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Zr-2.5Sn合金高温腐蚀过程的相场模拟

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物理学报 2024年第14期73卷 258-267页

作者：刘续希高士森喇永孝玉栋梁柳文波西安交通大学核科学与技术学院西安710049 西安交通大学陕西省先进核能技术重点实验室西安710049

本工作利用腐蚀电化学计算腐蚀界面能,构建了锆合金腐蚀过程的相场模型.首先,利用所建立的模型模拟了Zr-2.5Sn合金均匀腐蚀过程,模拟结果显示该合金的腐蚀动力学曲线符合立方规律,与实验结果一致.分析发现,在氧化层生成的初期,氧化层生... 详细信息

本工作利用腐蚀电化学计算腐蚀界面能,构建了锆合金腐蚀过程的相场模型.首先,利用所建立的模型模拟了Zr-2.5Sn合金均匀腐蚀过程,模拟结果显示该合金的腐蚀动力学曲线符合立方规律,与实验结果一致.分析发现,在氧化层生成的初期,氧化层生长速率很高,但是受温度的影响不明显;随着氧化层厚度的增长,温度对氧化层生长曲线的影响变大,温度越高腐蚀速率越快.多晶Zr-2.5Sn合金腐蚀行为的模拟结果表明,在锆合金基体晶界处由于具有更大的氧扩散速率,氧化速率加快,并在金属-氧化层界面朝向金属基体一侧形成了沿晶界的具有更高浓度的O^(2–)带,且对氧化腐蚀速率的影响主要表现在氧化初期,相场模拟获得的腐蚀动力学曲线与实验结果符合非常好.

关键词：相场模拟 Zr-2.5Sn 合金腐蚀动力学晶界腐蚀

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光学透明超表面透镜及其无线通信效率增强

物理学报 2024年第14期73卷 68-77页

作者：李豪庞永强屈冰玥郑江山徐卓西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室西安710049 西安交通大学电子科学与工程学院西安710049

玻璃作为目前室内常用的建筑材料,无线信号通过玻璃时较大的插损会降低通信效率.本文设计了一种工作在2.4 GHz Wi-Fi频段的光学透明超表面,通过贴到玻璃两侧将无线信号实现区域聚焦以提高通信效率.为了获得满足区域聚焦的相位设计,超表... 详细信息

玻璃作为目前室内常用的建筑材料,无线信号通过玻璃时较大的插损会降低通信效率.本文设计了一种工作在2.4 GHz Wi-Fi频段的光学透明超表面,通过贴到玻璃两侧将无线信号实现区域聚焦以提高通信效率.为了获得满足区域聚焦的相位设计,超表面由耶路撒冷十字形和圆环两种双层结构组成,透明导电薄膜采用导电性好、光学透明度高的铜网.通过在微波暗室中扫描场强空间分布验证超表面的区域聚焦效果,与空白玻璃对比,在设计的整个聚焦区域均实现7.3 dB以上的场增强,与仿真结果较为符合.进一步测试了不同场景下的下载速度和网速稳定性验证透明超表面玻璃增强无线通信效率.结果表明,在实际使用环境中,设计的超表面玻璃较空白玻璃的下载速度可提高10 Mb/s,且下载速度浮动平稳.本文设计的光学透明超表面结构简单,使用便利,同时具备可移动性,可以根据通信增强需要进行随意摆放,为室内通信增强提供了一种可行的技术途径.

关键词：超表面光学透明 Wi-Fi 信号增强

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采用源空间套索分析和卷积神经网络方法的高频脑电动作模式识别方法

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西安交通大学学报 2024年第1期58卷 187-196页

作者：陶怡徐维维朱家林袁子文王茂德王刚西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室西安710049 西安交通大学第一附属医院康复医学科西安710061 西安交通大学第一附属医院神经外科西安710061

针对目前同侧手部运动意图识别率低的问题,提出了一种基于源空间套索分析和卷积神经网络(source-Lasso-CNN,SLC)的高频脑电动作模式识别方法。该方法运用空间源定位分析与握拳、展拳、二指对捏、三指对捏4种动作相关的脑电信号,使用组La... 详细信息

