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动态缺陷导致Na_(3)Sc_(2)(PO_(4))_(3):Yb^(3+),Er^(3+)材料上转换和下转移发光不同热猝灭行为研究

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发光学报 2024年第6期45卷 863-875页

作者：汪世杰王映涵陶正仁安正策叶柿华南理工大学材料科学与工程学院发光材料与器件国家重点实验室广东省光纤激光材料与应用技术重点实验室广东广州510641

掺Eu^(2+)的离子导体Na_(3)Sc_(2)(PO_(4))_(3)具有优异的抗热猝灭性能,是一种很有前景的大功率照明用发光材料。然而,其负热猝灭机理仍有待深入研究。本文以Yb^(3+)/Er^(3+)的f-f跃迁上转换和下转移窄带发射而非更易受干扰的Eu^(2+)d-... 详细信息

掺Eu^(2+)的离子导体Na_(3)Sc_(2)(PO_(4))_(3)具有优异的抗热猝灭性能,是一种很有前景的大功率照明用发光材料。然而,其负热猝灭机理仍有待深入研究。本文以Yb^(3+)/Er^(3+)的f-f跃迁上转换和下转移窄带发射而非更易受干扰的Eu^(2+)d-f跃迁发射为研究对象,旨在获得更清晰的机理。结果表明,热致缺陷/离子的动态迁移能促进高温下辐射跃迁和抑制非辐射跃迁,导致上转换发光具有显著的负热猝灭,下转移发光热猝灭较小。其中,布居速率较慢的上转换过程更容易受到时间尺度与之相当的Na^(+)/空位迁移过程的影响。本研究可为理解发光材料热猝灭机制提供另一种视角。

关键词： Na_(3)Sc_(2)(PO_(4))_(3):Yb^(3+) Er^(3+) 上转换发光下转移发光负热猝灭能量传递

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大功率GHz重复频率飞秒光纤激光技术及前沿应用

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科学通报 2024年第Z2期69卷 4182-4196页

作者：修昊陈学文温俊鹏梁兆恒范怡衡胡旭王文龙林巍韦小明杨中民华南理工大学物理与光电学院华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室华南理工大学广东省特种光纤材料与器件工程技术研究开发中心华南理工大学广东省光纤激光材料及应用技术重点实验室华南师范大学未来技术研究院

与kHz～MHz重复频率飞秒激光相比, GHz重复频率飞秒激光具有更大的频率间隔、更易获得高平均功率,是光谱学、生物光子学、微波光子学、精密加工等基础研究与工业应用领域的崭新工具.光纤型飞秒激光在光束质量、紧凑性、鲁棒性等方面具... 详细信息

与kHz～MHz重复频率飞秒激光相比, GHz重复频率飞秒激光具有更大的频率间隔、更易获得高平均功率,是光谱学、生物光子学、微波光子学、精密加工等基础研究与工业应用领域的崭新工具.光纤型飞秒激光在光束质量、紧凑性、鲁棒性等方面具有先天优势,是大功率GHz重复频率飞秒激光的重要发展方向,有望拓展激发超快激光在尖端领域应用,支撑核心工业、生命医学、航空航天等领域持续创新.本文从大功率GHz重复频率飞秒光纤激光器的技术难点、最新进展、前沿应用等方面进行综述,并展望未来发展前景.

关键词：飞秒激光高重复频率大功率光纤激光超快激光

基于多源数据融合与卷积长短期记忆神经网络的聚合物挤出过程熔体密度监测方法

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工程科学与技术 2024年

作者：张彬彬陈祝云张飞晋刚华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心华南理工大学聚合物成型加工工程教育部重点实验室华南理工大学广东省高分子先进制造技术及装备重点实验室广东工业大学机电工程学院

聚合物挤出过程中熔体密度是影响产品质量的关键因素。由于挤出加工过程的高温、高压复杂工况，开发能准确、在线监测聚合物挤出过程中熔体密度的方法是一个具有挑战性的问题。尽管基于机器学习的质量监测方法提供了一种解决方案，但在... 详细信息

