碳钢和不锈钢在海洋SRB、IRB和IOB下的点蚀研究现状

微生物腐蚀(Microbiological Induced Corrosion,MIC)带来的危害占海洋腐蚀危害的20%。微生物腐蚀是指由于微生物的生命活动及其代谢产物与金属材料相互作用,影响腐蚀反应的阴极和阳极过程所引发的腐蚀现象,已成为海运业面临的重大技术难题,研究海洋微生物腐蚀对推进我国海洋事业的发展有重要意义。金属材料微生物腐蚀包括全面腐蚀和局部腐蚀,局部腐蚀的危害更大,而点蚀被认为是危害最大的局部腐蚀形式。海洋微生物种类繁多,本文聚焦于硫元素的参与者硫酸盐还原菌(Sulfate-reducing Bacteria,SRB)、铁元素的参与者铁还原细菌(Iron-reducing Bacteria,IRB)和铁氧化细菌(Iron-oxidizing Bacteria,IOB)所引发的微生物点蚀问题,包括由细菌不均匀的生物膜与腐蚀产物膜以及细菌本身的特性引起的点蚀。以广泛应用于海洋平台和船舶的碳钢和不锈钢为对象,分析其在海洋SRB、IRB和IOB下的点蚀状况,从腐蚀形貌和腐蚀产物两方面对比了碳钢、不锈钢在不同细菌体系中的腐蚀差异,腐蚀形貌分析包括腐蚀产物形貌和去除腐蚀产物后金属表面形貌的分析,腐蚀产物分析主要聚焦于金属材料表面不同成分与含量的变化。从代谢产物理论、氧浓差电池作用理论阐释了碳钢和不锈钢的点蚀机理,指出微生物点蚀研究需要综合考虑多种因素,包括多菌种的相互作用和多种环境因素对金属材料的点蚀影响,以及微生物对耐蚀金属材料的点蚀影响等。     

硫磺还原高铁赤泥提铁

为提高高铁赤泥的综合利用率,响应国家“碳达峰”与“碳中和”的号召,提出了利用硫磺还原高铁赤泥、固相还原—磁选提铁的新方法,研究了不同的焙烧温度、配料比、焙烧时间对硫磺还原赤泥中Fe₂O₃效果的影响.利用XRD分析了焙烧产物的物相组成,采用湿法磁选机磁选分离出精矿和尾矿,并计算出精矿中铁的回收率.结果表明：在硫磺与高铁赤泥的配料比(即S与赤泥中Fe₂O₃的摩尔比)为1∶6、焙烧温度为800℃、焙烧时间为0.5 h的条件下,还原效果最佳,铁回收率高达90%.     

考虑电解槽和蓄电池寿命衰减特性的分布式电热氢系统优化调度策略

可再生能源的强波动性会导致分布式电热氢系统中电解槽和蓄电池的寿命衰减加速，为了在提高分布式电热氢系统经济性的同时延长电解槽和蓄电池的使用寿命，提出一种考虑电解槽和蓄电池寿命衰减特性的分布式电热氢系统优化调度策略。分析电解槽和蓄电池的寿命衰减特性，建立电解槽和蓄电池的寿命衰减模型；以综合提升分布式电热氢系统中电解槽和蓄电池寿命以及系统经济性为优化目标，建立考虑电解槽和蓄电池寿命衰减特性的分布式电热氢系统优化调度模型，并利用场景生成法处理可再生能源和负荷的不确定性。以一个包含多种能量转换和存储设备的分布式电热氢系统为例进行仿真，结果验证了所提策略的有效性。     

基于Halbach阵列的爬壁机器人永磁吸附模块优化设计

针对轮式永磁吸附爬壁机器人吸附效率较低的问题，设计了一种基于Halbach阵列的新型弧形永磁吸附模块，研究其吸附特性并进行优化。运用ANSYS Maxwell软件对新型吸附模块进行有限元仿真分析，研究Halbach弧形永磁体阵列在聚磁一侧的磁感线分布规律；为了减少弱磁侧的磁感线泄漏，在传统的Halbach永磁阵列基础上，在弱磁侧增加了轭铁装置；通过对弧形磁体阵列的角度、宽度、厚度及轭铁的厚度对吸附力的影响的研究，采用控制变量法并利用ANSYS Maxwell对新型弧形永磁吸附模块的关键结构尺寸进行优化，设计了永磁吸附模块的最优尺寸。结果表明，经过优化后的吸附单元的总体质量降低，但单位质量吸附力增大，磁能利用率大幅度提高，为轮式爬壁机器人的优化设计提供依据。     