针对目前同侧手部运动意图识别率低的问题,提出了一种基于源空间套索分析和卷积神经网络(source-Lasso-CNN,SLC)的高频脑电动作模式识别方法。该方法运用空间源定位分析与握拳、展拳、二指对捏、三指对捏4种动作相关的脑电信号,使用组Lasso进行感兴趣区域(ROI)选择,再输入到卷积神经网络进行单手多类动作模式识别。采集13名被试者在4种手部动作模式下的脑电和肌电信号并进行预处理,采用基于核磁共振图像的边界元模型建立头模型、使用最小范数估计解决脑电源成像逆问题,将传感器空间的脑电信号映射至源空间。将源空间脑电序列按照布罗德曼分区进行划分,提取每个脑区的3个时域特征并基于特征采用组Lasso方法进行ROI选择,将挑选出的ROI及其对应源空间序列输入卷积神经网络中进行四分类。实验结果表明:采用source-Lasso-CNN的方法在高频(γ频带)脑电的识别准确率可达(82.23±12.71)%,优于在δ(1~3 Hz)、θ(4~7 Hz)、α(8~13 Hz)、β(14~30 Hz)以及全频带(1~100 Hz)上的结果。与其他先进方法相比,其准确率也有显著性的提升,显示了该方法在同侧手部运动意图识别中的有效性。

关键词：源空间 Lasso 卷积神经网络高频脑电手部运动意图识别

基于活动工期信息动态更新的前摄性-反应性项目调度

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系统工程理论与实践 2024年第5期44卷 1633-1651页

作者：曹芳芳何正文王能民西安交通大学管理学院西安710049 西安交通大学过程管理与效率工程教育部重点实验室西安710049

项目执行中,活动工期随机性会随着可用信息增加而动态更新,即工期随机性会逐渐下降.以下降的工期随机性为背景,研究前摄性-反应性项目调度集成优化.具体地,前摄性子问题通过构建以最小化期望总成本为目标的优化模型,旨在获得经济的基准... 详细信息

项目执行中,活动工期随机性会随着可用信息增加而动态更新,即工期随机性会逐渐下降.以下降的工期随机性为背景,研究前摄性-反应性项目调度集成优化.具体地,前摄性子问题通过构建以最小化期望总成本为目标的优化模型,旨在获得经济的基准计划;通过设计禁忌搜索算法对其求解.反应性子问题旨在通过确定合理调整时点,实现资源占用成本与开始时间偏差成本的动态平衡;设计主动、被动及混合策略确定调整时点.通过前摄性-反应性集成优化,目标是最小化实际执行总成本.得出研究结论:首先,前摄性子问题的求解算法可求解得到优质的基准计划,可作为反应性执行的最佳指导;其次,不同的反应性策略在不同情形下表现出各自的优越性,整体来看,混合策略具有较强的优势.

关键词：项目调度优化模型禁忌搜索前摄性-反应性动态活动工期信息

新型多频率三端口模块化多电平换流器拓扑及其控制策略

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高电压技术 2024年第8期50卷 3693-3704,I0028-I0030页

作者：闫书豪孟永庆段子越王天一王秀丽王锡凡西安交通大学电气工程学院西安710049 西安交通大学陕西省智能电网重点实验室西安710049

未来电网中将会存在的工频、直流与低频等多种频率,而传统换流器仅能实现交-交、交-直两种频率电气量间的能量交换。为此,提出一种新的多频率三端口模块化多电平换流器(multi-frequency triple-port modular multilevel converter,MFTP-... 详细信息

