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气凝胶复合材料的制备及保温隔热应用进展

材料导报 2024年第14期38卷 291-304页

作者：穆锐刘元雪欧忠文胡志德姚未来成鑫磊雷屹欣杨秀明中国人民解放军陆军勤务学院重庆401331 高原山地环境下设施破坏机制与防护重庆市重点实验室重庆401331

气凝胶复合材料由于具有密度低、比表面积大、孔隙率高和导热系数低等结构功能特性,成为最主要的新型保温隔热材料之一。本文简述了气凝胶复合材料的发展历程、制备工艺及方法,从气凝胶复合材料的微观形貌结构、热量传递组成、隔热传热... 详细信息

气凝胶复合材料由于具有密度低、比表面积大、孔隙率高和导热系数低等结构功能特性,成为最主要的新型保温隔热材料之一。本文简述了气凝胶复合材料的发展历程、制备工艺及方法,从气凝胶复合材料的微观形貌结构、热量传递组成、隔热传热表征等方面对其保温隔热性能及机理进行分析,重点介绍了近年来气凝胶复合材料的保温隔热性能应用在军事航空航天、建筑节能环保、能源存储转化、极端环境材料、电动汽车电池、冷藏(冻)运输以及供热锅炉管道等诸多领域中取得的新进展。同时,对其在各个领域应用中遇到的问题进行了详细讨论并给出建议。此外,文末对气凝胶复合材料在未来的研发、生产及应用中的研究方向进行了展望。

关键词：气凝胶复合材料制备方法基体增强传热表征隔热机理保温隔热

固液相变材料的封装制备及在建筑领域的研究进展

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材料导报 2024年第5期38卷 69-83页

作者：成鑫磊穆锐孙涛刘元雪胡志德蒋昊洋中国人民解放军陆军勤务学院重庆401331 岩土力学与地质环境保护重庆市重点实验室重庆401331

随着人类社会的快速发展,人们对建筑环境的舒适度要求越来越高,但建筑能耗已逐渐成为绿色建造节能的突出性问题。相变储能技术是指通过相变材料的储热特性来储存或释放热量的热储能方式,最终实现调控温度的目标。近年来,相变材料凭借其... 详细信息

随着人类社会的快速发展,人们对建筑环境的舒适度要求越来越高,但建筑能耗已逐渐成为绿色建造节能的突出性问题。相变储能技术是指通过相变材料的储热特性来储存或释放热量的热储能方式,最终实现调控温度的目标。近年来,相变材料凭借其储热密度高、等温相变等特性,常以潜热形式放出或吸收热量,从而在建筑领域中发挥不可替代的作用,使相变储能技术在建筑领域中具有良好的应用前景。随着相变材料的制备、复合、封装技术的不断发展,越来越多的相变材料与建筑材料、构件结合使用,为建筑领域的保温储能材料提供了新的发展模式。鉴于此,本文从建筑领域中常见的相变材料出发,以固液相变材料为例,对相变材料的传热理论、封装方法、传热储能、工程应用等几个方面的研究和应用情况进行了简要的介绍与综述,提出了相变材料未来在建筑领域的推广应用中可能存在的关键科学问题、面临的风险挑战,并展望了其未来的发展方向。

关键词：固液相变材料传热机理封装保温隔热应用

基于复杂网络和MFIM-TOPSIS的飞行态势评估

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西北工业大学学报 2024年第3期42卷 435-445页

作者：彭娅婷温祥西吴明功朱德山丁力空军工程大学空管领航学院陕西西安710051 国家空管防相撞技术重点实验室陕西西安710051 中国人民解放军93220部队黑龙江哈尔滨150036 中国人民解放军95605部队重庆402360

为了客观准确评估基于航迹运行(TBO)模式下空中飞行态势,提出了一种基于复杂网络和MFIM-TOPSIS的飞行态势评估方法。通过分析航空器间侧向碰撞风险建立不同机型的精准保护区,通过三维速度障碍法构建飞行冲突网络,贴近TBO空中运行环境,... 详细信息

