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基于功能安全的整车控制器转矩监控策略研究

汽车工程 2024年第3期46卷 438-447页

作者：朱仲文陆阳王维志李丞江维海合肥工业大学汽车工程技术研究院合肥230009

转矩控制作为整车控制器(VCU)的核心功能,保证其安全性至关重要。为此,本文针对VCU非预期的转矩输出异常的问题,参考ISO 26262标准开展功能安全分析,并提出一种基于EGAS架构的转矩控制3层监控策略。首先,以VCU相关项定义为基础,通过危... 详细信息

转矩控制作为整车控制器(VCU)的核心功能,保证其安全性至关重要。为此,本文针对VCU非预期的转矩输出异常的问题,参考ISO 26262标准开展功能安全分析,并提出一种基于EGAS架构的转矩控制3层监控策略。首先,以VCU相关项定义为基础,通过危害分析与风险评估确定汽车安全完整性等级以及安全目标。其次,采用故障树分析方法导出功能安全要求以及技术安全要求。再次,针对安全目标,设计了基于AURIX TC275三核主控芯片与TLF35584电源监控芯片的功能安全机制。此外,通过3层监控策略分配CPU资源,实现转矩控制基本功能与监控功能的分离。最后,进行处理器在环测试,包括UDE调试、UDS诊断以及TLF35584安全状态控制测试。结果表明:该3层监控策略能够实现VCU转矩控制的基本功能并在出现故障时及时进入安全状态,从而达到安全目标。

关键词：功能安全整车控制器转矩控制 3层监控

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基于响应面法的气浮旋流分离条件优化

化工学报 2024年第5期75卷 1929-1938页

作者：汪威白旭赵翔马学良林纬喻九阳武汉工程大学机电工程学院湖北武汉430010 湖北省绿色化工装备工程技术研究中心湖北武汉430010

随着油气工业的大规模发展,含油污水引发的环境问题日益严重,气浮旋流技术作为一种高效的分离方法得到广泛应用。为了进一步提高该技术的分离效果,利用实验方法对微气泡密度、旋转角速度、絮凝剂种类与浓度进行了单因素实验,利用响应面... 详细信息

随着油气工业的大规模发展,含油污水引发的环境问题日益严重,气浮旋流技术作为一种高效的分离方法得到广泛应用。为了进一步提高该技术的分离效果,利用实验方法对微气泡密度、旋转角速度、絮凝剂种类与浓度进行了单因素实验,利用响应面法对几种因素的组合进行了优化。单因素研究发现最优条件为:微气泡密度2.88×10^(4)个/ml、旋转角速度460 r/min,絮凝剂PAFC的分离效果较好。响应面法分析结论是X1、X3与3个变量的交互作用影响显著,最优组合:微气泡密度为2.47×10^(4)个/ml,旋转角速度为440 r/min,絮凝剂PAFC浓度为40 mg/L。

关键词：微气泡浮选 PIV 响应面分离废水

偏置碰撞中落地式油门踏板对驾驶员小腿损伤特征及保护

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汽车安全与节能学报 2024年第1期15卷 39-46页

作者：康巍王刚鞠春贤王宇郭建保长城汽车股份有限公司技术中心河北省汽车工程技术研究中心保定071000

研究了Euro NCAP正面偏置碰撞工况中落地式油门踏板对驾驶员大腿及小腿产生的伤害机理,并制定了相应的腿部保护策略。对同一个平台上分别搭载悬挂式油门踏板和落地式油门踏板的2款车型,在整车碰撞过程中的脚部运动响应、伤害曲线特征进... 详细信息

