摘要：随着全球的环境恶化日益加剧,如何提高可再生能源的利用效率逐渐受到人们的关注。其中,水系锌离子电池相比锂离子电池及其他离子电池,在安全性和低成本等方面表现较为出色而成为当前研究热点。然而,水系锌离子电池面临着阴极材料的性能衰减、锌阳极的枝晶、副反应以及电解液消耗等问题,导致循环稳定性低,使其应用受到极大的限制。目前,针对水系锌离子电池循环稳定性低的优化策略方面还没有得到系统的总结和归纳。本文针对循环稳定性的优化这一问题,从阴极的空位、掺杂、包覆、复合和阳极的3D结构、表面改性、无锌金属设计还有电解液的离子诱导、去溶剂化结合水、原位固体电解质界面(SEI)以及隔膜和集流体的材料设计等角度,分别对水系锌离子电池阴极材料、锌阳极和电解液等方面进行了系统性的总结。并且,本文还提出了相关优化策略仍需探究的机制、适用材料体系等问题,最后对未来的研究方向做出展望。

摘要：本文研究了具有输出非对称死区和状态含未知控制方向的非严格反馈非线性系统,设计了稳定的自适应神经网络控制器.首先,针对输出非对称死区的问题,本文采用死区逆的方法,构造光滑模型逼近原死区模型.其次,在控制器设计过程中,基于障碍Lyapunov函数的构造,动态面控制和反步法,设计出自适应控制信号,虚拟控制信号和实际控制信号.通过稳定性分析,证明所设计的神经网络控制器可以保证闭环系统内所有信号是半全局一致最终有界.最后,通过MATLAB数值仿真,说明所设计控制器的有效性.

摘要：湖滨带水生植物对湖泊生态系统健康的维持具有重要作用。为了解当前洱海湖滨带水生植物现状,本研究于20202021年间每季度对洱海湖滨带水生植物进行调查。调查结果表明:①洱海湖滨带现有水生植物206种,属56科156属,其中湿生植物149种,挺水植物24种,沉水植物21种,漂浮植物7种,浮叶植物5种;常见种有狗牙根(Cynodon dactylon)、菰(Zizania latifolia)、苦草(Vallisneria natans)、菱(Trapa bispinosa)等,偶见种为忍冬(Lonicera japonica)、披碱草(Elymus dahuricus)等。②从区系分布来看,洱海湖滨带物种主要为世界分布(83种)和热带分布(55种)两种类型,分别占总物种数比例的40.28%和26.71%。③在植物群落方面,洱海湖滨带共有18个主要植物群落类型,其中湿生植物群落4种,挺水植物群落3种,沉水植物群落9种,浮叶植物群落2种;以狗牙根群落、菰群落、苦草群落、菱群落为主。通过与历史文献结果的对比分析得出,近年来洱海湖滨带水生植物多样性有了显著提高,但目前存在挺水植物群落类型单一等问题,后续应继续加强湖滨带建设,以改善生境,增加物种多样性。

摘要：针对现有密钥分发协议在水声信道环境下的信息泄露问题,提出了一种基于细粒度极化的隐蔽密钥分发(Covert Secret-key distribution based on Fine-grained Polarization,CSFP)方案.首先,采用一致最大功效检验方法建立敌手模型,并给出隐蔽密钥分发方案的形式化定义.考虑到水声信道的非对称性和衰落效应,根据注水原理推导出信息传输速率达到香农极限时最优码字符号分布对应的带宽以及信道容量,并利用莱布尼兹积分法则和黎曼积分的保号性推导出信道容量与信道增益的函数关系,通过计算水声信道增益对极化子信道的容量进行排序实现极化码的码字构造,确保信息传输速率达到香农极限.其次,对信息比特索引集合进行细粒度极化,采用链式结构将多个消息块依次链接实现信息比特索引序列的对齐,设计出多轮通信下隐蔽密钥分发的编码和解码算法,利用合法发送方和接收方共享的随机种子对首轮传输的消息块进行初始化,并从当前生成的密钥中提取出随机种子对后续消息块进行随机化,确保密钥分发过程的隐蔽性.最后,通过信息理论证明了CSFP方案的可靠性、随机性、保密性和隐蔽性,利用最大熵原理推导出水声信道环境下隐蔽性约束的可达性条件和隐蔽密钥生成速率.仿真结果表明,与现有方案相比,CSFP方案的隐蔽密钥生成速率平均提高了18.78%,隐蔽概率平均提高了38.29%.此外,CSFP方案生成的密钥成功通过了SP 800-22测试平台的随机性检测.

摘要：针对在实际运行中会受到未知外部环境干扰和模型不确定性等因素影响的蛟龙号载人潜水器系统,本文设计了一种基于干扰特性指标的新型自适应滑模控制方法,实现对有益干扰的利用和有害干扰的补偿.首先,文章给出载人潜水器系统的运动学和动力学模型;然后,本文设计非线性干扰观测器估计系统所受的集总扰动,并提出一种扇形区域干扰特性指标,用于判断干扰对系统的影响;其次,文章设计一种基于干扰特性指标的自适应滑模控制方法,并且根据李雅普诺夫理论进行严格的稳定性分析;最后,通过数值仿真,验证所设计的滑模控制方法的优越性.其优越性主要体现在:不仅能够有效缓解抖振现象,并且避免控制增益高估的问题.

