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1.

综述:生物医用铁基磁性纳米颗粒的制备研究进展

毛宇,李艳,顾宁

(东南大学 生物科学与医学工程学院,江苏省生物材料与器件重点实验室,生物电子学国家重点实验室,南京 210096)

摘要:磁性纳米材料具有独特的物理性能、化学性能以及生物效应,是一类重要的功能材料,可以应用于很多领域。在过去的几十年,铁基磁性纳米材料由于其优越的磁性能和巨大的生物医用潜力在生物医学领域引起了大量的关注。特别是具有诊断和治疗功能的磁性氧化铁纳米颗粒一直在生物医学领域发挥着重要作用。磁性氧化铁纳米颗粒是良性的、低毒的、生物相容且生物可降解的,是目前美国食品及药物管理局批准的唯一可用于临床的无机磁性纳米材料。本综述主要介绍了生物医用铁基纳米材料包括铁单质纳米颗粒、铁基合金纳米颗粒及磁性氧化铁纳米颗粒的制备研究进展,重点介绍了磁性氧化铁纳米颗粒的制备方法,并总结指出了磁性氧化铁纳米颗粒制备方法发展的重要性。

关键词: 铁基磁性纳米材料;生物医用;磁性氧化铁纳米颗粒;诊断和治疗功能;制备方法

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2.

物理气相沉积GLAD法在二氧化钛光催化剂的应用

双爽1,谢拯1,2,张政军3

(1.清华大学 新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室(材料科学与工程学院),北京 100084;2. 西安高新技术研究所, 西安 710025;3. 清华大学 先进材料教育部重点实验室(材料科学与工程学院),北京 100084)

创新点说明:

1)通过气相沉积的物理方法,制备垂直或倾斜生长的纳米阵列作为光催化剂,提高催化剂回收效率,减少二次污染;

2)运用掺杂、修饰以及复合其他材料的方法,拓展二氧化钛在可见光范围的利用;

3)通过表征手段分析,分析内在光催化效率提高机理。

研究目的:

通过多种方法,提高气相沉积GLAD法制备的二氧化钛在可见光范围的利用率,分析催化反应提高机理。

研究方法:

磁控溅射、电子束蒸镀、原子层沉积

结果:

1)通过气相物理沉积GLAD方法,制备了垂直或倾斜生长的纳米阵列作为光催化剂,提高回收效率,减少二次污染;

2)利用掺杂、修饰以及复合其他材料的方法,提高二氧化钛在可见光范围的利用率;

3)通过表征手段分析,分析内在光催化效率提高机理。

结论:

1)实现了在特定基底生长纳米阵列光催化剂的制备,提高回收效率减少二次污染;

2)使用化学方法复合窄带隙硫氧化物、贵金属及石墨烯提高催化剂在可见光范围的利用率,并分析其内在增强机理。

关键词:二氧化钛纳米阵列,倾斜生长阴影效应,带隙匹配

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3.

水钠锰矿二氧化锰的剥离及所得纳米片的电化学性能

夏傲1,宜珏1,于婉茹1,杨欣2,赵晨鹏1

(1. 陕西科技大学材料科学与工程学院 陕西省无机材料绿色制备与功能化实验室,西安 710021;2. 陕西彩虹新材料有限公司,陕西 咸阳 712000)

摘要:本研究采用循环冷冻-溶融法成功剥离了水钠锰矿型二氧化锰从而获得MnO2纳米片。将氢型MnO2加入含有四甲基氢氧化铵水溶液的聚丙烯管中,待聚丙烯管密封后立即移入液氮中冷冻30 s,管中液体冻结后随即将该管移至70 ºC的恒温水浴中,30 min解冻后将聚丙烯管再次移入液氮中进行冷冻,如此反复循环70次。通过X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对产物的物相和微观形貌进行了表征。XRD结果表明,氢型MnO2的层状结构已剥离,TEM结果表明产物形貌呈纳米片状。所制备的MnO2纳米片在电流密度1000 mA/g 下循环100次后比容量仍高达1040.6 mAh/g。

关键词:水钠锰矿型二氧化锰;纳米片;锂离子电池;比容量;液氮

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4.

