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金刚石增强石墨膜/铝复合材料构型设计及其导热性能

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复合材料学报 2024年第8期41卷 4344-4352页

作者：张清云黄焌晨杨兵吕峥欧云唐思文宋典刘骞湖南科技大学材料科学与工程学院湘潭411201 湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湘潭411201 北京科技大学新材料技术研究院北京100083 国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料国家重点实验室长沙410073

针对石墨膜/铝复合材料纵向导热能力不足的缺点,本文采用高导热金刚石穿透铝层,连接上下两层石墨膜,成功在石墨膜/铝复合材料内部构建了导热通道,为复合材料提供纵向导热路径,从而有效提高复合材料纵向热传导效率。为了改善金刚石与铝... 详细信息

针对石墨膜/铝复合材料纵向导热能力不足的缺点,本文采用高导热金刚石穿透铝层,连接上下两层石墨膜,成功在石墨膜/铝复合材料内部构建了导热通道,为复合材料提供纵向导热路径,从而有效提高复合材料纵向热传导效率。为了改善金刚石与铝基的界面结合,使用物理气相沉积(PVD)技术对金刚石表面进行镀钨处理,随后采用快速热压烧结法(FHP)制备金刚石增强石墨膜/铝复合材料。研究了界面结合质量和金刚石体积分数对复合材料热导率性能的影响。研究表明:当镀钨金刚石体积分数为10vol%,复合材料面内热导率达到峰值658 W/(m·K),相较于未镀金刚石增强复合材料提升了7%。当镀钨金刚石体积分数超过10vol%时,复合材料面内热导率呈现下降趋势。对于镀钨金刚石高体积分数(30vol%)的复合材料而言,其面内热导率降低至535 W/(m·K)。然而,随着金刚石体积分数的增加,复合材料内部导热通道数量增加,纵向热导率达到最高值177 W/(m·K),相较于未镀金刚石增强复合材料提升了34%。结果表明通过在石墨膜/铝之间引入金刚石导热通道,可有效提高复合材料的纵向导热能力。

关键词：铝复合材料石墨膜金刚石导热通道界面改性快速热压烧结热导率

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基于向量混洗和DMA传输的高效分组整序算法研究

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计算机集成制造系统 2024年第7期30卷 2444-2452页

作者：李慧祥张会福胡勇华张鑫王书盈湖南科技大学计算机科学与工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学服务计算与软件服务新技术湖南省重点实验室湖南湘潭411201

为提高快速傅里叶变换的处理速度,提升相关应用领域系统的性能,针对向量超长指令字(VLIW)架构处理器,提出一种适用于数据涉及的采样点数量为2的整数次幂的分组整序方法。该方法对输入数据按照一定规模分成若干个组,在每个分组内部进行... 详细信息

为提高快速傅里叶变换的处理速度,提升相关应用领域系统的性能,针对向量超长指令字(VLIW)架构处理器,提出一种适用于数据涉及的采样点数量为2的整数次幂的分组整序方法。该方法对输入数据按照一定规模分成若干个组,在每个分组内部进行混洗整序,以及通过直接存储器访问(DMA)传输将每组中的数据依次传输到结果数组,有效减少逆序数的计算需求和消除了单个数据寻址的要求。此外,针对硬件的“乒乓”存储功能提出了数据的向量混洗和DMA传输的并行处理方法,进一步提升分组整序算法的执行效率。通过在FT-M7002处理器上的具体算法实现和实验结果表明,该方法适用于向量VLIW架构处理器,运算结果正确,且有效地提高了整序的执行速度。

关键词：快速傅里叶变换位逆序整序混洗

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履带车辆主动悬挂多点布置优化

振动．测试与诊断 2024年第2期44卷 397-403,416页

作者：凌启辉陈昕戴巨川何兴云杨书仪郭勇湖南科技大学机电工程学院湘潭411201 江麓机电集团有限公司湘潭411100

为实现履带车辆主动悬挂减振性能和能耗达到综合最优,基于正交试验方法开展履带车辆主动悬挂多点布置优化设计。首先,建立了履带车辆悬挂系统动力学模型,并通过道路模拟试验验证了该模型的合理性;其次,开展了履带车辆悬挂系统正交试验,... 详细信息

