材料科学与工程

• 新型MgZnSnSrBi合金的制备与性能研究

  马北一;刘洪宇;

  Mg合金材料凭借其卓越的可降解性能，成为重要的生物体植入材料。为了提升Mg合金的防腐性能，本文基于多主元合金设计原理，采用真空高频感应熔炼方法制备了新型MgZnSnSrBi合金，并对合金进行硬度、压缩应力和耐腐蚀性能测试。实验结果表明，MgZnSnSrBi合金最大抗压强度为220.38 MPa，弹性模量均值为25.5 GPa，最大硬度值为83.6 HV，能够满足生物体植入材料的力学性能要求。电化学腐蚀实验结果显示，与纯Mg相比，MgZnSnSrBi合金表现出更好的耐腐蚀性能，其在m-SBF溶液中的腐蚀降解速率为1.16 mm/a。

  2025年05期 v.48;No.232 321-325+342页 [查看摘要][在线阅读][下载 1260K]
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化学工程与技术

• 配位环境改变对二氧化碳电催化性能的影响

  聂诗桐;陶林;朱亚明;李莉香;安百钢;王莹;吕君;

  为研究配位环境对钴基单原子催化剂电化学二氧化碳还原反应（ECO_2RR）的影响，分析CoC_(4-x)Nx(x=1～4)不同数量N原子引入C配位对结构稳定性和催化活性的影响规律，本文基于密度泛函理论，构建CoC_(4-x)N_x模型，将其用于CO_2还原为CO或HCOOH，并阐明通过两电子途径产生CO和HCOOH的ECO_2RR机制。结果表明，CoC_1N_3材料是产生CO的最佳催化剂，极限电位为0.06 V，超过了CoC_3N_1(1.09 V)、Co C_2N_2(0.6 V)和CoN_4(1.10 V)，说明在钴基单原子催化剂中，不同数量N原子取代表面C原子对ECO2RR性能有明显影响，从而证明了C、N配位是调节单原子催化剂性能的有效策略。

  2025年05期 v.48;No.232 326-332页 [查看摘要][在线阅读][下载 1415K]
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• 废旧动力锂电池回收资源化及再生

  丁洁;杨海明;王佳一;耿新;

  随着动力电池产业的迅速发展，我国面临着大规模锂电池退役问题，对这些退役电池进行资源化处理具有重大经济和环境意义。因此，国家制定了回收标准，科研人员开展了废旧动力锂电池回收与再生相关研究工作。本文概述了现有的相关标准、回收渠道及资源化模式，介绍了拆解处理工艺、正极材料金属回收预处理工艺及正极材料修复再生技术，展望了正极材料直接修复再生技术中的元素掺杂、包覆改性提升正极材料性能方法。

  2025年05期 v.48;No.232 333-342页 [查看摘要][在线阅读][下载 1151K]
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• 用后MgO-C砖的资源化利用进展

  吴泽国;王恩会;何志军;侯新梅;

  镁碳耐火砖作为钢铁冶金工业中广泛使用的高温耐火材料，其用后再生利用对资源循环和环境保护具有重要意义。本文聚焦用后MgO-C砖的再生利用，详细介绍了用后MgO-C砖资源化利用途径和现状，对资源化利用过程中存在的假颗粒去除和Al_4C_3水化处理等问题进行探讨，并对用后MgO-C砖的再利用方向进行展望。

  2025年05期 v.48;No.232 343-349页 [查看摘要][在线阅读][下载 1241K]
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• 天然产物扁柏醇对食品腐败菌的抑菌性能

  张可欣;邱咸;金丽薇;刘冬;张鹏;徐英黔;

  扁柏醇是一种天然的二萜类化合物，具有广谱抗菌作用。本文以五种食品腐败菌和五类常见食品为对象，运用滤纸片法、平板培养法和破坏性实验，研究扁柏醇抑菌活性与防腐保鲜作用。实验结果表明，扁柏醇对五种供试菌株抑菌效果好，在p H为酸性及中性条件下效果最佳。扁柏醇对五种供试食品的防腐保鲜效果优异，是具有实际应用价值的天然食品防腐剂。

  2025年05期 v.48;No.232 350-357页 [查看摘要][在线阅读][下载 1438K]
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控制科学与工程

• 基于强化学习的冠豪猪优化算法

  卢宇;刘昊;