研究了Euro NCAP正面偏置碰撞工况中落地式油门踏板对驾驶员大腿及小腿产生的伤害机理,并制定了相应的腿部保护策略。对同一个平台上分别搭载悬挂式油门踏板和落地式油门踏板的2款车型,在整车碰撞过程中的脚部运动响应、伤害曲线特征进行分析研究;通过试验及有限元仿真分析,制定了相应的腿部保护策略;进行了整车试验验证。结果表明:悬挂式油门踏板对小腿的伤害产生在小腿下部,伤害形式为脚掌外翻产生的X向弯矩;落地式油门踏板脚掌外翻幅度较小,产生的伤害在小腿上部和大腿部位,伤害形式为由小腿胫骨撞击仪表板产生的胫骨弯曲导致的小腿上部Y向弯矩和膝盖滑动位移。与优化前相比,落地式油门踏板优化后的保护策略,使膝盖滑动位移(D_(S))降低72.2%,小腿右上胫骨指数(TI)降低48.6%;相对于同平台装载悬挂式油门踏板车型的情况,D_(S)降低11.5%,TI降低25%。

关键词：汽车被动安全正面偏置碰撞油门踏板小腿伤害大腿伤害

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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

热风-红外分段组合干燥对带壳鲜花生品质的影响

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食品与发酵工业 2024年第4期50卷 133-142页

作者：宁阳阳朱文学白喜婷罗磊司梦佳河南科技大学食品与生物工程学院河南洛阳471023 农产品干燥技术与装备河南省工程技术研究中心河南洛阳471023

为探究更为高效的带壳鲜花生干燥方法,比较不同干燥方式(热风干燥、红外干燥、热风-红外分段组合干燥)对带壳鲜花生干燥特性的影响,研究不同条件下热风-红外分段组合干燥带壳鲜花生的干燥与品质,并以单一热风干燥及单一红外干燥为对比,... 详细信息

为探究更为高效的带壳鲜花生干燥方法,比较不同干燥方式(热风干燥、红外干燥、热风-红外分段组合干燥)对带壳鲜花生干燥特性的影响,研究不同条件下热风-红外分段组合干燥带壳鲜花生的干燥与品质,并以单一热风干燥及单一红外干燥为对比,对干燥后花生的微观结构、硬度、色泽、脂肪酸组成及花生的蛋白结构进行分析。结果表明,热风干燥所需时间最长,热风-红外分段组合干燥次之,红外干燥所需时间最短;相同条件下,转换含水率及干燥温度越高,热风-红外分段组合干燥时间越短;与单一热风干燥及单一红外干燥相比:热风-红外分段组合干燥时间较热风干燥缩短62.5%,干燥能耗节约70.27%,与红外干燥相似;花生仁色泽及硬度更接近新鲜花生;不饱和脂肪酸含量显著提高(P<0.05);干燥条件的不同导致花生蛋白二级结构相对含量有变化。热风-红外分段组合干燥带壳鲜花生方法可行,且花生品质优于单一热风干燥及单一红外干燥。

关键词：带壳鲜花生热风-红外分段干燥品质

Al_(2)O_(3)/LiAlO_(2)协同提升LiNi_(0.92)Co_(0.04)Mn_(0.04)O_(2)正极材料循环稳定性的研究

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有色金属科学与工程 2024年第2期15卷 228-236页

作者：牛小伟李妍泽河南省轨道交通智能安全工程技术研究中心郑州450018 郑州铁路职业技术学院郑州450052

锂离子电池(LIBs)是最普遍的储能设备之一,高镍LiNi_(0.92)Co_(0.04)Mn_(0.04)O_(2)正极因其放电比容量高而备受关注,然而,在长循环的过程中,由于正极表面的活性物质发生了化学和结构变化,LIBs的能量存储能力会随着循环的进行而减弱。... 详细信息

锂离子电池(LIBs)是最普遍的储能设备之一,高镍LiNi_(0.92)Co_(0.04)Mn_(0.04)O_(2)正极因其放电比容量高而备受关注,然而,在长循环的过程中,由于正极表面的活性物质发生了化学和结构变化,LIBs的能量存储能力会随着循环的进行而减弱。理解和缓解这些退化机制是减少容量衰退的关键,从而提高锂离子电池的循环寿命。包覆是常见的改性手段,可改善高镍LiNi_(0.92)Co_(0.04)Mn_(0.04)O_(2)正极界面稳定性并降低表面降解的程度。但是,常规包覆方法形成的包覆层的厚度和均匀性难以调控,为了改进此问题,本研究建立了一种Al_(2)O_(3)/LiAlO_(2)薄膜,对LiNi_(0.92)Co_(0.04)Mn_(0.04)O_(2)具有协同改性效应,可形成厚度均匀的双包覆层,增强正极材料的循环性能和结构稳定性。研究结果表明,Al_(2)O_(3)/LiAlO_(2)双包覆层可以有效抑制不可逆相变,提高材料的结构稳定性。改性的材料展现出优异的循环稳定性,在2.75~4.40V电压范围内循环200圈,放电比容量为141.2 mAh/g,容量保持率高达76.1%。本研究为商业化正极材料界面的改性提供了新的思路。

