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Frontiers in Heat and Mass Transfer 2025年第1期23卷 361-381页

作者： Wei zhang haojie Chen Kunyu Cheng Yulong zhang School of Environment&Energy Engineering Beijing University of Civil Engineering&ArchitectureBeijing100044China

The present work deals with the numerical study of the two-phase flow pattern and heat transfer characteristics of single-loop pulsating heat pipes (PHPs) under three modified surfaces (superhydrophilic evaporation section paired with superhydrophilic, superhydrophobic, and hybrid condensation section). The Volume of Fluid (VOF) model was utilized to capture the phase-change process within the PHPs. The study also evaluated the influence of surface wettability on fluid patterns and thermo-dynamic heat transfer performance under various heat fluxes. The results indicated that the effective nucleation and detachment of droplets are critical factors influencing the thermal performance of the PHPs. The overall heat transfer performance of the superhydrophobic surface was significantly improved at low heat flux. Under medium to high heat flux, the superhydrophilic condensation section exhibits a strong oscillation effect and leads to the thickening of the liquid film. In addition, the hybrid surface possesses the heat transfer characteristics of both superhydrophilic and superhydrophobic walls. The hybrid condensation section exhibited the lowest thermal resistance by 0.45 K/W at the heat flux of 10731 W/m 2 . The thermal resistance is reduced by 13.1% and 5.4%, respectively, compared to the superhydrophobic and superhydrophilic conditions. The proposed surface-modification method for achieving highly efficient condensation heat transfer is helpful for the design and operation of device-cooling components.

关键词： Pulsating heat pipe surface wettability flow pattern heat transfer enhancement

基于深度Q网络的平面域Delaunay网格优化算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2022年第12期34卷 1943-1950页

作者：张浩杰刘星李鸿晶南京工业大学工程力学研究所南京211816

网格优化是Delaunay网格生成后的必要步骤,对于保证数值模拟的可靠性至关重要.为了改善平面域Delaunay网格的质量,提出一种基于深度Q网络(deep Q network,DQN)的网格优化算法.首先,对初始网格进行质量评估,选出不满足要求的单元结点,并... 详细信息

网格优化是Delaunay网格生成后的必要步骤,对于保证数值模拟的可靠性至关重要.为了改善平面域Delaunay网格的质量,提出一种基于深度Q网络(deep Q network,DQN)的网格优化算法.首先,对初始网格进行质量评估,选出不满足要求的单元结点,并将其按质量升序排列;其次,将结点移动描述为Markov决策过程,建立并训练DQN模型;再次,利用模型训练后的经验参数加速网格质量优化;最后,以实际的隧道、气缸体、机械零件等为背景构建测试算例,验证算法的适用性和可靠性,并与既有典型算法进行对比试验.研究结果表明,本文算法能显著提高畸变单元的质量,优化后的网格质量分布更为集中,且优化过程不会产生无效单元.

关键词： Delaunay网格网格优化深度Q网络深度强化学习

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基于深度Q网络学习的机器人端到端控制方法

仪器仪表学报 2018年第10期39卷 36-43页

作者：张浩杰苏治宝苏波中国北方车辆研究所

为了提高机器人在没有障碍物地图或者激光雷达数据稀疏情况下进行无碰撞运动的准确性,将强化学习与深度学习方法融合,提出了一种基于深度Q网络学习的机器人端到端控制方法。首先,利用传统Q学习方法进行强化学习,生成大量的有标签数据样... 详细信息

为了提高机器人在没有障碍物地图或者激光雷达数据稀疏情况下进行无碰撞运动的准确性,将强化学习与深度学习方法融合,提出了一种基于深度Q网络学习的机器人端到端控制方法。首先,利用传统Q学习方法进行强化学习,生成大量的有标签数据样本;然后,利用深度神经网络构建从激光雷达数据输入到机器人运动速度输出的端到端控制模型,该模型由输入层、输出层和两个全连接层组成;最后,在仿真环境中完成了模型的训练和评估,并将其部署在机器人平台上测试。实验结果表明,该方法训练生成的模型有效地建立了激光雷达数据与机器人运动速度之间的映射关系,按照这种映射关系,机器人在每一个控制周期选择Q值最大的动作执行,能运动平顺地规避障碍物。

关键词：深度强化学习深度Q网络端到端无碰撞运动

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小马科斯执政以来菲澳关系的提升及走势

现代国际关系 2024年第5期 79-99,141页

作者：唐小松张豪杰广东外语外贸大学国际关系学院广东外语外贸大学广东国际战略研究院

菲律宾与澳大利亚的关系长期以来不温不火,但在小马科斯当选总统后却迅速升温。两国关系提升以建立“战略伙伴关系”为主要标志,具体表现为两国地缘战略关系凸显,经贸联系增强,澳对菲援助加码,两国人文交流更趋密切。其原因主要有美国... 详细信息

