• 综述：结构工程中先进的人工智能技术：应用与前景综述

  人工智能（AI）在现代技术发展中扮演着关键角色，其应用范围广泛，包括土木工程。结构工程作为土木工程的一个子领域，需要在最终施工阶段和回收过程中评估不同结构构件的适用性。传统上，这种评估依赖于实验室实验和高度复杂的数值模拟，但这些方法往往由于空间和时间限制、设备复杂性和高成本而难以实施。为了解决这些挑战，全球研究人员开发了基于AI的解决方案，用于结构损伤检测、失效载荷和模式预测等应用。这些解决方案的预测准确性与实验和数值分析相当。本文回顾了2020年至2024年间进行的100项AI集成研究，重点研究混凝土、钢材和复合结构，特别是建筑框架。研究总结了常用AI算法的性能基准，如神经网络、遗传算法、树

  来源：Results in Engineering

  时间：2025-10-23

• 光伏驱动的电解技术和木质纤维素生物质气化技术，用于提高意大利沼气厂中可再生燃料的产量

  Fabrizio Rainone|Dario Colombari|Simone Rossi|Andrea RossettiRSE S.p.A. – 能源系统研究，TGM部门（发电技术和材料），54 v. Rubattino，20134 米兰，意大利摘要实现能源部门的脱碳需要结合可再生能源资源并整合燃料生产技术。本研究评估了光伏驱动的电解技术和生物质气化技术，旨在提高沼气厂的燃料产量。通过分析这些技术对意大利沼气行业的全国性影响，评估了其燃料生产的潜力。此外，还分析了所产生燃料的成分，以用于未来的行业耦合研究。进行了空间分析，以评估2010年现有沼气厂内可用于光伏安装的可用表面面积以及意大利生物

  来源：Renewable Energy

  时间：2025-10-23

• 蒙特卡洛方法评估支架在食管癌放射治疗中引起的剂量学效应

  Felipe B. Cruz | William S. Santos | Ana P. Perini | Lucio P. Neves巴西乌贝兰迪亚联邦大学电气工程学院生物医学工程研究生项目（PPGEB/UFU），乌贝兰迪亚摘要背景/引言食管癌与过量饮酒、吸烟和不良饮食习惯有关，可以通过放射治疗进行治疗。作为一种姑息性治疗手段，使用金属支架非常常见；然而，它们可能会在放射治疗过程中导致剂量传递出现不可预测的变化。目的本研究旨在评估食管支架对食管放射治疗剂量分布的影响。方法本研究使用TOPAS蒙特卡洛代码模拟了Varian TrueBeam直线加速器在中段食管癌放射治疗中的工作情况，其中支架模型

  来源：Radiation Physics and Chemistry

  时间：2025-10-23

• 通过季铵盐改性方法，在低含量Ti3C2纳米片的情况下制备水性抗菌/抗静电纳米复合涂层

  MXenes，作为一种新型的二维材料，因其独特的物理和化学特性而受到广泛关注。这些材料由过渡金属碳化物或氮化物通过化学蚀刻形成，具有优异的导电性、机械强度以及表面活性，使其在多个领域展现出巨大的应用潜力。特别是在抗菌和抗静电性能方面，MXenes表现出显著的优势，因此其在水性涂料中的应用成为研究的热点。本研究聚焦于Ti₃C₂纳米片的改性及其在水性环氧涂料中的应用。Ti₃C₂纳米片是MXenes中最具代表性的材料之一，具有出色的机械性能和电化学特性。其独特的层状结构赋予了它原子级的锐利边缘，这在抗菌过程中起到了关键作用。同时，Ti₃C₂纳米片还具备优异的光热转换效率，能够通过光诱导的高温效应和“

