摘要：随着世界能源需求总量的持续增长,新型能源的转换利用与存储成为目前科学研究的热点问题。燃料电池作为最具前景的能源转换技术之一,因其能量转化效率高、环境友好、能量密度高、燃料范围广等独特优势受到来自学术界和产业界的广泛关注。氧还原反应(ORR)是燃料电池阴极重要的电极反应,然而其动力学过程缓慢、高度依赖于贵金属铂、长时间运行后催化性能和耐久性急剧退化,现已严重制约燃料电池商业化的大规模推广和应用。因此,研发低成本、高活性和高稳定性的催化剂对推动燃料电池商业化具有重要意义。氮化钛(TiN)材料因具有良好导电性、高熔点、高硬度及耐磨耐酸碱腐蚀等优异特性,在开发高度耐用的催化剂载体领域极具应用前景。具有良好形貌、大比表面积和纳米结构的先进TiN材料作为催化剂载体时,可通过提高贵金属铂利用率、增强金属-载体间相互作用、促进质量/电荷转移以及增强耐腐蚀性,从而实现铂基催化剂电催化活性显著提高。此外,TiN还具有类似贵金属的电子属性,自身对ORR表现出活跃的催化性能和良好的稳定性,在ORR非贵金属催化剂研究中备受青睐。因此,本文综述了具有良好形貌结构特征的TiN材料的制备方法及合成机制,阐述TiN、过渡金属掺杂TiN及其碳基复合材料分别作为催化剂载体或催化剂时在ORR领域的最新研究进展,展望TiN材料在燃料电池阴极中的应用前景,为设计和发展实用型燃料电池阴极催化剂指明方向。

摘要：中间渠道作为特殊限制性航道,船舶航行阻力是其尺度确定的关键参数。针对现有船舶航行阻力计算方法,分析其适用性,选取考虑了航道宽度和吃水比等因素的俞中奇公式作为中间渠道船舶阻力的参考计算公式,设计中间渠道船舶航行阻力试验方案,并开展3000吨级散货船模航行试验,根据试验结果对俞中奇公式进行修正,利用Flow3D模拟船舶在不同断面系数下中间渠道中航行并提取阻力,验证修正公式的准确性。结果表明,修正后的经验公式计算结果与数模对比,最大误差不超过16.89%。该公式具有较高的计算精度,对中间渠道设计具有重要的参考价值。

摘要：资源受限环境下图像数据如何高效传输并保证图像的安全性和鲁棒性具有挑战性.本文设计了一种基于置乱块压缩感知的图像鲁棒加密算法,实现了兼顾高效、安全的图像鲁棒传输.该算法使用小波变换(DWT)对图像进行稀疏表示,采用置乱的块压缩感知进行测量,有效减少数据传输量同时作为第一层加密;设计量化器对测量值量化为有限精度;由Logistic-Tent混沌映射产生的密钥对量化值采用混淆-扩散机制来进一步增强安全性.解密过程包括逆混淆-扩散的解密操作,采用GRSR重构算法获得图像高性能重建并保证传输鲁棒性.通过实验仿真结果以及对比分析表明,原始图像在0.05的采样率下其重构图像的PSNR值为20.4 dB;在90%的丢包率下重构图像PSNR值也达到22.24 d B;在256×256的剪切攻击下重构图像仍保留主要信息且视觉可接受.本文算法具有较高的压缩性能,且能够抵抗蛮力攻击、统计攻击、丢包攻击、剪切攻击、噪声攻击等常见攻击并具有较好鲁棒性.

摘要：为保障山区高速公路多桥隧段路侧交通安全,优化路侧交通设施,减少桥梁群、隧道群及桥隧群间因行驶环境变化过频造成的路侧交通事故,结合驾驶员行车规律,借助统计学、机器学习等相关理论,建立了山区高速公路多桥隧环境下路侧事故起数、客货车事故数量的预测模型。为分析高速公路行车环境对驾驶员视觉、心理和操作特性的影响,从道路线形、交通构造物、交通环境及天气条件4个方面选取了10个预测指标;通过Spearman相关性分析,解释了路侧事故与10个预测指标间的作用机理;建立了基于BPNN(BP神经网络)、GA-BPNN(GA-BP神经网络)、PSO-BPNN(PSO-BP神经网络)的路侧事故预测模型,以MAE(平均绝对误差)、RMSE(均方根误差)、MAPE(平均绝对百分比误差)为模型评价指标,择优选取预测模型。利用渝湘高速公路近5 a事故形态,对侧翻、侧面相撞及碰撞固定物的路侧事故数据进行了实例验证。结果表明:山区高速公路多桥隧段路侧事故受到10个预测指标的综合影响,与路段长度、弯道比例、桥梁比例等因素呈正相关,且路段长度的影响程度最大;相较于BPNN和GA-BPNN预测模型,PSO-BPNN的MAE,RMSE,MAPE误差指标平均降低18.5%,17.65%,24.16%,模型预测误差更小、精度更高;路侧事故起数、客货车事故数量的精确预测,可为路侧设施优化设计提供有效的决策支撑。

