大连理工大学学报杂志

大连理工大学学报杂志2025年第3期

• 甲基增强的高性能亚胺类锌离子电池正极材料

  刘全丽,王张雨,耿孝东,朱楠

  有机化合物由于其高容量和优异的性能而被广泛用作锌离子电池正极材料．然而，比容量低与循环寿命短限制了它们的发展．为此，设计合成了一种具有C=N(亚氨基)官能团和多甲基结构的化合物六甲基-六氮杂三萘(HATN-Me)．所构建的锌离子电池在1A/g电流密度下循环超过7000圈后仍具有87%的容量保持率．非原位分析证明了C=N是反应的活性中心，同时多甲基结构有效增强了电子传输能力．未来具有优异电化学性能和稳定性的HATN-Me正极材料将推动水系锌离子电池的发展．

• PND-SNAD工艺处理污泥消化液实际工程启动研究

  周月,徐晓晨,柳丽芬,赵凯歌,杨蒙,杨凤林

  针对同步亚硝化-厌氧氨氧化-反硝化(SNAD)工艺在实际工程应用中易受水质、水量变化冲击的问题，构建了部分亚硝化-反硝化(PND)与SNAD组合工艺处理污泥消化液．在197d的连续运行过程中，逐级增加水量，最终实现了400m3/d的设计处理水量，出水COD和TN浓度分别为421.1和330.9mg/L，出水COD和TN去除率分别为80.3%和88.0%，PND-SNAD工艺成功启动．碳氮平衡分析表明，PND单元对COD和TN的去除贡献率分别为65.9%和42.6%，出水NH4+-N浓度降低至514.0mg/L，有效改善了SNAD单元的进水水质．SNAD单元中，82.1%的TN通过厌氧氨氧化途径去除．高通量测序结果表明，PND单元絮状污泥中氨氧化菌相对丰度(0.194%)显著高于反硝化菌相对丰度(0.063%)，有利于实现亚硝化．CandidatusBrocadia是优势厌氧氨氧化菌，在SNAD单元生物膜上显著富集(相对丰度为22.44%)．

• 生活垃圾焚烧智能控制方法研究

  丁海霞,李爱民,刘传群

  焚烧因其减容、减量及能源回收利用等优势而成为生活垃圾主要处理技术．为了解决生活垃圾焚烧过程控制中多个运行操作参数调节困难的问题，利用机器学习(ML)对垃圾焚烧过程中的运行操作参数和控制变量进行高精度非线性映射，达到根据控制变量要求来自动定量调节运行操作参数的目的．采用神经网络和模糊推理系统算法来构建拟合控制模型，基于AspenPlus垃圾焚烧模拟数据的训练和验证，得出的最优模型为SC-ANFIS，此模型对垃圾进料量、空气供给量、氨水投加量和氢氧化钙溶液投加量预测结果的决定系数(R2)分别为0.8322、0.9965、0.9957和0.9994，平均绝对百分比误差(MAPE)分别为2.1330%、0.6835%、1.8782%和0.6400%．因此，该模型可应用于生活垃圾焚烧过程控制，提高垃圾焚烧控制精度及自动化程度．

• 槲皮素下调OLA1基因抑制AKT通路增强胰腺癌对药物敏感性

  刘漪铭,肖桂山

  吉西他滨治疗胰腺癌时会产生耐药性影响疗效，而目前没有有效的解决方法．槲皮素作为常见的抗炎抗癌药物具有良好的药效价值，对于肿瘤的治疗有着不可忽视的影响．OLA1属于Obg类的GTPase家族基因，在肿瘤的生长过程中起到重要作用．为探究槲皮素能否改善吉西他滨的耐药性以及寻找潜在的作用机制及靶点，通过网络药理学进行实验预测，结果发现三者交集靶点共60个，其中p-AKT、EGFR、HSP90AA1被确定为主要作用靶点．实验证明槲皮素联合吉西他滨能够增强胰腺癌的治疗作用，显著抑制细胞的生长水平，降低胰腺癌细胞系内的OLA1和p-AKT的表达水平，当敲低胰腺癌细胞系中的OLA1基因时，槲皮素联合吉西他滨作用于胰腺癌的治疗作用明显降低．

