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有机光响应一氧化碳供体分子设计及其在疾病治疗中的应用(特邀)

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光子学报 2024年第3期53卷 1-16页

作者：樊睿枭李刚锋崔汉楠宋健王腾蛟西北工业大学柔性电子研究院西安710072

一氧化碳作为一种内源性气体信使分子,其浓度相关的生理信号调控性能及疾病治疗效果已被广泛研究。为了更精准地调控一氧化碳在病理部位的释放浓度,同时克服其递送时空间精度不佳和释放机制不明确等问题,研究人员开始关注具有光、声、... 详细信息

一氧化碳作为一种内源性气体信使分子,其浓度相关的生理信号调控性能及疾病治疗效果已被广泛研究。为了更精准地调控一氧化碳在病理部位的释放浓度,同时克服其递送时空间精度不佳和释放机制不明确等问题,研究人员开始关注具有光、声、磁、热等敏感的一氧化碳供体分子(CORMs)的设计及其响应释放机制。本文总结了近年来有机光响应一氧化碳供体分子(Photo-CORMs)的研究进展,介绍了Photo-CORMs的光物理和化学性质,并讨论了它们在疾病治疗中的作用,此外,对有机Photo-CORMs的未来发展进行了展望,为未来设计和开发更有效的治疗策略提供指导。

关键词：光动力治疗一氧化碳气体疗法一氧化碳供体分子气体信使

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基于新一代几何技术规范的装配误差建模

计算机集成制造系统 2024年第1期30卷 118-128页

作者：杨朝晖高天石李崇赫贺子力西北工业大学航空学院陕西西安710072 西北工业大学深圳研究院广东深圳518057

针对由于公差设计不合理而导致的服役于复杂工况的机械装备性能下降等问题,提出一种综合考虑制造与装配误差的机械产品装配精度分析方法。该方法首先利用有限元分析机械装备零部件装配误差导致的变形,并提取发生形变的关键特征面;然后... 详细信息

针对由于公差设计不合理而导致的服役于复杂工况的机械装备性能下降等问题,提出一种综合考虑制造与装配误差的机械产品装配精度分析方法。该方法首先利用有限元分析机械装备零部件装配误差导致的变形,并提取发生形变的关键特征面;然后基于新一代几何技术规范(GPS)将特征面的变形转化为尺寸与形位公差数据,并与设计公差进行叠加,实现变形—误差—公差的转换;随后基于雅可比旋量理论,构建综合考虑制造与装配误差的公差分析模型支撑机械装备的公差精量化设计;最后以某型机载作动筒为工程应用对象,对比分析了是否考虑受力变形条件下装配精度分析的结果差异,结果显示该方法相较于原有方法具有更高的计算准确性,能为精密机械产品精度设计提供更加准确的指导。

关键词：雅可比旋量变形公差建模修正矩阵装配精度分析

Zr-1.0Ti-0.35Nb合金热变形行为研究

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稀有金属材料与工程 2024年第6期53卷 1608-1615页

作者：公维佳陈吉昌张敬翊陈兆奎李中奎李金山西北工业大学材料学院陕西西安710072 西北工业大学太仓长三角研究院清洁能源研究中心江苏太仓215400 中机第一设计研究院有限公司安徽合肥230601 西北工业大学伦敦玛丽女王大学工程学院陕西西安710072

乏燃料后处理强酸、强氧化性、强放射性的工作环境,对后处理溶解器选材、加工工艺提出了严苛要求。本工作研究了自主设计Zr-1.0Ti-0.35Nb合金在670~750℃温度范围、3种不同应变速率0.01、0.1和1 s^(-1)条件下的热压缩变形行为,分析了热... 详细信息

乏燃料后处理强酸、强氧化性、强放射性的工作环境,对后处理溶解器选材、加工工艺提出了严苛要求。本工作研究了自主设计Zr-1.0Ti-0.35Nb合金在670~750℃温度范围、3种不同应变速率0.01、0.1和1 s^(-1)条件下的热压缩变形行为,分析了热压缩过程中该合金的微观组织特征,并基于峰值应力构建了其热变形本构模型。结果表明,应变速率和变形温度对Zr-1.0Ti-0.35Nb合金热变形过程具有显著影响,流变应力随应变速率增加而增大,随变形温度的升高而减小,达到峰值应力后流变曲线呈现明显动态再结晶特征;提高变形温度有助于发生动态再结晶和晶粒长大;基于Arrhenius本构方程计算得到Zr-1.0Ti-0.35Nb合金的热变形激活能为225.8kJ/mol,硬化指数为5.62,说明合金元素Ti使锆合金的热变形激活能升高;实验值与预测值之间的相关系数为0.97427,平均相对误差为6.15%,证实此本构方程预测Zr-1.0Ti-0.35Nb合金流变应力的准确性,能够为新型锆合金热加工工艺优化提供理论指导。

