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基于机器学习的办公建筑运行能耗快速评估工具开发与应用
Highlight本研究亮点包括:(i) 整合建筑特性、人员行为与气象条件构建综合评估模型;(ii) 采用物理模拟与LHS采样生成多场景数据集;(iii) 开发用户友好的办公建筑能耗快速评估工具。影响因素补充材料表A.1汇总了近期建筑能耗影响因素研究,重点关注围护结构保温性能、窗墙比等建筑特性,以及温度、湿度等气象参数。部分研究还探讨了设备使用模式等人为因素。框架如图1所示,本研究框架包含四大模块:(1) 基于规范的基准能耗模型构建;(2) LHS参数采样与多场景生成;(3) EnergyPlus-Python联合仿真;(4) ML模型优选与工具开发。XGBoost算法凭借优异表现被选为核心算
来源:Sustainable Energy Technologies and Assessments
时间:2025-08-13
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PDA/PANI协同增强型纤维素基太阳能蒸发器:可持续海水淡化的高效解决方案
Highlight材料与表征通过原位聚合技术将PDA和PANI沉积在CF基底上制备的可扩展太阳能蒸发器CPPF展现出独特的光学特性。如图2a所示,原始CF呈白色,PDA修饰后的CPF转为特征性棕褐色,而PANI聚合后的CPPF呈现深蓝色——这种结构特征显著增强了材料的光捕获能力。微观结构表征显示(图2b)...应用太阳能蒸发器在海水淡化领域展现出重要应用价值。盐度测试显示经CPPF处理后,海水盐度从3.8%显著降至0.3%(图5a)。电阻测量证实净化溶液电导率显著提升(图5b),离子浓度定量分析表明K+、Ca2+、Mg2+和Na+浓度有效降低...结论本研究开发的织物基太阳能蒸发器具有优异的亲
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-08-13
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钼和铬掺杂调控WO3薄膜的结构与光学特性:面向气敏与电致变色应用的性能优化研究
(以下为论文解读)在智能传感与绿色能源技术快速发展的今天,金属氧化物半导体材料因其独特的物理化学性质成为研究热点。其中三氧化钨(WO3)作为典型的宽禁带半导体(2.6-3.2 eV),在气体传感和电致变色领域展现出巨大潜力。然而,纯WO3面临灵敏度低、选择性差等瓶颈问题,特别是在检测低浓度气体时表现不佳。如何通过元素掺杂调控其微观结构与性能,成为突破应用壁垒的关键科学问题。来自罗马尼亚国家微技术研究与发展研究所(National Institute for Research and Development in Microtechnologies - IMT Bucharest)的Andree
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-08-13
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TiB(001)/B2(011)异质界面原子尺度解析:稳定性与键合机制的第一性原理研究
Highlight原子尺度阐明TiB(001)/B2(011)异质界面粘附与电子耦合:第一性原理揭示稳定性与键合机制Computational details采用密度泛函理论(DFT)框架下的CASTEP软件包,通过平面波超软赝势和广义梯度近似(GGA-PBE)泛函,计算了TiB(001)/B2(011)界面的粘附功(Wad)、界面能(γ)及电子性质,并利用第一性原理分子动力学验证界面稳定性。Bulk propertiesB2相(空间群Pm3m)与TiB相(空间群Pnma)的晶格参数计算结果与实验值高度吻合,为后续界面建模奠定基础。Conclusion通过态密度(DOS)分析,B2和TiB相的
来源:Surfaces and Interfaces
时间:2025-08-13
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高速激光熔覆制备CoCrFeNiCux高熵合金涂层的微观结构演变与海洋防腐防污性能优化研究
Highlight铜基高熵合金(HEA)涂层因其结构-功能一体化特性(包括卓越的机械性能和防污能力)在海洋应用中展现出巨大潜力。然而,铜(Cu)对防腐和防污的具体影响及其作用机制尚不明确。本研究通过高速激光熔覆技术制备了不同Cu含量的CoCrFeNiCux HEA涂层,系统阐明了其微观结构演变、防腐及防污性能的关联规律。关键发现微观结构魔术师:Cu的加入虽促进固溶体形成,但会引发晶界处富Cu相或Cu偏聚的"双刃剑"效应。性能跷跷板现象:随Cu含量增加,耐蚀性先缓后急下降,而防污性能先显著提升后持续保持优异水平——就像在玩一场材料性能的平衡游戏。最优解锁定:CoCrFeNiCu0.3涂层凭借晶界