未来电网中将会存在的工频、直流与低频等多种频率,而传统换流器仅能实现交-交、交-直两种频率电气量间的能量交换。为此,提出一种新的多频率三端口模块化多电平换流器(multi-frequency triple-port modular multilevel converter,MFTP-MMC)拓扑,该拓扑结构简单对称,能够直接实现工频-低频-直流的功率变换和频率控制,不存在无功约束问题,可以输出2倍直流电压,具有直流故障自清除功能。针对MFTP-MMC拓扑建立其dq坐标下的动态数学模型,实现了系统2种交流频率分量同直流分量的解耦,在此基础上给出相应的控制策略,包括内环电流控制、环流控制、子模块均压控制以及外环功率控制,其物理概念清晰、控制性能良好。进一步,给出了桥臂无功分配系数的优化方法。同时针对其拓扑提出直流侧故障时闭锁以及故障后软起动策略。MATLAB/Simulink平台下的一系列仿真结果验证了所提MFTP-MMC拓扑和数学模型的正确性及其控制策略的有效性。

关键词：多频率三端口换流器柔性低频输电系统直流故障阻断数学模型控制策略桥臂无功分配

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基于二级时空分桶的伴随轨迹查询

计算机学报 2024年第1期47卷 131-147页

作者：王晨旭汪谨权杨鑫西安交通大学软件学院西安710049 西安交通大学智能网络与网络安全教育部重点实验室西安710049

随着移动传感器设备的普及,人们能够采集到的位置数据越来越多,轨迹数据的规模也越来越庞大.从大规模时空数据中查找与指定轨迹最相似的前k条轨迹一直是时空大数据挖掘的重要挑战之一.现有的相似轨迹查询方法大都包括三个阶段:(1)对海... 详细信息

随着移动传感器设备的普及,人们能够采集到的位置数据越来越多,轨迹数据的规模也越来越庞大.从大规模时空数据中查找与指定轨迹最相似的前k条轨迹一直是时空大数据挖掘的重要挑战之一.现有的相似轨迹查询方法大都包括三个阶段:(1)对海量的离线轨迹数据建立索引;(2)基于索引结构从已知轨迹集中查询与指定轨迹相似的候选轨迹;(3)计算指定轨迹与候选轨迹之间的精确相似度并返回相似度最大的前k条轨迹.但大多数现有方法对轨迹进行聚类索引时不能有效利用时间和空间信息,导致时间相似度不高的轨迹也会被划分到相同的索引项上,最终影响查询的准确性和效率.此外,现有的时空轨迹相似度计算方法存在大量的无效运算,使得相似轨迹的查询效率整体较低.针对当前伴随轨迹查询方法对时间与空间信息利用不充分的问题,本文提出一种新的二级时空分桶索引结构,首先将每条轨迹数据按照时间滑动窗口划分为若干带有时间槽信息的子轨迹,在时间上对轨迹进行一级索引聚类;在此基础上对在相同时间槽内的子轨迹进行二级空间索引聚类,利用哈希算法将具有连续相同位置点的子轨迹映射到同一时空分桶中.与已有索引方法相比,该方法对不同轨迹在索引时具有更好的区分度,查询时的筛选条件更为严格,有效降低了候选轨迹集的规模.针对现有轨迹相似度计算方法效率低下的问题,提出一种基于时差约束的轨迹相似度计算方法.利用轨迹之间的时差排除大量不必要的位置比较运算,将轨迹相似度的计算复杂度控制在线性级别,大大提高了计算效率,同时为过滤伴随轨迹查询过程中的无效计算,对基于时差约束的轨迹相似度计算方法进行变体得到一种上下界过滤方法,最大限度地避免了无效计算.最后,在4个真实的大规模轨迹数据集上对所提方法进行实验验证,实验结果表明所提方法的轨迹查找效率是已知最好方法的9~20倍,证明了算法的有效性.

