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"基于数学启发式协同进化算法的加工-运输复合机器人集成调度优化研究"
随着工业机器人技术的快速发展,加工-运输复合机器人(PTCR)因其兼具物料运输和工序加工的双重功能,正在重塑现代制造系统的生产模式。然而,这种新型生产模式也带来了前所未有的调度挑战——传统的作业车间调度研究往往将加工与运输功能割裂处理,而PTCR的双重功能耦合使得集成调度问题复杂度呈指数级增长。在人口红利逐渐消失的背景下,制造企业亟需通过智能化转型提升生产柔性,这使得PTCR的集成调度问题(IPTS-PTCRs)成为制约智能制造发展的关键瓶颈。针对这一难题,武汉科技大学张美周团队在《Journal of Computational Design and Engineering》发表创新性研究,
来源:Journal of Computational Design and Engineering
时间:2025-09-01
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高、低成就组在协作概念构图任务中的知识共建差异:多模态证据与认知模式解析
Highlight协作概念构图辅助下的知识共建差异本研究通过多模态方法解析了高、低成就组在协作概念构图(CCM)任务中的认知模式差异。高成就组在认知维度(如批判、总结、提问)表现突出,形成"群体认知→同伴认知→群体调节→群体认知"的循环知识迁移路径;低成就组则更关注元认知调节(监测、适应行为),呈现"群体调节→个体认知→群体认知"的单向模式。神经机制证据脑电图(EEG)超扫描显示,高成就组在θ波段(4-8Hz)的颞顶区表现出显著更强的脑间同步性(inter-brain synchrony),表明其深层知识协商与内化过程;而低成就组的脑同步仅停留在任务完成的表层协调,印证了其"形式共识"特征。教
来源:Thinking Skills and Creativity
时间:2025-09-01
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幼儿工程兴趣量表开发:STEM教育早期兴趣触发机制的探索与实践
Highlight研究表明,在人工智能时代,21世纪技能如创造力与问题解决能力的培养中,兴趣作为创造性活动的基本前提至关重要(Amabile 1983)。工程学作为创造性问题解决的领域,能有效促进知识应用转化(Dan 2021)。Theories related to interest兴趣被定义为个体与环境交互产生的现象(POI理论),其对象可涵盖具体事物或抽象概念(Krapp 2002)。根据四阶段兴趣发展模型(Hidi & Renninger 2006),幼儿工程兴趣(EEI)特指工程情境中通过积极情绪触发的兴趣萌芽阶段。Participants研究纳入294名5-6岁幼儿(Mag
来源:Thinking Skills and Creativity
时间:2025-09-01
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伊朗西北部2020年Qotur地震双震事件及其对区域地球动力学机制的启示
Highlight构造与区域活动变形新生代伊朗高原西部的构造演化受阿拉伯-欧亚板块汇聚主导,在36°-50°E和~36°-42°N范围内,因多个刚性/半刚性块体(如波斯块体、安纳托利亚块体)相互作用,变形呈现高度复杂性。地震重定位采用mloc多重地震重定位技术(基于Hypocentroidal分解算法),结合校准震源深度和不确定性量化,揭示了Qotur地震丛集与活动断层的空间关联。第一次主震重定位显示首次主震(5.7 Mw)震源深度达9 km,矩张量反演确认其为NE-SW向左旋走滑断裂,与Bashkale断裂系北段走向一致。讨论地震丛集随时间扩散激活了共轭的NW-SE向右旋走滑断裂(类似Sal
来源:Tectonophysics
时间:2025-09-01
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多重代谢工程结合适应性进化策略提升解脂耶氏酵母高产琥珀酸的生物合成效率
琥珀酸作为一种重要的平台化合物,在可降解材料、医药和食品工业中应用广泛。然而,传统化学合成法存在高能耗和环境污染问题,而微生物发酵法虽环保却面临产量和效率瓶颈。解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)因其卓越的耐酸性和成熟的遗传工具成为理想宿主,但通过失活琥珀酸脱氢酶(Sdh)阻断TCA循环的策略会导致菌株葡萄糖利用能力严重受损。如何突破这一限制,实现高效琥珀酸生物合成,成为研究者亟待解决的难题。为攻克这一挑战,Tao Sun等团队在《Technovation》发表研究,通过多重代谢工程与适应性进化(ALE)的协同策略,系统优化了解脂耶氏酵母的琥珀酸合成路径。研究首先通过弱化Sd
来源:Technovation
时间:2025-09-01
