“论文” 栏目所有文章列表

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    明晓冉, 李文一, 王忠彪, 田兴宇, 朱传东, 唐荣
    科技导报. 2024, 42(24): 106-114. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.10.01516
    地震水温观测仪器(简称测温仪)在地震短临预报中发挥了关键作用。但长期以来,其缺少具有量值溯源性的现场检测方法,即移动标校方法。提出了2种测温仪移动标校方法,分别为原位比较法和恒温槽比较法,并通过现场实验初步验证了方法对观测数据连续性的影响。结果表明:在实验井孔条件下,移动标校前后被测仪器观测数据的标准差接近,最大差值为-0.0002℃;示值变化量差值的最大值为-0.0053℃;干扰度(ID)计算结果均<50%。移动标校方法对仪器数据连续性的影响在可接受范围内。
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    刘元坤, 王志维, 于海宽
    科技导报. 2024, 42(24): 115-127. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.05.00760
    研究了游离态和固定态2种情况下,菌藻单一和共生处理下小球藻-活性污泥系统的生物活性和污染物去除效果,分析了不同情况下微生物种群变化规律。试验结果表明,在无曝气条件下,小球藻的光合作用能够为系统补充一定的溶解氧,固定化小球藻-活性污泥系统对模拟农村灰水中污染物的去除效果最好(化学需氧量的去除率为87.5%±2.89%;氨氮为65.34±2.0%;总磷为60.4%±4.29%;阴离子表面活性剂(lnear alkylbenzene sulfonates,LAS)为91.07%±2.04%),处理效果优于菌或藻的单一固定系统和游离态菌藻系统,生物积累量较其他试验组有显著性增长(p<0.05),活性污泥和小球藻共生效应明显。在半连续运行试验中,固定化菌藻共生系统表现出了更强的污染物去除稳定性,固定态的单位细胞叶绿素含量和混合液悬浮固体浓度(mixed liquor suspended solids,MLSS)积累量分别是悬浮态的1.6和1.5倍,固定态情况下生物生长情况良好。固定态情况下,门水平的菌群在实验前后保留更多相同门类,放线菌门(Actinobacteria)在2个试验组中的变化趋势不同;实验过程中,LAS对菌属有较明显的富集作用,对硝化菌的活性抑制强烈,表明水中氮的去除和小球藻的生物活动有较强关联。
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    管西巧, 肖凤艳, 黄智, 谢维涛, 王守泽, 魏世丞
    科技导报. 2024, 42(23): 108-118. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.08.01261
    为提升油田开发用油管的使用服役性能,以Ф73×5.51 mm J55油管为基体,运用自蔓延高温合成技术(SHS)在 Al+Fe2O3 基本铝热体系中(B 组分)添加质量分数为 4%Nb2O5、8%ZrO2、13%CrO3、5%SiO2为新型 SHS 材料体系,制备了新型陶瓷内衬耐磨涂层油管(A 组分)。运用SEM、EDS、XRD、FTIR等分析手段测试了耐酸性腐蚀、结合强度、弯曲强度和压溃强度等性能,对比分析结果表明:A组分制备的陶瓷内衬层的耐腐蚀性、弯曲强度、结合强度及压溃强度均优于 B。其中,A 组分涂层和 B 组分涂层 1200 h 的流动腐蚀失重率分别为0.42%、0.54%,性能均优于 J55油管基体。A 组分制备的陶瓷内衬油管弯曲强度比 B 组分提升了15.9%。基于滑脱位置观测,确定了Fe-Fe界面部分冶金结合力与Fe-Al2O3界面机械结合力强弱的转换温度约为 200℃,低温时机械结合力大于冶金结合力,高温时机械结合力小于冶金结合力。
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    朱鑫达, 曲希玉, 闫振, 毛少华
    科技导报. 2024, 42(23): 119-134. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.04.00645
    以松辽盆地长岭断陷龙凤山次凹下白垩统营城组和沙河子组致密砂岩储层为研究对象,针对储层成岩及孔隙演化特征认识不清的问题,在储层特征、成岩相划分的基础上,应用常规岩矿分析测试技术定量恢复主要成岩相的孔隙演化过程。研究认为:(1)目的层主要岩石类型为岩屑砂岩,结构成熟度较低,分选、磨圆较差;(2)典型的储层成岩作用类型为压实和胶结作用,成岩阶段为中成岩 B期,成岩共生序列为:早期压实-绿泥石胶结-浊沸石胶结-早期钙质胶结-一期溶蚀-硅质胶结-二期溶蚀-晚期钙质胶结;(3)典型成岩相包括绿泥石胶结成岩相、浊沸石胶结成岩相和酸性溶蚀成岩相,各成岩相均经历了压实及胶结作用减孔,以及两期溶蚀作用增孔的过程;(4)综合孔隙演化特征及致密气成藏期的认识,建立了先致密后成藏模式和先成藏后致密模式两种储层演化模式。
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    冯慧敏, 郭帅帅, 刘铭
