新能源与新材料

• 激光诱导钛合金等离子体电子温度和电子密度的时间分辨测量

  胡桢麟;高阳;林楠;郭连波;

  以波长为532 nm的纳秒脉冲激光器为激发源，使用中阶梯光栅光谱仪和增强电荷耦合器件（ICCD）获得了激光诱导钛合金等离子体的时间分辨发射光谱；基于发射光谱，利用玻尔兹曼图法和萨哈-玻尔兹曼图法计算了等离子体电子温度；采用斯塔克展宽法计算了电子密度。研究结果表明，相较于玻尔兹曼图法，萨哈-玻尔兹曼图法可提供更为准确的电子温度计算结果。此外，光谱采集门宽的增大会导致等离子体电子温度和电子密度计算值的减小。以上研究结果为钛合金的激光诱导击穿光谱（LIBS）分析提供了实验指导。

  2024年01期 v.23;No.93 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1846K]
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• 铵离子混合超级电容器电极材料研究进展

  张新杨;张杰;王佐书;汪德伟;

  随着社会对能源需求的不断增长和传统能源的消耗，寻找可再生清洁能源已成为当务之急。铵离子混合电容器作为一种清洁且可持续的解决方案在电能存储领域备受关注。本文主要综述了铵离子混合电容器的研究进展，包括其优点以及当前存在的问题和挑战。同时，重点关注了电极材料的研究现状，如锰基氧化物、钒基氧化物、钼基化合物等，并展望了未来的发展方向。通过对铵离子混合电容器的研究现状进行全面分析，本文旨在为该领域的研究者提供有益的参考和启示。

  2024年01期 v.23;No.93 7-15+22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1485K]
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• “无机粒子-无纺布”协同改性碳纤维复合材料及其增韧机理

  康少付;范航天;瞿立;李进;安百俊;李大同;

  针对碳纤维复合材料层间性能较差、易发生分层损伤的问题，提出一种采用SiC粒子和热塑性共聚酰胺（PA）无纺布对碳纤维/环氧树脂基复合材料（CFRP）进行增韧改性的技术，在层间构筑一种“无机颗粒/热塑性纤维/树脂基体”多组分多尺度增韧相体系，对比分析改性前后复合材料的Ⅰ型、Ⅱ型层间断裂韧性和耐热性，借助扫描电子显微镜（SEM）和动态热机械分析仪揭示其增韧和耐热性机制。结果表明，与未改性的CFRP材料相比，当SiC填充量（质量分数）为1%、PA无纺布面密度为25 g/m~2时，改性CFRP材料Ⅰ型层间断裂韧性（G_(ⅠC)）和Ⅱ型层间断裂韧性（G_(ⅡC)）分别提高了52.7%和222.6%。无机粒子的阻滞效应、纤维的桥连效应和基体树脂的塑性变形是其主要增韧机制。

  2024年01期 v.23;No.93 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1805K]
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• 用静电纺丝技术制备纳米片取向结构复合电介质材料

  王健;王宝慧;谭永涛;

  金属化薄膜电容器因其具有超高功率密度而在新能源行业领域受到广泛关注。为了提升薄膜电容器的储能密度，将高绝缘氮化硼纳米片（BNNS）引入到聚偏氟乙烯（PVDF）基聚合物中以制备电容器用高储能复合电介质材料，并利用静电纺丝技术实现BNNS均匀取向的分布。结果表明，均匀取向分布的高绝缘纳米片可以抑制载流子迁移并提升复合材料的击穿场强。结合相场模拟分析可知，均匀取向分布的BNNS结构能调控外电场分布且更有效地阻滞复合材料被击穿，最终在396 MV/m的电场强度下实现高达10.5 J/cm3的储能密度。

  2024年01期 v.23;No.93 23-27+34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1699K]
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节水灌溉与水资源

• 基于水足迹理论的宁夏沿黄城市带水资源承载力分析

  路畅;黑正军;席睿;唐莲;

