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聚乙烯醇基凝胶电解质的制备及在储能器件中的应用

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材料导报 2024年第8期38卷 57-67页

作者：钮政罗希徐能能陈刚乔锦丽东华大学环境科学与工程学院上海201600

由于在电化学能源存贮与转化器件中所展现出的巨大潜在应用前景,固态聚合物电解质膜的开发受到研究界的广泛关注。基于柔性储能与转换器件的发展,以聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol, PVA)为基体的凝胶聚合物电解质(Gel polymer electrolytes... 详细信息

由于在电化学能源存贮与转化器件中所展现出的巨大潜在应用前景,固态聚合物电解质膜的开发受到研究界的广泛关注。基于柔性储能与转换器件的发展,以聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol, PVA)为基体的凝胶聚合物电解质(Gel polymer electrolytes, GPEs)因亲水性强,无毒,良好的兼容性以及优异的化学稳定性,是当前研究较多的理想电解质材料。本文从PVA基水凝胶电解质的制备合成原理、方法和性能表征出发,总结和讨论了其基本物理特性和电化学性能,并就PVA基水凝胶电解质在超级电容器、柔性锌空电池、锂离子电池以及太阳能水热电池中的研究和应用进展进行了综述,并对其在该领域未来的发展做出展望。

关键词：聚乙烯醇凝胶聚合物电解质交联方式柔性储能转化器件

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多层胶合木框剪结构地震响应及易损性分析

建筑结构学报 2024年第8期45卷 44-54,82页

作者：王希珺何敏娟欧加加李征同济大学建筑工程系上海200092 同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室上海200092 中国建筑西南设计研究院有限公司四川成都610042

为研究地震作用下胶合木框剪结构的材料-结构与性能映射规律,考虑正交胶合木(cross-laminated timber,CLT)剪力墙连续性差异,设计了6个6层胶合木框剪结构,并采用OpenSees建立结构的有限元模型,对其开展模态分析和增量动力分析,研究CLT... 详细信息

为研究地震作用下胶合木框剪结构的材料-结构与性能映射规律,考虑正交胶合木(cross-laminated timber,CLT)剪力墙连续性差异,设计了6个6层胶合木框剪结构,并采用OpenSees建立结构的有限元模型,对其开展模态分析和增量动力分析,研究CLT剪力墙构造对结构基本自振周期、基底剪力、最大层间位移角和楼层峰值加速度的影响,分析CLT剪力墙节点和胶合木框架节点的易损性。结果表明:相比采用竖向不连续CLT剪力墙的原型结构,采用竖向连续CLT剪力墙的原型结构层间位移角较小,但加速度敏感的非结构构件和CLT剪力墙节点更易损伤,其CLT剪力墙节点在8度罕遇地震作用下发生严重破坏和完全破坏的概率分别高于70%和40%;胶合木框架节点在地震作用下损伤较小,各原型结构胶合木框架节点在8度罕遇地震作用下发生轻微损伤的概率均小于25%。

关键词：框剪结构正交胶合木剪力墙有限元分析易损性分析地震响应

考虑地层横观各向同性的地铁临近环境减隔振超结构

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 1024-1031页

作者：庄晓莹蔡润成金亚斌同济大学土木工程学院上海200092 华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

基于能带理论的减隔振超结构由于其禁带特性而受到了广泛的关注,其中局域共振禁带对小尺寸结构实现低频减隔振具有重要意义,并被应用于地层土体表面波和体波减隔振。然而目前绝大多数研究集中于各向同性土体。考虑地层土体横观各向同性... 详细信息

基于能带理论的减隔振超结构由于其禁带特性而受到了广泛的关注,其中局域共振禁带对小尺寸结构实现低频减隔振具有重要意义,并被应用于地层土体表面波和体波减隔振。然而目前绝大多数研究集中于各向同性土体。考虑地层土体横观各向同性,研究二维橡胶-混凝土超结构对地铁振动的减隔振特性,对比分析了混凝土半径、橡胶厚度和土体各向异性对超结构全向禁带的影响。在此基础上建立不同方向透射和全尺寸透射模型,验证了弹性波在超结构禁带频率内能够有效衰减。探索了土体各向异性对减隔振超结构性能的影响,能够为地铁临近环境减隔振设计和分析提供参考及指导。

关键词：横观各向同性地铁振动减隔振超结构能带理论透射传输

考虑大气腐蚀影响的钢结构剩余抗震性能研究进展

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 726-737页

作者：张岳林冉翠玲王伟顾跃跃方成同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092 中国二十二冶集团有限公司河北唐山064000