不同分子量的溶解性有机物对水中纳米二氧化钛的影响机理

#$TAB杨晓南1,刘冬梅1,崔福义2

(1. 哈尔滨工业大学 环境学院,哈尔滨 150090;

2. 重庆大学 城市建设与环境工程学院,重庆 400044)

摘 要:

目前,日益增长的消费产品中含有纳米二氧化钛,这将会导致纳米二氧化钛直接或间接地排放到水环境中。纳米二氧化钛在水中的迁移转化则是影响其安全应用及纳米生态毒性的重要因素。本文通过考察纳米二氧化钛与水中不同分子量天然有机物的稳定性及聚集过程。动态光散射数据显示不同分子量的有机物与纳米二氧化钛相互作用显示不同的聚集率。三维荧光光谱和傅里叶红外光谱结果显示溶解性有机物与纳米二氧化钛相互作用机制主要为π-π作用机制,而且,低分子量的溶解性有机物比高分子量的溶解性有机物结合力更强。

关键词:纳米二氧化钛,溶解性有机物,不同分子量的有机物

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5.

沉降炉内积灰增长过程的动网格技术预测

Krzysztof Wac?awiak1,王辉2*,杨琦2,秦雪箭2,秦裕琨2

(1.西里西亚工业大学 材料与技术系,卡托维兹,波兰

2.哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院,哈尔滨150001)

摘要

本文介绍了沉降炉燃烧过程中积灰增长的模拟和实验研究。采用现有的灰沉积模型,该模型考虑了灰颗粒撞击瞬间的重力、弹性回弹和粘附力之间的关系。通过实验数据确定了该模型的重要参数。研究了颗粒大小和速度对沉积物几何结构的影响。利用Fluent中的动网格技术,对不同入口速度、管径和管子布置方式下的灰沉积生长进行了模拟。模拟结果表明,由于弹性反弹力项的存在,颗粒法向碰撞速度起着重要作用。沉积几何结构受侧向速度(入口2的速度)的影响,较大的速度对改变沉积形状和延迟稳定时间有明显的影响。

关键词:飞灰;沉积;动网格技术

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6.

联合载荷作用下点蚀船体板的极限强度计算方法研究

滑林1,2,吴梵1,2,牟金磊1,2,马晓龙1

(1. 海军工程大学 舰船与海洋学院,武汉 430033;

2. 海军舰艇技术鉴定船体结构强度校核中心, 武汉 430033)

创新点说明:

1)结合实船(舰艇)点蚀勘验数据,提出了点蚀矩阵的概念,建立了点蚀分布的数学模型,为全面开展点蚀相关研究提供了新的途径;

2)采用新的灵敏度计算方法开展了点蚀特征(分布,点蚀深度及蚀坑半径等)对船体板极限强度的贡献值计算;

3)提出了刚度缩减因子的概念,并拟合出了点蚀损伤船体板极限强度的计算评估公式。

关键词:船体结构;点蚀损伤;极限强度;联合载荷;灵敏度分析

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7.

综述:核壳橡胶颗粒用于高效增韧树脂的研究进展

李新贵1,2, 王雄2, 黄美荣1, 何岳山3 , 刘菲3, 许伟3

(1.同济大学 环境科学与工程学院 污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海 200092; 2.同济大学 材料科学与工程学院 教育部先进土木工程材料重点实验室,上海200092; 3.深圳市新薄膜新材料科技有限公司,广东 518106)

中文说明:

核壳增韧颗粒是由两种不同的组分组成的结构化复合颗粒,一种位于中心,为橡胶状弹性核,另一种为玻璃状非弹性壳。该文综述了核壳聚合物颗粒的设计、制备和应用。通过透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)研究了核壳颗粒的形态特征。分析了控制核壳形态和增韧性能的关键因素,包括核壳单体种类、聚合条件、交联试剂、合成方法和后处理技术等。优异的性能主要被认为是赋予核壳聚合物颗粒各种应用可能性的最理想的特征,特别是作为脆性环氧树脂和聚乳酸中的有效增韧组分,以及现代电子世界中广泛使用的覆铜层压板的基材,用作包装膜、一次性餐具、生物医学设备和新能源汽车的环保材料。

关键词:核壳粒子、橡胶核、玻璃壳、脆性树脂增韧、环氧树脂、电子材料

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8.

室内移动机器人在定位丢失时的自恢复研究

蒋林1,王翰1, 雷斌1*, 朱建阳1, 刘怀广1, 赵慧2

(1.武汉科技大学 冶金装备及控制教育部重点实验室,武汉,430081;

2.武汉科技大学 机器人与智能系统研究院,武汉 430081)

创新点说明:

针对机器人“绑架”问题,本文具体分析机器人离实际位置点较近和较远的“绑架”类型,以及不同绑架类型所对应机器人的状态和造成这种状态的原因。为判断机器人是否处于“绑架”状态,本文提出改进蒙特卡洛定位算法(IMCL),该算法通过检测粒子均权重的突变进行判断,并针对机器人处于不同的状态采用不同的重采样策略来改进粒子集,进而帮助机器人重新找到自己的真实位置。

关键词:室内移动机器人;自恢复;定位丢失;改进蒙特卡洛定位算法

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9.

