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底部导流板结构对高速列车气动减阻特性影响研究

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北京交通大学学报 2025年

作者：武振锋周洋安乐刘万露兰州交通大学机电工程学院

为降低高速列车运行时的气动阻力，进而实现节能降耗的目的，本文提出了3种不同结构的列车底部导流板设计方案。采用基于SST ■模型的IDDES方法，对安装不同结构导流板的高速列车气动减阻效果进行了对比研究，并分析了导流板对列车底部... 详细信息

为降低高速列车运行时的气动阻力，进而实现节能降耗的目的，本文提出了3种不同结构的列车底部导流板设计方案。采用基于SST ■模型的IDDES方法，对安装不同结构导流板的高速列车气动减阻效果进行了对比研究，并分析了导流板对列车底部转向架区域流场和尾涡的影响。研究结果表明：安装导流板后，虽然列车车体总阻力增大，但转向架自身气动阻力已大幅降低。因导流板的引流作用，列车底部空气流速变缓，转向架突出部件受气流冲击程度减弱。转向架区域的正压面积大幅减小，前后压力差变小是转向架自身气动阻力降低的主要原因。当列车以350 km/h速度运行时，与原型车相比，模型Ⅰ、模型Ⅱ和模型Ⅲ的整车减阻率分别为8.1%，9.8%和12.1%。此外，受导流板的影响，3种列车模型尾部三维涡旋结构均出现明显变化，尾车鼻尖附近的湍动能强度也呈现出依次降低的趋势，说明尾涡对列车的拖拽效果减弱，进而降低了高速列车的气动阻力。论文研究内容可为高速列车局部气动外形优化提供参考依据。

关键词：高速列车底部导流板气动阻力流场结构数值模拟

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基于点云重构的自监督点云异常检测方法

计算机应用 2025年

作者：杨建锋陈斌李雨轩中国科学院成都计算机应用研究所中国科学院大学哈尔滨工业大学(深圳)国际人工智能研究院哈尔滨工业大学重庆研究院

面对日趋复杂的工业生产环境，三维点云工业异常检测需求与日俱增。尽管基于预训练网络的二维异常检测方法效果显著，但三维点云预训练网络的泛化能力有限，导致这类点云异常检测方法效果不佳。为提高三维点云异常检测性能，提出一种基... 详细信息

面对日趋复杂的工业生产环境，三维点云工业异常检测需求与日俱增。尽管基于预训练网络的二维异常检测方法效果显著，但三维点云预训练网络的泛化能力有限，导致这类点云异常检测方法效果不佳。为提高三维点云异常检测性能，提出一种基于点云重构的异常检测方法Point-ReAD(Point cloud Reconstruction for Anomaly Detection)，它由3个核心模块构成：异常模拟模块、点云重构网络和异常判别模块。在训练阶段，正常点云图经异常模拟模块产生异常点云送入点云重构网络，正常点云作为自监督信号指导重构网络学习。点云重构网络使用分组注意力模块(Group Attention Module,GAM)，该模块设计用于融合点云的复杂结构信息，从而有效地捕捉点云中的几何和语义特征。在推理阶段，测试点云进入重构网络后生成重构点云，异常判别模块比较重构前后的点云从而精确定位异常。实验结果表明，Point-ReAD在MVTec 3D-AD数据集上的点云级AUROC(Area Under the Receiver Operator characteristic Curve)和点级AUPRO (Area Under the Per-Region Overlap)分别达到了95.49%和94.66%，相较于M3DM(Multi-3D-Memory)、3DR?M(3D Discriminatively trained Reconstruction Anomaly Embedding Model)等方法整体性能有所提升。

关键词：异常检测自监督学习点云计算机视觉重构网络

数控机床电主轴热误差HO-LSTM预测方法

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机械科学与技术 2025年

作者：田印周学良罗敏张映锋湖北汽车工业学院机械工程学院湖北汽车工业学院电气与信息工程学院西北工业大学机电学院

随着产品更新换代速度的日益加快，车间往往面临着多品种小批量加工任务，不同品种、规格的零件加工工况各异，对机床电主轴热误差预测模型的鲁棒性提出了更高要求。针对该问题，提出了一种利用河马优化算法（Hippopotamus Optimization... 详细信息

