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基于光谱学分析的硬质聚氨酯泡沫/钢渣/次磷酸铝复合材料阻燃机理研究

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光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1487-1493页

作者：刘梦茹戴震龙红明张浩季益龙杨亚东唐刚安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243032 安徽工业大学材料工程学院安徽马鞍山243032 冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室(安徽工业大学) 安徽马鞍山243032 安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243032

硬质聚氨酯泡沫(RPUF)的优异性能使其在各领域被广泛应用,但本身的易燃性为其在应用过程中埋下了巨大的安全隐患。钢渣(SS)作为提炼铁精矿后排放的固体废弃物,因其综合利用效率低下而造成一系列环境污染问题。为提高RPUF火灾安全性和钢... 详细信息

硬质聚氨酯泡沫(RPUF)的优异性能使其在各领域被广泛应用,但本身的易燃性为其在应用过程中埋下了巨大的安全隐患。钢渣(SS)作为提炼铁精矿后排放的固体废弃物,因其综合利用效率低下而造成一系列环境污染问题。为提高RPUF火灾安全性和钢渣的附加值,将SS和次磷酸铝(AHP)引入到RPUF中,采用一步全水发泡法,制备一系列阻燃RPUF(FR-RPUF)复合材料。利用射线荧光光谱分析(XRF)探究了SS的化学成分,并系统研究了SS/AHP对FR-RPUF复合材料的微观形貌、热稳定性、阻燃性能以及气相产物的影响。XRF测试表明:钢渣的化学成分主要是CaO、SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、SO_(3)、MgO,以上金属氧化物能够作为协效剂促进聚合物成炭,并覆盖在材料表面阻隔燃烧热,在凝聚相达到阻燃目的。扫描电镜(SEM)测试表明:SS/AHP与RPUF基体的相容性较差导致FR-RPUF的泡孔出现不同程度的破损。阻燃测试表明:RPUF-1、RPUF-4、RPUF-5的极限氧指数分别为24.2 vol%、23.4 vol%、19.7 vol%,说明SS和AHP存在一定的协效阻燃作用,且RPUF/SS/AHP复合材料全部通过UL-94 V-0级别,满足外墙保温材料使用要求。热重-红外分析(TG-FTIR)测试表明:SS/AHP并未改变RPUF的降解过程,气相产物主要为碳氢化合物、羰基化合物、氨基甲酸酯、CO_(2)、异氰酸酯化合物、芳香族化合物、氰化氢、羰基化合物和酯类。对典型挥发性产物进一步分析发现,AHP和SS的加入促进RPUF基体早期降解。拉曼测试表明:当SS/AHP加入到RPUF后,RPUF-4的D峰与G峰的峰面积比(I_(D)/I_(G))值最小,表明SS/AHP的加入提高了FR-RPUF复合材料炭渣的致密性、石墨化程度。结合上述分析提出阻燃机理:首先AHP吸热分解,降低了火焰周围的温度,其分解的PO·自由基捕获游离的HO·抑制连锁反应,分解产生的焦磷酸铝与炭渣覆盖在基体表面,抑制了火焰和可燃气体的扩散。AHP分解产生的PH3遇氧气生成酸性物质(磷酸和聚磷酸),促进了RPUF脱水成炭,并且钢渣中的矿物成分会与磷酸或聚磷酸反应,形成致密炭层,与AHP共同发挥协效阻燃作用。研究为SS和AHP复配阻燃硬质聚氨酯泡沫材料提供理论依据和实验基础。

关键词：光谱学分析硬质聚氨酯泡沫钢渣次磷酸铝复合材料阻燃机理

微沟槽织构设计对PDMS表面黏-滑摩擦学行为的影响

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摩擦学学报（中英文） 2024年第1期44卷 70-77页

