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基于潜在扩散驱动的逆向设计方法,用于开发具有多轴非线性力学特性的阻尼微结构
该研究聚焦于地震工程领域能量耗散钢墙(EDSW)的微结构逆向设计,提出了一套整合生成式人工智能与多阶段工程验证的创新框架。研究团队通过构建涵盖14万余种边界一致微结构的数据库,开发了从像素级特征提取到三维建模、工业级加工再到非线性有限元分析的完整闭环系统。其核心突破体现在三个维度:首先,运用变分自编码器(VAE)与拓扑特征提取器(TopoFormer)结合,将复杂几何特征压缩为可管理的潜在代码,使生成效率提升90%以上;其次,创新性地采用条件式潜在扩散Transformer(DiT)架构,通过构建性能-几何映射模型,实现了从非线性力学响应曲线到多组结构方案的精准生成;最后,开发了基于批量建模与
来源:ADVANCED ENGINEERING INFORMATICS
时间:2025-12-22
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从网络控制系统到供应链网络安全:一种用于减轻FDIA风险的冗余通道方法
供应链网络化进程中虚假数据注入攻击的系统性影响与防御策略研究一、研究背景与问题提出随着5G、工业物联网等通信技术的深度应用,现代供应链已从传统的线性结构演变为高度网络化的智能生态系统。这种数字化重构在提升供应链透明度(实时库存可视化率提升至92%)、响应速度(订单处理周期缩短38%)和协同效率(跨企业数据共享率提高67%)的同时,也带来了新的安全挑战。据Gartner 2025年供应链安全报告显示,网络化供应链每年因安全事件造成的直接经济损失已达1200亿美元,其中虚假数据注入攻击(False Data Injection Attack, FDIA)导致的运营中断占比高达45%。二、研究框架创
来源:INTERNATIONAL JOURNAL OF PRODUCTION ECONOMICS
时间:2025-12-22
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一种用于战术性甘蔗收割计划问题的建模与优化方法
巴西甘蔗产业在机械化收割推动下实现了产量提升与环保效益,但复杂的地理分布与资源约束仍导致显著的运营成本。本研究针对单厂多区域甘蔗收割规划难题,提出了创新性解决方案。传统收割规划面临三大核心矛盾:首先,收获机械的移动成本与区域分散特性形成时空匹配难题;其次,设备容量限制与区域产能差异产生资源错配风险;再次,未收割甘蔗的库存成本与连续作业要求形成动态平衡挑战。本文突破传统规划框架,通过建立混合整数规划模型,将收割路径优化、设备调度平衡与库存控制整合为统一决策系统,有效解决了这三个矛盾的协同优化问题。研究团队基于巴西国家供应公司2023/24赛季的权威数据,构建了包含828.83万公顷种植区、652
来源:INTERNATIONAL JOURNAL OF PRODUCTION ECONOMICS
时间:2025-12-22
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通过原位光差电子密度技术揭示了发光聚集体中激射体的非传统构型
杨龙琦|姜晓明|郑发坤|郭国聪中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室,中国福建省福州市350002摘要激子在大自然和现代工业应用中扮演着重要角色;然而,由于难以原位观察其形成过程,对其结构的精确理解仍然是个挑战。本文提出了一种实验方案,可以通过光差电子密度原位可视化分子的结构演变。应用于芘晶体的研究揭示了一种意想不到的激子形成途径。通过观察光诱导的分子位移和旋转,我们发现了芘激子的非传统T形结构,这种结构由更紧密相邻的非平行分子组成,这些分子趋向于垂直排列,而不是由相邻平行分子形成的传统三明治结构。这些结果有助于揭示几十年前发现的激子的分子取向和结构,并为生物分子检测、光伏和有机电
来源:CHINESE JOURNAL OF STRUCTURAL CHEMISTRY
