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原位生成TiC对TiC-Ni25复合涂层常温/高温耐磨性的影响

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激光与光电子学进展 2024年第5期61卷 328-340页

作者：江国业彭晨中国民航大学航空工程学院天津300300 中国民航大学交通科学与工程学院天津300300

为了提高球墨铸铁的耐磨损性能,采用原位生成和直接添加TiC的方法激光熔覆制备TiC-Ni25金属复合涂层,研究不同Ti添加量对TiC-Ni25复合涂层微观组织、显微硬度以及25,200,400℃温度下的摩擦磨损性能的影响。结果表明:具有较强导热性和促... 详细信息

为了提高球墨铸铁的耐磨损性能,采用原位生成和直接添加TiC的方法激光熔覆制备TiC-Ni25金属复合涂层,研究不同Ti添加量对TiC-Ni25复合涂层微观组织、显微硬度以及25,200,400℃温度下的摩擦磨损性能的影响。结果表明:具有较强导热性和促石墨化的Ti元素减少了复合涂层与基体结合区莱氏体的生成;Ti作为强碳化物形成元素也促进了TiC的原位生成,TiC在涂层中起到细晶强化、晶间强化和弥散强化的综合作用,提高了涂层的耐磨性能,同时起到控制复合涂层气孔、裂纹缺陷的作用。添加Ti后原位生成TiC,TiC对涂层硬度的增强作用与富集Ti对涂层的增韧作用呈现互斥效应。5%Ti-10%TiC-Ni复合涂层的显微硬度较2%Ti-10%TiC-Ni和8%Ti-10%TiC-Ni复合涂层更高,而且该涂层在各环境温度下所表现出的摩擦磨损性能也更好,主要是因为形成了致密氧化膜,强化了对磨损区域的保护。200℃时各复合涂层的摩擦因数、磨损体积和磨损率均增大,这是由于粗糙氧化膜的形成降低了耐磨性能。复合涂层在25℃温度下的主要磨损机制为磨粒磨损和轻微黏着磨损,在200℃和400℃时主要是氧化磨损、疲劳磨损和黏着磨损。

关键词：激光熔覆复合涂层 TiC 摩擦磨损

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循环老化三元锂离子电池热失控气体毒性研究

北京航空航天大学学报 2024年第6期50卷 1761-1769页

作者：张青松曲奕润中国民航大学民航热灾害防控与应急重点实验室天津300300

为研究高能量密度锂离子电池循环老化过程中热失控特性变化及释放气体的毒性危害,对不同循环老化程度的三元锂离子电池进行热滥用实验,利用气体传感器阵列,基于有效剂量分数模型对热失控气体毒性危害进行定量分析。结果表明,高镍含量三... 详细信息

为研究高能量密度锂离子电池循环老化过程中热失控特性变化及释放气体的毒性危害,对不同循环老化程度的三元锂离子电池进行热滥用实验,利用气体传感器阵列,基于有效剂量分数模型对热失控气体毒性危害进行定量分析。结果表明,高镍含量三元锂离子电池循环性能差,200次循环老化后,电池健康状态低于70%。老化电池更容易进入热失控状态,热失控反应更剧烈但释放能量少,释放气体燃烧效率低。在密闭空间内,电池热失控释放窒息性气体危害性比刺激性气体更高,150次循环老化电池的窒息性气体毒性累积效应比新鲜电池早638 s达到临界值1。随老化程度增加,最终电池的刺激性气体毒性即时效应与气体致死毒性即时效应降低,与新鲜电池相比,100次循环老化后,电池的刺激性气体毒性即时效应降低0.34,气体致死毒性即时效应降低0.19。研究结果可为老化电池安全性评估及热失控预警提供数据支撑。