  结合水足迹理论从水资源、社会经济和生态角度对宁夏沿黄城市带水资源状况进行分析和评价，找出不同城市影响水资源承载力的关键因子，剖析了2010—2019年宁夏沿黄城市带不同城市间水资源承载力的内部差异，根据变异系数找出各个城市影响最明显的指标，为后续水资源承载力提升提出针对性建议。结果表明，各城市的水资源均比较匮乏，但各城市的社会经济发展情况、生态保护措施等不同对水资源承载力的变化也有不同程度的影响。在研究期内，除中卫市外，银川市、石嘴山市和吴忠市的水资源承载力均表现出先下降后上升的趋势，其中中卫市的水资源承载力恢复较好，其他3个城市相对不足。

  2024年01期 v.23;No.93 28-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1381K]
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• 夹砂层位置对膜孔灌氮肥自由入渗特性的影响

  陈琳;艾南竹;费良军;王亮;

  为了研究夹砂层位置对层状土膜孔灌氮肥自由入渗特性的影响，选用粉壤土和砂壤土，设置3个夹砂层位置进行膜孔灌自由入渗试验。结果表明，在夹砂层位置为距表层土5～10 cm,10～15 cm,15～20 cm的3种处理中，各处理的累积入渗量、湿润锋运移规律、湿润体内含水量、铵态氮和硝态氮分布规律均有所不同。夹砂层的位置越靠近表层，减渗效果越大，累积入渗量越小，水平方向湿润锋面运移距离越大；入渗过程可分为2个阶段，第1阶段是水分运动到土砂交界面之前，第2阶段是水分运动到土砂交界面后，利用Philip和Kostiakov入渗模型来描述累积入渗量与入渗历时之间的关系，模型拟合结果较好；层状土的土壤含水量分布具有不连续性，其铵态氮和硝态氮分布规律受夹砂层位置的影响较大。综上所述，夹砂层位置变化对膜孔灌氮肥自由入渗具有明显影响。

  2024年01期 v.23;No.93 35-41+47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1590K]
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土木与交通工程

• 干湿循环下重塑粉质黏土湿陷变形及其影响因素研究

  吴向峰;张卫兵;蒋佳莉;马桂平;管小龙;

  为研究粉质黏土在干湿循环作用下的湿陷变形规律，以银川粉质黏土为研究对象，制备不同饱和度和压实度的试样，进行干湿循环作用下的湿陷变形试验。结合多因素交互作用的显著性分析法，对不同影响因素下湿陷变形率进行分析。结果表明：压实度及饱和度对湿陷变形率产生了不同程度的影响；对于中低饱和、高饱和土体，在干湿循环作用下，压实度对减缓湿陷变形作用显著性不同，且减缓效果与干湿循环过程相关。干湿循环次数、压实度、饱和度的三因素显著性分析结果表明，三因素显著性均为强，交互作用对湿陷变形率显著性程度不同。为减小压实度和饱和度对地基变形的影响，建议初始压实度不低于95%，且不宜超过最优含水率所对应的饱和度。

  2024年01期 v.23;No.93 42-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1387K]
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• 压滤渣粉活性及其对水泥胶砂性能的影响研究

  王宁辉;张晓静;熊梓铭;汪一铖;王德志;

  针对搅拌站压滤渣的资源化利用问题，分析了其矿物组成，利用化学滴定法和热重法分析了压滤渣中未水化水泥的近似含量，并研究了搅拌站压滤渣粉对水泥胶砂需水性、力学性能的影响。结果表明：压滤渣中矿物种类稳定，相对于水泥，压滤渣粉的需水量增加；存放18 d，压滤渣中未水化水泥质量分数约为27.7%，活性较低，粉磨处理对提高压滤渣粉活性影响不大；相对于原状压滤渣粉，粉磨处理后的压滤渣粉对水泥胶砂抗压强度和抗折强度提升效果甚微。磨细压滤渣粉混凝土的干燥收缩性能低于基准组，且在28 d时的干燥收缩率达到最大，标准养护28 d时压滤渣粉混凝土的表面存在不连续的纤维状C-S-H凝胶，分布零乱，没有形成网状结构。

