燕山大学学报 /oa 有机正极材料在钠二次电池中的应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017120331 尽管钠离子半径大,嵌入与脱嵌动力学欠佳,但由于钠的储备资源丰富,成本低,可充电钠离子电池被认为是非常有发展潜力的大规模储能电池体系。目前钠离子电池电极材料的研究主要集中在无机过渡金属材料,此类材料理论比容量不高,且提升空间有限;制备工艺复杂,消耗不可再生资源,重金属的使用会造成环境污染。相比之,有机电极材料具有理论比容量高、结构可设计性强、原料丰富、绿色环保可持续的优点。因此,开发和发展高性能储钠有机正极材料是提升钠离子电池性能的关键。本文详细介绍了钠离子电池有机正极材料研究的最新进展,主要包括基于O键反应、掺杂反应和基于N键反应的电极材料。同时,本文还针对有机电极材料在充放电过程中出现的问题,提出了相应的解决策略。 2018年05月31 00:00 2018年第3期 189 189 2034781 &nbsp;黄苇苇<sup>1,*</sup>,闫&nbsp; 冰<sup>1</sup>,孙会民<sup>1,2</sup>,郑仕兵<sup>1</sup> 冗余驱动过约束并联机构受力分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201704064 含有驱动冗余的过约束并联机构具有承载能力大、各向同性良好等特点,但其同时含有主动过约束和被动过约束,受力分析相当复杂。本文以4-PRRR冗余驱动过约束并联机构为对象对该类机构受力的超静定问题进行研究。首先针对主动过约束问题,基于特定的优化目标求解出各驱动力大小。然后针对被动过约束问题,建立各分支过约束力螺旋系的刚度矩阵和机构整体刚度矩阵,分析驱动力在过约束力螺旋系轴线方向产生的耦合变形,采用加权广义逆方法求解得到过约束力螺旋系幅值。联合SolidWorks、ANSYS和ADAMS软件建立机构的刚柔混合模型并进行受力仿真分析,仿真结果与理论值基本一致,验证了理论分析结果的合理性。 2018年05月31 00:00 2018年第3期 199 205 721237 郭金伟<sup>1</sup>,许允斗<sup>1,2</sup>,刘文兰<sup>1</sup>,姚建涛<sup>1,2</sup>,赵永生<sup>1,2,*</sup> 车轮装配机械手装配精度优化设计研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201706031 针对提高车轮装配助力机械手装配精度的共性需求,提出了一种装配精度的优化方法。结合机械手的结构和工作原理,推导出了装配精度和操作力的函数,分析了机械手装配精度、操作力和夹具质量之间的关系,进而提出了装配精度的优化方法:减小夹具质量。利用ANSYS Workbench中的DesignXplorer模块对夹具进行了轻量化设计,以装配精度和操作力的函数为基础定量分析了优化前后的操作力和装配精度,计算结果表明:机械手的操作力有所降低,装配精度有所提高,验证了优化方法的可行性和有效性。 2018年05月31 00:00 2018年第3期 206 212 5687339 包倩倩<sup>1,2</sup>,杨育林<sup>1,2,*</sup>,魏丽明<sup>1</sup>,田宝胜<sup>1</sup> 一种新型大功率风机无级调速节能动力装置设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801052 针对驱动风机负载的大功率电机无级调速困难、变频器价格昂贵、低速段效率低等问题,提出了一种基于行星差动传动原理的大功率风机无级调速节能动力系统。以节能为目标,给出了无级调速动力装置的优化设计方法,建立了大功率电机与变频调速电机的匹配关系。基于相似性原理研制了调速系统模型样机,并进行了调速和节能性能试验。结果表明:提出的无级调速动力装置能很好的实现无级调速功能,且相比于单独变频电机拖动,在调速范围内具有显著的节能优势。 