关键词：锂离子电池均匀性 Al_(2)O_(3)/LiAlO_(2)双包覆层容量保持率

自适应神经模糊推理系统优化的快速上肢评估方法

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计算机集成制造系统 2024年第5期30卷 1643-1656页

作者：白仲航项钲谭昭芸裴卉宁河北工业大学建筑与艺术设计学院天津300131 河北工业大学国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心天津300401

传统方法对工作相关肌肉骨骼疾病风险评估的输入变量变化敏感性较低,导致风险评估输出结果的精确性和可靠性不足。为更加准确地进行人因工程风险评估,提出了基于自适应神经模糊推理系统的快速上肢评估方法(RULA)。首先,基于卷积神经网... 详细信息

传统方法对工作相关肌肉骨骼疾病风险评估的输入变量变化敏感性较低,导致风险评估输出结果的精确性和可靠性不足。为更加准确地进行人因工程风险评估,提出了基于自适应神经模糊推理系统的快速上肢评估方法(RULA)。首先,基于卷积神经网络对视频中人体工作姿势的关键点进行检测及识别,并计算关节角度;其次,基于自适应神经模糊推理系统对快速上肢评估方法进行改进,搭建工作相关肌肉骨骼疾病风险评估架构以解决评估不同姿势时获得相同评分的问题;再次,随机选取不同工作姿势的关节角度数据对网络进行训练和检测,调整基于自适应神经模糊推理系统和快速上肢评估方法的工作相关肌肉骨骼疾病风险预测模型的最佳参数;最后,选取关节角度数据集里的前15个工作姿势进行相关性验证,将结果与原始快速上肢评估方法的结果进行比较,应用树枝修剪工具的操作过程进行案例分析以实现风险得分的实时动态评估。结果表明,优化后的快速上肢评估方法比原始方法更敏感,验证了利用自适应神经模糊推理系统能够有效改进快速上肢评估方法并实时预测风险得分。

关键词：快速上肢评估法自适应神经模糊推理系统模糊控制关键点检测人因工程风险

高密度聚乙烯微塑料与氯嘧磺隆对大豆生长和根际细菌群落的复合胁迫效应

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环境科学 2024年第2期45卷 1161-1172页

作者：胡晓玥滑紫微姚伦广杜丽牛秋红李玉英闫路陈兆进张浩南阳师范学院生命科学与农业工程学院农业生物质资源化河南省高校工程技术研究中心南水北调中线水源区水安全河南省协同创新中心河南省艾草开发利用工程技术研究中心南阳473061 南阳师范学院水资源与环境工程学院南阳473061

随着我国农业的大力发展,塑料地膜和农药被广泛投入到农业生产中,而塑料地膜降解形成的微塑料和农药在土壤中累积也带来诸多环境问题.目前微塑料与农药单一作用的环境生物学效应已有报道,但两者复合胁迫对作物生长和根际土壤细菌群落的... 详细信息