    科技导报. 2024, 42(23): 135-144. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.05.00812
    里耶秦简的数量是之前出土秦简的10倍,填补了秦朝历史记载中的诸多空白。将《里耶秦简》作为实验语料,探索基于 CRF(条件随机场)模型的里耶秦简自动断句与分词方法。结合简文的实际特点,通过设置不同的特征模板,面向不同的任务验证模型序列标注的泛化能力;通过设置断句、分词一体化的对比实验,以选取性能更优的处理方案;同时设计了深度学习方法与预训练模型的对比试验。实验结果表明,CRF模型一体化的标注方案在各任务中的整体性能均有所提升,其中自动断句、分词的F1值分别达到75.79%与94.44%,且速度快用时少,更适用于里耶秦简。
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    秦仁耀, 张国会, 陈冰清, 李能, 刘伟, 黄帅, 高超, 郭绍庆
    科技导报. 2024, 42(22): 93-101. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.02.00238
    研究了热处理对激光熔覆高Co-Ni钢涂层组织和显微硬度的影响。通过使用光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱,分析了涂层的微观组织,采用维氏硬度仪测试了涂层的显微硬度。结果表明,当热处理温度从200℃提高至600℃时,晶界残余奥氏体因发生分解反应而显著减少,针状M3C渗碳体和棒状M2C碳化物的数量则明显增加;经550℃和600℃热处理后,M2C碳化物均发生明显粗化。当热处理温度为200~400℃时,析出的细小M2C碳化物与基体有着良好的共格关系,故涂层的显微硬度值随着M2C碳化物增加而增加,当温度继续升至600℃时,M2C碳化物粗化,与基体失去共格关系,且基体中位错恢复,导致涂层的显微硬度急剧下降。
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    管西巧, 杨延峰, 王亮, 黄智, 于云龙, 周凯旋, 王浩, 金国
    科技导报. 2024, 42(19): 105-112. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.08.01219
    自蔓延高温通常约为1000℃,超过铝合金筒的可承受温度502~638℃,对铝合金基体造成热损伤,而Si、Ti与Mo作为添加相,可通过活化晶格和润湿界面来降低自蔓延铝热反应温度。采用低温自蔓延技术制备小内径的铝合金管内壁耐磨涂层,探讨了添加相(Si、Ti与Mo)对降低自蔓延铝热反应体系温度的影响。利用正交试验确定了铝热剂、添加相最佳配比与冷却压力等工艺参数,研究了添加相的降温机理。结果表明:传统铝热反应过程释放热量较大,加入Si、Ti添加相可以降低反应温度,会减缓反应剧烈程度,甚至抑制反应的进行,加入适量Mo时会使铝热反应重新发生。加入全部添加相的自蔓延反应体系的放热反应温度较铝热反应温度降低了100℃左右且高温失重最少,为1.33%。最优配比为:冷却气体压力为0.2 MPa,添加相质量分数为6%,铝热剂质量分数为94%。
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    李敬, 朱新炜, 黄波, 张华, 臧睿
    科技导报. 2024, 42(19): 113-118. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.06.00626
    为评价综合镇痛方式的疗效、安全性,观察了氢吗啡酮联合布托啡诺静脉自控镇痛对术后疼痛递质、炎症因子及氧化应激水平的影响。以骨科术后患者为研究对象,随机分为联合麻醉组(氢吗啡酮联合布托啡诺)和对照组(布托啡诺),利用血清P物质(SP)、前列腺素E2(PGE2)、β-内啡肽(β-EP)作为疼痛递质指标,利用白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)作为炎症因子指标,利用皮质醇(Cor)、去甲肾上腺素(NE)作为氧化应激指标,利用疼痛的视觉模拟评分(VAS)来衡量临床镇痛疗效。结果显示,联合组术后的疼痛VAS更低,进一步降低了血清SP、PGE2、NE、Cor水平,提高了β-内啡肽水平,降低了不良反应发生率。说明布托啡诺联合低剂量氢吗啡酮能进一步降低疼痛递质的水平、减轻氧化应激反应,提高疼痛阈值、降低患者的疼痛程度,提高麻醉安全性。
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    马浩然, 王金华
    科技导报. 2024, 42(18): 98-109. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.07.00785
    实体对齐技术是知识图谱研究中的重要方向,旨在将不同的知识图谱中指向同一现实对象的不同实体进行连接,进而实现知识图谱的扩充。目前,该领域的主流研究思路有2种:一是针对知识图谱的结构特征进行分析,二是针对知识图谱的元素信息(即实体名、关系名、属性名等)进行分析,但是没有同时针对结构特征与元素信息同时进行分析的模型。提出一种实体对齐模型EAFF(entity alignment based on feature fusion),该模型从图结构与元素信息2个角度,对知识图谱进行特征分析。首先,设计了一种基于图神经网络的实体对齐算法,以获得基于图结构的对齐实体对;其次,设计了一种基于元素信息的实体对齐算法,以获得基于元素信息的对齐实体对;最后,利用特征转换与排序算法对2组对齐实体对进行排序,进而得到知识图谱中的对齐实体。在实验中,EAFF取得了相对较好的成绩,优于目前的主流算法。