聚合物挤出过程中熔体密度是影响产品质量的关键因素。由于挤出加工过程的高温、高压复杂工况，开发能准确、在线监测聚合物挤出过程中熔体密度的方法是一个具有挑战性的问题。尽管基于机器学习的质量监测方法提供了一种解决方案，但在聚合物挤出加工过程中，由于数据类型、工艺参数、操作环境等多变性因素的影响，传统的机器学习方法可能难以捕捉聚合物加工中不同输入参数和输出质量参数之间的复杂关系，使得监测任务难以获得理想的准确性。本文提出了一种基于多源数据融合与卷积长短期记忆神经网络（CNN-LSTM）的熔体密度监测方法，用于在线监测聚碳酸酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（PC/ABS）共混体系的熔体密度。首先，通过实时采集安装在挤出机模头处的近红外、拉曼及超声3种传感器数据，对3种传感数据进行处理并融合作为输入；然后，通过合理设计的网络结构，利用卷积神经网络的特征提取能力与长短期记忆网络的预测能力，最终实现对聚合物共混过程中的熔体密度的实时监测。基于独立开发的多源传感数据实时采集装置获取的数据，利用CNN-LSTM模型对PC/ABS共混挤出过程的熔体密度进行实时监测，结果表明：该模型能够准确监测聚合物熔体密度，其在测试集上的RMSE和R2分别为0.975 5、0.006 3 g/cm3，比传统的卷积神经网络方法、长短期记忆网络方法、岭回归方法、偏最小二乘回归方法、多层感知机方法和支持向量机回归方法具有更高的预测精度；模型的10次输入平均预测时间为1.523 5 s，能够满足实际生产过程的实时监测。综上所述，所提出的基于多源数据融合与CNN-LSTM模型的熔体密度监测方法显著提高了聚合物挤出过程中熔体密度的实时监测精度，为挤出过程中聚合物的质量提供了可靠的技术支持。

关键词：聚合物挤出加工熔体密度多传感器数据融合 CNN-LSTM 在线监测

零碳电力用户网购绿电消纳量测算方法及市场机制研究

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南方电网技术 2024年

作者：谢敏李弋升黄莹刘明波王滔赵文猛华南理工大学电力学院广东省绿色能源技术重点实验室(华南理工大学) 南方电网科学研究院

据测算实现清洁能源电气化将减少73.2%的全球碳排放，电力行业是CO2减排的主战场，因而对消费侧进行零碳电力消费引导对助力“双碳”目标的实现具有重要意义。绿电消纳量测算是零碳电力用户认证的关键技术需求，然而现行电力市场缺乏相... 详细信息

据测算实现清洁能源电气化将减少73.2%的全球碳排放，电力行业是CO2减排的主战场，因而对消费侧进行零碳电力消费引导对助力“双碳”目标的实现具有重要意义。绿电消纳量测算是零碳电力用户认证的关键技术需求，然而现行电力市场缺乏相关测算方法。为此，本文对市场环境下零碳电力用户绿电消纳量测算方法及市场机制开展研究。首先，基于改进的电力传输分配因子潮流追踪法，构建了主配多层级潮流追踪模型，实现了零碳电力用户绿电实时消纳量多层级、高精度测算。在此基础上，基于现行的电力市场规则，提出了涵盖准入指标、绿电消纳量测算方法和结算机制三方面的零碳电力用户网购绿电消纳量测算方法及市场机制。最后，通过某市实际电网算例验证了所提模型能为跨省跨区、邻近地区网购绿电用户提供有效的测算方法及市场机制，同时能引导零碳电力用户往分布式能源区域集中和向系统绿电占比较高的时段转移负荷，促进新能源消纳。

关键词：零碳电力用户现货市场绿电消纳量认证潮流追踪动态绿电比例信号

区域供冷系统参与电力系统二次调频的控制策略

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南方电网技术 2024年

作者：毛田周保荣劳子卿赵文猛刘明波王滔南方电网科学研究院华南理工大学广东省绿色能源技术重点实验室华南理工大学电力学院

区域供冷系统是一类特殊的、规模化的中央空调负荷，具有参与电力系统调频的潜力。本文基于模型预测控制方法，提出一种区域供冷系统参与二次调频的控制策略。首先，建立区域供冷系统动态模型和火电系统调频动态模型。然后，以最小化建... 详细信息

