基于简化阻抗模型和比较元启发式算法的锂离子电池参数辨识方法

快速准确地辨识电化学参数对锂离子电池机理建模至关重要。而传统的参数辨识方法多采用直接拟合,难以精确反映电池的内部状态。为解决这一问题,本工作以37 Ah三元电池为研究对象,基于电化学反应中的法拉第过程、双层电容的弥散效应的非法拉第过程以及固相与液相的传导过程,构建了一个与电化学模型映射的修正简化阻抗模型,与伪二维(P2D)模型不同,该模型输入为不同荷电状态(SOC)下的三电极电化学阻抗谱(EIS),通过拟合EIS得到对应工况电化学参数,实现对电池模型准确的参数识别。通过拟合阻抗谱,辨识得到了16个高敏感度的电化学参数,其中正极7个、负极9个。我们进一步比较了66种元启发式算法在锂离子电池电化学参数识别中的性能表现,从识别精度、计算效率和鲁棒性等方面对其进行多维分析。研究结果表明,自适应差分进化算法在参数识别中综合效果最佳,其平均绝对百分比误差小于3%,非重复函数计算次数小于35000次,表明其达到最大准确度的同时运算量较低,提出的辨识方法不仅更好地反映了参数的物理意义,还为电化学模型的简化计算和在线辨识提供了有力支持。

能量视角下的电力系统惯量

同步机主导的电力系统中,机械旋转惯量是决定频率动态的主导因素,被代指为系统惯量。随着新能源占比升高,机械旋转惯量不断下降,其主导作用被削弱,现有对电力系统惯量的认知不再适用。文中首先回顾惯量作为阻碍物体状态变化能力度量的物理本质,把电力系统建模为包含不同尺度下多种能量形式和元件的能量供应链,将惯量广义化为机械旋转惯量、电惯量、热惯量、流体惯量。能量供应链中,同一尺度上存储惯量和通道惯量组成的“惯量对”决定了该尺度的动态;总的尺度上,不同尺度的多个“惯量对”决定了时域的序贯动态和频域的级联滤波特性。然后,进一步揭示了惯量需求的根源是能量需求,存储单元需要有足够的瞬时可释放能量来应对传输通道引起的能量补充滞后,整个能量供应链需要存储足够的本地能量支撑分散控制。能量视角下的电力系统惯量认知有助于评估新型电力系统的惯量需求,为新型电力系统有功控制的方法设计提供理论指导。

基于有限元软件海水置换泵连接管线机械激励振动分析

受动设备产生机械激励的影响,管道往往会出现振动问题,对海上平台的安全生产造成严重威胁。通过分析产生机械激励的原因,探究了管道产生机械激励振动的机理,可将其分为动设备自身问题和管道系统设计缺陷两种类型。对当前机械激励振动有限元分析方法进行了梳理,总结出完整且可靠的机械激励振动分析流程,并以某海上平台海水置换泵连接管线为例,采用有限元分析软件进行管线三维建模、模态分析和谐波响应分析。通过对计算结果进行分析评估,得到了共振频率下管道的振动结果,并针对振动较大位置采取了减振措施。经有限元软件再次分析检验,验证了处理机械激励振动问题时对振幅较大管段添加约束形式支架方案的切实可行性,为实际管道振动中处理机械激励振动的相关问题提供了参考。

海上平台集中式制氢技术研究进展

随着风电制氢技术的成熟,各国逐渐将目光聚焦在海上平台制氢。将风能与氢能相结合,是海上风电和氢能发展的双赢举措。本文通过对国内外海上集中式制氢平台发展现状的调查及对不同电解槽特点的比较,找出更适合海上集中式风电制氢的质子交换膜电解技术。针对管线系统、管线附属系统及储氢系统进行研究,分析了氢气对临氢设施的影响,总结了其研究现状,并为我国进一步发展该产业提出建议。

