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基于近似计算技术的多级逻辑电路面积优化

北京航空航天大学学报 2024年第9期50卷 2893-2901页

作者：赵维凯王伦耀岑旭梦夏银水储飞宁波大学信息科学与工程学院宁波315211 宁波大学科学技术学院信息工程学院宁波315300

针对现有多级逻辑近似优化算法在大型电路优化时无法较好兼顾优化效果与算法速度的问题,提出一种基于常量替换的多级逻辑电路面积优化算法。该算法通过在与非图(AIG)中引入节点输出距离、常量传输距离等参数,并结合提出的多扇出节点常... 详细信息

针对现有多级逻辑近似优化算法在大型电路优化时无法较好兼顾优化效果与算法速度的问题,提出一种基于常量替换的多级逻辑电路面积优化算法。该算法通过在与非图(AIG)中引入节点输出距离、常量传输距离等参数,并结合提出的多扇出节点常量替换过程中错误率控制方法,在全局范围内提取合适替换的候选节点集和每个候选节点输出的常量替换值;同时,通过根据电路规模选取不同的错误率计算方法等策略,实现了错误率约束下的多级逻辑电路面积近似优化并使算法速度得到提高。所提算法用C语言和ABC内置命令编程实现,使用EPFL及MCNC电路进行测试。实验结果表明:所提算法与已提出的常量替换方法相比,面积优化效果提升48.77%;相较于近似关心集重代换的近似逻辑综合(ALSRAC)优化算法,所提算法在面积优化和运算时间上分别有1.28%和60.91%的提升。

关键词：多级电路近似计算误差约束常量替换逻辑优化

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固体氧化物燃料电池Ruddlesden-Popper型氧化物阳极的研究进展

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功能材料 2024年第9期55卷 9078-9086,9110页

作者：渠吉发王旭张静时焕岗谭文轶南京工程学院环境工程学院南京211167 南京工程学院能源与动力工程学院南京211167 徐州工程学院江苏徐州221018

Ruddlesden-Popper(RP)型钙钛矿氧化物具有独特的理化性质,被认为是一种极具潜力的固体氧化物燃料电池(SOFCs)阳极材料,但是多数现有RP型钙钛矿存在不耐还原、催化氧化活性或稳定性不足等问题。在简要介绍RP型氧化物的基础上,总结出其... 详细信息

Ruddlesden-Popper(RP)型钙钛矿氧化物具有独特的理化性质,被认为是一种极具潜力的固体氧化物燃料电池(SOFCs)阳极材料,但是多数现有RP型钙钛矿存在不耐还原、催化氧化活性或稳定性不足等问题。在简要介绍RP型氧化物的基础上,总结出其结构可调和性质特异的内在机理,基于材料微观结构的维度、离子取代位点、制备工艺特性等系统地介绍了近年其作为SOFCs阳极的研究进展,并对制备RP型材料使用的相转变法及提升催化活性的原位析出进行了梳理与探讨,重点分析了RP型钙钛矿氧化物用于SOFCs阳极的设计理念和目前仍然存在的问题。最后指出利用异价离子取代、理论实践结合、充分利用氧非计量比是开发耐还原且具有高催化活性和稳定性的新型RP阳极的重要策略。

关键词：固体氧化物燃料电池 Ruddlesden-Popper型钙钛矿氧化物阳极电化学催化稳定性

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越野环境下势场搜索树智能车辆路径规划方法

兵工学报 2024年第7期45卷 2110-2127页

作者：田洪清马明涛张博郑讯佳 92228部队北京100072 重庆文理学院智能制造工程学院重庆402160

智能车辆路径规划是智能驾驶的一项关键技术,传统的车辆路径规划方法以最短通行距离或最小通行时间为优化目标,忽视了规划过程中的车辆运动风险。在快速随机搜索树算法的基础上,运用势场模型量化评估车辆运动风险。在快速获得车辆初始... 详细信息