  2024年01期 v.23;No.93 48-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1674K]
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化学工程

• Al改性SBA-15对水中四环素的吸附行为研究

  吕俊敏;陈瑶瑶;田彦花;范素兵;

  采用Al,Fe,Cu,Mn等金属改性制备了M-SBA-15分子筛材料，对比分析了不同金属改性SBA-15分子筛对四环素的吸附性能；利用SEM,N2物理吸附对Al-SBA-15进行了表征，研究了改性时间、pH、温度、四环素质量浓度等因素对吸附行为的影响，并且采用动力学模型、等温线模型和热力学模型分析了Al-SBA-15对四环素的吸附行为。结果表明：Al-SBA-15对四环素的吸附效果最好，最佳吸附条件为N(Al)∶N(Si)=0.35、改性时间3 h、pH=6.0、温度298 K；伪二级动力学模型更适合描述Al-SBA-15对四环素的吸附动力学行为，颗粒内扩散不是吸附速率的唯一控制步骤；Freundlich模型能更好地描述Al-SBA-15对四环素的吸附行为，表明该过程以多层吸附为主；热力学分析显示Al-SBA-15吸附四环素是自发的、混乱度降低的放热过程。

  2024年01期 v.23;No.93 54-59+64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1578K]
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• 宁东基地燃煤电厂原料煤及副产品中稀土元素富集规律研究

  刘晶;黄鹏程;马永祥;郭伟勇;黄康;

  采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定了宁东基地鸳鸯湖电厂、马莲台发电厂原料煤及副产品中稀土元素的质量比并探究了稀土元素的富集规律。结果表明：鸳鸯湖电厂原料煤中稀土元素的富集系数表现为正常；马莲台发电厂原料煤中La,Ce,Y的富集系数表现为轻度富集，其余稀土元素的富集系数表现为正常；两个电厂原料煤中的轻稀土相对于中稀土及重稀土明显富集；煤燃烧后稀土元素主要富集在炉渣、粗灰、细灰中，并且更容易富集到细灰和粗灰中，炉渣次之；副产品中的稀土元素与原料煤中的稀土元素分布规律类似，即相比于中稀土和重稀土，轻稀土相对富集。

  2024年01期 v.23;No.93 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1281K]
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人工智能与计算机

• 基于双向多层门控循环神经网络的奶牛乳脂率预测模型研究

  朱孟宇;由楚川;赵军;

  通过对奶牛乳脂率进行数据预测以及结合随机森林算法对环境数据进行精准特征选择，确定了对乳脂率影响较大的环境因素。在此基础上，提出了将随机森林算法与双向多层门控循环神经网络相结合的乳脂率预测模型（RF-BiGRU）并进行了相关实验。结果表明，该模型能够提高预测的准确性及效率。

  2024年01期 v.23;No.93 65-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1586K]
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• 乳腺癌超声图像分割算法研究

  邬迎节;李春树;

  针对乳腺癌超声图像分割问题，提出了一种基于掩膜区域卷积神经网络（Mask R-CNN）的算法。首先，进行了超声图像分割网络的算法设计；其次，将整理好的数据集制成COCO数据集图像分割形式，提取了训练集和测试集；最后，采用迁移学习方法对网络进行了训练，得出全部测试集的乳腺癌超声图像分割结果图，并且以Dice系数、交并比和平均类准确率为评价指标对图像分割效果进行了评估。结果表明，该算法的Dice系数达到0.91，显著提升了乳腺癌超声图像病变组织的分割精确度。

  2024年01期 v.23;No.93 73-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1441K]
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• 基于MediaPipe Pose的人体动作识别方法研究