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-08-13
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镁合金表面Co-MOF基超双疏涂层的协同抗腐蚀与抗结冰性能研究
Highlight本研究在Mg-4Zn-1Mn合金表面开发了一种基于钴金属有机框架(Co-MOF)的创新超双疏涂层系统,通过多步策略实现:微弧氧化(MAO)预处理形成多孔陶瓷层,原位生长菱形ZIF-67纳米片,最后进行氟硅烷化修饰。该涂层展现出"双抗"特性——同步抵抗海洋环境腐蚀与极地结冰问题。Microstructure如图2所示(注:图示描述已省略),未处理的镁基底表面平整(图2a),而PFOTS@Mg样品呈现均匀分散的纳米颗粒(图2b),高倍镜下可见海胆状结构,这是硅醇缩合形成的交联网络。MAO层特有的微米级孔隙(图2c)为ZIF-67生长提供锚定位点,最终形成的涂层呈现"微米孔洞+纳米
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-08-13
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HVOF喷涂NiCrAlY与NiCoCrAlYHfSi涂层的宽温域摩擦学行为及合金元素作用机制
亮点本研究通过HVOF喷涂技术成功制备出具有工程应用潜力的NiCrAlY和NiCoCrAlYHfSi涂层,揭示了合金元素对涂层高温摩擦学行为的调控机制。涂层微观结构图3显示两种涂层的SEM形貌呈现典型的HVOF喷涂特征:表面存在熔融颗粒飞溅形成的扁平状喷溅层(splats),截面显示致密层状结构。涂层主要包含γ-Ni、β-NiAl、γ′-Ni3Al相及少量α-Al2O3,XRD衍射峰展宽现象表明高速沉积过程中存在晶体变形和不完全生长。力学性能NiCoCrAlYHfSi涂层在室温下表现更优(硬度578±17.83 HV2000g,弹性模量187.39 GPa),但NiCrAlY涂层在600°C以
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-08-13
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NiMoAl基复合涂层中二维材料(Ag与WS2)对室温摩擦学行为的协同增强机制研究
Highlight本研究通过大气等离子喷涂(APS)技术成功制备了四种NiMoAl基自润滑复合涂层:基础涂层NM、含10wt%银的NMA、含10wt%二维WS2的NMW,以及含5wt%Ag+5wt%WS2的NMAW。在室温(25°C)条件下,使用氧化铝球作为对磨材料,系统考察了6-21N载荷范围内的摩擦学行为。Characterization of coatingsX射线衍射(XRD)分析显示(图1):NM和NMA涂层主要包含Ni固溶体(γ相)、β-NiAl和NiAl3相;而NMW和NMAW涂层中检测到明显的WS2特征峰。特别值得注意的是,NMAW涂层中形成了Ag2MoO4和WO3等润滑化合物
来源:Surface and Coatings Technology
时间:2025-08-13
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主应力轴旋转下珊瑚砂颗粒破碎特性与能量耗散模型研究
珊瑚砂作为岛礁建设的关键材料,其独特的生物成因和孔隙结构导致颗粒强度低、形状不规则,在波浪荷载等复杂应力条件下易发生破碎。这种破碎不仅改变材料的物理性质,更会显著影响工程结构的稳定性。然而,现有研究多关注常规三轴条件下的破碎特征,对主应力轴旋转这种实际工程中常见的复杂应力路径关注不足,且缺乏考虑珊瑚砂颗粒非均匀性和不规则性的理论模型。华侨大学隧道与地下空间福建省工程技术研究中心的研究人员通过系统的实验和理论建模,揭示了珊瑚砂在主应力轴旋转作用下的破碎机制。研究采用GDS DYNTTS三轴系统进行常规剪切试验,结合GDS-HCA空心圆柱仪实现主应力轴旋转(α=1°/min),通过扫描电镜(SEM
来源:Soils and Foundations
时间:2025-08-13
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青藏高原东北缘软流圈流动与岩石圈侵蚀驱动的高原向外生长机制
Highlight这项研究强调了上地幔过程——软流圈流动(asthenospheric flow)和岩石圈侵蚀(lithospheric erosion)——在驱动青藏高原向东挤出过程中的关键作用,同时揭示了碳活化对理解大陆碰撞过程中地幔碳循环的重要意义。Spatial variations in West Qinling melilitites reveal heterogeneous source lithologies西秦岭超镁铁质熔岩(melilitites)的组成呈现空间分异特征(图2a)。高镁指数(Mg#>70)的样本仅分布于白关、分水岭、沟家山等区域(16.6-23.1 M
