区块链共识机制研究综述 被引量：128

1

作者 刘懿中 刘建伟 +2 位作者 张宗洋 徐同阁 喻辉 《密码学报》 CSCD 2019年第4期395-432,共38页

自比特币被提出以来,数字货币开启了新的时代,而其背后的区块链技术也逐渐受到各界人士的重视.共识机制作为区块链技术的核心,决定了区块链的安全性、可扩展性和去中心化程度等许多重要特性.本文从系统模型、共识机制本质、激励设置和... 自比特币被提出以来,数字货币开启了新的时代,而其背后的区块链技术也逐渐受到各界人士的重视.共识机制作为区块链技术的核心,决定了区块链的安全性、可扩展性和去中心化程度等许多重要特性.本文从系统模型、共识机制本质、激励设置和安全攻击等角度对现有共识机制进行研究.首先研究了共识机制的模型,对网络模型、敌手模型和腐化模型给出定义和分类.在不同的模型基础上,将现有共识机制分为经典分布式共识和区块链共识.其次,对于经典分布式共识,研究了PBFT、Paxos等分布式一致性算法及其改进,给出了算法具体流程和优缺点分析.再次,对于区块链共识,根据应用场景的不同将其分为授权共识机制和非授权共识机制,将非授权共识分为基于工作量证明的共识机制、基于权益证明的共识机制、采用单一委员会的混合共识、采用多委员会的混合共识和其他共识机制.对于每一类共识机制,给出其基本流程,深入分析典型方案,指出其存在的优缺点、交易规模以及可能面临的攻击方式.最后,指出了区块链时代共识机制在安全、扩容、启动、激励等层面的研究热点和发展方向. 展开更多

关键词 区块链 共识机制 拜占庭容错 工作量证明 权益证明

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浅述几种典型激光加工技术在航空制造领域的应用现状 被引量：21

2

作者 李兴 管迎春 《航空制造技术》 2019年第23期38-45,65,共9页

由于极端、复杂的工作环境,航空工业对材料的加工质量和精度都有十分严苛的要求。相比传统制造技术,激光加工具有热影响区小、加工效率高、易于自动化控制等特点,因此在航空领域具有广阔的应用前景。结合航空工业的特点,综述激光熔覆、... 由于极端、复杂的工作环境,航空工业对材料的加工质量和精度都有十分严苛的要求。相比传统制造技术,激光加工具有热影响区小、加工效率高、易于自动化控制等特点,因此在航空领域具有广阔的应用前景。结合航空工业的特点,综述激光熔覆、打孔、清洗和功能微结构等几种典型激光加工制造技术的应用现状。在阐明加工机理的基础上,重点分析激光加工技术如何增强表面性能和提高加工质量,并对未来航空领域激光加工的发展方向进行总结和展望。 展开更多

关键词 激光加工 航空制造 激光熔覆 激光打孔 激光清洗 功能微结构

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超快激光制备生物医用材料表面功能微结构的现状及研究进展 被引量：10

3

作者 张佳茹 管迎春 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期199-213,共15页

提高医疗植入材料的生物相容性,对提升植入医疗器械的安全性有重要意义。通过超快激光制造出微纳米级别尺寸的材料结构以改善材料的生物相容性,近年来已被广泛应用于生物医学领域。本文简单介绍了细胞与生物材料相互作用原理,从生物材... 提高医疗植入材料的生物相容性,对提升植入医疗器械的安全性有重要意义。通过超快激光制造出微纳米级别尺寸的材料结构以改善材料的生物相容性,近年来已被广泛应用于生物医学领域。本文简单介绍了细胞与生物材料相互作用原理,从生物材料表面微结构对其生物相容性能的影响出发,综述了超快激光加工不同材料表面形貌特征对细胞粘附、迁移、增殖、分化的影响,并进一步指出超快激光制备微纳结构在生物材料领域的局限和发展趋势。 展开更多

关键词 生物材料 超快激光 微纳结构 细胞行为

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露天矿区无人驾驶行车风险评估及防控策略仿真研究 被引量：4

4

作者 陈志发 余贵珍 +4 位作者 张传莹 丁能根 周彬 李在友 欧阳东哲 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1782-1797,共16页

