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共享单车出行OD的时空注意力残差网络预测模型

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地球信息科学学报 2024年第3期26卷 556-566页

作者：曹弋白涵文王艺筱大连交通大学交通运输工程学院大连116028

为探究共享单车出行的复杂时空规律与特性,揭示城市因素对共享单车出行OD的影响,提高OD预测精度,开展本研究。结合城市计算,考虑疫情、天气、温度、风速与节假日因素,构建共享单车出行OD的时空注意力残差网络预测模型(USTARN)。USTARN... 详细信息

为探究共享单车出行的复杂时空规律与特性,揭示城市因素对共享单车出行OD的影响,提高OD预测精度,开展本研究。结合城市计算,考虑疫情、天气、温度、风速与节假日因素,构建共享单车出行OD的时空注意力残差网络预测模型(USTARN)。USTARN先将共享单车OD数据通过时空特征切分捕捉单车流的时空依赖性,再结合注意力机制进行深度残差学习,最后根据城市因素学习结果调整预测结果。利用从政府数据开放平台获取的深圳市共享单车订单大数据及城市因素数据集,分析共享单车出行时空分布规律及其影响因素。将OD数据集按7:1:2划分为训练集、验证集与测试集,分别进行训练预测、模型参数自适应调整及模型验证对比实验。研究表明,USTARN模型的共享单车出行OD预测平均误差为7.68%,与不含城市计算的STARN模型及传统的CNN,BiLSTM模型相比,误差分别降低了5.93%、7.55%、6.07%,预测精度显著提高。USTARN模型充分反映了时间、空间、疫情、天气、温度、风速等因素对共享单车出行OD的影响。研究成果对共享单车出行OD的精准预测具有理论指导意义,对该出行模式的推广并解决居民出行“最后一公里”问题具有实际应用价值。

关键词：残差网络交通数据挖掘城市计算时空特征深度学习共享单车 OD预测注意力机制

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水热法制备高熵碳酸盐及其颜色特征

硅酸盐学报 2024年第6期52卷 1987-1995页

作者：任洁杨铎时军王晶大连交通大学材料科学与工程学院辽宁大连116028

高熵碳酸盐固溶体因其鲜艳的色彩可被应用于颜料领域,同时其较高的近红外反射率也有用作隔热材料的潜能。本实验采用水热法,通过改变单一组元Cu、Fe和Mn,保持其他4组元为MgCoNiZn不变,制备出3种五元等摩尔高熵碳酸盐固溶体。利用X射线... 详细信息

高熵碳酸盐固溶体因其鲜艳的色彩可被应用于颜料领域,同时其较高的近红外反射率也有用作隔热材料的潜能。本实验采用水热法,通过改变单一组元Cu、Fe和Mn,保持其他4组元为MgCoNiZn不变,制备出3种五元等摩尔高熵碳酸盐固溶体。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外–可见–近红外分光光度计、CIE 1976 L*a*b*色度坐标、Kubelka-Munk函数分析等对所合成的陶瓷粉体的晶体结构、颜色性能、反射性能等进行表征。结果表明,3种五元素组合均形成了单相高熵碳酸盐,且随着Cu^(2+)、Fe^(2+)、Mn^(2+)半径逐渐增大,晶格常数相应增大。通过组元的改变可以调节高熵碳酸盐的颜色,第5组元为Fe^(2+)时呈橙红色,Cu^(2+)时呈灰绿色,Mn^(2+)时呈浅紫色,相应的禁带宽度值也逐渐增大,吸收边缘相应的发生蓝移。此外还测得3种样品在780~2 500 nm波段具有不同的近红外反射率,最高可达78.64%,有望在高反射隔热材料领域进行应用开发。