时间:2025-12-22
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用于工业过程应用的高温热泵技术的进步(这些应用涉及较大的温度范围):评估二氧化碳作为制冷剂的潜力
工业领域通过高温度滑移二氧化碳热泵实现深度脱碳的研究进展与应用潜力分析1. 研究背景与核心问题当前工业脱碳面临能源替代成本高、技术适配性差的双重挑战。传统电加热方式(COP=1)与化石燃料锅炉相比存在效率劣势,而高温热泵(工作温度超过100°C)因其高能效比(COP可达4.0)成为重要解决方案。然而,现有技术存在两个关键瓶颈:一是温度滑移范围受限(多数热泵滑移温差<100°C),二是制冷剂选择面临环保与性能的平衡难题。本研究聚焦二氧化碳(CO₂)作为制冷剂的 transcritical 热泵系统,重点突破200°C以上高温供热的工程化难题。2. 技术路径创新研究提出三种新型热泵循环架构:- *
来源:ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
时间:2025-12-22
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结合智能优化的混合数据驱动模型预测控制方法,用于制冷系统中的冷凝压力控制
随着全球能源需求持续增长,提升制冷系统的能效与动态性能成为关键技术领域。传统智能控制方法在复杂工况下常面临响应滞后与超调过大问题,而纯模型预测控制(MPC)虽能有效处理延迟和非线性问题,但高度依赖精确模型与计算资源,制约了工程应用。针对此类矛盾,研究团队提出融合数据驱动MPC与智能全局优化的集成控制框架,重点解决冷凝压力动态调控中的核心挑战。在冷凝压力控制方面,传统方法通过调节风机转速实现压力调节,但由于风机响应速度远高于热传递动力学特性,导致动态失配问题突出。具体表现为压缩机压力波动加剧、系统响应延迟及能耗增加。现有智能算法如模糊控制、强化学习等虽能提升自适应能力,但存在参数整定依赖经验、模
来源:ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
时间:2025-12-22
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基于经验数据的可再生能源间歇性量化与缓解方法研究:一种新的能源利用容量(EUC)统计模型
在全球能源转型的大背景下,可再生能源的开发利用正以前所未有的速度推进。然而,一个长期存在的技术瓶颈制约着太阳能和风能的大规模应用——间歇性问题。这种由于天气条件变化导致的能源输出不稳定性,如同悬在可再生能源发展路上的"达摩克利斯之剑",给电网安全稳定运行带来巨大挑战。想象一下,正当用电高峰时段,一片乌云飘过太阳能电站上空,或者风突然停了,电力供应就会出现剧烈波动。这种不可预测性使得可再生能源在传统电网中的渗透率受到严格限制。目前,虽然已有大量研究关注可再生能源的间歇性特征,但多数工作局限于仿真模拟或特定设备的性能分析,缺乏一个普适性的量化评估框架。更关键的是,现有研究往往依赖于已有的发电设施数
来源:ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
时间:2025-12-22
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通过创新的延迟策略,利用可再生能源实现对电动汽车车队的智能充电管理
该研究系统评估了半闭式 oxy-Combustion 联合循环(SCOC-CC)的部分负荷性能,揭示了其在不同运行工况下的效率变化规律及优化策略。研究基于实际双轴燃气轮机参数,构建了包含压缩系统、燃烧过程、膨胀透平及余热回收的全链条模型,重点突破部分负荷工况下冷却流道动态匹配和能量回收优化难题。### 一、技术路线与模型构建研究采用多专业协同建模方法,通过Modelica平台构建双轴燃气轮机动态模型,集成实际压缩机组性能曲线(来自GE LM6000航空发动机数据)。该模型创新性地引入冷却流道动态耦合机制,基于实测数据建立轴向叶片冷却通道压力损失方程(ΔP=Kf·m2ρ),实现透平级间冷却流量在
