摘要：电池热管理系统(BTMS)是保障储能电池在不同工况下安全高效运行的重要方法。基于相变材料高潜热与热管高导热特性,设计了一种热管耦合相变材料的新型锂离子BTMS,该系统可实现全气候条件下电池保温与散热一体化。采用数值模拟对BTMS的保温与散热性能进行研究。在低温环境下,通过模拟电池放电过程和放电结束后电池温降过程,分析了保温层厚度和初始温度对保温性能的影响;在常温和高温环境下,基于相变材料、热管、双层冷却通道耦合手段提出了相应的散热方案,有效保障了锂离子电池在放电倍率0.5C~2.0C下的安全稳定运行。设计的BTMS可实现不同环境温度下的保温或散热需求,为实现全气候锂离子电池热管理技术提供理论参考。

摘要：近单频光纤激光在相干合成、光通信、激光测量及光谱分析等领域具有独特的优势。目前,采用环形腔光纤激光器实现近单频输出被科研工作者们广泛关注。环形腔光纤激光器中主要使用可调谐光纤光栅滤波器、可调谐带通滤波器、可调谐法布里-珀罗(F-P)滤波器以及可饱和吸收体等实现更好的近单频输出,输出激光的光谱受到滤波器带宽以及环形腔数量的影响。因此,基于光纤光栅选频,使用Optisystem软件进行仿真,通过改变环形腔数量和光纤光栅的3 dB带宽,得到了边模抑制比为88.20 dBm的近单频激光输出。

摘要：对于高致病性H5N1禽流感病毒,构建检测该病毒的高灵敏生物传感器,并与智能包装相结合用于实时监测,这对禽流感的防控具有重要意义。基于杂交链式反应(HCR)信号放大策略,以AgNCs作为荧光信号基团,构建了一种无标记“turn on”型荧光生物传感器用于检测代表H5N1病毒的H5N1基因序列。该传感器以H5N1 DNA作为触发剂引发HCR过程,使AgNCs产生强的荧光信号变化。研究表明,当H5N1 DNA浓度在0.2~800.0 nmol/L内,该传感器具有良好的响应信号,且在0.2~200.0 nmol/L之间的荧光强度与H5N1 DNA浓度呈线性相关,线性方程为y=10.982C+567.435(R^(2)=0.99273),检测限为176 pmol/L。核酸传感体系具有通用性,通过简单调整目标序列,可实现对不同目标物的特异性灵敏检测。该研究有望为高灵敏分析禽流感病毒标志物的通用传感平台设计提供思路。

摘要：以八乙烯基聚倍半硅氧烷(POSS-Vi8)、2-巯基-1,3,4-噻二唑(MTD)和2-巯基-5-甲基-1,3,4-噻二唑(MMTD)为原料,采用巯-烯点击化学反应制备了两种重金属吸附剂。通过扫描电镜、热重分析研究了POSS-噻二唑材料结构与性能,初步探究其吸附常见重金属离子的应用机理。为探寻POSS-噻二唑材料对Cu2+的吸附过程及其机理,通过Langmuir等温吸附模型对该吸附过程参数进行拟合。结果表明,该吸附过程主要为化学吸附且为单分子层吸附,该类吸附材料对Cu2+在常见污水酸性条件下仍体现出较好的吸附性能,具有热稳定性好、吸附速度快和吸附性能较稳定等特点。 。

摘要：为了改善螺栓连接结构的连接性能,以螺栓连接结合面作为研究对象,针对结合面接触压力分布以及有效接触面积,对结合面形状进行了主动设计研究。首先,利用有限元方法,将弹性体的接触界面离散化,从接触界面节点出发,建立了弹性接触问题数学模型,将界面节点处的接触间隙和接触压力的关系转化为数学规划问题。然后,利用该模型,提出一种以螺栓接触压力分布或有效接触面积等接触性能作为设计目标的螺栓连接结合面形状主动设计方法,通过改变结合面的表面形状即表面各节点处的接触间隙,实现改善螺栓连接接触性能的效果。最后,借助ANSYS参数化设计语言,将设计方法流程化,建立了单螺栓连接、法兰盘连接的分析案例,对主动设计以及增加连接件厚度的方法进行了对比分析。结果表明,该设计方法可降低接触压力的峰值和分布离散度,增加有效接触面积,与增加连接件厚度的方法相比,在同样的接触性能目标下还能保证连接结构的固有频率不下降,从而验证了所提主动设计方法的可行性和有效性。

