科技日报2026年7月13日据新一期《自然·通讯》杂志报道,日本大阪市立大学领衔的国际研究团队开发出一种新型热辐射器件,能够像计算机芯片存储和控制数据一样让热辐射“可编程”,实现了热辐射的方向调控、工作模式切换,并在断电后保持设定状态。这项创新有望催生更智能的红外传感器、更先进的能源技术,以及利用光和热而非电荷的存储设备。 在大多数材料中,热量的吸收与辐射始终“绑定”在一起,如果一种材料能够
摘 要:【目的】永磁同步风力发电机通过脉冲宽度调制(PWM)全功率变换器与电网相连,变换器发出的脉冲电压经电缆传输到发电机定子绕组后将产生局部过电压,长期过电压作用下最终导致绕组匝间绝缘失效。针对这一问题,开展了等离子体改性匝间聚酰亚胺提升风机绕组绝缘寿命的研究。【方法】为提高匝间聚酰亚胺的绝缘耐受能力,采用等离子体对聚酰亚胺薄膜进行表面改性,通过分析不同放电条件下聚酰亚胺薄膜表面电位衰减特性与表面电导率的变化规律,确定最优等离子体表面改性试验方案;制备等离子体处理的聚酰亚胺薄膜,设计改性后的绕组等效工装并开展长时老化试验,验证等离子体改性对绝缘寿命的提升效果。【结果】试验结果表明,等离子体改性后聚酰亚胺材料表面电导率与电荷消散速率均有较大提升,改性后绕组等效工装相对于未改性绕组绝缘寿命提升幅度最高达到了26.7%。【结论】研究成果可为风力发电机绕组绝缘安全可靠运行提供试验与理论依据。
摘 要:【目的】旨在解决水轮机在变负荷、偏工况及水头波动等复杂工况下性能持续衰退、效率下降与部件损伤突出的问题,揭示多工况下性能衰退机理并构建系统性抑制对策。【方法】以工况偏离为核心,建立工况偏离度与性能衰退速率的映射模型,从流体动力学与结构动力学双维度分析空蚀、压力脉动、磨蚀耦合、疲劳损伤及形变失效机制,从水力优化、材料强化、调度优化及状态监测这4个方面提出防控措施。【结果】该研究明确了偏工况是性能衰退的关键诱因,阐明了水力与力学耦合加速整机退化的机理,形成了源头防控、材料防护、运行优化与智能监测的一体化防护方案。【结论】该机理与对策体系可有效延缓性能衰退并延长机组寿命,为水轮机全寿命周期管理与水电站安全高效运行提供理论依据和技术支撑。
摘 要:【目的】针对电力电子变换器谐波污染问题,研究数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP)全数字化实时谐波抑制控制方法,剖析传统PI控制在有源滤波器(Active Power Filter, APF)应用中存在的谐波跟踪静差偏大、动态性能与稳态精度难以兼顾的短板。【方法】首先,提出瞬时无功功率理论ip-iq谐波检测搭配PI与改进重复控制融合的复合控制方案,优化谐波检测环节的滤波设计,改进重复控制内模构造与超前补偿环节,强化系统稳态补偿精度与动态抗扰性能;其次,构建以TMS320F28335微控制器为核心的数字化控制系统,完成硬件与模块化软件开发。【结果】15 kVA样机测试表明,电网电流总谐波畸变率(THD)自26.8%降至3.2%,负载突变动态响应时长低于1.5 ms。【结论】该方法可高效抑制变换器谐波,改善电网电能质量,提高运行状态稳定性,具备一定的工程应用价值。
摘 要:【目的】在光伏电站规模化运行和运维要求持续提升的背景下,组件热斑效应已成为影响发电效率和运行安全的关键隐患,现有检测手段在异常识别精度和缺陷定位能力方面存在不足。为此,开展光伏组件热斑效应红外检测与定位方法研究,以提升缺陷诊断的准确性与运维可操作性。【方法】基于热斑效应形成机理和温升分布特征,阐述检测条件设定、红外热像采集及异常信息识别的具体操作步骤,并在此基础上建立由热斑区域初步锁定、缺陷位置精确映射到定位结果校核判定的定位方法,将温度异常区域映射至组件实际物理坐标,建立空间对应关系。【结果】该研究基于温差均值与标准差调整自适应温差阈值和连通区域分析,通过重复热像采集(位置偏差≤5像素,温差波动≤3℃)及电气参数校验(电流偏差>15%或功率偏差>20%),可将热斑定位至单片电池片,并输出其行列编号、温差等级及三级位置信息。【结论】该方法可为光伏电站热斑缺陷快速筛查和精准运维提供技术支撑,对降低组件失效风险和提升系统运行稳定性具有一定的应用价值。