锁骨下动脉狭窄合并指动脉栓塞1例并文献复习

本文主要对2022年11月威海市中心医院收治的1例锁骨下动脉狭窄合并指动脉栓塞的诊疗过程进行分析,探讨锁骨下动脉狭窄、指动脉栓塞处理时机及方法、血管危象处理方法。从锁骨下动脉狭窄病因、处理,指动脉栓塞药物治疗、手术治疗等方面进行综述,认为当出现锁骨下动脉闭塞合并指动脉栓塞时,应该尽早针对病因锁骨下动脉闭塞或狭窄进行支架植入治疗;若仍然存在肢体缺血,建议早期探查血管;对于有吸烟史、缺血时间较长的患者,尽早采用自体静脉桥接,从而提高指体存活率。

天麻素与薯蓣皂苷元配伍对大鼠缺氧损伤脑微血管内皮细胞的保护作用

目的探讨天麻素(Gas)、薯蓣皂苷元(Dio)及其组合物(GDC)对大鼠缺氧损伤脑微血管内皮细胞(BMECs)的保护作用和对脑微血管新生的影响及其作用机制。方法将BMECs分为5组:正常对照组,模型对照组,Gas组(1、2、4、8、16、32μmol·L^(-1)),Dio组(0.25、0.5、1、2、4、8μmol·L^(-1)),GDC组(Gas和Dio浓度分别为1和0.25、2和0.5、4和1、8和2、16和4、32和8μmol·L^(-1))。分组给药12 h后,对模型对照组、Gas组、Dio组和GDC组通过氧糖剥夺法建立BMECs缺氧模型。检测乳酸脱氢酶(LDH)漏出率、白细胞介素1β(IL-1β)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活力、丙二醛(MDA)浓度;观察Hoechst 33258、FITC-Annexin V/PI染色,采用Transwell小室实验、细胞划痕实验和小管形成实验,考察Gas、Dio及GDC对缺氧损伤BMECs的保护作用及促进血管新生作用。进一步利用网络药理学和分子对接方法研究GDC抗脑缺血的作用机制。结果Gas、Dio以2、0.5μmol·L^(-1)组合时,可显著提高缺氧损伤BMECs细胞活力(P<0.05),促进细胞增殖;与模型对照组比较,Gas组LDH漏出率降低(P<0.05);Gas组、Dio组与GDC组IL-1β含量均显著下降(均P<0.05),Gas组、GDC组SOD活力升高(P<0.05),Gas组、Dio组以及GDC组凋亡小体减少。GDC可促进BMECs缺氧模型的增殖、侵袭、迁移以及小管形成,表明其在细胞水平上一定程度促进血管新生。网络药理学研究发现,Gas与半胱天冬酶3(CASP3)、过氧化物酶体增生激活受体γ(PPARG)、凝血因子Ⅱ(F2)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、丝氨酸苏氨酸蛋白激酶(Akt)1蛋白具有良好的结合活性,Dio与内皮一氧化氮合成酶(NOS3)、KDR蛋白具有良好的结合活性,Gas、Dio可能主要通过血管内皮生长因子(VEGF)信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、磷酯酰肌醇3-激酶(PI3K)-Akt信号通路以及缺氧诱导因子-1(HIF-1)信号通路调控脑缺血后血管新生。结论Gas、Dio及GDC具有抗缺氧损伤作用并可促进缺氧损伤后血管新生,作用机制可能与其作用于Akt1、NOS3、VEGFR2等蛋白,调控VEGF/Akt/MAPK等信号通路促进血管新生有关。

基于区块链的移动群智感知数据处理研究综述

针对移动群智感知(MCS)数据处理的用户广泛参与性、采集设备灵活移动性与通信环境复杂性的特点,对基于区块链的移动群智感知数据处理进行评估.回顾移动群智感知与区块链的发展历程,总结移动群智感知数据处理面临的挑战与区块链技术的特点;设计基于区块链的移动群智感知体系结构(BMCA),实现数据去中心化管理、数据安全保障、数据质量精准评估与激励可信性增强;从隐私保护、数据质量评估、激励机制3个维度,对比分析现有的数据处理关键技术研究工作;探讨基于区块链的移动群智感知数据处理研究在资源消耗控制、数据精准分析、全周期与差异化隐私保护、融合模式应用等方面存在的问题及未来可能的发展方向.