区域供冷系统是一类特殊的、规模化的中央空调负荷，具有参与电力系统调频的潜力。本文基于模型预测控制方法，提出一种区域供冷系统参与二次调频的控制策略。首先，建立区域供冷系统动态模型和火电系统调频动态模型。然后，以最小化建筑物温度与人体舒适温度偏差、火电机组调频功率指令和频率偏差为目标，设计模型预测控制器优化分配区域供冷系统和火电机组的调频指令。最后，在含区域供冷系统的10机39节点系统上进行了仿真计算，结果表明，区域供冷系统参与调频能够改善系统调频效果，参与调频也不会对用户舒适度有较大影响。

关键词：区域供冷系统二次调频模型预测控制比例积分控制

计及短路电流约束的机组组合与支路投切联合优化启发式分解算法

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南方电网技术 2024年

作者：徐良德吴楚钦郭挺刘明波胡林麟林舜江陈中豪李诗颖广东电网有限责任公司广州供电局华南理工大学电力学院华南理工大学广东省绿色能源技术重点实验室

在机组组合优化问题中，考虑短路电流约束，并与支路投切问题联合优化，能够给出安全性和经济性更高的系统运行方案。但由于问题规模庞大，其求解面临挑战。本文提出一种基于目标级联分析和大规模邻域搜索的启发式分解算法。首先建立计... 详细信息

在机组组合优化问题中，考虑短路电流约束，并与支路投切问题联合优化，能够给出安全性和经济性更高的系统运行方案。但由于问题规模庞大，其求解面临挑战。本文提出一种基于目标级联分析和大规模邻域搜索的启发式分解算法。首先建立计及短路电流约束的机组组合与支路投切联合优化模型，然后将该模型转化为具有可分结构的混合整数线性规划模型，再采用目标级联分析法将转化后的模型分解为上层协调主问题、下层整数规划子问题和线性规划子问题，并在求解下层子问题时引入大规模邻域搜索。最后，在IEEE 54机118节点系统和某实际电力系统上的仿真计算表明，采用所提算法求解问题可以快速收敛得到可行解，同时不影响解的质量。

关键词：机组组合支路投切短路电流约束混合整数线性规划大规模邻域搜索目标级联分析

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公路施工便道圆曲线半径与加宽设计指标

长安大学学报（自然科学版） 2024年第3期44卷 43-53页

作者：杨永红朱冠儒王醇郑涛张宇华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 长沙理工大学公路工程教育部重点实验室湖南长沙410114 广东省隧道工程安全与应急保障技术及装备企业重点实验室广东广州510545

为补充便道线形设计指标选择依据,提高便道建设质量和通行安全,从便道运输车辆特点出发,研究便道半径与加宽2个平曲线关键指标。首先,调研中国9条高速公路及1条省道建设工程中的便道建设情况,选用挖掘机、自卸车、半挂汽车列车和运梁车... 详细信息

为补充便道线形设计指标选择依据,提高便道建设质量和通行安全,从便道运输车辆特点出发,研究便道半径与加宽2个平曲线关键指标。首先,调研中国9条高速公路及1条省道建设工程中的便道建设情况,选用挖掘机、自卸车、半挂汽车列车和运梁车作为代表车型。然后,根据车辆结构与道路几何关系计算车辆空间通过性,得到自卸车、半挂车和运梁车3种代表车型加宽值设置要求和半径通过性限值,提出基于重型车辆重心后移的自卸车和半挂汽车列车横向稳定性验算方法。最后,对比横向摩擦因数为0.3和0.8的2种便道在不同超高条件下受横向稳定性限制的圆曲线半径值与采用公路横向力系数计算所得的半径值,并推荐出对应代表车型的平曲线关键指标以供便道设计参考。研究结果表明:自卸车与半挂汽车列车半径通过性限值为12 m,整体式运梁车为48 m,牵引式运梁车为14.5 m,具体车型要求的便道半径与加宽值差别较大;影响车辆横向稳定性主要因素为速度、重心位置和路面摩擦因数,在路面横向摩擦因数为0.3情况下,车辆较容易发生横向滑移,在路面横向摩擦因数为0.8情况下,车辆较容易发生横向倾覆;提高超高可显著降低一般最小半径值,对横向稳定性影响较小;自卸车和半挂汽车列车转向半径采用横向力系数计算所得值均符合横向稳定要求。

