MgFeSiO_4 prepared via a molten salt method as a new cathode material for rechargeable magnesium batteries

Well-crystallized MgFeSiO4 microparticles were synthesized at different temperatures by a simple molten salt method using KCl flux. As a new cathode for rechargeable magnesium batteries,the material shows a reversible Mg2+ intercalation-deintercalation process. In 0.25 mol/L Mg(AlCl2EtBu) 2/THF electrolyte,MgFeSiO4 synthesized at 900°C can deliver a 125.1 mAh/g initial dis-charge capacity and a 91.4% capacity retention on the 20th cycle at a rate of 0.1C(about 15.6 mA/g) . The results show that MgFeSiO4 cou...     

Rapid reductive degradation of azo dyes by a unique structure of amorphous alloys

An Fe-based amorphous alloy was found to significantly enhance the reductive degradation of an azo dye in aqueous solution. The surface-area normalized rate constant was up to 2.0 L m-2 min-1 at room temperature,an order of magnitude larger than any previously reported value. The activation energy of the degradation process was calculated according to the Arrhenius equation,and a much lower value than those previously reported was obtained. Valence band measurement indicated that a depressed valence band maximum and a widened empty band were established in the amorphous ribbon. The unique structure of the amorphous alloy is important-it may reduce the activation energy of the degradation process and enhance the activity of the electrons,thus accelerating the degradation process.     

考虑地质分层约束的长短期记忆循环神经网络测井曲线重构

延长油田东部裸眼井区早期测井资料普遍只有自然电位（SP）、自然伽马（GR）及梯度电阻率(R2.5)三条曲线,因缺失声波（AC）、地层电阻率（RT）等测井曲线,难以满足精细油藏地质研究需求。东部裸眼井区开发时间长、单井产量低,重新测井缺乏可行性及经济性。采用长短期记忆循环神经网络(Long Short-Term Memory,LSTM)进行缺失测井曲线重构是一种经济有效方法,适用于地层测井序列数据。然而延长油田东部浅层油藏上覆黄土层段测井数据信号干扰大,直接应用模型精度较差。针对此问题,本文采用考虑地质分层约束的LSTM模型进行缺失测井曲线的重构,通过分层数据截取每口井长6层段测井数据作为样本数据,既保留了LSTM模型处理序列数据的优势,同时又避免了上覆黄土层测井数据对模型的干扰。利用裸眼井区完整测井数据进行模型训练优化和验证,讨论了考虑地质分层约束的LSTM测井曲线重构精度,结果表明通过引入地质分层约束,模型重构测井曲线精度更高。应用优化后模型实现裸眼井区50口仅有GR、SP、R2.5三条曲线数据井的AC、RT曲线重构,对50口井的142个射孔段进行二次解释,对比试油解释结论符合率达到89.4%,验证了该方法对测井曲线重构的实用性和有效性。     

西安中深层同轴套管换热井取热能力及热影响半径

深井换热技术是目前公认最环保的地热能开发利用技术,以同轴套管换热井最常见,取热能力和影响半径是这一技术推广过程中存在争议且急需解决的问题。以西安草滩2500m深同轴套管换热井为研究对象,基于实测地层温度和围岩热物性参数,通过原位测试及数值模拟技术,分析换热井的取热能力,探讨换热过程中围岩地层温度变化特征及范围。结果表明:目标换热井30年可持续取热功率可达350kW,平均延米140W/m;围岩地温衰减程度和范围随着取热功率增大而增大;换热井不同深度影响半径不同,深部地层整体大于浅部,350kW取热功率下取热30年最大地温影响半径可达110m。     

外用碳酸氢钠在高水平足球运动员高强度间歇训练期的试验

碳酸氢钠对提高运动员竞技表现水平和缓解运动疲劳有较好效果,但运动员口服碳酸氢钠会有碱中毒、肠胃反应、心律失常等副作用,从而无法在竞技体育中广泛应用。目的：研究碳酸氢钠经皮肤外涂给药对男子足球运动员的高强度间歇训练期间血清指标和延迟性肌肉酸痛的影响。方 法：选取16名高水平男子足球运动员为研究对象,每天为其分别涂抹碳酸氢钠外用乳剂和安慰剂乳剂后,分别在7天高强度间歇训练后对训练后的主观疲劳程度和下肢延迟性肌肉酸痛程度进行统计,对训练前后血乳酸、肌酸激酶、尿素氮、血红蛋白等血液生化指标、训练期的训练刺激量、最大心率、能量消耗、有氧和无氧训练效果指标,跑动距离、跑动速度、加速度、高速跑距离、总负荷等运动表现指标进行分析。结 果：在一次高强度间歇训练前后,实验组相比对照组,血乳酸升高数值显著降低（p< 0.05）,肌酸激酶升高数值增高,血尿素氮升高幅度降低;在7天训练期,相比于对照组,实验组的下肢DOMS和RPE总体水平显著降低（p< 0.05）,下肢DOMS数值在第2天和第6天显著下降（p< 0.05）;在反映训练强度和训练效果的TRIMP数值上,实验组的总体水平高于对照组,且变化幅度更小。实验组运动员训练的无氧训练效果、EPOC峰值、最大心率、能量消耗相比于对照组均有所提升,其中最大心率、无氧训练效果有显著性提升（p< 0.05）。结 论：碳酸氢钠的外涂给药可以显著降低足球运动员高强度间歇训练带来的肌肉延迟性酸痛,并显著降低高强度训练产生的血液血乳酸浓度升高,有利于高强度训练后的无氧训练效果提升,使得运动员心率储备能力和快速恢复能力的增强,从而促进专项运动能力的提升。     