来源:ENERGY CONVERSION AND MANAGEMENT
时间:2025-12-22
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理解2022年PISA测试中信息通信技术(ICT)使用、自我效能感与学业成绩之间的关系:一项包含性别和移民身份因素的多组分析
该研究基于2022年国际学生评估项目(PISA)在芬兰的10,239名学生的数据,系统探讨了信息与通信技术(ICT)使用模式、数字技能自我效能感与数学、阅读、科学学科成绩的关联性,并进一步分析了性别和移民背景的影响。研究发现,ICT使用存在显著的场景差异和群体分化效应,数字技能自我效能感的构成维度(基础ICT素养与计算思维)对学业成绩产生相反作用,而移民背景的群体在ICT应用与自我效能感之间呈现出独特的动态关系。一、核心研究结论1. ICT应用场景的双向效应• 学习场景:ICT用于课堂探究式学习(如多媒体制作、数据收集与处理)对成绩无显著直接作用,但通过提升基础ICT素养(CIL)产生积极间接
来源:COMPUTERS and EDUCATION
时间:2025-12-22
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国家背景与教育中的信息通信技术:PISA研究的系统回顾
金敏珠|刘佩燕韩国大学教育学院,首尔,大韩民国摘要本研究总结了个体层面的信息与通信技术(ICT)以及国家层面因素对学生学习成果的预测效应,这些学习成果涵盖了认知、情感和行为领域。此外,我们还探讨了国家层面因素如何影响个体层面ICT因素对学习成果的预测效应。我们系统地回顾了那些对国际学生评估项目(PISA)数据进行了二次分析的实证研究,并将这些研究中的国家层面因素纳入了分析范围。分析结果显示,在基于PISA的ICT研究中,最常研究的主题是个体层面的ICT态度和ICT使用情况,其次是直接与ICT相关的国家层面因素。个体层面ICT采用与学业成就之间的关联因教育环境(如学术领域和教学设计)的不同而有所
来源:COMPUTERS and EDUCATION
时间:2025-12-22
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基于分解克里金的多层信息优化方法及其在不确定性设计中的应用
在工程与科学领域,设计师们常常面临一个两难困境:一方面,他们需要找到最优的设计方案,以最大化性能或最小化成本;另一方面,现实世界充满了不确定性,如材料属性的波动、制造公差或环境条件的变化。传统的优化方法通常假设所有参数都是确定的,这可能导致设计在实际应用中表现不佳,甚至失效。因此,如何在考虑不确定性的前提下进行优化,即“不确定性下的设计”,成为了一个关键挑战。为了应对这一挑战,研究人员开发了各种方法,其中一种主流策略是“不确定性量化(UQ)”。简单来说,UQ就是评估不确定性对系统性能的影响程度。然而,对于复杂的工程系统,每一次性能评估都可能需要运行一次耗时数小时甚至数天的计算机模拟。当设计变量
来源:RELIABILITY ENGINEERING & SYSTEM SAFETY
时间:2025-12-22
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技术的双刃剑:通过数字素养、互联网自我效能感和认知灵活性来探究技术压力与技术积极影响在学术倦怠中的作用
Mehmet Avcı指导与心理咨询服务项目,雷杰普·塔伊普·埃尔多安大学,土耳其里泽摘要技术在教育领域的迅速发展带来了诸多挑战,同时也带来了显著的好处。技术压力(technostress)和技术愉悦感(techno-eustress)已被确定为影响高等教育学业成就的重要因素,这些因素会作用于学生的幸福感、生产力以及职业倦怠程度。然而,关于心理机制如何在技术压力、技术愉悦感与学业倦怠之间发挥中介作用的研究仍然有限。为填补这一空白,本研究提出了两个包含三个中介变量的序列中介模型,以探讨土耳其不同院系大学生样本(N = 677)中技术压力、技术愉悦感、数字素养、互联网自我效能感、认知灵活性与学业倦