关键词：高熵陶瓷碳酸盐固溶体水热法颜色表征近红外反射

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大电流真空电弧开断过程瞬态特性仿真分析

电机与控制学报 2024年第1期28卷 189-196页

作者：董华军程靖洲赵一鉴库照宇李东恒大连交通大学机械工程学院辽宁大连116028

针对开断过程中传统稳态模型无法表征真空电弧动态特性问题,以工频电流下开断峰值为10 kA大电流真空电弧为研究对象,搭建等离子体弧柱区二维物理模型,在已有双温磁流体动力学稳态模型中引入密度、温度、压力及速度等流场参数时变项,同... 详细信息

针对开断过程中传统稳态模型无法表征真空电弧动态特性问题,以工频电流下开断峰值为10 kA大电流真空电弧为研究对象,搭建等离子体弧柱区二维物理模型,在已有双温磁流体动力学稳态模型中引入密度、温度、压力及速度等流场参数时变项,同时利用动网格技术控制弧柱区变化速率,模拟触头分闸过程,综合考虑电流及开距变化情况下等离子体各物理场参数变化,以获取开断时电弧微观流场瞬态特性,探究开断过程中电弧形态及能量变化。分析结果可知:离子压力、温度、电子温度和阳极表面能流密度均随动、静触头分离而减小;离子速度无明显变化;等离子体不断向外扩散,由于电流减小,金属蒸汽源也逐渐减少,极间等离子体密度降低,阳极尚未达到活跃程度,最终电弧熄灭。

关键词：真空电弧等离子体开断过程双温模型动态特性仿真分析

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污泥生物炭活化过硫酸盐介导产单线态氧降解罗丹明B

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环境科学学报 2024年第4期44卷 48-60页

作者：李高婷玥郭海燕于华莉王连峰史继诚阎松大连交通大学环境与化学工程学院大连116024

以污水厂填埋污泥为原料,在不同热解温度下制备了污泥生物炭(SBC),发现SBC能够高效活化过一硫酸盐(PMS),促进罗丹明B(RhB)降解,且900℃下制备的SBC降解RhB的速率常数(0.071 min^(-1))分别为300和600℃下制备的SBC的7.1和4.7倍.SBC/PMS... 详细信息

以污水厂填埋污泥为原料,在不同热解温度下制备了污泥生物炭(SBC),发现SBC能够高效活化过一硫酸盐(PMS),促进罗丹明B(RhB)降解,且900℃下制备的SBC降解RhB的速率常数(0.071 min^(-1))分别为300和600℃下制备的SBC的7.1和4.7倍.SBC/PMS体系中RhB的降解速率随着PMS剂量(0.2~0.8 mmol·L^(-1))的增加逐渐增加,达到0.8 mmol·L^(-1)后,继续增加投加剂量(1.6~3.2 mmol·L^(-1))降解速率变化不明显;随着工作pH的提高(1~13),SBC/PMS体系中RhB的降解速率逐渐降低.光谱学分析显示,热解温度的升高会使官能团减少,提高SBC本身与PMS和RhB的电子传递速率,促进RhB高效降解.淬灭实验结果显示,SBC/PMS/RhB体系中产生的主要活性氧物种为~1O_(2),其浓度约为1.5×10^(-10)mol·L^(-1).本研究有望揭示SBC活化PMS处理难降解有机污染物的潜力,阐明SBC在高级氧化过程的主要催化机制.

关键词：污泥生物炭过一硫酸盐(PMS) 罗丹明B(RhB) 活性氧物种(ROS) 自由基

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中国交通枢纽城市生态交通效率时空特征分析

交通运输系统工程与信息 2024年第1期24卷 14-23页

作者：汪玲王琪唐磊大连交通大学交通运输工程学院辽宁大连116028

为探究中国交通枢纽城市生态交通效率的发展水平及其时空特征,寻求综合交通运输体系绿色低碳发展的有效路径,以中国20个国际性综合交通枢纽城市作为研究对象,采用超效率EBM(Epsilon-Based Measure)模型测度其生态交通效率,并运用核密度... 详细信息

