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利用磁性有限元-遗传算法(Magnetic FEM-GA)方法结合步态模拟技术,对用于假肢踝部的MR阻尼阀进行形状优化
太阳能蒸馏技术是一种利用太阳能进行海水淡化的重要方法,其核心在于如何高效地将太阳能转化为热能,并进一步促进水分蒸发,从而提高淡水产量。这项研究提出了一种创新性的方法,通过将氧化铁(Fe₂O₃)纳米颗粒整合到生物纤维材料——亚麻布(jute cloth)中,以显著提升倾斜太阳能蒸馏器(ISS)的淡水产量。这种纳米增强的生物纤维材料被称为“功能化生物纤维”,它不仅提高了太阳能的吸收能力,还增强了水温、蒸发率以及热传递性能,从而在维持低能耗和低生态影响的同时,显著提升了系统的效率。在研究中,采用了不同质量流量(0.29、0.45、0.75 和 1.3 kg/min)和不同纳米颗粒浓度(1% 和 5%
来源:Results in Engineering
时间:2025-07-17
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通过掠射角共沉积技术结合后续快速热退火处理,制备出节能的W掺杂VO₂基智能眼镜
在当前全球水资源短缺和环境污染日益严峻的背景下,太阳能蒸馏技术作为一种清洁、可持续的水净化方法,受到越来越多的关注。该技术利用太阳能作为能源,通过蒸发和冷凝过程实现海水或咸水的淡化,是一种被动式系统,无需外部电力驱动,具有显著的生态友好性和经济可行性。然而,传统的太阳能蒸馏装置(如倾斜太阳能蒸馏器ISS)在实际应用中存在一些挑战,例如,水的流动速度过快会导致蒸发效率下降,以及吸收器表面温度分布不均等。为了解决这些问题,研究者们开始探索新型材料的应用,尤其是通过功能化处理提高材料的热传导性和吸热能力,从而增强整个系统的性能。本研究聚焦于使用铁氧化物(Fe₂O₃)纳米颗粒对天然纤维材料——亚麻布(
来源:Results in Engineering
时间:2025-07-17
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采用PLA、ABS和HIPS材料,通过多喷嘴熔融沉积成型技术制造的多材料夹层结构的拉伸性能研究
本研究旨在探讨六种多材料夹层结构(APA、PAP、HPH、PHP、AHA 和 HAH)的拉伸性能及层间结合特性,这些结构由聚乳酸(PLA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)和高抗冲聚苯乙烯(HIPS)制成,并在多喷嘴熔融沉积成型(FDM)打印机上制造。通过系统地改变七个工艺参数(层厚、栅格角度、构建方向、栅格宽度、打印速度、填充密度和芯材比例),研究采用正交实验设计中的 Taguchi L27 矩阵,对夹层结构的性能进行了评估。研究发现,APA 配置在所有结构中表现出最高的拉伸强度(48.03 MPa)和模量(796.17 MPa),比 PAP(42.07 MPa)和 HPH(38.07 M
来源:Results in Engineering
时间:2025-07-17
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在直流微电网中,针对不均匀和部分遮挡条件下的太阳能光伏(PV)系统,提出了一种统一的单一控制器方法,该方法结合了最大功率点跟踪(MPPT)和电压降控制功能
在当前全球能源转型的大背景下,直流微电网(DC microgrid)作为分布式能源系统的重要组成部分,正在成为研究的热点。随着可再生能源技术的不断发展,尤其是在应对气候变化和减少对传统化石燃料依赖的推动下,太阳能光伏(PV)系统的应用日益广泛。特别是在偏远地区,由于缺乏稳定的电网基础设施,太阳能光伏成为一种非常有吸引力的电力来源。然而,太阳能光伏系统的输出具有明显的间歇性和不可控性,这给系统的稳定运行带来了挑战。因此,开发一种高效、可靠的控制器,以实现光伏系统的最大功率点跟踪(MPPT)和负载共享,成为研究的关键。光伏系统通常需要通过特定的算法来追踪最大功率点,以确保在不同光照条件下都能获得最
来源:Renewable Energy
时间:2025-07-17
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工业制造中的能源管理系统:一种结合需求响应的混合式方法
本文探讨了一种新颖的数学启发式方法,用于高能效能源管理系统(EMS)与需求响应的集成,旨在优化能源成本并提高工业制造中可再生能源的利用效率。研究的主要目标是开发一种可扩展的解决方案,能够应对能源感知生产调度中的复杂问题,这些问题通常被认为是NP难的。该系统采用混合方法,将混合整数线性规划(MILP)嵌入遗传算法(GA)的适应度函数中,用于作业调度,以最小化总能源成本,同时最大化可再生能源渗透率并确保生产约束。EMS被应用于工厂微电网场景,考虑了风力涡轮机、光伏面板和联合热电(CHP)工厂的能源生产,以及电池储能系统(BESS)。制造过程包含多个现实特征,如具有不同能源消耗状态的并行无关机器,某
