- 王继文;谭雪友;李钟婷;胡杰;姜峰;
将生物柴油与纯柴油以不同体积比进行掺合,对某大功率机车柴油机燃用不同配比生物柴油进行台架试验,研究不同配比生物柴油对该大功率机车柴油机的动力性、经济性和排放性等基础性能的影响。试验结果表明:该大功率机车柴油机燃用不同配比生物柴油时,其扭矩、燃油消耗率、NOx排放量、碳烟排放量以及缸内最高燃烧压力的变化趋势与燃用纯柴油时的变化趋势基本一致;碳烟排放量随着生物柴油配比的增大而降低,当配比由B10提升到B20时,碳烟排放量平均降低了12.90%,由B20提升到B50时,碳烟排放量平均降低了8.90%,在手柄位5工况下,燃用B50碳烟排放量比B0降低了35.10%。该台架试验获得的基础性能指标数据,对后续大功率机车柴油机仿真模型的建立与性能优化具有借鉴意义。
2022年01期 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1996K] [下载次数：228 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：240 ] |[网刊下载次数：0 ] - 杨甄鑫;廖抒华;石登仁;李云;廖礼平;
针对某车型弯扭刚度不足的问题,基于白车身模型截取接头12个,截面16个,引入PALS(product attribute leadership strategy)策略对其进行评价。针对竞争力不佳的接头及截面进行灵敏度分析,对比竞品车型截面结构,对其提出改进方案。研究结果表明,白车身质量增加1.10%,弯曲刚度提升15.77%,扭转刚度提升8.35%,其他性能基本不变,白车身性能改善效果显著。
2022年01期 7-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 2594K] [下载次数：215 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：105 ] |[网刊下载次数：2 ] - 吴辉琴;陈俊先;李伟钊;胡强;刘显晖;田岳松;顾南荣;
目前桥梁橡胶支座的健康监控通常采用定时手工和目测检测方法。针对手工和目测方法存在操作不便、危险性较高、无法完全确定支座可靠性等问题,设计一种安全可靠且经济的智能盆式支座。智能盆式支座的设计方法:在普通盆式支座的基础上进行结构改造,并在内部布设传感器,连接应力-应变采集系统,组成可视化监测网络,实现支座整体受压变形和内部应力-应变数据实时采集及其可视化监控,从而保障桥梁结构安全。采用支座实体试验和有限元分析计算方法对同一盆式橡胶支座的受力进行对比分析和相互验证。结果表明,智能盆式支座的力学性能与普通盆式橡胶支座原型的力学性能基本相似,由此验证了橡胶支座智能化设计的可靠性,为该类支座产业化设计和推广应用提供理论和试验依据。
2022年01期 12-18+25页 [查看摘要][在线阅读][下载 5455K] [下载次数：359 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：105 ] |[网刊下载次数：3 ] - 吉云鹏;陈宇良;覃贝录;
为研究钢纤维再生混凝土单轴受压状态下的强度、耗能及损伤演化机理,以再生骨料取代率(γ)及钢纤维体积掺量(V)为试验参数,对24个钢纤维再生混凝土试件进行单轴受压试验。通过分析钢纤维掺量及再生骨料取代率对再生混凝土强度的影响,揭示了钢纤维再生混凝土的损伤演化机理。结果表明:随着钢纤维掺量增大,破坏形态由竖向劈裂破坏转化为斜向劈裂破坏,应力-应变曲线下降段逐渐平缓,残余强度与耗能逐渐提高;随着取代率增大,混凝土强度先增大后减小;当取代率为50%时,SFRAC的强度与耗能均达到峰值,损伤发展速率最慢;钢纤维可有效延缓再生混凝土的损伤发展。
2022年01期 19-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 7882K] [下载次数：383 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：107 ] |[网刊下载次数：0 ] - 梁永朵;易露军;付素娟;张学勇;孙治国;
为了解一种新型的AL网架板装配式墙体中V形钢筋桁架连接件的力学性能,对其在夹心保温墙体构件中的拉拔和剪切性能进行了试验研究。试验结果表明:1)V形钢筋桁架连接件在内叶板的锚固深度分别为25mm、35 mm时,后者的峰值荷载较于前者增加了33.5%,对应位移减少了10.1%。2)保温板厚度增加,其峰值荷载降低显著,保温板厚度100 mm的峰值荷载比80 mm的降低了12.1%,对应位移增加了1.2%;竖向加载比横向加载试件峰值荷载增加明显,增量为43.1%,但完全破坏时荷载接近,对应位移减少了4.8%。剪切试验结果表明,保温板对试验结果的影响较明显。
2022年01期 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 7367K] [下载次数：114 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：97 ] |[网刊下载次数：2 ] - 朱丽云;黄连英;罗敏怡;石慧玲;肖世秀;冯军;
