A Dual Physical Cross-Linking Strategy to Construct Tough Hydrogels with High Strength,Excellent Fatigue Resistance,and Stretching-Induced Strengthening Effect

Hydrogels with excellent stiffness, toughness, anti-fatigue, and self-recovery properties are regarded as promising water-containing materials. In this work, a dual physically cross-linked (DPC) sodium alginate (SA)/poly[acrylamide (AAm)-acrylic acid (AAc)-octadecyl methacrylate (OMA)]-Fe³⁺ hydrogel is reported, which is constructed by hydrophobic association (HA) and ionic coordination (IC). The optimal DPC hydrogel demonstrates excellent mechanical performance: tensile modulus of 0.65 MPa, tensile strength of 3.31 MPa, elongation at break of 1547%, and toughness of 27.8 MJ m^–3. SA/P(AAm-AAc-OMA)-Fe³⁺ DPC hydrogels also exhibit prominent anti-fatigue and self-recovery performance (99.1–109.7% modulus recovery and 90.4–108.9% dissipated energy recovery after resting for 5 min without additional stimuli at ambient temperature) through the reconstruction of reversible physical cross-linking. Some of the SA/P(AAm-AAc-OMA)-Fe³⁺ DPC hydrogels even exhibit a stretching-induced strengthening effect, which is similar to the performance of muscle—“the more training, the more strength.” Hence, the combination of HA and IC will provide an effective approach to design DPC hydrogels with desirable mechanical performances and a longer service life for wider applications of soft materials.     

基于图论聚合度的动态分层路由算法

讨论无线传感器网络簇的组成问题及其形式化描述,提出节点聚合度的概念并引入簇首的生成过程,给出一种新的优化路由算法。对算法的设计思想和工作过程,包括簇首的选举与簇建立、簇重组与自愈机制进行了分析与讨论。仿真结果显示,与传统的随机簇首生成算法和最小ID算法相比,该算法降低了簇内节点的重叠度,均衡了网络节点的能量消耗,延长了网络的生存时间。     

基于模糊控制的储能参与一次调频综合控制策略

针对储能调频控制模式间以临界值方式直接切换造成功率跃变及储能荷电状态（SOC）过高过低,储能出力受限问题,提出一种基于模糊控制的储能参与的一次调频综合控制策略。首先,分析储能虚拟下垂、虚拟惯量和虚拟负惯量控制参数对系统频率响应的影响,确定各控制参数调频优势和稳定变化范围;其次,设计含虚拟负惯量控制的模糊控制器,实现控制模式之间的平滑切换和优势互补,加快频率恢复;最后,采用logistics函数设计SOC反馈控制策略和SOC自恢复控制策略,使储能容量得到更好的保持,提高储能的调频能力。仿真实验验证了所提策略的有效性。     

云存储系统管理节点故障自恢复算法

为了解决大规模云存储系统中管理节点发生故障导致存储服务不可用的问题,建立了管理节点故障影响分析模型,提出了一种基于消息的管理节点动态自我恢复算法FRA-M.该算法通过基于负载均衡的元数据备份更新控制方法完成多个管理节点之间相互协作、透明接管和故障自我恢复.测试结果表明,FRA-M算法能够使得管理节点发生故障时自动进行切换,并且能够合理地分配资源达到良好的负载均衡状态.通过控制TCP超时时限、故障检测周期以及故障检测超时,能够使得FRA-M算法的性能保持在相对稳定的区间,随失效时刻的适应性也比较强.当管理节点发生故障时,FRA-M能够较好地保证存储服务可用性、数据可用性和数据可靠性.     