基于卷积神经网络的新奇检测技术在结构损伤识别中的应用

针对新奇检测难以同时识别结构损伤时刻和损伤位置的问题,提出在新奇检测中引入卷积神经网络以实现损伤时刻和损伤位置的一次性确定。首先,采用小波包技术处理结构响应得到小波包能量,并将相邻测点对应频带的能量比作为新奇检测模型的特征向量;然后,以结构健康时的特征向量作为训练数据,建立健康模式下的基于卷积神经网络的新奇检测模型;接着,将结构实时输出的特征向量输入到新奇检测模型,所得输出与健康状态的输出进行对比,并将输出和输入的欧氏距离作为新奇指标;最后,根据新奇指标的变化识别结构损伤时刻和损伤位置。数值模拟和实验室试验验证了该方法的有效性。     

爆破冲击波在隧道变截面断面的传播特性

为研究爆破冲击波在隧道内复杂环境下的传播规律,以老营盘隧道为依托,通过建立三维数值模型,在LS-DYNA软件中分析了隧道断面变化不同系数下冲击波的传播规律。研究结果表明：冲击波经过变截面后,总体上以平面波的形式向前传播;冲击波传播至隧道断面扩大界面时,冲击波超压衰减速度加快,超压峰值降低;当断面扩大1.5倍时,冲击波冲量衰减系数为1.158,冲击波能量残留比率为74.5%;断面扩大倍数越大,冲击波超压衰减速度越大,能量衰减幅度越大;冲击波传播至隧道断面缩小界面时,冲击波超压增大,其衰减速度减缓,导致冲击波造成的损伤程度增加;当断面缩小系数取0.5时,冲击波冲量增强系数为0.687,冲击波能量放大系数为2.122;断面缩小系数越小,冲击波造成的损伤越大。     

基于三端轴式松耦合变压器的无线电能传输系统

松耦合变压器是电磁感应耦合式无线电能传输（inductively coupled power transfer,ICPT）系统中实现电能传输的重要设备。然而,松耦合变压器输出功率小、传输效率低的问题极大限制了其推广应用。本文提出了一种三端轴式松耦合变压器结构,分别针对该新型变压器相邻线圈对同名端同向和反向两种情况建立数学模型;然后对LCC-S补偿方式下基于三端轴式松耦合变压器的ICPT系统存在的频率分裂现象进行分析,通过仿真验证了三端轴式松耦合变压器可通过不同线圈对间的互感来提升系统的传输特性,并对同名端同向和同名端反向两种情况的输出功率和传输效率进行对比;最后通过实物实验证实了基于三端轴式松耦合变压器的ICPT系统能够提高输出功率和传输效率,同名端同向时传输效率较高,提高了16.4%;同名端反向时输出功率较高,提高了33.2%。     

基于区块链的车联网群智感知位置隐私保护方法

针对车联网群智感知位置隐私泄露和用户参与任务公平性的问题,提出了一种基于区块链的车联网群智感知位置隐私保护方法(location privacy protection method based on blockchain and crowdsensing, LPPMBC)。将分布式的区块链引入车联网群智感知位置隐私保护方法中,消除第三方服务平台对参与用户数据的控制;通过保序加密和Geohash编码相结合,为参与工人提供多级别的位置隐私保护,确保参与工人位置隐私的保密性;通过Haversine公式进行感知位置验证,防止工人通过非感知区域数据获得非法奖励,保障感知数据的质量。仿真结果表明,LPPMBC能够更好地权衡感知数据质量与工人隐私保护关系,保障用户参与任务的公平性, 提高用户参与任务的积极性。     

基于LVQ神经网络的水果图像分割研究

由于传统边沿检测算子在水果颜色多样、亮度不均匀时,难以分割得到完整、无噪声的二值图像且依赖优化的阈值,本研究提出了一种基于LVQ神经网络的水果图像分割方案。首先将彩色图像转变为灰度图像;然后对Canny算子获得的边沿图像随机选取一些像素作为网络的学习监督信号,仅以灰度图像中相同位置像素3×3邻域的Kirsch算子梯度值作为输入,训练权值;最后重新将原灰度图像的Kirsch算子梯度值输入到训练好的网络中,获得封闭的边沿并填充得到二值图像。考察了14幅像素为640×480的水果图像,结果表明：网络在很宽广的阈值范围内（0.001 ~ 0.99）分割得到完整、一致的二值图像;面积误差最小为0.9%,最大为8.83%,不依赖于优化的阈值,不需要对原始图像滤波预处理。与没有阈值及滤波的算法相比,本方案的误差和时间复杂度均更低;与设置了阈值和/或滤波的算法相比,本方案与之相当,甚至效果更优。