一种新型可实现360°旋转和平动的飞行模拟器的数值模拟

周跃发1,李涛1,毕再林1,周文博2,陈群凯1,张治勇1

(1.哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院,哈尔滨 150001;

2.伦敦大学学院 心血管工程实验室,英国)

摘要:

本文提出一种新型的飞行模拟器,介绍了基于逆运动学方法和Newton-Euler方法的模型,对模拟器的运动学和动力学进行理论分析,并在Simulink平台上进行仿真分析。理论和仿真结果表明,该飞行模拟器不仅可以实现六自由度运动,而且座舱可以实现360度空间旋转,在较大程度上恢复了飞机在空中飞行的复杂运动。飞行模拟器有助于飞行员在实验室获得更好的训练,本文的研究成果对飞行模拟器的设计和分析有一定的参考价值。

关键词:三轴转台;多自由度;飞行模拟器;牛顿-欧拉方程;数值模拟

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10.

单壳船舷侧结构填充设计及其性能仿真

甘浪雄1,2, 李慧1,2,3, 张磊1,2, 周春辉1,2, 郑元洲1,2, 赵晓博4

(1.武汉理工大学 航运学院,武汉 430063; 2.内河航运技术湖北省重点实验室,武汉 430063; 3. 长江航运发展研究中心,武汉 430014; 4.中华人民共和国南京海事局,南京 210011)

创新点说明:

基于蜂窝式夹层板、折叠式夹层板及圆管式夹层板理论提出三种特殊的单壳耐撞结构形式,利用非线性有限元软件MSC. Dytran对三种特殊夹层板单壳结构的吸能特性、损伤变形等进行数值仿真分析,并与常规单壳舷侧结构进行比较和分析。为以后船舶舷侧碰撞性能的评估及未来新型船舶结构的耐撞性优化设计提供借鉴。

研究目的:

为提高舷侧结构的耐撞性能,通过对常规舷侧结构进行改进,提出一种新型高效的吸能舷侧结构来实现。

研究方法:

数值计算和数值仿真法。其中,有限元建模使用了软件Solidworks,Cad和MSC.Patran ;有限元仿真使用了软件MSC.Dytran和Matlab。

研究结果:

数值仿真结果表明,夹层板舷侧结构显著提高了舷侧结构的耐撞能力,是一种先进的船舶防护结构形式,且圆管式夹层板结构效果最显著。

结论:

研究成果可为以后船舶舷侧碰撞性能的评估及未来新型船舶结构的耐撞性优化设计提供借鉴。

关键词:舷侧结构,防撞性,填充层,船舶碰撞

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11.

端口数对集成式液压变压器变压比特性影响仿真与实验研究

刘成强1,罗念宁2 ,刘畅1,周连佺3,张磊1

(1. 徐州工程学院 机电工程学院,徐州 221018;

2. 哈尔滨工业大学(威海)海洋工程学院, 威海 264209;

3. 江苏师范大学 机电工程学院,徐州 221116)

摘要:集成式液压变压器结构紧凑,压力调节过程没有节流损失,在压力共轨静液传动系统中有着广泛的应用。集成式液压变压器是通过在配流盘上设计3个以上的配流端口实现的,不同端口数的集成式液压变压器的变压特性不同。本文对端口数对集成式液压变压器变压比的影响进行了研究,得到3端口、4端口、5端口集成式液压变压器的变压比特性,并搭建3端口、4端口集成式液压变压器的实验台并进行了实验研究,仿真结果与实验结果相吻合,为集成式液压变压器的设计研究提供了理论依据和实验基础。

关键词:集成式液压变压器,配流盘端口数,变压比,仿真与实验研究

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12.