为探究中国交通枢纽城市生态交通效率的发展水平及其时空特征,寻求综合交通运输体系绿色低碳发展的有效路径,以中国20个国际性综合交通枢纽城市作为研究对象,采用超效率EBM(Epsilon-Based Measure)模型测度其生态交通效率,并运用核密度估计法、标准差椭圆法和Dagum基尼系数探析其时空演变和区域差异特征。结果表明:2011—2021年,中国国际性综合交通枢纽城市的生态交通效率总体发展较好,但未达到有效水平,从比较不同交通功能的枢纽城市来看,国际枢纽海港城市大于国际铁路枢纽城市大于国际航空枢纽城市;随着中国早期各类交通基础设施的提速建设和后期绿色低碳交通发展战略的逐步实施,总体生态交通效率先下降后上升,各城市间极化现象不稳定,但高效率值的城市增多;空间分布呈现西南-东北格局,具有从西南向东北集聚的趋势;沿海区域枢纽城市的效率整体高于内陆区域枢纽城市,总体区域差异和区域间差异均为先扩大后缩小,总体区域差异的主要根源在于区域内差异。

关键词：综合运输生态交通效率超效率EBM模型时空特征国际性综合交通枢纽城市

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市政污水中吗啡来源辨析

环境科学 2024年第5期45卷 2748-2756页

作者：邵雪婷赵悦彤蒋冰裴伟李彦莹谭冬芹王德高大连海事大学环境科学与工程学院大连116026

采用分析市政污水方法可以辨别吗啡合法或非法使用情况.由于污水中吗啡来源复杂,区分不同来源的贡献是吗啡使用调查的关键问题.选择典型城市,在2022年10月至2023年3月期间采集61个代表性污水处理厂的262份进水样品,分析了包括吗啡、可... 详细信息

采用分析市政污水方法可以辨别吗啡合法或非法使用情况.由于污水中吗啡来源复杂,区分不同来源的贡献是吗啡使用调查的关键问题.选择典型城市,在2022年10月至2023年3月期间采集61个代表性污水处理厂的262份进水样品,分析了包括吗啡、可待因、蒂巴因、罂粟碱、那可丁和单乙酰吗啡在内的6种生物碱的浓度,同时结合罂粟壳中生物碱的含量,应用比值法和正定矩阵因子分解(PMF)模型对污水中的生物碱进行源解析.污水中共检出5种生物碱,但海洛因的代谢产物单乙酰吗啡未检出.其中,吗啡和可待因的浓度明显高于那可丁、罂粟碱和蒂巴因.通过构建两种比值,即可待因/(吗啡+可待因)和那可丁/(那可丁+可待因),能够很好地定性区别罂粟壳使用来源.PMF的结果表明,污水中吗啡主要来源于医用吗啡(44.9%)、罂粟壳药物(43.7%)和可待因(9.4%).污水中吗啡来源具有显著月份变化趋势.在新冠疫情和甲流暴发期间,含有罂粟壳和可待因药物使用为主要来源,而吗啡镇痛药物使用来源相对稳定.清单分析与PMF源解析的结果具有一致性,表明模型的可靠性,同时也表明该城市吗啡主要是合法来源,不存在滥用情况.

关键词：污水吗啡比值法正定矩阵因子分解(PMF)模型罂粟壳

超重条件下相变热沉结构拓扑优化及温控性能研究

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宇航学报 2024年第8期45卷 1313-1323页

作者：史钦传王晓煜康晓智曹振新大连交通大学机械工程学院大连116028 东南大学信息科学与工程学院南京211189

利用相变热沉有望解决高速飞行器大热耗电子设备的热控难题。为强化相变热沉温控性能,基于固体各向同性罚函数的变密度拓扑优化方法对相变热沉进行传热拓扑优化设计。而飞行器在机动飞行过程中常处于超重状态,其可能会影响相变热沉的性... 详细信息

