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分散剂浓度对真空热压烧结Y_(2)O_(3)透明陶瓷显微结构和光学性能的影响

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硅酸盐学报 2024年第3期52卷 774-782页

作者：彭天硕李威威梅炳初武汉理工大学武汉430070

以硝酸钇为原料,采用沉淀法成功制备出Y_(2)O_(3)纳米粉体,通过真空热压烧结工艺制备出Y_(2)O_(3)透明陶瓷。沉淀法是制备Y_(2)O_(3)粉体的常用方法,具有反应条件温和、粉体纯度高、成本低等优点,但由于粉体在沉淀过程中容易发生团聚现... 详细信息

以硝酸钇为原料,采用沉淀法成功制备出Y_(2)O_(3)纳米粉体,通过真空热压烧结工艺制备出Y_(2)O_(3)透明陶瓷。沉淀法是制备Y_(2)O_(3)粉体的常用方法,具有反应条件温和、粉体纯度高、成本低等优点,但由于粉体在沉淀过程中容易发生团聚现象,导致陶瓷的透明性降低。为了解决这一问题,在沉淀溶液中添加了PEG4000作为分散剂,期望改善其粉体的分散性。同时,在真空热压烧结过程中,用钽箔包裹样品,有效地防止了碳污染的发生。本工作研究了PEG添加量对Y_(2)O_(3)粉体和陶瓷的影响,并找到最佳工艺参数。结果表明,当PEG添加量为0.9%(摩尔分数),烧结温度为1500℃时制备的Y_(2)O_(3)陶瓷具有最高的透明性,其在1100 nm处的直线透过率为48.4%,在600 nm处也达到了18.0%。

关键词：氧化钇透明陶瓷沉淀法透过率热压烧结

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部分信息和损失厌恶下的最优投资与再保险

系统工程理论与实践 2024年第3期44卷 932-946页

作者：陈凤娥季锟鹏彭幸春武汉理工大学理学院武汉430070

该文研究了具有损失厌恶特征的保险公司在仅拥有部分信息时的最优投资与再保险策略.首先,利用滤波技术将问题进行转化.然后,在期望S型效用最大化准则下,运用鞅方法,偏微分方程,傅里叶变换和逆变换方法得到了最优投资与再保险策略的半解... 详细信息

该文研究了具有损失厌恶特征的保险公司在仅拥有部分信息时的最优投资与再保险策略.首先,利用滤波技术将问题进行转化.然后,在期望S型效用最大化准则下,运用鞅方法,偏微分方程,傅里叶变换和逆变换方法得到了最优投资与再保险策略的半解析表达式.最后,利用蒙特卡罗方法进行数值分析.结果表明忽略学习下的最优投资与再保险比例比滤波估计下的更低,而且在参考点水平较高时,相比较最优再保险与通胀指数债券投资比例,忽略学习对最优股票投资比例的影响更显著.另一方面,幂效用下的最优策略比S型效用下的最优策略更加激进,其中最优再保险比例在两种效用函数情形差别最大,这说明心理因素对再保险策略的影响最显著.

关键词： S型效用部分信息投资再保险

n型Bi_(2-x)Sb_(x)Te_(3-y)Se_(y)基化合物的缺陷结构调控与电热输运性能

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物理学报 2024年第9期73卷 244-253页

作者：李睿英罗婷婷李貌陈硕鄢永高吴劲松苏贤礼张清杰唐新峰武汉理工大学襄阳示范区湖北隆中实验室襄阳441000 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070 武汉理工大学纳微结构研究中心武汉430070

Bi_(2)Te_(3)基化合物是目前室温附近性能最好的热电材料,但其存在着大量复杂的缺陷结构,缺陷工程是调控材料热电性能的核心手段,因此理解和有效地调控缺陷形态和浓度是获得高性能Bi_(2)Te_(3)基热电材料的关键.本文系统地研究了四元n型... 详细信息

