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基于双色荧光法的乳化液流体动压润滑界面影响机理研究

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摩擦学学报 2025年第12期44卷 1662-1672页

作者：吕春风韩素立刘玉健郭峰邵晶薛子煜青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛 266520 青岛理工大学工业流体节能与污染控制教育部重点实验室山东青岛 266520

利用面接触润滑油膜测量系统，结合双色荧光法，研究流体动压润滑中不同表界面对乳化液成膜机理的影响. 通过对钢块表面涂覆AF (Anti Finger Print)和FAS (Fluorodecyl-trimethoxysilane)进行疏水疏油处理，采用光干涉法测量乳化液流体... 详细信息

利用面接触润滑油膜测量系统，结合双色荧光法，研究流体动压润滑中不同表界面对乳化液成膜机理的影响. 通过对钢块表面涂覆AF (Anti Finger Print)和FAS (Fluorodecyl-trimethoxysilane)进行疏水疏油处理，采用光干涉法测量乳化液流体动压油膜厚度，结果显示乳化液的油膜厚度受到固/液界面润湿性的影响. 具体来说，在充分供油条件下，AF表面的油膜厚度最高，其次是Steel表面，而FAS表面的油膜厚度最低. 运用双色荧光法观察到乳化液的油水两相在竞争吸附行为中存在差异，在固体表面，油相分子优先黏附于固体表面形成有效油膜. 乳化液与不同表面接触时，在AF表界面分离油相与界面所需克服的黏附功最大，Steel表面次之，FAS表面最小，与油膜厚度试验结果相吻合.

关键词：流体动压润滑乳化液双色荧光法光干涉法油膜厚度

热塑性纤维素与PVA混溶性的分子动力学模拟

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 149-158页

作者：冯彦洪陈帅杰孙航华南理工大学机械与汽车工程学院聚合物新型成型装备国家工程研究中心聚合物成型加工工程教育部重点实验室广东省高分子先进制造技术及装备重点实验室广州510000

首次提出了将氧化还原改性纤维素(Oxidation-reduction modified cellulose,ORC)与聚乙烯醇(Poly(vinyl alcohol),PVA)共混进行制备复合材料,并采用分子动力学模拟研究了ORC与PVA的混溶性.对分子链间相互作用能和氢键数量分析发现,随着... 详细信息

首次提出了将氧化还原改性纤维素(Oxidation-reduction modified cellulose,ORC)与聚乙烯醇(Poly(vinyl alcohol),PVA)共混进行制备复合材料,并采用分子动力学模拟研究了ORC与PVA的混溶性.对分子链间相互作用能和氢键数量分析发现,随着改性程度增加,ORC与PVA会产生更强烈的相互作用,这促进了组分间的混溶.当ORC的改性程度达到40%后,ORC与PVA的溶解度参数差值为2.02(J/cm^(3))^(1/2),达到混溶条件.根据Flory-Huggins理论确定了醇解度为88%和99%的PVA与ORC的混溶性,结果表明PVA(88%)与ORC的混溶性更好.对共混体系中形成氢键原子的径向分布函数分析发现,醋酸乙烯酯重复单元上的羰基更倾向与ORC形成分子链间氢键,而乙烯醇重复单元上的羟基更倾向形成分子链内氢键,这促使PVA(88%)/ORC共混体系中形成更多的分子链间氢键,从而混溶性更好.研究结果可为ORC/PVA复合材料的制备提供理论指导.

