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纳米受限效应下流体自扩散机理及规律研究

工程热物理学报 2024年第3期45卷 778-784页

作者：曾克成姜培学胥蕊娜热科学与动力工程教育部重点实验室清华大学能源与动力工程系北京100084

当固体壁面间距仅有几个纳米时,纳米受限效应使得流体自扩散系数降低12个数量级,孔径、温度和压力的影响显著且复杂。分析受限流体扩散机理和规律,建立简洁的关联式具有重要意义。本研究从分子模拟出发,经过仔细计算和分析,获得了大量... 详细信息

当固体壁面间距仅有几个纳米时,纳米受限效应使得流体自扩散系数降低12个数量级,孔径、温度和压力的影响显著且复杂。分析受限流体扩散机理和规律,建立简洁的关联式具有重要意义。本研究从分子模拟出发,经过仔细计算和分析,获得了大量纳米孔隙中流体自扩散系数数据。分析了壁面吸附作用对流体扩散的影响机理和规律,提出了可简单描述流体扩散行为的无量纲扩散系数,从而与努森数建立相应关联式,具有较强的适用性。

关键词：纳米受限流体扩散分子动力学

海上风电桩基础打桩过程中桩周土强度弱化模型试验研究

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太阳能学报 2024年第1期45卷 242-250页

作者：刘润苏春阳李成凤贾沼霖袁新勇刘玉飞天津大学建筑工程学院天津300350 河北工程大学水利水电学院邯郸056038 华电重工股份有限公司天津300010

在海上风电桩基础的打桩过程中,桩周土体强度会产生明显的弱化现象,为明确桩周土体强度弱化影响因素以及弱化规律,开展模型试验模拟打桩过程,研究在不同锤击能量下,不同桩体尺寸情况下,桩身侧摩阻力随着贯入深度的变化规律,建立描述土... 详细信息

在海上风电桩基础的打桩过程中,桩周土体强度会产生明显的弱化现象,为明确桩周土体强度弱化影响因素以及弱化规律,开展模型试验模拟打桩过程,研究在不同锤击能量下,不同桩体尺寸情况下,桩身侧摩阻力随着贯入深度的变化规律,建立描述土体强度弱化规律的弱化公式,并通过打桩软件对多个海上风电桩基础工程中大直径及超大直径钢管桩的打桩实测数据进行打桩分析。研究结果表明:在打桩过程中,桩周土体强度的弱化同时受到桩体质量以及锤击能量的影响,桩基质量和锤击能量越大,土体强度弱化程度越高。在打桩的可打入分析中,采用该文所建立的弱化公式可模拟出不同尺寸桩体沉桩时土体强度的折减规律。

关键词：海上风电场桩基础打桩土体强度弱化模型试验

颗粒破碎对水合物沉积物基质宏-细观力学特性影响的离散元分析

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太阳能学报 2024年第6期45卷 680-690页

作者：徐爽徐佳琳许成顺焦爽北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 清华大学水利水电工程系北京100084

基于“颗粒碎片替换法”建立反映颗粒破碎行为的含水合物沉积物基质离散元模型,与不破碎模型开展对比三轴剪切试验,证明颗粒破碎对强度和剪胀特征具有重要影响。进而应用“粒径膨胀法”提高模型对体应变和颗粒破碎程度的模拟效果,通过... 详细信息

基于“颗粒碎片替换法”建立反映颗粒破碎行为的含水合物沉积物基质离散元模型,与不破碎模型开展对比三轴剪切试验,证明颗粒破碎对强度和剪胀特征具有重要影响。进而应用“粒径膨胀法”提高模型对体应变和颗粒破碎程度的模拟效果,通过一系列低-高有效围压下的模拟三轴排水剪切试验,研究高应力范围及剪切过程中细观力学特征的演化。结果表明:随着有效围压逐渐增大,试样强度、刚度和平均法向接触力均增大,力链网络更加密集且由环状演变为以竖向为主,试样顶部与底部沿轴向运动的颗粒数量增加。颗粒破碎主要发生在剪切初期,力学配位数、平均法向接触力随剪切进行逐渐增大,剪切后期出现贯穿试样的强力链结构,颗粒运动逐渐从杂乱无章变为由顶、底两端向内,试样内部逐渐出现近似“X”形的剪切带。

