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关键词： 锂离子电池   奇异值分解   健康指标   高斯过程回归   剩余使用寿命  

摘要： 伴随着全球环境恶化和能源短缺等问题的加剧,锂离子电池以其对环境污染少、电化学性能稳定、充电保持能力强等优点,已经成为航天系统、新能源汽车、军事设施和家用电子产品等领域中的一种理想电源设备。但是,锂离子电池的容量会不可避免地下降,甚至还会出现局部短路和绝缘损坏等故障,从而造成灾难性事故的发生。因此研究电池的退化并建立可靠的退化模型以准确预测其RUL是非常重要的。 在基于数据驱动的锂离子电池RUL预测领域中,选用合适的HI是十分关键的一步。然而,直接HI容量或内阻难以实现在线测量。传统的间接HI提取方法存在依赖人为经验参数设置和对不同锂离子电池数据集适应性较差的缺点。鉴于此,本文引入了一种适应性较强的HI提取方法,SVD,提取HI来量化电池的退化状态。预测阶段利用GPR建立模型并给出了预测结果的不确定性表达,解决了预测过程中模型和数据的不确定性可能导致预测可靠性差的问题。文章的主要研究工作为: (1)针对传统HI提取方法存在的问题,利用SVD从锂离子电池的原始测量数据(电流、电压和温度等)中计算奇异值作为HIs,并使用Spearman相关分析和散点图对所提HIs分别进行定量和定性评估。将SVD和GPR相结合,提出了基于SVD-GPR的锂离子电池RUL预测方案。通过NASA PCo E提供的电池数据验证了所提预测方案的可行性和有效性,并额外选取麻省理工学院MIT提供的电池数据集验证HI提取方法SVD的适应性。 (2)针对锂离子电池原始测量数据不能敏感地反映电池内部剧烈的变化,而HI提取对象中包含的退化信息会影响RUL预测的问题,计算了包含信息更全面的HI提取对象。使用SVD从HI提取对象中提取HIs并进行定量定性评估。基于GPR构建HIs与容量的模型,提出了考虑退化信息的锂离子电池RUL预测方案。设计对比实验,验证提取的HIs相较于从原始测量数据提取的HIs的优越性。 (3)考虑到多指标融合的电池预测模型可以丰富HIs的多样性并提供补充信息,但多特征HIs作为训练数据时,其维度过高会使模型训练变得复杂。因此,选择堆叠自编码器SAE将本文的HIs进行去噪和降维,提取出一个表征电池退化状态的融合HI。对融合HI进行定量定性评估,并结合GPR提出了多特征融合的锂离子电池RUL预测方案。设计对比实验,验证经过SAE融合的HI具有更好的预测精度。

