井下无轨胶轮车无人驾驶技术研究现状及应用

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作者 高永军 谭震 +4 位作者 马亮 任长忠 高亮 周奋波 张俊杰 《中国煤炭》 北大核心 2025年第6期93-103,共11页

矿井运输系统包括主运输系统和辅助运输系统,矿井运输系统的效率和安全性对煤矿整体生产影响重大,无轨胶轮车作为矿井辅助运输系统的核心设备,其无人驾驶技术的研究和应用成为提升矿井安全性和生产效率的关键。系统梳理了井下无轨胶轮... 矿井运输系统包括主运输系统和辅助运输系统,矿井运输系统的效率和安全性对煤矿整体生产影响重大,无轨胶轮车作为矿井辅助运输系统的核心设备,其无人驾驶技术的研究和应用成为提升矿井安全性和生产效率的关键。系统梳理了井下无轨胶轮车无人驾驶系统的构成要素,分析了包括感知、控制和执行系统的不同类型及其特性,以陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司井工矿为具体案例,提出了一套井下无轨胶轮车无人驾驶技术的实施路线和建设方案,并对当前技术面临的挑战和未来发展趋势进行了前瞻性分析,旨在为我国煤矿辅助运输系统的智能化升级提供可行性方案。 展开更多

关键词 无轨胶轮车 无人驾驶 辅助运输系统 煤矿智能化建设

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一种面向非结构化道路的点云语义分割方法 被引量：2

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作者 王章宇 陈阳 +3 位作者 周彬 王杰 段星集 赵忠山 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第2期457-465,共9页

针对以露天矿区为代表的非结构化道路场景环境恶劣、道路边界模糊、障碍物尺寸差异较大等问题,提出一种面向非结构化道路的点云语义分割方法,包括预处理、特征提取网络及逆处理3部分。其中,预处理通过坐标转换将三维点云映射到二维Range... 针对以露天矿区为代表的非结构化道路场景环境恶劣、道路边界模糊、障碍物尺寸差异较大等问题,提出一种面向非结构化道路的点云语义分割方法,包括预处理、特征提取网络及逆处理3部分。其中,预处理通过坐标转换将三维点云映射到二维Range View(RV)图上,以提高网络推理速度;特征提取网络包括卷积注意力模块及多尺度残差模块,卷积注意力模块用于细化分割边界,解决道路边界模糊问题,多尺度残差模块使用大卷积核扩大感受野并融合上下采样特征,以适应非结构化道路环境下障碍物尺寸变化较大的问题;逆处理通过K最邻近(KNN)算法修正语义标签并将点云映射回三维空间。在典型非结构化道路露天矿区数据集上对所提方法进行测试,平均交并比达到85.1%,推理速度达到6.423 ms,与主流的基于球面投影的语义分割网络相比整体精度提升了3%,此外,所提方法在非结构化道路场景下进行了实际应用。 展开更多

关键词 三维点云 语义分割 非结构化道路 深度学习 注意力机制

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基于LiDAR的煤矿井下自动驾驶边界检测与跟踪方法研究 被引量：6

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作者 于淼 张晞 +4 位作者 龚子任 黄丽莎 蒙俊舟 李华志 王章宇 《煤炭工程》 北大核心 2023年第6期145-151,共7页

为了满足井下边界检测应用的迫切需求,提出一种基于LiDAR的边界检测与跟踪方法,该方法包含点云实时校正、点云栅格化、边界拟合以及边界跟踪四部分。针对井下道路边界不规则且坡度变化频繁的特征,设计一种点云实时校正方法,采用预校正... 为了满足井下边界检测应用的迫切需求,提出一种基于LiDAR的边界检测与跟踪方法,该方法包含点云实时校正、点云栅格化、边界拟合以及边界跟踪四部分。针对井下道路边界不规则且坡度变化频繁的特征,设计一种点云实时校正方法,采用预校正和动态更新两个步骤实现地面点云和激光雷达坐标系平行。利用栅格思想将校正后点云映射到二维栅格图中,有效避免路面凹凸不平对边界提取的影响。针对弯道和硐室场景造成的边界缺失问题,采用卡尔曼滤波算法对点云进行稳定跟踪。在井下实车采集数据上的实验结果表明,本研究提出的算法可以准确检测并稳定跟踪双侧边界,在直道、弯道、硐室场景检测精度分别为97.5%,93.2%,88.3%,并且满足自动驾驶的实时性。 展开更多