关键词：混溶性氧化还原改性纤维素分子动力学聚乙烯醇

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NP油溶性离子液体添加剂的制备及其结构对摩擦学性能影响

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摩擦学学报 2025年第12期44卷 1707-1719页

作者：王玉荣谢经堂郭斌张朝阳于强亮蔡美荣郭峰青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛 266520 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室甘肃兰州 730000 新疆工程学院化学与环境工程学院新疆乌鲁木齐 830023 烟台先进材料与绿色制造山东省实验室山东烟台 264006

制备了2种新的磷酸季铵离子液体N22216P和N12121216P，研究了这2种离子液体(ILs)的溶解性能、黏温性能、热稳定性能和防腐性能，探究了室温和高温下它们作为PAO10润滑添加剂的摩擦学性能，并分析了ILs的结构对其润滑性能的影响. 结果发... 详细信息

制备了2种新的磷酸季铵离子液体N22216P和N12121216P，研究了这2种离子液体(ILs)的溶解性能、黏温性能、热稳定性能和防腐性能，探究了室温和高温下它们作为PAO10润滑添加剂的摩擦学性能，并分析了ILs的结构对其润滑性能的影响. 结果发现，质量分数为1%的N22216P和N12121216P表现出比1%商业添加剂T204更优异的润滑性能. 根据电接触电阻、石英晶体微天平测量、能谱和X射线光电子能谱表征结果，推测这2种ILs在摩擦过程中易吸附在基底表面形成吸附膜，这有助于在钢表面发生摩擦化学反应形成摩擦保护膜，从而起到减摩抗磨作用. 此外，还发现：室温和高温润滑下，具有较低空间位阻结构的ILs更易吸附在基底上形成更致密的吸附膜并进一步在钢表面发生反应形成更多的含有抗磨化合物的更致密的润滑膜，因此，空间位阻较小的N22216P具有更优异的润滑性能，这表明ILs作为基础油添加剂的润滑性能受空间位阻结构的影响.

关键词：润滑添加剂离子液体润滑性能磨损润滑机理

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基于交叉注意力机制的多模态感知融合方法

中国公路学报 2024年第3期37卷 181-193页

作者：张炳力潘泽昊姜俊昭张成标王怿昕杨程磊合肥工业大学汽车与交通工程学院安徽合肥230041 安徽省智能汽车工程实验室安徽合肥230009

针对智能汽车道路目标检测任务中单一传感器感知能力有限、多传感器后融合处理复杂等问题,提出了一种基于Transformer交叉注意力机制的多模态感知融合方法。首先,利用交叉注意力机制能较好地融合多模态信息的优势,搭建了基于深度学习方... 详细信息

针对智能汽车道路目标检测任务中单一传感器感知能力有限、多传感器后融合处理复杂等问题,提出了一种基于Transformer交叉注意力机制的多模态感知融合方法。首先,利用交叉注意力机制能较好地融合多模态信息的优势,搭建了基于深度学习方式的端到端融合感知网络,用以接收视觉与点云检测网络的输出,并进行后融合处理。其次,对点云检测网络的三维目标信息进行高召回处理,与视觉图像检测器输出的道路目标信息一同作为网络的输入。最后,通过网络实现二维目标信息向三维信息的融合,输出对三维目标检测信息的修正,从而得到准确度更高的后融合检测信息。在KITTI公开数据集上的验证指标表明,通过所提融合方法引入二维检测信息后,相比较PointPillars、PointRCNN、PV-RCNN及CenterPoint四种基准方法,对车辆、骑行人、行人3种类别的综合平均提升分别为7.07%、2.82%、2.46%、1.60%。通过与基于规则的后融合方法对比,所提融合网络在行人和骑行人中等、困难样本检测上,分别有平均1.88%与4.90%的提升。进一步表明所提方法具有更强的适应性与泛化能力。最后,进行了实车试验平台的搭建及算法验证,选取实车试验场景进行可视化定性分析,在实际道路场景下验证了所提检测方法与网络模型。

关键词：汽车工程多模态融合交叉注意力机制三维目标检测后融合信息修正

基于特征优化和随机森林算法的锂离子电池SOH估计

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机械工程学报 2024年第12期60卷 335-343页

作者：武骥方雷超刘兴涛陈佳佳刘晓剑吕帮合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230009 安徽省智能汽车工程实验室合肥230009

电池健康状态(State of health,SOH)估计是电动汽车动力电池管理系统的重要功能之一。对其准确估计有利于延长锂离子电池的寿命,保障车辆安全可靠运行。面向数据驱动的锂离子电池SOH估计方法,针对以往方法存在无法平衡SOH估计精度和模... 详细信息