关键词：三元锂离子电池热失控循环老化气体传感器阵列气体毒性分析

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锂离子电池热失控气体毒性风险分析方法

北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 12-19页

作者：张青松曲奕润刘添添中国民航大学民航热灾害防控与应急重点实验室天津300300

为研究锂离子电池热失控气体中主要有毒物质的危害程度,提出一种基于风险评估理论的锂离子电池热失控气体毒性风险分析方法。以点燃参数表征锂离子电池热失控发生概率,利用2种有效剂量分数(FED)方程与气体传感器阵列检测结果,建立锂离... 详细信息

为研究锂离子电池热失控气体中主要有毒物质的危害程度,提出一种基于风险评估理论的锂离子电池热失控气体毒性风险分析方法。以点燃参数表征锂离子电池热失控发生概率,利用2种有效剂量分数(FED)方程与气体传感器阵列检测结果,建立锂离子电池热失控气体毒性动力学模型,进而表征气体毒性造成的后果,分析不同荷电状态(SOC)下三元锂离子电池热失控气体的毒性风险。结果表明:高SOC锂离子电池更易进入热失控状态,热失控释放的CO、HF及气体总量随SOC的增加而增加;锂离子电池SOC越高,热失控释放气体毒性风险越大,100%SOC锂离子电池毒性风险约为25%SOC锂离子电池的8倍,需要11倍的新鲜空气稀释才能达到安全浓度。研究结果可为锂离子电池热失控早期预警及气体毒性评价提供数据参考。

关键词：三元锂离子电池热失控气体传感器阵列风险评估毒性分析

基于QAR数据的民机高高原进近着陆风险评估方法

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北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 77-85页

作者：陈农田满永政李俊辉中国民用航空飞行学院航空工程学院广汉618307 中国民用航空飞行学院民航安全工程学院广汉618307

民机高高原进近着陆是高原飞行高风险阶段。为有效实施高高原进近着陆风险识别和等级判据,提出基于熵权可变模糊识别的长短时记忆网络与深度神经网络(LSTM-DNN)相融合的深度学习风险评估方法。基于快速存取记录器(QAR)记录的高高原飞行... 详细信息

民机高高原进近着陆是高原飞行高风险阶段。为有效实施高高原进近着陆风险识别和等级判据,提出基于熵权可变模糊识别的长短时记忆网络与深度神经网络(LSTM-DNN)相融合的深度学习风险评估方法。基于快速存取记录器(QAR)记录的高高原飞行数据,借鉴民机飞行品质监控(FOQA)咨询通告和行业QAR监控标准,结合指标重要度分析与Delphi专家调查,提取着陆时航向变化大、航迹低、610~305 m进近时下降率大、接地时垂直加速度及153~15 m进近时下降率大5个关键监控项目作为民机高高原进近着陆风险评估指标。为克服评估指标权重主观性偏差,应用熵权法确定评估指标权重,基于可变模糊识别方法构建风险等级隶属函数,建立基于LSTM-DNN的民机高高原进近着陆风险评估模型。以成都—拉萨进近着陆航段为例,提取QAR数据,对该风险评估模型进行训练与测试,并与Logistic多元回归、支持向量机(SVM)等评估方法进行比较,结果表明:所提方法平均准确率达到94.18%,最高可达94.79%,验证了方法的客观有效性。

关键词：高高原飞行快速存取记录器数据熵权可变模糊识别 LSTM-DNN深度学习风险评估

一种基于Hub-Spoke结构航空公司机型指派的实用启发性算法

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中国管理科学 2024年第1期32卷 158-167页

作者：吴国华中国国际航空股份有限公司规划发展部北京101312

本文针对Hub-spoke结构航空公司在制订航班计划时机型指派问题,根据航空公司历史数据导出的旅客需求概率分布以及航班成本,设计了一种基于航班成本优化模型的表上作业法,提出了一种便于航班计划专员手工计算和调整机型的启发性算法,解... 详细信息