为了客观准确评估基于航迹运行(TBO)模式下空中飞行态势,提出了一种基于复杂网络和MFIM-TOPSIS的飞行态势评估方法。通过分析航空器间侧向碰撞风险建立不同机型的精准保护区,通过三维速度障碍法构建飞行冲突网络,贴近TBO空中运行环境,在此基础上选取总节点度、平均点强、网络密度等6个网络拓扑指标构建飞行态势评估指标体系。为弱化评估主观性影响,提出了一种能反映主观因素-客观因素的相互作用矩阵,采用最大信息系数对相互作用矩阵编码进行改进,通过优劣解距离法评估飞行态势等级状况。仿真分析和高崎机场实例分析结果均表明:该评估模型能够准确评估空中飞行态势,能为管制员决策指挥提供辅助信息。

关键词：复杂网络飞行冲突网络飞行态势评估优劣解距离法多因素相互作用矩阵

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基于卫星遥感数据的西北太平洋海表流场估算

海洋通报 2024年

作者：周旋南明星安玉柱张连新李文涵付红丽智慧地球重点实验室国家海洋信息中心中国人民解放军61741部队中国人民解放军31016部队

针对海洋科学研究和海洋环境保障对高频次、大范围海表流场的迫切需求，本文利用卫星遥感海表面地形融合产品反演地转流、卫星遥感海面风场融合产品反演Ekman流、FES2014模型计算潮流，结合WaveWatch Ⅲ海浪模式计算Stokes漂流，研究分... 详细信息

针对海洋科学研究和海洋环境保障对高频次、大范围海表流场的迫切需求，本文利用卫星遥感海表面地形融合产品反演地转流、卫星遥感海面风场融合产品反演Ekman流、FES2014模型计算潮流，结合WaveWatch Ⅲ海浪模式计算Stokes漂流，研究分析地转流、Ekman流、Stokes漂流和潮流等不同流场成分组成海表流场的5种方案的误差分布规律，提出具有区域适应性的海表流场估算方法，制作空间分辨率0.25°、时间分辨率6小时的西北太平洋海表流场估算产品。实验验证结果表明，海表流场估算产品与全球漂流浮标项目观测资料的流速均方根误差和偏差分别为0.17 m/s和0.06 m/s、流向均方根误差和偏差分别为34.4°和-2.5°，二者具有较好的一致性，这说明海表流场估算产品具有较高的精度；在黑潮延伸体放置的锚系潜标位置（32.3°N，144.6°E）处，海表流场估算产品与102天连续观测KEO资料的流速和流向随时间变化是一致的，进一步证实了海表流场估算产品的准确性。

关键词：卫星遥感数据区域适应性海表流场估算

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考虑非线性充电的纯电动公交充电计划优化

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第9期52卷 115-130页

作者：熊杰赖可凡李同飞窦雪萍许琰北京工业大学交通工程北京市重点实验室北京100124 中国人民解放军92942部队北京100161

纯电动公交车以其低排放、低噪声等优点在公交系统中得到越来越广泛的应用。然而相对较短的车辆续航里程和较长的充电时间使其在运营中需要频繁充电,从而衍生出新的充电计划问题。合理的充电方案对于节省充电设施建设成本和缩减充电成... 详细信息

