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自支撑Bi@Cu纳米树电极高效电化学还原CO_(2)制甲酸

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无机材料学报 2024年第7期39卷 810-818,I0003,I0004页

作者：施桐甘乔炜刘东张莹冯浩李强西安交通大学能源与动力工程学院动力工程多相流国家重点实验室西安710049 南京理工大学能源与动力工程学院电子设备热控制工信部重点实验室南京210094

利用电化学方法将CO_(2)转化为高值化学品是实现碳中和目标的一条有效途径。制备高性能电极是实现CO_(2)高效转化的关键一环。常规喷涂法所制电极中催化层与集流体间的不良接触会严重影响电催化活性以及稳定性。为此,本研究结合电化学... 详细信息

利用电化学方法将CO_(2)转化为高值化学品是实现碳中和目标的一条有效途径。制备高性能电极是实现CO_(2)高效转化的关键一环。常规喷涂法所制电极中催化层与集流体间的不良接触会严重影响电催化活性以及稳定性。为此,本研究结合电化学沉积和离子置换反应法,构建了一种原位生长的Bi@Cu纳米树(Bi@Cu NTs)自支撑电极。自支撑纳米树结构在降低界面电阻、确保空间结构稳定的同时,为反应提供了丰富的活性位点和发达的孔隙结构,进而实现CO_(2)分子、电解液离子以及电子的协同传输,并进一步促进电化学CO_(2)转化。实验结果表明,Bi@Cu NTs电极在电化学活性和长期运行稳定性方面表现出色。在–1.4~–0.8 V(***)的宽工作电位窗口范围内,甲酸选择性均超过90%;在–1.2 V的工作电位下,该电极同时实现了高达97.9%的甲酸选择性和170.6 mA·cm^(–2)的电流密度。此外,该电极在–1.0 V下经过50 h持续电解,获得了超过90%的平均甲酸选择性及大于110 mA·cm^(–2)的平均电流密度,且性能未见明显衰减,稳定性优异。

关键词：电化学还原CO_(2) 甲酸自支撑电极纳米树结构 Bi纳米片

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热处理对等离子喷涂Gd2Zr2O7微观结构和力学性能的影响

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硅酸盐学报 2024年第9期52卷 2995-3002页

作者：麻忠宇王丽爽王喆锦董会姚建洮周勇西安石油大学材料科学与工程学院西安市高性能油气田材料重点实验室油气田腐蚀防护与新材料陕西省高等学校重点实验室

采用大气等离子喷涂技术制备3种不同喷涂距离的Gd2Zr2O7（GZO）涂层，并在1 300℃条件下进行不同时间的高温热处理，对涂层进行物相分析，表征涂层微观结构及力学性能，阐明高温热处理过程中力学性能变化与孔隙结构变化的相关性。结果... 详细信息

采用大气等离子喷涂技术制备3种不同喷涂距离的Gd2Zr2O7（GZO）涂层，并在1 300℃条件下进行不同时间的高温热处理，对涂层进行物相分析，表征涂层微观结构及力学性能，阐明高温热处理过程中力学性能变化与孔隙结构变化的相关性。结果表明：喷涂态GZO涂层为典型的层状结构，随着热处理时间的增加，涂层孔隙率的下降呈现多阶段变化规律，即热处理初期（0～20 h）下降较快，热处理中期（20～100 h）下降缓慢，热处理后期（100～200 h）基本保持稳定。经过200 h的热处理之后，GZO涂层的孔隙率均稳定在7%～9%。另外，随着热处理时间增加，GZO涂层HV硬度和弹性模量的增加也呈现多阶段变化规律，与孔隙率的变化规律相似。随着喷涂距离的增加，涂层孔隙率逐渐增加，HV硬度和弹性模量逐渐减小。另外，热处理前后GZO涂层的相结构不变。因此，GZO涂层在高温热处理过程中孔隙结构的变化将影响力学性能的变化。