关键词： 大直径多盘土锚   承载力   FLAC3D   位移   侧摩阻力  

摘要： 现有多盘土锚扩大盘直径较小,承载较低,本篇提出一种大直径多盘土锚,从极限承载力、轴力、侧摩阻力、竖向锚头位移以及锚盘承担的荷载等方面运用FLAC3D软件对该土锚进行数值模拟分析。 (1)说明一种制造大直径多盘土锚的成腔工具,主要由花管筒、带齿链条、风动马达、推拉杆、进气管和左右抽排土管等装置构成。使用推拉杆将成腔工具送至钻孔底部,风动马达在压缩空气带动下开始工作,并带动花管筒旋转,花管筒表面的带齿链条在离心力作用下切削土体并逐渐向外扩展,切削出的土体经过左、右排土管抽排至孔外负压收集罐,沿钻孔向外回拉推拉杆,至第二扩孔位置,重复以上操作,直至所有成腔结束,放入带有对中支架的钢绞线,浇灌水泥砂浆,待其凝固得到大直径多盘土锚。 (2)建立大直径多盘土锚模型,模型取10m×10m×10m,锚杆直径为150mm,锚杆长度为6m,锚盘盘径为350mm,锚盘厚度为180mm,锚盘间距为1500mm,共设置3个锚盘。模拟分析大直径多盘土锚与等直径土锚在竖向拉拔荷载作用下的承载特性,得出当土锚长度相同时,大直径多盘土锚极限承载力比等直径土锚提高了125%,大直径多盘土锚竖向锚头位移比等直径土锚减少了51.74%,当大直径多盘土锚达到极限承载力时,3个锚盘分担的荷载占施加总荷载的76.54%。 (3)从锚盘盘径、锚盘数量、锚盘间距3个方面研究大直径多盘土锚竖向承载特性,通过FLAC3D软件共建立25组对比模型,采用控制变量法研究各参数对大直径多盘土锚承载力的影响,分析模拟结果得出6m长大直径多盘土锚的最优锚盘盘径为590mm、最优锚盘数量为6个、最优锚盘间距为800mm。 (4)对各项参数最优的大直径多盘土锚施加竖向拉拔荷载进行数值模拟,分析竖向应力云图和竖向位移云图得出,当施加的竖向拉拔荷载较小时,竖向应力较小并沿着土锚顶端向下逐渐递减,锚头竖向位移较小并且位移云图呈半椭圆形,侧摩阻力承担了大部分的拉拔荷载;随着施加荷载逐渐增大,土锚与周围土体挤压作用增强,侧摩阻力达到极限值,锚盘承担剩余荷载,锚头位移不断增加,竖向位移云图呈现“糖葫芦”形状分布并在锚盘出发生突变;施加荷载进一步增大,竖向应力在锚盘位置处发生突变,锚头位移急剧增加,土锚发生破坏。模拟得出大直径多盘土锚的极限承载力为360KN。 (5)建立5组不同长度的大直径多盘土锚模型来研究土锚长度对承载力的影响,土锚长度取6m、7m、8m、9m、10m,分析得出极限承载力与土锚长度成正比,随着土锚长度逐渐增加,极限承载力不断变大并且增幅度越来越大,最终趋于稳定。建立5组不同厚度的大直径多盘土锚模型来研究锚盘厚度对承载力的影响,锚盘厚度取180mm、200mm、220mm、240mm、260mm,分析得出锚盘厚度相差不大时对极限承载力的影响并不明显。 图[58]表[15]参考文献[76]

关键词： 镁合金   腐蚀产物   包埋渗   富锌涂层   耐腐蚀性  

摘要： 随着社会发展的日新月异,人们对装备智能化、轻量化的追求持续提升,镁合金在越来越多的行业得到更广泛应用,但镁合金极度活泼且易腐蚀,这限制了镁合金在海洋环境等腐蚀性环境中的推广。科技工作者已经提出了诸多方案来提升镁合金耐蚀性,而这些方案大都针对全新的镁合金构件。而如何防护已腐蚀镁合金,提升其耐腐蚀性则鲜有研究。 本课题对附着有腐蚀产物的镁合金通过NHCl催渗剂和Zn O渗剂粉末进行表面热扩渗涂层和改性处理,旨在探索已腐蚀带腐蚀产物的镁合金基体表面能否制得具有耐腐蚀性能的涂层。首先,分析镁合金表面腐蚀产物形貌、结构、性能,并探究其可渗透性;其次,对带腐蚀产物的镁合金采用粉末热扩渗法进行表面强化,分析镁合金表面涂层存在性、形貌、成分、结构;最后,分析锌离子透过氧化物传输的影响因素。 （1）使用盐雾箱进行盐雾试验,在镁合金表面制备了腐蚀产物层;通过金相、SEM等测试对镁合金进行形貌分析,测试发现基体表面的腐蚀产物存在厚度不同且不致密的情况,并且镁合金腐蚀产物属于多孔隙状态,从横截面上甚至可以看到有些孔隙裂纹甚至贯穿腐蚀产物的情况。通过EDS、Raman、XRD等测试对腐蚀产物进行成分与相结构分析,发现镁合金腐蚀产物主要是由Mg（OH）、Mg Cl、Mg（OH）（CO）·4HO、MgO等相共同组成;将腐蚀产物加热至热扩渗温度后,发现部分腐蚀产物在高温下不稳定,会发生分解反应,最终转变为高温下稳定的MgO腐蚀产物。 （2）使用马弗炉在400℃、保温2h的条件下制备热扩渗涂层,通过金相、SEM等测试发现在镁合金基体表面、腐蚀产物下层生成了一层约几十微米的富锌涂层;通过EDS、XRD、XPS等操作发现热扩渗涂层主要由MgZn、MgZn、Mg Zn、AlMg以及Mg（Al,Zn）等相结构所组成;电化学测试结果表明附着腐蚀产物镁合金涂层耐腐蚀性能比无腐蚀产物热扩渗涂层样品及镁合金基体两种样品好。 （3）利用SEM观察加热后样品涂层相形貌,发现当扩渗中间层不同时,涂层厚度也会不同,通过XRD、XPS等测试对样品进行加热前后成分分析,判断锌离子是否成功透过金属氧化物形成富锌涂层;发现锌离子在金属氧化物中的高温迁移与金属氧化物介质的稳定性密切相关;在较高的温度下没有任何化学反应或相变的稳定相更有利于其中锌离子的传输。金属氧化物中金属离子的价态在一定程度上会影响锌离子在金属氧化物粉末中的传输效率;具有二价金属离子的氧化物可以使Zn离子的传输相对更顺畅和有效;尽管金属氧化物中的相变或化学反应可能阻碍Zn离子的迁移,但如果在化学反应或相变之后形成稳定相,则Zn离子仍然有可能成功地通过新形成的稳定相传输。

