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Structure and defect dual-engineering of cobalt oxides for lowtemperature Zn-air batteries

Nano Research 2024年第5期17卷 4108-4117页

作者： Hang Lei Zhuowen Huangfu Liangjun Chen Xuelin Yang zilong wang Wenjie Mai Hubei Provincial Collaborative Innovation Center for New Energy Microgrid College of Electrical Engineering&New EnergyChina Three Gorges UniversityYichang 443002China Siyuan Laboratory Guangdong Provincial Engineering Technology Research Center of Vacuum Coating Technologies and New Energy MaterialsDepartment of PhysicsJinan UniversityGuangzhou 510632China

The exploration of bifunctional electrocatalysts with high catalytic activity and long-term durability for low-temperature Zn-air batteries(ZABs)is an ongoing ***,quintet-shelled hollow spheres,P-doped multi-layer Co_(3)O_(4)(PM-Co_(3)O_(4)),with enriched oxygen vacancies are prepared by thermally induced mass relocation and a simple phosphating *** advanced characterizations reveal P anion-induced effects on internal electronic structure and local coordination *** finite element method elucidates that the complex multi-layer spherical nanostructure is conducive to the transport and diffusion of OH-and O_(2).Benefiting from its unique structural features and abundant oxygen vacancies,the well-designed PM-Co_(3)O_(4) presents small reversible oxygen overpotential for catalyzing oxygen reduction/evolution ***,the fabricated low-temperature ZABs based on PM-Co_(3)O_(4) as air-cathode exhibit high power density(20.8 mW·cm^(-2))and long-term stability(over 600 cycles)at the ultra-low temperature of-40℃,outperforming state-of-art Pt/C+IrO_(2)-based ***,the dynamic evolution mechanism of cobalt oxide catalysts during ZAB operation is *** work provides a guideline to design efficient electrocatalysts with regulated electronic configurations and exquisite nano-/microstructures for ZABs under extreme working conditions.

关键词： Zn-air batteries electrocatalysts low temperature hollow spheres oxygen vacancies

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一种基于火灾图像和人工智能的热释放速率计算方法

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燃烧科学与技术 2024年第1期30卷 69-74页

作者：王自龙张天航黄鑫炎香港理工大学建筑环境与能源工程学系中国香港900777

火焰的热释放速率是描述火灾行为和危险性的重要参数之一,然而由于火灾场景的复杂性,传统的火灾热释放速率测量方法无法适用.本文旨在探索一种基于人工智能和图像的火灾热释放速率预测方法,用于火灾场景下火灾强度的识别,进而为消防应... 详细信息

火焰的热释放速率是描述火灾行为和危险性的重要参数之一,然而由于火灾场景的复杂性,传统的火灾热释放速率测量方法无法适用.本文旨在探索一种基于人工智能和图像的火灾热释放速率预测方法,用于火灾场景下火灾强度的识别,进而为消防应急救援提供依据.用于火灾热释放速率识别的深度学习模型(Swin Transformer)由美国国家标准技术研究所公开的火灾图像量热数据库训练而成,其中包含火灾测试89例,不同时刻的5万多张火灾图像.所得模型可根据火灾场景下拍摄的火灾图像实时识别火灾的大小.其预测结果表明,即使在不同火源的场景下,深度学习模型可以通过当前的火灾图像对火灾热释放速率进行有效识别,这将为未来的智慧消防系统开发提供有效的支持.

关键词：火灾图像人工智能火灾量热 Swin Transformer

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Nb元素掺杂对亚稳相TbCu_(7)型SmFe结构稳定性研究