Bi_(2)Te_(3)基化合物是目前室温附近性能最好的热电材料,但其存在着大量复杂的缺陷结构,缺陷工程是调控材料热电性能的核心手段,因此理解和有效地调控缺陷形态和浓度是获得高性能Bi_(2)Te_(3)基热电材料的关键.本文系统地研究了四元n型Bi_(2-x)Sb_(x)Te_(3-y)Se_(y)基化合物的缺陷演化过程及其对热电输运性能的影响规律.Sb和Se的固溶引入的带电伴生结构缺陷使得材料的载流子浓度发生了巨大变化,在Bi_(2-x)Sb_(x)Te_(2.994)Cl_(0.006)样品中,Sb的固溶降低了反位缺陷Sb_(Te)_(2)形成能,诱导产生了反位缺陷Sb_(Te)_(2),使得少数载流子空穴浓度从2.09×10^(16)cm^(-3)增加至3.99×10^(17)cm^(-3),严重劣化了电性能.在Bi_(1.8)Sb_(0.2)Te_(2.994-y)Se_(y)Cl_(0.006)样品中,Se的固溶使得Se(Te)_(2)+SbBi的缺陷形成能更低,抑制了反位缺陷Sb_(Te)_(2)的产生,Bi_(1.8)Sb_(0.2)Te_(2.694)Se_(0.30)Cl_(0.006)样品的少数载流子空穴浓度降至1.49×10^(16)cm^(-3),消除了其对材料热电性能的劣化效果,显著地提升了材料的功率因子,室温下达到4.49 mW/(m·K^(2)).结合Sb和Se固溶增强合金化散射降低材料的热导率,Bi_(1.8)Sb_(0.2)Te_(2.844)Se_(0.15)Cl_(0.006)样品在室温下获得最大ZT值为0.98.该研究为调控具有复杂成分的Bi_(2)Te_(3)基材料的点缺陷、载流子浓度和热电性能提供了重要的指导.

关键词： Bi2Te3基化合物缺陷工程热电性能

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定向绿色广告情景下绿色消费行为演化路径

系统工程理论与实践 2024年第4期44卷 1282-1303页

作者：夏德张云东张逸石武汉理工大学管理学院武汉430070

定向绿色广告如何影响和改变着消费者的绿色消费意愿与行为演化是当下学术界和企业界密切关注的科学问题.本文借鉴经典的SEIR传染病模型,对不同特征的绿色消费群体在定向绿色广告持续浸润下的绿色消费行为的产生和演进过程展开研究.首... 详细信息

定向绿色广告如何影响和改变着消费者的绿色消费意愿与行为演化是当下学术界和企业界密切关注的科学问题.本文借鉴经典的SEIR传染病模型,对不同特征的绿色消费群体在定向绿色广告持续浸润下的绿色消费行为的产生和演进过程展开研究.首先基于消费群体的绿色消费特征进行分类,并据此构建定向绿色广告浸润下绿色消费意愿及行为演化的传播动力学模型(以下简称PR2GN模型);然后探讨零平衡点和非零平衡点的存在性以及平衡点处的稳定性;最后基于模型特征,通过数值仿真实验发掘影响转化演变效率的路径和策略.结果表明:1)PR2GN模型基本再生数小于等于1时,存在唯一零平衡点,零平衡点处绿色消费意愿和行为无法转化扩散;2)PR2GN模型基本再生数大于1时,存在唯一非零平衡点,非零平衡点处绿色消费意愿和行为将长期存续和转化;3)PR2GN模型在零平衡点和非零平衡点处均局部渐进稳定;4)为了促进绿色消费意愿和行为的转化扩散,定向绿色广告信息控制策略旨在促进潜在需求者P^(C)向绿色意愿者RC以及两类绿色意愿者(深R_(1)^(C)、浅R_(2)^(C))向绿色购买者GC的转化,并抑制不同阶段和状态的消费者向非绿色消费者N^(C)的转化;5)为显著增加绿色消费者G^(C)的比例,提高绿色消费意愿和行为的转化效率,在四个向绿色购买者G^(C)转化的通道中,应优先考虑抑制绿色购买者G^(C)向非绿色消费者N^(C)的转化,其次提高非绿色消费者NC向绿色购买者G^(C)的转化来实现.研究结论丰富了定向绿色广告传播的内涵,厘清了消费意愿与行为转化演变的关键路径,明确了定向广告的策略选择及其优先方向,为定向广告理论与实践提供有益参考.