作者：施文斌肖汉崔坤杰王涛时礼平吴玉国李蒙安徽工业大学机械工程学院安徽马鞍山243002 安徽工业大学芜湖技术创新研究院安徽芜湖241002

“黏-滑”现象是软材料表面摩擦学行为典型的特征,易诱发机械系统的振动与噪音等问题.本文中采用激光加工技术在PDMS(Polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷)表面加工了沟槽状织构阵列,研究不同参数织构设计对软材料表面“黏-滑”摩擦行... 详细信息

“黏-滑”现象是软材料表面摩擦学行为典型的特征,易诱发机械系统的振动与噪音等问题.本文中采用激光加工技术在PDMS(Polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷)表面加工了沟槽状织构阵列,研究不同参数织构设计对软材料表面“黏-滑”摩擦行为的影响.结果表明沟槽织构可以有效抑制软材料表面“黏-滑”行为,降低界面摩擦阻力,但沟槽的作用效能依赖于其倾斜角设计.此外,界面滑动速度和沟槽织构宽度也是影响表面摩擦学行为的主要因素.

关键词： “黏-滑”行为软材料摩擦学黏弹性表面织构

ChatGPT应用背景下图书馆科研数据服务版权风险研究

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国家图书馆学刊 2024年第3期33卷 25-36页

作者：闫宇晨安徽工业大学

随着人工智能技术的进步,Chat GPT因其在自然语言处理方面的强大能力而备受关注。在图书馆领域,Chat GPT与科研数据服务的结合具有广阔的应用前景和巨大的实践价值。然而,这种结合也带来了版权方面的法律挑战。本文深入探索了Chat GPT... 详细信息

随着人工智能技术的进步,Chat GPT因其在自然语言处理方面的强大能力而备受关注。在图书馆领域,Chat GPT与科研数据服务的结合具有广阔的应用前景和巨大的实践价值。然而,这种结合也带来了版权方面的法律挑战。本文深入探索了Chat GPT在科研数据的收集、分析和共享中的应用,并对其在图书馆传统的版权许可方式和合理使用制度下可能引发的版权风险进行了阐释。同时,借鉴国外科研数据使用版权例外的改革经验,按实施阶段提出两种解决方案:一是在司法实践中对合理使用条款的适用范围做扩张解释;二是增设人工智能科研数据使用著作权例外。

关键词： ChatGPT 图书馆科研数据服务版权风险

适用于宽温度范围的锂离子电池SOC估计方法

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储能科学与技术 2024年

作者：胡雪峰常先雷刘肖肖徐威张文彬安徽工业大学

精确的荷电状态（SOC）估计是确保动力电池安全稳定运行的关键所在。然而，在实际应用中，环境温度的变化以及噪声干扰等因素使得SOC的精确估计变得困难重重。为了解决这一问题，本文提出一种基于多新息自适应鲁棒无迹卡尔曼滤波(MIARU... 详细信息

精确的荷电状态（SOC）估计是确保动力电池安全稳定运行的关键所在。然而，在实际应用中，环境温度的变化以及噪声干扰等因素使得SOC的精确估计变得困难重重。为了解决这一问题，本文提出一种基于多新息自适应鲁棒无迹卡尔曼滤波(MIARUKF)算法的宽温度范围下锂离子电池SOC多时间尺度联合估计方法，该算法在UKF算法的基础上，融合多新息理论、自适应滤波与鲁棒算法。所提算法利用多新息向量对状态估计值进行修正，并对噪声协方差进行及时更新，从而提高SOC的估计精度，通过引入H∞滤波算法来提高该算法的鲁棒性。同时为了降低BMS的计算负担，使用UKF算法在宏观时间尺度上在线估计模型参数，采用MIARUKF算法在微观时间尺度上估计电池SOC。最后，在不同SOC初始值、不同温度条件下，对电池SOC的估计结果进行比较和分析，本文所提方法最大绝对误差和平均绝对误差分别为1.05%和0.42%，表明该算法具有较高的精度和较好的鲁棒性。

