工程科學學報最新期刊目錄

復雜天氣下車載激光點云目標檢測方法綜述————作者：武雨田;李擎;孫文蔚;王恒;王巍然;

摘要：隨著傳感器、數(shù)據(jù)處理、視覺感知、控制決策、人工智能等自動駕駛相關技術的不斷發(fā)展，自動駕駛成為汽車行業(yè)未來發(fā)展的重要方向之一.但是，以雨、霧、雪等復雜天氣為典型代表的極端駕駛環(huán)境，對自動駕駛環(huán)境感知提出了嚴峻挑戰(zhàn).隨著激光雷達（Light detection and ranging,LiDAR）在汽車上得到廣泛運用，基于車載激光點云的目標檢測已成為自動駕駛環(huán)境感知的重要研究方向之一，但在復雜天氣條件...

裂縫對咸水層內(nèi)CO₂對流混合特性的影響————作者：譚啟貴;田鍵;田瑞超;彭浩平;

摘要：裂縫作為咸水層CO₂封存過程CO₂主要的快速運移與逃逸通道，現(xiàn)有研究重點關注裂縫特征形態(tài)及化學反應對CO₂對流混合的影響，但對于CO₂溶解封存過程每個階段的具體作用機制仍不明確.本文分析了裂縫性咸水層CO₂溶解過程對流混合特征，揭示了裂縫寬度、傾角與組合特征對CO₂運...

基于克勞斯反應的煙氣脫硫離子液體制備硫磺的研究————作者：陳佳煌;李田玉;趙寧辛;涂玉鑫;關利聰;王瑞祥;徐志峰;劉志樓;

摘要：有色冶煉煙氣中的二氧化硫（SO₂）是一種刺激性的有毒氣體，將其高效的捕獲并轉化成硫磺是行業(yè)綠色發(fā)展的目標.離子液體（IL）因穩(wěn)定性高、可調(diào)控性好、可循環(huán)性強等特點，在SO₂捕獲和資源化回收領域有著巨大的潛力.本文在離子液體吸收劑介導下，通過耦合克勞斯（Claus）反應，探究了四甲基胍醋酸鹽（[TMG]Ac）體系中SO₂的吸收和轉化能...

基于少測點數(shù)據(jù)驅(qū)動的大規(guī)模鋰電池模組溫度實時預測————作者：韓佳潔;苑清揚;李郁;張博;薛珂;蘭天;

摘要：電化學儲能系統(tǒng)中準確的溫度實時預測是提高電池性能、防止熱失控的核心問題.受溫度測點成本和儲能系統(tǒng)冗雜程度的制約，無法全面獲取電池的實時溫度數(shù)據(jù)從而及時反饋電池狀態(tài).本文嘗試通過基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的反問題方法，利用少量測點的溫度數(shù)據(jù)反映大規(guī)模電池模組的實時溫度情況.將基于降階模型的多模態(tài)處理方法——Gappy POD算法引入到大規(guī)模儲能電池系統(tǒng)的實時溫度監(jiān)測中，通過大容量方形電池模組的實驗數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬相...

基于自適應動態(tài)規(guī)劃的多飛行器編隊控制方法————作者：肖杰;湯清璞;李嘉樂;李國飛;

摘要：強化學習理論對解決非線性系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題具有顯著優(yōu)勢.就無人飛行器的最優(yōu)編隊而言，現(xiàn)有的強化學習策略迭代方法需要具體的動態(tài)方程信息，往往只能離線進行，而自適應動態(tài)規(guī)劃方法在參數(shù)調(diào)節(jié)過程中的穩(wěn)定性較差.因此，亟需給出一種可在線執(zhí)行，又能保證參數(shù)穩(wěn)定調(diào)節(jié)的編隊控制方法.本文針對模型中存在未知非線性項的多飛行器系統(tǒng)，提出了可在線逼近最優(yōu)的分布式編隊控制方法.結合強化學習策略迭代與自適應動態(tài)規(guī)劃在線連續(xù)...