• 气波引射器轴功匹配分析

  豆艳飞,李浩然,武锦涛,赵一鸣,胡大鹏

  径流式气波引射器运转时，轴功是需要考虑的一个重要参数．通过数值模拟分析了结构和操作参数与轴功之间的关系，得出了最优参数．结果表明，对于弯曲通道，当固壁距离为6°、偏转距离为16°、中压端口尺寸为23°时设备性能最优．在操作参数方面，当膨胀比为1.5、压缩比为1.15、转速为3250r/min时设备输出轴功仅为453W，引射率为66%，等熵效率为73%．相比于结构和操作参数，径流式气波引射器的流道形式对设备性能的影响更为重要，对于斜通道，倾斜角度为60°时，输出轴功为730W，引射率为134%，等熵效率为78%，性能较好．计算所得数据对于径流式气波引射器的优化和设计具有重要的指导意义．

• 一种基于Tikhonov正则化的材料导热系数辨识方法

  余鹏,张春云,孙成宝,崔苗

  温度的测量误差对热传导反问题的求解结果有较大影响，因此，结合有限元分析软件Abaqus，将Tikhonov正则化引入辨识热物性参数的传统梯度法，建立了一种基于试件模型表面测点温度辨识材料导热系数的方法．该方法的核心思想是通过Tikhonov正则化减小测点温度测量误差对导热系数最终辨识结果的影响．通过改变导热系数的初始猜测值，以及对测点温度施加随机测量误差，探究了其对辨识的随温度变化的导热系数的影响．最终辨识结果表明，所提方法对于识别温度相关的导热系数是准确和鲁棒的．

• 球杆仪测量机床两回转轴的运动几何学原理研究

  廖祖平,唐首臣,王智,汪伟,王德伦

  提出了球杆仪测量机床两回转轴的运动几何学原理．球杆仪为两杆三副的SPS杆组，被测对象为机床两回转轴真实开式机构，球杆仪和被测对象组成空间闭环测量机构，保持被测对象的运动自由度不变，形成了球杆仪测量机构的组成原理．基于SPS杆组及其SS假想约束，建立了描述测量机构与假想机构的结构尺度与运动轨迹内在联系的运动几何学模型．由该模型确定被测对象的各轴输入运动关系，求解出测量机构对应的输出运动规律，并与球杆仪输出的对应实际测量数据比较，进而评价被测对象的运动精度．由此阐述了球杆仪测量机构的运动几何学原理，为球杆仪的测量方式、运动关系和评价基准提供理论依据．

• 盾构机主轴承智能空心滚子承载特性研究

  田光耀,孙伟,孙清超,孙亮

  盾构机主轴承是盾构机的关键支撑部件，一旦失效将导致严重的后果．为了有效评估盾构机主轴承的运行状态，可以采用将传感器内置于空心滚子形成智能滚子的方式对主轴承进行实时监测．传统的理论模型不能准确反映真实工况下智能空心滚子的受力状态，因此为了更精确地对智能空心滚子进行分析和监测，需要建立智能空心滚子的力学特性分析模型．在曲梁理论的基础上，结合有限元分析和实验数据，发现智能空心滚子内孔顶点的应变与均布荷载呈正比关系，与空心度呈非线性关系；提出了描述轴向荷载下智能空心滚子荷载与应变关系的解析公式，该公式在智能空心滚子内孔轴向中间位置的应变-荷载-空心度的关系拟合中更为精确．基于该公式和智能空心滚子内应变片采集的应变数据可以对滚子受力进行快速准确的计算，进而评估轴承的寿命．

• 基于不同制备方法的淤泥基流态固化土试验研究

  武亚军,占嘉城,骆嘉成,强小兵

  淤泥颗粒细，比表面积大，为了将淤泥制成流态固化土，一般有加入减水剂和提高淤泥含水率(同时改变固化剂掺量)两种方法．为了比较两者差异，对于提高含水率法，研究了含水率为80%~140%、固化剂掺量为3%~7%条件下，流态固化土的流动与强度特性；对于减水剂法，分别采用萘系减水剂(FDN)、脂肪族减水剂(AS)、聚羧酸系减水剂(PC-H2)3种不同分散机理的减水剂，结合液塑限、粒径曲线、SEM试验分析了不同减水剂对流态固化土的作用机理．结合流动度与无侧限抗压强度评价其工作性能，并进行成本估算，比较两种制备方法的性价比．研究表明，减水剂法相比提高含水率法能显著提升流态固化土的工作性能；提高含水率法成本最低，减水剂法中PC-H2的性价比最高，AS与FDN性价比接近，建议在不影响工程质量的前提下，使用提高含水率法制备流态固化土．

