基于电-热特性的质子交换膜电解槽模型研究进展

“电-氢”转换为能源领域低碳转型提供了一种新型、绿色、高效的解决方案,质子交换膜电解槽因具备产氢纯度高、制氢效率优、高度集成化以及与波动性电源耦合程度好等优点而备受关注,模型构建是对其机理研究、特性分析、系统运行控制模拟的重要手段。基于质子交换膜电解槽电化学特性和热传输特性,对国内外已有的质子交换膜电解槽电化学模型和热传输模型建模方法进行综述,并简要分析多物理场耦合模型研究进展,对未来质子交换膜电解槽建模研究发展方向进行展望。

生命周期评价在钢铁行业的应用及研究进展

钢铁行业是传统意义上的高能耗和高污染物排放行业。由于生命周期评价(LCA)可以很好地量化其潜在环境影响,找到更有效的清洁生产路径,在推动钢铁行业的绿色化、低碳化和高质量发展中得到了广阔应用。本文通过国内外文献回顾和统计分析,重点论述了LCA在钢铁行业以下3个方面的应用及研究进展:1)评估钢铁企业/钢铁产品在从原材料采掘开始到生产出厂过程中的环境影响,寻找企业/产品节能减排机会;2)评估清洁生产改进技术或方案的环境效应,为钢铁行业提升清洁生产水平提供决策依据;3)评估其作为“中间产品”对下游行业的环境影响贡献,促进全产业链的可持续发展。最后,提出了未来研究关注的3个重要方向,旨在进一步推动LCA在钢铁行业的研究和应用。

再生水生态产品价值实现机制研究

作为一类特殊的水生态产品,再生水利用是解决城市水资源短缺的可靠途径。目前我国再生水生态产品内涵的界定、价值核算方法以及保值和增值路径研究尚处于起步阶段。结合我国再生水利用和生态产品价值研究现状,总结了再生水生态产品价值实现的理论基础、存在问题,分析了再生水生态产品价值的实现路径,并提出促进再生水生态产品价值实现的建议。研究可为促进再生水生态产品价值实现的理论、实践提供参考。

基于引力模型的广东省农产品物流网络空间结构优化研究

高效、快捷、畅通的农产品物流网络体系是推动农业高质量发展和乡村振兴战略的重要路径。文章以广东省为研究区域,采用引力模型、主成分分析法和社区发现算法,测算出区域农产品物流综合质量及其物流联系网络,分析广东省农产品物流网络空间关联特征并提出优化方案。结果表明:广东省农产品物流质量形成以广州、深圳为高水平集聚区域,周边城市扁平化发展的形态;广东省农产品物流网络在空间分布上具有显著的空间异质性,网络整体呈现出以粤西、珠三角城市群、潮汕揭城市群为核心“W型”多中心-外围的空间特征;网络识别出珠三角东部社区、珠三角西部社区、粤北社区、粤东北社区、粤西社区5个“农产品物流社区”,提出以梅州、广州、清远、佛山、湛江为枢纽的农产品物流网络优化方案。

RCEP框架下广东省水产品出口国际竞争力研究

以广东省作为研究主体对象,对RCEP框架下广东省及其他14个RCEP成员国的水产品市场占有率和显示性比较优势指数2个指标进行了测算,对RCEP协定签署对广东省水产品出口的影响进行了分析,并根据“钻石模型”理论分析了影响广东省水产品国际竞争力的因素。结果表明:在RCEP框架下广东省水产品出口的国际竞争力较弱。RCEP协定的签署对广东省水产品出口至韩国和日本产生了积极的影响。同时,贸易的便利化显著促进了广东省活鱼和鲜、冷鱼的出口。广东省水产品的质量问题是削弱其国际竞争力的主要因素,而RCEP协定签署所带来的贸易便利化对广东省水产品的国际竞争力产生了积极的影响。建议广东省利用RCEP成员国之间的贸易便利化及优惠政策,大力开拓RCEP成员国的水产品贸易市场,同时加强质量监督体系的建设,以提高广东省水产品的国际竞争力。

基于改进YOLOv5s的铝材表面缺陷检测方法

针对目前铝材表面缺陷检测算法在实际工程应用中检测精度低以及不够轻量化难以部署等问题,文章提出一种基于改进YOLOv5s的铝材表面缺陷检测方法。该算法以经典YOLOv5s模型为基础,将ShufflenNetV2-Block算法融合到主干网络backbone中,降低模型的计算复杂性;然后添加SE注意力机制,使注意力集中于缺陷相关区域,更好地区分类别之间的差异,提高分类性能和检测效率;最后优化损失函数,采用SIoU(S-intersection over union)替代CIoU,提升网络定位精度。结果表明:针孔类和斑点类缺陷检测精度比原版YOLOv5分别提升了8.3%和8.4%,mAP值提高了6.4%,提高了缺陷检测精度且降低了模型的大小和所占内存,更加便于移动端部署,有效改善了制造过程中漏检问题。

国家现代农业产业园创建政策能否促进县域经济增长?