2018年05月31 00:00 2018年第3期 213 218 1065023 王加春<sup>1,*</sup>,张万富<sup>1</sup>,毛永福<sup>1</sup>,李坤鹏<sup>1</sup>,刘彦军<sup>2</sup> 基于肌电控制的辅助型机器人外骨骼 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201803005 针对臂丛神经损伤患者上肢功能部分或完全丧失的问题,本文设计了一款基于肌电控制的辅助型机器人外骨骼。该外骨骼具有2个自由度,受试者穿戴上之后能完成5个上肢动作。采用腱鞘驱动方式设计外骨骼结构,减轻受试者上肢使用负担。通过提取受试者健侧手臂产生的肌电信号,使用基于贝叶斯决策的线性判别分析方法解码受试者运动意图,实现利用健侧上肢运动带动患侧运动的目的。而本研究最终目标则是通过解码患侧肌电信号控制患侧上肢运动,实现受试者在不需要任何帮助的前提下重建患侧上肢运动功能。系统对肌电信号的处理、识别均为在线进行,整个过程耗时约57 ms,完全符合外骨骼使用过程中的延时要求。对4名健康受试者进行实验,结果表明5类动作的平均在线识别率均达到95%以上,且受试者能够顺畅使用所设计外骨骼系统。 2018年05月31 00:00 2018年第3期 219 224 4208587 王杜,桂凯,曹红升,张定国* 梯度M<sub>7</sub>C<sub>3</sub>增强铁基堆焊涂层显微结构与耐磨性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201712016 采用电弧堆焊工艺在Q235钢板表面制备了不同成分的M<sub>7</sub>C<sub>3</sub>增强铁基堆焊涂层,采用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)对M<sub>7</sub>C<sub>3</sub>增强铁基堆焊涂层的物相和微观结构进行表征,并通过“绝热法”和定量金相方法对堆焊涂层中组成相进行定量统计。采用显微硬度计和纳米压痕仪对堆焊涂层的硬度梯度和微观硬度进行测试,采用自制磨粒磨损试验机和冲蚀磨损试验机对堆焊涂层的耐磨性进行评价。结果表明,M<sub>7</sub>C<sub>3</sub>增强铁基堆焊涂层显微组织主要由初生(Cr,Fe)<sub>7</sub>C<sub>3</sub>碳化物和共晶(Cr,Fe)<sub>7</sub>C<sub>3</sub>/γ-Fe+ α-Fe基体组成。随堆焊涂层中碳含量上升,初生碳化物尺寸增大、体积占比增加、稀释区厚度降低。与此同时,堆焊涂层抵抗低应力磨粒磨损的耐磨性逐渐增强,抵抗高应力冲蚀磨损的耐磨性逐渐变差。碳化物分布及其与基体的匹配是决定涂层耐磨性的重要因素。涂层中六棱棒状结构的初生(Cr,Fe)<sub>7</sub>C<sub>3</sub>碳化物硬度为21.4±0.3 GPa,而断续网状结构的共晶(Cr,Fe)<sub>7</sub>C<sub>3</sub>碳化物硬度为18.8±0.3 GPa。 2018年05月31 00:00 2018年第3期 225 233 13673247 俞进辉<sup>1</sup>,张一帆<sup>2</sup>,魏博<sup>1,2</sup>,刘文英<sup>1</sup>,齐效文<sup>2,3</sup>,周野飞<sup>2,3,*</sup> AACVD方法制备FTO薄膜及其结构与光电性能研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201706064 以单丁基三氯化锡为Sn源,氟化铵为F源,甲醇为溶剂,采用超声雾化-气溶胶辅助气相化学沉积方法制备了均匀的FTO(SnO<sub>2</sub>:F)透明导电薄膜。运用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、原子力显微镜、透射电子显微镜、霍尔效应测试仪等方法研究了镀膜时间对FTO薄膜微观结构和光电性能的影响规律。结果表明,薄膜物相为(200)晶面择优生长的金红石相SnO<sub>2</sub>;随镀膜时间增加,薄膜表面颗粒粗化,厚度近似呈线性增加;镀膜时间每延长2 min,可见光区主波长(550 nm)透过率下降约10%,中远红外光区平均反射率先增大后减小,电阻率先减小后增大。