关键词 自动驾驶 井工矿 边界检测 LIDAR

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露天矿区无人驾驶行车风险评估及防控策略仿真研究 被引量：6

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作者 陈志发 余贵珍 +4 位作者 张传莹 丁能根 周彬 李在友 欧阳东哲 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1782-1797,共16页

行车风险评估及防控是露天矿区无人运输系统的关键技术之一,为保障无人驾驶车辆在露天矿区安全运行,从露天矿区车-路-云的运输场景出发,建立了行车安全保障模型。综合车端-路侧-云平台的多源信息,对无人驾驶车辆进行行车风险等级评估并... 行车风险评估及防控是露天矿区无人运输系统的关键技术之一,为保障无人驾驶车辆在露天矿区安全运行,从露天矿区车-路-云的运输场景出发,建立了行车安全保障模型。综合车端-路侧-云平台的多源信息,对无人驾驶车辆进行行车风险等级评估并设计了相应的行车风险防控策略。行车安全保障模型由行车状态感知模块、行车风险评估模块和行车风险防控模块3部分组成。在行车风险评估方面,引入车辆前方道路坡度信息对预碰撞时间指标的阈值进行修正,引入车辆前方道路坡度及车辆载重状态信息对最小制动安全距离指标进行修正,结合预碰撞时间指标和最小制动安全距离指标提出了综合行车风险评估策略,可以对露天矿区无人驾驶车辆实时行车碰撞风险进行等级量化。然后,基于有限状态机设计了考虑不同行车风险等级的碰撞风险防控决策系统,针对不同状态制定了满足最小安全距离要求的车辆平稳制动控制策略。最后,基于PreScan与Matlab联合仿真技术,搭建了某露天矿区无人驾驶车辆的数字孪生仿真系统,并进行了水平道路场景、上下坡道场景和满载工况的车辆遇障停车仿真测试。仿真结果表明:行车风险评估模块在下坡道场景可以提前评估风险并及时制动停车,说明引入前方道路坡度信息的综合行车风险评估策略可以提高上下坡道场景车辆的行车安全;同时,通过引入车辆载重信息来修正最小制动安全距离指标,可及时评估满载车辆前方的潜在碰撞风险,提高了露天矿区满载车辆的行车安全;行车风险防控模块的紧急制动控制策略可以在10 m安全距离前实现平稳制动停车,提高了大载重车辆在遇障停车时的平稳性。 展开更多

关键词 露天矿区 无人驾驶车辆 行车安全保障模型 行车风险 有限状态机 紧急制动

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超快激光制备生物医用材料表面功能微结构的现状及研究进展 被引量：11

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作者 张佳茹 管迎春 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期199-213,共15页

提高医疗植入材料的生物相容性,对提升植入医疗器械的安全性有重要意义。通过超快激光制造出微纳米级别尺寸的材料结构以改善材料的生物相容性,近年来已被广泛应用于生物医学领域。本文简单介绍了细胞与生物材料相互作用原理,从生物材... 提高医疗植入材料的生物相容性,对提升植入医疗器械的安全性有重要意义。通过超快激光制造出微纳米级别尺寸的材料结构以改善材料的生物相容性,近年来已被广泛应用于生物医学领域。本文简单介绍了细胞与生物材料相互作用原理,从生物材料表面微结构对其生物相容性能的影响出发,综述了超快激光加工不同材料表面形貌特征对细胞粘附、迁移、增殖、分化的影响,并进一步指出超快激光制备微纳结构在生物材料领域的局限和发展趋势。 展开更多