  来源：Progress in Organic Coatings

  时间：2025-10-23

• 一种灵活且长效的超疏水涂层，适用于防冰和光热除冰技术

  户外结冰对工业生产和人类日常生活造成了诸多不便和严重的破坏。光热超疏水涂层被认为是一种无需额外能源输入的高效防冰和除冰解决方案。然而，传统光热超疏水涂层由于其微−/纳米结构在外部力作用下较为脆弱，导致其长期耐用性不足，从而失去超疏水性能和功能。为了解决这一问题，研究人员设计并制备了一种具有光热性能的柔性且长期稳定的超疏水涂层（PU@CB-SC），该涂层通过一种简单且易行的聚合工艺在聚氨酯（PU）表面引入微−/纳米碳黑（CB）颗粒，并随后进行表面化学修饰。在该制备过程中，CB颗粒在PU表面形成均匀的微结构，这得益于筛网结构的辅助作用。同时，柔性PU粘合剂增强了CB颗粒的稳固性，并将其与乙烯基硅油

  来源：Progress in Organic Coatings

  时间：2025-10-23

• 智能可交联芳香族亚胺技术使聚酯材料兼具耐热性、阻燃性、抑烟性和不滴落特性

  在现代社会中，随着聚合物材料的广泛应用，火灾风险也日益增加。为了应对这一挑战，研发高性能、具有防火、抑烟和防滴落特性的聚合物材料成为迫切需求。聚酯作为一种通用的热塑性聚合物，广泛应用于纤维纺织品、薄膜和塑料制品等领域。然而，传统的聚酯材料在燃烧时容易产生大量的熔融滴落和浓烟，这不仅增加了火灾的蔓延速度，还对人员安全和财产造成严重威胁。因此，如何在不损害聚酯原有热性能的前提下，实现其防火、抑烟和防滴落的综合提升，成为当前材料科学领域的重要研究方向。目前，工业界普遍采用的方法是在聚合物基体中添加含卤素或磷的阻燃剂，以改善材料的防火性能。这类阻燃剂通常通过捕获燃烧过程中产生的活性氢自由基（H·）和羟

  来源：Polymer Degradation and Stability

  时间：2025-10-23

• 连续亚麻纤维和人造丝粗纱的阻燃处理：一种用于3D打印应用的新方法

  这是一项关于在3D打印过程中使用连续亚麻纤维和粘胶纱线前进行阻燃（FR）处理的研究。研究人员首次报道了在熔融沉积成型（FFF）工艺中应用阻燃配方对连续亚麻纤维和粘胶纱线进行预处理的技术。这些阻燃溶液由无机盐组成，包括硫酸酰胺和磺酸，同时结合了有机磷氮化合物。热重分析（TGA）和微尺度燃烧量热法（MCC）证实了处理后的纱线具有更高的热稳定性，并且显著减少了非燃烧熔滴现象。阻燃纱线与聚乳酸（PLA）共挤出，PLA本身也通过添加氨聚磷酸（APP）进行了阻燃处理，以生产嵌入天然纤维的复合丝。这些复合丝成功地被3D打印成测试样品，达到了UL-94测试中的V-0等级，且其极限氧指数（LOI）高达34%。与

  来源：Polymer Degradation and Stability

  时间：2025-10-23

• 基于协调作用的MEH-PPV与La(TFSI)掺杂技术 3. 实现钙钛矿太阳能电池的无空气导电性及稳定性能

  本文主要探讨了一种通过多价配位掺杂提高共轭聚合物导电性和稳定性的新方法。研究团队以MEH-PPV（聚(3-己基噻吩-2,5-二基)）为研究对象，使用了一种名为La(TFSI)₃的镧系双三氟甲磺酰亚胺盐进行掺杂实验。与传统的单价掺杂剂如LiTFSI相比，La(TFSI)₃在惰性环境下表现出显著的导电性增强效果，甚至在光照条件下还能进一步提升导电性能，而无需氧气参与。这种独特的掺杂机制不仅提升了MEH-PPV的导电能力，还改善了其薄膜的结构和稳定性，使其在长期存储中保持高效的性能。共轭聚合物因其轻质、机械柔性、可溶液加工以及与低温制造工艺的兼容性，在有机光电子器件中具有广泛的应用。从气体传感器到发