摘要：非饱和黏性土在外荷载作用下呈现出复杂的水-力耦合特性。为描述水-力耦合对非饱和土应力-应变特性的影响,基于弹塑性理论,采用提出的循环塑性硬化法则,考虑(p’-q-s)空间内的任意应力路径变化,建立能够描述非饱和黏性土水-力耦合特性的弹塑性组合双面模型。该模型通过平均骨架应力和修正吸力反映应力和吸力的耦合作用,采用2组加载面和边界面组合,分别描述加载、干湿过程中水-力耦合引起的塑性屈服,实现非饱和黏性土水-力特性的全耦合分析和求解。与非饱和黏性土的常规静力三轴剪切试验结果的比较表明,所建模型能较好地模拟非饱和黏性土水-力耦合下的应力-应变特性。

摘要：具有体积小、响应快等特点的荧光转换型宽带近红外LED(NIR pc-LED)光源在食品成分分析、生物制药、癌症早期诊断、健康管理、NIR光谱技术等领域具有重要的应用价值。作为NIR pc-LED的核心组件,NIR荧光粉直接决定了这类光源的光学性能,因此开发新型高效的NIR荧光粉对于推进NIR光谱技术的普及具有重要意义。本文通过过渡族金属离子Cr^(3+)到稀土离子Nd^(3+)的能量传递设计了一种可被蓝光LED高效激发的宽带NIR荧光粉LaMgGa11O19:Cr^(3+),Nd^(3+),其发射光谱范围覆盖650~1100 nm。此外,得益于Cr^(3+)→Nd^(3+)的高效能量传递和Nd^(3+)4F3/2能级优异的发光热稳定性,该荧光粉具有优异的发光热稳定性,其发光强度在150℃时仍能维持室温的92%。最后,将LaMgGa11O19:Cr^(3+),Nd^(3+)荧光粉与蓝光LED芯片结合,所制备的NIR pc-LED原型器件,在350 mA驱动电流下,NIR输出功率高达120 mW。以上结果表明,LaMgGa11O19:Cr^(3+),Nd^(3+)荧光粉有潜力应用于NIR pc-LED器件。

摘要：针对在无线传感器网络拒绝服务攻击环境下一类不确定随机系统的故障检测问题,本文提出了一种基于分布式H_(∞)滤波器的故障检测方案。利用服从Bernoulli分布的独立随机变量来描述传感器网络中的拒绝服务攻击现象。针对每个传感器节点设计了一种H_(∞)分布式滤波器,用于产生残余信号并作为故障检测机制的评价函数,以实现系统故障检测。建立了无线传感器网络下的风力发电系统转动系统并进行仿真验证,仿真结果表明:该系统在随机拒绝服务攻击情形下,所设计的故障检测方法仍然可以有效地检测出原系统的故障。

摘要：为探究尺寸效应对小冲杆试验结果的影响,对镍基合金Incoloy 800H和低合金钢3Cr1MoV开展不同厚度试样(100~500μm)的小冲杆试验,并通过Ludwig硬化模型和有限元方法构建不同试样厚度下的力-挠度曲线和真应力数据库。基于数据库和小冲杆试验曲线获取不同试样尺寸下的真应力-塑性应变曲线。在此基础上预测了材料的强度性能,并建立了试样尺寸和流动应力以及强度性能的关系。结果表明,Incoloy 800H的拉伸性能随着试样厚度的减小逐渐增加,而试样尺寸对3Cr1MoV的拉伸性能影响很小。就拉伸性能对厚度不同的依赖关系进行探讨,为小冲杆试验方法预测拉伸性能时试样厚度的选择设计提供了依据。

摘要：洒金纸是我国传统的加工纸,其使用历史悠久,富于装饰效果,在书写、绘画、装帧等领域应用十分广泛,其经久不衰一直沿用至今。洒金纸也传播到邻近的朝鲜半岛、日本并广为流行。传统洒金纸使用一种或多种加工工艺制作而成,充分展现了中国古代独特的纸面装饰技术及艺术审美。目前存世的洒金纸文物艺术品种类、数量较多,但相关科技分析却鲜有报道。为了探讨传统洒金纸“洒金”材料和工艺,利用光学显微镜、扫描电镜-能谱仪、红外光谱仪等手段,对一件清代洒金纸样品进行科技分析:通过光学显微镜、电子显微镜形貌观察,可见样品“洒金”区域呈箔片状并有金属光泽;利用扫描电镜-能谱仪对“洒金”颗粒进行能谱Mapping分析,可知Al、S、K、Cu、Ag、Au元素呈现明显的梯度分布且与“洒金”颗粒形状轮廓完全吻合,进一步分析表明其主呈色色料为Au,结合显微观察可知“洒金”材料的呈色物质为金箔,且制作金箔的Au伴生Ag、Cu等杂质;“洒金”材料中的Mg、Al、Si、S、K、Ca等元素应主要来源于填料,如常见的滑石(Mg_(3)[Si_(4)O_(10)](OH)_(2))、碳酸钙(CaCO_(3))等;红外光谱分析显示“洒金”材料的1 105、662cm^(-1)特征吸收峰与SO_(4)^(2-)的O—S—O键伸缩与弯曲振动峰1 106、662cm^(-1)一致,1 641cm^(-1)与3 277~3 337cm^(-1)特征吸收峰与明胶的特征吸收峰一致,结合扫描电镜-能谱分析“洒金”材料中含有K、Al、S等元素,暗示了“洒金”材料中应含有胶矾水,即胶粘剂由明胶、明矾(KAl(SO_(4))_(2)·12H_(2)O)组成,在“洒金”材料中起连接料的作用。研究表明,该样品的“洒金”主要由金箔呈色,利用胶矾水作胶粘剂并加填滑石、碳酸钙之类的填料。对传统洒金纸“洒金”材料与工艺的研究,为传统洒金纸的传承与发展,以及洒金纸文物艺术品的保护、修复、复制、鉴定等工作奠定了基础。