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稀有金属 2024年第1期48卷 11-16页

作者：林笑罗阳王子龙于敦波肖伟杨伦伟有研稀土新材料股份有限公司北京100088 有研工程技术研究院有限公司材料计算中心北京100088

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法结合实验数据研究Nb元素掺杂对亚稳相TbCu_(7)型SmFe结构稳定性影响。进行了TbCu_(7)型SmFe超胞的搭建,并由计算结果分析了晶胞参数c/a比值、Nb元素占位、高温下Nb元素占位及Nb含量对TbCu_(7)... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法结合实验数据研究Nb元素掺杂对亚稳相TbCu_(7)型SmFe结构稳定性影响。进行了TbCu_(7)型SmFe超胞的搭建,并由计算结果分析了晶胞参数c/a比值、Nb元素占位、高温下Nb元素占位及Nb含量对TbCu_(7)结构稳定性影响。由计算结果可得,相对于Fe-3g,Fe-6l晶位,Nb元素取代Fe-2e晶位时晶胞具有最低的结合能与形成能,说明Nb进入晶胞结构时优先占据Fe-2e晶位,并且此时结构最稳定;当温度大于870℃时,Nb元素在Fe-2e晶位的占位概率开始下降,Fe-61,Fe-3g晶位的概率开始升高。同时X射线衍射(XRD)图谱表明在850℃左右,TbCu_(7)型SmFe开始向2∶17型SmFe转变,这说明计算结果和实验结果可以很好地吻合起来,由此证明Nb元素占据Fe-2e晶位对结构有很好的稳定作用;随着Nb含量的增加,晶胞发生膨胀,晶胞参数c/a比值开始增大,从另一方面也说明Nb元素的添加可以有效地稳定TbCu_(7)结构。

关键词：钐铁氮第一性原理亚稳相稳定性

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基于无人机航测成果的洪峰流量推算

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东北农业大学学报 2024年第4期55卷 62-72页

作者：李世强孙永贺王子龙黑龙江省水文水资源中心哈尔滨150001 带岭径流实验站黑龙江伊春153000 东北农业大学水利与土木工程学院哈尔滨150030

因山丘区小流域暴雨洪水洪峰流量实测困难,为及时掌握暴雨洪水特征参数,亟须完成洪峰流量推算工作。无人机航空摄影测量装备的发展为暴雨洪水应急调查工作提供新思路。研究利用无人机航测效率高、数据成果丰富等特点,在不依赖地面实测... 详细信息

因山丘区小流域暴雨洪水洪峰流量实测困难,为及时掌握暴雨洪水特征参数,亟须完成洪峰流量推算工作。无人机航空摄影测量装备的发展为暴雨洪水应急调查工作提供新思路。研究利用无人机航测效率高、数据成果丰富等特点,在不依赖地面实测数据前提下,基于高精度航测成果DOM(Digital orthophoto map)和DSM(Digital surface model)提取河道高程、洪痕边界和糙率等计算参数,结合比降-面积法(曼宁公式)提出一种推算洪峰流量新方法。以东风沟“7·12”暴雨洪水为例,提取15组断面数据、按三种比降取值方案推算洪峰流量,以GNSS-RTK测量数据推算的洪峰流量为标准值检验该方法。均值检验结果显示,该方法成果样本均值与检验值差别不显著(P>0.05);流量测验精度评定显示该方法成果精度满足三类精度水文站标准(随机不确定度<15、系统误差<±2)。综合分析显示,该方法与GNSS-RTK测量数据推算洪峰流量在外业效率、环境适应性、数据种类和数量等方面具有优势,证明将无人机航测高精度成果与典型洪峰流量公式相结合的可行性。研究结果为山丘区小流域暴雨洪水洪峰流量推算、洪水调查等工作提供参考。

关键词：无人机航测 DOM DSM 比降-面积法洪峰流量总随机不确定度

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民机典型机身框段垂直入水冲击特性研究

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振动与冲击 2024年第1期43卷 297-307页

作者：牟浩蕾高飞王子龙肖培冯振宇解江中国民航大学科技创新研究院天津300300 中国民航大学安全科学与工程学院天津300300

为了研究民机典型机身框段垂直入水冲击特性,采用入水冲击试验系统开展不同高度下的圆柱体入水冲击试验,研究其入水冲击响应;基于LS-DYNA任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,ALE)方法建立流体域均匀网格及局部加密网格模型,通... 详细信息