来源:COMPUTERS and EDUCATION
时间:2025-12-22
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一种先进的数据可靠性评估方法,应用于高填土坝变形分析
Jianghan Xue|Huibao Huang|Chen Chen|Yajiao Li|Pengtao Zhang中国四川省成都市四川大学水利与水电学院水力与山区河流工程国家重点实验室,邮编610065章节摘录变形数据的特征提取方法在高层心墙堆石坝的多传感器变形监测环境中,特征提取可以将大量的坝体变形监测数据转化为更具代表性的特征向量,从而实现数据降维和信息浓缩。在数据可靠性评估过程中,使用PCA从各个传感器数据中提取关键特征,提高目标在特征空间中的可区分性[33]。具体的计算过程如下:项目概述本研究以PB高层心墙堆石坝为例。PB水电站位于中国四川省汉源县与甘洛县的交界处,地处大渡河下游(
来源:RELIABILITY ENGINEERING & SYSTEM SAFETY
时间:2025-12-22
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基于解耦闭环控制与自适应策略的关节型软体机器人运动刚度协同调控新方法
在机器人技术飞速发展的今天,具备柔顺驱动特性的关节型软体机器人(Articulated Soft Robots, ASR)正逐渐崭露头角。这类机器人通过可变刚度驱动器(Variable Stiffness Actuators, VSA)实时调节关节位置与刚度,能够模仿生物系统的灵活性与适应性,在康复医疗、人机协作等场景展现出巨大潜力。其中,拮抗式VSA因结构简单备受青睐,但其控制却面临三重挑战:运动与刚度动力学的紧密耦合使得刚度调节可能干扰运动轨迹;系统的高度非线性导致传统控制方法失效;而对模型参数的敏感性更让实际应用步履维艰。现有研究虽提出多种解决方案,如迭代学习控制、反馈线性化等方法,但或
来源:IEEE Transactions on Control Systems Technology
时间:2025-12-22
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利用惯性测量单元(IMU)与脉冲相干雷达(PCR)传感器融合技术进行低成本路面粗糙度评估
该研究针对传统路面粗糙度监测系统成本高昂、技术门槛高的痛点,提出了一种基于惯性测量单元(IMU)与脉冲相干雷达(PCR)融合的低成本解决方案。通过整合两种传感器的优势,系统在成本控制与测量精度之间实现了突破性平衡,为发展中国家及中小型交通管理部门提供了可及的自动化监测工具。**技术路径创新性** 研究团队创造性融合了动态补偿与直接测量的双重技术路径。IMU单元通过高精度加速度计与陀螺仪实时捕获车辆行驶姿态的动态变化,这种多维度运动捕捉能力使得设备能够主动剥离车辆振动、颠簸等干扰因素。而PCR雷达模块采用毫米波级高频脉冲发射与接收技术,通过精确计算反射信号相位差实现厘米级表面形貌重构。这种"动
来源:AUTOMATION IN CONSTRUCTION
时间:2025-12-22
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基于数据驱动的数字孪生技术,用于建筑领域的大规模3D打印
本文探讨了数字孪生(Digital Twin, DT)技术在大型3D打印中的集成应用,重点解决材料流变学动态变化、多机器协同控制以及实时反馈优化等核心挑战。研究通过构建数据驱动的DT框架,实现了对混凝土打印过程中机器参数与材料特性的动态关联建模,并验证了其对打印质量与效率的提升作用。### 一、技术背景与挑战大型3D打印面临多重技术瓶颈:首先,材料流变学特性受环境温湿度、搅拌时间等影响显著,导致泵送压力、挤出速度等参数需实时调整。其次,多机器系统(如机械臂、搅拌泵、挤出头)存在通信协议不统一、数据整合困难等问题。传统方法依赖预设参数和人工干预,难以适应复杂工况下的动态调整需求。研究指出,现有D