关键词：天然气水合物数值模拟力学特性砂土破碎粒径膨胀法

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社会性驾驶交互关键效用析取与应用

汽车工程 2024年第2期46卷 230-240页

作者：赵晓聪房世玉李子睿孙剑同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

共享道路空间中的人类驾驶交互行为具有兼顾伴行车损益的社会性特征。由于对驾驶交互社会性的理解缺失,自动驾驶车辆往往难以估计自身行为对伴行车辆的潜在影响,因而陷入“被迫保守”的决策困境。本文在博弈论框架中引入驾驶人兼顾伴行... 详细信息

共享道路空间中的人类驾驶交互行为具有兼顾伴行车损益的社会性特征。由于对驾驶交互社会性的理解缺失,自动驾驶车辆往往难以估计自身行为对伴行车辆的潜在影响,因而陷入“被迫保守”的决策困境。本文在博弈论框架中引入驾驶人兼顾伴行车损益的行为特征,构建社会性驾驶交互行为模型,刻画了驾驶交互中个体间的动作依赖关系。结合该模型,提出主车预期行为对其交互对象所造成潜在影响的通用定量表达——交互效用项。通过在规划目标中引入交互效用项,可定向调整运动规划算法的交互主动性。高速路出匝道实验结果表明,在对安全性无显著影响的前提下,通过提升交互主动性,基于优化和基于采样的运动规划算法在给定距离内出匝道任务成功率可分别提升3.9%与5.2%。

关键词：自动驾驶运动规划社会性驾驶交互博弈论高速路出匝道

适用于SiC MOSFET的漏源电压积分自适应快速短路保护电路研究

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中国电机工程学报 2024年第4期44卷 1542-1552,I0024页

作者：李虹胡肖飞王玉婷曾洋斌北京交通大学电气工程学院北京市海淀区100044 广东电网有限责任公司韶关供电局广东省韶关市512028 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084

SiC MOSFET因其高击穿电压、高开关速度、低导通损耗等性能优势而被广泛应用于各类电力电子变换器中。然而,由于其短路耐受时间仅为2~7μs,且随母线电压升高而缩短,快速可靠的短路保护电路已成为其推广应用的关键技术之一。为应对不同... 详细信息

SiC MOSFET因其高击穿电压、高开关速度、低导通损耗等性能优势而被广泛应用于各类电力电子变换器中。然而,由于其短路耐受时间仅为2~7μs,且随母线电压升高而缩短,快速可靠的短路保护电路已成为其推广应用的关键技术之一。为应对不同母线电压下的Si C MOSFET短路故障,文中提出一种基于漏源电压积分的自适应快速短路保护方法(drain-sourcevoltageintegration-basedadaptivefast short-circuit protection method,DSVI-AFSCPM),研究所提出的DSVI-AFSCPM在硬开关短路(hardswitchingfault,HSF)和负载短路(fault under load,FUL)条件下的保护性能,进而研究不同母线电压对DSVI-AFSCPM的作用机理。同时,探究Si CMOSFET工作温度对其响应速度的影响。最后,搭建实验平台,对所提出的DSVI-AFSCPM在发生硬开关短路和负载短路时不同母线电压、不同工作温度下的保护性能进行实验测试。实验结果表明,所提出的DSVI-AFSCPM在不同母线电压下具有良好的保护速度自适应性,即母线电压越高,短路保护速度越快,并且其响应速度受Si CMOSFET工作温度影响较小,两种短路工况下工作温度从25℃变化到125℃,短路保护时间变化不超过90 ns。因此,该文为Si CMOSFET在不同母线电压下的可靠使用提供一定技术支撑。

关键词：碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管短路保护漏源电压积分母线电压自适应

基于多尺度1D-CNN和注意力机制的汇率多步预测研究

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系统工程理论与实践 2024年第6期44卷 1934-1949页

作者：王刚陈红马敬玲王珏合肥工业大学管理学院合肥230009 过程优化与智能决策教育部重点实验室合肥230009 中国科学院数学与系统科学研究院北京100190

深度学习在处理时间序列数据上具有优势,在汇率时间序列的应用研究中,目前深度学习主要关注于单步预测,即利用以前时点的数据预测下一个时点的汇率数据.然而,在实际应用中,这种单步预测方式往往无法为决策者提供足够的决策信息;同时,由... 详细信息

深度学习在处理时间序列数据上具有优势,在汇率时间序列的应用研究中,目前深度学习主要关注于单步预测,即利用以前时点的数据预测下一个时点的汇率数据.然而,在实际应用中,这种单步预测方式往往无法为决策者提供足够的决策信息;同时,由于汇率时间序列呈现出非平稳、复杂度高等特点,直接利用传统深度学习方法进行预测无法充分挖掘汇率序列的特征及规律.为此,本研究提出一种基于多尺度一维卷积神经网络(1D-CNN)和注意力机制的汇率多步预测方法,该方法在自适应的融合多尺度特征的同时,差异化的融合汇率不同时刻的时间序列特征,实现汇率的多步预测.通过实验发现,所提方法相较于基准方法,如差分整合移动平均自回归模型、支持向量回归、随机游走、极限梯度提升算法、长短期记忆网络等具有更高的预测精度,表明该方法能够为外汇市场投资者提供决策支持.