  张恒博;刘大铭;伏娜娜;邢霄海;

  针对已有人体动作识别方法存在识别效率低、检测速度慢等问题，提出了基于MediaPipe Pose算法的人体动作识别方法。具体内容：将摄像头实时采集数据输入到检测网络以获取人体33个关键点的坐标信息，然后通过关键点的空间位置组合来确定人体动作类别；采用COCO数据集格式标定动作类别，并且对动作标签进行onehot编码，训练人体动作识别模型；利用单目RGB摄像头对8类动作进行实验验证。结果表明，基于MediaPipe Pose算法的人体动作识别方法其帧率达到30帧/s，识别精确率为96.67%，能够实时、准确地识别人体动作。

  2024年01期 v.23;No.93 79-84+91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1600K]
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生态与环境工程

• 基于UGC数据分析的山岳型旅游目的地形象研究——以庐山为例

  韩雪;赵多平;罗教盛;郑键津;

  基于游客生成的UGC数据，通过ROST CM 6软件对庐山旅游近5年的网络评论进行了高频词、社会语义网络和情感分析，并采用内容分析法和扎根理论分别对认知、情感形象进行了研究。结果表明：游客对庐山旅游的整体感知以积极情感为主，认知形象和情感形象感知维度基本一致，皆涉及总体感受、旅游环境、旅游服务和基础设施；在情感形象分析中，消极情感主要集中在旅游体验的整体评价方面，旅游服务、景区管理和旅游交通3个方面的消极情感影响了游客体验和满意度。

  2024年01期 v.23;No.93 85-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1473K]
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• 西吉县区域开发敏感度研究

  杨思雨;石云;李瑞雪;

  基于宁夏西吉县2020年坡度、土地利用类型、人口等数据，采用GIS空间分析法及定性与定量分析相结合的方法对西吉县区域开发敏感度进行了评价，将该县划分为1个低敏感区域、6个中敏感区域、6个较高敏感区域和6个高敏感区域，并且依据敏感区域分区特点总结了区域开发敏感度空间分布规律。结果表明：西吉县开发中敏感区域和高敏感区域分别占研究区总面积的34%和30%，较高敏感区域占28%，低敏感区域占8%；从区域分布情况来看，西吉县呈现“中部高四周低”及“西高东低”的地形分布特征，其中中敏感区域主要分布在该县东南部，高敏感区域在北部、西部、南部均有分布，较高敏感区域主要分布在西南部，低敏感区域集中分布在中心地带。研究结果客观地反映了西吉县的开发敏感状况，能够为该县的生态保护、资源利用和可持续发展提供参考。

  2024年01期 v.23;No.93 92-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1698K]
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• 本刊顾问马玉山院士介绍

  <正>马玉山，中国工程院院士（机械与运载工程学部），工业控制阀专家，六盘山实验室主任，正高级工程师，博士生导师。现任宁夏大学学术委员会名誉主任委员、前沿科学与技术学部部长、机械工程学院院长。兼任中国仪器仪表学会副理事长、中国发明协会理事长、宁夏科协副主席、宁夏工商联副主席、宁夏机械工程学会/机械工业联合会理事长。

  2024年01期 v.23;No.93 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 404K]
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• 主编彭志科教授介绍

  <正>彭志科，宁夏大学校长，博士生导师，教育部“长江学者”特聘教授，国家杰出青年科学基金获得者，科技部中青年科技创新领军人才。入选教育部新世纪优秀人才支持计划和上海市浦江人才支持计划。主要从事信号分析与智能运维、振动分析与控制、微波感知技术、海上浮式风机发电、超材料设计与动力学等方面研究，创建了广义参数化时频变换理论与方法，提出了非线性调频分量分解方法，发明了基于微波感知的全场形变和振动测量变革性技术。

  2024年01期 v.23;No.93 97页 [查看摘要][在线阅读][下载 404K]
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