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微磁检测技术在Cr12MoV钢和3Cr13钢屈服/抗拉强度检测中的应用

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北京工业大学学报 2025年第1期51卷 32-41页

作者：王贤贤何存富刘秀成李鹏宁梦帅邢智翔北京工业大学材料与制造学部北京100124 北京工业大学信息学部北京100124

利用微磁无损检测方法对Cr12MoV钢和3Cr13钢的屈服强度(R_(p0.2))和抗拉强度(R_(m))进行无损定量预测。首先,采用先淬火后回火的工艺改变材料的拉伸力学性能,得到不同屈服/抗拉强度的拉伸试样;其次,对2种材料先后进行微磁特征参量测试... 详细信息

利用微磁无损检测方法对Cr12MoV钢和3Cr13钢的屈服强度(R_(p0.2))和抗拉强度(R_(m))进行无损定量预测。首先,采用先淬火后回火的工艺改变材料的拉伸力学性能,得到不同屈服/抗拉强度的拉伸试样;其次,对2种材料先后进行微磁特征参量测试和屈服/抗拉强度的测定;然后,分别利用格拉布斯(Grabbs)准则和ReliefF特征筛选方法,剔除系统误差并得到对强度指标敏感的微磁特征参量;最后,通过神经网络模型寻优,构建BP神经网络预测模型,实现Cr12MoV钢和3Cr13钢屈服强度和抗拉强度定量预测。研究结果表明:微磁检测方法可以对Cr12MoV钢和3Cr13钢屈服强度和抗拉强度进行无损定量预测,模型得到的屈服强度和抗拉强度预测平均误差分别小于3%和5%。提出的研究方法和结论可为铁磁性材料屈服强度和抗拉强度的微磁无损检测提供参考。

关键词：微磁检测抗拉强度屈服强度 BP神经网络无损检测 ReliefF

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面向下肢外骨骼的运动意图识别算法研究

智能系统学报 2025年

作者：牛苗赫雷飞北京工业大学都柏林国际学院北京工业大学信息学部

随着人工智能和传感技术的快速发展，下肢外骨骼技术在助力行走和运动辅助领域展现出巨大的潜力，利用表面肌电(surface myoelectricity， sEMG)信号解码人体运动意图对实现人机运动的协调统一至关重要。然而，由于sEMG信号具有时空差... 详细信息

随着人工智能和传感技术的快速发展，下肢外骨骼技术在助力行走和运动辅助领域展现出巨大的潜力，利用表面肌电(surface myoelectricity， sEMG)信号解码人体运动意图对实现人机运动的协调统一至关重要。然而，由于sEMG信号具有时空差异和非线性动态的特点，导致现有方法存在特征捕捉单一、识别准确率低等不足。针对上述问题，提出一种基于多尺度卷积神经网络的运动意图感知模型。该模型采用多个差异卷积块提取sEMG信号的时间与空间尺度特征，并利用多层深度网络捕捉sEMG信号的非线性动态特征。该模型针对离线肌电数据库的识别准确率达到94%，其中对全脚离地运动类别的识别准确率高达98%。在人体穿戴下肢外骨骼进行在线运动意图识别实验中，该模型的平均识别准确率超过90%，验证了其在下肢外骨骼意图识别领域的有效性。

关键词：下肢外骨骼助力行走表面肌电信号人机运动多尺度卷积神经网络感知模型意图识别

锂离子电池荷电状态和内部缺陷的超声透射特性仿真研究

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北京工业大学学报 2025年 258-268页

作者：张斌鹏吕炎宋国荣高杰李永春何存富北京工业大学材料与制造学部北京工业大学信息学部台湾成功大学机械工程系

采用有限元法分别对锂离子电池的荷电状态、内部缺陷(气泡缺陷、析锂缺陷和浸润不完全缺陷)与超声透射特性之间的影响规律进行了仿真分析。首先,利用Voronoi多边形建立了锂离子电池内部的多层多孔结构;其次,在仿真过程中,通过改变正负... 详细信息