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    陈小龙, 狄乾斌, 陈科其
    科技导报. 2024, 42(18): 110-123. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.04.00657
    基于中国海洋高新技术企业数据分析,运用最近邻指数、核密度估计、热点分析等方法探究海洋高新技术企业的空间分布、分行业发展特征、集聚特征及热点分区,并采用地理探测器探究其空间分布的影响因素及其交互作用。结果表明:(1)中国海洋高新技术企业空间格局演化具有区域差异性,主要分布在京津冀、长三角、山东半岛、珠三角等区域;行业指向性分别以海水利用业、海洋生物医药业、海洋装备制造业等产业为主;(2)中国海洋高新技术企业总体及细分行业均具有空间集聚特征,3个发展阶段均通过显著性检验,空间集聚程度日趋明显;空间分布密度形成了4个高密度核心区,3个次密度核心区以及若干小核心区;(3)核心影响因素主要为产业基础、经济基础、区域特性和政策,不同因素交互作用对企业空间分布的影响力均大于各因素单独作用的影响力
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    丁煜莹, 高志刚, 克甝
    科技导报. 2024, 42(17): 74-86. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.11.01734
    利用2005—2021年中国30个省(自治区、直辖市)面板数据,构建了综合评价指标体系,并测算了能源贫困指数,利用基尼系数双维分解方法、核密度估计、马尔科夫链等分析了中国能源贫困区域差异及分布动态。分析表明:中国能源贫困整体有所缓解,地区间差异明显;总体差异呈收敛态势,区域间差异最为明显,用能结构差异程度最大;能源贫困具有持续性,且存在“俱乐部收敛”特征。
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    贺慧, 张庆昊, 刘畅, 谢楚婷, 荣升
    科技导报. 2024, 42(17): 87-96. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.09.01451
    针对城市规划建设中存在的精细化程度不足、“龄群—空间”失配等问题,以武汉市主城区为研究对象,借助网络舆情大数据,结合自然语言处理、地理统计分析等技术方法识别与各年龄群体相关的重要空间问题及其分布特征。结果表明:全龄空间问题在内容上各有侧重;老旧社区、学校及其周边街区、商业办公区等空间类型容易集中产生与特定龄群有关的问题;城市交通空间、实施更新后的居住空间等容易产生与全龄人群有关的问题;蓝绿公共空间是产生问题最少的空间类型。建议从“支持特定龄群使用”和“包容全龄人群共享”两方面优化我国全龄友好型城市发展。
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    梁琛, 马喜平, 董晓阳, 李亚昕, 罗利, 徐瑞
    科技导报. 2024, 42(17): 97-110. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.12.02037
    综合能源系统(integrated energy systems,IES)打破了各种终端能源网络间的界限,对其技术推广应用进行综合评价是推动IES发展建设的重要环节。针对IES技术范畴广、影响因素多、评价指标繁杂的问题,结合运筹学综合评价理论和数字画像技术,建立IES技术推广应用评价模型和方法。该评价模型以海量监测数据及IES运行数据为基础,从环境、性能、经济、社会等维度生成多源特征评价标签体系,融合多方面IES技术推广应用信息,构建完整、多维的IES技术画像;根据专家打分、IES原始数据重要信息特征筛选,通过层次分析法(AHP)-熵权法主客观结合的赋权方法对标签赋权,精细化计算权重形成精准刻画IES技术画像的轮廓。选取上海临港国家级IES示范项目以及北方某园区级IES项目为算例进行评估验证,结果证明本模型和方法在工程应用方面具有适用性,可为IES设计建设及关键技术推广应用提供参考。
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    任凯鹏, 唐旭
    科技导报. 2024, 42(17): 111-124. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.03.01189