来源:Science Bulletin
时间:2025-08-13
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等离子体-应变耦合超短沟道MoS2光电晶体管实现室温单光子检测与阿摩尔级免疫传感
亮点我们展示了一种等离子体-应变耦合超短沟道TMDCs光电晶体管的新概念,可实现数十光子级检测。该器件结构中,单层MoS2覆盖金纳米线(Au NW)产生的大拉伸应变显著降低了MoS2/Au NW间的肖特基势垒,同时超短沟道设计几乎完全规避短沟道效应。器件制备与表征通过物理转移法将机械柔性的MoS2与Au NW集成(图1a-d),形成具有等离子体和应变协同效应的超短沟道器件。原子力显微镜(AFM)显示MoS21.5%的局部应变,拉曼光谱证实应变诱导的能带结构调整。光子级弱信号检测性能该器件在室温下实现创纪录的光学增益(3.1×1011)和1.5×1011 A/W响应度,可解析光源的泊松发射统计特
来源:Science Bulletin
时间:2025-08-13
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机器学习引导的高性能镁基热电材料设计:热膨胀效应的机理探索与优化策略
Highlight热膨胀效应通过改变原子间相互作用势显著增强材料非谐性,使镁基体系的晶格热导率(κL)降低达30%。同时,该效应促使能带色散减弱,在费米能级附近形成更集中的态密度(DOS),有效质量提升带来Seebeck系数(S)的潜在增长。这些发现为理解热膨胀调控热电性能(ZT)的物理机制提供了新视角。Data Construction从OQMD数据库获取5个空间群的镁基材料晶体结构数据,通过密度泛函理论(DFT)计算热电参数建立初始数据集。基于带隙和机械稳定性等标准严格筛选样本,确保数据质量。Dataset Construction机器学习技术能高效预测镁基材料热电性能,大幅缩短传统实验筛
来源:Science Bulletin
时间:2025-08-13
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综述:基于人工智能的软件缺陷预测中类别不平衡处理的系统综述
状态与挑战软件缺陷预测(SDP)作为软件工程核心课题,长期受类别不平衡(Class Imbalance, CI)问题困扰。研究表明,NASA、PROMISE等主流数据集中76%的模块分布呈现高度偏态(缺陷模块占比<30%),导致传统机器学习模型如SVM、决策树(DT)的预测性能显著下降。这种数据偏斜现象促使研究者探索各类AI解决方案。技术演进图谱早期阶段(2000-2009年)以成本敏感学习为主,Khoshgoftaar团队首次提出基于决策树的误分类惩罚机制。2010-2014年迎来转折,Gao等人开创性地将过采样(SMOTE)与集成学习(AdaBoost)结合,在NASA数据集上实现F1值提
来源:Results in Engineering
时间:2025-08-13
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广东省地热资源开发前景多准则空间分析:基于供需双侧的综合评估
在全球能源转型背景下,中国"双碳"目标对可再生能源开发提出迫切需求。地热能作为稳定、低碳的本地化能源,其开发潜力评估长期存在"重供给、轻需求"的局限——现有研究多聚焦地质条件(如热储温度X1、流量X2),却忽视市场需求对项目经济性的决定性影响。广东省作为中国经济第一大省,非化石能源消费占比仅27%,其丰富的低中温地热资源(25-118.2°C)如何精准对接粤港澳大湾区(GBA)的能源需求,成为亟待解决的科学问题。东莞理工学院交叉科学研究院(RISE)及材料科学与工程学院的研究团队创新性地提出供需双侧融合评估框架。通过构建包含6个一级指标(资源潜力B1、地形B2、交通B3、能源需求B4、经济规模
来源:Results in Engineering
时间:2025-08-13
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基于语义分割与点云分析的端到端深度学习框架在建筑结构损伤评估中的应用
自然灾害后的建筑结构损伤评估一直是防灾减灾领域的重大挑战。2020年土耳其埃拉泽6.7级地震导致41人死亡、1600人受伤,87栋多层建筑倒塌的惨痛案例,暴露出传统人工检测方法存在效率低下(需攀爬设备)、主观性强、数据采集有限等缺陷。尤其当救援"黄金72小时"遇上复杂灾后环境时,快速精准的损伤评估直接关系到生命救援和次生灾害预防。针对这一迫切需求,印度韦洛尔理工学院(Vellore Institute of Technology, VIT) Chennai校区的Kavin Karthik V团队在《Results in Engineering》发表创新研究,开发出首个融合2D语义分割与3D点云