空间应用激光薄膜元件研究进展

随着空间激光技术的不断进步,空间激光系统逐渐向更短应用波长、更长使用寿命、更高应用轨道等方向发展,对薄膜元件提出了更高的性能要求。本文综述国内外主要空间激光器的发展方向,在空间激光系统研制过程中薄膜元件的真空、高低温、质子辐射、伽马射线辐射等空间环境损伤效应,以及使役条件(即空间与激光耦合作用)下薄膜的性能演化机理。介绍在高性能空间激光薄膜元件研制技术方面的新进展,结合空间引力波探测、深空探测等未来发展方向对空间激光薄膜元件提出了展望。

LEO航天器太阳电池阵激光诱导电弧放电试验与分析

基于太阳电池阵空间电弧放电理论,对纳秒脉冲激光诱导太阳电池阵电弧放电机理进行分析,采用空间放电模拟试验系统,试验研究了低地球轨道(LEO)等离子体环境下纳秒脉冲激光诱导太阳电池阵电弧放电的功率密度阈值及其放电特性。试验结果表明:LEO等离子体环境下激光诱导太阳电池阵电弧放电的功率密度阈值约为1.08×10^(8)W/cm^(2),与无激光诱导相比,放电持续时间增加了20%,且每施加1次纳秒脉冲激光诱导电弧放电概率约为60%。对比分析不同工况下的太阳电池阵损伤效应可得:纳秒脉冲激光诱导电弧放电破坏绝缘层最严重,容易造成太阳电池阵中部分PN结短路失效,其损坏程度远远大于空间环境太阳电池串间电弧放电烧蚀损坏效应和盖玻片表面热应力损伤造成的PN结断路失效。此结论可为航天器太阳电池阵放电试验的措施及试验参数选取提供参考。

航天器流体回路泵智能故障诊断方法

开展了航天器流体回路泵智能故障诊断方法研究,将BP神经网络、粒子群优化(PSO)-BP神经网络、遗传算法(GA)-BP神经网络和模糊神经网络4种模型应用于故障诊断,以温度、流量、出口压力、转速4类状态参数作为神经网络输入,状态标志作为输出进行训练,通过均方误差、相关系数、模型训练评分对模型训练效果评价,从而实现模型优选,完成故障诊断。利用在轨遥测数据进行应用验证,结果表明可以准确识别流体回路泵的正常和叶轮卡死泵功能丧失两种在轨实际状态类型,且模糊神经网络相对其他3种神经网络具有更好的诊断效果。

参数跟踪鲁棒观测器的四旋翼无人机抑振设计

提出一种针对四旋翼无人机振动的参数跟踪鲁棒观测器设计方法。首先构造辅助滤波器激励出振动特性,同时调节其参数降低噪声对辅助状态变量的影响,将主动振动抑制转化为与频率有关的常值参数估计问题,避免了估计值之间的耦合和冗余参数的运算。然后设计频率参数观测器和跟踪器的级联结构准确估计振动信息。在此基础上,通过辅助变量和频率参数对振动进行重构,设计前馈补偿的控制方法实现了系统的振动抑制。所设计的观测器不仅具有较好的鲁棒性,还避免了传统跟踪器跟踪时变信号带来的相位滞后。最后通过李雅普诺夫定理对系统的性能进行了分析,仿真算例验证了该方法的有效性。

子弹撞击下CL-20基PBX装药响应研究

为了提高战斗部安全性,指导CL-20基PBX炸药在战斗部装药中的应用和设计,开展了基于子弹撞击试验的典型战斗部撞击响应特性研究。进行了子弹撞击试验,通过分析战斗部响应后的超压数据、验证板穿孔、试验影像和试验样品回收等,评估了子弹撞击战斗部的反应等级。结果表明,子弹撞击试验中,子弹速度为836 m/s,战斗部在子弹撞击下发生了爆轰等级的反应。此外,开展了不同撞击条件下战斗部安全性数值模拟,研究了不同撞击速度下战斗部的反应过程。结果表明,子弹以850 m/s和750 m/s撞击时,战斗部分别发生爆轰和燃烧等级的反应。该研究为典型战斗部的撞击响应预测及反应等级评价提供了数据支撑。

