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Cs_(2)AgBiI_(6)双空穴传输层太阳能电池的分析与优化

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物理学报 2025年第3期74卷 240-251页

作者：王纪伟田汉民王月荣曹蕊许武河北工业大学电子信息工程学院天津300401 河北工业大学天津电子材料与器件实验室天津300401

双钙钛矿材料以其低成本、环境友好等优势在太阳能电池领域引起广泛关注.本研究在已报道的ITO/ZnO/Cs_(2)AgBiI_(6)/HTL/Au单空穴传输层太阳能电池结构基础上,提出了ITO/ZnO/Cs_(2)AgBiI_(6)/HTL1/HTL2/Au的双空穴传输层结构,并使用Silv... 详细信息

双钙钛矿材料以其低成本、环境友好等优势在太阳能电池领域引起广泛关注.本研究在已报道的ITO/ZnO/Cs_(2)AgBiI_(6)/HTL/Au单空穴传输层太阳能电池结构基础上,提出了ITO/ZnO/Cs_(2)AgBiI_(6)/HTL1/HTL2/Au的双空穴传输层结构,并使用Silvaco TCAD进一步分析了基于Cs_(2)AgBiI_(6)的双空穴传输层太阳能电池的内部物理机制.结果表明,与各单空穴传输层钙钛矿太阳能电池相比,使用Cu_(2)O/NiO和NiO/Si作为双空穴传输层的太阳能电池效率有所提高.与Spiro-OMeTAD/CZTS双空穴传输层太阳能电池相比,使用Cu_(2)O/CZTS和MoO3/CZTS作为双空穴传输层的效率也有所提高.其中,性能最好的Cu_(2)O/CZTS双空穴传输层太阳能电池效率为22.85%.经过钙钛矿层和传输层的厚度优化后,光电转换效率提升至25.62%.此外,模拟结果还揭示了温度和掺杂浓度对太阳能电池特性的影响.这将有利于在无铅、无毒、环保的基础上,为双钙钛矿太阳能电池的能效提高提供理论指导.

关键词：双钙钛矿太阳能电池双空穴传输层光电转换效率优化

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数字经济驱动京津冀创新网络发展的路径

科学学与科学技术管理 2025年

作者：王雅洁信晓丹吴艺菲马婕河北工业大学经济管理学院河北工业大学京津冀发展研究中心河北工业大学人力资源处

创新网络是提高区域创新能力的重要支撑，数字经济如何驱动创新网络发展对京津冀协同创新发展具有重要意义。以北京、天津及河北11个设区市为研究对象，首先采用社会网络法分析京津冀创新网络发展现状，结果显示京津冀创新网络关联性愈... 详细信息

创新网络是提高区域创新能力的重要支撑，数字经济如何驱动创新网络发展对京津冀协同创新发展具有重要意义。以北京、天津及河北11个设区市为研究对象，首先采用社会网络法分析京津冀创新网络发展现状，结果显示京津冀创新网络关联性愈发紧密，但内部发展极不均衡，北京、天津处于核心，石家庄、唐山处于次核心，其它城市位于边缘，京津之间以及与河北省各地区之间创新联系较为紧密，但河北省内部创新关联性较低。接着，采用fsQCA方法研究数字经济驱动京津冀创新网络发展的组态路径，结果表明数字基础设施、数字规模水平、数字应用水平、数字研发环境之间存在联动匹配的多重并发因果关系，识别出引致高中心度的组态，数字基础设施在每种组态中均是核心存在，数字基础设施、数字规模水平、数字研发环境缺失是导致低中心度的重要因素。最后，提出了促进京津冀创新网络发展的数字化路径。

关键词：数字经济创新网络组态路径

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基于机器学习的铸件凝固过程动态收缩行为

物理学报 2025年第2期74卷 223-235页

作者：张童王加豪田帅孙旭冉李日河北工业大学材料科学与工程学院天津300401

合金凝固过程中的收缩行为是决定铸锭质量的关键因素之一,利用数值模拟方法可以预测铸锭缩孔.本文建立了一种基于机器学习的动网格模型,能够模拟铸件凝固过程的动态收缩行为.采用元胞自动机进行铸件凝固模拟,采用径向基函数算法(radial ... 详细信息

合金凝固过程中的收缩行为是决定铸锭质量的关键因素之一,利用数值模拟方法可以预测铸锭缩孔.本文建立了一种基于机器学习的动网格模型,能够模拟铸件凝固过程的动态收缩行为.采用元胞自动机进行铸件凝固模拟,采用径向基函数算法(radial basis function,RBF)和支持向量机算法(support vector machines,SVM)计算凝固收缩过程的网格运动位移,从而对凝固过程收缩的动态模拟.采用该模型计算了Al-4.7%Cu合金铸锭的缩孔形貌,并进行了对应的浇铸实验验证,模拟结果与实验结果的误差不超过2%,符合较好.说明该模型能够有效捕捉凝固收缩引起的铸件变形的动态过程,且能够捕捉固液界面复杂形貌的演变,为凝固过程数值模拟提供了一种新思路.