制备Au@Cu2O核壳纳米材料与石墨烯,用于玻碳电极的修饰,构建了阿魏酸电化学传感器(Au@Cu2O/Gr/GCE),利用透射电子显微镜表征修饰材料的形貌特征,采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)研究阿魏酸在该修饰电极上的电化学行为。结果表明,该修饰电极对阿魏酸具有很好的电催化作用。在最佳实验条件下,阿魏酸的峰电流与浓度在2.5×10-6?1.5×10-4 mol/L内具有良好的线性关系,线性相关系数为0.993 2,检测限为1.2×10-6 mol/L。实验结果表明,Au@Cu2O/Gr修饰电极具有良好的选择性、稳定性和较高灵敏度。
2022年01期 33-38+45页 [查看摘要][在线阅读][下载 2403K] [下载次数：272 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：106 ] |[网刊下载次数：2 ] - 李涛;王子豪;王庸道;毛麟峰;吴振升;董伟男;范德玲;
为解决现有油纸绝缘老化识别技术存在的问题,提出一种基于深度残差网络的油纸绝缘老化状态识别方法。首先,基于柱板电极模型开展局部放电试验,获取不同热老化阶段下的油纸绝缘局部放电脉冲相位分布图谱;然后,对试验数据进行样本扩充、图像灰度化等预处理;最后,利用深度残差网络对样品进行模式识别,判断其所属老化阶段,并与SVM和BPNN 2种传统算法进行对比分析。试验结果表明,本文所运用的深度残差网络使油纸绝缘老化状态识别率达到97%,较SVM、BPNN等传统算法分别提升了24%和17%,这得益于深度残差网络对深层特征的自动提取、高训练稳定性和强大的拟合与泛化能力。该方法可以有效地对优质绝缘的不同老化阶段进行识别与分类,为在线识别、评估老化状态等应用奠定了基础。
2022年01期 39-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 3823K] [下载次数：142 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：97 ] |[网刊下载次数：2 ] - 乔亚坤;林川;张贞光;
基于深度学习的轮廓检测模型通常由编码和解码2个部分组成,其中编码部分负责提取、分离图像特征,解码部分则解析、表征图像特征。为了尽可能利用每一个卷积层的信息,设计了一种高性能轮廓检测模型。首先,将编码网络的输出分为2组进行逐级解码;然后引入交互式连接,2组网络分别互换部分卷积层进行特征交互以获取更多的特征信息;最后,2组网络的输出传入加法层进行融合得到最终输出。在BSDS500和NYUD-v2数据集上对该神经网络模型进行实验,结果与近几年的研究相比,有着显著的提升。通过消融实验进一步证明,采用交互式解码方法的F值(ODS)由0.816提升至0.819,提高了0.003。
2022年01期 46-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 3183K] [下载次数：149 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：130 ] |[网刊下载次数：2 ] - 黄伟坚;李春贵;
交通速度是衡量交通状态的一个重要指标,实时、准确的交通速度预测是构建智能交通系统的重要一环。针对交通速度存在随机性、非线性、时空相关性等问题,提出了一种新的基于注意力机制和图卷积神经网络相结合的交通速度预测模型。首先,使用注意力机制构建时空注意力权重矩阵,再联合图卷积方法捕获交通信息中的空间相关性特征;然后,通过门控时卷积的方法获取时间相关性;最后,将所提模型与其他5个基准模型分别在2组公开的交通速度数据集上进行预测。实验结果表明,该预测模型在2个数据集上的准确率分别为75.1%和86.6%,比先进的基准模型的准确率高3%左右。说明所提模型具有较高的准确率和稳定性,可为交通管理提供科学依据。
2022年01期 54-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 2244K] [下载次数：531 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：101 ] |[网刊下载次数：0 ] - 龙雪;李政林;王智文;呼和乌拉;
肺结节的精准分割对于肺肿瘤的良恶性诊断具有重要意义。针对肺结节在肺部CT图像中占比较小且形态各异,为肺结节的识别带来障碍等问题,提出一种改进的U-Net肺结节分割算法:加入双注意力模块,强化重要特征;使用残差模块简化网络训练,避免梯度消失;加入空洞空间金字塔池化模块,得到上下文不同尺度的特征;融合Focal loss函数与Dice损失函数,解决样本分布不均衡和难分样本挖掘问题。对Luna16数据集的100例患者的CT图像进行了测试。实验结果表明,该方法的交并比和F1分数分别达到了0.788 8和0.895 9。与Seg‐Net、U-Net、U-Net++网络和其他改进策略相比,本文方法可以准确地分割出肺结节,具有更好的分割性能。
2022年01期 63-70+77页 [查看摘要][在线阅读][下载 2644K] [下载次数：740 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：129 ] |[网刊下载次数：0 ] - 黄林彩;王智文;符晓彪;刘美珍;