随着产品更新换代速度的日益加快，车间往往面临着多品种小批量加工任务，不同品种、规格的零件加工工况各异，对机床电主轴热误差预测模型的鲁棒性提出了更高要求。针对该问题，提出了一种利用河马优化算法（Hippopotamus Optimization Algorithm，HO）优化长短时记忆网络（Long Short Term Memory，LSTM）的电主轴热误差预测方法。首先，利用正弦余弦优化算法（Sine Cosine Algorithm，SCA）对Kmeans聚类算法的聚类数目K和距离度量方式进行优化，并采用皮尔森（Person）和斯皮尔曼（Spearman）相关性分析方法筛选温度敏感点。接着，将热误差敏感点的温度作为输入建立了电主轴热误差LSTM预测模型，采用HO对LSTM的隐藏层节点数、L2正则化常数、初始学习率进行优化。最后，以EM6050雕铣机为对象进行了实验验证。结果显示：提出的HO-LSTM模型相比海马优化算法优化的LSTM与灰狼算法优化的LSTM模型，热误差预测的MAE分别降低了32%、42%，RMSE分别降低了11%、76%，而且优化过程的收敛速度更快；对于不同工况下的热误差预测，HO-LSTM模型相比后两种LSTM模型，预测结果的RMSE分别降低了6%、4%，平均百分比误差MAPE分别降低了67%、31%，表明所提出的HO-LSTM模型热误差预测精度与鲁棒性更好。

关键词：数控机床电主轴热误差预测 SCA-Kmeans算法 HO-LSTM网络

智能喷涂机器人编程方法与遥操作技术研究综述

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控制与决策 2025年

作者：訾斌潘敬锋李元冯凯朱晓芸合肥工业大学机械工程学院西安电子科技大学机电工程学院

随着智能制造技术和机器人技术的发展，智能涂装技术和机器人遥操作技术的应用越来越广泛，合理的编程方法能够保障喷涂的质量和效率，机器人遥操作技术能够延伸人类的操作手段。鉴于此，针对智能喷涂机器人编程方法和遥操作技术的研究... 详细信息

随着智能制造技术和机器人技术的发展，智能涂装技术和机器人遥操作技术的应用越来越广泛，合理的编程方法能够保障喷涂的质量和效率，机器人遥操作技术能够延伸人类的操作手段。鉴于此，针对智能喷涂机器人编程方法和遥操作技术的研究进行综述。首先，对喷涂系统的发展、编程方法和机器人遥操作技术进行了介绍；然后综述了智能喷涂机器人编程方法和遥操作技术的研究成果，对喷涂机器人的编程，包括示教编程、离线编程系统、喷涂自动轨迹规划进行分析和讨论，并重点介绍了智能喷涂机器人遥操作技术的应用和研究现状，从遥操作方法和系统控制两个方面，阐述了机器人遥操作技术在智能涂装领域的应用现状及遥操作系统稳定性和交互性的优化算法；最后，总结与展望智能喷涂机器人编程方法和遥操作技术的发展趋势。

关键词：喷涂机器人示教编程离线编程轨迹规划机器人遥操作系统稳定性

夏热冬暖地区地铁运营近期车站空调系统配置方案

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城市轨道交通研究 2025年

作者：杨卓吴曈凌李晓锋北京清华同衡规划设计研究院有限公司清华大学建筑学院

[目的]地铁运营近期与远期的车站空调系统负荷存在明显差异。为避免运行能耗严重浪费，空调系统配置主要采用变频方案或分期配置方案，但尚未有系统性的定量研究。因此，有必要对地铁车站运营近期的空调系统配置方案进行研究。[方法]以... 详细信息