关键词：机器学习动网格元胞自动机格子玻尔兹曼

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钢连接装配式混凝土框架结构振动台试验研究

建筑结构学报 2025年

作者：戎贤阚义文张健新河北工业大学土木与交通学院河北工业大学河北省土木技术创新中心

装配式混凝土框架结构符合建筑结构工业化的发展方向。已有研究表明钢连接装配式混凝土节点具有装配速率快、抗震性能高的优点，但缺乏钢连接装配式混凝土整体框架动力性能的研究。本文提出一种将装配式混凝土预制构件间连接转化为可快... 详细信息

装配式混凝土框架结构符合建筑结构工业化的发展方向。已有研究表明钢连接装配式混凝土节点具有装配速率快、抗震性能高的优点，但缺乏钢连接装配式混凝土整体框架动力性能的研究。本文提出一种将装配式混凝土预制构件间连接转化为可快速装配钢结构连接的新型钢连接装配式混凝土框架结构体系。为探究新型钢连接装配式混凝土框架结构的动力特性和实际地震响应，设计并制作一个1/5缩尺的三层两跨钢连接装配式混凝土空间框架模型，开展不同地震水准下结构的振动台试验。试验结果表明：在峰值加速度为1g的地震作用下，模型最大层间位移角达到1/107。与卧龙地震波和ChiChi地震波相比，试验模型在卓越频率较低的El Centro地震作用下加速度响应和层间位移响应更大。框架模型在峰值加速度为1.5g的地震作用下基本保持弹性，表现出良好的变形协调，仅在梁板连接处楼板表面出现细小裂缝；同时，结构整体损伤逐步稳定增加，试验模型自振频率最大下降幅度达到21.7%。

关键词：装配式混凝土框架结构钢连接节点振动台试验动力响应

S-FBLS驱动的城市道路交叉口事故严重程度预测

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哈尔滨工业大学学报 2025年

作者：王铭欢王睿涵李巧茹陈亮河北工业大学土木与交通学院

为全面提升交通事故严重程度预测效果，针对现阶段传统机器学习与深度学习方法预测精度有限、网络收敛缓慢等问题，提出一种改进模糊宽度学习系统（fuzzy broad learning system，FBLS）的城市道路交叉口事故严重程度预测方法。模型采用... 详细信息

为全面提升交通事故严重程度预测效果，针对现阶段传统机器学习与深度学习方法预测精度有限、网络收敛缓慢等问题，提出一种改进模糊宽度学习系统（fuzzy broad learning system，FBLS）的城市道路交叉口事故严重程度预测方法。模型采用Takagi-Sugeno模糊系统取代宽度学习系统（broad learning system，BLS）的特征节点层，在保留BLS快速收敛特性的前提下，更为广泛地提取高维事故数据所隐藏的特征；同时在模型的输入层融合SMOTE过采样算法，平衡事故数据类别，增强预测结果的可靠性。通过英国大曼彻斯特地区交通事故的历史数据，在横向维度上选择原始FBLS，在纵向维度上选择交通事故严重程度预测常用的随机森林（RF）、支持向量机（SVM）、BP神经网络（BPNN）、长短期记忆网络（LSTM）、卷积神经网络（CNN），分别与S-FBLS进行预测性能对比，结果表明：S-FBLS在横向上相较原始FBLS将严重事故的预测准确率提升52.87%，在纵向上相较5种对比模型提升网络训练速度97%以上，整体准确率分别提升2.2%、8.95%、8.68%、6.47%、5.64%，特异度平均提升6.49%，灵敏度平均提升6.31%，精确度平均提升5.66%。基于S-FBLS的事故严重程度预测方法可为城市道路交叉口事故发生预警提供可靠的理论支撑。

关键词：交通安全事故预测 FBLS SMOTE算法城市道路交叉口

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弹射救生过程飞行员胸腰椎高负荷损伤分析

北京航空航天大学学报 2025年第1期51卷 102-112页

作者：裴卉宁陈允峰白仲航孙佳俐吴梦邵星辰河北工业大学建筑与艺术设计学院天津300401 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

针对战斗机飞行员在弹射过程中高负荷引起的胸腰段损伤率较高,且根据临床CT数据建立的有限元模型存在无法反映细微几何特征和骨骼非匀质属性,造成高负荷力学分析不准确等问题。采用非线性有限元方法建立表达特定对象皮质骨、松质骨厚度... 详细信息

针对战斗机飞行员在弹射过程中高负荷引起的胸腰段损伤率较高,且根据临床CT数据建立的有限元模型存在无法反映细微几何特征和骨骼非匀质属性,造成高负荷力学分析不准确等问题。采用非线性有限元方法建立表达特定对象皮质骨、松质骨厚度与密度的胸腰段(T12~L2)有限元模型,对弹射过程中战斗机飞行员胸腰段进行生物力学分析。基于胸腰段CT数据,将皮质骨测量(CBM)得到的皮质骨厚度和密度值纳入基于CT的胸腰段有限元建模过程中,并根据Hounsfield单位(HU)值计算各元素的弹性模量实现材质非均匀赋值,完成特定对象有限元模型的构建。通过添加边界条件和载荷对模型进行有效性验证,并模拟计算直立、前屈、后仰3种生理运动条件下弹射胸腰段脊柱的生物力学响应。结果表明:3种不同生理运动条件下弹射过程中椎骨对负荷的传递特性显著不同,直立生理运动条件下弹射,高负荷产生的椎骨直接急性损伤最小。