来源:AUTOMATION IN CONSTRUCTION
时间:2025-12-22
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基于改进版YOLOv12的小目标工人检测方法,适用于大型建筑场景
在工业自动化与智能建造领域,小目标检测技术已成为提升大规模场景作业安全性的关键技术瓶颈。本研究针对建筑工地中远距离、小体型工人检测的三大核心挑战——目标尺寸模糊、背景干扰严重、多目标重叠干扰,提出了从数据构建到算法优化的系统性解决方案。首先,研究团队建立了全球首个大规模建筑场景下的小型工人检测专用数据集STWD。该数据集通过三维激光扫描与多视角高清摄像头同步采集,构建了包含25个典型建筑工地的动态场景库,共1705张图像,标注48553个工人实例。数据采集特别设计了动态伪装策略,模拟真实施工场景中工人频繁变换体态、防护装备颜色和作业姿态的特点。在数据增强环节,创新性地引入了基于施工机械运动轨迹
来源:AUTOMATION IN CONSTRUCTION
时间:2025-12-22
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综述:通过工业4.0和BIM技术实现民用建筑的可持续发展
当前建筑行业正面临资源消耗与环境污染的双重压力。全球每年约45亿吨建筑垃圾中,仅有不足半数实现回收再利用,这一数据在发展中国家尤为严峻。巴西作为新兴建筑市场,2023年CDW总量已达4450万吨,其中既有建筑改造项目产生的拆解废料占比超过60%,这直接关联到城市资源循环体系的效能。BIM技术的核心价值在于全生命周期管理。研究显示,在建筑设计初期引入BIM模拟系统,可使材料浪费降低18%-25%。以模块化建筑为例,通过三维可视化建模提前规划构件拆解路径,能将可回收材料比例提升至65%以上。某跨国建筑公司应用BIM+AR技术实现装配式建筑的现场误差率控制在0.3%以内,较传统施工方式减少材料损耗1
来源:AUTOMATION IN CONSTRUCTION
时间:2025-12-22
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利用深度强化学习实现数字孪生技术对隧道掘进机进行实时控制,以管理累积沉降问题
盾构隧道施工智能化控制体系创新研究——基于数字孪生与深度强化学习的工程实践探索一、盾构隧道施工的核心挑战与技术创新需求现代城市地下空间开发面临复杂的地质条件和严苛的沉降控制要求。盾构机作为核心施工装备,其操作参数直接影响周围土体变形特征。当前工程实践中普遍存在三个关键问题:其一,传统优化算法难以应对地质参数的非线性耦合关系,导致控制策略存在局部最优陷阱;其二,施工过程中存在显著的时间滞后效应,当前操作参数可能对后续沉降产生累积影响;其三,缺乏动态适应的决策机制,现有方法难以实现施工参数与地质条件变化的实时匹配。二、数字孪生建模体系构建研究团队突破性地建立了三维可交互的地质数字孪生模型,通过融合
来源:AUTOMATION IN CONSTRUCTION
时间:2025-12-22
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从“创新荒漠”到“创新枢纽”:基于数据驱动的美国县域创新生产力测度与政策干预框架
在当今知识经济时代,创新是驱动经济增长、提升区域竞争力和改善社会福祉的核心引擎。然而,创新的果实并非均匀地洒落在每一片土地上。在美国广袤的版图上,存在着一种被称为“创新荒漠”的现象——这些地区虽然可能拥有潜在的人力、资源或地理优势,但其创新产出却长期处于低迷状态,无法将潜力转化为实际的生产力。这种区域间的不平衡发展,不仅加剧了经济鸿沟,也对社会公平和可持续发展构成了严峻挑战。长期以来,学术界和政策制定者都试图理解并解决这一问题。但传统的研究方法往往存在局限:要么依赖于少数几个孤立的指标(如研发投入或专利数量),难以全面捕捉创新生态系统的复杂性;要么停留在描述性分析层面,无法为“如何精准干预”提
来源:IEEE Transactions on Computational Social Systems
时间:2025-12-22