摘 要:【目的】针对人工影响天气作业飞机机载噪声环境的问题,对比分析自适应滤波法、谱减法、维纳滤波法、卡尔曼滤波法及小波变换等语音增强算法的语音增强效果。【方法】通过构建叠加white、pink、babble、f16多种噪声类型的原始语音数据集,从语音波形图、PESQ(Perceptual Evaluation of Speech Quality)、STOI(Short-Time Objective Intelligibility)、对数谱距离(Log Spectral Distance, LSD)、输出信噪比等指标来对比上述5种语音增强算法性能。【结果】从总体平均结果来看,LMS算法表现最优,PESQ达到1.332(相较于带噪语音改善18.4%),STOI指标提升了48.65%;谱减法则在LSD指标上表现突出,改善值达到10.379 dB。从输出信噪比来看,维纳滤波法信噪比改善量最优,最大值达到29 dB。从各算法的鲁棒性来看,LMS算法具有最强的鲁棒性。【结论】该研究为人工影响天气飞机机载环境下语音增强算法的选择提供了参考依据。
摘 要:【目的】针对目前政务热线服务体系中广泛存在的“一事多答”、知识内容互斥矛盾、更新延迟及个性化服务能力欠缺等诸多问题,提出一种由大语言模型与知识图谱双核驱动的政务热线智能化知识库系统架构。【方法】该架构以大语言模型强大的深度语义理解和逻辑推断能力作为核心动力引擎,完成针对海量政务数据的自动知识提炼获取、跨域语义统一整合及动态知识增量演化维护等工作任务,在此基础上组织形成一类以“人物—事件”关系纽带为主导的、具有知识精确化、高一致性和强可解释性的政务领域大型知识图谱体系。基于大语言模型进行自然语言交互对话处理,并挖掘潜在用户诉求,最终建立一个完整的“知识供应—智能应用场景—反馈迭代升级”的闭环运转模式。【结果】应用结果验证表明,该架构可以有效提高政务热线在线应答的一致性和准确率,提升政务服务的智能化水平,为进一步研究智慧政务服务系统提供一种可行性解法和实践依据。【结论】该研究提出大语言模型与知识图谱双核驱动架构,是解决当前政务热线服务体系知识管理痛点的可行解法,为政务服务数字化转型提供了更加全面的技术赋能。
摘 要:【目的】针对传统教学评价数据来源分散、分析维度单一、结果呈现静态化及缺乏智能诊断工具等问题,设计并实现一套基于人工智能生成内容(AIGC)的多源数据教学评价可视化系统。
摘 要:【目的】针对复杂工况下控制系统面临的多变量耦合、非线性时变及参数不确定性问题,设计一套自适应智能控制系统,以提升控制精度与系统鲁棒性。【方法】构建由工况辨识、自适应参数整定及多模态协调控制这3个核心模块组成的系统架构,采用改进型长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)实现工况在线辨识,应用模糊自适应PID算法动态调整控制参数,基于模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)策略对多变量耦合过程进行滚动优化。【结果】通过在典型连续化工生产线上的30 d工程验证,与传统固定参数PID控制相比,所设计的系统控制偏差均方根(RMSE)降低41.35%,工况切换响应时间缩短52.70%,综合能耗下降18.70%,控制指标达标率提高4.10%。【结论】该系统实现了在复杂动态工况下的精准稳定运行,为流程工业智能控制提供了具有工程推广价值的技术方案。