采用有限元法分别对锂离子电池的荷电状态、内部缺陷(气泡缺陷、析锂缺陷和浸润不完全缺陷)与超声透射特性之间的影响规律进行了仿真分析。首先,利用Voronoi多边形建立了锂离子电池内部的多层多孔结构;其次,在仿真过程中,通过改变正负极材料的力学参数(杨氏模量和密度)实现了锂离子电池不同荷电状态下超声透射特性的提取。仿真结果表明,随着荷电状态(state of charge,SOC)的增加,快纵波的声强幅值和慢纵波的声强幅值均呈现线性增加的规律,慢纵波的渡越时间呈现线性减小的规律。随后,对锂离子电池内部不同缺陷形式进行仿真分析。通过对比正常电池和缺陷电池的声透射信息可以发现:当锂离子电池底部存在气泡缺陷时,透射信号的声强幅值显著衰减,且随着气泡厚度的增加,声强幅值的衰减也在增加;此外,随着气泡位置的改变,透射信号的声强幅值也呈现规律性变化;当锂离子电池内部存在析锂缺陷时,透射信号的声强幅值和渡越时间均随着析锂厚度的增加而逐渐减小;当锂离子电池内部存在浸润不完全缺陷时,仿真模型将退化为单相多孔介质,频域中也只存在一个频率成分,且声强幅值存在衰减。研究内容解决了用有限元法对锂离子电池荷电状态、内部缺陷进行模拟处理的问题,且慢纵波波速的仿真结果与理论结果吻合良好。

关键词：锂离子电池 Voronoi多边形缺陷荷电状态超声透射有限元仿真

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连续DR次模最大化问题的理论与算法综述

中国科学:数学 2025年

作者：剧嘉琛杨瑞琪张真宁堵丁柱北京工业大学运筹学与信息工程研究所 Department of Computer Science University of Texasat Dallas

收益递减(diminishing returns, DR)次模最大化问题是研究具有边际收益递减性质的函数的优化问题.在连续优化领域中, DR次模函数不仅在理论上具有深远的研究价值,而且在应用上也展现了广泛的实用意义,特别是在资源分配、广告预算优化、... 详细信息

收益递减(diminishing returns, DR)次模最大化问题是研究具有边际收益递减性质的函数的优化问题.在连续优化领域中, DR次模函数不仅在理论上具有深远的研究价值,而且在应用上也展现了广泛的实用意义,特别是在资源分配、广告预算优化、传感器网络和能量管理等实际应用场景中发挥了关键作用.本文主要阐述连续域上DR次模最大化问题的经典算法及其相关变形问题的算法,涵盖Frank-Wolfe型算法、双贪婪算法、随机算法和在线算法等,并回顾近年来有关连续DR次模最大化问题的主要研究进展,为进一步探索该领域的前沿问题提供了有益参考.

关键词： DR次模最大化非凸优化近似算法

一种改进的功能函数概率密度估计的等效期望法

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计算力学学报 2025年

作者：邹长星翁叶耀张玄一赵衍刚北京工业大学城市建设学部

功能函数的概率分布的计算是不确定性量化及可靠度设计中的核心问题，最近提出的等效期望法是解决该问题的有效途径。本文提出了一种改进的等效期望法。针对既有等效期望法中的辅助变量取值对其概率分布有重要影响的问题，提出了辅助随... 详细信息

功能函数的概率分布的计算是不确定性量化及可靠度设计中的核心问题，最近提出的等效期望法是解决该问题的有效途径。本文提出了一种改进的等效期望法。针对既有等效期望法中的辅助变量取值对其概率分布有重要影响的问题，提出了辅助随机变量标准差系数的合理计算公式，得到了更为精确的辅助函数的概率分布。同时，针对既有等效期望法中由两个辅助函数的概率分布计算功能函数的概率分布时存在的计算精度问题，本文仅用一个辅助函数推导了功能函数概率分布的计算公式，提出了一种由辅助函数到功能函数的概率分布精确理论变换，使得功能函数概率分布的计算更为精确。最后通过三个算例验证了该方法的有效性和准确性。结果表明，该方法适用于高维非线性或隐式功能函数的概率分布近似计算。

关键词：结构安全结构可靠度功能函数随机变量概率密度函数

公众环境关注度对生态全要素生产率的影响——以中国主要城市群为例

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华东经济管理 2025年第1期39卷 63-72页

作者：兰梓睿刘保留天津社会科学院生态文明研究所天津300191 北京工业大学生态文明研究院北京100124 北京工业大学经济与管理学院北京100124

文章以2011—2022年中国三大城市群地级市面板数据为研究基础,利用空间杜宾模型分析公众环境关注度对地区生态全要素生产率的影响作用。研究发现:公众环境关注度对地区生态全要素生产率的提升有明显的空间溢出效应;公众环境关注度对生... 详细信息

文章以2011—2022年中国三大城市群地级市面板数据为研究基础,利用空间杜宾模型分析公众环境关注度对地区生态全要素生产率的影响作用。研究发现:公众环境关注度对地区生态全要素生产率的提升有明显的空间溢出效应;公众环境关注度对生态全要素生产率的影响并非短期存在,而是具有长期效应的特征,并呈现边际递增趋势;在有为政府和有效市场的调节作用下,公众环境关注度能够更好地发挥对生态全要素生产率提升的促进作用,从而实现政府、企业与公众三方之间的有机结合。研究结论可为健全生态环境治理体系、提升城市群绿色发展水平提供有益参考。

