫酸盐化而过早失效。铅炭电池（Lead-Carbon Battery,LCB）是一种先进的铅酸电池,通过在传统铅酸电池负极中加入炭材料,可以有效延缓电池因负极硫酸盐化而造成的放电容量下降,从而增强电池的循环稳定性。稻壳是一种丰富且经济的农业废弃物,通过稻壳制备的稻壳炭基材料具有高比表面积和丰富的三维多级孔道结构。因此,将其作为铅炭电池负极添加剂可以提高稻壳的高附加值,还能为负极增加离子迁移通道和提升负极电导率,从而提高电池的循环性能。稻壳炭基铅碳复合材料是通过在稻壳炭基材料表面负载不同形式的铅颗粒制备得到,不仅可以提高稻壳炭基材料的析氢过电位,有效抑制析氢现象发生,还能够增强稻壳炭基材料和海绵状铅之间的结合力,进一步延长铅炭电池寿命。本文主要目的是筛选适用于储能铅炭电池的稻壳炭基添加剂,并调整其添加比例,提高电池的储能循环耐久能力。主要工作如下:（1）研究了稻壳炭（RHC）、混合炭（MBH）、稻壳活性炭（RHAC）、Pb O/MBH复合材料和Pb O1-x/MBH复合材料五种稻壳炭基添加剂在铅炭电池负极中的作用。结果表明,与其它稻壳炭基材料相比,Pb O1-x/MBH复合材料具有最佳的抑制析氢作用。这是因为沉积在MBH表面的铅颗粒占据了MBH上的析氢反应活性位点,从而提高添加剂的析氢过电位。并且,这些纳米铅颗粒在充放电过程中可以作为硫酸铅沉积的额外成核位点。而高比表面积和丰富的三维多级孔道结构能够提高了电解液向极板内部的迁移效率,促进海绵铅与硫酸铅的相互转化。更重要的是,Pb O1-x/MBH复合材料明显提升了炭材料与NAM的结合力,有利于铅分支和硫酸铅在大孔/介孔中沉积,抑制硫酸铅大颗粒的生成。因此,含Pb O1-x/MBH电池表现出较高的充电接受能力和最佳的循环稳定性,其高倍率部分荷电状态（High-Rate Part State of Charge,HRPSo C）循环寿命达到10242次,是空白电池的10倍。储能循环耐久能力循环周期达到7次以上,是国家标准的2.3倍以上。（2）采用效果最佳的PbO1-x/MBH复合材料,通过设计不同的添加比例,研究电化学反应活性和析氢反应活性的平衡关系,进一步提高电池的充电效率和循环能力。实验结果表明,添加量为1.5%时,Pb O1-x/MBH复合材料不仅可以在负极中均匀分布,还能最大程度提高负极的电导率,从而显著阻碍硫酸盐化现象发生。并且,添加1.5%Pb O1-x/MBH电池在保证高效的电化学反应效率的同时,也具有较好的抑制析氢能力。因此,其电化学反应活性和析氢反应活性之间达到最佳的平衡关系。电池的测试结果表明,添加量为1.5%时,Pb O1-x/MBH电池表现出最佳的HRPSo C循环寿命、100%Do D循环寿命和储能循环耐久性能。其HRPSo C循环寿命为12819次,是空白电池的12倍。因此,Pb O1-x/MBH复合材料在储能铅炭电池的最佳添加量为1.5%。

关键词：铅炭电池储能电池稻壳炭基材料铅碳复合材料硫酸盐化

火灾全过程下双腹板顶底角钢节点破坏机理研究

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土木工程学报 2024年第8期57卷 9-22页

作者：蒋军丁婷婷姜健陈伟叶继红中国矿业大学江苏徐州221116

火灾下钢结构梁柱节点破坏是导致结构连续性倒塌的主要原因之一,研究梁柱节点在高温下和高温后的破坏机理对评估钢结构抗火性能具有重要意义。为此,对双腹板顶底角钢节点在常温、升温、升温-降温、火灾后的力学性能进行缩尺模型试验研究... 详细信息

火灾下钢结构梁柱节点破坏是导致结构连续性倒塌的主要原因之一,研究梁柱节点在高温下和高温后的破坏机理对评估钢结构抗火性能具有重要意义。为此,对双腹板顶底角钢节点在常温、升温、升温-降温、火灾后的力学性能进行缩尺模型试验研究,并建立缩尺和足尺节点有限元模型,研究温度场景、荷载、缩尺比例对节点抗火性能的影响。研究表明:火灾全过程下双腹板顶底角钢节点的破坏模式、临界温度、残余承载力与温度场景、持载、角钢与螺栓相对强度有关,升温阶段和火灾后缩尺节点的破坏模式分别为下角钢螺栓孔受拉破坏和下角钢螺栓剪切破坏,而足尺节点模型的破坏模式为下角钢螺栓受拉破坏,主要原因是温度场景和缩尺比例的耦合作用下,角钢与螺栓的相对强度发生变化,导致破坏模式的变化;火灾下持荷对火灾后节点残余承载力有较大影响(误差可达60%),不考虑荷载影响结果偏不安全。有必要在火灾后结构抗火性能评估中考虑持载的影响,不同比例结构模型的抗火性能对应关系还需要进一步研究。

