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基于点云重构的自监督点云异常检测方法

计算机应用 2025年

作者：杨建锋陈斌李雨轩中国科学院成都计算机应用研究所中国科学院大学哈尔滨工业大学(深圳)国际人工智能研究院哈尔滨工业大学重庆研究院

面对日趋复杂的工业生产环境，三维点云工业异常检测需求与日俱增。尽管基于预训练网络的二维异常检测方法效果显著，但三维点云预训练网络的泛化能力有限，导致这类点云异常检测方法效果不佳。为提高三维点云异常检测性能，提出一种基... 详细信息

面对日趋复杂的工业生产环境，三维点云工业异常检测需求与日俱增。尽管基于预训练网络的二维异常检测方法效果显著，但三维点云预训练网络的泛化能力有限，导致这类点云异常检测方法效果不佳。为提高三维点云异常检测性能，提出一种基于点云重构的异常检测方法Point-ReAD(Point cloud Reconstruction for Anomaly Detection)，它由3个核心模块构成：异常模拟模块、点云重构网络和异常判别模块。在训练阶段，正常点云图经异常模拟模块产生异常点云送入点云重构网络，正常点云作为自监督信号指导重构网络学习。点云重构网络使用分组注意力模块(Group Attention Module,GAM)，该模块设计用于融合点云的复杂结构信息，从而有效地捕捉点云中的几何和语义特征。在推理阶段，测试点云进入重构网络后生成重构点云，异常判别模块比较重构前后的点云从而精确定位异常。实验结果表明，Point-ReAD在MVTec 3D-AD数据集上的点云级AUROC(Area Under the Receiver Operator characteristic Curve)和点级AUPRO (Area Under the Per-Region Overlap)分别达到了95.49%和94.66%，相较于M3DM(Multi-3D-Memory)、3DR?M(3D Discriminatively trained Reconstruction Anomaly Embedding Model)等方法整体性能有所提升。

关键词：异常检测自监督学习点云计算机视觉重构网络

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非贵金属材料催化废弃油脂制备绿色柴油

中国环境科学 2025年

作者：刘骁夏涛张静阳春污泥安全处置与资源化技术国家工程研究中心哈尔滨工业大学环境学院重庆大学环境与生态学院

本研究以高效催化废弃油脂水热脱氧制备绿色柴油为目标，制备了多种非贵金属催化剂并通过硬脂酸水热脱氧实验对其进行了筛选.其中纳米铜镍合金针对硬脂酸催化效果较佳且催化性能与产物分布与Pt/C催化剂最为接近，进一步对其进行了反应... 详细信息

本研究以高效催化废弃油脂水热脱氧制备绿色柴油为目标，制备了多种非贵金属催化剂并通过硬脂酸水热脱氧实验对其进行了筛选.其中纳米铜镍合金针对硬脂酸催化效果较佳且催化性能与产物分布与Pt/C催化剂最为接近，进一步对其进行了反应条件优化、稳定性分析、催化剂表征、反应机理探究以及广谱性分析.表征结果显示纳米铜镍合金结构较为稳定，在多次循环使用后并未发生明显结构改变.在反应温度330℃、反应时间120 min、在1.67ml微型反应釜中加入20μL甲醇、30mg催化剂、80μL水的最佳反应条件下，纳米铜镍合金主要通过催化加氢脱氧及脱羰过程将硬脂酸转化为十七烷.广谱性分析表明其催化多种脂肪酸及脂肪酸酯的C8-C18烷烃产率均可达95%以上，证明了其优异的催化性能.