关键词：区域协调发展公众环境关注度生态全要素生产率有为政府有效市场

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超弹性液态金属基摩擦电纤维和织物

北京工业大学学报 2025年 327-336页

作者：潘胜利何蕙羽程昭晨辛利桃李彪王璞北京工业大学材料与制造学部激光工程研究院

为了解决摩擦电纤维在制备工艺、柔软性、灵变性等方面的问题,以液态金属EGaIn作为导电电极,热塑性弹性体材料作为纤维套管,采用挤压-填充技术研制了超弹性摩擦电纤维。该纤维能够承受2 200%的应变,并表现出优异的电输出性能。以5 cm的... 详细信息

为了解决摩擦电纤维在制备工艺、柔软性、灵变性等方面的问题,以液态金属EGaIn作为导电电极,热塑性弹性体材料作为纤维套管,采用挤压-填充技术研制了超弹性摩擦电纤维。该纤维能够承受2 200%的应变,并表现出优异的电输出性能。以5 cm的单根纤维作为介质进行摩擦电能采集,当纤维与纸接触时可提供7 V的未饱和平均开路电压;同时在200 MΩ的外部负载电阻下,瞬时功率密度可达1.6μW/m。将该纤维编织成8 cm×8 cm织物,电输出可达120 V,280 nA,28 nC。研究表明,挤压-填充技术为研制可拉伸摩擦电纤维提供了一种有效的新途径,该超弹性纤维有望应用于多功能可穿戴智能织物。

关键词：柔性可穿戴摩擦纳米发电机超弹性纤维织物电输出

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能源地铁车站物化阶段碳排放计算方法

北京工业大学学报 2025年 317-326页

作者：赵旭孟亚娟张国柱陶连金孙凯悦北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室北京工业大学城市建设学部东南大学岩土工程研究所

能源地铁车站是一种利用地温能对地铁车站进行温度控制的新型能源地下结构。选取能源地铁车站为研究对象,结合建设特点对其施工过程进行分部分项划分,以排放因子法为基础,建立了考虑地源热泵的盐水管系统施工的能源地铁车站物化阶段碳... 详细信息

能源地铁车站是一种利用地温能对地铁车站进行温度控制的新型能源地下结构。选取能源地铁车站为研究对象,结合建设特点对其施工过程进行分部分项划分,以排放因子法为基础,建立了考虑地源热泵的盐水管系统施工的能源地铁车站物化阶段碳排放计算方法。并以北京市某地铁车站为例,计算了地铁车站加设地源热泵的盐水管系统后物化阶段的碳排放,最后对结果进行分析验证。目前尚缺乏地下结构的碳排放细化计算方法,该方法的建立不仅可以为类似工程碳排放核算工作提供理论和计算参考,还能满足基础设施建设行业发展需求,对推动我国碳排放核算体系的建立与完善有重要意义。

关键词：排放因子法能源地铁车站盐水管地源热泵物化阶段分部分项

环境事权上划与地方政府的土地出让行为——基于县级环保部门垂直化改革的准自然实验

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数量经济技术经济研究 2025年

作者：白秀叶彭飞合肥工业大学经济学院合肥工业大学工业信息与经济研究中心

条块间环境事权配置对于引导地方产业绿色转型具有重要意义。本文以2016年中央自上而下推动的省以下环保部门垂直化改革作为准自然实验，创新性地使用县级环保部门挂牌与微观地块出让数据探究环境事权上划对地方政府土地出让行为的影响... 详细信息

条块间环境事权配置对于引导地方产业绿色转型具有重要意义。本文以2016年中央自上而下推动的省以下环保部门垂直化改革作为准自然实验，创新性地使用县级环保部门挂牌与微观地块出让数据探究环境事权上划对地方政府土地出让行为的影响效应及作用机制。研究结果表明，环境事权上划显著降低了地方政府对污染密集型行业的土地出让规模，这一结论经过一系列稳健性检验后成立。机制分析证实，改革既通过省级环保部门上收生态环境质量监测和环境监察事权提高监管能力，又通过市级环保部门上收环境执法事权提高执法能力，共同推动县级政府提高污染企业准入门槛，从而减少对污染密集型行业的土地供给。异质性分析表明，环境事权上划对污染密集型行业土地出让规模的影响在财政压力小以及治污压力大的地区更加显著。进一步分析发现，改革有效抑制了污染密集型企业的进入，但是仍难以顺利实现清洁产业转型，导致地方经济发展短期内受到一定冲击。

关键词：环境事权上划垂直化改革土地出让环境监管环境执法