关键词：定向绿色广告绿色消费行为 PR2GN模型演化路径

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负载横移扰动下人体步态频率变化特性

西安交通大学学报 2024年第3期58卷 162-171页

作者：刘艺格刘凯唐必伟罗晶庞牧野武汉理工大学自动化学院武汉430070

为了研究人体行走时适应负载横向动态干扰的机制,从而设计可靠的穿戴式机器人辅助策略,提出采用基于双自由度受迫振动模型构建人-负载耦合系统。基于机械振动原理分析人-负载耦合系统特性,给出不同行走频率对人和负载位移的影响,提出人... 详细信息

为了研究人体行走时适应负载横向动态干扰的机制,从而设计可靠的穿戴式机器人辅助策略,提出采用基于双自由度受迫振动模型构建人-负载耦合系统。基于机械振动原理分析人-负载耦合系统特性,给出不同行走频率对人和负载位移的影响,提出人体通过调节行走频率适应负载横移扰动影响的假设;搭建负载横向动态干扰人体行走实验平台,获得实验对象无负重行走以及负载横向扰动下的肌肉协同特征及腿部激励频率,并与仿真结果进行对比分析。实验结果表明:负载横移扰动下人体行走是一个适应性调整并最后进入动态稳定的过程。其中,在负重情况下的人体上肢躯干摆动幅度比无负重情况下摆动增幅大60%,人体通过调整行走频率以及相关肌群肌肉协同策略来减少负载横向动态干扰带来的上肢躯干摆动影响。在负重情况下,不同行走速度的步态频率均趋向于人-负载耦合系统的固有频率,设定常速频率与固有频率相同,慢速下行走到达稳态时腿部激励频率上升4.30%,快速下腿部激励频率下降2.71%,负重下的行走控制策略与无负重下的行走控制策略相比发生了改变,以适应负载横移扰动带来的影响。

关键词：负载横移适应性调整人-负载耦合负重行走

基于视觉同时定位与地图构建的水下图像增强式视觉三维重建方法

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中国机械工程 2024年第2期35卷 268-279页

作者：梅杰覃嘉锐陈定方陈昆武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063 武汉理工大学智能制造与控制研究所武汉430063 武汉理工大学港口货物装卸技术交通部重点实验室武汉430063

针对仿生机器鱼水下作业时面临的水下图像质量偏低、水下自主定位难的问题,提出一种颜色均衡与G-B通道先验融合的水下图像增强式算法。将该算法和视觉同时定位与地图构建(SLAM)方法结合,实现了水下图像增强式的视觉三维重建。在不同水... 详细信息

针对仿生机器鱼水下作业时面临的水下图像质量偏低、水下自主定位难的问题,提出一种颜色均衡与G-B通道先验融合的水下图像增强式算法。将该算法和视觉同时定位与地图构建(SLAM)方法结合,实现了水下图像增强式的视觉三维重建。在不同水域环境下进行了水下图像处理实验、水下环境视觉三维重建实验和运动轨迹跟踪实验,结果表明该方法有效提高了水下图像综合质量,特征匹配效率提高了16.03%,真实轨迹与估计轨迹的误差平均约为7.99 mm。

关键词：水下图像增强三维重建运动轨迹跟踪视觉同时定位与地图构建(SLAM)

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多尺度水上船舶目标视觉检测

哈尔滨工业大学学报 2024年第5期56卷 103-113页

作者：黄靖汤宁文元桥郭玉滨朱立夫肖长诗武汉理工大学计算机与人工智能学院武汉430063 武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心武汉430063 武汉理工大学智能交通系统研究中心武汉430063

水上交通场景环境复杂,通过普通光学摄像设备获取的水面图像,面临着视觉目标清晰度低、尺度多样化等问题,使得可见光视觉信号里中、小尺度目标检测相对困难。为服务于各类智慧海事应用,提出了一个旨在提高复杂水域背景下多尺度水上船舶... 详细信息

水上交通场景环境复杂,通过普通光学摄像设备获取的水面图像,面临着视觉目标清晰度低、尺度多样化等问题,使得可见光视觉信号里中、小尺度目标检测相对困难。为服务于各类智慧海事应用,提出了一个旨在提高复杂水域背景下多尺度水上船舶目标检测性能的算法(multi-scale ship object detection,MS-SOD)。该算法基于当前计算机视觉技术中主流的单阶段目标检测模型框架,在其主干网络中嵌入卷积注意力模块,来优化船舶特征提取能力;在多尺度特征融合网络中引入富含细节信息的浅层特征,并使用跨阶段局部残差结构,来优化多尺度船舶特征的融合机制;同时,使用焦点损失函数,来优化模型的学习过程;并设计自适应锚框聚类算法优化先验锚框,以提高多尺度船舶目标检测能力。为验证提出算法的有效性和实效性,在构建较大规模水上船舶目标数据集的基础上,开展了广泛实验验证。结果表明:提出的算法在测试数据集上的检测准确度超过了各主流的对比方法;特别是对于大、中、小各尺度船舶目标的检测精度,相对于主流的YOLOv4算法,提出的算法分别提升了11.3%、6.0%和10.5%。