为了研究民机典型机身框段垂直入水冲击特性,采用入水冲击试验系统开展不同高度下的圆柱体入水冲击试验,研究其入水冲击响应;基于LS-DYNA任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,ALE)方法建立流体域均匀网格及局部加密网格模型,通过对比圆柱体入水冲击试验结果验证网格收敛性及流体域模型;基于验证的流体域模型及机身框段模型,研究机身框段在6.02 m/s速度下的入水冲击特性,并分析与刚性地面冲击特性的差异性以及不同入水冲击速度下的机身框段冲击响应特性。结果表明:ALE方法在结构入水冲击方面具有较高的模拟精度,且采用局部加密网格时可以极大减少流体域模型网格数量和入水冲击计算时间。机身框段入水冲击时的失效模式与刚性地面冲击时的失效模式较为一致,但机身框段结构整体变形程度减小,客舱地板横梁变形程度增大;机身框仍是吸能最多的部件,但水也吸收了大量的冲击能量,使得地板导轨处的加速度始终小于刚性地面冲击时的加速度;随着机身框段入水冲击速度的增大,机身框发生弯折和上翘的程度加剧。

关键词：民机机身框段入水冲击试验结构冲击响应数值模拟

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基于1/6周期查找表的相移条纹非线性误差补偿法

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光学学报 2024年第9期44卷 105-113页

作者：王子龙徐洪志杨玲玲侯文慧刘路安徽农业大学工学院安徽合肥230036 安徽省智能农业机械装备工程实验室安徽合肥230036

在利用查找表(LUT)降低相位误差的同时,考虑到相位误差具有周期性和对称性,提出一种基于1/6周期LUT(sLUT)的误差补偿方法,极大地缩短了误差补偿的计算时间,实现了快速相位误差补偿。实验结果表明,在查找表的参数量降低83%的基础上,sLUT... 详细信息

在利用查找表(LUT)降低相位误差的同时,考虑到相位误差具有周期性和对称性,提出一种基于1/6周期LUT(sLUT)的误差补偿方法,极大地缩短了误差补偿的计算时间,实现了快速相位误差补偿。实验结果表明,在查找表的参数量降低83%的基础上,sLUT的误差补偿效果不受影响,同时sLUT的误差校正时间仅为LUT的1/8。

关键词：测量相移轮廓术伽马非线性查找表相位误差补偿三维测量

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新型无监督聚类算法监测与评估桥梁结构健康状况

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市政技术 2024年第1期42卷 68-72页

作者：王子龙苏州市建设工程质量检测中心有限公司江苏苏州215000

近年来,因车辆超载、结构设计缺陷、施工质量问题等原因导致的城市高架桥梁倒塌事故时有发生。因此,首次提出了一种可实时监测高架桥梁运行状况、通过改进K-means聚类算法实现对结构损伤实时检测、对数据驱动结构损伤进行检测的高效方... 详细信息

近年来,因车辆超载、结构设计缺陷、施工质量问题等原因导致的城市高架桥梁倒塌事故时有发生。因此,首次提出了一种可实时监测高架桥梁运行状况、通过改进K-means聚类算法实现对结构损伤实时检测、对数据驱动结构损伤进行检测的高效方法。该方法主要是对钢结构桥梁模型在结构完好状态下的振动数据进行采集,然后通过深度研究从这些数据中提取有效的结构损伤敏感特征值,最后利用改进的无监督聚类算法训练奇异值检测模型。试验结果表明,采用桥梁结构完好状况下的损伤敏感特征值作为训练数据,对数学模型加以训练后,可以有效检测并识别出桥梁结构在不同损伤状况下的测试结果。该新型检测方法可实现城市高架桥梁在长期运营阶段的结构健康实时监测。

关键词：桥梁结构损伤检测数据驱动 K-means算法损伤敏感特征无监督聚类

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资源依赖度、经济增长与碳排放的回弹效应

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吉首大学学报（社会科学版） 2024年第1期45卷 105-115页

作者：杨亦民王梓龙邓旭辉湖南农业大学商学院湖南长沙410128

在“双碳”目标的背景下,分析资源依赖度、经济增长对工业碳排放回弹的作用机制,运用Kaya-LMDI碳排放驱动因素分解模型测算我国2010—2019年31个省市区工业碳排放回弹效应值,并构建空间自回归模型(SAR)、空间误差模型(SEM)、空间杜宾模... 详细信息

