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关键词： 无人机技术   轨迹规划   低空经济   微分平坦性  

摘要： 为了在时间约束下使物流无人机安全、高效穿过城市障碍物并完成配送任务,提出一种满足时间约束的分层轨迹规划方法.将真实小区地图建成二维栅格地图,以栅格周围障碍物密度计算栅格风险.将轨迹规划分为前端航迹规划和后端轨迹优化,前端对A*算法生成的航迹点进行关键点提取和直线插值处理,后端采用最小化snap(加速度的二阶导)的方法进行轨迹优化并设计时间分配方法.通过仿真实验与其他算法进行对比,验证该方法可以在更短的时间约束下保证飞行安全,通过能耗估算模型验证该方法能耗较低,为城市低空物流无人机轨迹规划提供兼顾时间约束、风险和能耗的方案.

关键词： 水足迹   水资源可持续利用   DPSIR模型   黄河流域内蒙古段   影响因素  

摘要： 【目的】针对黄河流域内蒙古段水资源禀赋不足且时空分布不均的问题,研究旨在揭示其水资源利用的时空特征、可持续性水平与空间失衡机制,为落实“四水四定”和高质量发展提供支撑。【方法】基于水足迹理论,系统核算2000—2020年研究区水资源足迹的时空分布特征;融合DPSIR模型框架,构建包含水足迹指标的多维度评价体系;结合熵权法与综合指数法评估水资源可持续性。【结果】2000—2020年,研究区总水足迹显著增长(增幅123.19%),空间异质性呈现“东高西低”向“中部突出”转变;可持续性好转,但空间分异显著,形成“东优西劣”梯度格局,包头市综合指数0.223~0.598显著高于巴彦淖尔市的0.103~0.432。【结论】水资源空间失衡是自然约束与人为活动叠加的结果。亟需实施分区精准调控:工业缺水区(如包头、鄂尔多斯)应严格“以水定产”并探索水权交易;生态脆弱区(如阿拉善盟)建立跨流域生态补偿机制;同时强化全流域协同管理,以保障水资源可持续利用,支撑黄河流域高质量发展。

关键词： 激光熔覆   Nb含量   组织形貌   强韧性   Laves相  

摘要： 为了研究Nb元素添加对激光熔覆Fe-Cr-Ni熔覆层共晶组织形貌及成分的调控机制.通过对比Nb含量(0%,0.05%、0.1%、1.2%)熔覆层微观组织发现,在添加Nb后,柱状晶的长度变短,胞状晶数量变多,Nb的加入改变了共晶形貌,未添加Nb时共晶组织底部呈球粒状与细棒状;添加0.05% ~ 0.1%Nb,共晶结构演变为细层片状并伴随粒状分布,并促进Laves相与NbC相的析出;当Nb含量增至1.2%时,共晶组织进一步生长并形成连续网状形貌,熔覆层硬度提高了30%,但Laves相进一步析出使得抗拉强度和断后伸长率与断面收缩率呈现先增后减的趋势.添加0.1%Nb的熔覆层的断后伸长率为19.22%,断面收缩率为27.84%,熔覆层的断口韧窝由小韧窝转变为小韧窝加大韧窝的形式.随着Nb含量增至1.2%,其基体到熔覆层的断裂机制由准解理的断裂特征转变为混合断裂模式.

关键词： Al-9Si-3Cu合金   AlZrNiTi中间合金   共晶Si细化   θ'析出相   金属间化合物  

摘要： 本研究采用自制AlZrNiTi中间合金对汽车发动机常用Al-9Si-3Cu合金进行变质处理。经T6热处理(535 ℃/7h+水淬+175 ℃/18h)后,系统研究了改性合金的显微组织演变及力学性能。结果表明,共晶硅形态由粗针状(14.14±5.20 μm)转变为细球状(3.78±1.56 μm),金属间化合物相实现均匀分散。此外,Zr在θ'/基体界面处的偏析促进了Cu扩散,导致高密度纳米级θ'相的析出。最终变质合金获得了卓越力学性能:极限抗拉强度(UTS)达333 MPa,屈服强度(YS)达212 MPa,断后伸长率(El)达4.32%。与未经改性的Al-9Si-3Cu合金相比,改性合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了61.6%、135.5%和6.4%。