对考虑大气腐蚀影响的钢结构剩余抗震性能的现有研究进行综述,首先探讨了钢在大气环境下腐蚀程度随时间的变化规律,其次从材料、构件、结构体系3个层次梳理了腐蚀对钢结构抗震性能影响的研究现状,最后针对该领域当前研究的不足进行了详... 详细信息

对考虑大气腐蚀影响的钢结构剩余抗震性能的现有研究进行综述,首先探讨了钢在大气环境下腐蚀程度随时间的变化规律,其次从材料、构件、结构体系3个层次梳理了腐蚀对钢结构抗震性能影响的研究现状,最后针对该领域当前研究的不足进行了详细评述。该领域下一步重点研究方向应包括腐蚀预测新方法、考虑蚀坑分布随机性的建模方法、焊缝腐蚀与焊缝超低周疲劳的交叉学科研究、适合腐蚀结构地震易损性分析的高效建模方法。

关键词：大气腐蚀腐蚀疲劳焊缝腐蚀超低周疲劳抗震性能

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基于光声谱分析的大鼠慢性前列腺炎评价

声学学报 2024年第3期49卷 424-430页

作者：王憧朱云开董琪李博艺封婷李颖陈亚青他得安复旦大学信息科学与工程学院生物医学工程系上海200438 上海交通大学医学院附属新华医院上海200092 复旦大学工程与应用技术研究院生物医学工程技术研究所上海200433

探究了使用光声谱参数评价慢性前列腺炎的可行性。通过对大鼠注射弗氏完全佐剂构建大鼠慢性前列腺炎症模型,使用光声显微仪器扫描前列腺组织切片获取原始光声信号。计算信号的功率谱参数(斜率、截距、平均谱功率和频谱质心偏移量),对获... 详细信息

探究了使用光声谱参数评价慢性前列腺炎的可行性。通过对大鼠注射弗氏完全佐剂构建大鼠慢性前列腺炎症模型,使用光声显微仪器扫描前列腺组织切片获取原始光声信号。计算信号的功率谱参数(斜率、截距、平均谱功率和频谱质心偏移量),对获得的谱参数进行了分析统计和参数成像,并讨论了不同频带的选择对评价结果的影响。实验结果表明,炎症组织与正常组织谱参数的统计结果和成像结果均存在显著性差异,使用频谱质心偏移量(SCS)成像可以区分炎症组织和正常组织,且在带宽固定的情况下,斜率参数和平均谱功率参数分别在高频谱段和低频谱段成像结果清晰,不同频带对截距参数成像的影响较小。

关键词：光声显微光声谱分析前列腺炎组织表征

不平衡电网电压下MMC-UPQC的无源超螺旋二阶滑模控制策略

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控制与决策 2024年第5期39卷 1487-1497页

作者：黄祖繁周建萍茅大钧齐国庆从帆平上海电力大学自动化工程学院上海200090

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)的统一电能质量调节器(unified power quality conditioner, UPQC)在电网电压不平衡时,采用传统控制方法存在补偿效率和精确性较低的问题.针对这一情况,提出一种无源超螺旋... 详细信息

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)的统一电能质量调节器(unified power quality conditioner, UPQC)在电网电压不平衡时,采用传统控制方法存在补偿效率和精确性较低的问题.针对这一情况,提出一种无源超螺旋二阶滑模控制策略.首先,基于MMC-UPQC的数学模型和无源控制理论,设计不平衡电网电压下基于欧拉-拉格朗日模型的正负序无源控制器;然后,加入超螺旋二阶滑模控制对无源控制器进行改善,抑制常规滑模存在的抖振,并解决无源控制对系统精度要求高的问题,提高系统的响应速度、补偿精度和抗干扰能力,提升系统的整体性能;最后,在Matlab/Simulink平台上进行仿真,并与PI控制和单独的无源控制对比,仿真结果验证了所提无源超螺旋二阶滑模控制策略的有效性和优越性.