关键词：乏燃料后处理 Zr-1.0Ti-0.35Nb合金热变形动态再结晶本构模型

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1Kb自旋转移矩磁随机存储器电路设计

华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 20-27页

作者：谭玥杜永乾李桂芳刘诗斌西北工业大学电子信息学院陕西西安710072 西北工业大学深圳研究院广东深圳518057

使用Verilog-A硬件描述语言对自旋转移矩磁随机存储器(STT-MRAM)的基本存储单元磁隧道结(MTJ)器件进行建模,采用Cadence软件对模型进行验证.基于已建立的MTJ模型设计STT-MRAM的读写电路.针对写入延迟过长的问题,对传统写入电路进行改进... 详细信息

使用Verilog-A硬件描述语言对自旋转移矩磁随机存储器(STT-MRAM)的基本存储单元磁隧道结(MTJ)器件进行建模,采用Cadence软件对模型进行验证.基于已建立的MTJ模型设计STT-MRAM的读写电路.针对写入延迟过长的问题,对传统写入电路进行改进,通过增加写入支路上晶体管的数量来增加写入电流及降低基本存储单元(1T1MTJ)结构中晶体管的压降,有效地缩短了磁隧道结翻转过程的开关延迟时间,提高了写入驱动电路的工作速度;读取电路采用改进的三稳态传输结构,降低了电路功耗,提高了读取数据的准确性.最后设计实现了1Kb的STT-MRAM的非易性存储,仿真结果表明所设计的STT-MRAM能够实现数据的存取过程.

关键词：磁存储器非易失性存储器自旋转移矩磁隧道结可靠性读写电路

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未知环境下无人机编队智能避障控制方法

清华大学学报（自然科学版） 2024年第2期64卷 358-369页

作者：黄号马文卉李家诚方洋旺西北工业大学无人系统技术研究院西安710072 西北工业大学自动化学院西安710072

为保障固定翼无人机编队在未知障碍环境下的安全飞行,该文针对固定翼无人机编队飞行控制方法展开研究。在深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)的基础上,引入贪婪选择构建了Greedy-DDPG算法,训练长机模型实现... 详细信息

为保障固定翼无人机编队在未知障碍环境下的安全飞行,该文针对固定翼无人机编队飞行控制方法展开研究。在深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)的基础上,引入贪婪选择构建了Greedy-DDPG算法,训练长机模型实现避障控制;并结合人工势场的方法和领从一致性设计了僚机群避障避碰控制策略,确保僚机能够规避障碍,跟随长机执行飞行任务。数值仿真实验结果显示,Greedy-DDPG算法的训练时长比DDPG算法的缩短了5.9%,避障的泛化能力得到提升;Monte Carlo仿真实验验证结果显示,该方法具有良好的鲁棒性。采用该方法可实现无人机编队协同飞行,对于保障无人机编队在未知环境中的飞行安全具有重要意义。

关键词：编队控制避障避碰强化学习集中式协同

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热电偶非稳态测温误差特性一维分析

航空动力学报 2024年第3期39卷 30-41页

作者：郭苗昕冯青畅然樊光亚林阿强陈燕刘高文西北工业大学动力与能源学院西安710072 中国航空工业集团有限公司第一飞机设计研究院西安710089 西北工业大学深圳研究院广东深圳518057 西北工业大学陕西省航空动力系统热科学重点实验室西安710072

为揭示热电偶非稳态测温误差的影响机制,建立了热电偶测温一维非稳态计算模型,综合评估了不同安装结构、黏合材料和表面传热系数工况对热电偶非稳态测温误差的影响,深入探究了毕渥数对非稳态测温的影响规律。研究结果表明:考虑环境辐射... 详细信息

为揭示热电偶非稳态测温误差的影响机制,建立了热电偶测温一维非稳态计算模型,综合评估了不同安装结构、黏合材料和表面传热系数工况对热电偶非稳态测温误差的影响,深入探究了毕渥数对非稳态测温的影响规律。研究结果表明:考虑环境辐射是必要的,与不考虑辐射传热相比测温时间300 s时的温度相差1.48 K。不同的安装方式对测温误差的影响较大,最大测量温差1.85 K。黏合材料的导热系数越大,正规状况阶段非稳态测温误差越小,测温时间150 s后绝对误差小于0.5 K。表面传热系数对非稳态测温误差起着重要的影响,表面传热系数越大,受初始温度场影响的测温误差越大。黏合材料导热系数为2.4 W/(m·K)时,表面传热系数为50~250 W/(m^(2)·K)的范围内测温误差的变化范围为0.2~1.5 K。研究结果为发动机传热实验中壁温非稳态测量提供了参考。

关键词：热电偶接触式测温非稳态测温误差表面传热系数一维分析

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一种先进超声速民机低声爆高效气动布局设计

航空学报 2024年第6期45卷 115-133页

作者：李军府陈晴王伟韩忠华谭玉婷丁玉临谢露乔建领宋科艾俊强西北工业大学航空学院西安710072 航空工业第一飞机设计研究院西安710089 西北工业大学翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室西安710072 西北工业大学航空学院气动与多学科优化设计研究所西安710072