電渣重熔易氧化元素控制的研究進展————作者：段生朝;張立峰;

摘要：電渣重熔是重要的二次精煉技術，不僅可以去除鋼中雜質(zhì)元素和非金屬夾雜物，還可以改善鑄錠的凝固組織進而提升鋼的力學性能.若鋼中含有易氧化合金元素，如Al、Ti、Si、B和稀土元素，會與CaF₂?CaO?Al₂O₃基重熔渣系中的不穩(wěn)定組元發(fā)生化學反應，造成合金元素沿鑄錠高度方向分布不均勻現(xiàn)象.為抑制電渣重熔過程易氧化元素的燒損，在電渣重熔...

選區(qū)激光熔化AlCoCrFeNi_2.1溫度場數(shù)值模擬與實驗————作者：岳聰聰;張瑞祥;孫婉婷;賈東洲;付瑩;孔祥清;

摘要：采用ABAQUS軟件建立了選區(qū)激光熔化（Selective laser melting,SLM）成形AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金的有限元模型，利用DFLUX子程序編譯實現(xiàn)高斯熱源移動.研究了不同工藝參數(shù)下熔池尺寸、溫度變化和液相時間對溫度場、顯微組織和力學性能的影響.通過模擬SLM成形過程中熔池的尺寸與形貌，得到不同工藝參數(shù)條件下制備AlCoCrFeNi_2...

頁巖儲層多級壓裂水平井流固耦合產(chǎn)能分析————作者：亓倩;岳明;朱維耀;馬文江;

摘要：從滲流微觀–宏觀動力學行為出發(fā)，通過應力敏感實驗研究儲層流固耦合作用與流體流動規(guī)律，探究微觀與宏觀有效應力的相互作用關系；基于有效應力原理，考慮頁巖氣滑移擴散、解吸及頁巖變形的多尺度流固耦合作用，分別建立頁巖儲層基質(zhì)和裂縫網(wǎng)絡的孔隙度、滲透率在有效應力作用下的數(shù)學模型.基于頁巖氣儲層多區(qū)耦合滲流物理模型，考慮儲層變形對頁巖基質(zhì)和裂縫網(wǎng)絡孔隙度、滲透率的流固耦合作用，建立了頁巖氣水平井流固耦合產(chǎn)能模...

磷酸鐵鋰在鋰離子電池中的研究進展————作者：孫大明;崔潔;王曉杰;王濤濤;安寧;宋河遠;靳海波;

摘要：作為21世紀鋰離子動力電池潛在的“綠色”正極材料，橄欖石型磷酸鐵鋰（LiFePO4,LFP）因其理論比容量(170 mA·h·g^-1)高、電壓平臺(3.5 V （vs Li/Li+）)穩(wěn)定、安全性高、原料價格低廉且來源豐富、環(huán)境友好等優(yōu)點而受到越來越廣泛的關注.然而，較低的電子電導率和鋰離子擴散速率影響了LFP的電化學性能和低溫性能.此外，LFP振實密度較低，導致體積能量密度...

濟寧煤田地熱資源潛力評價及開發(fā)利用————作者：史啟朋;范建國;石鳳鳳;王學森;鄭慧銘;孟甲;宋帥良;

摘要：雙碳”目標驅(qū)動下，我國將逐漸減少對煤炭、石油等化石能源的依賴，向發(fā)展清潔、綠色、低碳能源轉型.為合理開發(fā)利用礦區(qū)地熱資源，本文以濟寧煤田為研究對象，在查明煤田區(qū)地熱地質(zhì)條件的基礎上，將煤礦開采以及排水后騰出來的空間作為“熱儲層”，采用熱儲法和回收率法計算了各礦山的地熱資源量、可采儲量，評價地熱資源開發(fā)利用潛力.研究結果表明：濟寧煤田地熱資源儲量為1.05×10¹⁵ kJ，折合...