• 极高烈度地震区不同矢跨比曲线隧道地震响应分析

  张国军,王希宝,肖锋,罗庆斐,王峥峥

  依托跑马山隧道极高烈度以及其曲线段平面线形复杂的特点，提出矢跨比(α)的概念对其进行分类，并采用数值模拟方法建立不同矢跨比曲线隧道在地震作用下的数值模型，研究曲线隧道在极高烈度地震区的地震响应．结果表明:与直线隧道相比，曲线隧道在地震作用下的相对变形具有明显区段性，按照变形增长快慢，可以将其分为增长段(0~300m、900~1200m)和平稳段(300~900m)．其中增长段相对变形增长快，且x方向水平相对变形(ΔUx)较大，而平稳段相对变形几乎不变，但是y方向水平相对变形(ΔUy)较大．曲线隧道在增长段的相对变形速率和塑性应变随着矢跨比的增大而增大，其中相对变形速率、塑性应变的最大增长幅度分别达到14倍、3倍，同时平稳段与增长段的加速度差值也增大．综合考虑不同矢跨比曲线隧道相对变形、塑性应变以及加速度响应的变化规律，α=0.1，0.2的曲线隧道的地震响应与直线隧道更为接近，而α=0.3，0.4的曲线隧道的地震响应更具曲线特性，因此在进行抗震设计时需要重点考虑．

• 无先验地图情况下人员跟随策略

  吴炜,周志强,付勇

  人员跟随任务是人机协作最基本的功能，它要求机器人可以识别定位目标人员，规划路径并避障．为了提高人员跟随任务在不同场景的适用性，人员跟随任务应当不依赖于先验地图．针对目标人员的识别定位，提出了一种融合相机、激光雷达和UWB基站数据的方法．对于路径规划和避障，提出了一种改进TEB算法．实验结果表明，所提目标人员识别定位方法可以在多个行人中识别出目标人员，判断目标人员是否丢失，并以20Hz的频率发布目标人员的位置．相较于仅使用UWB定位的方法，定位误差减小了50.11%．相较于付勇的方法，有效定位数据增加了3.65%．改进TEB算法不依赖先验地图，可以有效地应对各种不利条件，例如存在较多障碍物、存在较多行人、目标人员被遮挡、目标人员超出机器人视野等情况．完整的实验视频可以在相关网站观看．

• 基于深度对比学习的番茄病害可信诊断

  卜范玉

  现有基于对比学习的番茄病害诊断模型在聚合原始数据和增强数据时通常假设视角融合权重不变，导致番茄病害诊断准确度受限．为此，提出一种基于深度对比学习的番茄病害可信诊断方法．首先，构建番茄叶片图像数据增强模块，利用仿射变换等增强函数缓解对比学习框架中正负样本对不平衡问题．然后，定义深度对比模块，耦合神经网络和对比学习，捕获具有语义不变特征的鲁棒低维表示．同时，设计可信聚合模块，利用狄利克雷函数建模类别划分的不确定性估计，实现原始数据和增强数据决策信息的样本特异性可靠融合，极大促进番茄病害诊断可信性．2个公开数据集上的实验结果表明，所提方法在准确率、敏感性、F1值和精确率等评价指标上均优于9个基线方法，证明了所提方法的优越性和有效性．

• 融合情绪标签和原型网络的对话情绪识别

  张洪通,王健,徐博,杨亮,林鸿飞

  对话情绪识别的目标是识别对话中话语的情绪，尽管已经有一些先进的监督对比学习方法被提出用于区分不同的情绪类别，但情绪标签中的内在信息仍未得到充分利用．情绪标签包含特定的语义和复杂的相互关系，可以被用作对比学习的样本，以提高情绪识别的效果．提出了一种标签引导的原型对比学习方法用于对话情绪识别，该方法设计了一个对比目标，其中情绪标签被视为正负样本，构建的标签嵌入参与了对比训练过程，有效地丰富了对比样本．此外，该方法利用原型网络关注数据的整体分布和平均特性．在3个广泛使用的基准数据集上的实验表明，所提方法在对话情绪识别上的性能超越了现有方法．

• 具有非局部弱阻尼和反阻尼的板方程全局吸引子

  刘润杰,徐玲

  当非线性项的增长指数为临界情形时，证明了具有非局部弱阻尼和反阻尼的Kirchhoff型板方程的全局吸引子的存在性．首先，运用带有局部Lipschitz扰动的m-增生算子发展方程的适定性理论证明了解的全局适定性．其次，通过构造一个新的Gronwall不等式证明了该系统的耗散性．最后，运用压缩函数法讨论了该方程的渐近光滑性，进而得到所讨论方程全局吸引子的存在性．