摘 要:【目的】针对空间交叉轴线回转体工件因定位基准与加工基准不重合而导致的加工困难问题,提出一种基于基准转换模型的加工定位误差控制策略,以解决空间交叉轴线回转体高效、高精度加工的理论与工艺难题。【方法】首先,分析工件“两端倾斜交叉回转、中间通孔定位”的结构特征,建立空间交叉轴线与机床标准回转轴线之间的基准转换几何模型;其次,依据该模型设计一种包含倾斜中心孔的专用定位工装,实现复杂轴线的坐标变换与定位基准的物理重构;最后,引入“中间件”标准化设计方法,构建面向多规格工件的可重构工艺路线,并分析基准转换过程中的误差传递路径与累积规律。【结果】试切验证表明,采用该方法后,工件两端倾斜角度误差控制在±0.03°以内,同轴度≤0.08 mm,表面粗糙度Ra≤0.8,所有精度指标满足设计要求。误差分析显示,基准转换模型的定位误差传递系数低于0.02,验证了该方法的可行性与稳定性。【结论】所提出的基准转换模型与误差控制策略能够有效解决空间倾斜轴线回转体的加工定位难题,为类似异型结构件的精密加工提供了理论依据与技术参考。
摘 要:【目的】解决燃气—蒸汽联合循环机组实际运行效率与设计值差距较大、电网调峰需求下频繁启停和变负荷运行导致效率下降的问题,提升机组运行经济性。【方法】以E级联合循环机组为对象,量化三大核心设备及系统集成等维度效率损失,从进气参数、余热利用、蒸汽参数等方面提出综合优化方案,并通过工程试验进行验证。【结果】优化后机组额定工况热效率提升1.8%,75%负荷变工况下提升2.1%;年节约天然气1200万m2,减少二氧化碳排放量约2.6万t;项目总投资3200万元,静态投资回收期约1a。【结论】该策略可有效提升机组全工况运行效率,未来将重点关注氢燃联合循环、人工智能控制及储能系统集成等技术方向。
摘 要:【目的】燃气轮机燃烧室壁面温度精确预测对保障燃气轮机性能与延长使用寿命意义重大。针对轴向分级燃烧室单喷嘴试验壁面温度最大值及对应通道号预测问题,运用统计学和机器学习技术开展建模与分析。【方法】首先,采用DBSCAN算法去除异常值,提升数据质量。其次,采用Lasso回归、相关性系数法等4种特征选择方法,确定压力和流量为影响壁面温度的关键特征,降低过拟合风险。最后,利用线性回归、决策树等4种算法结合特征筛选构建模型。【结果】试验结果表明,测试集上决策树性能最优,壁面温度最大值拟合优度 R2 达到0.97,最大值对应的通道号召回率为0.94,精准率为0.88。【结论】研究成果提高了燃烧室壁面温度预测的准确性,确定了与壁面温度最相关的条件。
摘 要:【目的】针对多座混凝土桥梁保护层厚度的现场实测数据,分析数据分布特征与施工薄弱环节。【方法】首先,基于电磁法与钢尺量测获取桥梁上部结构与下部结构的厚度数据。其次,以正态分布理论为基础,综合运用描述性统计、假设检验及可视化方法,评估厚度数据的分布特征与施工质量控制水平。最后,引入样本偏度与峰度,进一步从分布形态层面揭示施工中的局部偏差与波动特征,通过可视化方法对数据特征进行分析。【结果】结果表明,保护层厚度整体近似服从正态分布,反映出施工过程总体处于统计受控状态。具体而言,上部结构合格率较高,厚度普遍达到或超过设计值,数据相对集中;而下部结构尤其是部分立柱则呈现较大变异,存在厚度不足等现象,表明该部位施工控制难度较高,局部均匀性有待加强。【结论】本研究构建的基于正态分布理论、高阶矩分析与可视化方法的统计评估框架,能够有效量化不同构件类型的厚度变异性,研究成果可为混凝土桥梁保护层厚度的施工质量动态控制、工艺改进及耐久性设计提供量化参考。