政策引导国家现代农业产业园建设,既是实现乡村产业振兴的重要制度设计,也是培育县域经济发展极的有效手段。为测度现代农业产业园的生发成效,文章将国家现代农业产业园创建作为一项准自然实验,基于2015—2021年中国县域经济面板数据,利用多期DID模型,剖析现代农业产业园建设对县域经济发展的作用机理和影响效应。研究发现:(1)国家现代农业产业园创建对县域经济发展水平具有正向促进作用;(2)产业园创建政策对东部地区和西部地区的县域经济发展起积极作用,对中部地区影响不显著。因此,有必要分区分类合理配置产业园资源,引导地方自主创建不同层次的现代农业产业园,充分发挥农业产业园县域经济增长效能。

基于水资源刚性约束的城市节水潜力分析

为满足水资源刚性约束制度的要求,有效保障城市农业、生活及生产用水安全,以江苏省宿迁市为例开展不同规划年各来水条件情景下的节水潜力分析。用水总量控制管理是落实水资源刚性约束的重要标准,在节水潜力计算过程中,基于节水目标与强度设定了“基本方案”与“节水方案”,以区域用水总量控制指标为约束,构建了基于目标控制的节水潜力模型,从农业、第二第三产业、生活3个模块分析规划年宿迁市可节水量。结果表明:采用“节水方案”后,宿迁市基本能够满足水资源供需平衡,在P=95%的来水频率下,仅沭阳县处于轻度缺水状态;在P=50%来水频率下,发展至2025年及2030年,宿迁市全市节水潜力分别可达7.5069亿m^(3)和6.9293亿m^(3);在宿迁市两区三县中,沭阳县可节水量最大,未来应合理规划,充分挖掘地区节水潜力。研究成果可为区域节水潜力发展提供参考。

碳汇生态产品的科学内涵、价值评估与实现路径

在碳达峰碳中和与共同富裕双重目标驱动下,拓展和完善生态产品价值实现机制具有重大的理论与现实意义。本文界定了碳汇生态产品的概念内涵,根据功能属性将其划分为生态调节类碳汇生态产品和物质供给类碳汇生态产品,总结了两类产品对应的实物量核算与价值量评估方法。在此基础上,提出了政府主导、市场主导和耦合互馈的碳汇生态产品价值实现路径,并提出了相应的政策保障建议。研究认为,碳汇生态产品不仅是生态产品价值实现的创新举措,也是推动碳达峰碳中和目标与共同富裕协同实现的重要路径。

岩体原位点触探测试的约束刚度差异性表征及影响分析

为了分析不同约束刚度差异性对岩体点触探特性的影响,通过理论分析和数值分析修正给出以应变状态为标准的约束刚度差异性表征方法,并通过室内试验研究不同约束刚度对岩体点触探测试的影响。研究结果表明:在不同孔径和试样尺寸条件下,点触探压头下方拉伸应变不同,表明各条件下岩体结构的约束刚度存在差异性,原位钻孔条件下触探岩体的约束刚度最大,原位半空间条件下的其次,有限试样条件下触探岩体的约束刚度最小。若有限试样尺寸越大,则触探岩体的约束刚度越大;若原位钻孔孔径越小,则触探岩体的约束刚度越大。不同约束刚度对岩石点触探特性有重要影响。对于不同的约束刚度条件,试样初次破裂之前,其荷载-位移曲线斜率基本保持一致,随着约束刚度提高,试样的初次破裂位移与荷载逐渐提高;初次破裂后,点触探加载刚度弱化逐渐减小,最终试样破坏荷载逐渐增加。基于试验得到的初次破裂荷载比与本文给出的约束刚度比有较好的一致性,因此,通过横向拉伸应变条件定义的约束刚度比能够对刚度影响下的点触探指标进行合理表征。

大学物理实验教学系统中预警模型构建与应用

随着混合式学习模式和在线学习系统的广泛应用,在线学习系统中产生大量学习数据和记录,为学习预警的研究提供了数据来源和有力支撑。针对混合式学习的大学物理实验课程情境,对建构组学生的在线学习数据进行探索性的因子分析,设计了学习预警模型指标,并利用层次分析法确定模型指标权重,以精准率和召回率的加权调和均值为依据确定预警阈值。教学应用发现,验证组学生数据验证模型具有良好的可用性,可据此设计开发学习预警功能。基于学生在线学习数据构建的学习预警模型,有助于甄别学习困难的学生,进行有效预警,实现个性化教学。

