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PbTi_(0.85)Ni_(0.15)O_(3)/TiO_(2)纳米棒阵列复合材料的压电光催化性能

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复合材料学报 2024年第3期41卷 1367-1377页

作者：周小桔钱俊胡正龙任一鸣湖北科技学院电子与信息工程学院光电信息与智能控制重点实验室咸宁437100 梧州学院电子与信息工程学院梧州543002

压电材料诱导的内建电场是调节电荷转移途径和抑制载流子复合的最有效策略之一。采用水热和溶胶凝胶两步法制备了PbTi0.85Ni0.15O3/TiO_(2)纳米棒阵列复合材料。通过降解有机染料,复合材料展现了优异的压电光催化性能。经30 min,PbTi_(0... 详细信息

压电材料诱导的内建电场是调节电荷转移途径和抑制载流子复合的最有效策略之一。采用水热和溶胶凝胶两步法制备了PbTi0.85Ni0.15O3/TiO_(2)纳米棒阵列复合材料。通过降解有机染料,复合材料展现了优异的压电光催化性能。经30 min,PbTi_(0.85)Ni_(0.15)O_(3)/TiO_(2)对亚甲基蓝(MB)的压电光催化降解率达到97.3%,降解反应速率为0.1215 min^(-1),是光催化降解速率(0.0372 min^(-1))的3.3倍,是压电催化降解速率(0.0211 min^(-1))的5.7倍。掺杂Ni后,带隙降低,载流子浓度增大,晶格畸变增大,压电光催化性能增强。添加牺牲剂实验和电子自旋共振波谱(ESR)实验结果表明,压电光催化降解中,·O_(2)^(-)和·OH是最主要的活性物质。此外,PbTi_(0.85)Ni_(0.15)O_(3)/TiO_(2)对不同染料的降解和循环5次后的降解率表明复合材料对多种染料具有良好的压电光催化降解性能和良好的稳定性。根据能带排列,提出压电极化导致的能带倾斜和弯曲可以促进光生载流子分离,从而使PbTi_(0.85)Ni_(0.15)O_(3)/TiO_(2)具有优异的压电光催化染料降解性能。

关键词： PbTi_(0.85)Ni_(0.15)O_(3)/TiO_(2) 复合材料压电光催化降解能带倾斜

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台后设置拱形结构的无缝桥梁整体受力性能

吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 1016-1027页

作者：赵秋陈鹏赵煜炜余澳福州大学土木工程学院福州350108 武汉工程科技学院信息工程学院武汉430200

基于实际连续预应力混凝土无缝桥结构的试设计,提出了一种台后设置拱形结构的新型整体式无缝桥梁。通过建立该新型结构的三维杆系计算模型与实体有限元模型,考虑桩基与桩周土之间相互作用,并按相似比原则设计半桥有机玻璃模型试验以验... 详细信息

基于实际连续预应力混凝土无缝桥结构的试设计,提出了一种台后设置拱形结构的新型整体式无缝桥梁。通过建立该新型结构的三维杆系计算模型与实体有限元模型,考虑桩基与桩周土之间相互作用,并按相似比原则设计半桥有机玻璃模型试验以验证模拟方法的正确性。采用经验证的数值模型建立台后设置拱形结构的全桥杆系模型与实体模型,分析矢跨比与桩长对桥梁整体受力性能的影响。分析结果表明:模型试验的位移和应力值与杆系模型差异分别为8%和21%,与实体模型差异分别为-3%和5.3%;随着矢跨比的增大、桩长的减小,拱脚所受的水平约束减小,拱顶的竖向位移相对减小,主梁所受的轴力逐渐减小,弯矩变化范围也逐渐降低。因此,选择桩长较短、矢跨比较大的无缝桥梁的整体受力性能更加优越。

关键词：桥梁工程整体式无缝桥梁有机玻璃试验数值模拟拱形结构整体受力性能

电子在自旋-轨道耦合调制下磁受限半导体纳米结构中的传输时间及其自旋极化

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物理学报 2024年第11期73卷 377-384页

作者：温丽卢卯旺陈嘉丽陈赛艳曹雪丽张安琪桂林理工大学物理与电子信息工程学院桂林541004

通过考虑构筑在半导体GaAs/Al_(x)Ga_(1–x)As异质结上的磁受限半导体纳米结构中的塞曼效应和自旋-轨道耦合,本文采用理论分析和数值计算相结合的方法研究了电子的传输时间与自旋极化.利用矩阵对角化和改进的转移矩阵方法,数值求解电子... 详细信息

通过考虑构筑在半导体GaAs/Al_(x)Ga_(1–x)As异质结上的磁受限半导体纳米结构中的塞曼效应和自旋-轨道耦合,本文采用理论分析和数值计算相结合的方法研究了电子的传输时间与自旋极化.利用矩阵对角化和改进的转移矩阵方法,数值求解电子的薛定谔方程;采用***理论求电子的居留时间,并计算自旋极化率.由于塞曼效应与自旋-轨道耦合,电子的居留时间明显地与其自旋有关,因此可在时间维度上分离自旋、实现半导体中电子的自旋极化.因为半导体GaAs的有效g-因子很小,电子自旋极化主要源于自旋-轨道耦合,大约为塞曼效应引起的自旋极化的4倍.由于电子的有效势与自旋-轨道耦合的强度有关,电子的居留时间及其自旋极化可通过界面限制电场或应力工程进行有效调控.这些有趣的结果不仅对半导体自旋注入具有参考价值,而且还可为半导体自旋电子学器件应用提供时间电子自旋分裂器.

