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成分优化对软磁MnZn铁氧体的影响规律

中南大学学报（自然科学版） 2024年第8期55卷 2900-2909页

作者：徐展源赵伟史湘石张振宇王中钢韩勇范景莲中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075 湖南华曙高科技股份有限公司湖南长沙410006 中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083

采用“化学溶胶—喷雾干燥—煅烧”方法制备Mn_(0.5−y)Zn_(0.5)Fe_(2+y)O_(4)(y=0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.09)软磁MnZn铁氧体,利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和超导量子干涉磁测量系统等检测方法对其进行表征。研究结果表明:当y=0~0.07时,样品均只含有MnZn铁氧体单相;而当y=0.09时,将析出α-Fe_(2)O_(3)杂质相,此现象得到了XRD和Raman光谱结果验证。随着Fe含量的增加,平均晶粒度先减小再增大,当y=0.03时,平均晶粒度最小。样品中的Fe呈+3价,Zn呈+2价,而Mn则存在+2、+3和+4这3种价态,其中,当y=0.09时,样品中Fe^(3+)位于MnZn铁氧体和α-Fe_(2)O_(3)中的环境不同,其Fe2p_(3/2)峰存在结合能分别为710.09、711.16和713.71 eV的3个子峰。样品中Mn^(2+)的含量先增加再减少,在y=0.07时最大。所有样品均呈细小颗粒组成的空心球壳形貌,几乎不存在非空心球壳粉末形貌,且元素均匀化分布。当y=0~0.09时,比饱和磁化强度(M_(s))为41.15~54.58 A·m^(2)/kg,剩磁(M_(r))为0.91~6.50 mA/m,矫顽力(H_(c))为2242.4~8917.6 A/m,矩形比(M_(r)/M_(s))为0.02~0.12。其中,当Fe过量时,M_(s)呈先增大再减小的趋势;当y=0.07时,MnZn铁氧体的综合特性最优。

关键词： MnZn铁氧体磁性能软磁 Fe含量

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基于点云切片算法的铁路钢桁拱桥线形分析

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 97-106页

作者：彭仪普李剑韩衍群汤致远李子超于风晓陈立邹魁中南大学土木工程学院湖南长沙410075 湖南中大设计院有公司湖南长沙410075

铁路桥梁线形测量对于桥梁健康检测与确保铁路安全运营具有重要作用。为提高运营铁路钢桁拱桥线形测量效率,以某3跨钢桁拱桥为例,运用地面激光扫描(TLS)技术对桥梁杆件进行整体化扫描,从桥梁线形测量精度、扫描完整性、点云个数等3方面... 详细信息

铁路桥梁线形测量对于桥梁健康检测与确保铁路安全运营具有重要作用。为提高运营铁路钢桁拱桥线形测量效率,以某3跨钢桁拱桥为例,运用地面激光扫描(TLS)技术对桥梁杆件进行整体化扫描,从桥梁线形测量精度、扫描完整性、点云个数等3方面,分析出最佳的桥梁扫描测站数为10个。运用3DNDT点云配准算法将各测站一一配准,桥梁点云配准精度为2 mm,将桥梁点云投影至xoy平面,用半径滤波器进行噪声点的去除,得到完整“纯净”的桥梁点云模型。提出点云等距切片与点云平面切片算法提取桥梁线形,并将线形点云数据导出在AutoCAD中拾取坐标。将点云切片法提取的TLS测量值、全站仪法测量结果与原始成桥线形做比较分析,结果表明:在桥面线形分析中,两方法均在跨中处A5点测量出最大变形,分别为12.69 mm、10.29 mm,两方法的最大相互较差R为2.4 mm,相关系数优于99.93%;在拱轴线线形分析中,点云切片法与全站仪法在主桁上弦跨中B4点位测量的最大变形为6.2 mm、3.9 mm,在主桁下弦跨中B10点位测量的最大变形为5.9 mm、3.5 mm,两方法的最大互相较差R为3.2 mm,相关系数优于99.87%,验证了点云切片算法的有效性与TLS测量的高精度性。拱轴线横向线形未出现明显侧移,点云等距切片得到的19个吊杆垂直度保持良好,未发生扭转与偏移。该成果对于运营铁路钢桁拱桥的线形分析与点云处理方法可提供相应的思路和参考,具有重要的实用价值。