关键词： 多智能体   MADDPG   路径规划   人工势场法   动态优先经验回放  

摘要： 针对深度强化学习算法在解决多智能体路径规划问题时存在奖励稀疏、样本利用率低以及收敛速度慢的问题,提出了一种基于多智能体深度确定性策略梯度MADDPG的改进路径规划算法LADP-MADDPG。该算法通过引入长短期记忆网络为智能体捕捉时序信息,增强智能体决策的灵活性与协作能力;设计基于人工势场法的奖励函数,解决奖励稀疏问题,优化智能体规划的路径;结合优先经验回放机制提出了一种多维动态优先级计算方法,通过提高样本多样性及样本利用率提升收敛速度。实验结果表明,与原始MADDPG算法相比,LADP-MADDPG算法在收敛速度、成功率、平均路径长度方面均表现出显著优势,验证了其在不同环境下的适应性与鲁棒性。

关键词： GCr15轴承钢   Fe基合金涂层   激光熔覆   组织和性能分析  

摘要： 本研究使用激光熔覆技术在GCr15轴承钢表面制备不同粉末的马氏体Fe基合金涂层,为评估所制备涂层是否符合使用要求,对其物相组成、微观结构及耐磨性等进行了分析。研究表明,涂层主要物相为马氏体相α-Fe,不同粉末成分制备的涂层对枝晶间区域及占比具有显著影响。其中涂层3(粉末成分C: 0.15, Cr:13.5, Mn:1.0, B:1.1, Si:1.0, Mo:1.0, Fe:余, Ni:0.5, wt.%)枝晶间区域占比为18.47%,涂层枝晶间距为5.145 μm。该涂层具备较高的表面洛氏硬度62-64.5 HRC,其组织中存在大量的固溶体;同时细小的马氏体晶粒与颗粒状硬质相共同构成了强化组织结构,使其磨损质量损失较GCr15轴承钢基体降低7.3%,相对耐磨性满足GCr15轴承钢性能需求。

关键词： 含钛固废   提钛利用   非提钛利用   资源化利用  

摘要： 随着钛资源缺口的急剧增大,含钛固废成为钛资源利用的重要一环。因此,对含钛固废的回收利用现状展开调研和综述意义重大。本文概括介绍了含钛固废主要来源、组成及其资源化利用的现状,重点阐述了不同含钛固废的回收利用方法。根据含钛固废属性特点,含钛固废资源化运用可分为非提钛利用和提钛利用。非提钛利用主要针对低钛固废,通过将其整体转化为建材、冶金辅料、路基材料等实现规模化消耗。提钛利用主要通过火法、湿法和熔盐电解法等途径获得钛氧化物和钛合金,实现钛的回收再利用。含钛固废的有效利用将促进钛资源循环利用的可持续发展,实现含钛固废的高值化应用。

关键词： 仿射乘积规划   分支定界   单纯形对分   全局最优解   线性松弛规划  

摘要： 针对仿射乘积规划(Affine multiplicative programming,AMP)这一兼具实际应用价值与求解难度的非凸优化问题,在分支定界算法框架下提出了一种基于单纯形对分规则全局优化算法.首先建立了问题(AMP)的等价形式(EP),进而将该问题的求解转换为一系列线性松弛规划问题(LRP(S))的迭代求解过程,以此为据设计了相应的算法.接着,给出算法的收敛性以及复杂度分析.最后,用若干算例说明了算法的优越性.