关键词：半导体自旋电子学磁调制半导体纳米结构自旋-轨道耦合居留时间

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不同颜色风力机叶片缺陷检测系统研究与验证

传感技术学报 2024年第3期37卷 513-518页

作者：严海领刘雄飞李密兰银川科技学院信息工程学院宁夏银川750001

针对目前风力机叶片缺陷检测方法检测精度低、危险系数大、设备价格高等问题,提出一种基于LabVIEW+无人机的风力机叶片缺陷检测系统,实现了硬件平台搭建和系统软件设计,对图像处理算法进行研究,针对传统二值化算法中不同颜色风力机叶片... 详细信息

针对目前风力机叶片缺陷检测方法检测精度低、危险系数大、设备价格高等问题,提出一种基于LabVIEW+无人机的风力机叶片缺陷检测系统,实现了硬件平台搭建和系统软件设计,对图像处理算法进行研究,针对传统二值化算法中不同颜色风力机叶片阈值不同的问题,提出了应用边缘提取的检测方法。通过理论分析和实验对比了LabVIEW中边缘提取缺陷检测算子及组合算子的检测效果,并最终确定Sobel算子应用于本风力机叶片缺陷检测系统。实验表明,该系统能够实现不同颜色风力机叶片缺陷的自动、低成本检测,检测精度高达93%。

关键词：缺陷检测风力机叶片 Sobel算子无人机 LabVIEW算法验证

面向可持续生产中多任务调度的双重增强模因算法

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自动化学报 2024年第4期50卷 731-744页

作者：卢弘王耀南乔非方遒湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 同济大学电子与信息工程学院上海201804

从经济、环境和社会3个维度,全面提升生产调度方案的可持续性具有重要意义.针对并行机生产场景,建立考虑机器指派、加工顺序、人员安排以及开关机控制等4种决策任务的调度模型.为实现对复杂决策空间的高效寻优,提出一种融合两种局部优... 详细信息

从经济、环境和社会3个维度,全面提升生产调度方案的可持续性具有重要意义.针对并行机生产场景,建立考虑机器指派、加工顺序、人员安排以及开关机控制等4种决策任务的调度模型.为实现对复杂决策空间的高效寻优,提出一种融合两种局部优化策略的双重增强模因算法(Dual-enhanced memetic algorithm, DMA)求解模型.从随机更新角度,针对不同决策任务,构造单步变邻域搜索(One-step variable neighborhood search, 1S-VNS)策略.从定向优化角度,分析目标和关键任务之间的匹配关系,提出一种可持续目标导向策略(Sustainable goals-oriented strategy, SGS).考虑到两种优化策略的不同特点,单步变邻域搜索策略作用于整个种群,目标导向策略强化种群中的精英个体,实现对输出解集的双重优化.仿真实验结果表明,双重优化策略能有效地增强算法性能,并且所提算法在非支配解的多样性和收敛性上具有优越性.

关键词：可持续生产多任务调度优化策略模因算法

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基于红外传感器的复杂场景目标自动识别方法

传感技术学报 2024年第8期37卷 1377-1382页

作者：彭吉琼李芳丽熊蕾江西科技学院信息工程学院江西南昌330098

由于复杂场景中目标求解区域隶属度不同,导致目标识别精准度低,提出基于红外传感器的目标自动识别方法。将复杂场景中的目标特征形式转换为红外形式,输入至红外传感器中,通过目标的光线特征获取红外图像。以复杂场景目标变换特性为基础... 详细信息

由于复杂场景中目标求解区域隶属度不同,导致目标识别精准度低,提出基于红外传感器的目标自动识别方法。将复杂场景中的目标特征形式转换为红外形式,输入至红外传感器中,通过目标的光线特征获取红外图像。以复杂场景目标变换特性为基础,结合采用尺度不变特征变换方法,计算场景中不同类型目标的特征权重,求解目标在不同区域范围的隶属度,将权重值与隶属度值作为对比参照,建立对比序列。计算图像质心值与区域内所有像素点的奇异值向量,按照奇异值向量大小组成序列,与预设目标参数实行比对,提取符合特征和奇异值变化表达的像素点,完成目标的高效识别。实验结果表明,所提方法的损失函数最高值仅为1.3,识别精准度最高值达到了97.8%以上,说明所提方法的识别结果与目标之间存在高度一致性,并且识别结果分辨率高、画面清晰直观。