关键词：汇率多步预测深度学习多尺度1D-CNN 注意力机制

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极紫外探测器的研究进展

中国激光 2024年第7期51卷 114-131页

作者：郑伟张乃霁朱思琪张利欣蔡炜中山大学光电材料与技术国家重点实验室中山大学材料学院广东深圳518107

极紫外探测器在电子工业、空间探索、基础科学等领域有着无法替代的作用。本文综述了不同类型极紫外探测器的优势及研究进展,包括气体探测器、闪烁体、微通道板以及半导体极紫外探测器,重点介绍了具有优异抗辐照能力的宽禁带半导体极紫... 详细信息

极紫外探测器在电子工业、空间探索、基础科学等领域有着无法替代的作用。本文综述了不同类型极紫外探测器的优势及研究进展,包括气体探测器、闪烁体、微通道板以及半导体极紫外探测器,重点介绍了具有优异抗辐照能力的宽禁带半导体极紫外探测器及其潜在的应用优势。最后,本文展望了极紫外探测器在耐辐照功率监测、高分辨极紫外成像和高抑制比极紫外微光探测等方面的应用前景,并指出了其面临的主要挑战。

关键词：探测器极紫外闪烁体气体探测器宽禁带半导体探测器

亲核性氟源在碳碳不饱和键选择性氟化官能化反应中的应用

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化学学报 2024年第2期82卷 160-170页

作者：王成强冯超南京工业大学、氟化学应用技术研究所、先进化学制造研究院、化学与分子工程学院、材料化学工程国家重点实验室南京211816

含氟化合物表现出的特殊理化和生物活性使得其在药物、农用化学品和材料科学等领域有着广泛而重要的应用,因此,含氟化合物的高效制备不仅成为了合成化学的研究热点之一,而且极大地推动了相关领域的蓬勃发展.其中,在有机分子内直接引入... 详细信息

含氟化合物表现出的特殊理化和生物活性使得其在药物、农用化学品和材料科学等领域有着广泛而重要的应用,因此,含氟化合物的高效制备不仅成为了合成化学的研究热点之一,而且极大地推动了相关领域的蓬勃发展.其中,在有机分子内直接引入氟原子的方法主要有亲电氟化和亲核氟化.相较于亲电氟化,亲核氟化反应所用的氟化试剂通常廉价易得,所需的反应条件也比较温和.作者课题组借助过渡金属催化、可见光氧化还原催化和可见光促进策略,拓展了亲核性氟源在碳碳不饱和键选择性氟化官能化反应中的应用,合成了一系列结构新颖的含氟化合物.在该研究评论中将对此做出小结,并对该领域值得关注的研究方向进行简要的展望.

关键词：亲核性氟源碳碳不饱和键选择性氟化官能化含氟化合物

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固体氧化物电解池氢电极材料研究进展

硅酸盐学报 2024年第6期52卷 1884-1899页

作者：李程周露刘波刘俨雅唐宇杰颜冬李箭贾礼超华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术全国重点实验室武汉430074

作为一种可将电能转化为化学能的装置,固体氧化物电解池(SOEC)具备能量转化效率高、可逆操作能力以及绿色环保等特点。基于SOEC技术有望实现大规模绿氢制备,为国家“氢能”战略和“双碳”目标提供强大助力。氢电极是SOEC的最重要组成部... 详细信息

作为一种可将电能转化为化学能的装置,固体氧化物电解池(SOEC)具备能量转化效率高、可逆操作能力以及绿色环保等特点。基于SOEC技术有望实现大规模绿氢制备,为国家“氢能”战略和“双碳”目标提供强大助力。氢电极是SOEC的最重要组成部分之一,其材料性能将直接决定电池电解制氢能力。本文总结了目前已有的SOEC氢电极材料体系,从氢电极反应机理、材料要求、电极材料物理-化学特性、电化学性能以及材料衰减等方面进行了系统性的论述。最后对SOEC氢电极材料的优化发展进行了分析和展望。

关键词：氢能固体氧化物电解池氢电极金属陶瓷钙钛矿