关键词：二级时空索引轨迹相似度计算伴随轨迹查询

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基于光声热测量法的血液流速无创测量

中国激光 2024年第3期51卷 160-168页

作者：许路寒张浩李东陈斌郑玉萍姚亮西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 西安交通大学第二附属医院眼科陕西西安710004

光声成像是一种结合光学和声学原理的多模态成像技术,可用于观察和获取组织内部的结构和功能信息。血液流速是评估血管功能的重要指标,血液流速的测量与疾病的发生和发展密切相关。推导了基于热测量法测量血液流速的基本理论,搭建了光... 详细信息

光声成像是一种结合光学和声学原理的多模态成像技术,可用于观察和获取组织内部的结构和功能信息。血液流速是评估血管功能的重要指标,血液流速的测量与疾病的发生和发展密切相关。推导了基于热测量法测量血液流速的基本理论,搭建了光声测速/成像实验系统,并开展了光声速度测量和成像实验。通过实验研究,获得了光声声压与流体速度间的定量关系,经实验验证流速测量的平均误差为8.2%,最大测速范围可达200 mm·s^(-1)。在此基础上,采用二维机械扫描的方式实现了分辨率为10μm的光声形态/流速协同测量。

关键词：医用光学光声成像光声测速热测量法光声显微镜

重卡传动轴用高强7075铝合金热流变行为及径向锻造微观组织演变

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西安交通大学学报 2024年第8期58卷 124-135页

作者：张超赵升吨邢轲郑文浩李坤王永飞西安交通大学机械工程学院西安710049 西安交通大学金属成形技术与重型装备全国重点实验室西安710049

为研究重型卡车轻量化传动轴用高强7075铝合金在径向锻造时的热变形行为,将大直径7075铝合金挤压棒料预热退火后,取样进行了不同变形条件下的等温压缩试验。分别考虑温度与应变速率对应变强化及软化的影响,构建了适用于中大型7075铝合... 详细信息

为研究重型卡车轻量化传动轴用高强7075铝合金在径向锻造时的热变形行为,将大直径7075铝合金挤压棒料预热退火后,取样进行了不同变形条件下的等温压缩试验。分别考虑温度与应变速率对应变强化及软化的影响,构建了适用于中大型7075铝合金传动轴热加工的改进Hansel-Spittel本构模型。根据动态材料模型理论获得了7075铝合金的热加工图,并据此分析了7075铝合金棒料在典型径向锻造工艺中的组织变化。研究结果表明:改进Hansel-Spittel模型能更准确地模拟预热退火态7075铝合金的峰值和稳态流变应力,预测值与试验值的平均相对误差仅为2.71%;7075铝合金在温度为350~450℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)范围内具有较高的热加工稳定性,高温及低应变速率的变形条件有利于材料的微观组织演化;预热退火态7075铝合金棒料在经过截面收缩率为55.6%的径向锻造工艺和T6热处理后,原始板条晶粒转变为细化大转角晶粒组织,抗拉强度提高至651 MPa,延伸率提高至12.5%,综合性能得到显著改善。

关键词：重型卡车轻量化 7075铝合金本构模型热加工图径向锻造微观组织演化

体外心脏电测量及智能标测房颤基质的研究进展

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生物医学工程学杂志 2024年第1期41卷 184-190页

作者：常益董明王彬(综述) 范力宏(审校) 西安交通大学电工材料电气绝缘国家重点实验室西安710049 西安交通大学第一附属医院西安710061

心脏三维电生理标测是房颤消融手术开展的前提与基础,侵入式标测是临床现行方法,但存在创伤大、手术时程长、成功率低等诸多不足。体外标测技术因无创、易操作等特点与优势,近年来成为电生理标测技术的发展趋势与新方向。随着计算机软... 详细信息

心脏三维电生理标测是房颤消融手术开展的前提与基础,侵入式标测是临床现行方法,但存在创伤大、手术时程长、成功率低等诸多不足。体外标测技术因无创、易操作等特点与优势,近年来成为电生理标测技术的发展趋势与新方向。随着计算机软硬件水平快速发展和临床数据库的增长,深度学习技术在心电数据方面的应用日趋广泛且取得了巨大进步,为体外心脏测量与智能标测房颤基质研究提供了新思路。本文综述了心电正问题、心电逆问题以及深度学习在房颤标测中的应用等领域的研究进展,探讨了体外智能标测房颤基质存在的问题以及可能的解决途径,对体外心脏电生理标测面临的挑战和未来的发展方向进行了展望。

关键词：心房颤动电生理标测心电正问题心电逆问题深度学习