摘 要:【目的】为提升混凝土力学性能、耐久性及服役寿命,对道路桥梁工程水泥混凝土配合比进行设计。【方法】系统分析和优选水泥、骨料及外加剂等原材料特性,构建以强度和耐久性为核心的多目标性能评价体系,基于该体系提出多目标优化配合比设计方法,并制定相应试验检测方案。【结果】通过跨江大桥实体工程验证可知,优化配比后施工效率提升18%,现场试件检测合格率为99.6%,每方材料成本为328元,兼顾了结构安全、长期服役耐久性与经济性。【结论】基于多目标优化的混凝土配合比设计方法能够有效指导道路桥梁工程混凝土设计与质量控制,为工程实践提供参考。
摘 要:【目的】针对桥梁支座在长期服役中易发生的开裂、锈蚀、偏压等病害,研究智能检测与状态评估方法,以提升支座检测效率和评估准确性。【方法】构建多源传感信息采集系统,利用深度学习技术建立支座病害自动识别模型,并结合监测数据与健康指标体系构建状态评估模型,实现支座健康等级划分。【结果】该方法的病害识别准确率达96.8%,每小时检测支座数量8个,检测效率较人工提升6倍以上;智能评估判定的不合格、危险支座共12套,与人工复核结果完全吻合,综合评估值偏差仅1.4%,可自动输出病害位置、病害程度与支座健康等级量化结果。【结论】研究成果可为桥梁支座运维管理提供可靠技术支撑,为桥梁结构安全保障提供参考。
摘 要:【目的】为实现工业固废资源化与废水化学需氧量(COD)高效去除协同发展,解决冶金固废与农林废弃物堆存污染、废水处理成本较高等问题,研究制备硅锰废渣/芦苇基生物质炭复合材料,并开展改性及水处理性能研究,为固废资源化与废水治理提供新路径。【方法】以硅锰废渣和芦苇基生物质炭为原料,制备SWR/BC复合材料,经酸、碱改性得到A/SWR/BC和B/SWR/BC;采用单因素试验,考察材料投加量、初始pH、吸附时间、温度对复合材料去除COD效果的影响。【结果】酸碱改性可显著提升复合材料的COD去除性能。未改性SWR/BC最佳COD去除率为51.85%,酸改性A/SWR/BC可达66.66%,碱改性B/SWR/BC为62.96%。【结论】硅锰废渣与芦苇基生物质炭复合可实现冶金工业固废和农林废弃物双重资源化利用,所制改性复合材料具备低成本、高效COD去除能力,既能减轻废弃物环境污染,又可降低水处理成本。该研究为工业固废资源化利用与废水COD协同治理提供了可行技术方案,具有良好的环境效益与应用前景。
摘 要:【目的】本研究采用水热法、焙烧法制备N-CQDs/BiOBr复合光催化剂,系统考察了N-CQDs/BiOBr复合材料对罗丹明B染料的降解性能。【方法】选取酶解木质素作为碳源,聚乙烯亚胺作为氮源,通过一系列合成技术制备出碳量子点(N-CQDs),并进一步制备碳量子点改性的卤氧铋(BiOBr)光催化剂,并全面评估了不同碳量子点负载量下催化剂的光催化活性。【结果】所制备的N-CQDs类碳点表现出良好的光催化活性。当碳量子点负载量达到4 mL时,N-CQDs/BiOBr复合材料对罗丹明B溶液的光催化降解效率可达到98.31%。此外,通过X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等多种表征手段,对N-CQDs/BiOBr等材料进行了详细分析。【结论】碳量子点可以捕获光生电子从而提高光催化效率,且光照后产生活性物·OH、·O2?和h?等,可以与有机物反应,降低产物毒性。这一研究对推动绿色能源技术的发展具有重要意义。
摘 要:【目的】全面梳理过铝质花岗岩的成因机制及其地壳演化意义,旨在为其深入研究提供理论参考。【方法】通过系统回顾和综合分析国内外相关文献,对过铝质花岗岩的化学定义、分类体系、成因演化过程及其在大地构造环境中的时空分布特征进行归纳与总结。【结果】过铝质花岗岩成因机制复杂多样,主要包括富铝沉积岩部分熔融、准铝质岩浆演化与同化混染及流体出溶等,源岩成分对其生成起决定性作用;其广泛发育于大陆碰撞带、活动大陆边缘等构造环境。最新的“晶粥”模型表明,岩浆分异与多期次岩浆注入累积组装在地壳演化中起重要作用,对传统的单一熔融成因观点提出了挑战。【结论】过铝质花岗岩是揭示大陆地壳组成、再循环过程及地壳生长深层机制的重要指示器。未来需借助多重同位素定年等手段,进一步深化对多期次岩浆混合与复杂成因机制的定量精细化认识。