来源:Renewable Energy
时间:2025-07-17
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将统计线性化方法扩展到浮动式可再生能源设备中的多变量非可微非线性问题
在海洋可再生能源的开发中,浮动结构的动态行为与非线性因素密切相关,这些非线性因素包括波浪能量转换装置(WECs)和浮动风力涡轮机等设备在复杂海洋环境中的响应。统计线性化(SL)方法作为一种分析浮动可再生能源结构的高效手段,因其结合了足够的准确性与计算效率而受到广泛关注。SL方法能够将复杂的非线性效应转化为线性表示,从而在保证精度的同时显著降低计算成本,这在处理大规模模拟和优化设计时尤为重要。海洋环境的复杂性和多变性使得浮动结构的动态分析面临诸多挑战。例如,波浪高度和周期的波动会影响浮动设备的响应特性,因此需要对多种海况进行分析以评估其整体性能和疲劳载荷。在这一背景下,SL方法的扩展应用变得尤为
来源:Renewable Energy
时间:2025-07-17
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优化越南日益发展的生物能源产业中的生物质回收中心选址:一种综合的Dematel和GRA方法
在当今全球环境问题日益严峻的背景下,寻找可持续的能源解决方案成为各国政府和企业的重要任务。随着气候变化和环境污染问题的加剧,清洁可再生能源的开发与利用受到越来越多的关注。特别是在亚洲地区,由于工业化进程加快和人口增长带来的能源需求上升,传统化石燃料的依赖程度仍然较高,而清洁能源的推广则显得尤为迫切。生物能源作为一种可再生资源,其发展潜力巨大,尤其在农业和林业资源丰富的国家中,生物能源的生产与利用为缓解温室气体排放提供了可行的路径。越南作为一个快速发展的经济体,近年来在经济增长的同时也面临着环境压力的上升。根据相关数据,越南的GDP在2013年至2021年间持续增长,这一经济扩张伴随着能源消耗的
来源:Renewable Energy Focus
时间:2025-07-17
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被忽视的多维现象:一种地方性的研究方法
### 地域不平等:欧洲地区发展的挑战与应对策略在当今欧洲社会,地域不平等问题已成为政策制定者亟需解决的核心挑战之一。这种不平等不仅影响了不同地区的发展水平,还引发了政治讨论和政策回应,尤其体现在城乡二元结构的对比中。本研究通过识别11个欧洲国家的市镇(LAU2)中“被遗忘的地区”,提出了一个新的分析框架,以多维度指标为基础,构建了一个综合指数,涵盖了教育、基础设施与交通、就业与经济活动以及人口和社会结构等四个关键维度。这一研究不仅揭示了农村地区在地域不平等问题中所面临的显著影响,还强调了“被遗忘”现象在不同地区间的差异性,从而为制定有效的政策提供了依据。### 地域不平等的背景与影响地域不平
来源:Regional Science Policy & Practice
时间:2025-07-17
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综述:十年的创新:PLA共聚物的合成、性能与应用
离子聚合物在生物电子学领域的重要性日益增强,它们作为固态聚合物电解质、粘合剂和离子膜材料,已经被广泛应用于电池、电解器和燃料电池等能源设备中。近年来,离子聚合物更是成为开发新型生物医学技术的重要使能材料。本综述旨在收集和讨论离子聚合物在生物电子设备中的设计、合成和表征的最新进展。综述涵盖了正在开发的离子聚合物家族,包括聚离子液体(poly(ionic liquid)s)和聚共沸溶剂(poly(eutectic solvents)),以及离子凝胶家族,如水凝胶(hydrogels)、离子凝胶(iongels)和共沸凝胶(eutectogels)。从纯离子导体到混合离子电子导体的聚合物和凝胶也将被
来源:Progress in Polymer Science
时间:2025-07-17
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用于文本-视频检索的双分支尺度解耦方法
在当今数字化时代,视频内容的传播速度和数量都在迅速增长。随着用户在社交媒体、在线视频平台和新闻网站上上传越来越多的视频,对视频内容的理解和检索需求也变得日益迫切。为了更好地实现这一目标,研究者们开始关注多模态理解技术,尤其是文本与视频的对齐问题,即文本-视频检索任务。这一任务的核心在于如何将视频内容与相关的文本描述进行匹配,从而帮助用户更高效地找到所需的信息。传统的文本-视频检索方法通常依赖于单一的模型框架,试图通过统一的结构对视频和文本的细粒度和粗粒度特征进行对齐。然而,这种单一结构的设计存在一定的局限性。视频作为一种动态的多维信息载体,其内容不仅包含整体的语义,还包含许多局部的细节,例如人