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结构-功能型地质聚合物/Ag9(SiO4)2NO3/g-C3N4吸附-光催化剂的协同动力学效应与电荷转移机制研究
Highlight本研究设计了一种基于GAC的吸附-光催化剂纳米平台,具有高度协同的吸附-光催化动力学和高效定向电子转移特性,并通过3D打印构建了用于有机污染物降解的整体结构。GP纳米团簇和ASN纳米晶体在g-C3N4界面均匀生长,形成纳米间距的吸附与光催化活性位点。3D打印GAC整体结构展现出与粉末相当的降解性能,归因于优化的吸附-光催化动力学匹配和增强的电荷分离效率。Conclusions本工作通过合理设计吸附-光催化协同效应和电子转移结构,成功构建了粉末型和3D打印型GAC吸附-光催化剂系统。实验与理论计算证实,GP界面能有效捕获污染物并促进ASN/g-C3N4异质结的电子转移,从而提升
来源:Sustainable Materials and Technologies
时间:2025-09-01
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通过监管科技提升银行业绩:孟加拉国银行业成本削减、可持续性与盈利能力的协同分析
当前世界正面临气候变迁、生物多样性丧失、资源枯竭和不平等加剧等多重危机。传统"获取-制造-丢弃"的线性经济增长模式严重依赖有限资源,导致大量废弃物和温室气体排放,威胁着地球生态系统的稳定性。与此同时,社会不平等问题日益突出,边缘化社区往往承受着环境退化的最大冲击。这些相互关联的挑战迫切需要系统性解决方案,促使研究人员探索可持续发展和循环经济(CE)的协同路径。在这项发表于《Sustainable Futures》的研究中,Manjunath P. Eelager等学者深入分析了可持续性与循环经济的互补关系。研究采用了文献综述、案例分析和政策评估等方法,特别考察了欧盟、阿姆斯特丹等地区的实践案例
来源:Sustainable Futures
时间:2025-09-01
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兼具光耦合与水阻隔特性的多功能钝化膜在顶发射OLED封装中的应用研究
Highlight多功能钝化贴膜(MPPF)该复合材料通过刮刀涂布(间隙50μm,速度5mm/s)在基板A面形成50μm厚的吸湿-粘附阻隔膜(HABF),随后在30℃固化10分钟。疏水性光提取膜(LEHF)则通过旋涂HSNP溶胶(3000rpm,加速30秒)在基板B面制备,经100℃退火2小时形成5μm薄膜,如图1(a)所示。LEHF特性分析如图2(a)(b)所示,二氧化硅纳米颗粒(SNP)掺杂比例显著调控LEHF表面形貌。未掺杂的H-sol膜表面粗糙度(RMS)达122nm且呈多孔结构;添加1wt.% SNP后RMS降至102nm,扫描电镜(SEM)显示SNP均匀填充溶胶-凝胶网络间隙。当S
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-09-01
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稻壳硅基高效疏水磷钨酸催化剂在乙醇脱水中的作用:载体与水分的关键机制
亮点本研究通过简单环保的方法制备了稻壳硅(RHSi)负载磷钨酸(PTA)催化剂,其乙醇脱水性能显著优于二氧化钛(TiO2)和三氧化二铝(Al2O3)载体。在200°C、W/F=13.72分钟、90wt%乙醇进料条件下,13wt%钨负载量的PTA/RHSi可实现56.72%乙醇转化率和72.29%二乙醚(DEE)选择性。有趣的是,稻壳硅的"碳残留"特性赋予其独特疏水性,使其在含水体系中表现优于传统稻壳灰硅(RHASi)。催化剂表征如表1所示,酸浸-煅烧法制备的RHSi具有185-235 m2/g比表面积和5.3-5.5 nm孔径。当PTA负载量达13wt%时,开始出现孔隙堵塞现象。XRD检测发现
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-09-01
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脉冲占空比调控锆合金等离子体电解氧化过程中的电压瞬态分析及其对涂层厚度与孔隙率的精准控制
Highlight本研究揭示了脉冲占空比对等离子体电解氧化(PEO)涂层性能的调控机制:关键发现• 涂层厚度和相组成由电压脉冲积分时间主导,与单个脉冲时长无关• 孔隙特性对脉冲占空比敏感——短脉冲可形成更致密的外层,提升耐腐蚀性• 电压瞬态分析可作为实时监测涂层生长的"电化学指纹"妙趣横生的科学机制当短脉冲(低占空比)作用时,就像给锆合金表面安装了"纳米秒表":频繁的间歇期让熔融氧化物有充分时间冷却,形成类似"千层蛋糕"的结构——致密的内层(防护盾)搭配少量缺陷的外层。而长脉冲(高占空比)则像"持续喷发的微型火山",产生更大但更稀疏的放电孔洞。Conclusion这项研究为"量体裁衣"式设计P
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-09-01