关键词：地面激光扫描点云切片钢桁拱桥线形全站仪测量

信控交叉口公交专用车道动态共享实时控制方法

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哈尔滨工业大学学报 2024年第3期56卷 98-109页

作者：刘嘉晖陈科陈群中南大学交通运输工程学院长沙410075 湖南省交通规划勘察设计院有限公司长沙410200

针对目前交叉口拥堵、公交专用车道利用率低的问题,提出一种信控交叉口公交专用车道动态共享实时控制方法。利用GPS定位实时获取交叉口处公交车的位置,并通过交通检测设备获取专用道内小汽车车辆数,结合主信号显示情况综合计算当前时刻... 详细信息

针对目前交叉口拥堵、公交专用车道利用率低的问题,提出一种信控交叉口公交专用车道动态共享实时控制方法。利用GPS定位实时获取交叉口处公交车的位置,并通过交通检测设备获取专用道内小汽车车辆数,结合主信号显示情况综合计算当前时刻公交专用道共享前后交叉口车辆总延误。将延误大小判断结果反馈给车道信号,车道信号显示红灯或绿灯以提醒司机是否能够进入公交专用道。引入受影响车辆概念,建立以减少交叉口车辆总延误为目标的公交专用车道共享控制模型。通过对当前时刻主信号显示红灯和显示绿灯两种情况分析,提出一种综合考虑车辆司乘系数、受影响车辆的交叉口延误计算方法,得到共享公交专用车道前后交叉口车辆总延误差值的表达式。利用示例数值模拟在多种不同场景下车道信号的显示情况,分析了专用道内已有车辆、公交车位置以及主信号显示情况对车道共享的影响。结果表明:该控制方法较符合实际情况,并能有效提高公交专用车道利用率,能够充分利用交叉口绿灯时间,为解决公交专用车道的动态共享、缓解道路拥堵提供了一种新的思路。

关键词：交通运输工程车道共享方案建模仿真公交专用车道 GPS观测交叉口延误

磷酸铁锂电池储能舱热失控监测传感器有效性评价及探测策略

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高电压技术 2024年第8期50卷 3463-3476,I0006页

作者：陈宝辉邓捷陆佳政周天念李明明谢林瑾电网防灾减灾全国重点实验室(国网湖南省电力有限公司防灾减灾中心) 长沙410007 长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410114 烟台创为新能源科技股份有限公司烟台265503 湖南防灾科技有限公司长沙410129

磷酸铁锂储能电池在故障时易发生热失控,产生大量可燃易爆气体,引发起火和爆炸。利用传感器对电池热失控进行监测,是避免储能电池事故蔓延扩大的有效手段。该文自制了5种不同探测原理的多合一复合传感器,探测参数包括H_(2)、CO、CO_(2)... 详细信息

磷酸铁锂储能电池在故障时易发生热失控,产生大量可燃易爆气体,引发起火和爆炸。利用传感器对电池热失控进行监测,是避免储能电池事故蔓延扩大的有效手段。该文自制了5种不同探测原理的多合一复合传感器,探测参数包括H_(2)、CO、CO_(2)、挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOC)的体积分数和烟雾质量分数、舱体气压和温度;在40尺真型储能舱中,开展了不同位置的电池热失控监测试验,对比了点火对电池热失控探测的影响。研究结果表明:催化燃烧原理的H_(2)传感器较电化学原理的H_(2)传感器更快检测到H_(2),光离子原理的VOC传感器较电化学原理的VOC传感器更快检测到VOC;VOC比H_(2)、CO更早被探测到,一方面是电解液挥发早于H_(2)等的生成,另一方面是由于电池蓝膜等受热产生了一部分VOC;H_(2)被探测到的时间略早于CO和烟雾;未点火的情况下,舱顶的气压和温度不适合电池热失控的预警;点火情况下,CO、烟雾、CO_(2)浓度增加,而H_(2)和VOC浓度不同程度减少,同时舱内温度快速提升。基于电池热失控探测试验,提出了磷酸铁锂电池储能舱电池热失控及火灾探测的建议策略及探测器布置间距建议。