来源:Pattern Recognition Letters
时间:2025-07-17
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利用基于LiDAR的3D建模和几何分析技术,提升铁路塌陷洞的检测与特征识别能力
摘要本文探讨了利用LiDAR(光检测与测距)点云数据对铁路基础设施中的天坑进行建模的复杂问题。在之前利用数字高程模型(DEM)进行天坑检测的研究基础上,本研究评估了多种几何模型——反高斯模型、圆锥模型和圆柱模型——以确定它们在准确表示天坑结构方面的有效性。结果发现反高斯模型最为准确。研究重点是通过识别和微调对检测性能影响最大的参数来优化该模型,从而显著提高了检测精度,精度从55%提升到了61%,同时召回率达到了90%。所提出的方法通过提供精确、可扩展且稳健的天坑检测机制增强了铁路安全性,未来的改进方向包括生成用于深度学习模型训练的合成数据集,以进一步提升检测能力。引言天坑对铁路基础设施构成严重
来源:Pattern Recognition Letters
时间:2025-07-17
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邻近海上风电场对技术经济指标的影响:以巴西一个海上风电项目为例
随着海上风电项目的不断推进,邻近风电场之间的相互作用风险逐渐显现。尽管海洋表面粗糙度较低有助于空气流动的稳定性,但它也可能延长下游风力涡轮机的尾流效应。本研究旨在通过分析邻近风电场之间的距离对效率变化的影响,提高对尾流相互作用的理解。为了评估不同场景和特征下邻近风电场的影响,研究开发了一种方法,利用开源的Python库PyWake实现计算优化,随后通过成熟的计算流体力学(CFD)软件Meteodyn进行验证。该方法随后应用于一个目前处于许可阶段的巴西海上风电项目,作为参考案例。研究结果表明,按照巴西陆上风电项目的现行规定,邻近风电场之间的最小距离为20倍叶片尖端高度,这会导致年度发电量(AEP
来源:Ocean Engineering
时间:2025-07-17
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基于CFD方法的浮体结构与波浪-水流-地震复合效应相互作用的流固耦合仿真
随着全球海洋资源开发的加速,新型浮动结构如海上平台和浮动风力涡轮机正迅速向深水和大规模方向发展。这些浮动结构在复杂的海洋动态环境中运行,不仅要承受常规的环境载荷(如波浪和洋流),还要面对地质活动区域中的地震威胁。值得注意的是,地震激励不仅通过惯性效应放大结构的动态响应,还通过流体-结构相互作用机制对浸没部件产生复杂的附加质量效应和水动力压力。这种波浪-洋流-地震多物理场耦合现象导致了累积载荷增强特性,成为影响浮动系统结构完整性的关键科学挑战。现有的研究在描述浮动结构在单一环境激励条件下的行为方面取得了显著进展。然而,在波浪-洋流-地震耦合激励机制方面,仍存在显著的知识空白。当前对海洋流体-结构
来源:Ocean Engineering
时间:2025-07-17
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使用SPH方法对采矿船舶与月池在规则波和不规则波中的耦合响应进行了数值研究,同时考虑了不同月池宽高比的情况
深海采矿船舶的月池参数对其水动力性能有着深远的影响。然而,关于不同波浪环境下月池长宽比变化对船舶耦合动态响应特性的影响,尤其是非线性流体动力学机制的研究仍然较为有限。本研究旨在探讨不同波浪环境对月池-采矿船舶耦合系统运动响应的影响,特别关注由月池内流体共振引发的非线性特征以及基本波浪在月池腔体中激发的高阶谐波对船舶运动幅度的影响。通过采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法,本研究深入分析了波浪与船舶之间的相互作用。此外,通过与实验室实验结果的对比,验证了计算算法在生成入射波浪方面的准确性。研究还考虑了入射波浪对动态定位采矿船舶运动响应的影响,并通过调整月池长宽比来模拟和分析这些影响。月池作为深海
来源:Ocean Engineering
时间:2025-07-17
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重新审视基于海底地形的潮汐矫正方法
在海洋工程和流体力学的研究中,自由表面波的建模是一个关键领域。自由表面波通常由一个移动的源产生,例如船舶在海面上航行时所激起的波浪。在这些模型中,确保波浪的物理合理性至关重要,因为如果不加以控制,可能会出现不符合实际的波浪解。为了保证波浪的物理合理性,必须满足辐射条件,该条件包括两个核心要求:首先,波浪的振幅在无限远处应趋于零;其次,波浪应从源点向外传播。这两个条件共同作用,确保波浪的传播符合物理规律,从而避免出现不合理的解。当前的研究表明,虽然波浪振幅在无限远处趋于零这一要求已经得到了广泛的关注,但波浪向外传播这一要求却常常被忽视。特别是在深水条件下,自由表面波的色散曲线具有独特的结构。当脉