  来源：Organic Electronics

  时间：2025-10-23

• 高保真方形芯多模光纤成像技术，具备大功率输出能力

  张梦瑶|金伟|高嘉兴|李珊珊|牟金华|娄坤凯|秦一凡|张赫|张宇|刘志海|吴晨旭教育部光纤集成光学重点实验室，哈尔滨工程大学，哈尔滨150001，中国摘要通过多模光纤（MMF）进行高保真成像对于内窥镜应用至关重要。然而，自然场景图像的重建仍然是一个重大挑战。同样重要的是在广泛的照明功率范围内保持这种保真度。传统圆形芯多模光纤（RCMMF）的模式斑点分布不均匀，容易导致局部过曝光问题，并且无法充分利用斑点图案四个角处的信息。在本文中，我们使用方形芯多模光纤（SCMMF）代替RCMMF进行自然场景成像，从而支持更多的模式。结果表明，在ImageNet数据集上的平均结构相似度指数（SSIM）可达约0

  来源：Optics & Laser Technology

  时间：2025-10-23

• 与水溶性卟啉复合的胶体银纳米粒子：光学性质及通过共振光散射技术检测纳米粒子

  安德烈·尤·帕纳林（Andrei Yu. Panarin）|谢尔盖·N·捷列霍夫（Sergei N. Terekhov）白俄罗斯国家科学院“光学、光电子学与激光技术”研究小组（SSPA “Optics, Optoelectronics, and Laser Technology”），独立大街（Nezalezhnasti Ave.）68-1号，220072，明斯克，白俄罗斯摘要由于具有独特的物理、化学和生物特性，水溶性银纳米颗粒（Ag NPs）在科学研究中被广泛使用。本文研究了游离AgNPs以及与水溶性Cu(II)配合物（包括5,10,15,20-四(4-N-甲基吡啶基)卟啉（CuTMpyP4）

  来源：Optical Materials

  时间：2025-10-23

• 基于涡轮叶片表面特征的非接触式应变场测量方法

  余培峰|林峰|高珊|牛毅|张泽展|姜静|王超清华大学精密仪器系精密测量技术与仪器国家重点实验室，北京100084，中国摘要对航空发动机涡轮叶片进行应变测量既重要又具有挑战性。传统的非接触式数字图像应变测量技术通常需要一个具有密集且随机分布的特征点的表面，而叶片表面并不具备这样的特征点。本文提出了一种名为FE-DIM的测量方法，该方法利用叶片上固有的薄膜冷却孔来替代散斑图案，有效避免了高温导致的散斑失效问题。该方法首先利用最小二乘原理分离薄膜冷却孔的变形位移和刚性位移，然后通过结合形状函数拟合和有限元分析来高效重建应变场。最后，通过一系列加载实验验证了该方法的准确性和可靠性。结果表明，与应变计测

  来源：Optics & Laser Technology

  时间：2025-10-23

• 基于红外制导的单光子激光雷达动态测距技术在飞行目标中的应用

  庞新宇|单明山|赵吉同|杨国清|李云龙|杨帅|王晓明|王欢|于毅中国科学院长春光学精密机械与物理研究所（CIOMP），中国吉林省长春市130033摘要单光子激光雷达系统的有限视场（FOV）在捕捉和跟踪高速飞行目标时存在显著限制。为克服这些挑战，本文提出了一种红外引导的单光子激光雷达框架，该框架将单光子测距模块与大口径红外电光望远镜协同集成。通过同步的视场对齐，系统实现了精确的目标定位和测距，利用红外望远镜的广域检测能力进行初始目标获取。一个关键的创新在于开发了一种自适应阈值算法，该算法结合了局部光子计数与密度分布分析，有效抑制了原始测距数据中的噪声污染。实验验证表明，该系统能够保持高频动态测量