图像边缘包含大量信息,提取这些图像边缘在图像处理和目标识别等计算机视觉方面有着重要作用。针对传统Canny算法在提取图像边缘时存在抗噪能力弱、梯度信息提取不全面造成边缘缺失等问题,提出基于多方向和最佳阈值的Canny算法手势图像边缘检测。采用中值滤波和双边滤波作为混合滤波器代替高斯滤波,采用八方向模板的Sobel算子计算梯度幅值,用迭代法选取最佳阈值检测和连接边缘。实验结果表明,改进的Canny算法提取的手势图像边缘自适应性强,边缘定位准确,抗噪性能好,为手势识别提供了保障。
2022年01期 71-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 2306K] [下载次数：382 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：107 ] |[网刊下载次数：2 ] - 陈家宝;文家燕;谢广明;
在移动机器人路径规划中,针对传统A*算法规划的路径搜索时间长与不平滑的问题,提出一种改进的A*算法。首先,在传统A*算法的基础上,混合使用4邻域和8邻域搜索算法,并建立切换机制,改变搜索范围,提高路径搜索精度,减少了路径转折点。其次,通过对启发式函数引入权重,优化估价函数,缩短了路径规划时间。最后,对A*算法规划的路径使用3次均匀B样条曲线进行平滑处理,消除路径拐角尖点,在保证路径最优的情况下,提高路径平滑性。仿真结果表明,改进后的A*算法所规划的路径在长度、平滑性、搜索消耗时间等特性上都优于传统算法。
2022年01期 78-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 3731K] [下载次数：1596 ] |[引用频次：38 ] |[阅读次数：152 ] |[网刊下载次数：10 ] - 黄迎港;陈锴;罗文广;
为解决无人机在被检物体外形复杂、多障碍物等环境下的路径规划问题,提出了一种基于混合策略的全覆盖路径规划算法,该算法由综合运动函数、死区逃离策略、运动优先级策略组成。综合运动函数对基于栅格地图的位置函数及考虑无人机能量消耗的转向置信函数进行加权,并作为下一航点的选择依据;死区逃离策略由环形搜索、A-star算法构成;运动优先级策略设计为:左优先、下优先、直优先,以降低无人机遇到障碍物时规划路径缠绕、陷入死区和节点重复问题的发生概率,使之高效飞行。通过仿真及实机验证,结果表明:所提算法适用于复杂环境下的无人机路径规划,且可有效减少陷入死区的次数,降低路径重复率,减少路径规划时间。
2022年01期 85-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 4082K] [下载次数：1486 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：103 ] |[网刊下载次数：7 ] - 李广南;叶洪涛;罗文广;
针对无人驾驶车辆纵向控制中的速度跟踪精度问题,提出一种基于改进的粒子群优化算法(improved particle swarm optimization,IPSO)的模型预测控制方法。首先,在模型预测控制中将问题转换为二次规划问题,使用粒子群算法进行求解,并通过分层纵向控制器,实现对速度的跟踪控制。为降低其陷入局部最优解的风险,引入了随机权重策略和学习因子调整策略。其次,为了提高粒子寻优的速度,保存了上一时刻的最优粒子序列作为下一时刻粒子的群体极值。最后,为了验证算法的有效性,通过Simulink/CarSim建立了联合仿真平台,仿真结果表明,该算法有效提高了车辆速度跟踪的控制精度,最大误差减小了0.274 7 km/h。
2022年01期 94-100+109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1698K] [下载次数：541 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：114 ] |[网刊下载次数：2 ] - 张继婕;覃庆洪;刘雪萍;王康权;魏薇;
为对乳腺癌5年生存状态进行预测并分析其影响因素,首先,选取SEER数据库中2004—2010年乳腺癌相关数据,对选取的特征进行数据预处理;其次,在数据层面上,对数据进行SMOTE上采样以解决数据类别不平衡问题;在算法层面上,比较LightGBM、CatBoost和GBDT这3个模型在预测乳腺癌5年生存状态上的优劣;最后,根据重要性对乳腺癌5年生存状态的影响因素进行排序,并通过SHAP值对影响因素进行解释分析。本文构建的乳腺癌5年生存状态预测模型比单一模型具有更好的性能,其准确率、AUC、召回率、精确度和F1值分别为0.906 0、0.844 3、0.983 7、0.916 0和0.948 7;发现乳腺癌5年生存状态与肿瘤大小、检出的淋巴结总数、淋巴结转移数、雌激素受体、孕激素受体、年龄等因素有较大关系。本预测模型选择出的重要性特征与目前的临床结果保持一致,能为临床预后预测提供一定的技术支持。
2022年01期 101-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1922K] [下载次数：536 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：116 ] |[网刊下载次数：0 ] - 谈尚华;闫共芹;武桐;