关键词：锂离子电池储能热失控传感器探测策略

不同条件下非水反应高聚物隧道隔热材料导热系数变化规律

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2024年第2期39卷 25-34页

作者：陈瑜王世瑜郭成超中山大学土木工程学院广东珠海519082 南方工程检测修复技术研究院广东惠州516000

基于瞬态平面热源法,利用HOTDISK仪器对不同条件(环境温度、材料密度及材料厚度)下高聚物导热系数的变化规律进行测试研究.采用熵值法对影响高聚物导热系数的因素进行权重分析,并与传统隔热材料进行对比,验证高聚物材料的隔热性能.结果... 详细信息

基于瞬态平面热源法,利用HOTDISK仪器对不同条件(环境温度、材料密度及材料厚度)下高聚物导热系数的变化规律进行测试研究.采用熵值法对影响高聚物导热系数的因素进行权重分析,并与传统隔热材料进行对比,验证高聚物材料的隔热性能.结果表明:高聚物导热系数随环境温度呈先增大后减小的变化趋势,存在上升段(-40~10℃, 20~90℃)、平缓段(10~20℃)及下降段(>90℃);高聚物导热系数随材料密度的增大而增大,在环境温度较高时,存在材料密度增大而导热系数减小的现象;高聚物导热系数与材料厚度无关.在影响高聚物导热系数的因素中,环境温度的影响最大,材料密度次之,材料厚度最小.高聚物材料具有优良的隔热性能,可作为高地温隧道的隔热材料.

关键词：非水反应高聚物导热系数隔热环境温度

无机钠源对O_(3)-NaNi_(1/3)Fe_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)性能的影响

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电池 2024年第3期54卷 383-389页

作者：谢伟超朱贤徐吴志康唐朝辉李加兴雪天盐业集团股份有限公司湖南长沙410114 湖南美特新材料科技有限公司湖南长沙410200 湖南省井矿盐工程技术研究中心湖南长沙410114

O_(3)型层状氧化物正极材料NaNi_(1/3)Fe_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)具有高比容量、低成本和较高循环寿命等特点。为探究钠源对该材料电化学性能的影响,以Na2CO_(3)、NaOH、NaHCO_(3)和Na2SO4等无机钠盐为钠源,采用高温固相反应制得一系列的O_(... 详细信息

O_(3)型层状氧化物正极材料NaNi_(1/3)Fe_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)具有高比容量、低成本和较高循环寿命等特点。为探究钠源对该材料电化学性能的影响,以Na2CO_(3)、NaOH、NaHCO_(3)和Na2SO4等无机钠盐为钠源,采用高温固相反应制得一系列的O_(3)-NaNi_(1/3)Fe_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)材料,通过SEM、X射线光电子能谱(XPS)、XRD、比表面积分析等检测手段分析钠源对O_(3)-NaNi_(1/3)Fe_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)材料形貌、结构和电化学性能的影响。不同钠源制备的材料均为一次颗粒聚集而成的多晶结构,平均二次粒径D50均小于5μm;以Na2CO_(3)作为钠源得到的O_(3)-NaNi_(1/3)Fe_(1/3)Mn_(1/3)O_(2)材料的电化学性能最佳,组装的扣式电池以0.1 C在2.0~4.0 V充放电,首次放电比容量达141.7 mAh/g、库仑效率为95.4%,以1.0 C循环100次,放电比容量从137.2 mAh/g降低至114.3 mAh/g,容量保持率为83.3%。

关键词：钠离子电池无机钠源 NaNi_(1/3)Fe_(1/3)Mn_(1/3)O_(2) 正极材料电化学性能

基于GIS技术的丘陵区宅基地时空变化研究——以湖南省武冈市为例

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农村实用技术 2024年第6期 6-8页

作者：龚玉叶李乐蓉郭韵玲袁靖湖南工程职业技术学院湖南长沙410151 湖南省湘核检测科技有限公司湖南长沙410014

为高效集约利用宅基地,协调耕地和生态保护,指导宜居村庄建设。本研究基于GIS空间分析技术开展宅基地时空变化分析,构建了具有南方丘陵区特点的县域宅基地时空变化研究方法,以湖南省武冈市为例开展实证研究。结果表明:(1)宅基地变化趋... 详细信息