口罩用无纺布的凉感整理及其性能分析

为了提高夏季佩戴口罩的舒适性，探究了口罩用无纺布的凉感整理技术，利用能够使人体神经末梢产生凉感刺激和相变降温材料协同作用的机理，研究了上液率、烘干温度、烘干时间对接触凉感系数（qmax值）的影响。结果表明，当上液率在2.5倍、烘干温度105℃、烘干时间140s时，接触凉感系数（qmax值）达到最佳，此时断裂强力为23.4N/5cm，抗起毛起球性能达到4级。制备的凉感无纺布用于口罩时对过滤效率和气流阻力没有明显负面影响，可以在夏季使用时为佩戴者带来较好凉感体验，具有较好的应用价值。     

基于组合代理模型的箱形梁轻量化设计

文中针对常见的3种代理模型多项式响应面（RSM）、径向基（RBF）神经网络以及Kriging模型在结构优化中的代理效果进行对比研究。以桥式起重机箱形梁轻量化为例，分析了3种代理模型在确定系数下的代理效果，并以此为依据提出了1种适用于该优化案例的组合代理模型。最终，以智能算法与梯度算法的组合算法对得到的4种代理模型寻优，并将寻优结果通过有限元模型进行验证。实际工程案例表明，基于代理模型的结构优化算法，在保证优化效果的前提下，大幅度提高了优化效率。     

基于视频技术的网球发球机速度自动化控制系统设计

为提高网球发球机速度控制效果，设计基于视频技术的网球发球机速度自动化控制系统。该系统利用上位机内的移动终端启动操作界面管理程序和按键指令编码程序后，依据蓝牙串口通信协议将用户视频采集、速度控制等指令发送到人机交互接口内；人机交互接口连接下位机内的蓝牙串口通信协议，通过该协议连接DSP微型处理器，其收到用户视频采集、速度控制指令后，启动实时视频高速采集模块，利用该模块采集网球发球机发球视频图像，并将该图像反向传输到DSP微型处理器内，该处理器将采集到的网球发球机发球视频突出传输到发球机速度自动控制模块内，该控制模块将视频技术和PID控制器相结合，以提高网球发球机速度控制效果。通过基于视频技术的网球发球机速度自动化控制算法获得速度控制量后，再利用PID控制器将其传输给网球发球机调节发球速度直流电机内，实现网球发球机速度自动化控制。实验结果表明：该系统具备较好兼容性的同时，其采集网球发球机发球视频较为迅速，可有效得到网球运动时序图像，并精准控制网球发球机速度，应用效果较佳。     

基于EEMD-SVD-LTSA的高速列车蛇行演变特征提取框架

高速列车一旦出现蛇行失稳，列车的运行安全会受到严重威胁。在出现蛇行失稳前，高速列车会进入小幅蛇行发散状态，因此监测列车小幅蛇行演变趋势可以预测列车的运行状况，然而现有的文献鲜有对小幅蛇行演变特征进行研究，为此，提出一种基于EEMD-SVD-LTSA的高速列车特征提取框架，识别其演变趋势是小幅发散还是小幅收敛，进而预测列车运行状况。通过在线实验数据验证表明，提出的框架能成功提取高速列车小幅收敛、小幅发散的运行特征，且使用LSSVM的识别率达到100%，从而及时预测高速列车的运行状态，保障列车的运行安全。     

基于ZigBee技术的军体馆室内温度自动监测和控制系统

为了实现军体馆室内温度的监测和控制，提升军体馆室内温度的管理水平，设计基于ZigBee技术的军体馆室内温度自动监测和控制系统。系统利用DS18B20温度传感器采集军体馆室内温度，所采集温度依据ZigBee通信协议传送至控制模块；运行粒子群优化PID的军体馆室内温度控制算法，调节PID控制器控制军体馆室内温度，并将温度监测和控制结果通过远程监测显示模块实时展示至用户。系统测试结果表明，该系统可以自动监测与精准控制军体馆室内温度，传输军体馆室内温度数据的丢包率低于0.25%。     

运动辅助训练器驱动电机自动调速控制系统

为了提升自动调速控制效果，设计了运动辅助训练器驱动电机自动调速控制系统。感知层利用ZigBee节点实时采集设备层内运动辅助训练器的驱动电机电机信息；网络传输层通过ZigBee基站，融合各ZigBee节点采集的信息；安全通信模块以标注节点、提取有效节点与连接标注节点的方式，建立物联网安全通信信道，并引进实时传输协议，压缩与实时传输融合的信息；应用层中通过数字PI算法，结合接收的融合信息，得到电流参考值，运算得到脉冲宽度调节占空比，生成电压调节信号，完成驱动电机速度控制。实验证明：该系统可有效采集跑步机的电机转速信息，并安全传输信息；可快速调节跑步机速度；在不同干扰下，该系统的自动调速控制效果较优。