一种基于LBP和KF增强的检测-跟踪方法

#$TAB王忠立1,贾春肖1,#$TAB蔡伯根1,樊俐彤1,陶传奇2,张志毅2,王银灵2,张敏2,吕国艳2

(1.北京交通大学,电子信息工程学院,北京 100044;

2.青岛四方车辆股份有限公司,青岛 266111)

创新点说明:

1)针对TLD算法存在对光照变换时稳定性不够好的问题,通过试验分析发现,原算法中检测器的性能对此有很大影响。本文将LBP特征描述子集成到算法的Tracking-by-detection框架中,通过一个判别模块来确定是采用NN检测器,还是LBP检测器,较好的解决了原算法的这一问题。实验证明,改进后的算法,正确性、召回率等指标都有较大改善。

2)TLD算法的计算复杂度较高,不能实时跟踪。经过LBP特征描述子改进后的算法(TLD_ULBP)复杂度也略高于原来的算法。为了提高算法效率,采用Kalman滤波来预测目标搜索区域。论文给出了KF滤波预测的详细过程及策略,并对算法的性能进行了评估。

3)通过大量实验对改进后的算法在准确率、召回率、F-measure等指标上进行了验证,除极个别测试视频外,绝大多数视频下都有较大改善。另外,通过实验发现,经过KF加速,所提出的方法在实时性和精度上都有较好提升。

关键词:TLD算法;LBP;卡尔曼滤波

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13.

表面纳米化对Q235钢低温硼铬稀土共渗的影响

袁兴栋1,杨晓洁2,田 丰3,许 斌1

(1.山东建筑大学 材料科学与工程学院,济南 250101;2.山东省产品质量检验研究院,济南 250100;

3.山东省质量技术审查评价中心,济南 250014)

创新点说明:

1)用快速多重旋转碾压法(FMRR)对Q235钢表面进行预处理;

2)在Q235钢表面实现低温硼铬稀土共渗,共渗温度分别为843K、873K和923K。

研究目的:

1)本文解决了零件表面高温渗硼的不足;

2)零件变形小,共渗层脆性降低,共渗层与基体结合更加牢固。

研究方法:

1)利用快速多重旋转碾压设备对Q235钢表面进行纳米化;

2)利用数字低真空扫描电子显微镜对渗硼层及表面纳米化引起的变形层进行表征,并对渗硼层厚度进行测量;

3)利用透射电子显微镜对高密度位错及纳米结构进行表征。

结果:

1)843 K温度下,渗硼层形态是锯齿状,致密、均匀、连续,与基体结合良好;渗硼层厚度为13μm;

2)873 K温度下,渗硼层形态是锯齿状,致密、均匀、连续,与基体结合良好;渗硼层厚度为19μm;

3)923 K温度下,渗硼层形态是锯齿状,致密、均匀、连续,与基体结合良好;渗硼层厚度为25μm。

结论:

1)表面纳米化使Q235钢渗硼层厚度显著增加,渗速在843 K、873 K和923 K温度下分别提高了1.9倍、1.7倍和1.5倍;

2)表面纳米化使Q235钢表面硬度显著提高。

关键词:

纳米结构;低温;Q235钢; 硼化物层

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14.

热压应变对超薄CNT填充的聚丙烯成型取向度回复的影响

李永喆1,吴海宏1,郭子月2,刘春太3,申长雨3

(1. 河南工业大学 机电工程学院,郑州 450001;2.中山大学 数学学院(珠海),珠海 519082;3.郑州大学 橡塑模具国家工程研究中心,郑州 450002)

创新点说明:

1)超薄注塑成型方式,由于其壁厚小,流动剪切应力大,表面厚度方向从表面到内芯的明显取向结构,这增加了机械性能的各向异性,特别是纳米复合材料的成型。超薄注射成型的CNT填充聚丙烯(PP)总是沿着流动方向形成强的CNT取向,导致各向异性导电。

2)利用改性热压机加工成型,在大的热应力作用下,轧制方向的变形阻力大于横向变形。样品主要在横向上变形,而不是在轧制方向上延伸。

研究目的:

用改性热压机在不同热压应变条件下加工成型,在交变载荷作用下,这样可改善加速取向结构的回复并可降低导电性的各向异性。

研究方法:

将配置好的CNT-PP添加到设置好温度的转速双螺杆挤出机料斗,让成型后的制品在改进的辊压机中轧制成型。然后通过SEM和2D-WAXD观察轧制过程中微观组织的散乱方向;用公式计算CNT的取向度;使用标准的两端直流电阻测量样品的电导率。

结果:

超薄注塑后的CNT-PP经改进的滚压机滚压后导电趋于各向同性,导电稳定性更加良好;经SEM观察后取向结构得到改善。

结论:

在交替载荷作用下,轧制变形过程增加了CNT填充的PP复合材料的力学性能的稳定性,并改善了导电性能。

关键词:超薄注塑成型;纳米复合材料;取向度回复;导电稳定性

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15.