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加拿大一枝黄花纤维素衍生物气凝胶的润湿性调控及其油水分离性能研究
Highlight本研究通过精确调控表面润湿性,显著提升了生物质气凝胶的油水分离效率。材料与方法以加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)纤维素为原料,联合聚乙烯醇(PVA)和柠檬酸(CA)进行交联,经冷冻干燥和160°C短时热处理(10分钟)成功制备亲水性生物质气凝胶。富含羧基的柠檬酸与纤维素和PVA中的羟基发生酯化反应,显著增强了气凝胶的结构稳定性和耐水性。亲水气凝胶性能该亲水材料展现出优异的水下疏油特性,水下油接触角(UOCA)达到约140°。对多种有机溶剂/水混合物表现出卓越的分离性能,可在重力作用下实现连续油水分离。其中异辛烷/水混合物的分离通量高达3100 L
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-09-01
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石墨烯含量对石墨烯/TiO2水玻璃基复合涂层防腐性能的调控机制研究
Highlight材料实验采用2A12铝合金(成分:0.5 wt.% Si、3.9 wt.% Cu等),通过改进Hummers法制备石墨烯,与TiO2(P25型)按0.01-0.50 g梯度混合,以钾水玻璃(K2SiO3)为基体制备复合涂层。重量与厚度测量随着石墨烯含量从0.01 g增至0.50 g,涂层浸泡后电阻从108 Ω骤降至1030.5 g)涂层出现明显腐蚀产物堆积。结论五组涂层中TiO22.5 wt.%)会因颗粒聚集产生裂纹,反而降低防护效果。
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-09-01
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沥青乳液在疏水-亲油改性集料表面的界面粘附与润湿特性:性能增强机制与表征
Highlight本研究提出采用SCA/NOS改性集料构建原位疏水-亲油功能层,显著提升沥青乳液润湿与粘附性能。创新开发的BBS测试方法能更精准表征实际固化条件下的界面强度。Introduction and background沥青-集料界面是路面结构中的关键薄弱环节,其粘附性能直接决定路面的机械稳定性、耐水性和疲劳耐久性。在促进道路可持续发展的冷拌沥青(CMA)中,沥青乳液-集料界面比热拌沥青(HMA)更易受水分迁移影响,导致界面粘结薄弱。Raw materials采用江西九江采石场的玄武岩和花岗岩集料,经60-180目砂纸抛光、45°C超声清洗15分钟后,测试70#基质沥青制备的沥青乳液润
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-09-01
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TiO2修饰MoSe2对油色谱特征气体(H2、CO、C2H2、C2H4)的吸附机制与电子行为研究:面向能源电力设备的安全监测
Highlight本研究创新性地采用过渡金属氧化物(TiO2和2TiO2)修饰MoSe2单层,显著增强材料导电性和选择性气体吸附能力:TiO2-MoSe2对CO表现出最强化学吸附,而2TiO2-MoSe2对C2H2吸附能力突出。两种材料在宽温域(298~498 K)内均展现卓越热稳定性,为油浸式变压器等能源电力设备提供了高性能气体传感与吸附材料解决方案。Computational details所有模型优化与计算均通过Dmol3软件完成,采用广义梯度近似(GGA)下的PBE泛函处理电子交换关联效应。使用DFT半核赝势DSPD描述价层与芯层电子,分子轨道计算采用双数值加极化基组(DNP)。为消除
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-09-01
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玻璃通孔晶圆中Cu/Ti异质结构纳米级减薄机制的原子尺度研究
Highlight本研究通过分子动力学(MD)模拟揭示了Cu/Ti异质结构在纳米级减薄过程中的独特变形行为:Cu层通过1/6肖克利位错(Shockley dislocations)和堆垛层错(stacking faults)实现塑性流动,而Ti层则表现出有限的塑性能力,其变形主要依赖1/3位错和局部六方密堆(HCP)向面心立方(FCC)的相变。Defect evolution in Cu/Ti heterostructure缺陷分析显示:当减薄深度达到7.5nm时,Cu层开始形成特征性的堆垛层错网络;减薄至17.5nm时,Cu/Ti半共格界面出现明显损伤;40nm深度下Ti层残余应力显著升高。
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-09-01