摘要：配电电网装设无源滤波器以补偿无功和抑制谐波的设计中,滤波器的LC参数是一个多约束、非线性的规划问题,其参数优化最为关键。针对目前现有优化设计方法中,假设条件较多、寻优能力不强、寻优速度较慢等问题,利用改进遗传算法的全局寻优能力,提出了一种新的无源滤波器设计方法,即无源滤波器的成本、无功补偿和滤波效果3个目标全局优化。通过适应度函数的阈值制约以及以不同概率进行染色体选择操作,使得种群向3个目标最佳协调点进化;通过混沌算子解决早熟收敛的问题。工程算例的仿真计算表明了应用遗传算法设计滤波方案的优越性和对遗传算法改进的有效性。

摘要：随着数据中心规模的扩大,高能耗问题已经成为高性能计算领域的一个重要问题。针对数据密集型工作流的高能耗问题,提出通过引入"虚拟数据访问节点"的方法来量化评估工作流任务的数据访问能耗开销,并在此基础上设计了一种"最小能耗路径"的启发式策略。在经典的HEFT算法和CPOP算法基础上,通过引入该启发式策略设计并实现了2种具有能耗感知能力的调度算法(HEFT-MECP和CPOP-MECP)。实验结果显示,基于最小能耗路径的启发式调度算法能有效降低数据访问操作的能耗开销,在面对大型的数据密集工作流任务时,该启发式调度策略体现了较好的适应性。

摘要：针对柔性关节机械臂轨迹跟踪控制中存在模型摄动、外界干扰以及部分状态信息不可测等问题,提出一种基于自适应神经网络观测器的命令滤波输出反馈控制方法。首先,给出含不确定性的柔性关节机械臂动力学方程,并选用RBF神经网络设计自适应律,在线逼近由模型摄动及未知干扰带来的不确定性项;然后,设计自适应神经观测器以对系统不可测状态进行实时估计,并将估计值用于反馈控制,解决部分状态信息不可测的问题;最后,基于Lyapunov理论设计反步跟踪控制器,并引入二阶命令滤波器获得中间虚拟控制量的导数,避免反步递推过程中“计算爆炸”的问题。仿真结果表明,当系统存在模型摄动和外界干扰时,所提自适应命令滤波反步控制方法与传统反步控制方法和误差补偿命令滤波控制方法相比,无需连杆的角速度以及电机轴的转角和角速度等状态信息,且轨迹跟踪精度分别提升78%和35%。

摘要：光束指向机构实现光束指向调整时,需要搞清两棱镜的方位与出射光束指向位置之间的关系。本文采用一级近轴近似方法和非近轴光线追迹方法研究了旋转双棱镜指向系统的光束指向机制,由两棱镜的旋转角度推算出了出射光束指向的解析公式。对比分析了两种方法的研究结果并设计旋转双棱镜光束指向实验进行了验证。结果显示,非近轴光线追迹方法能准确地描述系统光束偏转机制,而传统的一级近轴近似方法的分析结果与实验值存在偏差,且光束的偏转角越大,偏转角的一级近轴近似解与实验值的差异越明显。当两棱镜旋转角之差为90°时,光束方位角的一级近轴近似解与实验值的差异最大。实验表明,对于大偏转角度旋转双棱镜光束指向系统,应采用非近轴光线追迹方法来探讨其光束偏转机制。

摘要：针对线性噪声可能会对现有的归零神经网络(ZNN)模型求解时变二次规划(TVQP)问题产生负面影响,从而导致模型收敛缓慢、准确率降低的问题,提出了一种双重积分增强ZNN(DIEZNN)模型。为了解决线性噪声的干扰,在ZNN原有公式基础上引入双重积分,设计了一个激活函数去除线性噪声的影响。理论分析证实了DIEZNN模型具有收敛性和良好的噪声抑制能力。实验结果表明,与传统的梯度神经网络和其他变量ZNN模型相比,DIEZNN模型收敛更快、精度更高,并且能够有效地解决线性噪声的影响。