关键词：双腹板顶底角钢节点火灾全过程破坏机理试验研究数值模拟缩尺比例

基于GUM法的螺旋桨桨帽鳍试验不确定度分析

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 106-112页

作者：孙硕伍锐刘恒陈伟奇上海船舶运输科学研究所有限公司航运技术与安全国家重点实验室上海200135 上海船舶运输科学研究所有限公司航运技术交通行业重点实验室上海200135 浙江大学能源工程学院化工机械研究所浙江杭州310027

基于国际标准并参照国家计量规范,对螺旋桨桨帽鳍试验节能效果的影响因素进行详细分析,进而对其进行不确定度计算.首先,通过GUM(测量不确定度表示指南)方法对螺旋桨安装桨帽鳍前后水动力性能试验各环节不确定度分量进行梳理,根据不确定... 详细信息

基于国际标准并参照国家计量规范,对螺旋桨桨帽鳍试验节能效果的影响因素进行详细分析,进而对其进行不确定度计算.首先,通过GUM(测量不确定度表示指南)方法对螺旋桨安装桨帽鳍前后水动力性能试验各环节不确定度分量进行梳理,根据不确定度测量方程,确定了A类及B类不确定度对试验结果的影响;然后,对某油轮螺旋桨安装桨帽鳍前后的水动力性能进行30次重复性测试.结果表明:在95%包含概率下,推力的扩展不确定度不高于0.25%,扭矩的扩展不确定度不高于0.5%,螺旋桨效率的扩展不确定度不高于0.45%,本次试验不确定度能满足螺旋桨桨帽鳍试验的较高要求,并用蒙特卡罗法与GUM法计算结果进行了对比,两者较为符合,验证了GUM方法的适用性.

关键词：桨帽鳍 GUM法不确定度蒙特卡罗法水动力性能

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从局部到全局的零参考低照度图像增强方法

西安交通大学学报 2024年第4期58卷 158-169页

作者：杨伟王帅吴佳奇陈伟田子建中国矿业大学(北京)人工智能学院北京100083 国家矿山安全监察局内蒙古局呼和浩特010010 中国矿业大学计算机科学与技术学院江苏徐州221116

为解决现有的低照度图像增强方法存在的色彩失真、细节损失以及暗区增强不足和亮区增强过度导致低照度图像增强效果不理想的问题,提出了一种从局部到全局的零参考低照度图像增强方法。采用局部照度增强对低照度图像进行像素级增强,改进... 详细信息

为解决现有的低照度图像增强方法存在的色彩失真、细节损失以及暗区增强不足和亮区增强过度导致低照度图像增强效果不理想的问题,提出了一种从局部到全局的零参考低照度图像增强方法。采用局部照度增强对低照度图像进行像素级增强,改进了自适应光照映射估计函数,提升了照度调整能力,避免了生成大量的迭代参数,提高了模型的推理速度;采用基于Transformer结构的全局图像调整对局部增强后的图像进行全局调整,解决了亮区照度增强过度的曝光问题和暗区照度增强不足的问题,提升了图像的整体对比度;优化损失函数,对低照度图像特征和增强图像特征进行相似性约束,提升了目标检测精度。实验结果表明,LOL数据集上的客观指标峰值信噪比和结构相似性达到了20.18 dB和0.80,MIT-Adobe FiveK数据集上达到了23.31 dB和0.87,ExDark数据集上增强后图像的目标检测精度提高了7.6%,有效提升了低照度图像可视化质量和目标检测效果。

关键词：图像处理机器视觉轻量级网络低照度图像图像增强目标检测

计及劣化状态和随机故障的光伏发电系统视情维修模型以及最优检修策略

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电力系统保护与控制 2024年第12期52卷 154-166页

作者：陈伟孙存育裴婷婷李明兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃兰州730050

针对现有光伏发电系统维修策略研究中通常仅考虑劣化状态导致维修决策不合理等问题,提出了一种计及劣化状态和随机故障的光伏发电系统视情维修模型及最优检修策略。首先,以离散状态下的Markov过程为基础,将随机故障对维修策略的影响引... 详细信息