類黃磷物料微波干燥動力學特性————作者：何嘉玉;許磊;孫永芬;李航;

摘要：類黃磷物料的干燥是大多數(shù)工業(yè)應用中必不可少的步驟，目前，傳統(tǒng)干燥方法存在能耗高、效率低等問題，而微波干燥因其加熱效率高、節(jié)能降耗明顯、過程易控等優(yōu)點，成為一種有前景的干燥方法.本文研究了初始質(zhì)量、初始含水率和微波功率對類黃磷物料微波干燥過程的影響，并計算了干燥效率（η）和單位能耗（Qs）.結果表明，在質(zhì)量為50 g，含水率為40%，微波功率為360 W的條件下微波干燥效率最大為21.51%，單位能...

雙碳背景下中國鋼鐵行業(yè)未來發(fā)展趨勢探討————作者：崔志峰;上官方欽;馬文略;李驍;劉正東;殷瑞鈺;

摘要：鋼鐵行業(yè)是綠色低碳發(fā)展的重要領域,從戰(zhàn)略層面上探討鋼鐵行業(yè)的低碳轉型路徑具有重要意義.本文構建了鋼鐵行業(yè)粗鋼產(chǎn)量、廢鋼資源產(chǎn)出量、碳排放量、鐵素資源結構、生產(chǎn)流程結構、能源消費結構等預測模型,分設三類情景對鋼鐵行業(yè)低碳轉型路徑從戰(zhàn)略層面上進行了深入探討.研究結果表明,隨著產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整優(yōu)化,未來我國鋼鐵行業(yè)將呈現(xiàn)減量化發(fā)展態(tài)勢,粗鋼產(chǎn)出總量將逐年降低,2060年有望降低至6～7億噸;隨著社會鋼鐵蓄...

基于GA–BP神經(jīng)網(wǎng)絡的邊坡變形預測————作者：譚文輝;李凱;劉慧敏;蔡美峰;郭奇峰;

摘要：露天礦山高邊坡的變形預測是保障礦山安全生產(chǎn)的重要手段.本文以西藏某礦山邊坡為對象，采用高精度合成孔徑干涉雷達對礦區(qū)南幫邊坡進行了全天候位移監(jiān)測，分析了邊坡變形的基本規(guī)律；采用小波降噪理論對采集的時序位移監(jiān)測數(shù)據(jù)進行了降噪處理，并且為了避免預測模型陷入局部極小值，引入遺傳算法（即GA算法）整合進BP神經(jīng)網(wǎng)絡的訓練步驟中，用于優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡的初始權值和閾值設置，建立了GA–BP神經(jīng)網(wǎng)絡邊坡變形時序預...

面向在軌捕獲的空間機器人路徑規(guī)劃與控制綜述————作者：孫倩;鄭琳鑠;賈英民;

摘要：隨著航天技術的快速發(fā)展，空間機器人逐漸被廣泛應用于空間碎片清除、故障航天器維修、失控衛(wèi)星捕獲等在軌服務中.在這類任務中，空間機器人的末端執(zhí)行器需要跟蹤預設軌跡到達捕獲點，完成空間目標的捕獲以及后續(xù)操作.然而，復雜的太空環(huán)境和空間機器人固有的動力學特性使路徑規(guī)劃和控制面臨諸多挑戰(zhàn).本文首先回顧了世界主要航天國家在空間機器人領域的研究現(xiàn)狀，介紹了空間機器人基于廣義雅可比矩陣(Generalized J...

熱療機器人在網(wǎng)絡病治療中的應用————作者：殷雪艷;石飛飛;王進強;寧煥生;

摘要：網(wǎng)絡病指的是因過度使用互聯(lián)網(wǎng)或電子設備，導致身體和心理上的一系列問題，例如眼睛疲勞、焦慮癥等.隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和移動設備的廣泛使用，長時間使用電腦屏幕和手機導致的網(wǎng)絡病已成為影響人們健康的一大問題.熱療法作為治療網(wǎng)絡病的重要方法之一，精準控制熱療溫度是關鍵，但受醫(yī)師經(jīng)驗差異的限制，其推廣受到制約.熱療機器人基于深度學習技術精準識別熱療區(qū)域，通過溫控系統(tǒng)實時調(diào)節(jié)溫度，具有操作穩(wěn)定、精準和高效等優(yōu)點，...