基于邻域显著性的可见光和SAR遥感图像海面舰船协同检测方法

在遥感图像舰船检测任务中,可见光图像细节和纹理信息丰富,但成像质量易受云雾干扰,合成孔径雷达(SAR)图像具有全天时和全天候的特点,但图像质量易受复杂海杂波影响。结合可见光和SAR图像优势的协同检测方法可以提高舰船目标的检测性能。针对在前后时相图像中,舰船目标在极小邻域范围内发生轻微偏移的场景,该文提出一种基于邻域显著性的可见光和SAR多源异质遥感图像舰船协同检测方法。首先,通过可见光和SAR的协同海陆分割降低陆地区域的干扰,并通过RetinaNet和YOLOv5s分别进行可见光和SAR图像的单源目标初步检测;其次,提出了基于单源检测结果对遥感图像邻域开窗进行邻域显著性目标二次检测的多源协同舰船目标检测策略,实现可见光和SAR异质图像的优势互补,减少舰船目标漏检、虚警以提升检测性能。在2022年烟台地区拍摄的可见光和SAR遥感图像数据上,该方法的检测精度AP50相比现有舰船检测方法提升了1.9%以上,验证了所提方法的有效性和先进性。

海水中的污染物对逆电渗析电堆性能的影响

海水淡化装置排出的浓缩卤水会造成盐差能的浪费,逆电渗析电堆可以有效回收这种盐差能,并直接转换为电能。但是以海水和浓缩卤水为工作溶液的电堆性能易受工作溶液中不溶性物质的影响。为揭示这种影响规律,对逆电渗析电堆进行了定期的污染物附着实验研究。首先定期测试逆电渗析电堆的输出性能,获得了电堆性能衰减的规律;进而采用扫描电镜和能谱分析仪对离子交换膜和隔垫上的污染物种类进行分析,探究各附着物引起电堆性能下降的原因。结果表明:运行初期(0~20 d),电堆的开路电压、最大功率密度、能量转换效率,以及内阻变化速度快;运行后期(20~45 d),浓缩卤水侧的压降增速较快。本研究可为逆电渗析电堆的清洗策略提供一定的理论支持。

某串联战斗部级间隔爆体结构的优化设计

为实现串联战斗部级间隔爆体结构减重,利用有限元分析软件LS-DYNA建立了某型前级战斗部与隔爆体的数值仿真模型,采用正交试验的方法,研究级间锥形隔爆体前锥角,倒角与前后锥角差值对隔爆体质量的影响规律。结果表明:隔爆体的前锥角对隔爆体质量影响显著,前后锥角差次之,倒角影响较弱。利用正交优化方法,设计三因素四水平的正交优化方案,结果表明当,r=9.9 mm,时,隔爆体的质量最低为485.40 g。研究成果可为串联战斗部隔爆体的结构设计和优化提供指导。

串联战斗部级间隔爆结构的研究现状和发展趋势

串联战斗部作为反爆炸反应装甲的一个重要手段,已成为国内外兵器研究的热点。串联战斗部工作时,前级装药爆炸势必对后级装药产生影响。为削弱前级装药爆炸产生的爆轰波与碎片对后级装药的影响,需要在前后级装药之间设置隔爆结构。良好的隔爆结构对串联战斗部前后级稳定工作,提升战斗部性能有重要意义。综述了近年来串联战斗部级间隔爆体的研究进展,包括结构布局、材料选型与优化设计方法等方面,并结合目前隔爆体发展状况对隔爆体未来发展趋势进行展望,以期对串联战斗部隔爆体的设计和改进有所启示。