为高效集约利用宅基地,协调耕地和生态保护,指导宜居村庄建设。本研究基于GIS空间分析技术开展宅基地时空变化分析,构建了具有南方丘陵区特点的县域宅基地时空变化研究方法,以湖南省武冈市为例开展实证研究。结果表明:(1)宅基地变化趋势是稳定型。按照乡镇进行统计,18个乡镇中有2个乡镇为衰退型,10个为稳定型,6个乡镇为增长型。(2)采用土地利用现状矢量数据和高分卫星2号遥感影像作为宅基地半智能提取模型的训练样本,经过反复训练,模型提取精度可靠,效率提升了4.5倍;(3)考虑到2020年前后宅基地分类标准差异较大,本研究采用2020年—2022年的数据,随着数据的逐年丰富,后续将扩充研究时间序列,为宅基地的高效准确监测提供可靠的方法。

关键词：南方丘陵区宅基地时空变化 GIS空间分析

改进SAF-FCOS的雷视融合目标检测算法

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计算机工程与应用 2024年第14期60卷 209-218页

作者：陈正浩邓月明谢竞何鑫湖南师范大学信息科学与工程学院长沙410081 湖南华诺星空电子技术股份有限公司长沙410221

针对雷视特征融合目标检测网络难以有效利用雷达点云信息和图像特征,在恶劣天气环境下,仍然容易出现误检、漏检的问题,提出了一种改进SAF-FCOS雷视融合目标检测网络。对SAF-FCOS的骨干网络结构进行改进,在C3、C4特征层进行雷达特征信息... 详细信息

针对雷视特征融合目标检测网络难以有效利用雷达点云信息和图像特征,在恶劣天气环境下,仍然容易出现误检、漏检的问题,提出了一种改进SAF-FCOS雷视融合目标检测网络。对SAF-FCOS的骨干网络结构进行改进,在C3、C4特征层进行雷达特征信息的多尺度融合,使网络模型更充分地利用雷达信息;在检测层前使用改进的LNblock模块——LNblcok_GAM,能够以较低的计算成本提取图像特征的同时提高网络的检测性能;在回归损失方面,使用基于EIOU与GIOU改进的CEIOU替换原网络中的GIOU,提高了网络的检测精度,提升了模型的鲁棒性。在NuScenes数据集上,改进网络的mAP_(0.5:0.95)达到了70.7%,AP_(50)达到了90.5%,比原网络SAF-FCOS分别提高了1.7个百分点和0.9个百分点,漏检、误检的情况得到了有效改善,同时,该改进网络的总体检测效果要优于其他经典的纯视觉目标检测算法。

关键词：目标检测雷视融合 SAF-FCOS网络多尺度融合 LNblock_GAM

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带齿土工格栅拉拔模型试验与极限拉拔力研究

武汉大学学报(工学版) 2024年

作者：方薇刘恬王骄王亮亮周鹏长沙理工大学交通运输工程学院湖南建工集团有限公司长沙理工检测咨询有限责任公司中国矿业大学力学与土木工程学院

为了研究带齿格栅的抗拔特性，将合金角铝与双向拉伸塑料土工格栅联结制成带齿土工格栅并开展了不同齿筋高度和法向荷载条件下的室内拉拔模型试验，然后考察了绕流滑动模型、Perterson & Anderson模型、Matsui模型、Jewell模型、Chai模... 详细信息

为了研究带齿格栅的抗拔特性，将合金角铝与双向拉伸塑料土工格栅联结制成带齿土工格栅并开展了不同齿筋高度和法向荷载条件下的室内拉拔模型试验，然后考察了绕流滑动模型、Perterson & Anderson模型、Matsui模型、Jewell模型、Chai模型和Rankine被动土压力模型在计算带齿格栅极限拉拔力时的适用性。研究表明：（1）在相同的试验条件下，带齿格栅的拉拔力高于普通土工格栅。立体筋材相较于常见的平面筋材而言能够提供额外的约束作用，从而获得更好的加筋效果；（2）当齿筋高度一致时，拉拔力峰值随法向应力增大而显著增加；在法向应力相同时，拉拔力峰值随着齿筋高度的增加有所提升；（3）算例表明在前述六种理论模型中，Rankine被动土压力模型计算便捷且与试验结果最为接近，因而具有良好的应用潜力。

关键词：带齿土工格栅拉拔力模型试验理论分析