[目的]地铁运营近期与远期的车站空调系统负荷存在明显差异。为避免运行能耗严重浪费，空调系统配置主要采用变频方案或分期配置方案，但尚未有系统性的定量研究。因此，有必要对地铁车站运营近期的空调系统配置方案进行研究。[方法]以夏热冬暖地区某城市典型地铁车站为例，建立可以分析实际工程问题叠加影响的负荷与能耗模型，并利用实际测试数据修正模型。对比地铁车站运营近期空调系统2个常用配置方案，计算分析了两个方案的运行能耗及其产生差异原因。[结果及结论]在理想工况下，即设备装机容量符合实际负荷需求，且空调系统变频运行时，与方案一（变频方案）相比，方案二（分期配置方案）节能19.7%；在最不利工况下，即设备装机容量比实际负荷需求大50%，且设备运行未充分变频时，与方案一相比，方案二节能42.1%。采用方案一时，设备装机容量应更贴近实际负荷，应采用合理的自控策略和变频设备来保障空调系统能根据实际负荷调节。采用方案二时，设计中应精细计算水系统和风系统的阻力。

关键词：地铁空调系统节能

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环境污染物的跨胎盘转移效率研究进展

色谱 2025年第1期43卷 13-21页

作者：袁克宇熊军袁必锋武汉大学公共卫生学院湖北武汉430071

随着工业化发展,环境污染物的种类和数量不断增加。环境污染物广泛存在于空气、食品和生活用品等传播介质中,妊娠期接触环境污染物不仅影响孕妇健康,还可能对分娩结果及胎儿的发育产生不利影响。胎盘作为母体和胎儿之间的屏障,对部分环... 详细信息

随着工业化发展,环境污染物的种类和数量不断增加。环境污染物广泛存在于空气、食品和生活用品等传播介质中,妊娠期接触环境污染物不仅影响孕妇健康,还可能对分娩结果及胎儿的发育产生不利影响。胎盘作为母体和胎儿之间的屏障,对部分环境污染物具有选择性阻隔作用,即一些污染物被阻留于母体血液,而另一些环境污染物通过被动扩散、胎盘转运蛋白或内吞作用穿过胎盘屏障,进入胎儿脐带血中。跨胎盘转移效率(transplacental transfer efficiency,TTE)即污染物在脐带血中与在母体血液中水平的比值,常用于评估环境污染物跨越胎盘屏障的能力。TTE与污染物的相对分子质量、脂溶性、极性和结构特征等理化性质有关;母体和胎儿的健康状况、胎盘血流量、胎盘成熟度、胎盘转运蛋白和代谢酶的功能也会显著影响污染物的转移过程。本文总结了TTE的研究方法以及近年来有关环境污染物(全氟和多氟烷基物质(PFASs)、多溴二苯醚(PBDEs)、多氯联苯(PCBs)和有机氯农药(OCPs)等)的TTE研究进展,并讨论了影响TTE的主要因素。本文对环境污染物的跨胎盘转移机制研究具有指导意义,并有助于评估环境污染物对孕妇和胎儿健康风险的影响。

关键词：色谱-质谱环境污染物跨胎盘转移效率全氟和多氟烷基物质多溴二苯醚多氯联苯有机氯农药综述

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黄河下游过渡型河段床面形态变化特征及其对动床阻力的影响

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湖泊科学 2025年

作者：张广明王平耿旭申冠卿张原锋黄河水利委员会黄河水利科学研究院水利部黄河泥沙重点实验室

自1999年小浪底水库运用以来黄河下游过渡型河段的平滩流量小于其上下游河段，这种“瓶颈”现象严重制约了小浪底水库排放的洪水量级，研究其床面形态特征及动床阻力的变化对黄河下游河道排洪输沙具有重要意义。本研究采用多波束测深系... 详细信息