随着我国农业的大力发展,塑料地膜和农药被广泛投入到农业生产中,而塑料地膜降解形成的微塑料和农药在土壤中累积也带来诸多环境问题.目前微塑料与农药单一作用的环境生物学效应已有报道,但两者复合胁迫对作物生长和根际土壤细菌群落的影响研究较少.因此,设计高密度聚乙烯微塑料(HDPE,500目)与磺酰脲类除草剂代表品种氯嘧磺隆共处理,研究其对大豆生长的影响,并通过高通量测序技术、互作网络和PICRUSt2功能分析,探究HDPE和氯嘧磺隆复合胁迫对大豆根际土壤细菌群落多样性、结构组成、菌群网络和土壤功能的影响,阐明HDPE和氯嘧磺隆对大豆的复合毒性.结果表明1%HDPE处理延长氯嘧磺隆在土壤中的半衰期(由11.5 d升至14.3 d),并且HDPE和氯嘧磺隆复合胁迫较单一污染物对大豆生长的影响更为明显.HiSeq 2500测序表明复合胁迫下的大豆根际细菌群落由20个门、312个属组成,门和属的组成数量显著少于对照和单一处理,并降低具有潜在生物防治特性、植物促生特性等功能菌属的相对丰度(如Nocardioides和Sphingomonas等).Alpha多样性表明复合胁迫显著降低大豆根际细菌群落的丰富度与多样性,Beta多样性则表明复合胁迫显著改变大豆根际细菌群落结构.组间样品LEfSe和PICRUSt2功能分析表明复合胁迫调控根际细菌群落的优势菌群,并减弱土壤氨基酸代谢、能量代谢和脂质代谢等二级功能层的丰度占比.由属水平网络分析推测复合胁迫降低土壤细菌间的总连接数和网络密度,使网络结构简单化,维持网络稳定的重要菌群种类也发生变化.研究结果表明HDPE和氯嘧磺隆复合胁迫显著影响大豆生长,并改变大豆根际细菌群落结构、土壤功能和网络结构,相较于单一处理,复合胁迫的潜在危害更大.研究结果可为评价聚乙烯微塑料和氯嘧磺隆生态风险,以及污染土壤修复提供指导.

关键词：高密度聚乙烯(HDPE) 氯嘧磺隆大豆高通量测序网络分析 PICRUSt2功能分析

玉米醇溶蛋白/淀粉基包装膜的性能表征及其对生菜保鲜效果研究

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食品科技 2024年第1期49卷 33-40页

作者：孙婷婷李志明宋雪健张东杰李志江孟令伟黑龙江八一农垦大学食品学院黑龙江大庆163319 黑龙江省杂粮加工及质量安全工程技术研究中心黑龙江大庆163319 国家杂粮工程技术研究中心黑龙江大庆163319

为开发一种高性能的可食用环保包装膜用于新鲜生菜的保鲜,以玉米醇溶蛋白、交联淀粉和马铃薯渣为成膜基材,羧甲基纤维素钠为胶黏剂,考察不同羧甲基纤维素钠添加量下制备而成的包装膜厚度、机械性能、阻隔性能、微观结构等特征,并选用最... 详细信息

为开发一种高性能的可食用环保包装膜用于新鲜生菜的保鲜,以玉米醇溶蛋白、交联淀粉和马铃薯渣为成膜基材,羧甲基纤维素钠为胶黏剂,考察不同羧甲基纤维素钠添加量下制备而成的包装膜厚度、机械性能、阻隔性能、微观结构等特征,并选用最优配方下的包装膜用于生菜保鲜效果评价。结果显示,当羧甲基纤维素钠的添加量为2.0%(m/V,占水比)时,厚度为0.15 mm,拉伸强度为10.85 MPa,断裂伸长率为36.57%,透氧气系数为0.36×10^(-15)m^(2)/g·Pa,透湿量为424.46 g/m^(2)·d,具有良好的成膜及应用特性。将含量2.0%羧甲基纤维素钠的包装膜应用于生菜保鲜试验后发现,相较于聚乙烯保鲜膜和不做包装处理组,生菜在4℃贮藏10 d过程中,玉米醇溶蛋白/淀粉基包装膜组更能有效减缓生菜在贮藏过程中感官和营养品质的下降,叶绿素和维生素C含量分别高于聚乙烯保鲜膜包装的对照组6.30%和27.78%,菌落总数低于对照组58.01%。该试验制备的玉米醇溶蛋白/淀粉基包装膜是一种可应用于生菜保鲜的高品质包装膜。

关键词：羧甲基纤维素钠玉米醇溶蛋白交联淀粉膜制备生菜保鲜