智能车辆路径规划是智能驾驶的一项关键技术,传统的车辆路径规划方法以最短通行距离或最小通行时间为优化目标,忽视了规划过程中的车辆运动风险。在快速随机搜索树算法的基础上,运用势场模型量化评估车辆运动风险。在快速获得车辆初始运动轨迹的基础上,以车辆运动轨迹的安全性以及通行距离和车辆转角作为运动轨迹评估依据,采用轨迹重构优化方法持续优化车辆运动轨迹。采用场景模拟仿真方法,验证规划轨迹的性能。仿真实验结果表明,在典型场景下,该方法具备平衡车辆运动效率与安全性能的特点,能在越野环境中规避障碍物和环境威胁,所规划的运动轨迹符合车辆运动学特性,运动轨迹的安全性好,通行效率较高。

关键词：智能车辆越野环境势场模型风险评估随机搜索树路径规划

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激光重熔高锰钢的超声滚压强化及磨损性能研究

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中国激光 2024年第16期51卷 40-50页

作者：赵恩兰彭玉兴满家祥刘响杨海峰中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 徐州工程学院机电工程学院江苏徐州221018

由于冲击载荷引起的动态霍尔-佩奇效应,高锰钢具有优异的形变硬化特性。研究高锰钢的激光重熔非均匀显微组织凝固原理及对超声滚压硬化行为的影响具有重要意义。对Mn13钢板表面先后进行激光重熔处理和超声滚压强化,通过扫描电子显微镜... 详细信息

由于冲击载荷引起的动态霍尔-佩奇效应,高锰钢具有优异的形变硬化特性。研究高锰钢的激光重熔非均匀显微组织凝固原理及对超声滚压硬化行为的影响具有重要意义。对Mn13钢板表面先后进行激光重熔处理和超声滚压强化,通过扫描电子显微镜、场发射电子探针显微分析仪和电子背散射衍射仪分析了激光重熔高锰钢的显微组织和凝固过程,通过维氏硬度计和摩擦磨损试验机研究了激光重熔高锰钢的非均匀组织对超声滚压硬化的影响。研究发现:由于激光重熔过程的高温度梯度和高冷却速度,凝固组织从上到下依次为较薄的等轴树枝晶和垂直于结合面生长的柱状树枝晶,枝晶间为小角度晶界,且存在Mn元素的偏析;激光重熔高锰钢的非均匀组织在超声滚压下具有孪生硬化行为,表面硬度和耐磨性均有较大程度的提高。因此,激光重熔技术在高锰钢的表面处理领域具有潜在的应用前景。

关键词：激光技术激光重熔高锰钢超声滚压孪生硬化磨损机理

TC4钛合金表面固体粒子冲蚀损伤行为及机理研究

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表面技术 2024年第13期53卷 128-138页

作者：郭华锋赵恩兰杨海峰张万利李龙海刘磊何绍华徐州工程学院机电工程学院江苏徐州221018 中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116

目的探究TC4钛合金在固体粒子冲蚀下的损伤行为,揭示钛合金表面的冲蚀机理。方法采用自主搭建的冲蚀试验装置,以TC4钛合金为研究对象,综合运用正交试验法和控制变量法开展常温干砂粒冲蚀试验。通过扫描电镜综合分析冲蚀区域表面和截面... 详细信息