关键词： 高科技矿产资源   供应安全   保障路径   策略建议   可持续供应  

摘要： 本文以稀土、锂、钴、铟、锗、钽、铬、高纯石英、石墨和萤石10种关键高科技矿产资源为研究对象,深入剖析了中国在其供应安全领域面临的严峻挑战与结构性矛盾。研究指出,作为支撑国家科技创新、战略性新兴产业与国防安全的核心基础,高科技矿产资源的需求随全球绿色低碳与产业升级而迅猛增长,然而中国却面临资源禀赋约束、供应链脆弱及产业链关键环节受制于人的多重压力。具体地,中国多数高科技矿产对外依存度高,进口来源集中,易受地缘政治与资源国政策变动冲击;国内资源开发存在品位低、回收率低、综合利用效率低的“三低”特征;产业链结构失衡,在上游原料与初级加工环节占优,但在高附加值的高端材料、核心部件领域仍严重依赖美国、日本、德国等技术强国,存在显著的“卡脖子”风险。针对上述问题,本文从资源治理、技术创新、产业升级、国际合作与战略储备等多维度,系统提出了构建适应中国国情的高科技矿产资源供应保障体系的路径与策略,包括完善市场机制、突破绿色提取与高端材料制备技术、推动产业链向高附加值环节延伸、拓展多元化国际合作布局、建立勘查–开发–储备–应急一体化国内保障体系等,旨在为实现中国高科技矿产资源稳定、安全、绿色和可持续供应提供理论依据与决策参考。

关键词： 静电纺丝   脱细胞软骨基质   光交联改性   软骨修复   组织工程   软骨再生  

摘要： 背景:组织工程策略,特别是基于脱细胞软骨基质和仿生支架的构建,为软骨再生提供了新的治疗方向。目的:开发一种负载脱细胞软骨基质的可光交联纳米纤维支架,评估该支架用于软骨组织工程的潜力。方法:(1)通过酶解和化学-超声联合法制备脱细胞软骨基质,合成可光交联的聚乙烯醇-甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合物,将8%聚合物溶液与3%脱细胞软骨基质溶液分别以8∶1、4∶1、2∶1的体积比混合,制备电纺前驱液,采用静电纺丝技术制备纳米纤维支架,分别记为PVA-GMA-dECM(8∶1)、PVA-GMA-dECM(4∶1)、PVA-GMA-dECM(2∶1),同时制备聚乙烯醇-甲基丙烯酸缩水甘油酯纳米纤维支架(记为PVAGMA),表征各组支架的微观形貌。利用Tanswell小室,将成软骨细胞分别与紫外线照射交联后的4组支架非接触共培养,CCK-8法检测细胞增殖。根据形貌观察与CCK-8检测结果,选择合适的支架用于后续实验。(2)检测PVA-GMA、PVA-GMA-dECM(8∶1)、PVA-GMA-dECM(4∶1)的表面水接触角与最大拉应力,根据该部分实验结果,选择合适的支架进行后续实验。利用Tanswell小室,将成软骨细胞分别与紫外线照射交联后的PVA-GMA、PVA-GMA-dECM(4∶1)非接触共培养,EdU染色、活死染色评估细胞增殖与活性,划痕实验和侵袭实验评估细胞的迁移能力。(3)利用Tanswell小室,将成软骨细胞分别与紫外线照射交联后的PVA-GMA、PVA-GMA-dECM(4∶1)非接触共培养,成软骨诱导培养后,通过阿尔新蓝染色、RT-qPCR(检测Ⅱ型胶原和Sox9 mRNA表达)、免疫荧光染色(检测Ⅱ型胶原和聚集蛋白聚糖表达)及Western Blot(检测Ⅱ型胶原和Sox9蛋白表达)分析评估成软骨分化效能。结果与结论:(1)扫描电镜显示,当脱细胞软骨基质比例过高(2∶1)时会影响纤维形貌,而4∶1比例可获得结构良好的纳米纤维。CCK-8检测显示,相较于PVA-GMA,PVA-GMA-dECM可促进ATDC5成软骨细胞增殖。综合两实验结果,后续实验排除PVA-GMA-dECM(2∶1)。PVA-GMAdECM(4∶1)的水接触角低于PVA-GMA、PVA-GMA-dECM(8∶1),最大拉力大于PVA-GMA、PVA-GMA-dECM(8∶1),后续实验排除PVA-GMAdECM(8∶1)。活死染色、EdU染色显示,PVA-GMA、PVA-GMA-dECM(4∶1)均可保持细胞活性,PVA-GMA-dECM(4∶1)的促细胞增殖效果优于PVA-GMA。PVA-GMA-dECM(4∶1)的促细胞迁移能力强于PVA-GMA。PVA-GMA-dECM(4∶1)的促成软骨分化效能强于PVA-GMA。(2)结果表明,PVA-GMA-dECM(4∶1)表现出优异的生物活性,能有效促进软骨细胞增殖、迁移和成软骨分化,是一种具有一定应用前景的软骨组织工程支架材料。