为获得一种具有理论容量高、循环性能佳、光催化性能优异的新型多功能材料,在石墨存在下,以钛酸四丁酯为钛源,利用简单的一步溶剂热法制备不同石墨含量的石墨@TiO2复合材料并对其进行表征。将石墨@TiO2复合材料作为锂离子电池负极材料测试了其电化学性能,并将其用作降解甲基橙溶液的光催化剂测试了其光催化性能。结果表明:锐钛矿型TiO2纳米线呈三维相互交织状包覆在石墨片表面,使复合材料具有较高的比表面积;复合材料中TiO2含量越高,其初始放电比容量越大,在100 mA/g电流密度下的初始放电比容量最高可达到464.9 m A·h/g,在2 A/g电流密度下的初始放电比容量最高可达到120.3 mA·h/g;而复合材料中TiO2含量越低,其可逆循环性能越好,在100 m A/g电流密度下循环100次后放电比容量为310.8 mA·h/g;石墨@TiO2复合材料光催化性能随着TiO2含量的增加而增强,在紫外光照射60 min后,甲基橙溶液的降解率最高可达98.72%。研究表明,石墨@TiO2复合材料具有优异的电化学性能和光催化性能,有望替代传统的负极材料和光催化剂材料,具有广阔的应用前景。
2022年01期 110-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 6476K] [下载次数：311 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：113 ] |[网刊下载次数：2 ] - 黄东雪;李锁;姜兴涛;宁玉娟;张宇;伍澎贵;梁兴华;
NASICON型快离子导体Li1+xAlxTi2-x(PO4)3(LATP)具有较高的离子电导率、较宽的电化学窗口及良好的水和空气稳定性,但其界面接触性能差。石榴石型Li7La3Zr2O12(LLZO)锂离子电导率高、电化学窗口较宽且热稳定性好,但其立方相结构不稳定,影响其实际应用。采用溶液浇筑法,制备纯PVDF-LiTFSI电解质膜和以PVDF为基、3种不同质量比的Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(LLZTO)和Li1+xAlxTi2-x(PO4)3的固态电解质膜,并探讨纯PVDF-LiTFSI电解质膜和3种不同质量比的活性无机电解质填料对复合固态电解质离子电导率的影响。结果表明,Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12和Li1+xAlxTi2-x(PO4)3质量比为1∶1时,电解质膜的XRD图谱的衍射峰比纯PVDF-LiTFSI下降更为明显,电化学窗口为3.9 V左右,表现出更好的稳定性。在不同温度下分别测量其离子电导率发现,Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12和Li1+xAlxTi2-x(PO4)3质量比为1∶1时的电解质膜均高于纯PVDF-LiTFSI电解质膜和Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12和Li1+xAlxTi2-x(PO4)3质量比为2∶1和3∶1时的电解质膜。将其装配成电池后发现,0.1C下电池首次充放电比容量分别为90 m A·h/g和87 m A·h/g。以0.5C的电流循环25圈,放电比容量从57 mA·h/g衰减至51mA·h/g,容量保持率为99.7%。所以,以PVDF为基、Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12和Li1+xAlxTi2-x(PO4)3质量比为1∶1的固态电解质膜有优良的倍率性能和循环稳定性能。
2022年01期 123-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1843K] [下载次数：467 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：115 ] |[网刊下载次数：2 ] - 张雨金;刘宝生;李峰;黄小琦;
锂离子电池正极材料的界面及结构稳定性对其性能发挥具有重要作用,因此,通过掺杂等表面处理方法对其进行改善成为当前研究热点。通过高价离子的掺杂改善镍钴铝酸锂(LiNi0.8Co0.15Al0.15O2(NCA))正极材料表面形貌、晶体强度及电极过程动力学,进而稳定提升NCA电化学性能;并通过改变掺杂工艺探讨了烧结时间、烧结温度、掺杂离子种类对其结构、形貌及性能等方面的影响。研究发现:Mo、Ti、Nb等3种掺杂离子均能成功地掺杂进NCA材料里,在800℃烧结12 h的情况下,以Ti为掺杂离子,可拥有较好的充放电性能,其首次放电比容量可达到153 mA·h/g;以Nb为掺杂离子所制得的正极材料在1C循环性能测试中性能较好,且RSEI最小;以Mo为掺杂离子的Rct较大,电化学活性较好。
2022年01期 130-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 4783K] [下载次数：313 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：139 ] |[网刊下载次数：2 ] 下载本期数据