菲律宾与澳大利亚的关系长期以来不温不火,但在小马科斯当选总统后却迅速升温。两国关系提升以建立“战略伙伴关系”为主要标志,具体表现为两国地缘战略关系凸显,经贸联系增强,澳对菲援助加码,两国人文交流更趋密切。其原因主要有美国的推动、两国对挑战与威胁的认知、经济和地缘战略互需等三个方面。未来两国关系或稳中有升,并在中美竞争中保持向美方略微倾斜态势。两国关系提升必然给中国安全防卫带来挑战,并威胁东盟及南海稳定。

关键词：小马科斯菲澳关系中美关系中菲关系亚太安全

地区强国缘何配合美国地缘战略构想?——以印度、日本为例

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国际观察 2024年第1期 95-127页

作者：唐小松张豪杰广东外语外贸大学国际关系学院广州510080 广东外语外贸大学广东国际战略研究院广州510080

本文将地区强国分为地区最强国、地区次强国和非典型地区强国三种,尝试从战略配合方的地区强国和战略发起方的美国寻找自变量,搭建一个地区强国配合美国地缘战略构想的分析框架。本文发现,地区强国的地区主导地位焦虑和美国对待小多边... 详细信息

本文将地区强国分为地区最强国、地区次强国和非典型地区强国三种,尝试从战略配合方的地区强国和战略发起方的美国寻找自变量,搭建一个地区强国配合美国地缘战略构想的分析框架。本文发现,地区强国的地区主导地位焦虑和美国对待小多边主义的态度,对地区强国配合美国地缘战略构想造成影响。地区力量对比变化在国内认知的作用下,刺激地区强国产生地区主导地位焦虑,促使地区强国产生配合美国遏制共同“挑战国”的地缘战略构想的冲动;小多边主义作为美国拉拢地区强国的重要合作方式,对地区强国配合美国的地缘战略构想具有吸引力。当这两个因素兼具时,地区强国便会积极配合美国的地缘战略构想。本文选取地区最强国印度加入四国安全对话机制(QUAD)的进程,以及由非典型地区强国变为地区次强国的日本推进和参与QUAD的过程为检验案例,验证了本文解释框架的合理性。

关键词：美国地缘战略四国安全对话机制小多边主义中印关系中日关系

改进A^(*)算法的机器人能耗最优路径规划方法

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系统工程与电子技术 2023年第2期45卷 513-520页

作者：张浩杰张玉东梁荣敏杨甜甜北京科技大学自动化学院工业过程知识自动化教育部重点实验室北京100083 中国兵器科学研究院兵器技术创新中心北京100089

为了降低移动机器人在运动过程中的能耗,提高在能源补给有限时的任务执行率,提出了一种改进A算法的机器人能耗最优路径规划方法。首先,根据四轮差速驱动移动机器人的运动学约束,建立了其运动的能耗模型。然后,根据起始状态和目标状态约... 详细信息

为了降低移动机器人在运动过程中的能耗,提高在能源补给有限时的任务执行率,提出了一种改进A算法的机器人能耗最优路径规划方法。首先,根据四轮差速驱动移动机器人的运动学约束,建立了其运动的能耗模型。然后,根据起始状态和目标状态约束求解生成运动基元,采用能耗模型计算运动基元的能耗值,构建了能耗运动基元集。其次,基于传统A^(*)算法,改进提出了一种能耗最优路径规划方法,该方法在规划进程中以能耗运动基元集中定义的节点之间的连接关系进行节点扩展,而以能耗值作为节点之间的通行成本,从而保证获得一条全局能耗最优路径。最后,离线地图仿真测试和机器人实验结果表明所生成的路径总能耗可降低约28.24%,从而验证了算法的有效性。

关键词：路径规划改进A^(*)算法能耗模型能耗运动基元

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星球车自主路径规划方法

工程科学学报 2024年第11期46卷 2063-2075页

作者：张浩杰姜峰刘传凯张作宇李擎北京科技大学自动化学院北京100083 北京航天飞行控制中心航天飞行动力学技术重点实验室北京100094

自主路径规划是星球车执行地外星球探测任务的一项核心技术,有助于星球车安全、高效地运动到任务点.然而,由于地外星球环境的特殊性、星球车与地面控制站之间的通信时延和通信带宽限制,星球车的自主路径规划与地面移动机器人的相应技术... 详细信息