关键词：废弃油脂催化脱氧绿色柴油非贵金属催化剂

生物质能碳捕集技术负排放潜力评价研究进展及展望

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中国环境科学 2025年

作者：许楚婉何松罗津郑雅文陈颖曾雪兰田志鹏王珺瑶广东工业大学材料与能源学院广东工业大学智慧能源研究中心广东工业大学环境生态工程研究院深圳市燃气集团股份有限公司

随着全球剩余碳排放空间的持续紧缩，生物质能耦合碳捕集技术（Bioenergy with Carbon Capture and Storage， BECCS）已成为实现全球温控目标不可或缺的负排放技术。然而，BECCS技术具有工艺链条长、技术方案多的特点，不同技术方案的... 详细信息

随着全球剩余碳排放空间的持续紧缩，生物质能耦合碳捕集技术（Bioenergy with Carbon Capture and Storage， BECCS）已成为实现全球温控目标不可或缺的负排放技术。然而，BECCS技术具有工艺链条长、技术方案多的特点，不同技术方案的负排放潜力及环境影响仍缺乏系统科学的评价，难以支撑BECCS在宏观路径中的规划。基于此，本研究基于生物质转化技术类型，系统梳理了BECCS技术方案。在此基础上，基于生命周期评价（Life cycle assessment，LCA）框架，理清了BECCS生命周期评价关键过程，并对不同BECCS技术方案的负排放潜力和环境影响进行研究综述。研究结果表明，基于生物质直燃和气化发电以及生物质气化制氢技术的BECCS技术方案具有较强的负排放潜力，然而由于技术类型、技术参数以及假设条件等方面的差异，既有研究中同一类型技术方案的负排放潜力具有较大的分布区间。此外，虽然BECCS技术的水耗、能耗等环境影响已受到关注，但对于BECCS的综合环境影响仍未形成共性结论。目前，针对BECCS 的负排放潜力及生命周期环境影响评价仍处于起步阶段，缺乏标准化的评价框架及全链条可靠数据的支撑，针对不同的BECCS技术方案尚未形成一致性的评价结论，亟需开展相关研究工作以支撑碳中和路径的宏观规划。

关键词：生物质能碳捕集负排放生命周期评价环境影响碳中和

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构建服务全民终身学习的多元职业教育体系

成人教育 2025年第1期 80-84页

作者：卢爽李隆翁小乐哈尔滨工业大学哈尔滨理工大学浙江大学

我国经济发展已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，职业教育中职业技能人才的培养要瞄准技术变革和战略性新兴产业优化升级的方向，加快完成以公共实训机构、职业院校、职业培训机构和行业企业为载体的多元职业教育体系构建，从而形成... 详细信息

我国经济发展已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，职业教育中职业技能人才的培养要瞄准技术变革和战略性新兴产业优化升级的方向，加快完成以公共实训机构、职业院校、职业培训机构和行业企业为载体的多元职业教育体系构建，从而形成具有终身学习特征的职业技能人才多维培养通道。为了让职业教育有力推动经济高质量发展，增强职业教育与战略性新兴产业需求的适应性，需要注重职业技能人才培养与新时代的产业发展相契合，优化职业教育类型定位，构建符合战略性新兴产业特征的终身学习职业教育体系，为各领域职业技能人才储备提供长期性和可持续性保障。

关键词：职业教育高层次人才终身学习

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改进A-star算法的无人船动态路径规划

系统工程与电子技术 2025年

作者：焉晓贞周新悦罗清华哈尔滨工业大学(威海)信息科学与工程学院山东船舶技术研究院

为了解决无人船动态路径规划中路径转折点多、路径安全性差以及传统A-star算法在动态环境中应用受限的问题，提出一种改进的A-star算法。该方法首先通过修改open-list的存储方式和增加邻域搜索方向，灵活调整无人船的行进方向，提升其... 详细信息

为了解决无人船动态路径规划中路径转折点多、路径安全性差以及传统A-star算法在动态环境中应用受限的问题，提出一种改进的A-star算法。该方法首先通过修改open-list的存储方式和增加邻域搜索方向，灵活调整无人船的行进方向，提升其在动态环境中的适应能力；其次，通过引入直线引导函数和安全距离代价公式，有效优化路径规划过程，避免不必要的路径绕行和碰撞风险，最后，通过聚焦搜索方法，减少无人船振荡反复运动。仿真结果表明，改进的A-star算法能够成功躲避动态障碍物，并且与其他动态路径规划算法相比，改进A-star在路径长度方面减少了4.88%和0.09%，平滑度方面减少了37.32%和23.17%。改进后的算法能生成更平滑、安全的路径，适用于无人船的动态路径规划。