关键词 生物材料 超快激光 微纳结构 细胞行为

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浅述几种典型激光加工技术在航空制造领域的应用现状 被引量：24

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作者 李兴 管迎春 《航空制造技术》 2019年第23期38-45,65,共9页

由于极端、复杂的工作环境,航空工业对材料的加工质量和精度都有十分严苛的要求。相比传统制造技术,激光加工具有热影响区小、加工效率高、易于自动化控制等特点,因此在航空领域具有广阔的应用前景。结合航空工业的特点,综述激光熔覆、... 由于极端、复杂的工作环境,航空工业对材料的加工质量和精度都有十分严苛的要求。相比传统制造技术,激光加工具有热影响区小、加工效率高、易于自动化控制等特点,因此在航空领域具有广阔的应用前景。结合航空工业的特点,综述激光熔覆、打孔、清洗和功能微结构等几种典型激光加工制造技术的应用现状。在阐明加工机理的基础上,重点分析激光加工技术如何增强表面性能和提高加工质量,并对未来航空领域激光加工的发展方向进行总结和展望。 展开更多

关键词 激光加工 航空制造 激光熔覆 激光打孔 激光清洗 功能微结构

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光谱测量在激光加工在线监测上的应用研究进展 被引量：2

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作者 胡国庆 管迎春 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2343-2356,共14页

随着现代工业的发展,复杂加工环境和对象、大动态范围、高效率和高精度激光加工需求愈加迫切,在线监测并实时优化激光加工参数是一条重要的解决途径。与此同时,激光与物质相互作用时可产生与加工参数、加工过程和目标特性密切相关的光... 随着现代工业的发展,复杂加工环境和对象、大动态范围、高效率和高精度激光加工需求愈加迫切,在线监测并实时优化激光加工参数是一条重要的解决途径。与此同时,激光与物质相互作用时可产生与加工参数、加工过程和目标特性密切相关的光信号和表面光学特性变化,在线测量光信号光谱可分析加工过程和状态,故光谱测量有望成为一种重要的激光加工在线监测手段。实际上,光谱测量已应用于激光焊接、激光切割和钻孔、激光清洗打磨、微纳结构制备和增材制造等几乎所有激光加工工艺,具有分辨率高和光谱信息丰富等特点。分析和总结了用于激光加工在线监测的光谱测量技术,包括等离子体光谱、反射光光谱和非线性光信号光谱等。基于单脉冲和多脉冲激光加工激发等离子体信号的光谱测量,除实现化学成分定性和定量监测外,还可以根据特征谱线相对强度变化实时调焦,根据等离子体温度监测和调控激光加工过程中与热效应相关的物理过程;作为一种无损伤且工作距离较远的监测方法,反射光光谱监测可通过测量特定波段反射光信号光谱积分功率、特征谱线和波段位置和强度来有效监测材料表面清洁度、损伤、色度和成分变化等;而在特定条件下产生的谐波信号、荧光信号和拉曼信号等非线性光信号,尽管应用场景有限,但提供了一种实现成分、焦距和材料损伤等监测的新方法。进而,展望了光谱测量在激光加工在线监测上应用的未来发展趋势,包括多种光信号的光谱协同监测与光、声、温度及图像等多种信号测量的复合监测。同时,人工智能技术与在线监测和激光加工的深入结合将进一步推动激光加工技术的智能化发展。 展开更多

关键词 光谱测量 激光加工 在线监测 研究进展

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区块链共识机制研究综述 被引量：143

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作者 刘懿中 刘建伟 +2 位作者 张宗洋 徐同阁 喻辉 《密码学报》 CSCD 2019年第4期395-432,共38页