关键词：大气等离子喷涂锆酸钆热处理微观结构力学性能

增材制造316L不锈钢组织结构特征与硬化机理

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材料导报 2024年第3期38卷 148-153页

作者：刘源寇浩南何怡清尤瑞昶张鑫滕居珩李尧张凤英长安大学材料科学与工程学院西安710064

通过电弧送丝技术(WAAM)、激光同轴送粉(DED)以及激光选区熔化(SLM)增材制造技术制备出含有不同胞晶/枝晶尺寸的316L不锈钢,揭示了枝晶/胞状结构的形成及对力学性能的影响。结果表明:WAAM、DED和SLM试样的胞晶/枝晶尺寸依次减小,对应的... 详细信息

通过电弧送丝技术(WAAM)、激光同轴送粉(DED)以及激光选区熔化(SLM)增材制造技术制备出含有不同胞晶/枝晶尺寸的316L不锈钢,揭示了枝晶/胞状结构的形成及对力学性能的影响。结果表明:WAAM、DED和SLM试样的胞晶/枝晶尺寸依次减小,对应的冷却速率依次增大。同时,在WAAM和DED样品中枝晶/胞晶间区域发现骨状δ铁素体以及Cr、Mo的富集,但在SLM样品中未观察到以上现象,这主要是因为SLM过程中的高冷却速率显著抑制了δ铁素体的形成和元素偏析。WAAM、DED、SLM样品的显微硬度依次增加,其硬化机制与凝固胞状结构尺寸密切相关,且增材制造过程的热应力导致的高密度位错也对硬度有一定贡献。

关键词：金属增材制造胞状结构硬化机理

四旋翼无人机滑模-CPCMAC联合控制半物理仿真系统

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复旦学报（自然科学版） 2024年第1期63卷 1-17页

作者：黄鹤谢飞宇杨澜王会峰高涛无长安大学西安市智慧高速公路信息融合与控制重点实验室陕西西安710064 长安大学电子与控制工程学院陕西西安710064 长安大学信息工程学院陕西西安710064

针对四旋翼无人机强耦合、欠驱动、非线性等特点,以及在实际飞行过程中极易受到干扰的问题,对四旋翼无人机动力学模型进行分析,提出了一种基于联合的四旋翼无人机姿态控制算法,并在此基础上设计了四旋翼无人机半物理仿真系统。首先,针... 详细信息

针对四旋翼无人机强耦合、欠驱动、非线性等特点,以及在实际飞行过程中极易受到干扰的问题,对四旋翼无人机动力学模型进行分析,提出了一种基于联合的四旋翼无人机姿态控制算法,并在此基础上设计了四旋翼无人机半物理仿真系统。首先,针对非线性系统设计滑模控制器,选择跟踪航迹和翻滚角设计位置控制率和姿态控制率。其次,滑模控制器在实际应用中易产生震荡,利用基于信用积分的小脑模型神经网络(CPCMAC)来学习滑模控制的方式。最后,搭建基于LabVIEW的控制站,同Matlab/Simulink进行数据收发控制。仿真结果表明,在跟踪目标相同时,提出的四旋翼无人机滑模-CPCMAC联合控制相比于传统的比例积分微分(PID)控制和积分反步法控制优势明显,能够抑制超调和余差,在快速性和鲁棒性方面都更加优越。同时,构建的四旋翼无人机半物理仿真平台能清晰反馈出无人机参数的变化,应用预留的参数接口和地面控制站,降低了无人机飞控算法的开发难度,提高了开发效率,具有明显的实用价值。

关键词：无人机小脑模型神经网络滑模控制半物理仿真风场

星载SAR成像与SAR图像中一些不确定性因素分析

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测绘学报 2007年第2期36卷 152-157页

作者：黄世奇刘代志第二炮兵工程学院 602室陕西西安710025

SAR成像中的不确定性因素不仅影响SAR成像质量,还给SAR图像的解译与应用带来困难。为了改善这些不确定性,从SAR成像的原理和过程出发,深入分析和探讨星载SAR成像与SAR图像中的多普勒参数估计、距离迁徙、斑点噪声和后向散射系数所产生... 详细信息