  来源：Optics & Laser Technology

  时间：2025-10-23

• 基于交变电磁场的水下结构裂纹识别方法研究

  随着海洋油气勘探活动向更深的海洋环境扩展，深海的严酷条件对水下勘探和生产系统提出了更高的安全性和操作可靠性要求。为了克服现有技术中裂缝检测精度不足以及缺乏持续水下监测的问题，本研究引入了一种基于交替电磁感应的水下裂缝检测理论框架，开发了一种新的信号反演算法以估计裂缝几何形状，并设计了专门的水下检测和柔性监测探头。这种集成系统使得高精度裂缝识别和连续结构监测成为可能。该方法通过数值建模、实验室测试以及渤海海区的现场部署进行了验证。结果表明，检测分辨率达到2 mm × 1 mm，裂缝长度的识别准确率为94%，深度估计的准确率为92.5%。监测性能进一步显示，各种裂缝尺寸的识别准确率超过91.4%和

  来源：Ocean Engineering

  时间：2025-10-23

• 一种用于加固板极限强度预测的SHAP值方法：工程领域中的数据驱动工具

  近年来，随着人工智能和机器学习技术的快速发展，这些技术在工程领域的应用逐渐增加，尤其是在结构工程中，用于预测结构强度的模型已经成为研究的热点。特别是在海洋结构，如船舶和海上平台，以及相关结构组件（如强化板）的强度评估方面，这些技术的应用日益广泛。在这一背景下，研究者们开始探索一种新的方法，即通过使用SHAP（SHapley Additive exPlanations）值来选择预测结构极限状态的关键变量，从而提高模型的准确性和可靠性。本文将对这一研究过程进行详细解读，探讨其技术基础、方法论、研究结果及对未来应用的展望。### 一、研究背景在21世纪，关于基于极限状态（ULS）的结构完整性评估研究

  来源：Ocean Engineering

  时间：2025-10-23

• 一种用于二维热传导方程中未知参数识别的高阶稳定方法

  本文探讨了一种高效的时空谱方法，用于求解二维热传导方程的参数识别问题。这一问题在科学和工程领域具有重要意义，尤其是在逆问题的研究中。逆热传导问题（Inverse Heat Conduction Problem, IHCP）的目标是根据测量的温度数据，确定未知参数，如热导率、热源强度和边界热通量等。这类问题通常具有高度的不适定性，对输入数据的小扰动非常敏感，因此求解过程面临较大的挑战。为了克服这些问题，研究者们提出了多种数值方法，其中涉及时间依赖控制参数的逆问题尤为复杂且具有实际意义。文章提出的时空谱方法结合了空间方向上的Legendre-Galerkin谱方法和时间方向上的Legendre-t

  来源：Mathematics and Computers in Simulation

  时间：2025-10-23

• 采用混合训练方法生成的具有时变参数的简化模型的数值研究，该方法结合了自动超简化技术，应用于非线性扩散-反应系统

  在现代科学与工程领域，随着计算复杂性的不断增长，高精度模拟往往面临巨大的计算成本和资源消耗。特别是在涉及非线性扩散-反应系统的研究中，时间变化参数的存在使得传统的模型降阶方法难以满足高效计算的需求。因此，本文提出了一种新的混合训练框架，结合自动超降阶技术，以提升非线性问题在时间变化参数条件下的计算效率。该框架的核心思想是通过交替使用全阶模型（FOM）和降阶模型（ROM-hyper）来优化训练过程，从而在保证数值精度的前提下实现更快的模拟速度。传统的模型降阶方法通常分为两个阶段：第一是离线训练阶段，通过高保真度的FOM生成训练数据，并利用数据处理技术如主成分分析（PCA）或奇异值分解（SVD）来