关键词：模块化多电平换流器统一电能质量调节器电网电压不平衡无源超螺旋二阶滑模控制欧拉-拉格朗日模型

考虑虚拟控制参数调节的风储联合调频优化模型预测控制

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电力系统保护与控制 2024年第16期52卷 37-48页

作者：王育飞张文韬杨铭诚黄敏丽于艾清薛花林顺富上海电力大学电气工程学院上海200090 国网上海市电力公司市北供电公司上海200040 上海勘察设计研究院(集团)有限公司上海200093

为提高大规模风电并网后电网频率稳定性,降低风储系统调频成本,提出考虑虚拟控制参数调节的优化模型预测控制策略。首先,计及储能系统对电网惯性水平与阻尼能力的作用,引入双曲正切函数自适应调节储能系统虚拟控制参数,满足不同时段的... 详细信息

为提高大规模风电并网后电网频率稳定性,降低风储系统调频成本,提出考虑虚拟控制参数调节的优化模型预测控制策略。首先,计及储能系统对电网惯性水平与阻尼能力的作用,引入双曲正切函数自适应调节储能系统虚拟控制参数,满足不同时段的调频需求。然后,基于风储系统状态方程建立预测模型,以频率偏差与调频成本最小为控制目标,设计自适应模型预测控制策略。最后,搭建仿真模型,在阶跃和连续负荷扰动工况下对不同控制策略的效果进行对比分析。结果表明,所提控制策略能够有效改善电网调频效果,优化储能系统和风电机组的出力,具有更优的协同控制性能。

关键词：风电机组储能系统一次调频虚拟控制参数模型预测控制

携带横向轨道角动量的时空局域波包的传输特性(特邀)

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光学学报 2024年第10期44卷 294-300页

作者：张年佳曹前 Chong Andy 詹其文上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 釜山国立大学物理系韩国釜山46241

光学轨道角动量(OAM)可以纵向OAM的形式存在于空间涡旋光束中,或以横向OAM的形式存在于时空光涡旋波包中。与涡旋光束不同,时空光涡旋波包在传播过程中同时受到衍射和色散效应的影响,造成波包在时空域内的展宽,并且时空光涡旋波包携带... 详细信息

光学轨道角动量(OAM)可以纵向OAM的形式存在于空间涡旋光束中,或以横向OAM的形式存在于时空光涡旋波包中。与涡旋光束不同,时空光涡旋波包在传播过程中同时受到衍射和色散效应的影响,造成波包在时空域内的展宽,并且时空光涡旋波包携带的横向OAM也会在传播过程中分裂。这两点限制了横向OAM在其他研究领域的应用。本文引入并研究了携带横向OAM的三维时空局域波包,此波包可以同时克服衍射与色散效应造成的时空域三维变化。在传播过程中,该时空局域波包的时空域分布不变,且在遇到障碍物后也能快速重新恢复到原有的状态,具有传播不变以及自恢复的特性。本文对时空局域波包的传播过程以及经过障碍物后的恢复过程进行了数值模拟仿真,证实了其传播不变特性和自恢复特性。这种携带横向OAM的三维时空局域波包为横向OAM未来的利用提供了新的机遇,有望应用于光通信、量子光学、光学成像等领域。

关键词：横向光学轨道角动量三维时空局域波包传播不变自恢复

基于深度可分离卷积的缺血性脑卒中多模态磁共振图像梗死分割模型研究

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生物医学工程学杂志 2024年第3期41卷 535-543页

作者：金毅东王孟飞陈晶晶李跃华上海理工大学健康科学与工程学院上海200093 同济大学附属养志康复医院上海201619 上海交通大学附属第六人民医院上海200233

磁共振成像(MRI)在缺血性脑卒中的诊断中扮演着重要的角色,准确分割梗死病灶对于介入治疗方法的选择以及评估患者预后效果有着重要的意义。针对现有分割方法对于多尺度脑卒中梗死病灶分割精度较差的问题,本文提出了一种新型的基于深度... 详细信息

磁共振成像(MRI)在缺血性脑卒中的诊断中扮演着重要的角色,准确分割梗死病灶对于介入治疗方法的选择以及评估患者预后效果有着重要的意义。针对现有分割方法对于多尺度脑卒中梗死病灶分割精度较差的问题,本文提出了一种新型的基于深度可分离卷积的编码器—解码器结构网络。首先,该网络将U型网络(U-Net)原有的卷积层模块替换为重新设计的深度可分离卷积模块;其次,引入改进型空洞空间金字塔池化(MASPP),扩大感受野,以加强多尺度特征的提取;再次,在网络的跳跃连接处加入注意力门(AG)模块,进一步增强网络对于多尺度目标的分割精度;最后使用缺血性脑卒中梗死分割2022年挑战赛(ISLES2022)数据集进行实验,本文算法在该数据集上的戴斯相似系数(DSC)、豪斯多夫距离(HD)、敏感度(SEN)、准确度(PRE)分别为0.8165、3.6681、0.8892、0.8946,优于其他主流分割算法。实验结果表明,本文方法能有效地提高梗死病灶的分割效果,有望为临床诊断和治疗提供可靠辅助。

关键词：脑卒中梗死分割深度可分离卷积空洞卷积多模态