北京市步行道设置现状调查

目的了解步行道路现状,对北京市步行道路的配备和维护等方面进行评价。方法以北京市城区和郊区共39个社区所在区块的道路为调查对象,采用客观观察法,按照《中国城市建成环境扫描量表》中步行道相关问题,对步行道的配备、隔离和维护等内容进行调查评价。结果1566条路段纳入分析,其中64.1%的路段配有步行道。步行道维护状况良好(得分3.99±0.14),城区和郊区比较,差异无统计学意义(P>0.05)。在步行道的隔离情况、宽度、夜间照明、人文设施和自然设施方面,城区和郊区得分比较,差异有统计学意义(P<0.05),郊区步行道宽度得分高于城区,其他方面城区得分均高于郊区。结论北京市步行道总体维护良好,城区步行道宽度、郊区步行道隔离、夜间照明、人文和自然设施需进一步改善。

基于工程教育认证的数字电子技术课程教学探索

根据工程教育专业认证的要求,文章对湖北汽车工业学院电气类专业数字电子技术课程实施改革和探索。依照工程教育专业认证标准和OBE理念,设定课程目标,制订课程大纲,融入课程思政,设计授课方式,改良考核方式,加强创新思维和创新能力的培养。根据近三届学生的学习情况来看,学生从知识能力以及综合素质都得到了全面提高,取得了一定的改革效果。文章最后就该课程的实施改革和探索的亮点和不足进行了讨论,旨在进一步探索更好的教学方法。

北京市脑卒中患者卒中相关知识知晓调查及影响因素分析

目的了解北京市脑卒中患者卒中相关知识知晓情况及其影响因素。方法数据来源于北京市心脑血管疾病高危人群队列研究,以方便抽样的方式纳入北京市16区社区人群,在队列人群中筛选随访过程中诊断为脑卒中的患者,进行问卷调查、体格检查及卒中相关知识调查。计算卒中知识得分率,应用多因素Logistic回归探索脑卒中患者卒中相关知识得分的影响因素。结果本研究对1818名卒中患者进行卒中知识调查,总得分率为77.29%。得分率最高的题目为“脑卒中患者不宜吃含盐高的菜品或腌制品,如咸肉、咸菜、熏酱食物等”;得分率最低的题目为“通过每年换季时预防性输液能减少脑卒中的发生”。研究人群卒中相关知识平均得分在不同性别、年龄组间差异有统计学意义(P<0.05),整体呈现女性得分高于男性(F=3.91,P=0.048),随着年龄增加知识得分降低(F=4.16,P=0.006)。多因素Logistic回归分析发现,高龄(≥70岁)(OR=0.75,95%CI:0.58~0.96)、现在吸烟(OR=0.68,95%CI:0.48~0.97)或已戒烟(OR=0.66,95%CI:10.45~0.98)、卒中后遗症(OR=0.77,95%CI:0.59~0.99)患者的知识及格率更低。当患者文化程度达到初中/中专/高中程度,其及格率显著高于小学及以下文化程度患者(OR=1.63,95%CI:1.21~2.20)。结论北京市脑卒中患者可能对于部分卒中相关健康知识存在误区,应筛选高龄、低文化程度、吸烟、存在后遗症的卒中患者给予有针对性的健康教育。

外基坑宽度对坑中坑条件下被动土压力的影响

工程实践表明,外基坑宽度和坑中坑会影响基坑坑底滑裂面的形成方式,因此,经典朗肯土压力理论的假设建立在半无限空间土体的基础上不再适用。基于极限平衡理论和微分体受力平衡方法,考虑土体黏聚力和围护结构与滑动土体摩阻力,推导了宽基坑和窄基坑坑中坑的被动土压力理论计算公式。通过具体算例对比了宽基坑与窄基坑在坑中坑条件下被动土压力大小的变化趋势。结果表明,考虑摩擦力条件下的被动土压力大于未考虑摩擦力的被动土压力;无论宽基坑还是窄基坑,有内坑的被动土压力小于无内坑时的被动土压力;无内坑时,外基坑宽度的增加导致被动土压力减小,而在有内坑的情况下,外基坑宽度的增加,反而增大被动土压力;在窄基坑中,随着内坑位置的移动,土压力先变小后增大,且内坑平面尺寸的增大导致土压力逐渐减小。因此,内坑的存在将降低坑中坑基坑的外坑被动土压力,工程中应注意内坑的存在。

