摘要：锌-空气电池(ZABs)具有高安全性、低成本、高比容量和环境友好等特点,已成为能源研究的热点之一。然而,空气正极上缓慢的氧析出/氧还原反应(OER/ORR)和锌负极上不可忽视的锌枝晶生长问题严重阻碍了锌-空气电池的大规模应用。在过去的几年里,具有低成本、良好导电性、高化学稳定性和OER/ORR双功能催化活性的炭材料已被广泛研究。本文首先介绍了锌-空气电池的基本原理及炭材料应用于锌-空气电池中的特点与优势。进一步综述了多维度炭材料(一维、二维、三维)在空气电极、锌负极和隔膜等电池主体中的研究进展,着重讨论多维度炭材料对电池性能的提升机理。最后,提出了当前炭材料应用于锌-空气电池面临的挑战,并对未来的研究重点与发展方向进行了展望。

摘要：针对燃料电池的实际要求设计并制作了推挽Buck型直流-直流(DC-DC)变换器的硬件电路,包括变换器主电路、控制电路、检测电路及保护电路等;采用状态空间平均法建立推挽Buck型DC-DC变换器的小信号模型,并且进行补偿反馈控制;基于通用反转控制器(GPIC)的现场可编程门阵列(FPGA)模块实现了推挽Buck型DC-DC变换器的数字化控制.结果表明,在FPGA模块的数字化控制下,自主研发设计的DC-DC变换器的输出电压能够很好地跟踪设定电压,具有优异的阶跃响应特性和较强的抗负载及输入扰动能力,能够保证燃料电池DC-DC变换器实现高效、可靠的电能转换.

摘要：针对电涡流传感器的探头线圈与被测材料间电磁耦合的输出阻抗的定量计算问题,在DARKO V提出的变压器模型的基础上,通过将探头线圈与被测材料中涡流分布区域全部进行轴向与径向的划分,提出了以单元涡流与单元线圈为基础的改进变压器模型.通过求解包括所有单元涡流和单元线圈的电压方程组,得到探头线圈的输出阻抗.通过将改进前后变压器模型的计算结果与实测输出阻抗值相比较,验证了改进变压器模型的有效性.结果表明,改进变压器模型的计算值与实际吻合度高,能够定量分析参数变化对线圈输出阻抗的影响,对于电涡流传感器的设计与应用,具有一定的参考价值.

摘要：商用玻璃pH电极应用于农业监测中存在探头易碎、接入阻抗大、易极化等问题,该研究利用喷墨打印技术制备了基于单壁碳纳米管介导质子酸掺杂聚苯胺柔性pH传感芯片,通过交流阻抗谱法比较分析了柔性芯片与商用电极在接入阻抗及电荷转移上的优势,系统测试了柔性pH芯片在灵敏度、响应时间、稳定性、重复性、抗干扰性、弯折影响等性能参数,验证了其在无土栽培生菜营养液pH值动态监测中的应用可行性。试验结果表明:柔性pH传感芯片电荷转移阻抗约为230.8Ω,商用pH传感器达到9879Ω,两参数相差40倍以上,柔性pH传感器在频率全谱段皆表现出更为优越的仪器仪表阻抗匹配性能。在pH值2~10范围内,柔性pH传感芯片的灵敏度为–61.9 mV/pH,响应时间约为15 s,12 h内最大漂移不超过5.44 mV,重复性、抗干扰性指标理想,0°~120°弯折影响可忽略,温度变化40℃,柔性传感芯片所测pH值随温度漂移小于0.23,寿命达到14 d。连续10 d的水培生菜pH在线监测中,柔性芯片与商用电极一致性表现出良好,最大误差为0.12,可快速准确监测营养液pH值变化,具有良好农业应用前景。