为实现履带车辆主动悬挂减振性能和能耗达到综合最优,基于正交试验方法开展履带车辆主动悬挂多点布置优化设计。首先,建立了履带车辆悬挂系统动力学模型,并通过道路模拟试验验证了该模型的合理性;其次,开展了履带车辆悬挂系统正交试验,分析了4种典型路面下各子悬挂对悬挂系统减振性能影响的敏感性;最后,设计了主动悬挂作动器的6个布置方案,通过建立基于线性二次最优(linear quadratic regulator,简称LQR)控制的履带车辆主动悬挂动力学模型,分析了典型路面下各布置方案对悬挂系统减振性能的影响规律及能耗变化规律。结果表明,通过对履带车辆主动悬挂作动器的布置优化,可以实现悬挂减振性能和能耗之间的平衡。

关键词：履带车辆主动悬挂道路模拟试验优化基于线性二次最优控制

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不同加载速率作用下含平行裂隙岩石的试验研究:能量耗散与损伤演化

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岩石力学与工程学报 2024年第S1期43卷 3397-3412页

作者：戴兵赵桂锋张雷张志军刘永陈英南华大学资源环境与安全工程学院湖南衡阳421001 矿山岩土工程灾害预测与控制工程技术研究中心湖南衡阳421001 深圳大学物理与光电工程学院广东深圳518060

为了研究平行双裂隙岩石在动荷载作用下的能量耗散和损伤变化规律,利用改进的分离式霍普金森杆(SHPB)试验装置,对预制平行裂隙岩石进行动态冲击试验,探究裂隙角度和加载速率对岩石能耗规律和损伤变化的影响。试验结果表明:随着加载速率... 详细信息

为了研究平行双裂隙岩石在动荷载作用下的能量耗散和损伤变化规律,利用改进的分离式霍普金森杆(SHPB)试验装置,对预制平行裂隙岩石进行动态冲击试验,探究裂隙角度和加载速率对岩石能耗规律和损伤变化的影响。试验结果表明:随着加载速率的增大,0°裂隙岩石的弹性应变能先下降后上升,45°和90°裂隙岩石表现出相反的规律。根据能量转换和分配原理,建立应变能密度变化函数模型,该模型能较好地反应峰值应力前岩石的能量耗散特性。弹性应变能与塑性应变能的比值可以用来表示岩石破坏前能量的变化指标,峰值应力前岩石能量吸收、储存和释放的过程中存在自我控制行为。不同加载速率作用下岩石的损伤变量分为稳定和加速发展两个阶段,加载速率效应影响损伤变量置信区间的变化趋势,损伤变量随着裂隙角度的增大先减小后增大。损伤变量分别和加载速率、单位体积吸收能具有良好的非线性拟合关系。基于数学推导法研究了裂隙角度和加载速率对岩石损伤曲线的影响,建立了损伤力学模型。损伤曲线的斜率先增大后减小,损伤因子m_(0)整体逐渐上升,F_(0)逐渐下降。其研究结果可以为深部裂隙岩石工程设计和岩石破碎效率优化等工程实践提供科学依据。

关键词：岩石力学分离式霍普金森杆(SHPB) 加载速率平行裂隙能量耗散损伤演化

改进多尺度结构化融合的红外与可见光图像融合

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光学精密工程 2024年第7期32卷 1101-1110页

作者：龙志亮邓月明谢竞王润民湖南师范大学信息科学与工程学院湖南长沙410081

为解决弱光环境下的红外与可见光图像的融合结果存在对比度低、细节纹理不足、融合耗时长的问题,提出了一种改进多尺度结构化融合的方法。在图像融合前,采用动态范围压缩算法对弱光下的可见光图像进行增强,再通过多尺度结构化分解将增... 详细信息

