超微电极实验:基本原理、制备方法和伏安性能

超微电极的电极尺寸小,双电层电容小,IR降小,传质速率快,响应快,信噪比高,兼具时间和空间分辨率,不仅可以研究快速电极反应动力学性质,而且可以作为电化学扫描显微镜探针,实现基底反应活性的成像,在电化学各个领域均有重要应用,成为一种重要的电化学实验方法。本文将扼要介绍超微电极的基本原理、简易的制备方法及伏安性能的表征实验,以期对开展超微电极实验研究的电化学工作者有所裨益。

基于压电的大尺寸原理样机模型和实验

为了实现环境振动能量的低频收集,分析了压电式振动能量收集技术的特点,并建立了其数学模型。利用数值分析软件对能量收集器的性能进行了仿真模拟,压电式能量收集器更适用于低频环境下的能量收集。成功制造了具有四根环形悬臂梁结构的大尺寸原理样机,实验得到了在外界0~500 Hz低频扫频下,不同加速度激励下的开路电压、负载电阻的电压输出,并与理论分析结果对比。

液晶面板封框胶断裂强度的预测模型和性能增强

封框胶是液晶面板中连接薄膜晶体管和彩色滤光片的重要结构,验证其断裂强度是液晶面板可靠性评价工程中需要解决的重要问题.为此开展了封框胶及应用于液晶面板的封框胶的拉伸实验,得到其断裂性能.基于临界应力强度因子的界面端应力模型和回归分析,计算了封框胶胶接结构的临界应力强度因子,建立了含影响因素的液晶面板封框胶断裂强度的预测模型.对比预测结果与实验结果表明,预测模型的误差仅在±20%以内.根据预测模型,得出选择较大泊松比和较小弹性模量的封框胶材料、适当减小界面端结合角、处理胶接界面可提升断裂强度的性能.该预测模型为断裂强度的预测及改善提供了理论依据,在工程应用中具有实际意义.

静电式同位素辐射能量收集器的研究

针对目前无线传感网络节点对长寿命微能源的需求,提出了将同位素辐射能量转换为电能的静电式振动能量收集原理.该原理利用同位素63Niβ辐射能实现平行板悬浮-质量块结构的自由阻尼振动,并通过可变电容电路实现充-放电振荡循环,从而实现电能的转换.通过分析运动状态和能量转化过程,给出了结构的运动状态和能量输出方程,并使用Matlab/Simulink对输出特性进行了数值模拟和基于Ansys的结构优化设计.根据仿真和优化的结构尺寸设计出了满足最大平均输出功率的微电子机械器件结构.结果表明:所设计的结构在一阶固有频率为500 Hz,两极板间距离为75μm,外接电阻为90 k?时平均输出功率最大为0.416μW,转化效率8.25%.

交通碰撞场景下电动两轮车轨迹预测的轻量级建模方法

针对交通碰撞场景下电动两轮车轨迹预测速度慢导致车辆无法快速预测未来碰撞风险的问题,提出一种电动两轮车运动轨迹预测轻量化模型(Tiny Trajectory Prediction,TP-tiny)的建模方法。首先,构建了基于无锚框方法的检测模型(Vehicle and Electric Two-wheelers Detection,VEDet),解决了由于电动两轮车对骑车人遮挡导致的误检漏检问题。同时构建了轻量化跟踪网络(Mobile Simple Online and Realtime Tracking,MobileSort),并采用分组卷积代替传统卷积重新排序卷积层的通道。另外使用Arcface(Additive Angular Margin Loss)为跟踪模型的损失函数,提高了模型在交通碰撞场景下对目标物重识别的能力。其次,使用变分自编码模块学习数据隐变量空间的概率分布潜在属性,并构建新的元素实现对历史轨迹隐数据的降噪处理。采用V-GAN(Generative Adversarial Network with Variational Auto-encoder)预测模块实现电动两轮车未来轨迹预测及图像可视化。最后,基于TRAF(Dense and Heterogeneous Urban Traffic Dataset)和VRU-TRAVi(Vulnerable Road Users Traffic Accident Database with Video)数据集分别验证了TP-tiny模型的预测性能和运行速度。研究结果表明:VEDet模型大小为2.1 MB,分别为Yolov4-tiny、Yolov5s及CornerNet基准模型的1/6、1/7和1/4,检测速度约为上述基准模型的7.8倍、5.5倍和1.3倍;MobileSort(8.6 MB)模型大小(检测速度)分别为DeepSort、MOTDT的1/10(2.25倍)和1/2(2.13倍);TP-tiny模型大小为14.3 MB,运行速度约为Social-GAN、GCN的5.46倍和3.7倍。在未来3 s的预测时域中,TP-tiny模型在保证电动两轮车轨迹预测精度的前提下,进一步提高了预测速度,证明了模型的有效性。