工程科学学报

　　工程科学学报最新期刊目录

复杂天气下车载激光点云目标检测方法综述————作者：武雨田;李擎;孙文蔚;王恒;王巍然;

摘要：随着传感器、数据处理、视觉感知、控制决策、人工智能等自动驾驶相关技术的不断发展，自动驾驶成为汽车行业未来发展的重要方向之一.但是，以雨、雾、雪等复杂天气为典型代表的极端驾驶环境，对自动驾驶环境感知提出了严峻挑战.随着激光雷达（Light detection and ranging,LiDAR）在汽车上得到广泛运用，基于车载激光点云的目标检测已成为自动驾驶环境感知的重要研究方向之一，但在复杂天气条件...

裂缝对咸水层内CO₂对流混合特性的影响————作者：谭启贵;田键;田瑞超;彭浩平;

摘要：裂缝作为咸水层CO₂封存过程CO₂主要的快速运移与逃逸通道，现有研究重点关注裂缝特征形态及化学反应对CO₂对流混合的影响，但对于CO₂溶解封存过程每个阶段的具体作用机制仍不明确.本文分析了裂缝性咸水层CO₂溶解过程对流混合特征，揭示了裂缝宽度、倾角与组合特征对CO₂运...

基于克劳斯反应的烟气脱硫离子液体制备硫磺的研究————作者：陈佳煌;李田玉;赵宁辛;涂玉鑫;关利聪;王瑞祥;徐志峰;刘志楼;

摘要：有色冶炼烟气中的二氧化硫（SO₂）是一种刺激性的有毒气体，将其高效的捕获并转化成硫磺是行业绿色发展的目标.离子液体（IL）因稳定性高、可调控性好、可循环性强等特点，在SO₂捕获和资源化回收领域有着巨大的潜力.本文在离子液体吸收剂介导下，通过耦合克劳斯（Claus）反应，探究了四甲基胍醋酸盐（[TMG]Ac）体系中SO₂的吸收和转化能...

基于少测点数据驱动的大规模锂电池模组温度实时预测————作者：韩佳洁;苑清扬;李郁;张博;薛珂;兰天;

摘要：电化学储能系统中准确的温度实时预测是提高电池性能、防止热失控的核心问题.受温度测点成本和储能系统冗杂程度的制约，无法全面获取电池的实时温度数据从而及时反馈电池状态.本文尝试通过基于数据驱动的反问题方法，利用少量测点的温度数据反映大规模电池模组的实时温度情况.将基于降阶模型的多模态处理方法——Gappy POD算法引入到大规模储能电池系统的实时温度监测中，通过大容量方形电池模组的实验数据和数值模拟相...

基于自适应动态规划的多飞行器编队控制方法————作者：肖杰;汤清璞;李嘉乐;李国飞;

摘要：强化学习理论对解决非线性系统的最优控制问题具有显著优势.就无人飞行器的最优编队而言，现有的强化学习策略迭代方法需要具体的动态方程信息，往往只能离线进行，而自适应动态规划方法在参数调节过程中的稳定性较差.因此，亟需给出一种可在线执行，又能保证参数稳定调节的编队控制方法.本文针对模型中存在未知非线性项的多飞行器系统，提出了可在线逼近最优的分布式编队控制方法.结合强化学习策略迭代与自适应动态规划在线连续...

电渣重熔易氧化元素控制的研究进展————作者：段生朝;张立峰;

摘要：电渣重熔是重要的二次精炼技术，不仅可以去除钢中杂质元素和非金属夹杂物，还可以改善铸锭的凝固组织进而提升钢的力学性能.若钢中含有易氧化合金元素，如Al、Ti、Si、B和稀土元素，会与CaF₂?CaO?Al₂O₃基重熔渣系中的不稳定组元发生化学反应，造成合金元素沿铸锭高度方向分布不均匀现象.为抑制电渣重熔过程易氧化元素的烧损，在电渣重熔...

选区激光熔化AlCoCrFeNi_2.1温度场数值模拟与实验————作者：岳聪聪;张瑞祥;孙婉婷;贾东洲;付莹;孔祥清;

摘要：采用ABAQUS软件建立了选区激光熔化（Selective laser melting,SLM）成形AlCoCrFeNi_2.1共晶高熵合金的有限元模型，利用DFLUX子程序编译实现高斯热源移动.研究了不同工艺参数下熔池尺寸、温度变化和液相时间对温度场、显微组织和力学性能的影响.通过模拟SLM成形过程中熔池的尺寸与形貌，得到不同工艺参数条件下制备AlCoCrFeNi_2...