    为评估支撑我国“风光”大规模发展的金属稀缺程度,构建了金属稀缺度评估模型,并对大规模“风光”发展所需的12种金属开展评估,运用金属末端循环回收模型对稀缺性强的关键金属开展金属循环回收模拟。结果显示:从金属稀缺角度看,支撑“风光”大规模发展所需的6种关键金属为铜、镍、镝、碲、锌、银,且碲、铜、镍的重要性更高;“风光”大规模发展路径的不确定性影响金属供需平衡和稀缺性,“风电主导”型路径较“光伏主导”型路径将引发更大的金属累积供应压力;金属循环再生策略将在中长期发挥作用,且对镝和银的效果更显著,金属回收率绝对值提高20%~30%,将使得金属矿产累积供应压力缓解5%~16%。研究表明,我国现有金属矿产供应能力难以支撑大规模“风光”发展的设施建设需求,金属循环回收策略对缓解金属稀缺具有一定的作用,但仅凭单一策略难以系统解决金属矿产供应制约问题。建议针对金属稀缺性与供应安全挑战构建应对策略组合时,应综合考虑金属矿产差异性、能源发展路径不确定性和金属供应规律演变3方面影响。
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    韩林飞, 沈璐
    科技导报. 2024, 42(17): 125-129. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.11.01650
    目前国视障群体占比高达0.9%,而户外导盲环境及视障群体景观体验设计仍面临导盲设施不完善、缺乏感官性体验等诸多挑战。以北京市官园桥周边15分钟生活圈为主要研究样本,利用Depthmap软件计算出视障者在该生活圈中两个地点之间(例如盲人按摩店到公园等)的最优路径,结合调研与访谈方式,构建视障群体对该出行路径的使用评价体系,从点状空间、线状空间、面状空间出发,提出视障群体景观体验设计策略。
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    戴锏, 陈心朗, 陈璐露, 王春琦
    科技导报. 2024, 42(17): 130-143. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.09.01450
    以视障人群的出行需求为切入点,以出行必经的城市生活性街道无障碍环境为研究对象。首先选取18位视障人群进行半结构化访谈,同时通过开源数据与实地调研获取研究区域的建成环境数据;其次基于扎根理论,将视障人群出行意愿的强烈程度与出行需求进行关联,即“可以出行”对应安全性、“方便出行”对应便捷性、“乐意出行”对应舒适性,从安全性、便捷性及舒适性3个维度建构生活性街道无障碍环境评价体系;最后以哈尔滨历史城区道里片区生活性街道为实证对象,对街道无障碍环境进行评价,总结其问题与空间特征,以此提出视障人群的街道无障碍设施类型多样化空间优化策略。
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    张丽, 张仕朝, 郭婧
    科技导报. 2024, 42(16): 108-113. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.11.01856
    随着航空发动机涡轮工作温度不断升高,涡轮叶片内腔结构日趋复杂,空心内腔气冷薄壁结构要求涡轮叶片的壁非常薄。针对薄壁试样性能与标准试样相比性能可能有所改变的情况,采用圆柱形标准试样和3种不同厚度的薄壁试样研究了900℃和1030℃条件下第二代定向凝固合金DZ406的持久性能。结果表明:DZ406合金具有明显的薄壁效应,且相同温度应力条件下,试样壁厚越小,持久寿命下降越严重;断口分析表明,合金的持久失效机理由“表面氧化产生的裂纹扩展”和“内部蠕变损伤”2种方式共同作用;持久性能的有效应力与试样表面氧化层厚度的关系表明,表面氧化层厚度对薄壁试样的持久性能具有显著影响。
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    龚安, 魏金铭
    科技导报. 2024, 42(16): 114-125. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.10.01513
    为解决目前主泵状态异常检测复杂数据建模难、早期异常检出难和异常程度评估难的问题,提出一种基于多尺度全卷积神经网络的编解码器网络结构异常检测方法MSFCNAD(multi-scale FCN-based anomaly detection)。在考虑主泵状态多变量时序特征的基础上,利用全卷积神经网络编解码进行像素级训练,精准定位核电主泵状态数据的异常范围;同时兼顾主泵状态异常时段特征,提取核电主泵状态的多尺度特征矩阵,通过不同尺度的特征矩阵所检测到的异常范围分级判断其异常程度。在此基础上,利用真实核电主泵数据进行实验,对比自回归滑动平均模型(ARMA)、双向长短期记忆网络(BiLSTM)、全卷积神经网络(FCN)、自动编码器(AEs)等多个模型的分类效果。结果显示,MSFCNAD模型的召回率、F1分数均优于文中列举的模型,分别为78.44%、80.30%,优于其他模型中最高的77.53%、69.74%,表明MSFCNAD模型比其他异常检测方法的性能更好,同时能够通过异常程度判断异常的严重性,在故障发生前优先维护,保障主泵正常运行。
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    刘东兰, 戴忠炜
    科技导报. 2024, 42(15): 82-90. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.04.00326