基于大气色散校正器的转角测量系统设计

李文杰1,2,穆全全1*,王少鑫1,杨程亮1,王海萍1,曹召良1,宣丽1

(1. 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,长春 130033; 2.中国科学院大学,北京 100049)

创新点说明:

基于自准直仪,利用光楔设计一种转角测量系统,不仅可以实现转角的整周测量,而且结构简单,并能抑制轴系倾角回转误差对测量结果的影响,可广泛应用于其他的工程领域。

研究目的:

本文提出一种新的转角测量方法,该方法能抑制轴系倾角回转误差对测量结果的影响。

研究方法:

利用光楔和反射镜的组合设计了新的转角测量方法,可实现转角的整周测量。文中首先通过理论分析原始方法的缺点,在此基础上提出利用光楔代替传统方法中的反射镜,实现光线的偏折,可抑制轴系倾角回转误差对转角测量的影响。并对传统方法和本文所提新方法进行对比试验,验证所提新方法的优越性。

结果:

传统方法和新方法获得的转角测量误差分别为±1.5°和±0.05°,而且本文新方法中测量点的分布更加的随机。利用设计的方法测量两对蜗轮蜗杆机构的转角误差分别为±0.05°和±0.07°,均满足设计要求(±0.1°)。

结论:

本文基于自准直仪,设计了一种转角测量系统,利用光楔代替反射镜,实现对出射光线的偏折,可抑制轴系倾角回转误差对测量结果的影响。该系统不仅结构简单,还能实现转角的整周测量,大大扩展了自准直仪的应用范围。

关键词:光学测量;转角;自准直仪;轴系倾角回转误差;光楔

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16.

综述:REBCO超导块材应用的研究进展

张子立1,戴银明1,刘建华1,王磊1,王秋良1,2

(1.中国科学院电工研究所,北京 100191;2.中科院大学,北京 100049)

中文说明:

直径几厘米的单筹REBCO超导块材可以轻松捕获1T以上的磁场,而目前最高的捕获磁场可以达到17.6T。在如此紧凑的结构中提供如此大的磁场,使得REBCO超导块材有着非常广阔的应用空间。REBCO块材最常见应用领域是飞轮储能、磁悬浮、电机以及发电机等,而本文希望对REBCO块材磁体的一些非主流应用进行介绍。本文将介绍REBCO块材磁体在磁透镜、紧凑型NMR、磁控溅射系统、医药磁导航、磁分离系统以及磁镜装置中的应用。通过本文的介绍和分析,希望展示出REBCO块材自己的显著优点和可能的应用场景,尤其是REBCO商业带材无法企及的一些应用领域。

关键词:超导,块材磁体,REBa2Cu3O7-x,强磁场

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17.

华贵栉孔扇贝裙边抗氧化活性肽的纯化与鉴定

王全富1,王一帆1,侯艳华1 ,徐一凤1,闫美宏1,李昊远1,刘远平2,李钰金3

(1哈尔滨工业大学(威海),海洋科学与技术学院,山东 威海 264209,

2山东省海洋健康食品工程技术研究中心,山东 荣成 264300

3山东海洋功能食品发展联合实验室,山东 荣成 264300)

创新点说明:

1)本文利用含有丰富营养物质的加工副产物扇贝裙边进行了抗氧化活性肽的纯化相关研究。

2)本文利用多级纯化的方法与多种抗氧化活性评价方法测定了扇贝裙边抗氧化活性肽的分离与鉴定,最终获得了具有极高抗氧化能力的小分子生物活性肽。

3)本研究对于海洋生物活性肽的工业制备与实际生产开发与应用提供了重要的理论依据。

研究目的:

以华贵栉孔扇贝裙边为原料分离纯化得到抗氧化活性较高的生物活性肽。

研究方法:

利用5种蛋白酶酶解华贵栉孔扇贝裙边,筛选得到酶解液抗氧化能力最强的蛋白酶。以DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率与超氧阴离子自由基清除率为指标,利用超滤、凝胶柱层析、SDS-PAGE与反相高效液相色谱对扇贝裙边酶解液进行分离纯化,以获得高纯度抗氧化活性肽。利用质谱法鉴定最终纯化得到的抗氧化活性肽的分子量。

结果:

1)胰蛋白酶解扇贝裙边得到的酶解液的抗氧化活性最高,其DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率与超氧阴离子自由基清除率分别为75.6 %,79.5 %与76.7 %。

2)利用多级纯化得到的抗氧化活性肽命名为MNAP,其DPPH自由基清除率为85.7 %,质谱法测定MNAP的包含2个小肽,其分子量分别为2 855.6 Da与3 007.2 Da。

结论:

华贵栉孔扇贝裙边能够作为用于制备具有较强抗氧化能力的生物活性肽。

关键词:华贵栉孔扇贝;抗氧化活性肽;纯化;扇贝裙边;水解产物

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18.