自比特币被提出以来,数字货币开启了新的时代,而其背后的区块链技术也逐渐受到各界人士的重视.共识机制作为区块链技术的核心,决定了区块链的安全性、可扩展性和去中心化程度等许多重要特性.本文从系统模型、共识机制本质、激励设置和... 自比特币被提出以来,数字货币开启了新的时代,而其背后的区块链技术也逐渐受到各界人士的重视.共识机制作为区块链技术的核心,决定了区块链的安全性、可扩展性和去中心化程度等许多重要特性.本文从系统模型、共识机制本质、激励设置和安全攻击等角度对现有共识机制进行研究.首先研究了共识机制的模型,对网络模型、敌手模型和腐化模型给出定义和分类.在不同的模型基础上,将现有共识机制分为经典分布式共识和区块链共识.其次,对于经典分布式共识,研究了PBFT、Paxos等分布式一致性算法及其改进,给出了算法具体流程和优缺点分析.再次,对于区块链共识,根据应用场景的不同将其分为授权共识机制和非授权共识机制,将非授权共识分为基于工作量证明的共识机制、基于权益证明的共识机制、采用单一委员会的混合共识、采用多委员会的混合共识和其他共识机制.对于每一类共识机制,给出其基本流程,深入分析典型方案,指出其存在的优缺点、交易规模以及可能面临的攻击方式.最后,指出了区块链时代共识机制在安全、扩容、启动、激励等层面的研究热点和发展方向. 展开更多

关键词 区块链 共识机制 拜占庭容错 工作量证明 权益证明

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基于超快自旋电子学太赫兹发射源的研究与应用

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作者 孙芸 张帆 +17 位作者 王航天 白中扬 孙统 彭静宜 张盈 刘永山 王梓力 李竞 高凡 赵兴科 谢魏然 田祺云 张婕 许涌 张慧 温良恭 聂天晓 赵巍胜 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2854-2873,共20页

太赫兹科学技术在生物传感、显微成像、无线通信、无损检测等领域展现出了巨大的研究潜力和应用价值.然而,目前制约太赫兹技术快速发展的瓶颈之一在于缺乏高效率、高集成度、低功耗以及易调制的太赫兹发射源器件.自旋太赫兹源基于铁磁层... 太赫兹科学技术在生物传感、显微成像、无线通信、无损检测等领域展现出了巨大的研究潜力和应用价值.然而,目前制约太赫兹技术快速发展的瓶颈之一在于缺乏高效率、高集成度、低功耗以及易调制的太赫兹发射源器件.自旋太赫兹源基于铁磁层/非磁层异质结体系中的超快自旋-电荷转换产生太赫兹辐射,具有宽频带、低成本、易加工、高场强等优势,近年来吸引了许多国内外学者的研究兴趣.本文首先对基于超快自旋动力学的太赫兹发射机理进行了简要介绍,分析并综述了其效率调控与优化的可行方案;并进一步针对自旋太赫兹的新型发射机理及研究应用前景进行了重点分析,新型发射包括基于不同手性及偏振态自旋太赫兹的发射及基于新材料体系的自旋太赫兹发射源探索,应用前景包括自旋太赫兹光谱技术、自旋太赫兹成像技术及自旋太赫兹发射-调控一体化技术等;最后总结全文,并对未来基于超快自旋电子学太赫兹发射源的改善、探索及应用,以及基于太赫兹电磁脉冲研究自旋电子学的微观机理做出了展望. 展开更多

关键词 太赫兹发射 自旋电子学 超快自旋动力学 自旋太赫兹发射源 太赫兹发射-调控一体化 太赫兹通信

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飞秒脉冲激光诱导超快自旋动力学研究进展

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作者 张伟 张晓强 +3 位作者 刘永山 姜芸青 许涌 赵巍胜 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期963-971,共9页