SAR成像中的不确定性因素不仅影响SAR成像质量,还给SAR图像的解译与应用带来困难。为了改善这些不确定性,从SAR成像的原理和过程出发,深入分析和探讨星载SAR成像与SAR图像中的多普勒参数估计、距离迁徙、斑点噪声和后向散射系数所产生的不确定性及带来的影响,并对部分不确定性提出相应的改善方法。利用实测ERS-2数据进行成像实验,实验结果显示SAR成像中的不确定性可以尽量得到改善,这对进一步研究SAR成像和应用有着实际意义。

关键词： SAR成像不确定性多普勒参数距离迁徙斑点噪声

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非奇异快速终端滑模液位跟踪控制

西安交通大学学报 2011年第12期45卷 39-44页

作者：赵鹏姚敏立沈晓卫胡友涛第二炮兵工程学院602教研室西安710025

针对传统终端滑模控制中控制输入奇异和收敛时间长的问题,提出了一种非奇异快速终端滑模(NFTSM)控制方法.该方法由NFTSM滑模面和控制律组成.在此框架下,首先通过在非奇异终端滑模面中引入指数函数和符号函数来设计NFTSM滑模面,其中指数... 详细信息

针对传统终端滑模控制中控制输入奇异和收敛时间长的问题,提出了一种非奇异快速终端滑模(NFTSM)控制方法.该方法由NFTSM滑模面和控制律组成.在此框架下,首先通过在非奇异终端滑模面中引入指数函数和符号函数来设计NFTSM滑模面,其中指数函数用来加快状态远离平衡点时的收敛速度,符号函数用来提升系统稳定性.然后,基于NFTSM滑模面来设计由等效控制输入和切换控制输入构成的NFTSM控制律,该控制律具有能同时实现控制输入非奇异和系统状态有限时间内快速收敛的优势.最后,根据给出的耦合双容水箱模型数学描述,将NFTSM方法应用于耦合双容水箱液位控制中,设计了NFTSM液位跟踪控制器.仿真证明,在存在外扰且参数摄动25%条件下,该控制系统仍能精确跟踪给定液位,表明了NFTSM控制方法的有效性和鲁棒性.

关键词：跟踪控制终端滑模非奇异快速耦合双客水箱

基于多尺度Laws纹理能量和低秩分解的织物疵点检测算法

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纺织学报 2024年第4期45卷 96-104页

作者：王振华张周强昝杰刘江浩西安工程大学机电工程学院陕西西安710600 西安工程大学陕西省功能性服装面料重点实验室陕西西安710600

为提高织物疵点检测算法对简单纹理织物、模式纹理织物及条纹纹理织物检测时的普适性和准确性,提出了一种基于多尺度Laws纹理能量和低秩分解的织物疵点检测算法。首先,对织物图像进行直方图均衡化并将处理后的图像均匀划分为子图像块;其... 详细信息

为提高织物疵点检测算法对简单纹理织物、模式纹理织物及条纹纹理织物检测时的普适性和准确性,提出了一种基于多尺度Laws纹理能量和低秩分解的织物疵点检测算法。首先,对织物图像进行直方图均衡化并将处理后的图像均匀划分为子图像块;其次,对每个子图像块提取28个纹理能量特征(利用7个Laws滤波模板在4个尺度上提取),计算所有子图像块提取到的特征均值并组成特征矩阵;然后,利用特征矩阵构建低秩分解模型,通过方向交替方法(ADM)优化求解,得到低秩部分和稀疏部分;最后,由稀疏部分生成疵点显著图,采用迭代阈值分割法对其进行分割,得到织物疵点检测结果。为验证该算法的有效性,在织物图像数据集选取了包含错纬、断经、跳花、破洞等常见疵点的织物图像,并将实验结果与已有3种算法进行了对比。实验结果表明,该算法在简单纹理织物、模式纹理织物及条纹纹理织物检测上具有更好的普适性和准确性,且检测效率具有一定优势。