关键词：路径规划无人船 A-star算法海洋巡航动态路径规划

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受肠道启发的太阳能吸热管强化传热性能

中国石油大学学报(自然科学版) 2025年

作者：王富强史绪航赵栩艺范亚萍张靖宇哈尔滨工业大学(威海)新能源学院山东农业大学机械与电子工程学院

抛物槽式集热器是一种高效的集中式太阳能发电装置,具有广阔的发展前景;然而低效的太阳能集热管限制了系统太阳能利用效率的进一步提高。为有效提高流动传热性能,受人体肠道强化营养吸收的启发,提出使用仿生波纹吸热管作为槽式集热器中... 详细信息

抛物槽式集热器是一种高效的集中式太阳能发电装置,具有广阔的发展前景;然而低效的太阳能集热管限制了系统太阳能利用效率的进一步提高。为有效提高流动传热性能,受人体肠道强化营养吸收的启发,提出使用仿生波纹吸热管作为槽式集热器中金属管的想法;结合蒙特卡罗射线追踪方法,采用有限体积法建立三维数值分析模型;研究仿生吸热管主要结构参数对传热和流动性能的影响。结果表明:仿生波纹结构的引入不仅增大了换热面积,而且加强了换热工质的扰动;与传统圆管相比,受肠道启发的太阳能吸热管整体传热性能提升高达35%。

关键词：太阳能抛物槽式集热器仿生肠道吸热管强化换热

掺硫铝酸钙类膨胀剂白水泥净浆干燥收缩与水分损失关联

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哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 140-148页

作者：梁华明朱文彬郭鑫志卢艺菲周春圣哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090 中南安全环境技术研究院股份有限公司武汉430071

为精确解析干燥条件下掺硫铝酸钙类膨胀剂水泥基材料的收缩行为,深入揭示低相对湿度条件下硫铝酸钙类膨胀剂补偿收缩效果下降的机制,利用低场磁共振弛豫技术,结合X射线衍射、质量与长度测试,在不同相对湿度下对掺与不掺硫铝酸钙类膨胀... 详细信息

为精确解析干燥条件下掺硫铝酸钙类膨胀剂水泥基材料的收缩行为,深入揭示低相对湿度条件下硫铝酸钙类膨胀剂补偿收缩效果下降的机制,利用低场磁共振弛豫技术,结合X射线衍射、质量与长度测试,在不同相对湿度下对掺与不掺硫铝酸钙类膨胀剂白水泥净浆的干燥收缩历程进行10个月的长期监测,从含水量及水分状态角度,定量描述白水泥净浆干燥失水和收缩的演变规律,阐明硫铝酸钙类膨胀剂导致干燥收缩落差增大的作用机制。结果表明:在相对湿度为75%、43%、11%的环境中干燥,白水泥净浆失水量和干燥收缩均持续增大直至稳定,3类环境中各试件干燥收缩与相对失水量间的关系基本保持一致;随干燥时间延长,单位失水量导致的干燥收缩先降低后升高,干燥进程中净浆内部各级孔隙失水规律不同,且各湿度条件下的干燥收缩机制存在差异;掺入硫铝酸钙类膨胀剂后,C-S-H凝胶纳米孔结构会发生一定粗化,干燥时易损失更多可蒸发水,且膨胀剂水化生成的钙矾石还会损失2~5个结晶水,二者共同导致净浆水分损失与干燥收缩增大;在低湿度环境中应用硫铝酸钙类膨胀剂时,需注意这两个因素导致收缩落差增大的影响。