钢混组合梁斜拉桥非对称张拉施工控制的拉索索力统计敏感性分析

针对非对称张拉施工斜拉桥存在的主梁和桥塔线形控制难题,以某大跨度钢混组合梁斜拉桥施工控制为例,开展了拉索索力统计敏感性分析研究。以斜拉索索力为设计参数,综合采用均匀试验和正交试验设计方法以及多元线性回归和极差分析显著性检验方法,对成桥和施工阶段主梁和桥塔截面的内力、位移进行统计敏感性分析。结果表明:提出的索力统计敏感性分析方法可准确获得成桥和施工阶段的敏感性索力参数;对于成桥阶段,S10、MS10、S9号斜拉索索力为结构线形的敏感性参数;非对称张拉施工时,S10、MS10、S9、MS9、S8、MS8、S5、MS5号斜拉索索力为影响主梁和塔顶截面位移的敏感性参数;若采用对称张拉施工,S10、MS10、S8、MS8、S9、MS9、S7、MS7号斜拉索索力则为影响主梁和塔顶截面位移的敏感性参数。

四川秦巴山区降雨型滑坡灾害降雨阈值

四川省秦巴山区因其复杂地形和频发的极端降雨,成为中国滑坡灾害高发区,降雨是其主要自然致灾因素之一。尽管现有区域滑坡预警系统提供了基本的监测,但在准确性方面仍有提升空间。本研究通过分析2000—2020年间1850起滑坡灾害及同期逐时降雨数据,识别影响滑坡发生的关键降雨特征,采用混淆矩阵和技能得分等评价指标,拟合筛选确定最佳阈值曲线。研究表明:(1)拟合确定了诱发滑坡灾害的最佳降雨阈值曲线,并将其应用于2021年滑坡灾害预报,预测正确率达到87.72%。(2)通过滑坡隐患点编目数据进行滑坡危险性区划,中高及高危险性区域(4级和5级)的滑坡灾害点占比51.46%,中至高危险性区域(3级至5级)的灾害点占比91.23%,显示出阈值曲线在空间预测上的有效性。最佳降雨阈值曲线的应用显著提高了滑坡预警系统的准确性和可靠性。研究成果有助于优化现行滑坡预警系统,提高灾害管理效率,可为滑坡灾害预防和减灾工作提供科学支持。

一种基于正面对准的CMUT制备工艺

基于晶圆键合的电容式微机械超声换能器(CMUT)制备工艺凭借其对膜厚控制度高、制备过程简单且良品率高等优势,是当前CMUT的主要制备工艺之一。分析了上电极位置准确性对CMUT发射声压的影响,结合薄膜透光率和光刻机正面对准精度高的特点,提出了一种基于正面对准的CMUT制备工艺并完成了CMUT阵列的制备。制备过程中通过两种开窗工艺获得正面对准标记,通过正面对准的方式实现上电极金属图形化,提高了上电极金属制备的可重复性和准确性。挑选制备好的CMUT阵列进行了一致性测试,经测试其接收灵敏度在-207.30~-208.01 dB以内,表明基于此工艺制备的CMUT阵列具有很好的一致性,为后续大规模批量制备用于无损检测和超声医疗成像的CMUT器件奠定了基础。

自噬相关蛋白ATG7在乳腺癌中的表达及其临床病理意义

目的 探讨ATG7(autophagy-related 7, ATG7)在乳腺癌中的表达及其对乳腺癌发生、发展的影响。方法 采用免疫组化法检测乳腺癌组织中ATG7蛋白的表达,并分析其表达与乳腺癌临床病理特征的关系。使用shRNA干扰乳腺癌细胞MCF-7中ATG7的表达。应用嘌呤霉素筛选稳转细胞系,并运用Western blot法检测转染效率。CCK-8和克隆形成实验检测敲低ATG7对细胞增殖能力的影响。裸鼠皮下成瘤实验检测敲低ATG7对体内成瘤能力的影响。结果 免疫组化结果显示ATG7主要定位于乳腺癌细胞质,且其表达与肿瘤大小和Ki67显著相关(P<0.05)。ATG7-shRNA可显著干扰乳腺癌细胞MCF-7中ATG7的表达。CCK-8和克隆形成实验结果显示,与对照组相比,敲低ATG7可促进乳腺癌细胞增殖能力。裸鼠皮下成瘤实验结果显示,与对照组相比,敲低ATG7后小鼠成瘤能力明显升高。结论 ATG7表达可能抑制乳腺癌的增殖能力,可作为乳腺癌治疗的潜在靶点。