改进YOLOv5的气缸盖锻件缺陷视觉检测方法研究

汽车气缸盖锻件在生产过程中容易出现各种裂纹,影响产品质量。针对当前气缸盖锻件检测缺陷精度和效率低的问题,提出了一种基于YOLOv5网络改进的算法模型YOLOv5-MG。首先,搭建图像采集平台,制作气缸盖锻件缺陷样本数据集。然后,将YOLOv5 Head架构SPP-YOLO替换为Decoupled Head结构,提高模型的准确率和效率;使用双向特征金字塔(bidirectional feature pyramid network,BiFPN)替换YOLOv5网络原来的路径聚合网络(path aggregation network,PANet),增强图像浅层特征信息与深层特征信息的融合;引入完备交并(completeintersectionoverunion,CIoU)的计算方法提升算法检测的定位精度。实验表明,改进的算法在测试集上的均值平均精度达到了99.81%,F1的分值为0.99,浮点运算数为17.2B。相较于其他深度学习模型,该方法有效地提高了气缸盖锻件的缺陷检测效率和精度,能够满足缺陷检测的要求。

中国与印尼水产品的出口竞争优势比较研究

中国和印尼在水产品国际市场上占据着举足轻重的地位,对中印两国水产品的出口竞争进行研究具有重要的现实意义。本文从出口规模、产品结构、国际竞争力指标多个角度进行比较分析,发现中国水产品出口在规模上具有显著优势,但考虑产业结构、进出口等其他因素,与印尼相比,中国水产品的竞争优势则相对不足。基于此,本文提出提高中国水产品国际竞争力的对策措施,以供参考。

江苏典型灌区农业水土资源匹配现状及其承载力特征

[目的]客观分析灌区农业水土资源匹配状况和承载力水平,进而促进灌区农业高质量发展和保障国家粮食安全。[方法]以江苏典型灌区为研究对象,通过计算基尼系数与农业水土资源匹配系数进行水土资源匹配现状分析,通过构建涵盖水土资源、经济、生态和社会子系统的灌区农业水土资源承载力评价体系,运用熵权法TOPSIS(technique for order preference by similarity to ideal solution)、障碍度和耦合协调度模型,对典型灌区农业水土资源承载力系统健康度、影响因子和耦合协调度开展了研究。[结果](1)典型灌区基尼系数G=0.26,优于同期全国水土资源匹配水平,各灌区水土资源匹配系数为2800~11500 m^(3)/hm^(2),水土资源匹配水平差异显著;(2)各灌区水土资源承载力系统处在中低等水平,现状条件下开发潜力有限,社会子系统为影响承载力系统健康度的关键因素;(3)各灌区水土资源承载力系统处在基本协调发展状态,耦合协调度与承载力系统健康度呈正相关关系,系统耦合协调性很大程度地限制了农业水土资源承载力的发展。[结论]江苏典型灌区整体水土资源均衡,各灌区之间水土资源匹配水平和承载力健康度差异显著,灌区各子系统之间存在不均衡发展,社会子系统成为限制承载力系统健康度发展的关键因素。

基于PINN的变截面压电半导体纤维力学特性研究

为了研究任意截面形状的压电半导体纤维的力学特性,提出了基于物理信息的神经网络模型,应用深度学习算法求解复杂的变系数偏微分方程。以变截面压电半导体纤维的静态拉伸为例,构造深度神经网络作为试函数,将其代入控制方程形成残差,并作为机器学习的加权损失函数,进而通过深度机器学习技术逼近数值解。研究结果表明:该方法具有广泛适用性,能够求解任意截面形状压电半导体材料的线性和非线性方程。

加固条件下地下连续墙槽壁稳定性三维分析

采用水泥搅拌桩对地连墙成槽槽壁进行加固是提高槽壁稳定性的重要方式。为了更好的实现对加固条件下地连墙槽壁稳定特性的分析和加固设计,提出了加固槽壁稳定性的三维分析模型。该模型采用半圆柱滑裂体假定,考虑搅拌桩对土体的支护作用,分析了加固后槽壁土体的受力特性,并根据加固搅拌桩剪切强度定义加固槽壁稳定性的安全系数。实例和有限元分析表明该方法能够实现对加固槽壁的合理分析,增加加固深度和提高加固体剪切强度都能有效提高槽壁稳定性,槽段开挖长度越长,加固强度越高,滑裂体最危险滑面对应的滑裂体深度也越深;滑体高度应基于最小安全系数搜索的方式确定。该方法为搅拌桩加固条件下槽壁稳定性分析和加固指标选取提供参考。