来源:Results in Engineering
时间:2025-08-13
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基于智能物联网基础设施与人机交互的可持续人类住区GIS模型优化研究
在全球建筑行业面临严峻碳减排压力的背景下,传统波特兰水泥(OPC)生产造成的碳排放问题日益突出。据统计,水泥行业贡献了全球8-10%的CO2排放,主要源于石灰石煅烧过程和高能耗的窑炉操作。随着城市化进程加速,基础设施需求持续增长与环境保护之间的矛盾愈发尖锐。虽然部分研究尝试通过添加辅助胶凝材料(SCMs)来减少熟料用量,但这些方法仍无法从根本上解决水泥生产的环境负担。针对这一挑战,研究人员开发了一种革命性的无水泥粘结剂系统。该系统创新性地采用钢铁工业废料(含铁量76-84%)作为主要原料,占比高达60%,结合飞灰(20%)、偏高岭土(metakaolin)和石灰石(各10%),通过草酸(oxa
来源:Results in Engineering
时间:2025-08-13
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地震与原油流动耦合作用下斜拉桥管道的动态压力与位移响应研究
能源输送管道作为现代工业的"血管系统",其安全性直接关系到国民经济命脉。特别是在跨越峡谷水体的斜拉桥管道系统中,地震与内部原油流动的耦合作用会引发复杂的流固耦合振动,这种双重威胁可能导致管道破裂、能源中断甚至环境灾难。然而现有研究多聚焦单一因素影响,缺乏对地震-流体多物理场耦合作用的系统分析,且传统数值方法难以精确模拟这种高维非线性问题。西安石油大学机械工程学院的研究团队在《Results in Engineering》发表的研究,通过建立创新的双向流固耦合模型,首次实现了斜拉桥管道-原油系统在地震与流体联合激励下的全系统仿真。研究采用VOF多相流模型耦合结构动力学方程,结合标准k-ε湍流模型
来源:Results in Engineering
时间:2025-08-13
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综述:改性剑麻纤维作为生物复合材料增强剂的提取与表征
改性剑麻纤维作为生物复合材料增强剂引言剑麻(Furcraea andina)是哥伦比亚重要的经济作物,其加工副产物剑麻短纤维(NF)占原料96%,但利用率不足。本研究通过NaOH和NaClO连续处理NF,系统评估其作为生物复合材料增强剂的潜力,为解决合成材料的环境问题提供新思路。材料与方法剑麻短纤维经三步处理:高压灭菌(AF,125°C)、5% NaOH脱木质素(DF)、5% NaClO漂白(BF30/60/90)。采用FTIR分析化学组成,XRD测定结晶度(Segal法),SEM观察表面形貌,TGA/DSC评估热稳定性,并通过三点弯曲试验测试复合材料力学性能。化学与结构特性FTIR显示,BF
来源:Results in Engineering
时间:2025-08-13
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无机锰氧化物吸附剂对油气田卤水中锂的吸附平衡研究及其机制解析
随着全球能源转型加速,锂作为锂离子电池的核心材料需求激增,但传统盐湖提锂存在高耗水、低选择性等问题。油气田卤水作为潜在锂资源,其低浓度(6-12 mg/L)和高杂质特性使得提取技术面临严峻挑战。现有吸附法往往需强酸/碱预处理,导致流程复杂、成本攀升。如何开发高效、免调节pH的吸附材料成为突破技术瓶颈的关键。哈萨克斯坦Satbayev大学冶金与选矿研究所(Institute of Metallurgy and Ore Benefication, Satbayev University)的研究团队通过创新性合成锰氧化物吸附剂,系统研究了其对油气田卤水中锂的吸附平衡机制。研究人员采用三步法制备吸附剂
来源:Results in Engineering
时间:2025-08-13
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基于自适应机器学习框架的超高性能混凝土(UHPC)抗压强度预测与材料性能优化研究
超高性能混凝土(UHPC)作为新一代基础设施的核心材料,其抗压强度(Compressive Strength, CS)可达普通混凝土的数倍。然而,复杂的材料组分相互作用、高昂的实验成本以及传统经验公式的局限性,使得UHPC性能预测成为工程界长期面临的挑战。现有研究虽尝试应用机器学习(Machine Learning, ML)技术,但在数据质量管控、特征工程优化和模型可解释性方面仍存在明显不足。长安大学公路学院的研究团队在《Results in Engineering》发表的研究中,构建了包含924组样本、20个特征参数的UHPC数据库,创新性地开发了融合异常值检测、特征筛选与模型解释的机器学习
来源:Results in Engineering
时间:2025-08-13