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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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大数据视域下实验室安全风险感知与应对

实验技术与管理 2025年第1期42卷 251-256页

作者：李曾王皓李牧天王碧瑾北京工业大学化学与生命科学学院北京100124 北京工业大学网络与信息技术中心北京100124 北京工业大学学生数据管理与服务中心北京100124

随着信息化、智能化手段的飞速发展,有效利用大数据技术提升实验室安全管理水平,是高校安全管理人员面临的挑战。该文基于高校实验室安全管理现状,将优化安全管理路径作为核心目标,提出一种大数据视域下的实验室安全风险感知模型。模型... 详细信息

随着信息化、智能化手段的飞速发展,有效利用大数据技术提升实验室安全管理水平,是高校安全管理人员面临的挑战。该文基于高校实验室安全管理现状,将优化安全管理路径作为核心目标,提出一种大数据视域下的实验室安全风险感知模型。模型将实验室大数据分为物理空间、知识空间和管理空间数据,这些数据会经过要素、表征和态势三个阶段表征安全事件,且空间与空间、空间与阶段、阶段与阶段间存在着相互联系。准确理解并有效运用这些关系,对提升实验室安全管理水平有重要意义。

关键词：大数据实验室安全风险感知

高峰值功率2μm全光纤皮秒激光体外碎石研究

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红外与激光工程 2025年第1期54卷 108-119页

作者：曹思远招赫夏童宋伟华张倩王秀红王璞北京工业大学北京市激光应用技术工程技术研究中心北京100124 北京工业大学跨尺度激光成型制造技术教育部重点实验室北京100124 北京工业大学物理与光电工程学院北京100124

钬固体激光器因其高效、安全和适用性广泛,成为肾结石手术中最常用的激光器之一,然而钬激光在碎石手术中还存在碎石不充分、热效应大等问题。2μm超快掺铥光纤激光器以其覆盖水吸收峰的发射波长、高效的转化效率、良好的光束质量以及结... 详细信息

钬固体激光器因其高效、安全和适用性广泛,成为肾结石手术中最常用的激光器之一,然而钬激光在碎石手术中还存在碎石不充分、热效应大等问题。2μm超快掺铥光纤激光器以其覆盖水吸收峰的发射波长、高效的转化效率、良好的光束质量以及结构稳定等特点,有望在激光碎石领域解决以上问题。并且由于其高峰值功率、低脉冲能量的性质,有望在提高碎石效率的同时,降低周围软组织的热损伤。以线形腔SESAM锁模光纤激光器作为种子源,采用MOPA结构放大的方式实现了波长1 962 nm,脉宽~50 ps,峰值功率大于20 kW的高峰值功率皮秒脉冲激光输出,并进行了体外碎石研究。研究结果表明:在固定光斑直径下,当激光功率提高2.4倍时,结石质量损失最大可提升12.9倍;在固定激光功率下,当光斑直径减小2倍时,碎石质量损失最大可提升1.8倍。其中,在光斑直径200μm,激光功率12 W时,获得了最大的结石质量损失为(75.2±9.1) mg。2μm皮秒激光碎石的主要机理为光热效应,其中光热烧蚀和液体微爆两种作用同时存在。

关键词：掺铥光纤激光器皮秒激光器激光碎石激光碎石机制

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区域敏感的场景图生成方法

北京工业大学学报 2025年第1期51卷 51-58页

作者：王立春付芳玉徐凯徐洪波尹宝才北京工业大学信息学部北京100124 北京工业大学多媒体与智能软件技术北京市重点实验室北京100124

针对基于关系边界框提取的谓词特征粒度相对较粗的问题,提出区域敏感的场景图生成(region-sensitive scene graph generation,RS-SGG)方法。谓词特征提取模块将关系边界框分为4个区域,基于自注意力机制抑制关系边界框中与关系分类无关... 详细信息