行车风险评估及防控是露天矿区无人运输系统的关键技术之一,为保障无人驾驶车辆在露天矿区安全运行,从露天矿区车-路-云的运输场景出发,建立了行车安全保障模型。综合车端-路侧-云平台的多源信息,对无人驾驶车辆进行行车风险等级评估并... 行车风险评估及防控是露天矿区无人运输系统的关键技术之一,为保障无人驾驶车辆在露天矿区安全运行,从露天矿区车-路-云的运输场景出发,建立了行车安全保障模型。综合车端-路侧-云平台的多源信息,对无人驾驶车辆进行行车风险等级评估并设计了相应的行车风险防控策略。行车安全保障模型由行车状态感知模块、行车风险评估模块和行车风险防控模块3部分组成。在行车风险评估方面,引入车辆前方道路坡度信息对预碰撞时间指标的阈值进行修正,引入车辆前方道路坡度及车辆载重状态信息对最小制动安全距离指标进行修正,结合预碰撞时间指标和最小制动安全距离指标提出了综合行车风险评估策略,可以对露天矿区无人驾驶车辆实时行车碰撞风险进行等级量化。然后,基于有限状态机设计了考虑不同行车风险等级的碰撞风险防控决策系统,针对不同状态制定了满足最小安全距离要求的车辆平稳制动控制策略。最后,基于PreScan与Matlab联合仿真技术,搭建了某露天矿区无人驾驶车辆的数字孪生仿真系统,并进行了水平道路场景、上下坡道场景和满载工况的车辆遇障停车仿真测试。仿真结果表明:行车风险评估模块在下坡道场景可以提前评估风险并及时制动停车,说明引入前方道路坡度信息的综合行车风险评估策略可以提高上下坡道场景车辆的行车安全;同时,通过引入车辆载重信息来修正最小制动安全距离指标,可及时评估满载车辆前方的潜在碰撞风险,提高了露天矿区满载车辆的行车安全;行车风险防控模块的紧急制动控制策略可以在10 m安全距离前实现平稳制动停车,提高了大载重车辆在遇障停车时的平稳性。 展开更多

关键词 露天矿区 无人驾驶车辆 行车安全保障模型 行车风险 有限状态机 紧急制动

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一种基于灰色预测理论和抗差自适应Kalman滤波的滑坡监测算法 被引量：3

5

作者 杨旭 杨旭 +1 位作者 李佳 王建国 《导航定位与授时》 CSCD 2023年第1期40-53,共14页

针对当前的山体滑坡监测技术监测精度低、实时性差、自动化程度低的问题,提出了一种基于灰色预测理论和抗差自适应Kalman滤波的滑坡监测技术。该技术使用抗差自适应Kalman滤波技术,对包括实时动态(RTK)载波相位差分定位数据、无人机摄... 针对当前的山体滑坡监测技术监测精度低、实时性差、自动化程度低的问题,提出了一种基于灰色预测理论和抗差自适应Kalman滤波的滑坡监测技术。该技术使用抗差自适应Kalman滤波技术,对包括实时动态(RTK)载波相位差分定位数据、无人机摄影测量数据、土工带传感器数据在内的多源数据进行融合分析,将滑坡形变监测精度提高到了mm级。RTK技术和土工带传感器的使用克服了天气状况、植被覆盖对滑坡监测的影响。使用灰色预测理论对山体滑坡监测点进行形变预测,结合蠕变切线角判据,该技术实现了对山体滑坡预警等级的划分。仿真实验结果显示,该山体滑坡监测技术能够成功实现山体滑坡预测预警功能。 展开更多

关键词 滑坡监测算法 抗差自适应Kalman滤波 灰色预测理论 多源数据融合 GNSS-RTK

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热效应在电流驱动反铁磁/铁磁交换偏置场翻转中的显著作用

6

作者 何宇 陈伟斌 +9 位作者 洪宾 黄文涛 张昆 陈磊 冯学强 李博 刘菓 孙笑寒 赵萌 张悦 《物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 2024年第2期269-277,共9页