页岩储层多级压裂水平井流固耦合产能分析————作者：亓倩;岳明;朱维耀;马文江;

摘要：从渗流微观–宏观动力学行为出发，通过应力敏感实验研究储层流固耦合作用与流体流动规律，探究微观与宏观有效应力的相互作用关系；基于有效应力原理，考虑页岩气滑移扩散、解吸及页岩变形的多尺度流固耦合作用，分别建立页岩储层基质和裂缝网络的孔隙度、渗透率在有效应力作用下的数学模型.基于页岩气储层多区耦合渗流物理模型，考虑储层变形对页岩基质和裂缝网络孔隙度、渗透率的流固耦合作用，建立了页岩气水平井流固耦合产能模...

磷酸铁锂在锂离子电池中的研究进展————作者：孙大明;崔洁;王晓杰;王涛涛;安宁;宋河远;靳海波;

摘要：作为21世纪锂离子动力电池潜在的“绿色”正极材料，橄榄石型磷酸铁锂（LiFePO4,LFP）因其理论比容量(170 mA·h·g^-1)高、电压平台(3.5 V （vs Li/Li+）)稳定、安全性高、原料价格低廉且来源丰富、环境友好等优点而受到越来越广泛的关注.然而，较低的电子电导率和锂离子扩散速率影响了LFP的电化学性能和低温性能.此外，LFP振实密度较低，导致体积能量密度...

济宁煤田地热资源潜力评价及开发利用————作者：史启朋;范建国;石凤凤;王学森;郑慧铭;孟甲;宋帅良;

摘要：双碳”目标驱动下，我国将逐渐减少对煤炭、石油等化石能源的依赖，向发展清洁、绿色、低碳能源转型.为合理开发利用矿区地热资源，本文以济宁煤田为研究对象，在查明煤田区地热地质条件的基础上，将煤矿开采以及排水后腾出来的空间作为“热储层”，采用热储法和回收率法计算了各矿山的地热资源量、可采储量，评价地热资源开发利用潜力.研究结果表明：济宁煤田地热资源储量为1.05×10¹⁵ kJ，折合...

类黄磷物料微波干燥动力学特性————作者：何嘉玉;许磊;孙永芬;李航;

摘要：类黄磷物料的干燥是大多数工业应用中必不可少的步骤，目前，传统干燥方法存在能耗高、效率低等问题，而微波干燥因其加热效率高、节能降耗明显、过程易控等优点，成为一种有前景的干燥方法.本文研究了初始质量、初始含水率和微波功率对类黄磷物料微波干燥过程的影响，并计算了干燥效率（η）和单位能耗（Qs）.结果表明，在质量为50 g，含水率为40%，微波功率为360 W的条件下微波干燥效率最大为21.51%，单位能...

双碳背景下中国钢铁行业未来发展趋势探讨————作者：崔志峰;上官方钦;马文略;李骁;刘正东;殷瑞钰;

摘要：钢铁行业是绿色低碳发展的重要领域,从战略层面上探讨钢铁行业的低碳转型路径具有重要意义.本文构建了钢铁行业粗钢产量、废钢资源产出量、碳排放量、铁素资源结构、生产流程结构、能源消费结构等预测模型,分设三类情景对钢铁行业低碳转型路径从战略层面上进行了深入探讨.研究结果表明,随着产业结构的调整优化,未来我国钢铁行业将呈现减量化发展态势,粗钢产出总量将逐年降低,2060年有望降低至6～7亿吨;随着社会钢铁蓄...

基于GA–BP神经网络的边坡变形预测————作者：谭文辉;李凯;刘慧敏;蔡美峰;郭奇峰;

摘要：露天矿山高边坡的变形预测是保障矿山安全生产的重要手段.本文以西藏某矿山边坡为对象，采用高精度合成孔径干涉雷达对矿区南帮边坡进行了全天候位移监测，分析了边坡变形的基本规律；采用小波降噪理论对采集的时序位移监测数据进行了降噪处理，并且为了避免预测模型陷入局部极小值，引入遗传算法（即GA算法）整合进BP神经网络的训练步骤中，用于优化BP神经网络的初始权值和阈值设置，建立了GA–BP神经网络边坡变形时序预...

面向在轨捕获的空间机器人路径规划与控制综述————作者：孙倩;郑琳铄;贾英民;

摘要：随着航天技术的快速发展，空间机器人逐渐被广泛应用于空间碎片清除、故障航天器维修、失控卫星捕获等在轨服务中.在这类任务中，空间机器人的末端执行器需要跟踪预设轨迹到达捕获点，完成空间目标的捕获以及后续操作.然而，复杂的太空环境和空间机器人固有的动力学特性使路径规划和控制面临诸多挑战.本文首先回顾了世界主要航天国家在空间机器人领域的研究现状，介绍了空间机器人基于广义雅可比矩阵(Generalized J...