当前,由于自旋电子学器件的工作频率越来越高,磁性材料中超快自旋动力学的研究已经成为凝聚态物理领域的一大研究热点。同时,飞秒脉冲激光泵浦磁性材料导致的超快自旋动力学现象蕴含丰富的物理内涵,涉及到电子、声子和自旋在非平衡态下... 当前,由于自旋电子学器件的工作频率越来越高,磁性材料中超快自旋动力学的研究已经成为凝聚态物理领域的一大研究热点。同时,飞秒脉冲激光泵浦磁性材料导致的超快自旋动力学现象蕴含丰富的物理内涵,涉及到电子、声子和自旋在非平衡态下的量子多体相互作用等基本问题,从而开辟了磁学研究的一个新方向——飞秒磁学。基于此,系统综述了飞秒脉冲激光诱导超快自旋动力学的发展历程、实验装置、理论和实验研究的重要进展以及磁光领域的重要应用——全光学磁矩翻转效应。通过系统综述相关研究结果,发现要想更准确、更深入地研究超快自旋动力学的微观机制,还需要建立超越唯象的研究模型,发展更直接的描述方法,从而寻找具有高热稳定性、高自旋极化率、低功耗和高速存储等优点的新材料,以期设计出具有超低能耗、超快响应的新型自旋电子学器件。 展开更多

关键词 磁性材料 自旋动力学 全光学磁矩翻转 磁阻尼 飞秒脉冲激光

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新型单回路T接塔线体系的风致静力及动力稳定性研究

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作者 盛金马 姜克儒 +4 位作者 常江 黎彬 王陈杰 陈磊 李凯 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第4期464-468,共5页

文章以35 kV输电线路中一种新型单回路T接塔作为研究对象,在塔身四周设置横担实现T接,T接过程中导线始终保持三角排列,结构受力更加合理。对风载诱发的非线性静力稳定性及非线性动力稳定性进行研究,获得其载荷-位移曲线,并给出此塔线系... 文章以35 kV输电线路中一种新型单回路T接塔作为研究对象,在塔身四周设置横担实现T接,T接过程中导线始终保持三角排列,结构受力更加合理。对风载诱发的非线性静力稳定性及非线性动力稳定性进行研究,获得其载荷-位移曲线,并给出此塔线系统失效模态。基于Kaimal谱建立风载荷模型,用MATLAB编程模拟获得了各高度脉动风,并对比了模拟风谱和目标风谱;利用ANSYS/LS-DYNA软件研究了不同风载荷作用下塔的静力和动力稳定性,获得其失效模式和临界风速。研究结果表明风载荷对塔稳定性具有重要影响,该研究结果对此新型单回路T接塔的设计及应用具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 传输塔线系统 风载 稳定性分析 动态冲击 倒塌模拟

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电流模式对Mg-Zn-Ca镁合金微弧氧化涂层孔隙及耐腐蚀性的影响

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作者 汤晓刚 张莉 陈磊 《热加工工艺》 北大核心 2024年第14期42-46,共5页

分别采用单极、双极和混合电流模式在Mg-Zn-Ca合金基板上制备3种微弧氧化涂层。通过扫描电镜(SEM)和三维激光扫描共聚焦显微镜测量了涂层的孔隙尺寸、表面形貌和表面粗糙度,涂层的物相结构采用X射线衍射仪进行表征,应用电化学工作站和50... 分别采用单极、双极和混合电流模式在Mg-Zn-Ca合金基板上制备3种微弧氧化涂层。通过扫描电镜(SEM)和三维激光扫描共聚焦显微镜测量了涂层的孔隙尺寸、表面形貌和表面粗糙度,涂层的物相结构采用X射线衍射仪进行表征,应用电化学工作站和500 h的盐雾腐蚀对3种涂层进行耐腐蚀性研究。结果表明:3种涂层均主要由MgO、Mg_(2)SiO_(4)、Mg_(2)SiO_(3)相组成,混合电流模式下得到的涂层表面光洁度更好,表面气孔尺寸达到(5.52±0.63)μm;同时较小的孔隙形成了屏障阻隔效应,使其耐蚀性高于单极和双极模式涂层的。 展开更多

关键词 镁合金 微弧氧化 陶瓷层 耐腐蚀性 孔隙率

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健康显示:从概念到技术需求

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作者 邹文聪 景宇宇 +9 位作者 韩登宝 朱杉婷 朋朝明 马聪 王文敏 陈立 魏云鹏 董敏 蔡建奇 季洪雷 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1192-1204,共13页