来源:Ocean Modelling
时间:2025-07-17
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利用三维计算流体动力学(3D CFD)、泥浆取样和流变学方法评估拖头定位对疏浚作业性能的影响
### 中国海港疏浚作业中的流变建模与拖头位置优化研究在疏浚作业中,泥沙的流变特性对工程效率和环境影响具有重要影响。本研究旨在通过高精度计算流体力学(CFD)模拟和识别泥沙的复杂流变行为,深入探讨拖头位置对疏浚效率的影响。研究首先描述了泥沙采样过程,随后详细介绍了流变实验、流变建模和统计数据处理方法。泥沙样本从英国哈里奇港的五个不同地点采集,涵盖了从0到0.30米、0.30到0.45米、0.45到0.59米、0.0到0.07米、0.07到0.15米、0.15到0.75米等多个深度。通过对泥沙成分(如沙、淤泥和有机物)和整体密度的分析,研究人员发现泥沙的流变行为受到其组成和密度的显著影响。为准确
来源:Ocean Engineering
时间:2025-07-17
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机器人技术、赋能技术与微创手术的共生关系
近年来,随着医疗技术的飞速发展,脊柱外科领域迎来了前所未有的变革。这些变革不仅体现在手术技术的改进上,更体现在一系列新型工具和设备的引入,如导航系统、机器人辅助技术、增强现实(AR)和虚拟现实(VR)等。这些技术的出现和应用,为脊柱手术提供了更精确、更安全、更高效的手段,使得手术过程中的视觉、测量和操作能力得到了极大的提升。然而,这些技术的快速发展也伴随着对传统外科方法的挑战,尤其是在如何将这些先进的工具与现有的医疗基础设施和临床需求有效结合方面,仍需进一步探索和优化。在脊柱手术中,传统的操作方式主要依赖于外科医生对解剖结构的熟悉程度、手术过程中的直接观察以及手动操作的精确性。然而,随着技术的
来源:North American Spine Society Journal (NASSJ)
时间:2025-07-17
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综述:可持续的氮氧化物(NOx)减排方法:捕获与利用技术
氢气的生产在清洁能源领域具有重要意义,而电催化析氢反应(HER)作为一种可持续的制氢方法,正逐渐成为研究热点。然而,目前大多数高效HER催化剂依赖贵金属铂(Pt),这不仅成本高昂,而且资源稀缺,限制了其在大规模应用中的可行性。因此,开发一种具有高活性和良好稳定性的非铂催化剂成为科研工作者关注的重点。本文提出了一种新型的CoNiS/MXene/聚吡咯(PPy)复合催化剂,该催化剂通过一种创新的两步电沉积法合成,实现了对材料形貌和界面特性的精准调控,展现出卓越的HER性能。CoNiS/MXene/PPy复合催化剂在碱性介质中表现出优异的催化活性,其在10 mA cm⁻²电流密度下的过电位仅为147
来源:Next Energy
时间:2025-07-17
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综述:居住行为对建筑能源效率的影响:检测和监控技术未来将如何发展?
近年来,建筑物在能源消耗中占据了重要比例,研究发现,居住者的行为对能源使用和建筑性能有着显著影响。这项研究全面回顾了近年来在人员检测和监测技术方面的进展,强调了先进方法如何促进更准确、以居住者为中心的能源管理。传统基于传感器的技术,如二氧化碳浓度监测、被动红外(PIR)传感器、射频(RF)信号以及间接的智能电表数据,与更创新的基于视觉的方法结合深度学习和计算机视觉技术一起被探讨。特别关注了数据驱动方法,包括概率模型如隐马尔可夫模型(HMMs)、经典机器学习算法如支持向量机(SVMs)和K近邻(KNN),以及深度学习架构如卷积神经网络(CNNs),这些方法在实验室和现实世界中都展示了高准确性。此
来源:Next Energy
时间:2025-07-17
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面向高韧性配电网的智能线路动态增容与网络重构协同规划方法
随着全球能源转型的持续推进和极端天气事件的频发,现代电力系统,尤其是配电网,正面临着前所未有的挑战。一方面,风电、光伏等间歇性可再生能源(RES)的大规模接入,使得电网的功率波动加剧,对系统的灵活调节能力提出了更高要求。另一方面,飓风、冰雪等极端天气事件可能导致配电线路大规模停运,引发长时间、大范围的停电事故,严重威胁社会经济的正常运行和公共安全。传统的配电网规划与运行方式主要基于静态线路额定值(SLR),即根据最恶劣的环境条件(如最高环境温度、最低风速)来确定线路的载流容量。这种保守的策略虽然保证了安全性,但却在很大程度上低估了线路在绝大多数正常运行时间内的实际输电能力,造成了资产利用效率的
来源:Next Energy
时间:2025-07-17