    以福州森林公园为例,使用微气候模型ENVI-met模拟分析不同植被空间配置类型对降温效果的影响,旨在提出森林公园植被降温成效的提升策略。根据不同植被空间配置和降温效果的相关性,设计了18种理想化场景。这18种场景代表了具有3种不同碎片化程度的植被空间配置类型(块状绿地、稀疏点状绿地、密集点状绿地)和6种植被类型(裸地、草地、灌木、小乔木+草地、大乔木+草地、大乔木+灌木)。结果显示,大乔木是影响降温效果的重要因素,而草地和灌木由于热辐射的累积,并不会导致周围空气降温;此外,对于乔木,植被空间配置类型的碎片化程度越高,会导致降温效果的显著降低,而对于草地和灌木,植被空间配置类型影响不显著。进而得出结论,在森林公园的植被营建和管理过程中,应重视乔木所发挥的降温作用,同时避免乔木组团空间碎片化,应让乔木组团高度聚集。
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    马远, 张同蕾
    科技导报. 2024, 42(15): 91-103. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.04.00525
    使用2006—2019年丝绸之路经济带沿线省市数据,采用超效率SBM模型和地理探测器模型,测度了能源综合效率及其影响因素。研究表明:丝绸之路经济带能源综合效率总体呈先下降后上升的“V”字形特征,效率整体呈上升趋势;从 Malmquist指数的结果来看,技术进步对能源综合效率的贡献最大,沿线省份的技术效率有待加强;单影响因素影响显著,其中能源结构和产业结构作用呈现上升趋势,政府干预、城市化、互联网普及率、交通可达性和环境规制呈下降趋势;双因素交互作用大于单因素作用,其中能源结构与其他因素结合、交通可达性与其他因素结合是丝绸之路经济带能源综合效率最主要的影响因素。
  • 论文
    高继平, 翟丽华
    科技导报. 2024, 42(15): 104-116. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.10.01493
    针对应用研究类国家科技项目定位于解决产业共性关键技术,且其主要产出的科技成果是技术发明的特点,从技术特征的视角设计了专利产出的表征方式,通过聚类分析方法识别相关的技术领域,通过知识图谱的方法设计了专利技术领域的对标计量分析模型。针对科技项目绩效考评的重点是产出、效果和影响3个维度,从专利产出数、有效发明数、产出模式、实施许可、被引次数、科学关联度、同族专利数量、Top10% 高被引专利、技术影响力指数、代表性专利等角度设计了相关指标体系,并以国家科技项目“水专项”为例,从产出、效果和影响3个维度,以国内水平和国际水平为比较对象,进行了对标计量分析。研究发现,经过多年的技术积累和升级,“水专项”的技术影响力显著提升,到了“十二五”和“十三五”时期,已经远远超过国际和国内的技术影响力指数。同时,全面覆盖水方面相关研究的7个技术领域,其中,水净化仪器、装备技术领域是主要由“水专项”资助技术专利形成的特色性领域。
  • 论文
    费佳玟, 陈语欣, 杨秀杰, 聂开勋, 唐正强
    科技导报. 2024, 42(11): 92-97. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.01.00111
    采用粗粒化分子动力学模型研究磁头飞行高度、磁盘速度、头盘界面压强差和润滑剂厚度对Zdol润滑剂转移的影响。结果表明,随着磁头飞行高度的增加,润滑剂转移量呈先增加后急速增加的趋势;润滑剂转移量随磁盘速度的增加而增加,与低飞行高度相比,高飞行高度下磁盘速度对润滑剂转移量的影响更剧烈;润滑剂转移量随头盘界面压强差的增大而增大,与低飞行高度为相比,高飞行高度下头盘界面压强差对润滑剂转移量的影响最为明显;润滑剂转移量随润滑剂厚度增加而增加。
  • 论文
    吴凯, 荆苏明, 胡菲
    科技导报. 2024, 42(9): 102-108. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.06.00814
    3,5-二氟-2,4,6-三硝基苯甲醚(DFTNAN)是一种有望替代三硝基甲苯(TNT)的新型液相载体炸药。为了解 DFTNAN 与其负载材料的相容性,采用差示扫描量热法(DSC 法)和真空安定性试验方法(VST法),对DFTNAN与环三亚甲基三硝胺(RDX)、环四亚甲基四硝胺(HMX)、六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)、1,1'–二羟基–5,5'–联四唑二羟胺盐(TKX-50)4种高能炸药和Al粉、高氯酸铵(AP)2种功能助剂在质量比为1∶1时的相容性进行了研究,并对 DFTNAN/RDX、DFTNAN/HMX、DFTNAN/CL-20、DFTNAN/Al 和 DFTNAN/AP 混合体系爆轰性能进行了理论计算。相容性研究结果表明:由于DSC法与VST法测试原理的差异,相容性判定结果存在较大差异,通过综合分析确定,除 TKX-50 外,DFTNAN 与 RDX 等均具有良好的相容性。爆轰性能计算结果表明:AP 的加入可有效改善 DFTNAN 炸药的氧平衡;相比于加入RDX、HMX和AP,DFTNAN/CL-20混合体系的爆轰能量最高,爆速达8899 m·s-1、爆压达39.6 GPa、爆热达6442 kJ·kg-1,较纯DFTNAN能量分别提高了4.0 %、32.9%和0.6%。
  • 论文
    史小旭, 张烈平, 唐柳, 董路熙, 彭建盛