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调控Cu/CuO异质结构实现高效pH普适性电催化析氢反应
Highlight通过精确调控铜的价态,我们成功构建了具有最佳Cu/CuO比例(约1:1)的肖特基结纳米棒阵列,这种独特的异质结构实现了HER活性的协同增强。Results and Discussion催化剂表征显示,300°C热处理的CuOx-300/CF具有三维多孔结构和均匀分布的纳米棒阵列(图1a)。X射线衍射(XRD)证实了Cu/CuO异质结的形成,X射线光电子能谱(XPS)显示Cu0/Cu2+的最佳比例。电化学测试表明,该催化剂在宽pH范围内表现出色:酸性介质中仅需247 mV过电位即可达到10 mA cm-2的电流密度,碱性条件下为107 mV,中性条件下更是低至80 mV。分子动
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-09-01
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微凹坑织构对CoCrFeNiMoW高熵合金摩擦学性能的调控机制及工程应用研究
Highlight本研究创新性地通过激光表面织构化(LST)技术对CoCrFeNiMoW高熵合金(HEA)涂层进行表面功能化处理,实现了耐磨减摩的双重优化。材料特性99.9%的CoCrFeNiMoW复合粉末,在45钢基体上激光熔覆制备涂层。通过热力学参数计算(包括原子尺寸差δ、价电子浓度VEC等)证实该HEA体系易形成FCC+BCC双相结构,并存在未熔W颗粒的独特微观组织。关键发现1.结构特征:涂层呈现花瓣状枝晶、鱼骨状枝晶和未熔W颗粒的三相组织,平均显微硬度达647.7 HV0.2,是基体的3.9倍2.摩擦优化:在4.9 N载荷和6 m/min速度下,100μm直径微凹坑表现出最佳性能:•4
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-09-01
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深厚砂层中预钻孔灌浆植入桩的安装机制及承载性能提升研究
在黄河冲积平原等深厚砂层地区,预应力高强混凝土(PHC)管桩的应用长期面临三大技术瓶颈:传统锤击法产生的剧烈振动噪声污染、砂层高密实度导致的贯入阻力过大、以及桩身混凝土在反复锤击下的损伤风险。尽管预钻孔植入法(PBP)能降低施工扰动,但钻孔引起的应力释放又会削弱桩侧摩阻力。针对这些矛盾问题,郑州大学张经纬团队在《Soils and Foundations》发表研究,创新性地将灌浆工艺引入预钻孔施工体系,提出了预钻孔灌浆植入法(PBGP)。研究团队在安罗高速原阳段开展全尺寸现场试验,采用PHC600AB110管桩,对比了传统锤击法(DDIP)、PBP和PBGP三种工法。关键技术包括:1)采用ZG
来源:Soils and Foundations
时间:2025-09-01
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椭圆规启发的风力涡轮机压电能量采集器设计与超低频振动能量转换研究
亮点本工作提出的椭圆规启发式压电能量采集器(EGPEH)通过交叉滑轨、永磁体和预屈曲压电梁(PB)的协同设计,在风力涡轮机首阶模态频率范围(0.4–0.7 Hz)内实现水平向振动能量高效采集,峰值功率输出达980.3 µW。工作原理如图1所示,EGPEH由椭圆规轨道末端的固定磁铁、轨道内自由移动磁铁及压电梁(PB)构成。磁力与PB预屈曲状态的几何非线性共同作用,显著降低系统刚度,使其适应超低频大振幅振动环境。机电耦合模型基于能量法和拉格朗日方程建立动力学模型,压电材料本构关系为:T1P = YPS1 − e31E3D3 = e31S1 + ε33SE3其中T1P为机械应力,S1为应变。数值模拟
来源:Sensors and Actuators A: Physical
时间:2025-09-01
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基于深度强化学习的地下储气库注气压缩机启动策略优化研究
Highlight本研究针对地下储气库(UGS)注气压缩系统的模拟精度与运行优化难题取得突破性进展:1.机制模型(Mechanism Model)以压缩机进气压力、温度、排气压力及相对余隙容积为输入,输出排量与功率。通过多层感知器(MLP)学习往复式压缩机运行特性,结合实际排量数据训练模型,显著提升预测精度。Conclusion该研究通过融合机制模型与数据驱动方法,构建了适用于地下储气库的高精度压缩机混合仿真框架,并基于TD3算法实现启动策略的动态优化。创新性提出自适应噪声裁剪机制与延迟目标网络更新方法,在满足安全约束条件下,全周期降低能耗5.18%,为能源装备智能化控制提供新范式。(注:原文
来源:Simulation Modelling Practice and Theory
时间:2025-09-01