目標檢測模型的類別語義和全局關系蒸餾————作者：梁彥鵬;馬忠貴;王宗杰;李卓;

摘要：知識蒸餾是一種將知識從復雜的教師模型轉移到輕量級學生模型的模型壓縮技術.現(xiàn)有的為分類任務而設計的知識蒸餾方法在目標檢測任務上的性能并不理想，僅觀察到微小的改進.與分類任務相比，目標檢測任務會在自然圖像中同時定位和分類多個目標對象，這些目標對象往往具有不同的尺度和外觀以及復雜的類間關系，并且分布在不同的位置，導致目標中心或周圍區(qū)域以及前景和背景區(qū)域等都有可能對蒸餾有不同的貢獻，知識在檢測任務中變得相...

基于BCI與VR的認知診療應用————作者：萬象隆;傅岸峰;要逸鐸;劉天歌;段丁娜;謝雪光;于昊;李丹陽;文冬;

摘要：認知涉及注意力、記憶、情感，是人類獲取和應用知識的基本過程.隨著全球老齡化加速，認知障礙如輕度認知障礙（MCI）、阿爾茨海默病（AD）和癡呆癥已成為重大健康問題.早期診斷和治療認知障礙能夠改善患者生活質(zhì)量并減輕社會負擔，但藥物治療、功能性磁共振成像（f MRI）和功能性近紅外光譜（fNIRS）等傳統(tǒng)方法存在診斷準確性低、藥物效果有限及評估工具缺乏等問題.腦機接口（BCI）和虛擬現(xiàn)實（VR）技術的結...

醫(yī)用可降解Zn-Fe系鋅合金的研究進展及展望————作者：石章智;趙善鵬;高克瑋;薛喆;姚生蓮;陳穎芝;張晉;王魯寧;

摘要：因為生物相容性好、降解速率合適、抗菌性強等優(yōu)點,鋅成為繼鎂和鐵之后很有發(fā)展前景的醫(yī)用可降解金屬.純鋅的強度低,加入營養(yǎng)元素Fe有強化效果.本文從微觀組織、力學性能、降解行為與生物相容性四個方面綜述了Zn-Fe系鋅合金的研究進展.該類鋅合金中的主要第二相是底心單斜結構的FeZn₁₃相,它形成Ⅰ型{110}<-1,1,-2.81>孿晶,在合金熔體凝固過程中以孿晶面{1...

高爐煤氣中HCl脫除研究現(xiàn)狀與展望————作者：陸鋼;邢奕;周華龍;錢李潛馨;丁林;張秋林;冷廷雙;蘇偉;趙榮志;

摘要：為明確高爐煤氣中的氯元素對高爐附屬設備的影響，本文論述了高爐煤氣中氯元素的來源和賦存形態(tài)，歸納了氯離子對高爐TRT葉片、煤氣管網(wǎng)和附屬設備以及熱風爐耐火材料所造成的積鹽結垢、腐蝕等危害.針對高爐煤氣中氯離子所造成的危害，在不改變高爐煉鐵工藝的前提下，從高爐入爐原料源頭控制，改善高爐操作工藝、開發(fā)管道防腐和TRT阻垢技術，TRT后噴堿脫氯以及TRT前干法脫氯這幾個方面進行了深入研究.通過對上述工藝優(yōu)...

電解水制氫用鋼基催化劑研究進展————作者：王曉春;陳超;范晉平;劉恩豪;李金洲;黨杰;

摘要：在雙碳目標和能源轉型的背景下，氫能作為具有高能量密度的可再生清潔能源受到了重點關注.在眾多制氫方法中，基于可再生能源的水電解制氫具有無碳排放和可儲存過剩電能的優(yōu)勢，是未來氫能發(fā)展研究的重點方向.水電解是在直流電作用下，將水分解為氫氣和氧氣，理論分解電壓為1.23 V.但在實際電解過程中，電極需要提供超過理論電勢的電勢差才能使反應進行，因此電解水催化劑的選擇直接關系到電解效率與制氫成本.相比于貴金屬...

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