热疗机器人在网络病治疗中的应用————作者：殷雪艳;石飞飞;王进强;宁焕生;

摘要：网络病指的是因过度使用互联网或电子设备，导致身体和心理上的一系列问题，例如眼睛疲劳、焦虑症等.随着互联网的普及和移动设备的广泛使用，长时间使用电脑屏幕和手机导致的网络病已成为影响人们健康的一大问题.热疗法作为治疗网络病的重要方法之一，精准控制热疗温度是关键，但受医师经验差异的限制，其推广受到制约.热疗机器人基于深度学习技术精准识别热疗区域，通过温控系统实时调节温度，具有操作稳定、精准和高效等优点，...

目标检测模型的类别语义和全局关系蒸馏————作者：梁彦鹏;马忠贵;王宗杰;李卓;

摘要：知识蒸馏是一种将知识从复杂的教师模型转移到轻量级学生模型的模型压缩技术.现有的为分类任务而设计的知识蒸馏方法在目标检测任务上的性能并不理想，仅观察到微小的改进.与分类任务相比，目标检测任务会在自然图像中同时定位和分类多个目标对象，这些目标对象往往具有不同的尺度和外观以及复杂的类间关系，并且分布在不同的位置，导致目标中心或周围区域以及前景和背景区域等都有可能对蒸馏有不同的贡献，知识在检测任务中变得相...

基于BCI与VR的认知诊疗应用————作者：万象隆;傅岸峰;要逸铎;刘天歌;段丁娜;谢雪光;于昊;李丹阳;文冬;

摘要：认知涉及注意力、记忆、情感，是人类获取和应用知识的基本过程.随着全球老龄化加速，认知障碍如轻度认知障碍（MCI）、阿尔茨海默病（AD）和痴呆症已成为重大健康问题.早期诊断和治疗认知障碍能够改善患者生活质量并减轻社会负担，但药物治疗、功能性磁共振成像（f MRI）和功能性近红外光谱（fNIRS）等传统方法存在诊断准确性低、药物效果有限及评估工具缺乏等问题.脑机接口（BCI）和虚拟现实（VR）技术的结...

医用可降解Zn-Fe系锌合金的研究进展及展望————作者：石章智;赵善鹏;高克玮;薛喆;姚生莲;陈颖芝;张晋;王鲁宁;

摘要：因为生物相容性好、降解速率合适、抗菌性强等优点,锌成为继镁和铁之后很有发展前景的医用可降解金属.纯锌的强度低,加入营养元素Fe有强化效果.本文从微观组织、力学性能、降解行为与生物相容性四个方面综述了Zn-Fe系锌合金的研究进展.该类锌合金中的主要第二相是底心单斜结构的FeZn₁₃相,它形成Ⅰ型{110}<-1,1,-2.81>孪晶,在合金熔体凝固过程中以孪晶面{1...

高炉煤气中HCl脱除研究现状与展望————作者：陆钢;邢奕;周华龙;钱李潜馨;丁林;张秋林;冷廷双;苏伟;赵荣志;

摘要：为明确高炉煤气中的氯元素对高炉附属设备的影响，本文论述了高炉煤气中氯元素的来源和赋存形态，归纳了氯离子对高炉TRT叶片、煤气管网和附属设备以及热风炉耐火材料所造成的积盐结垢、腐蚀等危害.针对高炉煤气中氯离子所造成的危害，在不改变高炉炼铁工艺的前提下，从高炉入炉原料源头控制，改善高炉操作工艺、开发管道防腐和TRT阻垢技术，TRT后喷碱脱氯以及TRT前干法脱氯这几个方面进行了深入研究.通过对上述工艺优...

电解水制氢用钢基催化剂研究进展————作者：王晓春;陈超;范晋平;刘恩豪;李金洲;党杰;

摘要：在双碳目标和能源转型的背景下，氢能作为具有高能量密度的可再生清洁能源受到了重点关注.在众多制氢方法中，基于可再生能源的水电解制氢具有无碳排放和可储存过剩电能的优势，是未来氢能发展研究的重点方向.水电解是在直流电作用下，将水分解为氢气和氧气，理论分解电压为1.23 V.但在实际电解过程中，电极需要提供超过理论电势的电势差才能使反应进行，因此电解水催化剂的选择直接关系到电解效率与制氢成本.相比于贵金属...

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