关键词：计算机科学与技术目标识别红外传感器尺度不变特征变换方法

冒充性攻击下无线传感节点信息数据安全推荐算法

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传感技术学报 2024年第8期37卷 1434-1440页

作者：涂剑峰李芳丽江西科技学院信息工程学院江西南昌330098

冒充性攻击伪装成合法的通信实体,向无线传感网络中的传感节点发送虚假的信息或命令,降低了网络信息数据推荐的效率,影响网络安全性。为此,研究了一种冒充性攻击下的无线传感信息数据安全推荐算法,以保证通信质量。计算冒充性攻击下的... 详细信息

冒充性攻击伪装成合法的通信实体,向无线传感网络中的传感节点发送虚假的信息或命令,降低了网络信息数据推荐的效率,影响网络安全性。为此,研究了一种冒充性攻击下的无线传感信息数据安全推荐算法,以保证通信质量。计算冒充性攻击下的无线传感网络邻居节点的信任度,从中选取信任度取值比较高的节点组建备选推荐无线传感节点集合。对备选节点推荐集合展开数据去噪、冒充性攻击检测和重构处理,同时将用户自定义标签映射为标准标签,以此建立可躲避攻击节点模型。获取可躲避攻击的无线传感节点进行组网。仿真结果表明,所提算法在冒充性攻击下,查全率高于88%、平均响应时间低于390 ms、MAE和RMAE低于1.09%和0.95%。证明所提算法无线传感节点信息数据推荐效果较好,提高了无线传感网络通信质量和通信效率,保证了传输安全性和可靠性。

关键词：无线传感网络冒充性攻击安全推荐信任度用户兴趣模型

基于能量阈值的双参数阈值函数在生理信号降噪中的应用

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兵工学报 2024年第4期45卷 1264-1272页

作者：赵薇卓智海张月霞北京信息科技大学信息与通信工程学院北京100101

针对弱生理信号在采集过程中易被噪声淹没,传统小波去噪算法存在去噪效果差和信号提取失真的问题,根据小波系数的能量分布特点,提出一种改进的小波阈值去噪算法。通过计算各层小波系数的能量来确定阈值,避免阈值计算的不平衡性,同时提... 详细信息

针对弱生理信号在采集过程中易被噪声淹没,传统小波去噪算法存在去噪效果差和信号提取失真的问题,根据小波系数的能量分布特点,提出一种改进的小波阈值去噪算法。通过计算各层小波系数的能量来确定阈值,避免阈值计算的不平衡性,同时提高自适应性和弱信号的保真度;采用一种改进的可调节的双参数阈值函数对小波系数进行处理,在小波系数压缩程度可控的同时可以自由调节阈值函数的变化趋势。实验结果表明:改进的小波阈值去噪算法相较于两种传统去噪算法(经验模态分解算法和滤波器算法)以及12种传统小波阈值和阈值函数组合算法,在信噪比、均方根百分比和均方根误差上都具有明显的优势,并且在实测生理信号中取得了最小的平均相对误差和最小的波动性。

关键词：小波变换能量梯度阈值改进阈值函数生理信号去噪

漫反射与非漫反射表面间的辐射传递系数快速计算

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红外与激光工程 2024年第3期53卷 265-275页

作者：厉夫兵游啟冷俊敏杨林昊北京信息科技大学信息与通信工程学院北京102206

针对蒙特卡洛方法计算目标表面间辐射传递系数耗时过长的问题,提出了一种计算漫反射灰体与非漫反射灰体表面间辐射传递系数的快速方法。首先,利用蒙特卡洛方法在漫反射表面生成发射光束集并进行射线追踪,计算漫反射表面对目标表面的辐... 详细信息

针对蒙特卡洛方法计算目标表面间辐射传递系数耗时过长的问题,提出了一种计算漫反射灰体与非漫反射灰体表面间辐射传递系数的快速方法。首先,利用蒙特卡洛方法在漫反射表面生成发射光束集并进行射线追踪,计算漫反射表面对目标表面的辐射传递系数;然后,在非漫反射表面生成发射光束并进行射线追踪,如果射线在多次反射过程中击中任意漫反射表面,则利用反射光束的漫反射特性,直接调用漫反射表面的辐射传递系数对反射能量进行分配,并停止射线追踪。对正六面体模型内表面(两个漫反射面元、四个镜反射面元)的辐射传递系数进行仿真,结果表明,当表面反射率ρ=0.4时,镜反射表面的辐射传递系数计算时间仅为蒙特卡洛方法的1/3;ρ=0.8时,相应的计算时间占比低于1/10,并且保持良好的计算精度。理论推导并分析了影响该方法计算速度的模型参数,结果表明:表面反射率越高,系统中漫反射表面占比越大,快速方法中单束光线的平均追踪次数较蒙特卡洛方法越少,非漫反射表面的辐射传递系数计算优势越明显。

关键词：辐射换热辐射传递系数蒙特卡洛法漫反射表面非漫反射表面