基于多尺度空洞卷积神经网络的高光谱图像分类

郑姗姗1,刘文1,单锐1,赵静一2,江国乾3,张智4

(1. 燕山大学理学院,河北 秦皇岛 066004;2. 燕山大学机械工程学院,河北 秦皇岛 066004;3. 燕山大学电气工程学院,河北 秦皇岛 066004;4. 北京航天研究所,北京 100094)

创新点说明:

1)将图像分割方法——空洞卷积用于卷积神经网络进行高光谱图像分类,提取更加广泛、抽象的图像特征。

2)构建基于多尺度空洞卷积神经网络的高光谱图像分类方法。搭建多尺度聚合结构,在每个通道中使用快捷连接和空洞卷积结构,有效提取图像特征,避免信息丢失。

研究目的:

针对图像信息丢失问题,得到高精度的高光谱图像分类方法。

研究方法:

在Indian Pines和Pavia University数据集上,与4个已有的高光谱图像分类方法进行对比实验,比较OA, AA和Kappa值。

研究结果:

多尺度空洞卷积神经网络在Indian Pines和Pavia University数据集上OA值分别达到了99.58%,99.92%。AA值分别达到了99.57%,99.90%。Kappa分别达到了99.52%,99.89%。

结论:

1)在卷积神经网络中引入空洞卷积,可以有效避免图像信息丢失。

2)多尺度空洞卷积神经网络能提取更佳的判别性特征,实现高分类性能。

关键词:多尺度聚合;空洞卷积;高光谱图像分类;快捷连接

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19.

综述:运用CALPHAD方法和第一原理计算研究锂离子电池电极材料

王建川1, 常可可2, 杜勇1, 张帆1, 刘树红1, 李一为1

(1.中南大学 粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;

2.亚琛工业大学 材料化学系,亚琛,德国)

创新点说明:

随着材料科学基础理论和计算技术的飞速发展,集成计算材料工程成为开发新材料所需的重要手段。本文结合作者已有的工作及同行研究,综述了计算模拟方法在锂离子电池电极材料中的应用。以正极材料Li–O, Li–Co–O和 Li–Ni–O,以及负极材料Li–Sb和Li–Sn为示范,回顾了宏观的相图计算方法和微观的基于密度泛函理论的第一原理计算方法在锂离子电池体系相关材料中的运用。

研究目的:

回顾计算相图法与第一原理计算方法相结合在锂离子电池电极材料中的运用。

研究方法:

计算相图法CALPHAD (CALculation of PHAse Diagrams);第一原理计算。

结果:

计算相图法与第一原理计算相结合可以准确地预测Li-Co-Ni-O和Li-Sn-Sb体系的热力学性质、相平衡关系和电池的开路电压等;这些精确的二元系和三元系的热力学数据可为构造多元锂离子电池电极材料的热力学数据提供必要的数据支持。

结论:

计算相图法与第一原理计算结合,是设计锂离子电池电极材料的一个重要方法;相图计算不仅能计算相平衡关系,还能预测锂电池的开路电压。

关键词:锂离子电池;计算相图法;电池电压;电极材料

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20.

幂律流体饱和多孔介质通道内对流换热特性

田兴旺1,张琨1,刘峰1,王平2,徐士鸣2

(1.大连海洋大学 海洋与土木工程学院,辽宁 大连 116023;2.大连理工大学 能源与动力工程学院,辽宁 大连 116024)

摘 要:

基于Darcy-Brinkman-Forchheimer流动模型和局部非热平衡模型,考虑黏性耗散效应的影响,建立了幂律流体在多孔介质通道内流动传热的一般模型。推导出无量纲速度分布和流、固温度分布的计算表达式,并在恒热流边界条件下,利用经典的四阶Runge-Kutta法进行了自编程序的数值求解。模拟结果表明,无量纲的相间传热系数Bi、有效导热系数比k、达西数Da,布林克曼数Br、综合惯性参数F等表征参数对无量纲流、固温度分布有着较大的影响,同时发现不同幂律指数的流体对流动传热特性也有着重要的影响。

关键词:粘性耗散;幂律流体;多孔介质;局部非热平衡;数值模拟

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