关键词： 中华民族发展史   高校思政课教学   融入  

摘要： 世界百年未有之大变局加速演进,中华民族伟大复兴进入关键时期,在以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的进程中,作为立德树人关键课程的高校思政课要统筹好其历史需求和现代转向,以其改革创新培养堪当民族复兴重任的时代新人。2023年10月,习近平总书记在中央政治局第九次集体学习时明确指出,要加强“中华民族发展史宣传教育”,可见,推进民族历史学习教育已然成为当前党和国家的重点意识形态工作,中华民族发展史融入高校思政课教学是落实这项工作要求的必由之路和关键一招。因此,有必要加强对中华民族发展史的系统研究,充分挖掘其蕴含的育人价值,探索其融入高校思政课教学的理路。 中华民族发展史的概念随着社会发展而演变,在中国特色社会主义新时代得到政治确认,以历史为轴梳理中华民族发展史的主流本质和主题主线,从而系统把握其丰富内涵。结合学术界关于中华民族发展史融入高校思政课教学内涵解析的教育活动本质说、以史育人功能说、思想理论宣传说,可以对中华民族发展史融入高校思政课教学的内涵进行科学界定。中华民族发展史融入高校思政课教学,是指思政课教学工作者运用中华民族发展史对大学生实施有目的、有计划、有组织的影响,从而增强他们担当民族复兴重任的理论自觉和实践自觉,提升高校思政课教学以史育人实效的教学实践活动。 分析融入依据能为中华民族发展史融入高校思政课教学提供基本遵循。这一教学实践活动以马克思恩格斯列宁的民族观和历史观、中国共产党领导人关于历史教育的重要论述为理论基础,同时吸收中华优秀传统文化蕴含的历史教育思想精华。以此为基,从历时性角度考察民族历史融入高校思政课教学的历史进程,通过总结工作经验为新时代推进中华民族发展史融入高校思政课教学提供历史参照。对理论依据和历史依据的研究都是为了指导实践,改革创新高校思政课教学、培育时代新人和凝聚民族复兴力量等需要揭示了中华民族发展史融入高校思政课教学的重大现实意义。 通过考察实然状态能够把握中华民族发展史融入高校思政课教学的现状。调查发现,经过一段时期的教育教学实践,中华民族发展史在融入教材内容、融进思政课堂、化进学生头脑等方面取得了一定成效,发展趋势向好,但也存在着融入内容碎片化、融入载体粗放化、融入过程机械化等问题。剖析导致问题的深层次原因可知,融入工作思路不清、融入主体能力不强、不良社会思潮涌动都是导致融入效果欠佳的消极因素。中华民族发展史融入高校思政课教学任重道远,还有优化的空间。 通过向融入成果要信心、向融入问题要动力、向融入影响因素要秘诀,能够明晰优化融入工作的思路,把准破解融入难点的切入口。因此,需要紧扣融入工作和思政课教学系统结构要素来探索中华民族发展史融入高校思政课教学的优化策略,从增强教学内容的说服力、提振教学主体的融入力、提升教学对象的接受力、延展教学途径的生命力等方面综合施策,推动中华民族发展史融入高校思政课教学走深、落实。