健康显示是普通消费者和显示从业者共同关注的重要话题,是显示技术发展的高层次追求。长期以来,健康显示的概念不够清晰,显示领域停留在单纯追求技术参数的阶段,忽略了消费者对健康显示的高层次需求。本文在综合前人认识的基础上,介绍... 健康显示是普通消费者和显示从业者共同关注的重要话题,是显示技术发展的高层次追求。长期以来,健康显示的概念不够清晰,显示领域停留在单纯追求技术参数的阶段,忽略了消费者对健康显示的高层次需求。本文在综合前人认识的基础上,介绍了健康显示的概念和内涵,特别从人体健康的角度分析了健康显示的技术需求;总结了与健康显示相关的主要显示技术,如低蓝光、有益红光、高色域、高动态范围调节、低眩光、无频闪、高刷新率等。在此基础上,探讨了提升健康显示的3个技术维度:光谱适应性、亮度适应性、频率适应性,提出了未来健康显示提升的主要技术策略和发展方向。希望通过本文的讨论,将健康显示的概念和内涵传递给从业者和消费者,为缓解显示带来的近视等健康问题提供更多的解决方案。 展开更多

关键词 健康显示 显示技术参数 人眼健康

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软击穿对压控磁各向异性磁隧道结及其读电路性能影响

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作者 金冬月 曹路明 +4 位作者 王佑 张万荣 贾晓雪 潘永安 邱翱 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期10-17,共8页

为了解决软击穿导致的压控磁各向异性磁隧道结(voltage-controlled magnetic anisotropy magnetic tunnel junction,VCMA-MTJ)及其读电路性能下降的问题,在对VCMA-MTJ软击穿机理深入分析的基础上,修正了VCMA-MTJ的电学模型,设计了一种... 为了解决软击穿导致的压控磁各向异性磁隧道结(voltage-controlled magnetic anisotropy magnetic tunnel junction,VCMA-MTJ)及其读电路性能下降的问题,在对VCMA-MTJ软击穿机理深入分析的基础上,修正了VCMA-MTJ的电学模型,设计了一种具有固定参考电阻的VCMA-MTJ读电路和一种具有参考电阻调控单元的VCMA-MTJ读电路,研究了软击穿对VCMA-MTJ电阻R_(t)、隧穿磁阻比率M、软击穿时间T_(s)以及VCMA-MTJ读电路读错误率的影响。结果表明:软击穿的出现会导致R_(t)和M均随应力时间t的增加而降低,T_(s)随氧化层厚度t_(ox)的增大而缓慢增加,却随脉冲电压V_(b)的增大而迅速减少,与反平行态相比,平行态的T_(s)更短且M降低50%所需时间更少;具有固定参考电阻的VCMA-MTJ读电路可有效避免读“0”错误率的产生,但读“1”错误率却随t的增加而上升,而具有参考电阻调控单元的VCMA-MTJ读电路可在保持读“0”正确率的同时,对读“1”错误率改善达54%,在一定程度上削弱了软击穿对VCMA-MTJ读电路的影响。 展开更多

关键词 压控磁各向异性 磁隧道结 软击穿 应力时间 读电路 参考电阻调控单元

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选择性激光熔化316L的熔池热力学行为及其局域力学性能 被引量：1

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作者 汤晓刚 陈伟 +1 位作者 刘俊悦 陈磊 《热加工工艺》 北大核心 2023年第21期38-43,共6页