    科技导报. 2024, 42(8): 111-119. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.10.01517
    针对复杂未知环境下的移动机器人路径规划问题,提出一种优化已搜索节点和已规划部分路径的改进RRT_Connect算法。算法引入了终点和已搜索节点目标偏向策略,该策略在随机采样函数中引入终点和已搜索节点偏向概率基准值,使随机采样点按随机概率设定为终点或已搜索节点;通过筛选有效新节点和一定范围内邻节点的父节点,优化路径规划成本,使规划路径趋于平滑。仿真结果表明,提出的改进RRT_Connect算法所规划的路径在平均转弯次数、平均规划路径长度和平均规划成功率等指标较改进前更优。
  • 论文
    曾张旭阳, 曾立, 刘书雷
    科技导报. 2024, 42(7): 115-124. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.08.01128
    利用图表软件对专利数据进行横向静态特征与纵向动态特征统计和可视化处理,对美国典型国防科技创新主体专利整体态势、技术分布和布局动向展开分析。研究发现,当前美国国防科技创新主体多元且实力强劲,技术发展均衡,热点领域突出,并在近年来逐步重视对华专利布局。为此,中国应借鉴美国发展经验,谋划科学的技术发展路径,培育以企业为主导的创新格局,完善职务发明制度,制定理性中美博弈策略,切实推动国防科技发展,维护国家安全。
  • 论文
    沈宏亮, 宋思萌, 李杰
    科技导报. 2024, 42(6): 86-102. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.06.010
    利用2011—2020年上市公司和地级市匹配数据,探讨了数字化影响碳减排成本的机制、效果及其带来的城市低碳全要素生产率变化。结果表明,数字化通过碳减排成本对城市低碳全要素生产率的影响呈现“先抑制、后促进”特征。机制研究发现,数字化对碳减排成本的影响,因能源需求结构、要素技术效率、绿色技术创新的共同作用而具有非线性。数字化初期,能源需求激增、要素技术效率下降抵消了绿色技术创新的正效应,碳减排成本上升;数字化中后期,随着能源需求结构优化、要素技术效率提升,碳减排成本下降。异质性分析显示,相较于国有和高能耗企业,非国有企业、低耗能企业数字化转型较早降低了碳减排成本,提高了城市低碳全要素生产率;资源依赖度低、经济发达、规模较大、数字化与绿色技术创新耦合协调度较高的城市,数字化对碳减排成本的抑制作用更强,城市低碳全要素生产率也因此得到大幅提升。
  • 论文
    徐水太, 李晞薇, 董信
    科技导报. 2024, 42(6): 103-111. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.06.011
    对中国30个省份建筑业碳排放强度进行测算的基础上,利用地理统计方法分析中国建筑业碳排放强度的空间特征,进一步建立随机森林模型动态量化识别碳排放强度的关键影响因素并分析其影响规律。结果显示: 2010—2019年中国建筑业碳排放强度整体空间格局显著空间自相关,呈现波动上升趋势;中国30个省份建筑业碳排放强度在局部空间格局上存在较为显著的南北分异;热点区呈自西南向华北转移态势,冷点区则呈华东向华南转移态势;建筑业发展过程中,建筑业材料消耗水平、城市化率、人口流动、能源消耗水平对建筑业碳排放强度影响显著。提出应从不同区域的碳排放空间特性、能源利用、人口集聚等多角度制定差异化碳减排政策。
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    李文华, 侯雨鑫, 董彤彤, 夏雪莲, 郭峰
    科技导报. 2024, 42(6): 112-120. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.06.012
    为研究高精度经颅直流电刺激(high-definition transcranial direct current stimulation,HD-tDCS)对人体前臂指屈肌的抗疲劳效果,以19名健康男性为研究对象,观察在其运动对侧大脑半球运动皮质区实施HD-tDCS后,右侧前臂指屈肌进行35%最大强度的静力性等长收缩时的抗疲劳效果。结果表明,HD-tDCS组受试者前臂指屈肌抗疲劳时间显著长于基线(Baseline)组和假刺激(Sham)组(P<0.05); Baseline组和Sham组受试者运动疲劳后报告的主观体力感觉等级水平显著高于HD-tDCS组(P<0.05); HD-tDCS组受试者在执行疲劳运动任务过程中,其前臂指屈肌表面肌电(surface electromyography,sEMG)信号的幅值水平低于Baseline组和Sham组受试者。证明在健康受试者的运动对侧大脑半球运动皮质区实施HD-tDCS后,能够有效延长其前臂指屈肌抗疲劳时间,同时能够显著减低运动时的疲劳感知程度。
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    刘思杰, 李金惠, 耿涌, 曾现来
    科技导报. 2024, 42(4): 102-109. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.04.010
