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基于负压吸附爬壁机器人和Transformer的混凝土桥塔裂缝识别检测

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中国公路学报 2024年第2期37卷 53-64页

作者：丁威夏哲舒江鹏叶建龙项贻强浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 浙江省交通集团检测科技有限公司浙江杭州310058

为了解决大型桥梁混凝土桥塔结构裂缝难以高效、安全、精准量化识别的问题,提出了基于爬壁机器人和Transformer的桥塔裂缝识别检测方法。该方法以基于负压吸附机制的爬壁机器人为装备载体,其可在混凝土桥塔上快速移动并近距离采集表观... 详细信息

为了解决大型桥梁混凝土桥塔结构裂缝难以高效、安全、精准量化识别的问题,提出了基于爬壁机器人和Transformer的桥塔裂缝识别检测方法。该方法以基于负压吸附机制的爬壁机器人为装备载体,其可在混凝土桥塔上快速移动并近距离采集表观病害高清数据。通过建立包含图像拼接、特征金字塔Transformer(Feature Pyramid Transformer,FPT)裂缝分割网络、尺度量化计算的裂缝识别方法,得到裂缝关键位置的宽度数据,并输出裂缝全局分布可视化结果,有效提升了微小裂缝的分割和边缘定位精度。基于试验验证了该方法的可行性与识别检测精度,并成功将其应用于中国东部某跨海大桥主塔裂缝检测工程。检测结果表明:该法对实际桥塔表面分布在0.1~3.3 mm宽度范围内的多尺度裂缝进行检测,宽度量化的最大误差小于10%。研究成果具有较好的应用前景,有望进一步推进现有混凝土桥梁结构检测技术与装备的智能化发展。

关键词：桥梁工程桥塔裂缝检测爬壁机器人特征金字塔Transformer 多尺度裂缝

三重四极杆电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定氧化铕中13种稀土杂质元素

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中国无机分析化学 2024年第3期14卷 343-349页

作者：李维涵李鹰李剑杨萌杭州谱育科技发展有限公司杭州311300

稀土杂质元素直接影响高纯单金属稀土材料的整体性能,是高科技领域许多材料的重要组成部分。通过考察消解酸量、温度、时间,氧气反应气流量,稀释气流量,建立了基于三重四极杆电感耦合等离子体质谱(ICP-MS/MS)法直接测定氧化铕中13种稀... 详细信息

稀土杂质元素直接影响高纯单金属稀土材料的整体性能,是高科技领域许多材料的重要组成部分。通过考察消解酸量、温度、时间,氧气反应气流量,稀释气流量,建立了基于三重四极杆电感耦合等离子体质谱(ICP-MS/MS)法直接测定氧化铕中13种稀土杂质元素的分析方法。采用0.1%基体直接进样,可以很大程度提高前处理分析效率。利用碰撞模式测定氧化铕稀土中的Y、La、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb、Lu元素,氧气质量转移模式测定氧化铕中的Tm,两种模式结合可以有效去除多原子干扰,实现氧化铕的稳定测试。通过对氧化铕标准物质(GBW02902)直接测定,结果表明,在碰撞和氧气质量转移模式下,各元素线性相关系数(r)均大于0.9999,方法检出限为0.001~0.023 mg/kg,测试精密度优于2.0%,13种元素的测定值都在认定值的不确定度范围之内。方法操作简单、测定稳定、效率高,为实验室进行氧化铕材料中REE杂质的准确测定提供思路和借鉴。

关键词： ICP-MS/MS 氧化铕稀土碰撞模式氧气质量转移模式 REE杂质元素

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一定预紧力下过放电对锂离子电池性能的影响

电池 2024年第3期54卷 374-378页

作者：李艳红王盈来屠芳芳相佳媛杭州南都动力科技有限公司浙江杭州310000

测试数据中心用磷酸铁锂/石墨锂离子电池在有无预紧力下过放电的性能。该电池具有高倍率长循环特性,可持续以5.00 C放电2 000次。对电池进行0~3.65 V、0.20~3.65 V、0.50~3.65 V、0.80~3.65 V和1.50~3.65 V等5个过放电电压区间的循环测... 详细信息