  来源：Mathematics and Computers in Simulation

  时间：2025-10-23

• 通过能带工程和动态掺杂技术，在宽温度范围内提升n型PbS的热电性能

  本研究聚焦于一种新型的热电材料——铅硫化物（PbS），旨在通过创新的掺杂策略显著提升其热电性能。PbS作为一种在中温区应用的热电材料，相较于传统材料如PbTe和PbSe，具有成本低、热稳定性好等优势。然而，传统的重元素掺杂方法在提升材料性能的同时，往往会对室温下的功率因数（PF）产生不利影响，导致电荷输运特性下降。为了解决这一问题，本研究提出了一种协同掺杂策略，通过微量的InSb掺杂和动态的Cu掺杂，显著改善了n型PbS的热电性能。InSb掺杂在本研究中发挥了重要作用。首先，它能够同时优化载流子浓度和有效质量（m*），而不会显著降低载流子迁移率。这种优化使得材料在300至773 K的宽温度范围

  来源：Materials Today Physics

  时间：2025-10-23

• 一种创新的一步水热法，用于制备Ta₂O₅/WS₂@rGO异质结构，作为锂硫电池的涂层隔膜

  锂-硫（Li–S）电池因其高理论能量密度而被视为未来能源存储的重要候选技术。这种电池采用轻质金属锂和成本低廉的硫作为电极材料，理论上可以达到2500 Wh/kg的能量密度，远高于目前主流的锂离子电池。然而，尽管其潜力巨大，Li–S电池在实际应用中仍面临诸多挑战，其中最显著的问题是“穿梭效应”（shuttle effect）和缓慢的电化学动力学（electrochemical kinetics）。穿梭效应是指在充放电过程中，多硫化物（LiPSs）从正极迁移至负极，导致电池容量衰减和性能不稳定，而缓慢的电化学动力学则限制了电池的充放电速率和整体效率。为了解决这些问题，研究人员提出了一系列创新方案，

  来源：Materials Today Chemistry

  时间：2025-10-23

• 用于显示和储能应用的铋-铝纳米复合材料的燃烧合成方法

  Bi₂O₃/Al₂O₃纳米复合材料的制备与性能研究 在当前的科学研究中，纳米材料因其独特的物理化学性质而受到广泛关注。这些性质包括高比表面积、量子效应以及结构特性等，使得纳米材料在众多领域展现出广泛的应用潜力，如催化、传感器、能量存储和生物医学等。随着对纳米材料研究的深入，纳米复合材料（NCs）因其能够结合不同组分的优势而成为研究热点。纳米复合材料通常由一种纳米材料与另一种基质材料组成，形成一种具有协同效应的混合结构，不仅能够提升材料的性能，还能拓展其应用范围。在本研究中，通过使用Aloe vera凝胶提取物作为燃烧法的媒介，成功制备了Bi₂O₃/Al₂O₃纳米复合材料，并对其结构、形貌、光

  来源：Materials Science and Engineering: R: Reports

  时间：2025-10-23

• 采用数值模拟方法研究了PBF-LB/M工艺在AlSi10Mg合金中引发的缺陷形成过程

  本文探讨了激光粉末床熔融（Laser-based Powder Bed Fusion, PBF-LB/M）过程中铝硅合金AlSi10Mg的孔隙预测问题。研究旨在开发和验证一种高效的二维多层数值模拟框架，以预测在不同工艺参数和缺陷形成之间的关系。传统的研究方法在模拟这些复杂过程时往往存在效率低、成本高的问题。因此，本文提出了一种结合激光功率、扫描速度、 hatch距离（扫描间距）、层厚和吸收率等参数的模拟方法，并将其与实验数据进行比较。模拟结果与实验数据在大多数情况下显示了良好的一致性，特别是对于接近完全致密的样品。然而，对于特殊的“条状孔隙”（一种缺乏熔合的缺陷），模拟最初未能准确再现，但通过

  来源：Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy

  时间：2025-10-23

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