自主路径规划是星球车执行地外星球探测任务的一项核心技术,有助于星球车安全、高效地运动到任务点.然而,由于地外星球环境的特殊性、星球车与地面控制站之间的通信时延和通信带宽限制,星球车的自主路径规划与地面移动机器人的相应技术相比面临更大的挑战性,比如光照有限、地形未知且难以预测、环境特征单一和轮地交互难以精确建模等.因此,在存在不完全的环境信息和不确定的位置信息的情况下,如何为星球车生成一条安全、高效、合理的可通行路径是当前的研究热点.从研究进展和工程应用两个角度分析梳理星球车感知地图构建和自主路径规划等关键技术的进展.首先,总结了基于双目视觉的感知地图构建方法的研究进展,这种方法根据双目视觉信息获取视差图,从而构建星球表面数字高程地图模型.在获取视差图时通常采用立体匹配算法,对基于区域的匹配算法和基于特征的匹配算法两类主流方法进行了分析.其次,将现有的星球车自主路径规划方法总结为基于代价评估的路径规划方法与基于机器学习的路径规划方法两类,重点概括总结了基于备选弧的自主路径规划方法原理及其在已发射星球车路径规划中的迭代应用情况.分类分析了基于A*启发式搜寻算法、快速随机探索树算法和快速行进法的自主路径规划方法在星球车上的应用前景.将机器学习在星球车自主路径规划中的应用分为端到端路径规划方法与基于机器学习的辅助路径规划方法两类进行总结梳理.最后,基于对星球车自主路径规划的关键技术分析,从增强星球车感知能力、改进备选弧、减小星球车滑移、结合多种路径规划方法以及加强机器学习的应用五个方面对未来星球车自主路径规划方法的研究方向进行了探讨和展望.

关键词：地外星球探测星球车自主路径规划双目视觉感知地图机器学习

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波束跃度对星载SAR滑聚模式成像影响分析

北京航空航天大学学报 2014年第11期40卷 1549-1554页

作者：曾虹程陈杰杨威张豪杰北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

针对星载合成孔径雷达(SAR,Synthetic Aperture Radar)滑动聚束模式方位向天线波束无法实现空间连续运动而引入虚假目标的问题,提出了波束跃度对成像质量影响的定量化分析方法.首先在方位向天线波束控制前提下,构建了星载SAR滑动聚束模... 详细信息

针对星载合成孔径雷达(SAR,Synthetic Aperture Radar)滑动聚束模式方位向天线波束无法实现空间连续运动而引入虚假目标的问题,提出了波束跃度对成像质量影响的定量化分析方法.首先在方位向天线波束控制前提下,构建了星载SAR滑动聚束模式回波信号的数学模型.在此基础上,采用成对回波理论定性与定量化分析了波束跃度对成像质量的影响,尤其给出了天线最小波束跃度与虚假目标幅度和位置的定量映射关系,并讨论了不同波段下,虚假目标对分辨率、峰值旁瓣比、积分旁瓣比以及系统增益的影响,为系统顶层合理论证天线最小波束跃度指标提供了可靠的理论依据.通过计算机仿真实验验证了提出的理论分析方法的正确性.

关键词：合成孔径雷达滑动聚束模式波束跃度成对回波虚假目标

太阳能光解水制氢的核心催化剂及多场耦合研究进展

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化学工业与工程 2022年第1期39卷 1-10页

作者：张浩杰张雯姜丰屈治国西安交通大学化学学院西安710049 西安交通大学能源动力与工程学院西安710049

太阳能光解水制氢可从根本上解决能源需求及碳排放造成的环境污染问题,是各国关注的热点之一。利用太阳能全光谱光催化制氢是目前研究的主要方式,但存在催化效率较低,难以实际应用的问题。造成光催化剂催化效率低的主要因素在于比表面... 详细信息

太阳能光解水制氢可从根本上解决能源需求及碳排放造成的环境污染问题,是各国关注的热点之一。利用太阳能全光谱光催化制氢是目前研究的主要方式,但存在催化效率较低,难以实际应用的问题。造成光催化剂催化效率低的主要因素在于比表面积小、光吸收能力弱、禁带宽度较宽、载流子迁移能力弱。对光催化机理和催化剂的优化策略进行了总结,通过敏化材料掺杂、元素掺杂、异质结构建、助催化剂负载、高导电性石墨烯掺杂等策略来有效提高光催化剂对可见光的吸收、降低光生载流子的复合、增加活性位点、加速表面反应。此外,对光电、光热及光热电催化等近年发展起来的多场耦合催化制氢做了系统的介绍,对太阳能制氢催化剂理论和实践的未来发展做出了展望。

关键词：太阳能光解水制氢催化剂多场耦合