针对基于关系边界框提取的谓词特征粒度相对较粗的问题,提出区域敏感的场景图生成(region-sensitive scene graph generation,RS-SGG)方法。谓词特征提取模块将关系边界框分为4个区域,基于自注意力机制抑制关系边界框中与关系分类无关的背景区域。关系特征解码器在进行关系预测时不仅考虑了物体对的视觉特征和语义特征,也考虑了物体对的位置特征。在视觉基因组(visual genome,VG)数据集上分别计算了RS-SGG方法针对场景图生成、场景图分类和谓词分类3个子任务的图约束召回率和无图约束召回率,并与主流的场景图生成方法进行了比较。实验结果表明,RS-SGG的图约束召回率和无图约束召回率均优于主流方法。此外,可视化实验结果也进一步证明了所提出方法的有效性。

关键词：图像理解场景图生成物体分类关系分类区域感知自注意力机制

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基于双加性角裕度边际损失的说话人验证

信号处理 2025年第1期41卷 174-182页

作者：张汐宇陈仙红北京工业大学信息科学技术学院北京100124

说话人验证是深度学习领域的一项关键任务,旨在根据说话人的声音来验证其身份。加性边际损失(Additive Margin loss, AM loss)和加性角裕度边际损失(Additive Angular Margin loss, AAM loss)是说话人验证中常用的损失函数。这两种方法... 详细信息

说话人验证是深度学习领域的一项关键任务,旨在根据说话人的声音来验证其身份。加性边际损失(Additive Margin loss, AM loss)和加性角裕度边际损失(Additive Angular Margin loss, AAM loss)是说话人验证中常用的损失函数。这两种方法通过引入边际项,显著提高了同类样本的聚集度。然而,这些方法只考虑了类内距离而忽略了不同类别之间的关系,限制了区分不同说话人的能力。为解决这一缺陷,本文提出一种新的损失函数,称为双加性角裕度边际损失(Double Additive Angular Margin loss, DAAM loss)。DAAM损失为类内角度和类间角度引入边际常数,有效地考虑了类内内聚和类间分离。同时压缩类内距离和扩大类间距离,DAAM损失增强了对说话人嵌入的区分能力,从而提高了性能。为了验证DAAM损失的有效性,我们采用不同损失监督的说话人验证模型Xvector和Extended-Xvector(Evector)来提取说话人嵌入信息,在广泛使用的Voxceleb1和Voxceleb2数据集上进行了大量的实验。此外,我们分析了不同损失函数监督模型得到的说话人嵌入的平均类内和类间距离。实验结果表明,DAAM损失在相等错误率(equal error rate, EER)、最小检测代价函数(minimum Detection Cost Function,minDCF)以及类间距离和类内距离比值方面优于AM损失和AAM损失。DAAM损失有效地最大化了不同说话人之间的距离,同时令同一说话人的样本保持紧凑,从而增强了说话人嵌入的区分能力。总之,本文提出了双加性角裕度边际损失(DAAM loss)。DAAM损失考虑了类内和类间关系,增强了类可分性,提高了验证性能,使说话人验证模型能够学习到更有鉴别性和鲁棒性的说话人表示。在Voxceleb1和Voxceleb2数据集上使用Xvector和Evector模型进行了广泛的实验,验证了DAAM损失的有效性,展示了其在推进说话人验证领域最先进技术方面的潜力。提出的DAAM损失有助于开发更准确和鲁棒的说话人验证系统,为该领域的未来研究铺平了道路。

关键词：说话人验证深度学习度量学习

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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年第3期51卷 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北京100124

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2200%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2200%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

废旧涤纶织物的溶剂萃取剥色及其对醇解的影响

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纺织学报 2025年第1期46卷 103-110页

作者：朱琳王展鹏吴宝宅汪少朋刘一鸣代成娜陈标华北京工业大学环境科学与工程学院北京100124 北京芯友工程技术有限公司北京100124

针对有色废旧涤纶织物乙二醇醇解回收过程中染料残留问题,利用溶剂萃取法进行醇解前剥色处理,进一步考察剥色对涤纶织物醇解性能的影响。综合考虑涤纶织物的剥色率及质量损失情况,从多种类型溶剂(单一有机溶剂、混合有机溶剂、低共熔溶... 详细信息