本文针对Hub-spoke结构航空公司在制订航班计划时机型指派问题,根据航空公司历史数据导出的旅客需求概率分布以及航班成本,设计了一种基于航班成本优化模型的表上作业法,提出了一种便于航班计划专员手工计算和调整机型的启发性算法,解决了航空公司机型指派0-1规划问题。该算法集成了匈牙利算法和回溯算法的思想,从航班成本最小值出发,根据航班优化的约束条件,按照深度优先搜索可行解,在不满足航班约束的节点处进行回溯,直到找到满足航班边界约束条件的航班成本最小值,得到最佳的机型指派,并给出了理论证明。通过案例对比验证该启发性算法有效性,通过表上作业法手工计算发现10架B737和5架B757方案总成本为409860美元,是所有方案中最低的,证明机型合理搭配可以使得公司运行效果更好;与传统的运筹学算法相比该算法构造直接和优化机理自然,简单实用,便于理解和掌握,便于大型航空公司计算机应用或分公司进行航班计划手工制订和调整。

关键词： 0-1整数规划航空公司机型指派启发性算法表上作业法回溯法

基于改进GWO–SVR算法的锂电池剩余寿命预测

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工程科学学报 2024年第3期46卷 514-524页

作者：金辉胡寅逍葛红娟郝志鹏曾郑志远唐泽鹏南京航空航天大学民航学院南京211106 中国民航科学技术研究院北京100028

锂离子电池性能优越,已在B787等机型上得到应用.锂离子电池性能随着使用次数增加而衰退,准确预测锂电池剩余使用寿命从而及时维护/更换,对航班安全飞行具有重要意义.面向锂离子电池剩余寿命预测问题,本文采用容量增量分析等方法提取特征... 详细信息

锂离子电池性能优越,已在B787等机型上得到应用.锂离子电池性能随着使用次数增加而衰退,准确预测锂电池剩余使用寿命从而及时维护/更换,对航班安全飞行具有重要意义.面向锂离子电池剩余寿命预测问题,本文采用容量增量分析等方法提取特征,基于灰色关联分析计算特征与电池容量的关联程度并筛选特征,提出一种基于改进灰狼优化算法(Improved grey wolf optimization, IGWO)和支持向量回归(Support vector regression, SVR)的锂离子电池剩余寿命预测方法.作为近年研究热点的灰狼优化(Grey wolf optimization, GWO)算法寻优性能出色,但是在应用中容易陷入局部最优.针对此问题,IGWO对GWO算法中的位置更新方程进行优化,对狼群中的个体添加了记忆与飞行功能,增强了算法全局搜索和收敛能力;同时基于Skew Tent映射产生混沌序列,优化狼群初始位置分布.基于标准测试函数对比GWO和IGWO算法的寻优能力,结果表明IGWO算法的收敛速度和寻优效果更好,能够避开GWO陷入的局部最优,在部分测试函数上将寻优精度提升了几十个数量级;基于NASA锂离子电池数据集开展IGWO–SVR、GWO–SVR和SVR的剩余寿命预测能力对比实验,结果证明IGWO–SVR能够有效提高预测精度,与GWO–SVR相比预测均方根误差值降低了10%以上.

关键词：锂离子电池剩余寿命预测容量增量分析改进灰狼优化算法支持向量回归

电力多元转换(Power-to-X):技术路径、应用与挑战

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电网技术 2024年第5期48卷 1809-1820,I0001页

作者：李亚楼王丹丹赵飞李芳电网安全与节能国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 北京市海淀区100192

碳中和目标驱动下,新能源装机比重迅速提升,但其随机性与波动性将给电力系统消纳和安全运行带来巨大挑战。电力多元转换(Power-to-X)可以将可再生能源发电转换为其他各类绿色燃料,利用化学能实现对电能的吸收、储存和运输,为电力系统电... 详细信息

