摘要：燃料电池的发展有助于促进“双碳”目标的早日实现,但其阴极氧还原反应(ORR)的多步质电耦合传输机制导致其动力学过程缓慢.目前,金属有机框架材料衍生的单原子催化剂(SACs)因具有较高的ORR催化活性而被认为是一种优势燃料电池阴极材料.然而,由于SACs活性位点的外层结构难以精确表征,因此相关催化反应机制尚不明确.鉴于此,本研究着眼第三配位层γN原子对其邻近βC原子位点和活性金属中心的双重影响开展了深入研究.结果表明,不同位置和数量的γN掺杂会改变Fe–N_(4)/C–γN_(x)结构中被取代C位点的电子结构,从而影响邻近金属中心的βC原子电荷分布.同时,这些变化还将通过长程效应间接影响金属中心的电子分布及自旋,从而增强4e−反应路径的ORR性能.更重要的是,电负性增强的βC原子更容易吸附OH基团,因此使得γN掺杂的Fe–N_(4)/C–γN_(x)具备更加优异的碱性环境ORR理论性能.基于以上结果,我们还发现γN调制的βC辅助ORR路径具有比常规4e−反应路径更低的过电势.本研究针对决速步的波函数分析促进了从电子层次对该反应作用机制的理解,揭示了该类单原子催化剂中γN位点精确设计和表征的重要意义.

摘要：为了研究高温环境下电压稳定剂对交联聚乙烯电树枝化及局部放电特性的影响,该文制备了含质量分数为1%的电压稳定剂的交联聚乙烯(XLPE)共混试样,通过设计的高温环境下电树枝实时观察与局部放电同步测量系统,研究不同试样在30℃、50℃和70℃下电树枝的引发、生长及其局部放电特性。结果表明,试样在高温下引发的电树枝呈现典型的枝状结构。随着温度的升高,试样起树电压降低,电树枝生长速度加快,分枝数量减少,局部放电量和放电重复率显著增大。电压稳定剂的添加对电树枝的引发、生长和局部放电有明显的抑制作用。利用陷阱理论和量子化学计算,研究发现电压稳定剂的加入使得试样内部陷阱能级降低,陷阱密度增加,因其特有的量子化学特性,高能电子缓冲能力增强,空间电荷积累减少,从而使得交联聚乙烯材料的耐电性能得到提升。

摘要：针对后视镜镜框塑料件结构特点,设计了一套二板式注塑模具,并设计了浇注系统、冷却系统、型腔与型芯、斜顶与推出机构等。使用Moldflow软件模拟了镜框零件的注塑过程。结果表明,模具能连贯完成注射、顶出、复位等动作,满足注塑模具的动作要求,且冷却水路、流道系统能满足注塑工艺要求。根据该工艺方案进行生产的制件无缩孔、疏松、熔接痕等缺陷,能顺利脱模,流道容易去除,制件外观光洁,翘曲公差在允许范围内。设计的模具工作状况良好,能较好满足客户的后视镜镜框的生产需求。

摘要：为检验Willis环的侧支循环能力,以及在动脉内膜切除手术(CEA)中颈内动脉(ICA)被夹闭前后环内的血液动力学变化情况,利用CT扫描数据以及计算机辅助设计软件建立了某病人的三维Willis环模型,在右侧颈内动脉(RICA)处人为地构建了一系列不同程度狭窄的模型.将血液模拟为非牛顿流体,采用ANSYS-CFX软件对Willis环内的血液稳态流动进行了三维数值模拟.计算结果表明,当狭窄率大于50%时,环内血液重新分配,前交通动脉(ACoA)侧支循环作用比后交通动脉(PCoA)更加重要.在CEA过程中,压力与脑部总血流量成正比.对于ACoA缺失的Wil-lis环,只通过提升压力并不能有效增加脑部供血,术中可以考虑进行分流.研究结果对于临床具有一定的应用价值.