自1999年小浪底水库运用以来黄河下游过渡型河段的平滩流量小于其上下游河段，这种“瓶颈”现象严重制约了小浪底水库排放的洪水量级，研究其床面形态特征及动床阻力的变化对黄河下游河道排洪输沙具有重要意义。本研究采用多波束测深系统对黄河下游过渡型河段床面形态进行了观测，并结合近年来过渡型河段典型水文站的实测流量过程分析了床面形态变化对动床阻力的影响。研究表明:（1）黄河下游过渡型河段在流量低于1500～2000 m3/s时床面形态表现为沙垄，且背水面倾角较小，约为6.57°；流量大于1500～2000 m3/s时沙垄蚀退，床面形态趋于动平整。（2）过渡型河段在流量低于1500～2000 m3/s时动床阻力与综合阻力变化趋势类似；流量大于1500～2000 m3/s时，河相系数减小，河道主槽趋向窄深，动床阻力小于综合阻力，岸壁阻力的影响不可忽略。（3）床沙粗化是黄河下游床面形态变化的重要影响因素，当床沙中值粒径超过0.12 mm左右时，床面形态变化显著。本研究明晰了黄河下游过渡型河段床面形态转换的流量阈值，揭示了床面形态变化下黄河下游过渡型河段动床阻力的变化规律，研究对小浪底水库调度和黄河下游河道治理具有一定的指导意义。

关键词：床面形态黄河下游:过渡型河段动床阻力多波束测深系统

考虑阶梯型碳交易和条件风险价值的虚拟电厂经济调度

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华北电力大学学报(自然科学版) 2025年

作者：苏海锋董鑫星孙明皓华北电力大学电气与电子工程学院

“双碳”背景下，分布式能源的装机容量增加，其出力的随机性和不确定性给电力系统带来了严峻挑战。为此，提出了一种考虑阶梯型碳交易和条件风险价值的虚拟电厂在电力市场环境下的两阶段调度方法，利用虚拟电厂可以整合多种分布式能源... 详细信息

“双碳”背景下，分布式能源的装机容量增加，其出力的随机性和不确定性给电力系统带来了严峻挑战。为此，提出了一种考虑阶梯型碳交易和条件风险价值的虚拟电厂在电力市场环境下的两阶段调度方法，利用虚拟电厂可以整合多种分布式能源的特性，不仅可以参与电力市场获取收益，还可以参与碳交易市场降低碳排放量。构建了考虑运行成本、阶梯式碳交易成本和风险成本的调度目标函数。日前阶段，基于预测信息和碳交易市场成本，制定最优调度策略；日内阶段，用k-means聚类模拟风光的出力不确定性，再采用条件风险价值度量不确定性带来的风险，同时跟踪参考日前出力，以减小偏差惩罚，完成日内调度。最后通过算例分析表明该模型能有效降低虚拟电厂的碳排放量，使调度结果更具低碳性和实用性。

关键词：虚拟电厂阶梯式碳交易条件风险价值两阶段调度电力市场

惰性碳源对两步反应烧结碳化硅陶瓷组织和性能的影响

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功能材料 2025年

作者：潘鑫龙张明君王波杨建锋西安交通大学金属材料强度国家重点实验室

两步反应烧结可以降低反应烧结碳化硅中的残余硅含量,采用纳米炭黑为活性碳源,过量碳微球和金刚石分别为惰性碳源,通过两步反应烧结制备了碳化硅陶瓷,分析比较了两种惰性碳源的反应率,以及对碳化硅陶瓷力学性能和热学性能的影响。结果表... 详细信息

两步反应烧结可以降低反应烧结碳化硅中的残余硅含量,采用纳米炭黑为活性碳源,过量碳微球和金刚石分别为惰性碳源,通过两步反应烧结制备了碳化硅陶瓷,分析比较了两种惰性碳源的反应率,以及对碳化硅陶瓷力学性能和热学性能的影响。结果表明:在碳密度和烧结工艺条件相同的情况下,金刚石的反应率低于碳微球,制备的烧结体中残余硅较多。在1 550℃保温6 h条件下,使用高硬度的金刚石为惰性碳源制备的碳化硅的显微硬度达2 488±133 HV,高于使用碳微球制备的碳化硅。但是由于使用金刚石为惰性碳源制备的烧结体中低导热的残余硅较多,导致使用金刚石制备碳化硅的导热系数较低,在1 550℃保温6 h条件下为115 W·m-1·K-1,低于碳微球使用的碳微球。

关键词：反应烧结碳化硅碳源两步反应烧结残余硅