利用相变热沉有望解决高速飞行器大热耗电子设备的热控难题。为强化相变热沉温控性能,基于固体各向同性罚函数的变密度拓扑优化方法对相变热沉进行传热拓扑优化设计。而飞行器在机动飞行过程中常处于超重状态,其可能会影响相变热沉的性能。因此,对拓扑优化的导热式优化热沉(Ⅰ)和自然对流式优化热沉(Ⅱ)在超重(1g~7g)下的温控性能进行了数值研究。研究结果表明:热沉Ⅱ吸热速度和温控性能优于热沉Ⅰ,PCM总融化时长缩短11 s;以60℃为目标,在1g、3g、5g、和7g下,热沉Ⅱ的温控时长比热沉Ⅰ分别延长了19.75%、17.44%、4.01%和1.62%;超重会强化PCM间的自然对流,显著提升热沉温控性能,但其强化效应随超重的增强而减弱;超重对热沉Ⅰ的强化作用大于热沉Ⅱ,且会缩短热沉间性能差异。

关键词：相变材料拓扑优化超重自然对流温控

复合纳米纤维水凝胶的制备及太阳能海水淡化性能

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高校化学工程学报 2024年第05期38卷 814-822页

作者：吕博雯王福贞宋成文徐源潞范新飞大连海事大学环境科学与工程学院

为了改善太阳能海水淡化技术中蒸发界面的蒸发性能，提出利用基于静电纺丝和化学交联方法并负载高吸光能力的聚多巴胺优化设计一种高效聚多巴胺/聚乙烯醇复合纳米纤维水凝胶蒸发界面。对复合纳米纤维水凝胶蒸发界面的形貌、吸光能力等... 详细信息

为了改善太阳能海水淡化技术中蒸发界面的蒸发性能，提出利用基于静电纺丝和化学交联方法并负载高吸光能力的聚多巴胺优化设计一种高效聚多巴胺/聚乙烯醇复合纳米纤维水凝胶蒸发界面。对复合纳米纤维水凝胶蒸发界面的形貌、吸光能力等进行系统的表征和分析，同时考察了在水蒸发体系中的关键参数。结果表明，在一个标准太阳光强度下聚多巴胺/聚乙烯醇复合纳米纤维水凝胶蒸发界面具有高达1.74kg·（m2·h）-1的蒸发速率和82.2%的光热转换效率，同时还具有优异的耐盐性、耐久性和良好的自清洁性能。为开发面向海水淡化和废水净化提供淡水的高性能蒸发界面开辟了新的途径。

关键词：太阳能海水淡化静电纺丝聚多巴胺纳米纤维水凝胶耐盐

20mm厚铝合金激光-MIG复合打底焊工艺及组织性能

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中国激光 2024年第20期 9-19页

作者：杨志斌谢延祺盛立康大连交通大学材料科学与工程学院

针对20 mm厚6082-T6铝合金对接接头开展了激光-MIG复合打底焊（MIG，熔化极惰性气体）试验，研究了坡口形式对电弧行为、熔滴过渡和焊缝质量的影响，基于正交试验优化了焊接工艺参数，分析了打底焊接头的组织性能。结果表明：采用钝边... 详细信息

针对20 mm厚6082-T6铝合金对接接头开展了激光-MIG复合打底焊（MIG，熔化极惰性气体）试验，研究了坡口形式对电弧行为、熔滴过渡和焊缝质量的影响，基于正交试验优化了焊接工艺参数，分析了打底焊接头的组织性能。结果表明：采用钝边高度为10 mm的U形坡口获得的焊缝成形质量优且焊接过程稳定；关键工艺参数对焊缝质量的影响从强到弱排列依次是焊接速度、电弧电流、激光功率、弧长修正；焊缝电弧主要作用区中柱状晶区的宽度小于激光主要作用区中柱状晶区的宽度，但电弧主要作用区中部分熔化区的宽度大于激光主要作用区中部分熔化区的宽度；接头的显微硬度最低值出现在热影响区；打底焊接头的平均抗拉强度为221.6 MPa，为母材的75.1%；打底焊接头的抗应力腐蚀敏感指数为0.024；拉伸试样和抗应力腐蚀试样的断裂位置均位于热影响区，断裂路径均平行于熔合线，断口形貌均呈典型的塑性断裂特征。

关键词：激光技术激光-MIG复合焊接打底焊铝合金组织性能

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