为解决弱光环境下的红外与可见光图像的融合结果存在对比度低、细节纹理不足、融合耗时长的问题,提出了一种改进多尺度结构化融合的方法。在图像融合前,采用动态范围压缩算法对弱光下的可见光图像进行增强,再通过多尺度结构化分解将增强后的可见光图像和红外图像分解成低频和高频信息;在融合过程中,提出一种基于均方根误差系数的方法对低频信息进行融合,提出一种基于信息熵自适应调整权重的策略对初步融合的高频信息进行二次优化融合,再通过多尺度结构化分解的逆变换重构出融合图像;最后,提出一种基于灰度分类的区域像素增强算法来提高融合后图像的对比度。将提出方法与9种常用的融合方法进行了定性和定量的分析比较,在TNO和CVC-14数据集上的实验结果表明,该方法在平均梯度、交叉熵、边缘强度、标准差和空间频率指标上取得了更好的客观评价结果,整体视觉效果也要优于对比方法。本方法的融合结果具有丰富的细节纹理、较高的清晰度和对比度,且融合耗时短。

关键词：图像处理多尺度结构化融合动态范围压缩均方根误差信息熵对比度

基于分层融合策略和上下文信息嵌入的多模态情绪识别

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第3期60卷 393-402页

作者：孙明龙欧阳纯萍刘永彬任林南华大学计算机学院衡阳421200

现有的多模态融合策略大多将不同模态特征进行简单拼接,忽略了针对单个模态固有特点的个性化融合需求。同时,在情绪识别阶段,独立地看待单个话语的情绪而不考虑其在前后话语语境下的情绪状态,可能导致情绪识别错误。为了解决上述问题,... 详细信息

现有的多模态融合策略大多将不同模态特征进行简单拼接,忽略了针对单个模态固有特点的个性化融合需求。同时,在情绪识别阶段,独立地看待单个话语的情绪而不考虑其在前后话语语境下的情绪状态,可能导致情绪识别错误。为了解决上述问题,提出一种基于分层融合策略和上下文信息嵌入的多模态情绪识别方法,通过分层融合策略,采用层次递进的方式,依次融合不同的模态特征,以便减少单个模态的噪声干扰并解决不同模态间表达不一致的问题。该方法还充分利用融合后模态的上下文信息,综合考虑单个话语在上下文语境中的情绪表示,以便提升情绪识别的效果。在二分类情绪识别任务中,该方法的准确率比SOTA模型提升1.54%。在多分类情绪识别任务中,该方法的F1值比SOTA模型提升2.79%。

关键词：分层融合噪声干扰上下文信息嵌入

考虑最小平均包络熵负荷分解的最优Bagging集成超短期多元负荷预测

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 1777-1788,I0009页

作者：姜飞林政阳王文烨王小明奚振乾郭祺长沙理工大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410076 国网安徽省电力有限公司安徽省合肥市230022 国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 湖南省长沙市410082

多元负荷预测技术是保证综合能源系统(integrated energy system,IES)供需平衡与稳定运行的关键基石。但具有强随机性与波动性的IES负荷加剧了超短期多元负荷准确预测的难度。为此,提出考虑最小平均包络熵负荷分解的最优Bagging集成超... 详细信息

多元负荷预测技术是保证综合能源系统(integrated energy system,IES)供需平衡与稳定运行的关键基石。但具有强随机性与波动性的IES负荷加剧了超短期多元负荷准确预测的难度。为此,提出考虑最小平均包络熵负荷分解的最优Bagging集成超短期多元负荷预测方法。构建基于最小平均包络熵的变分模态分解参数优化模型,将IES多元负荷分解为本征模态分量集合;基于统一信息系数法筛选多元负荷预测的日历、气象与负荷强相关特征;结合负荷本征模态分量集合、日历规则、气象环境与负荷数据,构建Bagging集成超短期多元负荷预测模型,并建立基于平均绝对百分比误差与决定系数的集成策略优化模型,进而得到最优集成策略与最终预测结果。以美国亚利桑那州立大学坦佩校区IES为对象展开仿真验证,结果表明,所提方法的电、热、冷负荷预测平均绝对百分比误差分别为1.9486%、2.0585%、2.5331%,相比其他预测方法具有更高准确率。