针对有色废旧涤纶织物乙二醇醇解回收过程中染料残留问题,利用溶剂萃取法进行醇解前剥色处理,进一步考察剥色对涤纶织物醇解性能的影响。综合考虑涤纶织物的剥色率及质量损失情况,从多种类型溶剂(单一有机溶剂、混合有机溶剂、低共熔溶剂)中筛选出性能优异的乙酸和氯苯2种溶剂,系统探究了剥色温度、固液比和剥色时间等条件对织物剥色效果的影响,发现当剥色温度为130℃,固液比为1∶30,剥色时间为20 min时,乙酸和氯苯对9种市售涤纶织物都有较好的剥色效果,最佳剥色率分别为82.9%和88.4%。剥色前后对废旧涤纶织物进行乙二醇醇解实验,结果表明,乙酸和氯苯的使用能够普遍提高醇解产物的回收率,最高可使回收率分别增加11.44%和12.48%,且回收产物的纯度均高于90%,有助于废旧涤纶织物的高效回收。

关键词：废旧纺织品涤纶织物溶剂萃取剥色乙酸氯苯醇解回收再利用

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介质微球超分辨光学成像:原理、技术与应用

北京工业大学学报 2025年第1期51卷 100-120页

作者：李红梅闫胤洲蒋毅坚北京工业大学机械与能源工程学院北京100124 北京工业大学物理与光电工程学院北京100124

光学显微技术在生物学、医学、材料学、精密测量学等领域扮演着至关重要的角色,为微纳尺度的探索提供了强大的工具。然而,传统光学显微系统受到衍射极限的制约,最大分辨率极限约为光波长的一半(λ/2)。近年来,突破衍射极限、实现更高成... 详细信息

光学显微技术在生物学、医学、材料学、精密测量学等领域扮演着至关重要的角色,为微纳尺度的探索提供了强大的工具。然而,传统光学显微系统受到衍射极限的制约,最大分辨率极限约为光波长的一半(λ/2)。近年来,突破衍射极限、实现更高成像分辨率成为显微成像领域的研究热点。介质微球透镜通过调控光场,能够将入射光束聚焦于微球底部的极窄区域形成光子纳米射流,打破了阿贝(Abbe)衍射极限,使出射光束半峰全宽小于λ/2。与其他超分辨成像技术相比,微球超分辨成像具有简单直接、无须荧光染料标记、实时成像、可与现有显微系统相兼容等优势,为学术研究和实际应用开辟了新的机遇。该综述首先介绍了介质微球超分辨光学成像原理;随后,详细分析了影响微球超分辨光学成像能力的关键因素,包括微球光学性质、适用环境以及可控性等;最后,探讨了微球超分辨光学成像技术在生物医学、半导体器件、纳米材料科学领域中的应用。此外,还展望了微球超分辨光学成像技术未来发展面临的主要挑战。

关键词：介质微球透镜超分辨成像光学纳米成像远场纳米显微镜光子纳米射流非荧光纳米显微镜

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减速器滞回模型及其应用

北京航空航天大学学报 2025年第2期51卷 563-572页

作者：程慧明石照耀北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心北京100124

减速器是典型的滞回系统,滞回影响传动性能。现有减速器滞回模型会忽略几何误差的滞回特性,而将其当成常量,导致模型不能完整反映其滞回特性。为此,探究了减速器滞回的产生机理,从理论上分析了几何误差、摩擦和弹性变形对减速器滞回的影... 详细信息

减速器是典型的滞回系统,滞回影响传动性能。现有减速器滞回模型会忽略几何误差的滞回特性,而将其当成常量,导致模型不能完整反映其滞回特性。为此,探究了减速器滞回的产生机理,从理论上分析了几何误差、摩擦和弹性变形对减速器滞回的影响,建立了考虑几何误差滞回特性的减速器滞回模型。在模型的实际应用中,发现了减速器回差的动态性,并推导了动态回差公式。通过实验研究,验证了几何误差对减速器滞回的影响,证实了滞回模型的有效性;通过改变回差测试时的加载速率,验证了回差的动态性;发现材质不同,受加载速率的影响不同,加载速率每增加0.05(N·m)/s,模数为0.22 mm的小型金属和塑料齿轮减速器的回差测试结果分别下降约3′和10′。

关键词：减速器滞回模型回差动态性加载速率