关键词：织物疵点疵点检测 Laws纹理纹理能量特征提取矩阵低秩分解

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基于机器视觉的棉花颜色检测方法

纺织学报 2024年第3期45卷 36-43页

作者：白恩龙张周强郭忠超昝杰西安工程大学机电工程学院陕西西安710600 西安工程大学陕西省功能性服装面料重点实验室陕西西安710600

针对国内目前通过图像处理测量棉花颜色等级方法较少的现状,设计了一种基于机器视觉的棉花颜色检测方案。为提高棉花样本的拍摄质量及高效性,使用Halcon软件连接CMOS工业相机进行实时采集。首先对采集的棉花样本图进行预处理,通过阈值... 详细信息

针对国内目前通过图像处理测量棉花颜色等级方法较少的现状,设计了一种基于机器视觉的棉花颜色检测方案。为提高棉花样本的拍摄质量及高效性,使用Halcon软件连接CMOS工业相机进行实时采集。首先对采集的棉花样本图进行预处理,通过阈值分割算法将棉花样本图转化为二值图像,且使用高斯滤波去噪声从而去除棉花中的杂质信息,并对预处理后的图像进行区域划分。然后通过RGB值转换为CIE XYZ颜色空间值,得到各子区域棉花颜色参数值,并引入K均值算法聚类各子区域颜色值以确定棉花最终颜色参数值,从而确定棉花颜色等级。最后通过实验验证及数据分析,将本文检测方法与MCG-1棉花检测仪器检测结果进行对比,结果表明2种方法检测结果一致;并通过在不同时间下持续对棉花样本进行数据检测,验证了本文方法的稳定性和精确性。本文检测方法可行且检测成本较低,可代替昂贵的仪器检测方法供企业使用。

关键词：棉花颜色检测机器视觉阈值分割区域划分 K均值算法颜色等级

状态方程参数化耦合制冷工质热导率性质预测模型

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西安交通大学学报 2024年第4期58卷 148-157页

作者：康凯李雪莉杨树谷雅秀王晓坡长安大学建筑工程学院西安710061 西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室西安710049

针对准确的制冷工质热导率性质有益于制冷热泵系统的设计和优化,引入标准化参数化方案,得到扰动链统计缔合流体理论状态方程(PC-SAFT)的输入参数,结合剩余熵标度理论(RES),预测了包括氢氟烯烃(HFOs)、氢氟烃(HFCs)、烷烃(HCs)和CO_(2)(R... 详细信息

针对准确的制冷工质热导率性质有益于制冷热泵系统的设计和优化,引入标准化参数化方案,得到扰动链统计缔合流体理论状态方程(PC-SAFT)的输入参数,结合剩余熵标度理论(RES),预测了包括氢氟烯烃(HFOs)、氢氟烃(HFCs)、烷烃(HCs)和CO_(2)(R744)在内的11种常见制冷工质的热导率性质,使用自助法,获得了标准化参数化方案与常规参数化方案输入参数的不确定度,并展开不确定度分析。通过与文献实验结果及已报道热导率性质模型比对,所提热导率性质模型与实验数据的总体平均相对偏差为3.32%。结果表明:所提热导率性质预测模型的整体表现优于常规参数化热导率模型和CE参考项热导率模型,且标准化参数化方案有潜力为混合工质体系的研发和推广提供可靠的基础物性数据;两种参数化方案输入参数在不确定度范围内波动时,对气相迁移性质的预测影响程度相似,但标准化参数化方案在液相迁移性质的预测上表现更优;此外,基于标准化参数化方案预测迁移性质需特别关注偏心因子的精度。

关键词：制冷工质热导率状态方程参数化不确定度分析