摘 要:【目的】天津双窑凸起新生界地层内广泛发育新生断裂,对城市地下空间构成严重安全威胁,因该地区地表被厚层第四系所覆盖,断层无地表出露,亟须通过地球物理勘探手段对其进行探测。【方法】采用浅层地震勘探方法布设3条测线,通过针对性的优选参数和精细处理流程,获得了高质量成果剖面。【结果】地震反射剖面揭示出研究区不整合面之上新生界地层的3条新生代断裂,均为正断层,上断入第四系地层为活动断裂,下断至馆陶组地层,表现为基底之上的“无根”断裂。【结论】受基底断层控制的双窑凸起构造区内,基底之上广泛发育新生代构造运动引起的新生断裂。
摘 要:【目的】构建一种能够有效应对海上敏感性地层的油基钻井液体系,旨在解决涠洲某油田钻遇强吸水敏感性泥岩地层时出现的严重钻井液泥包问题。【方法】首先,通过对现场泥球和钻屑的固相含量、阳离子交换容量及矿物组成进行分析,明确了泥球形成的主要原因;其次,优选了具有合适软化点的沥青类封堵剂,复配高效乳化剂与润湿剂,优化形成了油基钻井液体系。【结果】钻井液大量起球的成因在于地层黏土矿物遇水强分散,以及钻井液润湿封堵能力不足。优化形成的油基钻井液体系流变性能优良、乳化稳定性强,破乳电压最低为718 V,滤失控制能力好,高温高压滤失量小于2 mL。【结论】该体系抗污染能力优异,能有效抑制泥岩水化分散、强化井壁稳定、提高井眼清洁能力,从源头上防止泥球产生,满足海上强敏感性地层的钻井需求。
摘 要:【目的】探究高精度城市级建模方法,提升模型构建精度与速度,为后续快速构建高精度实景三维模型提供参考。【方法】首先,以南京信息工程大学为试验区,利用倾斜摄影测量技术和贴近摄影测量技术,构建高精度实景三维模型;其次,建立了像控点数量和模型平面精度的数学表达式,为像控点布设规划提供数学基础;最后,对模型精细化修饰进行研究。【结果】成功构建了试验区高精度三维实景模型,结合贴近摄影测量技术重建了重点区域超高分辨率实景模型;总体上,模型精度和像控点数呈正相关,像控点达到一定数量后模型精度趋于稳定。【结论】多源多尺度影像融合建模可以显著提高模型质量,适用于地标性建筑或重点建筑物的精细化重建;一般性建筑可用人工交互的方法提高建模质量,利用DP-Modeler结合Photoshop可完成对模型的精细化修饰,在保证模型精度的情况下提高模型细节质量。
摘 要:【目的】针对当前区域知识产权政策绩效评价中存在的“尺度转换失真、动态性不足、主体视角单一”等现实问题,构建一套科学、系统且可操作的评价指标体系,并为地方政策优化提供清晰的实践路径。【方法】以郑州市为例,基于政策工具理论和逻辑模型,采用“理论分析—维度构建—指标设计—权重赋值”的研究路径,综合运用文献分析、专家咨询与层次分析法,构建包含3个一级维度、9个二级维度和29个三级指标的区域知识产权
摘 要:【目的】针对地方高校知识产权工作中“重数量轻质量”、转化应用不足等问题,构建符合地方高校实际的知识产权创新改革体系,为地方高校知识产权工作提供经验借鉴。【方法】首先,以西安工程大学改革实践为样本,梳理其在“三权”改革、运营管理、服务培训等方面的举措;其次,剖析地方高校在管理保护、转化应用、人才队伍等方面存在的问题。【结果】西安工程大学改革成效显著,专利申请量、转让量居全省高校前列,形成了可复制推广的经验;地方高校普遍存在管理不完善、转化难度大、人才匮乏等突出问题。【结论】地方高校应坚持质量优先,以运营市场化、管理专业化为导向,通过健全管理、畅通转化、培育人才等措施破解难题,实现知识产权高质量发展。