摘要：【目的】研究复层林林分层次对湖南栎类天然次生林断面积生长的影响,从林层角度构建复层混交异龄林断面积生长模型,反映不同林层的断面积生长规律,为湖南栎类天然次生林的林分生长收获和经营管理提供参考。【方法】以湖南省51块栎类天然次生林样地为研究对象,采用全树高聚类法、国际林联标准和光竞争高度法划分林层,以Schumacher式分别对全林分及上层林、下层林断面积进行拟合,选择最优林层划分方法;考虑总断面积与各林层断面积的相容性问题,通过比例平差法构建相容性林层断面积生长模型。【结果】全树高聚类法、国际林联标准和光竞争高度法的林层划分结果均满足《森林资源规划设计调查技术规程》要求,且不同林层间统计量的F检验结果均显著;Schumacher式能较好模拟全林分及不同林层的断面积生长,其确定系数(R 2)均在0.92以上,相比不分层的全林分断面积生长模型,分层后不同林层断面积生长模型R 2从0.9259提高到0.9455~0.9846;选择国际林联标准的优势高划分作为栎类天然次生林最优林层划分方法,其断面积生长模型精度最高(R 2=0.9704,MAE=1.4588,RMSE=2.1786),与不分层的全林分断面积生长模型相比,R 2提高5.0%,平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)分别降低39.8%、26.4%;以总断面积为基础控制的比例平差法能较好解决总断面积与各林层断面积的相容性问题,相比各分项的独立预估模型,上层林R 2由0.9746提高到0.9868,下层林R 2由0.9802提高到0.9888。【结论】复层林林分层次对湖南栎类天然次生林断面积生长影响显著,考虑林层效应对研究林层断面积特征、提高断面积建模精度具有重要作用。从林层角度揭示亚热带栎类天然次生林林分断面积生长过程,对栎类天然次生林的林分生长收获和经营管理具有重要意义。

摘要：为了有效提高星载激光雷达后继光学系统中滤波器组件结构热保温性能,保证其核心部件F-P标准具利用材料的热光特性进行中心波长调谐的精度,对滤波器组件进行了初步热结构设计。利用有限元软件Ansys Workbench对滤波器组件初始结构进行稳态热分析,确定加热功率范围,再对热结构中的关键参数进行基于灵敏度分析的多目标优化,并确定各参数的最优值。优化分析结果表明:标准具达到稳态设计工作温度48℃时,加热功率为7.05 W,节省功率消耗11.3%,标准具表面节点最大温差由原来的0.253℃减少为0.05℃,满足设计技术指标要求。

摘要：针对实际应用中轨面伤损检测系统检测速度较慢的问题,在保证检测精度的前提下,结合轨面图像特点及软件工程的思想,提出了面向算法、编程技术和存储介质3个层面的优化方法。算法优化通过重新设计算法流程,合理取舍步骤,实现算法到CPU的高效映射;编程技术优化使用多线程编程,通过并行运算充分利用处理器的多核优势;存储介质优化通过使用读写快、质量轻、能耗低、体积小的固态硬盘进行图像读写,有效地提升了硬件效率。实验结果表明,优化后平均每幅轨面图像检测耗时由17.94ms降低到仅8.33ms,速度提升了53.57%,在分辨率为1mm的精度下换算成车速约为207km/h,可以满足铁路轨面伤损在线检测需求。

摘要：给出了"数字南方电网"的概念,指出了它应该经历的数字化和智能化2个阶段,并进一步明确了它应该具备的特征。给出了它基于分层结构的核心内容,即基于同步网和实时数据采集的数据共享平台,以管理、安全、运行等信息的获取、传递和使用的数字化为目标的数字化南方电网,以及以智能系统对人工的替代,使得系统具备自动恢复到安全稳定状态的能力,实现电网的自愈功能为目标的智能化南方电网。通过数字南方电网的建设,可给南方电网的运行调度水平带来巨大的提升,实现其灾变防治能力的根本性提高、经济运行指标的显著改善和电力系统发展科学决策效率的进一步提升。

摘要：为了解决基于模型的控制方法在四足机器人步态转换过程中稳定控制问题,本文在仿生学和机构学基础上设计了一款四足机器人样机平台,并推导了机器人单腿运动学模型。在足端可达工作空间内规划了机器人抬腿高度和迈步步长,利用理想的复合摆线轨迹,通过合理控制步态周期,提出了一种过渡段变周期控制方法,实现了步态转换前后定速度控制和变步长控制,保证了步态转换前后速度不变或可变。为了验证所提算法的正确性和稳定性,分别开展了单腿足端轨迹实验和整机步态转换实验。在完成整机运动控制的基础上,对比了基于模型的控制方式和基于中枢模式发生器的控制方式在四足机器人步态转换过程的应用。仿真和实验结果表明,在基于模型的控制算法下,四足机器人可以实现步态的平滑转换,且速度能伴随步长和周期的变化实现调节,满足了不同速度下的行走要求,为四足机器的运动控制提供了参考。

摘要：为提高受训海员对大型船舶的操控能力,以现有船舶操纵模拟器和计算机技术为基础,以IMO及我国海事局考试和评估项目要求为标准,应用基于灰色关联度的模糊综合评价法,建立船舶操纵评价模型.采用两级评价制与多级评价制相结合的办法,设计通过船舶操纵模拟器考试和评估系统对大型船舶模拟操作训练作出成绩评估的系统,实现科学而实用的评分功能,最终提高海员分析问题和解决问题的能力.