目的探究TC4钛合金在固体粒子冲蚀下的损伤行为,揭示钛合金表面的冲蚀机理。方法采用自主搭建的冲蚀试验装置,以TC4钛合金为研究对象,综合运用正交试验法和控制变量法开展常温干砂粒冲蚀试验。通过扫描电镜综合分析冲蚀区域表面和截面的微观形貌,采用能谱仪分析冲蚀区域元素的组成,利用电子天平测量冲蚀磨损质量;讨论工艺参数对钛合金损伤行为及冲蚀机理的影响。结果相较于冲砂量和冲蚀角度,冲蚀距离对冲蚀量的影响更大;冲蚀量随着冲蚀角度的增加呈先增大后减小的趋势,在40°附近达到峰值。结合数值模拟和试验研究结果发现,钛合金的损伤形式和冲蚀机理与冲蚀角度密切相关,在低攻角时形成了较狭长的犁沟和挤压唇,发生了明显的塑性变形,容易产生二次撞击,表现为微切削机制;在中攻角时,微切削与锤击效应共存,损伤最为严重;在冲蚀角度为90°时,形成了较多的撞击坑、挤压唇及少量的疲劳剥层,主要为锤击效应引起的疲劳破坏。在低攻角时,磨料动能损失较小,随着冲蚀角度的增加,磨料动能损失增大,且在不同攻角下均有破碎磨料嵌入基体。结论冲蚀距离和冲砂量对钛合金冲蚀损伤的影响较为显著,冲蚀角度会影响钛合金的冲蚀机理,此研究结论可为钛合金结构件抗冲蚀设计提供理论依据。

关键词： Ti6Al4V钛合金固体颗粒冲蚀正交试验数值模拟冲蚀机理

无过渡金属催化的N-苄基-N-叔丁氧羰基酰胺与不饱和醇的酯化反应

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有机化学 2024年第4期44卷 1293-1300页

作者：万云辉杨福美陈明瀚孙德立叶丹锋宁波工程学院材料与化学工程学院浙江宁波315211 上海大学理学院化学系、超分子化学与催化研究中心上海200444 上海第二工业大学资源与环境工程学院上海201209

报道了一种无过渡金属催化条件下N-苄基-N-叔丁氧羰基酰胺与不饱和醇的酯化反应.在催化量叔丁醇锂的作用下,高活性的N-叔丁氧羰基酰胺作为亲电试剂与不饱和醇发生酯化反应,以优良的产率得到一系列不饱和酯类产物.此外,该反应体系无需昂... 详细信息

报道了一种无过渡金属催化条件下N-苄基-N-叔丁氧羰基酰胺与不饱和醇的酯化反应.在催化量叔丁醇锂的作用下,高活性的N-叔丁氧羰基酰胺作为亲电试剂与不饱和醇发生酯化反应,以优良的产率得到一系列不饱和酯类产物.此外,该反应体系无需昂贵的过渡金属催化,具有反应条件相对温和等优点,可进一步应用于天然产物和药物分子的后期修饰.

关键词：无过渡金属催化 N-苄基-N-叔丁氧羰基酰胺不饱和醇酯化

多层坚硬顶板特厚煤层综放工作面小煤柱护巷技术

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煤炭科学技术 2024年第3期52卷 13-23页

作者：霍丙杰孟繁禄李天航宋子奇靳京爵黄宇轩辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 新疆工程学院安全科学与工程学院新疆乌鲁木齐830023

为研究小煤柱护巷巷道的稳定性及其阻隔同层位邻近采空区灾害的特征,以大同矿区石炭系坚硬顶板特厚煤层开采为工程背景,采用理论分析、实验研究、数值模拟等研究方法,从小煤柱护巷巷道的稳定性和其是否具有阻隔同层位邻近采空区有害气... 详细信息

为研究小煤柱护巷巷道的稳定性及其阻隔同层位邻近采空区灾害的特征,以大同矿区石炭系坚硬顶板特厚煤层开采为工程背景,采用理论分析、实验研究、数值模拟等研究方法,从小煤柱护巷巷道的稳定性和其是否具有阻隔同层位邻近采空区有害气体能力2个角度,综合分析小煤柱的合理尺寸及其在不同采动阶段渗透率的演化特征。针对同忻煤矿石炭系煤层8210工作面沿空掘巷小煤柱开采具体的开采条件,建立了双关键层采场内外应力场叠加的力学模型,推导出双关键层条件下沿空掘巷小煤柱合理尺寸的计算关系式,理论确定8210工作面小煤柱合理尺寸为6.0 m;应用DJG–Ⅱ型煤岩渗流测试装备,研究不同采动阶段小煤柱渗透率演化特征,试验确定在第3采动阶段小煤柱渗透率较初始渗透率增大了23倍,该阶段小煤柱基本失去了阻隔邻近采空区有害气体的能力。根据理论研究结果,现场选取6 m小煤柱进行工业性试验;根据试验研究结果,开采试验过程中对小煤柱进行了改性降透措施,在小煤柱表面及顶板距煤柱帮1500 mm范围内喷射厚层混凝土(100 mm)。实践表明:工作面回采过程中小煤柱护巷的回采巷道发生了一定的变形量,但是巷道变形在安全可控范围之内,巷道稳定,可实现安全回采;开采过程中8210工作面上隅角CH4气体浓度远低于邻近8305工作面采空区CH4气体浓度,表明小煤柱经过改性降透后具备了阻隔同层位邻近采空区有害气体的能力;开采实践也进一步验证了理论和试验研究成果的合理性和科学性。研究成果可以为类似条件下小煤柱护巷技术的推广应用提供参考。