电池健康状态(State of health,SOH)估计是电动汽车动力电池管理系统的重要功能之一。对其准确估计有利于延长锂离子电池的寿命,保障车辆安全可靠运行。面向数据驱动的锂离子电池SOH估计方法,针对以往方法存在无法平衡SOH估计精度和模型计算成本的问题,提出一种基于特征优化的解决方案。首先基于部分充电电压曲线和增量容量曲线提取多个特征,通过随机森林算法中的基尼系数计算出各个特征的重要性;然后综合考虑模型的估计准确度和所选子集的特征数量等两方面因素选择出最优特征子集;最后应用随机森林算法建立电池老化模型并估计SOH。结果表明,该SOH估计方法的平均绝对误差和均方根误差分别在0.4%和0.5%以内。该方法中的特征优化策略能够选择出最优的特征集合,结合随机森林算法后可以在实现较高SOH估计精确度的同时降低模型的计算成本。

关键词：锂离子电池 SOH估计特征选择随机森林算法

基于声发射技术研究木材表面裂纹对应力波能量衰减特性的影响

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森林工程 2025年第1期41卷 40-49页

作者：陈楚敏李明方赛银赵家龙沈志辉张志恒邓婷婷西南林业大学机械与交通学院昆明650224 安徽工程大学高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室安徽芜湖241000 安徽工程大学电气工程学院安徽芜湖241000

木材中的裂纹对应力波的传播特性具有不可忽略的影响,探究应力波的能量变化规律对木材中裂纹深度的识别具有重要意义。以樟子松木材作为试验材料,在不同的试件上制作不同数量的裂纹,并且裂纹深度从0逐渐增加至90 mm,每次的增量为10 mm... 详细信息

木材中的裂纹对应力波的传播特性具有不可忽略的影响,探究应力波的能量变化规律对木材中裂纹深度的识别具有重要意义。以樟子松木材作为试验材料,在不同的试件上制作不同数量的裂纹,并且裂纹深度从0逐渐增加至90 mm,每次的增量为10 mm。首先,利用声发射(acoustic emission,AE)传感器采集铅芯折断在试件表面产生的应力波,并对其进行时频特征分析。然后,基于离散小波分析,建立应力波在不同频段中的能量衰减模型。研究结果表明,随着裂纹深度的增加,暂态波中频率成分为125~250 kHz的AE信号占比显著减小;随着裂纹数量的增加,小波重构后的AE信号能量衰减模型中表示衰减程度的系数由0.73增加至1.09;此外,随着裂纹深度的增加,频段为31.25~62.5 kHz的小波信号能量衰减明显缓慢;利用能量衰减模型确定的裂纹区域可以覆盖实际裂纹的所在位置。

关键词：木材裂纹声发射能量小波变换应力波区域定位指数衰减

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基于声发射的木材裂缝数量辨识研究

森林工程 2025年第1期41卷 59-66页

作者：张志恒李明沈志辉陈楚敏方赛银杜坤杨龙飞邓婷婷西南林业大学机械与交通学院昆明650224 安徽工程大学高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室安徽芜湖241000 安徽工程大学电气工程学院安徽芜湖241000

针对木材裂缝缺陷,提出一种基于声发射的木材裂缝数量识别方法。首先,在试件上人为依次制作1 mm×9 mm(长×高)的4条裂缝,在裂缝的一侧通过折铅的方式产生声发射(acoustic emission,AE)信号,另一侧放置传感器,信号采样频率设置为2 MHz... 详细信息