摘 要:【目的】针对河南省专精特新企业在商标品牌建设方面面临的现实挑战,分析其商标确权与保护、品牌价值转换、融资能力及品牌均衡等方面的问题,并提出系统性对策,为相关企业实现技术优势向品牌优势转化、提升综合竞争力提供理论与实践支撑。【方法】以河南省专精特新企业为研究对象,在梳理当前政策环境与企业实践成果的基础上,采用案例分析与问题归纳相结合的方法,从商标确权与保护、品牌价值转换、商标质押融资、品牌国际布局等维度进行针对性分析。
摘 要:【目的】在全球化与科技迅猛发展的当下,国际科技合作对各国科技进步与经济发展至关重要。为提升国际科技合作的水平与质量,推动国际科技合作管理体制的完善与发展。【方法】采取调研分析的方法,深入剖析国际科技合作管理体制的现状及存在的问题。【结果】研究发现,国际科技合作管理体制存在管理机制不健全、资源配置不合理、政策法规不完善、国际化人才短缺等问题。【结论】通过借鉴美国、欧盟、日本等发达国家和地区的成功经验,从优化管理机制、优化资源配置、完善政策法规体系及加强人才培养与引进等维度,提出创新策略,为提升我国国际科技合作水平提供理论支撑与实践指导。
摘 要:【目的】探究颠覆性技术识别的研究热点以及未来的发展趋势,为该领域的发展提供参考。【方法】运用 CiteSpace 软件,以中国知网(CNKI)数据库 2015—2025 年间收录的核心期刊文献为数据源,通过文献计量、共现分析与聚类图谱等方法,对颠覆性技术识别研究进行可视化分析。【结果】研究发现,该领域发文量整体呈持续上升趋势,尤其在 2019 年后增长显著。研究内容已形成四大核心热点方向:颠覆性技术早期识别、演化轨迹分析、智能识别算法与模型创新,以及市场产品视角下的识别研究。【结论】未来该领域将朝着多源异构数据融合、人工智能技术全面应用、特定细分领域定向识别的方向发展。
摘 要:【目的】破解河南省级财政科技经费绩效管理中权责错位、流程冗余、信息滞后、约束软化等问题,推动从“管控”向“赋能”范式转型。【方法】以河南省为例,运用政策梳理与调查分析,从机制、效能、技术、政策4个维度构建“赋能型”绩效管理新体系。【结果】研究发现,现行“管控型”范式导致权责错位、重复填报、决策滞后、激励无效等问题,科研团队被边缘化,管理效能难以发挥。【结论】通过构建权责清单、分级分类管理、智能预警平台、绩效信用档案等路径,形成“价值共识、权责对等、流程协同、激励相容”的“赋能型”新范式,为提升财政科技资金效益提供理论支撑与实践参考。
摘 要:【目的】产学研深度融合是实施创新驱动发展战略、培育新质生产力的关键机制。为推进河南以企业为主导的产学研深度融合。【方法】基于河南省实践,系统阐述了产学研深度融合的时代内涵、本质要义与核心范畴。通过数据分析指出,河南省产学研合作面临企业主体作用不强、高校专利质量与转化率“双低”、合作机制不畅、创新生态不完善等现实挑战。【结果】创新性地提出“三融合”模式理论框架,即面向中小企业的“单向融合”、面向大中型企业的“双向融合”及组建创新联合体的“一体融合”。【结论】以期为河南乃至中西部地区探索具有自身特色的产学研深度融合道路提供理论参考与实践借鉴。
摘 要:【目的】针对当前科创政策繁杂、持续性不足,高校、科研院所及企业面临政策知晓难、落地难等困境,研究江西省科创政策一网通平台的现状、不足及优化路径,破解政策落地难题,推动平台从“政策展示”向“服务闭环”转型。【方法】以该平台为研究对象,梳理其架构、核心功能及使用现状,对照建设初衷剖析不足,结合多省市“政策通平台”成功经验,采用现状梳理、对比分析方法开展研究。【结果】明确了平台基本情况及使用现状,发现其在功能覆盖、政策解读、精准匹配、流程简化及沟通渠道上存在不足,未能有效破解市场主体政策落地困境。【结论】结合多省市经验,从五大维度提出优化建议,得出平台需补齐短板、完善服务闭环的结论,助力平台升级,让相关主体享受政策红利,为后续迭代提供参考。