测试数据中心用磷酸铁锂/石墨锂离子电池在有无预紧力下过放电的性能。该电池具有高倍率长循环特性,可持续以5.00 C放电2 000次。对电池进行0~3.65 V、0.20~3.65 V、0.50~3.65 V、0.80~3.65 V和1.50~3.65 V等5个过放电电压区间的循环测试发现,随着放电截止电压降低,循环衰减加快。有夹具可提升同一循环区间下的电池寿命,通过电化学阻抗谱(EIS)、SEM和XRD测试发现,有夹具电池的界面阻抗和电荷转移阻抗更小,外部压力可减少电极界面空隙,增加接触面积,抑制产气带来的Li+活性损失,提升循环性能。无夹具电池的负极,在充放电过程中会发生微观变化,导致循环衰减更严重。电池即使在过低电压下储存,也不会出现容量的衰减。

关键词：过放循环区间预紧力夹具储存倍率循环

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运用质量工具分析电芯铝壳腐蚀

电池 2024年第1期54卷 60-63页

作者：张欣瑞王盈来杭州南都动力科技有限公司浙江杭州311199

从方形铝壳锂离子电池全寿命周期内出现的壳体腐蚀失效模式出发,用六何(5W1H)分析法进行失效机理探究,用鱼骨图进行失效原因分析,用失效模式与效应分析(FMEA)方法进行设计优化与制造过程的防护研究。通过5W1H分析,结合实验验证,确定铝... 详细信息

从方形铝壳锂离子电池全寿命周期内出现的壳体腐蚀失效模式出发,用六何(5W1H)分析法进行失效机理探究,用鱼骨图进行失效原因分析,用失效模式与效应分析(FMEA)方法进行设计优化与制造过程的防护研究。通过5W1H分析,结合实验验证,确定铝壳腐蚀的深层机理为负极与铝壳形成连通回路,正极与铝壳之间存在电势差,电解液中的Li^(+)在静电作用下被吸附于铝壳表面,并发生电化学反应,形成铝-锂合金。通过鱼骨图进行人、机、料、法、测、环(5M1E)分析,确定整个产品生命周期内可能的影响因素,并结合鱼骨图分析的结果进行FMEA。通过降低正极与铝壳间的电阻,优化产品设计;通过增大负极与铝壳间的电阻,优化装配结构,均可降低铝壳腐蚀的频率。

关键词：质量工具腐蚀失效机理锂离子电池电势差铝壳

电力系统调度决策：一种示教学习辅助加速的安全强化学习方法

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中国电机工程学报 2024年第13期44卷 5084-5097页

作者：仪忠凯梁寿愚王伟蒋蔚杨程辛焱阿里巴巴达摩院(杭州)科技有限公司中国南方电网有限责任公司

随着可再生能源占比攀升和电网运行环境愈加复杂，亟需构建知识-数据融合的新型电力系统调度模式。鉴于此，首先采用模仿学习的方法对专家知识库中的案例进行拟合，构建示教学习模型，为电力系统调度运行提供示教调度引导指令。在此基... 详细信息

随着可再生能源占比攀升和电网运行环境愈加复杂，亟需构建知识-数据融合的新型电力系统调度模式。鉴于此，首先采用模仿学习的方法对专家知识库中的案例进行拟合，构建示教学习模型，为电力系统调度运行提供示教调度引导指令。在此基础上，提出一种基于示教学习辅助加速的安全强化学习方法，能用于支撑电力系统实时快速决策。通过引入示教学习辅助加速机制，所提方法的收敛速度显著加快，调度策略迅速趋优，降低系统运行成本，缓解潮流越限风险。案例分析验证所提方法在提升强化学习收敛效率和促进电力系统安全经济运行方面的优势。

关键词：电力系统经济调度安全强化学习示教学习

陶瓷隔膜对锂离子电池热失控影响及电池设计优化分析

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储能科学与技术 2024年第4期13卷 1154-1158页

作者：茆志友宁小玉张培培张贝相佳媛浙江南都电源动力股份有限公司浙江杭州310012 浙江南都鸿芯动力科技有限公司浙江杭州311103

本文主要研究了以聚乙烯(PE)材质为基膜、陶瓷为涂层的五种不同厚度及双面涂层的复合隔膜的表面形态、拉伸强度、穿刺强度等性能。并选择其中三款隔膜制成大容量铝壳电池进行热失控试验。研究发现,不同涂覆厚度的陶瓷涂层隔膜表面涂层致... 详细信息