摘要：智能建筑在实现其智能化、舒适化目标基础上,其较大的运行能耗问题已引起社会的广泛关注,本文以空调设备系统运行控制为研究对象,对相应的空调系统节能运行控制模型和空调系统在线优化控制目标函数进行研究,提出空调设备系统运行控制节能策略,并进行相应的工程应用研究。

摘要：为了研究汽车空心EPS转向轴的旋锻成形工艺及显微组织,设计了正交实验,并对样品的微观组织及性能进行了检测。结果表明:通过旋锻成形的转向轴内外表面光滑,变径处过渡均匀,内齿形状规整,无明显折叠及裂纹产生;粗大的晶粒旋锻后成为具有择优取向的纤维组织,材料致密度得到显著提高。经检测,旋锻成形的汽车全空心转向轴的硬度、静扭强度和低载疲劳等各项指标均达到了使用要求。

摘要：位置敏感探测器(PSD)是基于半导体的横向光电效应的光电转换器件。根据横向光电效应的原理,增强光生载流子的寿命可提高光生载流子的扩散长度,从而实现横向光电效应的增强。利用缺陷和完整光子晶体设计了一维位置敏感探测器,并用传输矩阵法计算了缺陷光子晶体的透射率和完整光子晶体的反射率。从所设计的位置敏感探测器对入射光的响应理论研究表明,提高缺陷光子晶体的透射率和完整光子晶体的反射率可提高光生载流子的寿命,从而实现增强位置敏感探测器的横向光电效应。

摘要：为评价重庆万州龙宝河片区海绵城市改造的径流污染控制效果,运用SWMM模型模拟该片区的径流过程,研究不同重现期下绿色屋顶、透水铺装、生物滞留带等低影响开发(LID)设施对污染物的控制效果。结果表明:当重现期为1~50 a时,LID设施对悬浮固体(SS)、化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)的总量削减率分别可达47%~72%、56%~70%、48%~64%、43%~66%;对上述污染物峰值浓度的削减率分别为31.31%~41.05%、25.12%~38.93%、22.50%~31.38%、13.39%~21.76%,并能延迟峰现时间2~11 min。由此可见,海绵城市改造能够有效缓解径流污染,但随着重现期增加,控制效果会变差,说明海绵城市更适用于低降雨强度的径流污染控制。

摘要：孔隙水在冻结过程中产生的冰结晶压力导致了多孔材料的冻胀及破坏。本文通过理论分析分别给出了不同形状晶体的结晶压力计算模型,并分析了经典结晶压力计算公式的使用条件。建立了降温过程中孔隙冰晶生长模型,实现冰晶生长过程中的孔隙变形计算,分析了晶核密度、孔径大小、荷载和冰晶体积对孔隙冻胀变形的影响机制。结果表明:起始孔隙直径和长宽比的增大对结晶变形抑制作用的机理在于减少了冰晶体积中膨胀结晶的比例。荷载对孔隙变形的抑制机制在于,荷载的增大迫使冰晶更多地横向生长(长宽比增大),导致膨胀结晶所占比例减小。孔隙中的晶体生长有完全填充模式和部分填充模式,在部分填充模式下,晶核密度、荷载和孔径的增大都会导致晶体在孔隙中的填充率增大,从而对孔隙结晶变形产生影响。本模型揭示了单个孔隙中冻胀变形机制,为解决多孔介质的冻胀变形与破坏问题提供了新的思路。

摘要：为了缓解焚烧飞灰对沥青混合料冻融劈裂强度的影响,利用聚酯纤维桥连加筋、增韧阻裂的效应,将其作为添加剂添加到焚烧飞灰/沥青混合料中。试验对比分析了单掺聚酯纤维、聚酯纤维与水泥造粒共作用两种方法对焚烧飞灰/沥青混合料冻融劈裂强度的改善效果,并研究了不同纤维种类、沥青种类的叠加效应。结果表明:焚烧飞灰因含可溶盐(如氯盐、硫酸盐等)、遇水反应膨胀物(如CaO,Ca(OH)_(2)等)、低价阳离子(如Na^(+),K^(+)等)等物质,分别能够在低温下产生结晶膨胀作用、水化时固相体积增加以及与沥青膜接触产生乳化与侵蚀作用等,严重损害了沥青混合料的TSR;单掺聚酯纤维时,对焚烧飞灰/沥青混合料的冻融劈裂强度提高程度有限且难以弥补焚烧飞灰对TSR造成的影响,单独采用水泥封装焚烧飞灰时,对可溶盐溢出引起的TSR性能恶化的缓解效果亦有限,而在两者的共作用下TSR改善效果显著且满足规范要求;对于质量比分别为1:0.25,1:0.5,1:1,1:1.5的焚烧飞灰/水泥颗粒,在聚酯纤维的叠加作用下,TSR满足规范要求的焚烧飞灰最大容许掺量依次为0.71%,1.82%,2.24%,3.36%;在对焚烧飞灰/沥青混合料的TSR改善效果上,聚酯纤维因桥连加筋效果显著而优于木质素纤维,改性沥青因物理力学性能优势而优于普通沥青。