    作为矿产初级产品,铂是重要的战略矿产资源,主要应用在汽车、首饰、化工等领域。构建了2016—2020年中国铂动态物质流分析模型,对铂的人为流动和社会库存进行了定量评估;根据部门消费法选取汽车行业,基于Weibull分布对铂的报废量进行测算,提出铂的可持续发展和资源管理政策建议。结果显示:(1)中国铂矿产量少且品位低,铂矿可用储量、产量均下降,全国铂平均品位仅为0.341 g/t;(2)铂的消费量和进口依赖度逐年上升,首饰行业是需求最大的产业,汽车行业铂的存量和报废量也快速增加。分析表明,中国未来铂资源回收潜力巨大,因此,需要对含铂产品使用后的回收管理体系进行改进,加强铂二次资源的回收利用,从而减少铂的进口依赖程度成为当务之急。
  • 论文
    陈静, 杨晓帅, 张鹏飞, 张爱平
    科技导报. 2024, 42(4): 110-114. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.04.011
    不同的3D打印光敏树脂,在同一3D打印机下进行光固化,其固化性能有所差异。采用临界曝光量和固化深度2个特性参数来表征光固化树脂的光敏性,探讨了临界曝光量和固化深度之间的数学关系,研究了临界曝光量和固化深度的测定方法,测定了光强和树脂的颜色对树脂固化的影响。在一定条件下,固化深度通常随光照强度的增加而增加,临界曝光量也随光照强度的增加而增加;浅色比深色树脂固化深度高,且所需临界曝光量更高。同时,固化深度随着光引发剂的浓度增加而降低;临界曝光量随着光引发剂浓度的增加先降低,后趋于平缓。
  • 论文
    苗彦平, 郑旭鹤, 王宏梁, 折刚
    科技导报. 2024, 42(2): 111-119. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.02.011
    为深化对煤与瓦斯突出机理和过程的认识,综述了煤与瓦斯突出与地质构造的关联。从应力、瓦斯和煤的属性3个方面分析地质构造对突出控制因素的影响,将地质构造作用过程考虑到突出的孕育阶段,并提出下一步突出机制及防治方法的研究方向。结果表明,地质构造不仅会改变煤层的应力和瓦斯环境,同时还会造成煤层的几何形态和煤的物理结构改变,地质构造区内煤的物理结构变化对突出的影响应该被重视。地质构造作用过程被增加到突出的孕育阶段,构造作用过程是指构造运动对原始煤层应力和瓦斯赋存状态改变以及煤的物理结构改造过程。基于突出的地质信息、构造煤的形成及特 性、突出与构造煤的内在联系等方面,凝练煤与瓦斯突出机制及防治方法的未来研究方向。
  • 论文
    毛春翔, 柴斌, 刘若鹏
    科技导报. 2024, 42(2): 120-128. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.02.012
    目前直流输电正在朝着高电压大容量的技术方向发展,其在长距离输电、跨区域联网及调度灵活等方面的优势日趋显现,但由于换流站关键设备故障造成的直流系统非正常停运对电力系统造成的影响也越来越大。因此,加强对直流关键设备的感知程度,对关键设备的故障进行预判并提前进行处理,对减少直流系统非正常停运并提高供电可靠性具有重大意义。以宁夏国家电网换流站多协议无线数据为例,提出了基于灰狼算法的改进粒子群算法。实验表明,该粒子群-灰狼算法能够更精确地对换流站的各种监测数据进行预测,减小预测误差,为今后换流站的运行和维护提供了依据。
  • 论文
    刘建,李月丽
    科技导报. 2023, 41(22): 91-97. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.22.012
    采用VN16和FeV80两种钒微合金化方式冶炼了4种不同钒、氮含量的试验钢,研究了钒、氮含量对高强度热轧钢板微观组织和强韧性的影响。结果表明,试验钢的微观组织均为铁素体+珠光体,在氮含量很低的情况下,钒微合金化钢的铁素体晶粒较粗大,增钒虽能细化铁素体晶粒,但细化程度并不大;钒氮微合金化钢的铁素体晶粒较细小,增氮能明显细化铁素体晶粒,氮含量越高,细化程度就越大,氮含量是影响铁素体晶粒细化的主要因素。在钒微合金化钢中,第二相颗粒主要在铁素体中析出,起到强烈的析出强化作用,细晶强化作用相对较弱,造成增钒时钢的强度明显提高,而韧塑性有所降低;在钒氮微合金化钢中,增氮能有效促进第二相颗粒在奥氏体中的析出,明显增强钒的细晶强化作用,减弱析出强化作用,使钢的强度得到提高的同时,韧塑性也有所提高,氮含量越高,这种强化效果就越显著。
  • 论文
    刘槟彬,葛建平
    科技导报. 2023, 41(20): 97-105. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.20.011
    中国在实现碳达峰、碳中和背景下,新能源转型对关键矿产的需求将高速增长。选取铜、锂、钴、镍4种典型的新能源矿产资源为研究对象,分析了新能源矿产的储量安全、供需安全、贸易安全及投资安全的现状与问题。研究发现中国新能源矿产供应安全面临境内后备储量不足、供需矛盾突出的问题;同时,进口来源集中、境外矿业投资项目产能不稳定也对中国新能源矿产的供应安全产生威胁。为保障新能源矿产的安全稳定供应,中国政府和矿业企业对内应增强本土资源勘查与开发,加快布局矿业全产业链;对外应拓宽贸易投资合作渠道,创新境外矿业项目投资模式,全方位提升境内和境外的资源安全保障能力。
  • 论文
    黄奎,王充实,王林立,窦有权,张冬练,曾文慧,王嘉垠,曾勇