关键词：多层坚硬顶板沿空掘巷多重采动小煤柱合理尺寸渗透率

燃烧机理构建的极小化反应网络方法:C_(2)燃料燃烧

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高等学校化学学报 2024年第1期45卷 94-106页

作者：申屠江涛李宜蔚陆彦戎李娟琴毛业兵李象远四川大学化学工程学院空天动力燃烧与冷却教育部工程研究中心机械工程学院成都610065

针对目前C_(2)燃料反应机理中存在的诸多问题,本文采用极小化反应网络方法,在特定化学分辨率条件下构建了乙烯、乙烷和乙醇等典型C_(2)燃料的燃烧反应机理.构建的C_(2)单组分机理具有简洁的反应网络,采用可逆反应形式,并对反应方向在形... 详细信息

针对目前C_(2)燃料反应机理中存在的诸多问题,本文采用极小化反应网络方法,在特定化学分辨率条件下构建了乙烯、乙烷和乙醇等典型C_(2)燃料的燃烧反应机理.构建的C_(2)单组分机理具有简洁的反应网络,采用可逆反应形式,并对反应方向在形式上进行了统一.在动力学参数方面,采用经典Arrhenius方程(A,Ea)双参数形式,在保证物理意义的同时有利于参数优化.C_(2)机理构建过程中避免了机理简化步骤,能够大幅减少物种数和反应数.动力学模拟结果表明,构建的C_(2)燃烧反应机理在保持较小尺寸的同时有较高的可靠性,并为机理的实际工程应用降低计算成本带来便利.

关键词：燃烧机理极小化反应网络化学分辨率可逆反应 C2燃料

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具有角度和时间约束的固定时间协同制导律

宇航学报 2024年第3期45卷 462-468页

作者：李鹤宇王建斌张锐宋峰姚雨晗楼朝飞北京电子工程总体研究所北京100854 中国航天科工集团第二研究院研究生院北京100854

针对多飞行器协同打击机动目标问题,提出一种具有终端角度约束和时间一致性约束的固定时间收敛协同中制导方法。建立二维场景下飞行器-目标视线(LOS)坐标系,将加速度分解为沿视线方向和与视线垂直方向。首先,基于代数图论和分布式合作... 详细信息

针对多飞行器协同打击机动目标问题,提出一种具有终端角度约束和时间一致性约束的固定时间收敛协同中制导方法。建立二维场景下飞行器-目标视线(LOS)坐标系,将加速度分解为沿视线方向和与视线垂直方向。首先,基于代数图论和分布式合作协议算法,对飞行器的沿视线方向加速度进行设计,以保证多个飞行器的剩余飞行时间在固定时间内收敛至一致。其次,基于滑模控制理论和固定时间到达算法,构建飞行器视线法线方向加速度计算方法,使得视线角在固定时间内收敛到期望值。此外,针对目标加速度未知的问题,采用固定时间观测器进行估计,并在制导指令中进行补偿。仿真结果表明所提出的协同制导方法能够在固定时间内实现剩余飞行时间和视线角度的收敛。

关键词：飞行器协同制导时间一致性滑模控制固定时间收敛