通过有限元方法对介观尺度下SLM过程中316L熔池匙孔演变及热力学行为和由此产生的表面形貌进行了分析,并结合试验进行了验证。发现匙孔熔池的自由表面被蒸发金属的高温气体所覆盖,导致反冲压力的产生并伴随自由表面的变形。在成形过程... 通过有限元方法对介观尺度下SLM过程中316L熔池匙孔演变及热力学行为和由此产生的表面形貌进行了分析,并结合试验进行了验证。发现匙孔熔池的自由表面被蒸发金属的高温气体所覆盖,导致反冲压力的产生并伴随自由表面的变形。在成形过程的初始阶段,熔池边缘金属向内的对流阻止了熔池的扩展,而随后形成的向外对流促进了熔体流动,保证了凝固后相邻熔池的搭接。金属汽化产生向表面的后坐压力,在熔池内引起湍流飞溅,这些飞溅被移到激光路径外侧并凝固成粘结的驼峰结构,无法在下一层成形时熔化。随着层数的增加,熔池自由表面出现凹型轮廓和材料粘结。采用纳米压痕实验对成形后熔池的3个位置进行了局域弹塑性力学性能研究,发现熔池的搭接区域压痕硬度和弹性模量最高,分别为4.08 GPa和211.45 GPa。 展开更多

关键词 选择性激光熔化(SLM) 316L不锈钢 匙孔

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复合材料周期结构数学均匀化方法的一种新型单胞边界条件 被引量：3

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作者 朱晓鹏 陈磊 黄俊 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期401-410,共10页

数学均匀化方法是计算周期复合材料结构的有效方法之一,单胞边界条件施加的合理性直接决定了影响函数控制方程的计算效率和精度,进而影响均匀化弹性参数和摄动位移的计算精度。本文首先将单胞影响函数作为虚拟位移处理,给出了单胞在结... 数学均匀化方法是计算周期复合材料结构的有效方法之一,单胞边界条件施加的合理性直接决定了影响函数控制方程的计算效率和精度,进而影响均匀化弹性参数和摄动位移的计算精度。本文首先将单胞影响函数作为虚拟位移处理,给出了单胞在结构中真实的边界条件,结果表明,四边固支适合作为二维结构单胞边界条件;其次,针对二维结构提出了超单胞周期边界条件,有效提高了影响函数的计算精度,并使用与虚拟位移相对应的虚拟势能泛函验证超单胞周期边界条件的有效性;最后,利用数值分析验证多尺度渐进展开方法的计算精度,强调了二阶摄动的必要性。 展开更多

关键词 周期复合材料 多尺度 单胞边界条件 超单胞 势能泛函

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热力耦合问题数学均匀化方法的物理意义 被引量：1

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作者 朱晓鹏 黄俊 +1 位作者 陈磊 邢誉峰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2139-2151,共13页

针对复合材料周期结构热力耦合问题,通过构造各阶摄动项的全解耦格式,推导了高阶数学均匀化方法(MHM)的数学表达式,并使用加权残量方法将其转换为易于编程实现的矩阵列式。将弹性影响函数和热影响函数分别比拟为弹性虚拟位移和热虚拟位... 针对复合材料周期结构热力耦合问题,通过构造各阶摄动项的全解耦格式,推导了高阶数学均匀化方法(MHM)的数学表达式,并使用加权残量方法将其转换为易于编程实现的矩阵列式。将弹性影响函数和热影响函数分别比拟为弹性虚拟位移和热虚拟位移,通过弹性虚拟载荷和热虚拟载荷的自平衡特性、量纲分析及几何直观等角度揭示了各阶影响函数和摄动位移的物理意义,并指出二阶摄动位移对于细观结构分析的必要性。数值计算结果验证了高阶MHM矩阵列式及物理意义分析的正确性。 展开更多

关键词 周期复合材料结构 数学均匀化方法(MHM) 热力耦合 摄动位移 物理意义

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自旋太赫兹源发展及其在生物医学的应用前景分析 被引量：1

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作者 杨晴 田祺云 +9 位作者 李竞 聂天晓 王海宇 寻璐璐 黄炎 张帆 许涌 温良恭 吴晓君 赵巍胜 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期948-962,共15页