本文主要研究了以聚乙烯(PE)材质为基膜、陶瓷为涂层的五种不同厚度及双面涂层的复合隔膜的表面形态、拉伸强度、穿刺强度等性能。并选择其中三款隔膜制成大容量铝壳电池进行热失控试验。研究发现,不同涂覆厚度的陶瓷涂层隔膜表面涂层致密,颗粒粒径分布范围较宽,形貌、大小相近;拉伸强度及穿刺强度方面,基膜为12μm的陶瓷隔膜不同涂覆厚度没有明显差异,并且同等厚度基膜单面涂覆和双面涂覆无明显差异;相同测试条件下,隔膜的热收缩率是(12+2+2)μm、(12+1.5+1.5)μm<(12+4)μm<(12+3)μm<(12+2)μm。采用(12+2)μm、(12+4)μm隔膜生产的电池测试发生热失控时的SOC分别为116.94%、117.64%,电池最高温度分别为530.9℃、430.7℃。实验表明陶瓷涂层厚度越大电池发生热失控的时间越迟,最高温度越低。此外,双面涂层隔膜(12+2+2)μm制成的电池发生热失控是在过充结束后的加热工步,最高温度仅为369.5℃。针对实验所产生的现象进行了分析,对电池的设计优化方向做了一些思考,指出了隔膜宽度方向超出负极极片、负极极片长度和宽度方向超出正极极片之外的部分(Overhang)的设计对于电池的安全是极其重要的,电池在设计时需要充分评估使用场景和极端条件的影响,结合选择的隔膜的热收缩率的大小,核算隔膜的收缩比例,确保Overhang的设计是满足电池全寿命周期安全需求。

关键词：陶瓷隔膜拉伸强度穿刺强度热失控设计优化

脱细胞真皮基质/磷酸氢钙骨复合支架的制备和体内成骨研究

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中国修复重建外科杂志 2024年第6期38卷 755-762页

作者：蓝益南张静逸冉永峰李博蔡晓斌江涛薛德挺浙江大学医学院附属第二医院骨科杭州310009 浙江大学丽水医院骨科浙江丽水323000 杭州华迈医疗科技有限公司杭州310052

目的探讨脱细胞真皮基质(acellular dermal matrix,ADM)/磷酸氢钙(dicalcium phosphate,DCP)复合支架的理化特性、成骨性能及在兔股骨髁缺损模型中的成骨能力。方法采用微纤维化技术制备ADM/DCP复合支架,行DNA残留、脂肪含量及α-半乳... 详细信息

目的探讨脱细胞真皮基质(acellular dermal matrix,ADM)/磷酸氢钙(dicalcium phosphate,DCP)复合支架的理化特性、成骨性能及在兔股骨髁缺损模型中的成骨能力。方法采用微纤维化技术制备ADM/DCP复合支架,行DNA残留、脂肪含量及α-半乳糖基抗原(α-1,3-galactosyle,α-Gal)抗原表位数检测ADM/DCP复合支架的脱细胞效果;场发射扫描电镜观察及压汞仪测定支架孔隙率行支架微观结构表征;行支架X射线衍射分析晶型是否发生变化;支架溶解性检测溶液pH值和钙离子含量;支架体外矿化实验观察表面矿化物。选取健康雄性新西兰大白兔12只,制备兔股骨髁缺损模型,左、右侧缺损处分别植入ADM/DCP复合支架(实验组)和骼金?人工骨修复材料(对照组)。术后6、12周取材行大体观察;行Micro-CT检测并定量分析相关指标[骨体积(bone volume,BV)、骨体积分数(bone volume/tissue volume,BV/TV)、骨表面积和骨体积之比(bone surface/bone volume,BS/BV)、骨小梁厚度(trabecular thickness,Tb.Th)、骨小梁数目(trabecular number,Tb.N)、骨小梁间隙(trabecular separation,Tb.Sp)、骨密度(bone mineral density,BMD)];行HE染色和Masson染色,观察骨缺损修复及骨基质成熟情况。结果大体观察示ADM/DCP复合支架为白色海绵状固体。与ADM相比,ADM/DCP复合支架的DNA残留、脂肪含量和α-Gal抗原含量均大幅降低(P0.05)。术后6、12周HE染色和Masson染色示两组新生骨和自体骨融合良好,骨组织均趋于成熟。结论ADM/DCP复合支架具有良好生物相容性,修复兔股骨髁缺损具有与人工骨修复材料相似的成骨能力,是骨修复领域具有应用潜力的新型支架材料。