摘要：着眼医疗保健、软机器人和人机交互等领域柔性应变传感器需兼备高灵敏和宽工作应变范围,本文设计基于纳米银颗粒-聚多巴胺-碳纳米管(AgNPs-PDA-CNT)的敏感材料体系,制备一种层层包覆型三明治结构柔性应变传感器。材料表征和特性测试结果表明:借助PDA黏附性和还原性,AgNPs均匀分散且固定在PDA-CNT表面。独特制备工艺使AgNPs-PDA-CNT导电材料紧密结合硅橡胶毛细管内壁和聚二甲基硅氧烷(PDMS),AgNPs-PDA-CNT渗入PDMS且浓度呈梯度分布。传感器具有高灵敏系数(GF)和宽工作应变范围(0%~44%时GF为69.04,44%~66%时GF为253.13,66%~76%时GF为1253.8)、快速响应(75 ms)和恢复(90 ms)、良好稳定性和重复性。将传感器应用于人体运动精确监测、软体手指本体感知与软抓手抓取行为监测,取得良好应用效果。

摘要：针对设计流程驱动的数控机床设计知识推送过程中不同设计人员在设计任务中的设计知识需求差异问题,提出基于特征语义分析的数控机床设计知识推送方法。通过建立非线性权重的数控机床设计知识描述词—设计知识语义简约矩阵,利用奇异值分解对描述词—设计知识语义简约矩阵进行降维,将描述词—设计知识语义简约矩阵映射至低维特征语义空间。提取了数控机床设计工作流上下文模型中的设计知识需求,并计算了设计知识与知识需求的匹配度,同时构建了设计知识设计人员兴趣个性化的过滤规则对设计知识进行二阶段过滤,最终获得符合设计人员知识需求差异的数控机床设计知识推送方案。以某型号高精度数控坐标镗床切削力设计的设计知识推送方案为例,验证了该方法在工程应用中的正确性与高效性。

摘要：从催化剂的烧结、磨蚀、堵塞、沾污/遮蔽、中毒5个方面综述了选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝催化剂的失活研究现状,总结了催化剂的失活规律和失活机制。烟气中的飞灰对催化剂的影响是SCR烟气脱硝过程中的关键问题。根据SCR脱硝催化剂的具体应用情况,可以有针对性地通过优化锅炉运行、SCR脱硝系统的设计、催化剂的特性等来减缓催化剂的失活速率。

摘要：在分析成像型绝对式轴角编码器工作原理的基础上,设计了用于成像型绝对式轴角编码器的角度读取算法。在论文中,从图像预处理和角度检测两个方面详细阐述了算法的具体实现。首先,对码盘图像实施灰度化、平滑和二值化等预处理以获得合适的二值化信号;然后,分别沿码盘的径向和切向读取粗码和细分码,并由它们构成最终的角度值。最后,用实验验证了成像型绝对式轴角编码器算法的可行性和正确性。

摘要：提出了基于响应面法的边坡稳定二阶可靠度分析的实用算法。选择U空间中的随机变量,通过空间变换和相关矩阵分解,计算试验点的功能函数;通过迭代算法构造响应面、以确保通过最小的计算量获得最优精度,并在此基础上进行FORM/SORM计算。以一岩石边坡的平面滑动问题为例,通过与蒙特卡洛模拟、FORM及随机响应面法的比较,证明了该方法的准确性和高效性。分析了参数的相关性及试验点取值范围对计算结果的影响,讨论了可靠度分析结果中参数敏感性和物理属性问题。该方法可为实际边坡问题的可靠度分析提供参考,并可以用来进行基于可靠度分析的加固设计。

摘要：针对导管架基础海上风机(OWTs),开展台风极端循环荷载下整体结构的动力响应数值计算与分析.在数值计算中分别采用美国石油学会(API)规范的系列桩-土相互作用模型(p-y、t-z、Q-z)、可考虑桩-土界面竖向强度和刚度循环弱化效应的弹塑性t-z模型以及桩-土侧向弹塑性p-y模型.数值研究结果表明,t-z弹簧对导管架基础海上风机泥面处抗倾覆弯矩的贡献最大;p-y弹簧的贡献可能为负,其主要作用为抵抗水平力;Q-z弹簧的贡献较小,可忽略不计.考虑t-z弹簧的循环弱化效应会大大增加基础顶点处的转角响应;考虑t-z、p-y弹簧循环弱化耦合作用,导管架基础的平动更为明显,基础顶点处的位移响应明显增大.在工程设计中须对桩-土循环弱化效应予以充分考虑.