太赫兹(terahertz,THz)辐射的光子能量极低,不会对分子、晶格造成有害的电离,且生物大分子的振动和转动频率均在THz波段,因而THz在生物医学上的应用引起了广泛的关注。然而,目前的商用THz源无法兼顾室温工作、低成本、小型化等生物医学... 太赫兹(terahertz,THz)辐射的光子能量极低,不会对分子、晶格造成有害的电离,且生物大分子的振动和转动频率均在THz波段,因而THz在生物医学上的应用引起了广泛的关注。然而,目前的商用THz源无法兼顾室温工作、低成本、小型化等生物医学应用方面的需求。自旋THz源辐射效率高,可实现THz偏振调谐,有望打破生物医学领域的应用瓶颈。为系统全面地对自旋THz源的发射机理和调控方式进行研究,并对THz源在生物医学方面的应用展开分析,从光电流的来源入手梳理了THz产生机制并总结了其发射机理。根据生物医学的应用需求,分别从材料、生长条件等角度分析了多种自旋材料中的THz发射优化方式,揭示了THz发射与材料性质、外界环境等因素的依赖关系,探究了自旋THz源的优势和调控手段。结合生物医学检测的需求与特点,以铁磁/非铁磁金属异质结和铁磁/拓扑绝缘体异质结两种发射源为例介绍了自旋THz源在生物医学领域的初步探索,并对其未来的应用前景和发展方向做出展望。 展开更多

关键词 太赫兹(THz)源 自旋THz 生物医学 THz发射机理 自旋材料 应用

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智能网联汽车车载CAN网络入侵检测方法综述 被引量：11

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作者 关宇昕 冀浩杰 +2 位作者 崔哲 李贺 陈丽文 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期922-935,共14页

智能汽车与车联网技术不断融合,汽车正朝着智能化和网联化方向发展。随着车载网络(例如:CAN网络)的复杂性以及车辆与外界相连的方式增加,汽车面临的网络安全风险大幅上升。入侵检测系统作为保护车载网络安全的重要屏障,可以有效检测外... 智能汽车与车联网技术不断融合,汽车正朝着智能化和网联化方向发展。随着车载网络(例如:CAN网络)的复杂性以及车辆与外界相连的方式增加,汽车面临的网络安全风险大幅上升。入侵检测系统作为保护车载网络安全的重要屏障,可以有效检测外部入侵和车辆异常行为。首先,介绍了车载网络的安全属性,并分析了智能网联汽车的网络安全问题以及车载CAN网络的脆弱性和对其的攻击方式。其次,总结了近几年车载CAN网络入侵检测方法的研究现状。最后,对未来车载网络入侵检测系统的发展提出几项开放性问题。 展开更多

关键词 智能网联汽车 网络安全 车载CAN网络 异常行为 入侵检测系统

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热力耦合问题数学均匀化方法的计算精度 被引量：4

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作者 李鸿鹏 凌松 +2 位作者 戚振彪 姜克儒 陈磊 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2020年第1期54-69,共16页

针对复合材料周期结构热力耦合问题,推导了数学均匀化方法(MHM)各阶摄动位移的全解耦格式和各阶影响函数控制方程,并使用加权残量方法将其转化为易于编程计算的有限元列式.在解耦格式中,各阶摄动位移是相应阶次的影响函数和宏观场导数... 针对复合材料周期结构热力耦合问题,推导了数学均匀化方法(MHM)各阶摄动位移的全解耦格式和各阶影响函数控制方程,并使用加权残量方法将其转化为易于编程计算的有限元列式.在解耦格式中,各阶摄动位移是相应阶次的影响函数和宏观场导数的乘积,即影响函数和宏观场导数的计算精度共同决定摄动项的精度,其中影响函数的计算精度取决于单胞边界条件选取的适用性.针对2D复合材料周期结构静力学问题,使用超单胞边界条件和微分求积有限单元法,分别提高了影响函数和宏观场导数的求解精度.在此基础上,研究了高阶展开项对MHM真实位移精度的影响,确定了二阶摄动项的必要性.最后应用最小势能原理评估了各阶摄动MHM的计算精度,数值比较结果验证了结论的正确性. 展开更多

关键词 数学均匀化方法 周期复合材料 热力耦合 高阶摄动

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