关键词：锂离子电池荷电状态多温度多新息自适应鲁棒无迹卡尔曼滤波

氨煤混燃过程中氮元素迁移转化机理的分子动力学研究

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工程热物理学报 2024年第4期45卷 1212-1223页

作者：杨子怡雷可严智黄庠永顾明言安徽工业大学能源与环境学院马鞍山243002

本文采用分子动力学模拟研究了温度,过量空气系数和氨气混燃比对氨煤混燃过程中典型含氮组分及氮元素迁移转化机理的影响。结果表明:温度升高,加快了反应速率,最终产生的N_(O)_(2)个数随之降低,N_(O)个数先降低后升高最后又降低,其中温... 详细信息

本文采用分子动力学模拟研究了温度,过量空气系数和氨气混燃比对氨煤混燃过程中典型含氮组分及氮元素迁移转化机理的影响。结果表明:温度升高,加快了反应速率,最终产生的N_(O)_(2)个数随之降低,N_(O)个数先降低后升高最后又降低,其中温度为3000 K时产生的N_(2)最少,N_(O)和N_(O)_(2)总量最多。过量空气系数的增加,使得最终N_(O)和N_(O)_(2)个数均增加,N_(2)个数减少。N_(2),N_(O)和N_(O)_(2)的最终个数均随氨气混燃比的增加而增加,但对含N产物占比分析后发现随着氨气混燃比的增加,整体上最终体系内生成的N_(2)个数占比随之增加,N_(O)和N_(O)_(2)个数占比则随之降低。此外过量空气系数为0.8时,随着氨气混燃比的增加,煤焦氮生成N_(2)的前驱体越多。最终探究了煤焦氮和所有氮原子的反应路径及重要中间体。

关键词：煤焦氨煤混燃分子动力学转化机理

基于双目视觉与Transformer的连铸坯模型定位与测量

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第4期55卷 1312-1322页

作者：李同谱许四祥施宇翔杨利法安徽工业大学机械工程学院安徽马鞍山243032

针对双目视觉传统检测算法效率低、匹配复杂等问题,本文提出一种基于双目视觉与Transformer的连铸坯模型定位与测量方法。首先,使用标定后的平行双目相机采集连铸坯模型左右图像,经校正、标注后将其作为数据集。然后以改进的Transunet~... 详细信息

针对双目视觉传统检测算法效率低、匹配复杂等问题,本文提出一种基于双目视觉与Transformer的连铸坯模型定位与测量方法。首先,使用标定后的平行双目相机采集连铸坯模型左右图像,经校正、标注后将其作为数据集。然后以改进的Transunet~*为骨干,利用神经网络对数据集输出关键点坐标,网络模型采用多尺度U型结构来抵消因下采样量化而产生的高斯热图理论误差下界。为改善卷积神经网络只关注局部特征的缺陷,加入Transformer结构来强化每个通道内的信息交互,并提出一种优化的损失函数计算方式来克服正负样本比例失调问题以及加速网络收敛。最后,对网络输出的关键点坐标进行双目视觉三维重建并完成测距。研究结果表明:本文算法在关键点检测精度上比其他神经网络方法的高,相较于次优方法,本文方法均方根误差和归一化平均误差分别减少17.24%和18.58%;在三维测距上,其精度明显高于传统特征检测算法精度,满足工业上测量定位的精度高、受环境影响小等要求。

关键词：双目视觉 Transformer 关键点检测注意力机制

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单套索人工肌肉的力学特性建模及试验分析

振动与冲击 2024年第2期43卷 244-253页

作者：杨明星夏玉磊刘庆运汤国庆郑近德安徽工业大学特种重载机器人安徽省重点实验室安徽马鞍山243032 安徽工业大学机械工程学院安徽马鞍山243032

套索传动机构因具有传动路径灵活、柔顺性强等特点而被广泛应用于机器人传动系统,尤其是在机器人的仿生设计中经常将套索传动与人工肌肉相结合实现远距离柔顺驱动。然而套索传动系统中存在明显的非线性因素,这对套索人工肌肉整体传递特... 详细信息