关键词： 马克思恩格斯   历史科学   哲学社会科学   中国特色哲学社会科学  

摘要： 马克思恩格斯“历史科学”思想及其传承发展研究所要解决的是两位经典作家的“历史科学”的主要思想及不同时期的马克思主义者对其思想的传承和发展的研究,力图通过“文本书写的历史”来把握“客观存在的历史”,展现马克思恩格斯“历史科学”思想发展的历史逻辑。在马克思恩格斯“历史科学”思想的演进过程中,不同时期马克思主义经典作家的相关思想既相区别又相关联。因此,在历时态层面将每位经典作家的相关思想都呈现出来,并以此为基础揭示他们思想之间的既一脉相承又与时俱进的关系,对于从整体上把握马克思主义哲学社会科学思想的发展历程和中国特色哲学社会科学的构建都具有重要的的理论意义和现实意义。 对于马克思恩格斯“历史科学”范畴的主要内涵,学界有着“一门科学”“历史唯物主义”以及“哲学”“真正的实证科学”等不同的理解。通过文本的梳理特别是恩格斯关于“历史科学”概念的文本梳理,可以发现,在两位经典作家的理论视野中,“历史科学”概念不仅具有历史唯物主义基本原理的内涵和原则,而且内在地蕴涵着哲学社会科学的内涵,更为重要的是他们所要构建的“历史科学”是以无产阶级解放乃至人类解放为价值旨归的。三者紧密相联,不仅构成了“历史科学”的基本内涵,而且形成了一个逻辑整体。马克思主义学说一经产生,便取得了世界历史性的意义。作为马克思主义学说重要构成的“历史科学”也在世界范围内得到了广泛的传播,为世界各民族无产阶级解放的哲学社会科学构建提供着原理性的支撑。 列宁在领导俄国革命和建设的历史进程中,坚持将马克思恩格斯的“历史科学”思想同俄国无产阶级革命与社会主义建设的实践相结合,总结革命和建设的新经验,创造性地运用和发展了马克思恩格斯的思想,形成了列宁主义的“社会科学”思想。列宁将“历史科学”中的科学世界观和方法论进行了辩证唯物主义和历史唯物主义的阐发,进一步夯实和丰富了“真正的社会科学”构建的世界观、方法论基础,并结合帝国主义的时代特征和俄国革命建设的具体实际,进行了“真正的社会科学”的建构,不仅为马克思主义哲学社会科学的构建树立了典范,而且这些理论成果如帝国主义论、一国胜利论、无产阶级专政理论、文化革命思想等成为马克思主义经济、政治、文化等各领域各学科的重要内容,为俄国乃至世界无产阶级的“真正的社会科学”发展奠定了基础。 在中国革命和建设时期,毛泽东等中国共产党人将马克思、恩格斯“历史科学”思想与中国具体实际相结合,写下了《实践论》《矛盾论》《论十大关系》等将其中国化的哲学社会科学著作,不仅以中国语言、风格气派对“哲学”“社会科学”概念进行了理论阐发,而且强调以“社会科学”来改造社会,形成了中国化的马克思主义哲学社会科学思想。毛泽东关于哲学社会科学的重要思想和理论观点是马克思主义哲学社会科学思想在中国的创造性运用和创新性发展,其所创立的马克思主义哲学社会科学中国化的基本原则和方法,指导了革命和建设时期的中国哲学社会科学建设。并取得了重大的成就,使中国哲学社会科学发生了质的跃迁。 在改革开放新时期,邓小平等中国共产党人运用马克思主义基本原理客观分析中国哲学社会科学的实际情况,不仅将“哲学”“社会科学”合并为一个概念,而且提出了“科学技术是第一生产力”“补课论”“哲学社会科学四个同样重要”“迫切需要哲学社会科学发展具有中国特色的学科体系和学术思想”等系列关于哲学社会科学的重要思想和理论观点,开启了中国哲学社会科学发展的新阶段。 在新时代,习近平站在民族复兴的高度对哲学社会科学在历史发展中的重要地位和作用、加强马克思主义指导、加快构建中国特色哲学社会科学、中国自主知识体系等问题进行了系统的理论阐发,将马克思恩格斯“历史科学”思想提升至新的高度。其相关内容和重要观点对中国特色哲学社会科学的长远发展具有独特的时代价值、指导意义,对于党和国家的伟大事业具有导引性的战略意义。 从马克思恩格斯“历史科学”思想及其传承发展的历程中,可以得出如下启示:其一,坚持马克思主义指导思想并将其与时代的具体实际相结合;其二,坚持“第二个结合”推动守正创新;其三,坚定人民立场;其四,坚持问题导向、坚持以现实的重大问题为哲学社会科学发展的突破口和着力点,构建中国自主的知识体系。