针对木材裂缝缺陷,提出一种基于声发射的木材裂缝数量识别方法。首先,在试件上人为依次制作1 mm×9 mm(长×高)的4条裂缝,在裂缝的一侧通过折铅的方式产生声发射(acoustic emission,AE)信号,另一侧放置传感器,信号采样频率设置为2 MHz。然后,通过粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)确定变分模态分解(variational mode decoposition,VMD)的分解层数K和惩罚因子α,并将原始信号分解为具有不同频率的本征模态(intrinsic mode function,IMF)。接着,随机选择5组信号进行VMD分解,并对分解后的IMF构成的矩阵进行奇异值分解(singular value decomposition,SVD),得到相应的奇异值向量,再由5组奇异值向量组成标准矩阵。最后,由测得的AE信号,分别与标准矩阵计算马氏距离,并依据最小判别原则,判定裂缝数量。结果表明,PSO-VMD-SVD方法能够方便提取出AE信号特征,并通过计算马氏距离进行裂缝数量判别,判别正确率为92%。

关键词：声发射变分模态分解奇异值分解马氏距离木材裂缝缺陷

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液晶智能超表面辅助的室内可见光通信系统优化设计

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工程科学学报 2025年第2期47卷 307-314页

作者：余礼苏吕欣欣钟润张鸣莉王正海王玉皞南昌大学信息工程学院南昌330031 南昌大学先进信号处理与智能通信江西省重点实验室南昌330031

可见光通信(VLC)作为6G的候选技术,具备广阔的免许可频谱、更高的安全级别、避免射频干扰等诸多优势,这些特点使得VLC成为射频通信的有效补充方案.本文设计并优化了一种基于功率域非正交多址(PD-NOMA)技术的室内VLC下行链路通信系统,该... 详细信息

可见光通信(VLC)作为6G的候选技术,具备广阔的免许可频谱、更高的安全级别、避免射频干扰等诸多优势,这些特点使得VLC成为射频通信的有效补充方案.本文设计并优化了一种基于功率域非正交多址(PD-NOMA)技术的室内VLC下行链路通信系统,该系统中包括一块位于信道中间的同时透射和反射智能超表面(STAR-RIS)和一个基于液晶智能超表面(LC-RIS)的接收器.为了评估所设计的系统性能,本文提出了一个和速率最大化问题,并考虑了实际情况下发射机和接收机之间的视距(LoS)路径存在非用户遮挡因素.由于所提出优化问题的非凸性,首先使用二次变换将目标函数转化为一个分式规划(FP)问题,其次采用分步优化算法和凸优化(CVX)工具来获得可行解.此外,本文分析了发光二极管(LED)的数量、入射光波长以及液晶折射率对室内可见光通信系统和速率的影响.数值仿真结果表明,在能量分裂(ES)操作协议下,STAR-RIS和LC-RIS联合辅助的室内VLC系统的和速率明显高于仅有反射智能超表面(RIS)和无LC-RIS的VLC系统.LED灯数量、入射光波长以及液晶(LC)折射率均会在一定程度上对系统性能产生影响.这些研究结果为室内可见光通信系统的设计和优化提供了重要参考.

关键词：可见光通信同时透射和反射智能超表面液晶智能超表面功率域非正交多址分式规划

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围岩大变形控制的让压锚杆支护研究进展

煤炭技术 2025年第1期44卷 22-26页

作者：唐民军王凤云安徽建筑大学智能地下探测安徽省重点实验室合肥230601 安徽建筑大学安徽省智能地下探测技术研究院合肥230601 安徽建筑大学土木工程学院合肥230601

让压锚杆支护是一种能有效控制围岩大变形的方法,允许受控的岩石变形,以降低围岩的压力,从而避免衬砌应力过大。对现阶段让压型锚杆支护研究进展进行了概括性的总结,研究成果展现了不同类型的让压锚杆,揭示了普通锚杆延伸率不足、承载... 详细信息

让压锚杆支护是一种能有效控制围岩大变形的方法,允许受控的岩石变形,以降低围岩的压力,从而避免衬砌应力过大。对现阶段让压型锚杆支护研究进展进行了概括性的总结,研究成果展现了不同类型的让压锚杆,揭示了普通锚杆延伸率不足、承载性能较低的问题;阐明了让压锚杆的让压机理,体现了让压锚杆控制围岩大变形的优越性。

关键词：让压锚杆让压锚杆类型让压机理