套索传动机构因具有传动路径灵活、柔顺性强等特点而被广泛应用于机器人传动系统,尤其是在机器人的仿生设计中经常将套索传动与人工肌肉相结合实现远距离柔顺驱动。然而套索传动系统中存在明显的非线性因素,这对套索人工肌肉整体传递特性有较大影响。为探究套索人工肌肉传递特性的影响因素,基于Cloulomb摩擦模型及Lugre摩擦模型理论分别建立了传动系统的静态模型和动态模型,并搭建了试验台探究与验证其力/位移的传递特性,试验结果与仿真结果基本一致。试验结果表明,全曲率和摩擦力是影响套索传动效率的主要因素,并联弹性元刚度过大和串联弹性元刚度过小均会降低套索人工肌肉的效率。本文的研究为基于Hill模型的套索人工肌肉的应用提供了理论指导。

关键词：套索传动人工肌肉传递特性建模分析

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磷石膏制备免烧人造骨料及其性能

建筑材料学报 2024年第4期27卷 375-380页

作者：马文青李子木李灿华章蓝月李明晖安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243002

以磷石膏为原材料,利用碱激发技术制备人造骨料,并研究不同配合比对人造骨料性能的影响.结果表明:当水添加量为10%、水玻璃添加量(以Na_2O含量计)为3%、成型压力为63 MPa、养护时间为28 d、水泥掺量为30%时,人造骨料的抗压强度达到25.16... 详细信息

以磷石膏为原材料,利用碱激发技术制备人造骨料,并研究不同配合比对人造骨料性能的影响.结果表明:当水添加量为10%、水玻璃添加量(以Na_2O含量计)为3%、成型压力为63 MPa、养护时间为28 d、水泥掺量为30%时,人造骨料的抗压强度达到25.16 MPa,吸水率为15.21%,堆积密度为1 156.4 kg/m~3;骨料中的钙矾石等水化产物增强了人造骨料的强度.

关键词：磷石膏碱激发技术人造骨料性能

基于JS-VME-DBN和MS-UMAP的行星齿轮箱故障诊断方法

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航空动力学报 2024年第3期39卷 231-243页

作者：戚晓利程主梓崔创创杨艳安徽工业大学机械工程学院安徽马鞍山243032

为了解决行星齿轮箱振动信号存在噪声干扰和特征提取困难的问题,提出一种基于水母搜索优化变分模态提取(JS-VME)、深度置信网络(DBN)和监督型马氏距离的均匀流形逼近与投影算法(MSUMAP)的行星齿轮箱故障诊断方法。采集行星齿轮箱的振动... 详细信息

为了解决行星齿轮箱振动信号存在噪声干扰和特征提取困难的问题,提出一种基于水母搜索优化变分模态提取(JS-VME)、深度置信网络(DBN)和监督型马氏距离的均匀流形逼近与投影算法(MSUMAP)的行星齿轮箱故障诊断方法。采集行星齿轮箱的振动信号,利用JS-VME对其进行预处理,获得相关性较强的期望IMF(intrinsic mode function)分量;然后将该IMF分量应用DBN提取特征向量,构建高维故障特征集;采用MS-UMAP进行维数约减,获得低维、敏感的故障特征;将低维故障特征集应用水母搜索优化核极限学习机(JS-KELM)判别故障类型。行星齿轮箱故障诊断实验结果表明:与UMAP、t-SNE、Isomap、LPP、WIsomap、LLE、LTSA和MDS等方法相比,MS-UMAP算法对JS-VME-DBN的特征提取结果有着最佳的降维效果,所提方法对行星齿轮箱的裂纹、磨损和缺齿等故障的识别率达到了100%,具有一定的有效性。

关键词：故障诊断行星齿轮箱变分模态提取(VME) 深度置信网络(DBN) 均匀流行逼近与投影算法(UMAP) 核极限学习机(KELM)