  冠豪猪优化算法具有原理简单、搜索能力强等优点，但存在随机性大、收敛精度不足和参数可调整性差的问题。为提升冠豪猪优化算法的性能，本文提出了一种改进算法RLCPO。该算法使用自适应状态因子判断探索与开采阶段，利用强化学习精确指导动作，以提升算法的收敛速度和精度。通过均衡学习策略，改变个体更新方向，降低陷入局部最优的风险。并加入自适应收敛因子，判断算法是否陷入局部最优，引入双向逃逸算子帮助算法跳出局部最优，增加种群的多样性。通过CEC2022基准测试函数实验，验证了RLCPO的有效性，与十三种对比算法相比，RLCPO具有更好的收敛性和更可靠的稳定性。Wilcoxon符号秩检验和Friedman检验进一步证实了RLCPO的竞争优势，为解决复杂优化问题提供了有力工具。

  2025年05期 v.48;No.232 358-373页 [查看摘要][在线阅读][下载 2518K]
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• 非线性系统预设性能的低复杂度容错控制

  谷菲;陈明;

  针对具有执行器故障及外部扰动的非线性系统，提出一种低复杂度的预设时间预设性能控制方法。首先，提出一种新型的神经网络扰动观测器，能够精准观测扰动和执行器故障，将观测误差限制在极小的边界内；其次，在反步法推导框架下，利用低复杂度算法，在不使用滤波器的情况下，避免因对虚拟控制律反复求导造成的“微分爆炸”问题，降低了控制器复杂度，实现系统跟踪误差在预设时间内收敛至预设边界范围，进而获得了较好的跟踪性能；最后，仿真示例验证了设计方案的有效性。

  2025年05期 v.48;No.232 374-381+400页 [查看摘要][在线阅读][下载 1391K]
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土木工程

• 一种基于自由网平差的UWB基站三维自校准方法

  赵保达;梁艺铧;武志涛;张伟;邓国生;陈柏璇;

  本文提出一种基于自由网平差的超宽带（UWB）基站三维自校准方法，旨在解决传统二维自校准方法在定位中产生的高程误差问题。结合Levenberg Marquardt算法和自由网平差算法，构建了一个三维自校准框架，实现高精度的基站坐标估计。实验结果表明，新方法在不同的室内环境下精度更高、鲁棒性更好。在展厅和办公环境中，新方法的平均位置误差为25.3 mm和30.8 mm，相比传统的Levenberg Marquardt算法，精度提升58.7%和69.8%。通过分析未知基站高度变化、布局变化和已知基站布局变化等因素对自校准精度的影响，验证了该方法在不同实验场景下的鲁棒性。

  2025年05期 v.48;No.232 382-390页 [查看摘要][在线阅读][下载 1525K]
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• 不同削弱形式下方中空钢管混凝土梁柱节点损伤性能研究

  丁晟轩;李吉人;

  为研究不同削弱形式下方中空钢管混凝土梁柱节点的抗震性能，本文以翼缘削弱节点和腹板削弱节点为研究对象，采用数值模拟方法对其破坏模式、刚度退化、延性系数及耗能情况进行对比分析，并验证了数值模拟的可靠性。结果表明，两类节点均能实现塑性铰外移。腹板削弱节点（FB3）通过多孔剪切屈服机制形成三级抗震防线，其滞回曲线更饱满，延性系数为4.78，高于翼缘削弱节点（YY1）的2.55，混凝土与外钢管协同作用更好；翼缘削弱节点承载力较高，外钢管应力集中显著，延性较差；削弱程度加深可以提升翼缘削弱处耗能性能，但会降低其极限承载力，且翼缘削弱节点的承载力衰减更为明显。两类节点中，腹板削弱节点适用于高地震烈度区域，翼缘削弱节点适用于中低地震烈度区域。

  2025年05期 v.48;No.232 391-400页 [查看摘要][在线阅读][下载 1971K]
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• 基于观测器的非线性系统有限时间事件触发控制

  陈越 ;崔阳;

  针对一类具有非严格反馈结构的非线性系统，研究了基于观测器的有限时间事件触发控制设计方法。首先，用模糊逻辑系统处理系统中的未知非线性连续函数，并基于有限时间命令滤波器，构建了分数幂误差补偿系统，有效避免了反步法设计中常见的“复杂性爆炸”问题。通过模糊状态观测器估计未知的系统状态，并构建了扰动观测器估计未知的外部扰动。为了减轻通信负担，设计了有限时间自适应事件触发控制算法，避免了芝诺行为。通过Lyapunov有限时间理论，证明了跟踪误差、状态观测器误差以及扰动观测器误差在有限时间内收敛至零点的一个邻域内，同时保证闭环系统的所有信号有界。最后，借助仿真实例对所提控制方法进行了可行性验证。

  2025年05期 v.48;No.232 373页 [查看摘要][在线阅读][下载 849K]
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