关键词：多元负荷预测综合能源系统集成学习海洋捕食者算法包络熵

含规模氢能综合利用的高比例风光多能源系统低碳灵活调度

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电网技术 2024年第1期48卷 197-206页

作者：王文烨姜飞张新鹤李志常郭祺何桂雄长沙理工大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410114 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 北京国网信通埃森哲信息技术有限公司北京市海淀区100095 国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 湖南省长沙市410082

随着风光等间歇性可再生能源大规模增长和并网,可再生能源弃能率升高与系统备用灵活性问题日益突出,为解决高比例可再生能源科学消纳与能源系统灵活稳定运行问题,该文提出一种含规模氢能综合利用的高比例风光多能源系统低碳灵活调度方... 详细信息

随着风光等间歇性可再生能源大规模增长和并网,可再生能源弃能率升高与系统备用灵活性问题日益突出,为解决高比例可再生能源科学消纳与能源系统灵活稳定运行问题,该文提出一种含规模氢能综合利用的高比例风光多能源系统低碳灵活调度方法。针对电制氢、氢燃料电池、甲烷反应器等组成的氢能综合利用单元进行机理分析并建模,研究该单元参与多能源系统运行的调度策略;对该单元各设备的备用能力进行分析,基于各设备的运行特性,提出氢能利用单元–火电联合承担备用的策略,并建立备用优化模型;最后在改进的IEEE39节点电网、20节点气网和6节点热网构成的多能源系统中进行对比仿真分析,验证所提调度方法促进高比例风光消纳和提供灵活性备用的能力。

关键词：氢能综合利用多能源系统高比例风光灵活性备用

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盐湖锂资源现状及提锂技术研究进展

工程科学学报 2024年第9期46卷 1659-1670页

作者：陈仰李欢顾升波马钟琛湖南工商大学资源环境学院长沙410205 碳中和与智慧能源湖南省重点实验室长沙410205 中冶长天国际工程有限责任公司长沙410119 中南大学冶金与环境学院长沙410083

锂广泛应用于新能源汽车、电子产品、储能等诸多领域,在能源结构转型中是一种关键战略资源.从盐湖卤水中提取和分离锂,具备资源储量大、成本低等特点,引起了世界范围内的广泛关注.中国盐湖资源丰富,主要分布于青海和西藏等地,但存在锂... 详细信息

锂广泛应用于新能源汽车、电子产品、储能等诸多领域,在能源结构转型中是一种关键战略资源.从盐湖卤水中提取和分离锂,具备资源储量大、成本低等特点,引起了世界范围内的广泛关注.中国盐湖资源丰富,主要分布于青海和西藏等地,但存在锂浓度较低、镁锂比高和分离难度较大的问题.同时,不同地区盐湖成分差异大,技术通用性差,阻碍了我国盐湖提锂的发展.本文从盐湖锂资源的分布、禀赋特征和提取方法以及发展方向等方面,综述了盐湖卤水提锂的主要研究进展.重点介绍了沉淀法、溶剂萃取、吸附法、膜分离和电化学提锂的基本原理、操作和发展趋势,分析了不同提取方法的优缺点、分离效果和适用条件.传统的沉淀法和萃取法均存在药剂用量大,环境污染严重的问题;吸附法用水量大,吸附剂易溶损,导致其生产应用受限.而新兴的膜分离和电化学方法具有分离效果好、药剂添加需求少、产生废物少、适用性广等优点,在分离Mg/Li或Na/Li方面表现出优异的性能,展现出较好的工业应用潜力.最后对盐湖提锂技术未来的发展方向和研究重点进行了展望.

关键词：盐湖锂资源选择性分离沉淀法萃取吸附膜分离电化学

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