在“双碳”目标的背景下,分析资源依赖度、经济增长对工业碳排放回弹的作用机制,运用Kaya-LMDI碳排放驱动因素分解模型测算我国2010—2019年31个省市区工业碳排放回弹效应值,并构建空间自回归模型(SAR)、空间误差模型(SEM)、空间杜宾模型(SDM)进行空间计量回归。结果表明:(1)2010—2019年我国能源资源消费碳排放回弹效应整体呈现出逐年递减的规律,且在时间和空间上具有溢出性影响,山西、宁夏、内蒙古等7个省区处于工业碳排放回弹效应高-高(H-H)聚集状态,北京、天津、上海等17个省市区处于工业碳排放回弹效应低-低(L-L)聚集状态。(2)资源依赖度对工业碳排放回弹效应的影响显著为正,具有一定空间外溢性影响。(3)区域经济增长会带来技术、资金、人力等要素的集中,驱动地区整体发展,并抑制工业碳排放回弹效应。(4)经济增长、资源依赖度对区域工业碳排放回弹的影响具有时空滞后效应和误差效应,地区间接影响的挤出效果会加大空间直接影响效果。

关键词：碳排放 “双碳”目标资源依赖经济增长

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基于YOLOv7-tiny改进的遥感小目标检测算法

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国外电子测量技术 2024年第7期43卷 65-74页

作者：王子龙荣杰江苏科技大学计算机学院镇江212100 南京邮电大学材料科学与工程学院南京210000

为了解决遥感图像中小目标的误检、漏检难题,提出了一种改进的YOLOv7-tiny算法。首先,引入高效多尺度注意力模块(efficient multi-scale attention,EMA),基于此设计了多尺度特征提取模块ELAN-EMA,这大大增强了骨干网络对于多尺度特征的... 详细信息

为了解决遥感图像中小目标的误检、漏检难题,提出了一种改进的YOLOv7-tiny算法。首先,引入高效多尺度注意力模块(efficient multi-scale attention,EMA),基于此设计了多尺度特征提取模块ELAN-EMA,这大大增强了骨干网络对于多尺度特征的提取能力;其次,在特征金字塔网络(feature pyramid network,FPN)中引入内容感知特征重组(content-aware reassembly of features,CARAFE)优化最近邻上采样方法,设计了FPN-CARAFE结构,扩大了感受野,从而能够获取小目标更多的细节信息和丰富的语义信息;最后,采用归一化距离损失函数(normalized wasserstein distance,NWD)优化CIoU损失函数,设计了NWD-CIoU损失函数,降低了CIoU对小目标位置偏移的敏感性,能够更好地提升小目标的检测效果。在公开的遥感数据集RSOD和NWPU VHR-10上进行的实验表明,与基准模型相比,在计算量和参数量略增长的情况下,改进的模型在平均精度均值(mAP)mAP@0.5上分别提升了3.6%和1.8%,有效地提高了遥感图像中小目标的检测精度,综合性能优于其他算法,满足部署在遥感检测系统上的要求。

关键词：目标检测小目标注意力机制感受野损失函数

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不同热端温度对低温热电制冷试验箱制冷性能的影响

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上海理工大学学报 2024年第1期46卷 44-51页

作者：周颖王子龙张华杨斌田子傲胡常青上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 上海铂世光半导体科技有限公司上海201700

为优化低温热电制冷试验箱的制冷效率及降低其冷热端温差,理论计算了热电制冷片热端温度为56.18℃和27.31℃时电流、电压、冷热端温差对试验箱制冷性能的影响。建立了三维数学传热模型,模拟了3种热电制冷片布置方式对制冷箱温度分布的... 详细信息

为优化低温热电制冷试验箱的制冷效率及降低其冷热端温差,理论计算了热电制冷片热端温度为56.18℃和27.31℃时电流、电压、冷热端温差对试验箱制冷性能的影响。建立了三维数学传热模型,模拟了3种热电制冷片布置方式对制冷箱温度分布的影响。结果表明:当热端温度由56.18℃降至27.31℃时,低温热电制冷试验箱的制冷量由150.2 W降至139.5 W,制冷系数由4.41降至3.09,冷凝温度由-22.30℃降至-41.90℃。可见,热电制冷片热端温度的降低能够获得更低的冷凝温度,较高的热端温度拥有较好的制冷性能。

关键词：热电制冷系统热端温度制冷性能优化数值模拟

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