碳中和目标驱动下,新能源装机比重迅速提升,但其随机性与波动性将给电力系统消纳和安全运行带来巨大挑战。电力多元转换(Power-to-X)可以将可再生能源发电转换为其他各类绿色燃料,利用化学能实现对电能的吸收、储存和运输,为电力系统电能储存和利用提供了新思路;同时,通过电力多元转换,也加强了各种能源形式的耦合,降低了不同领域的碳排放,对推进我国绿色低碳转型具有重要意义。该文着重介绍了Power-to-X涉及的各个关键环节,包括电解制储氢、碳捕集以及绿氢转换的技术发展现状;重点比较了4类典型Power-to-X路径——电转甲烷、电转甲醇、电转醚类和电转氨的技术流程;此外,该文针对当前国内外Power-to-X实施情况,具体介绍了各类示范项目的应用进展;进一步地,该文从能效、碳源以及制氢技术等方面出发,剖析了Power-to-X发展面临的主要问题与挑战;最后,针对当前问题,该文提出了相应应对措施,并对Power-to-X的未来发展进行了展望。

关键词：可再生能源电力多元转换电解制氢绿氢转换绿色燃料

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网络视角下航空公司竞争态势及影响因素研究

复杂系统与复杂性科学 2024年第1期21卷 66-73,84页

作者：汪瑜雷迪于娇娇温国兵中国民用航空飞行学院经济与管理学院四川广汉618307

为剖析疫情时期中国国内主要客运航空公司竞争格局和竞争优势的影响因素,利用TOPSIS-熵值法和修正Huff模型量化航空公司在航线上的竞争优势强度,构建基于优势强度的航空公司-航线赋权二分网络,从网络的视角对航空公司竞争优势市场划分... 详细信息

为剖析疫情时期中国国内主要客运航空公司竞争格局和竞争优势的影响因素,利用TOPSIS-熵值法和修正Huff模型量化航空公司在航线上的竞争优势强度,构建基于优势强度的航空公司-航线赋权二分网络,从网络的视角对航空公司竞争优势市场划分及其静态特征进行研究,利用Tobit回归模型剖析竞争优势的影响因素。研究表明:在疫情时期航空公司多市场接触程度较低,三大航空公司竞争优势明显,其优势在城市分布上差异巨大,主要集中在其基地城市。HU、3U等航空公司在市场竞争中优势不明显,更多表现为竞争且主要围绕沿海二线城市展开;航空公司竞争优势受到多因素共同制约,疫情时期收益更多表示成本控制的能力,低成本航空公司9C相较HU、3C等航空公司更具优势。

关键词：竞争态势航空公司-航线赋权二分网络 TOPSIS-熵值法修正Huff模型社团 Tobit模型

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电大山区地物环境中电波传播的电磁计算

西安电子科技大学学报 2024年第1期51卷 21-28页

作者：王楠刘俊志陈贵齐赵延安张玉西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071 国家无线电检测中心陕西监测站陕西西安710200

在无人驾驶与无人机等新兴行业中,信号覆盖范围的要求较高,不仅仅在城市,在人迹罕至的山地、沙漠、森林中也需要无线信号的覆盖才能真正完成远程操控,这些地区更多需要考虑的是地势变化对电磁传播所带来的影响。计算电磁学中的一致性几... 详细信息

在无人驾驶与无人机等新兴行业中,信号覆盖范围的要求较高,不仅仅在城市,在人迹罕至的山地、沙漠、森林中也需要无线信号的覆盖才能真正完成远程操控,这些地区更多需要考虑的是地势变化对电磁传播所带来的影响。计算电磁学中的一致性几何绕射理论方法是分析电大环境电磁问题的有效方法,使用计算电磁学的方法研究电磁波在山区地物环境中的传播规律。给出了一种建立不规则地形模型的新方法,可以通过数字高程的网格数据生成电磁算法可用的三次多项式曲面,使用多个立方曲面对不规则地形进行拼接,使用平均均方根误差验证模型数据的准确性。基于所得的地形数据,完成了并行的几何光学算法,并对区域电磁场的分布进行了仿真计算。选取了实际山区地物环境进行了实地测量,测量结果与仿真结果对比趋势一致,验证了该方法在非规则地形中电磁波传播分析中的有效性。考虑环境电磁计算的规模,建立了相应的并行策略,100核测试的并行效率可以保持在80%以上。

关键词：电大山区地物环境电波传播数字高程分形建模几何光学并行计算

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