关键词：道路工程施工便道圆曲线半径加宽值通过性转向稳定性

再生细骨料和砖粉双掺对3D打印混凝土性能的影响

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 18-27页

作者：张海燕马金一吴波吕艳梅华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 广东省现代土木工程技术重点实验室广东广州510640 华南农业大学水利与土木工程学院广东广州510642

为减少3D打印混凝土中天然骨料及胶凝材料的用量,本文采用再生混凝土细骨料替代部分天然细骨料,砖粉替代部分水泥,首先开展单掺再生细骨料(取代率为0、25%、50%、75%和100%)、单掺砖粉(取代率为0、5%、10%、15%、20%和30%)和两者双掺的... 详细信息

为减少3D打印混凝土中天然骨料及胶凝材料的用量,本文采用再生混凝土细骨料替代部分天然细骨料,砖粉替代部分水泥,首先开展单掺再生细骨料(取代率为0、25%、50%、75%和100%)、单掺砖粉(取代率为0、5%、10%、15%、20%和30%)和两者双掺的现浇混凝土的流动性和抗压强度试验,以获得再生细骨料和砖粉的适宜取代率;然后探究50%再生细骨料和10%砖粉双掺及配合比调整方式(附加水、提高减水剂用量)对3D打印混凝土拌合物性能及硬化后力学性能的影响。试验结果表明,当再生细骨料的掺量不超过50%时,现浇混凝土抗压强度降低幅度在10%以内;随着砖粉掺量从0增加到30%,现浇混凝土抗压强度总体呈现先增后减、再稍有增加的趋势,当砖粉掺量为10%时,混凝土抗压强度最高;相比于单掺50%再生细骨料的混凝土,50%再生细骨料和10%砖粉双掺时混凝土强度有所增加,而流动性基本不变。对于3D打印混凝土,同时掺入50%再生细骨料和10%砖粉,并采用添加附加水的方式保持3D打印混凝土初始扩展度不变,会使得混凝土的可建造性提高,但坍落度、开放时间、抗压和劈裂抗拉强度降低,强度各向异性加剧;而提高减水剂用量不仅能显著提升3D打印混凝土的流动性能、开放时间和抗压强度,还能降低打印试件的强度各向异性。

关键词： 3D打印混凝土再生细骨料砖粉打印性能硬化性能各向异性

(Ti_(60)Cr_(30)Nb_(10))_(100-x)Al_(x)轻质中熵合金的力学与腐蚀性能

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第1期34卷 219-235页

作者：王浩陈维平郝良彦褚晨亮熊伟付志强华南理工大学广东省金属新材料制备与成形重点实验室广州510641 华南理工大学国家金属材料近净成形工程技术研究中心广州510641 Physical Metallurgy and Materials Design Laboratory Department of Mechanical Engineering and Materials ScienceUniversity of PittsburghPittsburghPA15261USA

研究轻质(Ti_(60)Cr_(30)Nb_(10))_(100-x)Al_(x)(x=0,5,7.5,10,摩尔分数,%)中熵合金在铸态和均匀化态下的显微组织、力学性能和腐蚀行为。结果表明,随着Al含量从0增加到10%(摩尔分数),铸态合金均由相同的相组成,即体心立方(BCC)相和少... 详细信息

研究轻质(Ti_(60)Cr_(30)Nb_(10))_(100-x)Al_(x)(x=0,5,7.5,10,摩尔分数,%)中熵合金在铸态和均匀化态下的显微组织、力学性能和腐蚀行为。结果表明,随着Al含量从0增加到10%(摩尔分数),铸态合金均由相同的相组成,即体心立方(BCC)相和少量TiCr2型Laves相组成。均匀化后,所有合金均由单相BCC组成。此外,(Ti_(60)Cr_(30)Nb_(10))_(95)A_(l5)中熵合金表现出在铸态和均匀态条件下最优异的力学性能,屈服强度分别约为1048 MPa和1017 MPa,同时保持超50%压缩应变。与TC4和铸态(Ti_(60)Cr_(30)Nb_(10))_(95)A_(l5)合金相比,均匀态(Ti_(60)Cr_(30)Nb_(10))_(95)A_(l5)合金表现出更优异的耐腐蚀性能,这主要归因于均匀的显微组织与化学成分。

关键词：中熵合金轻质合金显微组织力学性能腐蚀行为