关键词：生物力学有限元分析高负荷损伤胸腰段弹射

基于改进Yolov8算法的桥梁橡胶支座开裂病害检测方法

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北京交通大学学报 2025年

作者：梁栋呼耀宗黄海宾于洋柳延星董姣慧河北工业大学土木与交通学院河北工业大学人工智能与数据科学学院

老化开裂是梁桥板式橡胶支座的常见病害，支座裂缝的参数信息是对支座开裂病害进行定量评估的重要依据.针对梁桥板式橡胶支座背景复杂、位置深入、难以识别和测量的问题，提出了一种基于两次语义分割的自动检测支座裂缝并进行参数计算... 详细信息

老化开裂是梁桥板式橡胶支座的常见病害，支座裂缝的参数信息是对支座开裂病害进行定量评估的重要依据.针对梁桥板式橡胶支座背景复杂、位置深入、难以识别和测量的问题，提出了一种基于两次语义分割的自动检测支座裂缝并进行参数计算的方法.首先，使用改进Yolov8n模型分割并提取出整个支座区域；然后，利用改进Yolov8n模型在分割出的支座区域图像上进一步分割出裂缝区域；最后，利用提取骨架中心线和寻找最大外接矩形法获取裂缝参数信息.实验结果表明：改进的Yolov8n模型对支座区域和支座裂缝的识别在mPA、DSC和IOU等方面，均达到85%以上.在实桥测试中，对采集的支座裂缝图像利用本文方法计算结果与人工实测结果对比，两者最大误差小于0.1mm，满足工程要求.本文所提出的方法在橡胶支座老化开裂病害检测方面可实现自动化的检测流程，为实际工程应用提供了参考.

关键词：桥梁工程板式橡胶支座老化开裂病害语义分割图像处理

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钢纤维增强碱矿渣再生骨料混凝土的力学性能

土木与环境工程学报（中英文） 2025年第1期47卷 188-195页

作者：陈庞王政轩张健新王辉史朝悦河北工业大学土木与交通学院天津300401

碱矿渣再生混凝土是以碱激发胶凝材料替代水泥、再生骨料取代天然石子制备而成的新型混凝土,能有效降低波特兰水泥用量,提高废弃混凝土利用率,但尚未见对其力学性能的相关研究。为研究碱矿渣再生混凝土的基本力学性能,以钢纤维取代率和... 详细信息

碱矿渣再生混凝土是以碱激发胶凝材料替代水泥、再生骨料取代天然石子制备而成的新型混凝土,能有效降低波特兰水泥用量,提高废弃混凝土利用率,但尚未见对其力学性能的相关研究。为研究碱矿渣再生混凝土的基本力学性能,以钢纤维取代率和再生骨料取代率为主要试验参数,进行抗压试验、劈裂抗拉试验和抗折试验。研究结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加,碱矿渣再生混凝土的抗压强度f_(cu)、劈裂抗拉强度f_(t)和抗折强度f_(w)均降低,再生粗骨料取代率为100%时的降低幅度分别为30%、10%、15%;碱矿渣再生混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度随钢纤维体积取代率增加先提高后降低,钢纤维体积取代率为0.6%时,抗压强度和抗折强度达到最大值;碱矿渣再生混凝土抗折强度随钢纤维体积取代率增加而增加。

关键词：再生骨料混凝土抗压强度抗拉强度抗折强度钢纤维体积取代率

数字化与福利态度转变——基于CSS(2015—2021)数据的分析

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社会学评论 2025年第1期13卷 219-240页

作者：文太林张金峰河北工业大学人文与法律学院

数字技术的不断变革对劳动就业产生了深刻影响,这是否会带来民众福利态度的变化?本文基于中国社会状况综合调查数据,实证检验了数字化职业替代风险对福利态度的影响及作用机制,研究发现:第一,随着数字化职业替代概率的增大,劳动者对政... 详细信息

数字技术的不断变革对劳动就业产生了深刻影响,这是否会带来民众福利态度的变化?本文基于中国社会状况综合调查数据,实证检验了数字化职业替代风险对福利态度的影响及作用机制,研究发现:第一,随着数字化职业替代概率的增大,劳动者对政府福利责任偏好增强、对社会保障水平的期望提高、对社会保障的满意度降低。第二,数字化职业替代风险通过提高劳动者对失业风险预期和降低对经济地位的预期影响福利态度。第三,数字化职业替代风险对福利态度的影响在不同经济社会地位和就业群体中具有异质性。社会政策改革应关注数字时代劳动者的福利态度,政府应夯实劳动保障制度,加强人力资本投资以提升劳动者就业能力。

关键词：数字化职业替代风险福利态度