在本文实验条件下,薄膜厚度可从约250 nm增加至约2 200 nm,电阻率在2.89×10<sup>-4</sup>~6.69×10<sup>-4</sup> Ω·cm之间,依据中远红外反射光谱计算半球辐射率在0.21~0.40之间,为进一步的性能优化提供了实验基础。 2018年05月31 00:00 2018年第3期 234 239 10489846 林威豪<sup>1,2</sup>,马晔城<sup>1,2</sup>,陈胜男<sup>1,2</sup>,汪建勋<sup>1,2</sup>,韩高荣<sup>1,2,*</sup> 碳包覆的Ni@NiO纳米复合物的微波吸收性能的研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201709023 由于微波吸收材料在军事和民间的广泛应用,近年来微波吸收研究受到人们广泛地关注。本文成功合成了具有核壳结构的<a>NiO@Ni@C</a>纳米复合物。利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和矢量网络分析仪研究<a>NiO@Ni@C</a>纳米复合物的晶体结构、形貌以及微波吸收性能。结果表明:碳均匀的包覆在磁性纳米颗粒<a>NiO@Ni</a>的表面。在微波频率在1~18 GHz范围内研究了<a>NiO@Ni@C</a>纳米复合物的微波吸收性能。<a>NiO@Ni@C</a> 2/1具有优异的微波吸收性能,微波吸收性能明显好于<a>NiO@Ni@C</a> 1/2和<a>NiO@Ni@C</a> 1/1。在微波频率为6.1 GHz,厚度为3.76 mm时,<a>NiO@Ni@C</a> 2/1的最小RL值可以达到-52.0 dB。在厚度为2.5 mm时,RL值低于-10 dB的吸收频宽为3.2 GHz (微波频率从8.3到11.5 GHz)。 2018年05月31 00:00 2018年第3期 240 245 8080668 牟从普<sup>1</sup>,徐冬阳<sup>2</sup>,徐江红<sup>1</sup>,张灿<sup>1, 2</sup>,温福昇<sup>1, 2,*</sup> 富锆锆钛二元合金力学性能和耐蚀性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201802004 研究了含锆50%以上锆钛二元合金的力学和耐腐蚀性能,并用X射线衍射技术、扫描电子显微技术、力学性能试验、全浸腐蚀失重试验和电化学极化曲线测量技术对其进行表征。结果表明,Zr含量为70%~80%的合金表现出了良好的综合力学性能;合金在5 mol/L HCl溶液中的自腐蚀电流随Zr含量增高而下降,含Zr60%以上的合金表现了很强的耐蚀性。Zr70和Zr80合金实现了良好的综合力学性能和优异耐蚀性的组合。 2018年05月31 00:00 2018年第3期 246 251 11911392 &nbsp;王建青,张兵,陈〓宝,吕敬旺,景勤<sup>*</sup> 铜掺杂对硒化锌量子点光电子特性的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201704059 利用水相合成法制备Cu:ZnSe量子点。采用表面光伏技术和紫外-可见吸收光谱,辅以高分辨透射电子显微镜,激光拉曼谱和X射线衍射图谱,研究掺杂铜对于Cu:ZnSe量子点微结构和光生电荷转移跃迁行为的影响。结果表明,掺铜后Cu:ZnSe 量子点主带隙电荷转移跃迁产生的SPV响应强度比未掺铜ZnSe量子点高一倍。Cu:ZnSe量子点对应的主带隙表面光伏响应峰发生明显红移,表明铜掺杂态的电子能级位于导带底附近,并具有受体能级特征。研究发现,由于掺杂Cu<sup>2+</sup>离子导致ZnSe量子点光学带隙变小,而且变小的程度随掺杂量的增加而有所提高。实验证实,由于Cu<sup>2+</sup>离子的引入,ZnSe量子点立方闪锌矿结构(111)晶面X射线衍射峰出现分叉现象,它们分别对应于立方硒铜矿(101)和(102)晶面。 