纯电动公交车以其低排放、低噪声等优点在公交系统中得到越来越广泛的应用。然而相对较短的车辆续航里程和较长的充电时间使其在运营中需要频繁充电,从而衍生出新的充电计划问题。合理的充电方案对于节省充电设施建设成本和缩减充电成本等方面均有重要意义。目前电动公交充电计划优化的研究通常将充电时长与充电量设定为线性关系,且较少考虑充电计划与充电桩作业流程的综合优化,导致充电场景还原性差和资源浪费等问题。为此,在给定车次安排的前提下进一步优化电动公交充电计划,构建了以最小化系统总成本为目标的混合整数规划模型,对充电事件的发生时段、充电开始与结束时间以及充电桩作业流程进行同步优化,且充分考虑了分时电价政策、不完全充电策略和电池的非线性充电特性。在问题求解方面,首先通过线性近似的方式将电池的非线性充电曲线改写为分段线性函数,进而利用商业求解器Gurobi得到最优方案;之后基于最小费用最大流理论与逆差函数设计了一套专门的优化算法;最后,以北京市5条公交线路为例设计多组实验,并分别应用Gurobi与本文设计的算法进行优化求解。优化结果验证了所提出算法的准确性与高效性,可使当前充电系统总成本降低28.34%~56.1%。

关键词：纯电动公交充电计划非线性充电特性优化算法

油液光谱数据诊断综合传动装置异常磨损定位方法

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1398-1404页

作者：徐峰张倩倩季文龙贾然张鹏郑长松中国人民解放军32184部队北京100072 中国人民解放军32381部队北京100072 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

磨损是影响综合传动装置工作可靠性及使用寿命的重要因素之一,当前相关研究中常用的聚类、主成分分析、加权融合等油液光谱数据分析方法,缺乏对特定元素浓度指标异常磨损情况下随时间增长的考虑。为分析综合传动装置不同零部件的磨损状... 详细信息

磨损是影响综合传动装置工作可靠性及使用寿命的重要因素之一,当前相关研究中常用的聚类、主成分分析、加权融合等油液光谱数据分析方法,缺乏对特定元素浓度指标异常磨损情况下随时间增长的考虑。为分析综合传动装置不同零部件的磨损状态,提出一种基于油液光谱数据的零部件异常磨损定位分析方法。针对综合传动装置异常磨损过程中部分元素在特定阶段会出现快速增长的情况,提出基于时间窗相关距离的聚类方法,分离表征不同零部件磨损状态的元素;提出磨损元素的磨损趋势分级方法,以高磨损趋势元素为聚类中心,使聚类结果具备可解释性;通过分级系数确定零部件磨损元素权重,融合各零部件磨损元素,获取不同零部件磨损状态表征;通过异常磨损界限值识别异常磨损,实现零部件异常磨损定位。以综合传动装置润滑油液光谱数据为例,检测判断该装置异常磨损的零部件及时间段。检测结果表明:Fe、Cu、Pb三种元素的磨损趋势分级系数最高,携带大量磨损信息,能够有效表征装置的磨损状态;基于时间窗相关距离的有中心聚类方法,成功将油液光谱数据分为Fe、Cu、Pb三类,可用于有效表征整体、摩擦片、齿轮组的磨损状态;基于分级系数的加权融合方法可以有效对该装置的异常磨损部位和时间周期进行检测和判断,为后续的故障预防和维护提供技术指导。

关键词：机械磨损油液光谱数据磨损趋势分级异常磨损定位

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相变对TiNi合金薄壁管中波速的影响

爆炸与冲击 2024年第9期44卷 89-97页

作者：崔世堂赵红宇董方栋张永亮中国科学技术大学近代力学系中科院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230027 中国人民解放军32213部队河北张家口075499 瞬态冲击技术重点实验室北京102202

形状记忆合金在受到强冲击荷载作用时会发生相变,而相变对其结构件的动态力学响应影响显著。本文采用同时考虑静水压力和偏应力影响的相变临界准则,推导了增量型的相变本构模型。基于广义特征理论,得到了复杂应力状态下特征波速的解析... 详细信息