    科技导报. 2023, 41(20): 106-112. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.20.012
    选取150家火电企业的煤质检测数据,通过分析泛在煤质化验数据信息,构建L-M算法下的煤质发热量的预测模型。实验结果表明:(1)煤质化验数据中仅碳(Cd)、灰分(Aad)与发热量(Qgr,ad)的线性关系较为显著,相关系数 R2为0.8768和0.6880;(2)主成分分析法挖掘出影响煤质发热量的主成分特征值、特征矩阵及得分,实现了由六维矩阵降至四维矩阵的降维效果,增强了神经网络在训练过程中收敛的稳定性;(3)基于L-M算法下,改进的BP神经网络预测模型(LMBP)的训练集系数Rt、验证集系数Ra和测试集系数Rm分别为0.9957、0.9942和0.9963,总体系数为0.9931,同时通过待测20组数据进一步验证了LMBP预测模型可靠,预测精度较高,更符合实际预测需求。
  • 论文
    黄雅茹,马迎宾,张景波,赵英铭,郝需婷,韩春霞,菅凯敏,马海峰
    科技导报. 2023, 41(18): 92-100. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.18.012
    通过研究不同栽植年限幼龄小胡杨的叶片性状,筛选出适合评价不同林龄适应性的指标。结果表明,小胡杨的叶形以披针形和卵形为主。小胡杨的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2浓度均随林龄的增加而增大,且不同林龄之间的差异显著(P<0.05)。小胡杨各项叶片性状之间均具有极显著的相关性(P<0.01)。净光合速率、气孔导度可以作为评价不同林龄小胡杨叶性状的主要因子,评价结果的可靠性随林龄增加而增加。
  • 论文
    谭天骄,玄兆辉
    科技导报. 2023, 41(18): 101-108. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.18.013
    学术部门作为培养科技创新人才和输出科技成果的重要主体,已成为影响国家科技竞争力的关键要素。通过资源聚合力、科研产出力、成果转化力、国际影响力和人才保障力等5个维度,构建“五力评价”模型,对中、美学术部门科技活动特征进行比较研究,提出加强中国学术部门竞争力的政策建议。
  • 论文
    袁晓玉, 杨晓丹, 王中玉
    科技导报. 2023, 41(16): 124-135. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.16.011
    在分析影响森林可燃物含水率关键气象因子的基础上,利用多元回归、分类与回归树(CART)等方法分别构建了云南松(阴坡)、云南松(阳坡)、华南松和侧柏4种不同林型的活、死可燃物含水率预测模型。结果表明:多元回归模型对不同林型森林活、死可燃物含水率预测的平均相对误差介于5.90%~6.60%、20.1%~36.9%;CART模型在基于气象因子的森林可燃物含水率预测中适用,其对活可燃物含水率预测的最优平均相对误差(5.38%~7.00%)明显低于死可燃物(22.88%~26.64%),这与多元回归模型一致且精度普遍更高,同时解决了多元回归模型无法预测云南松(阳坡)活可燃物含水率的问题。
  • 论文
    马秉贤,包呼日查,王一帆,吴海贺,王永祥,魏宝刚,齐岩松,徐永胜
    科技导报. 2023, 41(16): 136-144. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.16.012
    通过前瞻性临床研究,将膝关节骨性关节炎(KOA)患者作为研究对象,比较了国产3D打印矫形鞋垫和药物保守治疗对不同程度 KOA 患者的疗效和预后,指标包括胫骨内翻角(TBVA)、膝关节活动度(ROM)、国际膝关节文献委员会(IKDC)主观评分、疼痛视觉模拟评分(VAS)、临床有效率及膝关节损伤和骨关节炎评分(KOOS)。结果显示,矫形组的 TBVA、KOOS-症状、KOOS-日常活动及KOOS-生活质量均显著小于服药组,而IKDC评分显著高于服药组,对于中度KOA患者,矫形组的ROM及临床有效率显著高于服药组。说明国产3D打印矫形鞋垫治疗中重度KOA的疗效及预后优于药物保守治疗,且其对中度KOA患者的疗效更佳。
  • 论文
    李扬,郭成玉,王磊
    科技导报. 2023, 41(16): 145-156. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.16.013
    构建了衡量城市公共服务供给水平与空间格局的指标体系,并借助空间杜宾模型,分析城市公共服务供给水平的空间效应以及影响因素。研究发现:(1)在时间维度上,城市公共服务供给水平总体上呈现出稳定增长态势;在空间格局上,多数城市公共服务供给水平的区间都处于较低和最低水平,且存在差异性。(2)城市公共服务供给水平呈现出明显的全局与局部空间自相关,且空间俱乐部的趋同特征明显。(3)空间杜宾模型回归结果表明,城市公共服务供给水平在空间上存在正向溢出效应;城市政府治理、人口密度、人口城镇化率、经济发展水平和产业结构对本地区城市公共服务供给水平产生正向作用,其中人口密度产生的影响最大,可以使本地区城市公共服务供给水平上升11.5%。而人口密度和人口城镇化率对周围城市公共服务供给水平具有显著的负向作用,会造成周围城市公共服务供给水平分别下降25.1%和9.44%。