关键词：骨组织工程脱细胞真皮基质磷酸氢钙复合支架骨修复

无人机17kW电机振动噪声分析与巡航转速下尖端噪声优化

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电工技术学报 2024年第6期39卷 1749-1763页

作者：刘栋良詹成根屈峰陈黎君史恒杭州电子科技大学自动化学院杭州310018 卧龙电气驱动集团股份有限公司上虞312300

随着无人机的迅速发展,噪声问题影响消费者体验及AI交互、语音识别等技术,限制了无人机应用潜力。该文针对一台17 kW无人机用外转子永磁同步电机进行研究。为降低电机尖端振动噪声,且保留原电机电磁性能,重点提出优化磁极和定子开槽的... 详细信息

随着无人机的迅速发展,噪声问题影响消费者体验及AI交互、语音识别等技术,限制了无人机应用潜力。该文针对一台17 kW无人机用外转子永磁同步电机进行研究。为降低电机尖端振动噪声,且保留原电机电磁性能,重点提出优化磁极和定子开槽的方法。具体以平均转矩、转矩脉动等作为约束条件,构建多目标优化数学模型,并利用混合粒子群优化算法求解。该文深入探讨磁极参数、定子开槽对低阶次径向气隙磁通密度空间谐波特征的影响。并对电机转子模态仿真,以研究径向电磁力与空间模态的作用机理。在多转速情况下,以巡航转速为重点,分析整体电机电磁振动噪声特征。最后,仿真和实验结果表明,电机在巡航转速下的尖端噪声显著减小。验证了优化结构对无人机电机尖端振动噪声有明显抑制作用,对解决无人机噪声问题具有重要意义。

关键词：无人机外转子永磁同步电机电磁振动噪声巡航转速混合粒子群优化算法

气体吸收-电感耦合等离子体三重四极杆质谱(ICP-MS/MS)法测定电子工业高纯氩气中44种超痕量元素

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中国无机分析化学 2024年第7期14卷 963-972页

作者：陈婷婷李鹰徐岳俞晓峰吴智威杭州谱育科技发展有限公司

随着电子工业对特气纯度要求的日益提高，为能达到更低的检测下限，在国家标准方法的基础上优化气体吸收装置，并使用电感耦合等离子体三重四极杆质谱（ICP-MS/MS）法同时测定特气中44种元素含量。高纯氩气中的超痕量杂质元素可经优化... 详细信息

随着电子工业对特气纯度要求的日益提高，为能达到更低的检测下限，在国家标准方法的基础上优化气体吸收装置，并使用电感耦合等离子体三重四极杆质谱（ICP-MS/MS）法同时测定特气中44种元素含量。高纯氩气中的超痕量杂质元素可经优化后的气体吸收装置被完全吸收至5%硝酸吸收液中，吸收液可直接经ICP-MS/MS测定，并通过Std、He、NH3、Cool、Cool NH3等多种分析模式，有效消除了目标元素所遭受的多类型质谱干扰（多原子离子、双电荷、同量异位素等）。在优化的实验条件下，采样体积为89.4 L时，高纯氩气中44种超痕量杂质元素可获得的检出限为0.000 02～0.002 6 ng/L,较国家标准（GB/T 34972—2017）所规定的检出限范围低1～4个数量级，且所有目标元素均可获得优于0.999的标准曲线相关系数，加标回收率为90.1%（Zn）～118%（Na）,相对标准偏差在0.68%（Cs）～14%（Zn）。优化后的气体吸收装置具有便携高效、功能多样、隔绝污染等特点，与ICP-MS/MS相结合实现了高纯氩气中超痕量杂质元素的稳定可靠测试，可为半导体、高纯材料等对气体纯度有极高要求的工业产品原料质控提供技术支持。

关键词：电子特气超痕量元素 ICP-MS/MS 气体吸收干扰消除