2018年05月31 00:00 2018年第3期 252 258 5915728 赵杰,梁关东,李明豫,翟瑞祥,王文刚,李葵英* 基于双边滤波与离散余弦变换的NLM去噪算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201709039 针对非局部均值去噪算法(NLM)易造成图像边缘模糊问题,提出了一种基于双边滤波和离散余弦变换的改进算法。该算法将双边滤波中的像素空间邻近函数与NLM算法的权值函数相结合,提出新的权值计算公式进而保护图像细节;利用离散余弦变换能量集中特性来计算像素相似性权值进而提高运算速度。首先将图像分割成子块,对子块进行离散余弦变换,然后在得到的离散余弦变换系数矩阵中筛选数据,最后用新权值计算公式在经筛选的离散余弦变换系数矩阵中度量像素的相似性。实验结果表明,与原NLM相比,该算法更好地保护了图像边缘细节特征和结构信息,峰值信噪比最大提高了1.4 dB,证明本文的算法去噪效果更佳。 2018年05月31 00:00 2018年第3期 259 264 8122265 &nbsp;张业宏<sup>1</sup>,陈恩平<sup>2,*</sup>,么跃轩<sup>1,2</sup>,刘宝华<sup>2</sup> 一种基于悬挂顶点关联索引的最短路径查询算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201712040 最短路径查询是图数据查询中的热点问题。针对现有的“索引+查询”方法存在的查询效率低下且扩展性差等问题,本文提出了悬挂顶点关联索引策略,即先对度为1的顶点构建顶点关联索引,再对其他顶点构建2-hop标签索引,并依此提出了相应的最短路径查询算法。本文提出的索引策略降低了索引规模,减少了构建索引时间,使得最短路径查询算法的效率和扩展性得到了改善。最后,通过对11个真实的数据集进行实验,从索引构建时间、索引规模大小、查询时间等方面验证了本文方法的高效性。 2018年05月31 00:00 2018年第3期 265 271 368606 &nbsp;陈伟<sup>1</sup>,楼志斌<sup>2,*</sup>,杨清章<sup>3</sup> 基于数字相机响应曲线拟合道路能见度检测算法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201801032 在分析各种能见度检测算法优缺点的基础上,为了进一步提高能见度检测的精度,本文设计了一种新的基于相机响应曲线拟合的能见度算法:通过对高速路上的监控相机设定严格的参数,用固定光圈,不同曝光时间,拍摄稳定均匀光源照明的均匀白色漫反射表面,选取拍摄图像的中间部分计算图像平均灰度值,拟合图像的平均灰度值与曝光时间的双对数曲线,得到视亮度与固有亮度之间相互转换的重要参数值。本算法利用高速监控设备,采用路面作为标志物,解决了在高速路上不易寻找目标物的问题,计算误差小,成本低,不需额外增加检测设备,非常适用于高速路上雾天能见度监测。 2018年05月31 00:00 2018年第3期 272 277 0 韩静<sup>1</sup>,于平平<sup>2</sup>,王震洲<sup>2,*</sup>,霍威<sup>2</sup>,齐林<sup>2</sup> 旅游高峰期双目标交通拥堵疏散路径优选方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201710003 随着私家车出行比例日益增长,景区旅游交通拥堵现象严重,交通事故频发,高效、合理的交通拥堵疏散路径优化方法是缓解这一问题的根本途径。本文考虑交通拥堵环境下游客路径选择心理,将疏散路线的复杂度最小作为优化目标之一,建立了基于路线复杂度与疏散时间的双目标拥堵疏散路径优选模型,将疏散路线的复杂度定义为疏散路径总长度,认为疏散区域路网中各路段上的车辆平均运行速度是随时间的推移连续递减的函数,应用Dijkstra设计了模型的求解算法,仿真结果验证了模型的有效性。 2018年05月31 00:00 2018年第3期 278 282 871171 赵欣*,翁钢民