针对现有光伏发电系统维修策略研究中通常仅考虑劣化状态导致维修决策不合理等问题,提出了一种计及劣化状态和随机故障的光伏发电系统视情维修模型及最优检修策略。首先,以离散状态下的Markov过程为基础,将随机故障对维修策略的影响引入到光伏发电系统视情维修建模中,建立光伏发电系统计及劣化状态和随机故障状态的视情维修模型,定期检测光伏发电系统的状态。当系统状态超过预防性维修阈值时进行不完全维修;出现随机故障时进行最小维修;达到故障状态时进行更换。然后,以光伏发电系统长期稳定运行的最小总成本率为目标,采用一种改进的黏菌优化算法求取光伏发电系统最佳检测周期和预防性维修阈值。最后,以某光伏发电系统为例,通过对模型参数的灵敏度分析和传统不考虑随机故障维修模型的对比研究,验证了所提模型及策略的有效性和可行性。

关键词：光伏发电系统视情维修 Markov过程随机故障预防性维修阈值

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基于光混沌和位平面置乱的图像加密算法研究

基于光混沌和位平面置乱的图像加密算法研究

作者：陈伟浩杭州电子科技大学

学位级别：硕士

图像信息作为信息载体的一种形式,在通信技术飞速发展的今天,5G通信技术使得图像信息传输更加的方便快捷。然而,随之而来的问题是如何保障人们传输这些图像信息的安全与隐私,图像信息传输的安全性越来越受到关注。由于图像信息相邻像素... 详细信息

图像信息作为信息载体的一种形式,在通信技术飞速发展的今天,5G通信技术使得图像信息传输更加的方便快捷。然而,随之而来的问题是如何保障人们传输这些图像信息的安全与隐私,图像信息传输的安全性越来越受到关注。由于图像信息相邻像素点之间具有相当大的相关性冗余,传统的加密算法加密效果不佳。混沌作为一种自然现象,具有伪随机性和对初始参数敏感的特点,受到了图像加密领域研究者的青睐。而光混沌相对于传统电混沌来说具有复杂性更高、带宽更大和功率更低的特点,更加适合应用于图像加密技术。本文在详细研究光混沌技术和图像加密算法基础上,提出了四种基于光混沌和图像加密技术结合的图像加密方案,具体研究内容如下:(1)针对单层密钥加密存在泄露可能导致图像信息被窃取的问题,设计了一种基于多位叠加和光混沌的图像加密算法,利用光反馈和光注入的光混沌生成结构生成光混沌序列,结合3D猫映射,多位叠加,子块内外加密技术和Logistic-tent映射实现对明文图像的置乱和扩散。同时对该方案进行了实验仿真测试,验证了生成的混沌序列具有较高的复杂性和随机性和加密后的密文图像具有有效抵御统计特性攻击、熵攻击、选择明文攻击、已知明文攻击、噪声干扰和遮挡攻击等攻击的能力。(2)针对密钥传输过程中可能会被泄露的风险,提出了一种基于光混沌和椭圆曲线加密算法的图像加密方案,通过对光反馈和光注入的光混沌生成结构产生光混沌序列同时通过外部密钥与图像哈希值结合产生的控制参数对光混沌序列进行加密,生成置换序列和扩散序列,拓宽了序列生成阶段的密钥空间。同时将序列结合羊逃逸算法(SEA)、位平面移位算法,Logistic-tent映射实现对明文图像的置乱和扩散,在信息传输过程中通过椭圆曲线传输加密密钥,提高信息传输的安全性。仿真测试结果表明,该加密方案对各种攻击具有良好的抵抗性,具有较高的安全性。(3)为了提高位平面加密算法的加密效率,提出了一种基于光混沌和DNA魔方算法的图像加密方案,在光混沌的生成中通过主激光器的光反馈注入到驱动激光器后,将驱动激光器的输出重新注入到主激光器的结构,使得从激光器具有更加复杂的的光混沌序列输出。发送端的两个从激光器所输出的光混沌序列分别用于图像的置乱和扩散过程,并在接收端实现同步。同时,将光混沌序列、魔方算法和DNA编码运算相结合,实现对明文图像在像素级和位平面级双层加密。仿真测试表明,经过该方案加密的密文图像对于各项安全指标都有良好表现,生成的光混沌序列复杂度高,随机性强。(4)针对提高彩色图像位平面加密算法的复杂度过高的问题,提出了一种基于光混沌和类正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)编码的彩色图像加密算法,通过两个驱动激光器相互注入产生的外部扰动来提高光注入结构中从激光器输出的光混沌序列的复杂程度。类QAM编码是通过光混沌序列对16-QAM星座图的不同编码方式进行选择,使不同位置的明文信息位平面转化为QAM坐标信息的编码方式。利用光混沌序列结合类QAM编码,多维行列置乱和GF(17)乘法扩散实现对明文图像中像素点位置和值信息的加密。通过仿真测试表明,该方案生成的光混沌序列具有良好的随机性和复杂性,加密的密文图像能够抵御常见的攻击方式,对密钥和明文的变化具有足够的敏感性,具有良好的安全性能。

关键词：光混沌图像加密子块置乱位平面编码置乱