低声爆高效气动布局设计是超声速民机研究的重点和关键技术之一。采用基于声爆最小化理论反设计方法、波系有益干扰后体设计方法、参数化近场超压信号的混合可信度反设计方法,提出了一种先进超声速民机低声爆气动布局,对每一步降低声爆... 详细信息

低声爆高效气动布局设计是超声速民机研究的重点和关键技术之一。采用基于声爆最小化理论反设计方法、波系有益干扰后体设计方法、参数化近场超压信号的混合可信度反设计方法,提出了一种先进超声速民机低声爆气动布局,对每一步降低声爆的效果进行了分析并研究了该布局的全声爆毯特性;采用CFD数值求解近场声爆信号并通过Burgers方程传播到远场,研究了飞行高度、飞行马赫数等参数对该气动布局地面声爆响度的影响;采用CFD数值模拟方法研究了飞行高度、马赫数等参数对该气动布局气动特性的影响。研究表明,采用基于声爆最小化理论反设计方法降低了基准气动布局的地面声爆响度约6.54 PLdB,采用波系有益干扰后体设计方法进一步使地面声爆响度降低了约0.97 PLdB,采用参数化近场超压信号的混合可信度反设计方法使气动布局地面声爆响度进一步降低了约4.04 PLdB;合理地设计飞行高度、飞行马赫数,可以有效地降低地面声爆响度;合理地选择巡航飞行高度和巡航飞行马赫数,可以有效地提高巡航效率。研究工作对超声速民机气动布局设计具有一定的工程指导价值,对超声速民机总体气动方案设计亦具有一定的工程借鉴意义。

关键词：超声速民机低声爆气动布局地面声爆响度巡航效率马赫数飞行高度机翼后掠角

一种基于ADMM和深度生成先验的高光谱解混方法

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哈尔滨工程大学学报 2024年

作者：赵敏陈捷西北工业大学航海学院西北工业大学深圳研究院

混合像元的存在制约了高光谱图像分类和目标检测的精度，为了提高混合像元分解的精度，精确的分析混合像元中的组成成分，本文提出将优化方法和深度生成先验结合的高光谱解混方法，实现数据驱动和模型驱动的有机结合。近年来，基于深度... 详细信息

混合像元的存在制约了高光谱图像分类和目标检测的精度，为了提高混合像元分解的精度，精确的分析混合像元中的组成成分，本文提出将优化方法和深度生成先验结合的高光谱解混方法，实现数据驱动和模型驱动的有机结合。近年来，基于深度神经网络的处理方法被广泛使用在高光谱解混任务中。但是该类方法是“黑盒子”，缺乏物理可解释性。传统的基于数学优化的高光谱解混方法，通过使用人工设计的先验项引入图像内含信息，提高解混精度。但是对于复杂的先验项，求解方法复杂，且并不是所有先验信息都可以用数学模型表示出来。是以，本文提出一结合交替方向乘子法（alternating direction method of multipliers，ADMM）优化算法和深度生成先验的高光谱解混方法，联合使用数学优化和深度方法的优越性。具体地，首先使用ADMM算法将数据拟合项和生成先验项进行解耦，对于生成先验，使用传统解混方法获得的丰度预训练变分自编码器（variational autoencoder，VAE）网络，并将解码器作为生成器。本文同时使用人工合成数据和真实遥感数据验证所提出方法的有效性。

关键词：遥感,高光谱图像混合像元高光谱解混深度先验 ADMM 生成模型变分自编码器

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基于MBSE的民机飞行控制系统架构设计

系统工程与电子技术 2024年第9期46卷 3050-3059页

作者：王乾郑党党佟瑞庭韩冰杨小辉西北工业大学机电学院陕西西安710072 中国航空工业集团第一飞机设计研究院陕西西安710089

基于模型的系统工程(model-based systems engineering,MBSE)已被广泛应用于复杂系统设计之中。通过构建功能、行为和结构之间的关系,提出一种基于MBSE的多层级递进式架构设计流程。随后,以高度控制需求为导向,对民机飞行控制系统进行... 详细信息

基于模型的系统工程(model-based systems engineering,MBSE)已被广泛应用于复杂系统设计之中。通过构建功能、行为和结构之间的关系,提出一种基于MBSE的多层级递进式架构设计流程。随后,以高度控制需求为导向,对民机飞行控制系统进行了示例化建模。结果表明,基于MBSE的民机飞行控制系统多层级递进式架构设计能够充分发挥数字模型可重用的优势,保证需求与功能、逻辑和物理架构的紧密结合,提高系统设计的可追溯性,可为后续领域层阶段模型设计提架构参考。

关键词：基于模型的系统工程飞行控制系统多层级递进式架构设计