关键词：多尺度船舶目标检测深度学习注意力机制特征融合

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面向人机共同作业的操作者运动意图预测

华中师范大学学报(自然科学版) 2024年

作者：朱逸凡罗晶张超逸曾超庞牧野武汉理工大学自动化学院武汉理工大学重庆研究院德国汉堡大学

在人机共同作业过程中，由于机器人缺乏准确预测人运动意图的能力，人机难以实现安全、友好协作，导致人机协作效率低下。为对人机共同作业过程中操作者的运动意图进行预测，该文以人机共同搬运作业为例，根据人机协作运动的特点，提出... 详细信息

在人机共同作业过程中，由于机器人缺乏准确预测人运动意图的能力，人机难以实现安全、友好协作，导致人机协作效率低下。为对人机共同作业过程中操作者的运动意图进行预测，该文以人机共同搬运作业为例，根据人机协作运动的特点，提出了一种基于操作者的人手运动意图感知框架。主要包括两个方面：1)利用自回归方法对人手的运动轨迹进行预测，提出一种在人机共同作业中机器人运动轨迹规划方法，使机器人可以提前感知人的运动意图；2)在人手运动轨迹预测中引入方向补偿方法以降低人机之间的交互力。通过与本文方法和卡尔曼滤波预测方法对比，实验表明，与没有运动轨迹预测相比，有运动轨迹预测时机器人受到的交互力降低了至少45.9%。与没有方向补偿相比，运动预测方法中加入方向补偿时，机器人受到的交互力降低了30.4%，轨迹预测误差的最大值降低了32.4%，平均误差也降低了6.8%。与卡尔曼滤波轨迹预测方法对比，交互力降低了52.2%。

关键词：人机协作运动意图预测自回归模型方向补偿

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船舶远程驾驶人机主从博弈控制方法研究

交通运输系统工程与信息 2024年第3期24卷 21-31,74页

作者：李晨严新平刘佳仑黄亚敏李诗杰武汉理工大学水路交通控制全国重点实验室武汉430063 武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063 武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心武汉430063 武汉理工大学智能交通系统研究中心武汉430063

针对船舶远程驾驶场景下的人机目标非一致性问题,本文设计了系统人主机辅的运行模式,提出一种主从博弈框架下的共享控制方法,将船舶协同避碰转向任务中的人机交互作用描述为完全信息条件下的非合作博弈关系,通过构造驾驶员和共驾控制器... 详细信息

针对船舶远程驾驶场景下的人机目标非一致性问题,本文设计了系统人主机辅的运行模式,提出一种主从博弈框架下的共享控制方法,将船舶协同避碰转向任务中的人机交互作用描述为完全信息条件下的非合作博弈关系,通过构造驾驶员和共驾控制器的状态空间推导主从博弈的Stackelberg微分对策,使用Fan-GFlicksberg不动点定理证明纳什均衡解的存在性与唯一性。根据驾驶风格和操纵技能预分配驾驶权重,基于模型预测控制方法设计轨迹跟踪器,采取反馈校正方式在有限时域内滚动优化,综合考虑船舶安全航行边界、碰撞风险和人机冲突程度在线进行调节。选取船舶横向偏移误差和驾驶员操作负荷等评价指标,在内河操纵环境下验证了方法的有效性。仿真结果表明:本文所提出的主从博弈控制方法能够为具备不同驾驶风格和操纵技能的作业人员提供个性化辅助,当驾驶员和共驾控制器发生意图冲突时,根据航行风险对预分配权重进行调节,在确保航行安全的前提下使船舶尽可能满足驾驶员的操纵意图。

关键词：水路运输船舶远程驾驶人机协同共享转向控制模型预测控制权重调节