移动自组网络高可用性服务的研究

Ad Hoe网络具有组网速度快、抗毁自愈能力强等优点，在军事和民用领域得到越来越广泛的应用．网络重构自恢复技术对于保证网络的可靠性、抗毁性与健壮性起着十分重要的作用．我们对Ad Hoe网络的重构自恢复进行研究，提出了一服务器组管理算法”．该算法采取主动冗余技术，通过增加、替换或删除服务器对服务器组进行维护和管理．以保证状态连续并减少服务中断，确保在提供服务的某些节点失效后整个系统仍然能够正常工作．仿真实验和数据分析表明，该算法提高了Ad Hoe网络的可用性，保证了网络的可靠性、抗毁性与健壮性．     

P2P超级点网络可靠性及动态自恢复机制的研究

基于DHT的P2P算法能够提供更有效的路由性能，因此具有良好的应用前景。但是P2P网络较强的波动性及引起的DHT迁移，造成维护路由信息需要很大的网络开销。本文提出了一种可靠节点选择和一种动态自恢复机制增强网络的稳定，抑制迁移现象，减少了网络流量，保证了DHT算法的有效性。     

基于仿生学的材料疲劳损伤修复研究进展

回顾了基于仿生学的材料疲劳损伤修复研究的近期进展，介绍了该研究领域的2个发展方向：一是模拟生物体对自身较轻微损伤的自诊断、自修复功能，采用某种技术实施手段来达到控制材料失效或延长使用寿命的目的；二是模拟生物信息流处理系统映射载荷、损伤状态之间的关系，来实现对材料损伤状态变化的模拟。分别分析了这2方面研究的仿生学机理，并进行了实例归纳。对其进一步的研究将推动材料损伤修复的工程应用。     

基于IEC 61850的主动配电网故障自恢复多代理系统

鉴于分布式能源(DER)在电力系统中的渗透率不断上升,可孤岛运行的DER对配电网馈线故障及恢复供电有新的影响,为此提出一种基于IEC 61850的主动配电网(ADN)故障自恢复多代理系统(MAS)。该MAS由部署在馈线分段开关上的领导代理和馈线其他元件上的成员代理组成。重点基于IEC 61850的信息模型研究了自治区域代理之间的功能布局和通信流程,故障区域通过代理之间的通信与协商完成故障定位、隔离和供电恢复。MAS考虑了ADN架构和各区域负荷供电特性,并顾及与IEC 61850在ADN中的兼容性和适用性。仿真结果表明所提MAS满足ADN中各设备之间的互操作性和可配置性,确保ADN供电恢复的可靠性和安全性。     

自愈式电容器组爆炸演变过程分析及仿真研究

电力系统使用的电容器组发生爆炸是一个绝缘破坏的渐变过程,为了研究这一过程,本文以能量为线索建立数学模型,从单个自愈电容器绝缘下降到电容器组发生爆炸的演变过程展开分析,并运用ATP-EMTP仿真软件对这一演变过程进行了仿真研究。结果表明由于能量的累积,及时有效地切除击穿电容器对整个电容器组的安全运行至关重要。数学推导和仿真计算相结合,对于更清晰地认识电容器组绝缘破坏的演变过程具有一定的指导意义。     

Unrevealing Temporal Mechanoluminescence Behaviors at High Frequency via Piezoelectric Actuation

Mechanoluminescence (ML) materials present widespread applications. Empirically, modulation for a given ML material is achieved by application of programmed mechanical actuation with different amplitude, repetition velocity and frequency. However, to date modulation on the ML is very limited within several to a few hundred hertz low-frequency actuation range, due to the paucity of high-frequency mechanical excitation apparatus. The universality of temporal behavior and frequency response is an important aspect of ML phenomena, and serves as the impetus for much of its applications. Here, we push the study on ML into high-frequency range (∼250 kHz) by combining with piezoelectric actuators. Two representative ML ZnS:Mn and ZnS:Cu, Al phosphors were chosen as the research objects. Time-resolved ML of ZnS:Mn and ZnS:Cu, Al shows unrevealed frequency-dependent saturation and quenching, which is associated with the dynamic processes of traps. From the point of applications, this study sets the cut-off frequency for ML sensing. Moreover, by in-situ tuning the strain frequency, ZnS:Mn exhibits reversible frequency-induced broad red-shift into near-infrared range. These findings offer keen insight into the photophysics nature of ML and also broaden the physical modulation of ML by locally adjusting the excitation frequency.