形状记忆合金在受到强冲击荷载作用时会发生相变,而相变对其结构件的动态力学响应影响显著。本文采用同时考虑静水压力和偏应力影响的相变临界准则,推导了增量型的相变本构模型。基于广义特征理论,得到了复杂应力状态下特征波速的解析表达式。特征波速不仅和材料本身的力学参数(如拉压不对称性和混合相的模量)有关,还和材料所处的应力状态有关。对因相变导致体积膨胀的TiNi合金而言,拉压不对称性系数的增大会提高慢波的波速,而对快波几乎没有影响。在相变椭圆的短轴处(α=90°),慢波的波速最低,并随混合相无量纲模量的增大而显著减低,混合相无量纲模量由2增加至5时,波速降低幅度为36.2%,而快波的波速达到最大值c_(0),和混合相的模量无关;在相变椭圆的长轴处(α=180°),慢波的速度达到最大值,而快波的波速达到最小值c_(2)。

关键词：相变复合应力波薄壁管 TiNi合金伪弹性

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国密算法SM9的性能优化方法

计算机科学 2024年

作者：谢振杰刘奕明蔡瑞杰罗友强数学工程与先进计算国家重点实验室(信息工程大学) 中国人民解放军78156部队中国人民解放军92330部队中国人民解放军32158部队

针对国密算法SM9的计算性能优化问题，提出椭圆曲线固定点标量乘预计算、采用预计算的Miller算法、最终模幂困难部分构造、分圆子群上的模幂运算、基于Comb固定基的模幂运算等性能优化方法，有效提升了SM9算法中椭圆曲线标量乘、双线性... 详细信息

针对国密算法SM9的计算性能优化问题，提出椭圆曲线固定点标量乘预计算、采用预计算的Miller算法、最终模幂困难部分构造、分圆子群上的模幂运算、基于Comb固定基的模幂运算等性能优化方法，有效提升了SM9算法中椭圆曲线标量乘、双线性对、12次扩域上的模幂等耗时步骤的计算性能。通过Python编程实现SM9数字签名的生成与验证、密钥交换、密钥封装与解封装、加密与解密7项算法，测试表明，综合运用上述优化方法后，各项SM9算法的性能提升幅度为32%～352%。

关键词：国密算法 SM9 性能优化椭圆曲线双线性对 Python

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基于图嵌入的二进制代码模块划分方法

计算机研究与发展 2024年第9期61卷 2275-2289页

作者：孙华启康绯舒辉黄宇垚卜文娟中国人民解放军战略支援部队信息工程大学郑州450001

软件逆向分析作为网络空间安全领域研究的核心支撑技术,在软件漏洞分析、恶意代码行为分析等方面有着广泛应用.二进制代码的模块划分是该领域研究中的关键问题,通过将复杂或者大体量软件合理划分为若干模块,对于帮助分析者快速、准确理... 详细信息

软件逆向分析作为网络空间安全领域研究的核心支撑技术,在软件漏洞分析、恶意代码行为分析等方面有着广泛应用.二进制代码的模块划分是该领域研究中的关键问题,通过将复杂或者大体量软件合理划分为若干模块,对于帮助分析者快速、准确理解软件结构与功能,提高分析效率起着重要作用.对此,常见方法是将代码中的函数及其调用关系看作复杂网络,通过社区发现算法来进行函数聚类,实现模块划分,该类方法通常只考虑节点之间的连接关系,忽略了节点的属性、节点之间的相似度等信息,且对噪声和异常值比较敏感.为了解决这些问题,提出了一种基于图嵌入的二进制代码模块划分(graph embedding based binary code modularization,GEBCM)方法.该方法首先将软件系统抽象为属性图,然后通过带有注意力机制和排名机制的图嵌入聚类方法对函数节点进行嵌入表示并聚类.通过聚类将二进制文件分组为更具有完整功能的独立部分,揭示了复杂程序结构中分离的模块语义信息.在2个数据集上进行的实验评估,验证了所提出的GEBCM方法的有效性.评估结果表明,相比其他二进制模块化工作,GEBCM的F1值平均提高10.2个百分点.此外,在针对恶意样本的评估实验中,GEBCM能有效地划分出恶意代码的模块,表现出优秀的可扩展性.

关键词：聚类图嵌入程序分析模块划分逆向工程