关键词：白水泥硫铝酸钙类膨胀剂干燥收缩水分损失低场磁共振

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带肋FRP筋与混凝土的粘结强度预测方法

土木与环境工程学报（中英文） 2025年第1期47卷 130-141页

作者：董恒磊李东风蔡庆森王代玉哈尔滨工业大学(深圳)理学院广东深圳518000 深圳市龙岗区建筑工务署广东深圳518100 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

目前有关带肋纤维增强复合材料(FRP)筋粘结性能的研究不足。收集粘结纤维肋FRP筋(简称粘结肋FRP筋)和机械刻槽肋FRP筋(简称刻槽肋FRP筋)的试验数据,探究各参数对粘结性能的影响。结果表明:两种带肋FRP筋的宏观破坏模式都是拔出破坏,在... 详细信息

目前有关带肋纤维增强复合材料(FRP)筋粘结性能的研究不足。收集粘结纤维肋FRP筋(简称粘结肋FRP筋)和机械刻槽肋FRP筋(简称刻槽肋FRP筋)的试验数据,探究各参数对粘结性能的影响。结果表明:两种带肋FRP筋的宏观破坏模式都是拔出破坏,在细观上粘结肋FRP筋主要为FRP筋肋的剪切剥落,而混凝土损伤较轻微,大部分刻槽肋FRP筋表现为混凝土肋剪切破坏,二者的粘结强度随混凝土强度的增加而增大;增加保护层厚度可增强混凝土对FRP筋的约束效果,有助于提高粘结肋FRP筋的粘结强度,但对刻槽肋FRP筋几乎没有影响;增加相对肋高hrd和FRP筋肋宽比FR可提高粘结肋FRP筋的粘结强度;而刻槽肋FRP筋几乎不受hrd的影响,主要受混凝土肋宽比C_(R)的影响,其粘结强度随C_(R)的增加而增大;建立的粘结强度公式计算值与试验结果吻合较好,预测精度高于设计规范,主要原因在于该公式准确考虑了FRP筋肋成型工艺和几何特征对粘结强度的影响。

关键词：带肋FRP筋肋成型工艺肋几何特征粘结破坏模式粘结强度理论计算公式

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功能可恢复SFCB-ECC-混凝土桥墩抗震性能

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哈尔滨工业大学学报 2025年第1期57卷 13-23页

作者：白玉磊靳晓杰张玉峰韩世文城市与工程安全减灾教育部重点实验室(北京工业大学) 北京100124 哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院广东深圳518055

为实现高耐久功能可恢复结构,设计了钢-FRP复合筋(steel-FRP composite bar,SFCB)替代钢筋,塑性铰区使用高延性水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)替代混凝土的新型组合柱。在0.13轴压比下,对SFCB-ECC-混凝土组合... 详细信息

为实现高耐久功能可恢复结构,设计了钢-FRP复合筋(steel-FRP composite bar,SFCB)替代钢筋,塑性铰区使用高延性水泥基复合材料(engineered cementitious composites,ECC)替代混凝土的新型组合柱。在0.13轴压比下,对SFCB-ECC-混凝土组合柱进行低周往复荷载试验研究。评估了SFCB中FRP体积分数(0%,43.6%,100%)和塑性铰区基体类型(ECC,混凝土)对组合柱抗震性能和可恢复性的影响。之后通过OpenSees进行了轴压比、SFCB配筋率和ECC强度的参数分析。结果表明:SFCB可使试件获得稳定的二次刚度,在2%位移角前,试件无需修复即可快速恢复原有功能;组合柱残余变形随SFCB中FRP体积分数增加而减少,但其初始刚度和峰值承载力也相应降低;在塑性铰区使用ECC可进一步减少残余位移,同时显著提高峰值承载力和延性;参数分析显示增大轴压比将提高SFCB-ECC-混凝土组合柱承载力,但会降低延性;随SFCB配筋率和ECC强度提高,组合柱承载力也相应增大;在实际工程中可合理设计SFCB和ECC材料特性以满足特定结构刚度、强度和可修复性的要求。

关键词：桥梁工程组合柱抗震性能 OpenSees 钢-FRP复合筋高延性水泥基复合材料可恢复