电流驱动的面内交换偏置场翻转具有无需外磁场辅助、抗磁场干扰以及强磁各向异性等优势,受到广泛关注.然而,在纳米级厚度薄膜系统中,反铁磁/铁磁异质结的阻塞温度较低,同时电流脉冲会产生大量的焦耳热,理论上电流热效应对于交换偏置场... 电流驱动的面内交换偏置场翻转具有无需外磁场辅助、抗磁场干扰以及强磁各向异性等优势,受到广泛关注.然而,在纳米级厚度薄膜系统中,反铁磁/铁磁异质结的阻塞温度较低,同时电流脉冲会产生大量的焦耳热,理论上电流热效应对于交换偏置场翻转有着显著作用,但是其作用机制缺乏相关研究和验证.我们制备了一系列反铁磁IrMn厚度不同的Pt/IrMn/Py异质结,系统性地研究了热效应在电流翻转交换偏置场中的作用机制.结果表明,在毫秒级电流脉冲下,焦耳热能够使得器件升温至阻塞温度以上,解除反铁磁/铁磁界面的交换耦合,同时电流产生的奥斯特场和自旋轨道矩能够翻转铁磁磁矩,在降温过程中完成交换偏置场的翻转.并且,在翻转过程中,反铁磁/铁磁异质结的各向异性磁阻曲线呈现与温度相关的两步磁化翻转现象,分析表明该现象起源于交换偏置耦合与铁磁直接交换作用之间的竞争关系.本文的研究结果厘清了热效应在电流驱动交换偏置场翻转过程中的重要作用,有助于推动基于电控交换偏置场的自旋电子器件发展. 展开更多

关键词 交换偏置场 反铁磁/铁磁 热效应 自旋轨道矩

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自旋电子太赫兹源研究进展 被引量：5

7

作者 许涌 张帆 +5 位作者 张晓强 杜寅昌 赵海慧 聂天晓 吴晓君 赵巍胜 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第20期2-14,共13页

太赫兹频段在电磁波谱上位于红外和微波之间,兼具宽带性、低能性、高透性、指纹性等诸多优势特性,在航空航天、无线通信、国防安全、材料科学、生物医疗等领域具有重要的应用前景.太赫兹科学与技术的发展和应用在很大程度上受限于源的水... 太赫兹频段在电磁波谱上位于红外和微波之间,兼具宽带性、低能性、高透性、指纹性等诸多优势特性,在航空航天、无线通信、国防安全、材料科学、生物医疗等领域具有重要的应用前景.太赫兹科学与技术的发展和应用在很大程度上受限于源的水平,新型太赫兹辐射源的机理研究和器件研制至关重要.自旋太赫兹发射不仅从物理上提供了操控飞秒自旋流的可能,而且有望成为下一代超宽带、低成本、高效率新型太赫兹源的优选.本文系统地综述了自旋电子太赫兹源的发展历程、实验装置、发射机理、材料选择,以及前景展望,重点介绍了飞秒激光诱导的超快自旋流、铁磁和非磁界面的自旋电荷转换以及太赫兹发射等物理机制方面的研究进展.本文还分别介绍了基于重金属、拓扑绝缘体、Rashba界面和半导体等体系的自旋电子太赫兹源. 展开更多

关键词 太赫兹源 铁磁/非磁异质结 超快退磁 自旋电荷转换

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健康显示:从概念到技术需求

8

作者 邹文聪 景宇宇 +9 位作者 韩登宝 朱杉婷 朋朝明 马聪 王文敏 陈立 魏云鹏 董敏 蔡建奇 季洪雷 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1192-1204,共13页

健康显示是普通消费者和显示从业者共同关注的重要话题,是显示技术发展的高层次追求。长期以来,健康显示的概念不够清晰,显示领域停留在单纯追求技术参数的阶段,忽略了消费者对健康显示的高层次需求。本文在综合前人认识的基础上,介绍... 健康显示是普通消费者和显示从业者共同关注的重要话题,是显示技术发展的高层次追求。长期以来,健康显示的概念不够清晰,显示领域停留在单纯追求技术参数的阶段,忽略了消费者对健康显示的高层次需求。本文在综合前人认识的基础上,介绍了健康显示的概念和内涵,特别从人体健康的角度分析了健康显示的技术需求;总结了与健康显示相关的主要显示技术,如低蓝光、有益红光、高色域、高动态范围调节、低眩光、无频闪、高刷新率等。在此基础上,探讨了提升健康显示的3个技术维度:光谱适应性、亮度适应性、频率适应性,提出了未来健康显示提升的主要技术策略和发展方向。希望通过本文的讨论,将健康显示的概念和内涵传递给从业者和消费者,为缓解显示带来的近视等健康问题提供更多的解决方案。 展开更多

关键词 健康显示 显示技术参数 人眼健康

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超快激光加工过程主要数值模型研究进展 被引量：4

9

作者 崔智铨 管迎春 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第11期108-121,共14页

超快激光具有脉冲能量高、加工精度高、热影响区小等特性,在材料加工尤其是微纳加工和表面改性中具有独特优势。介绍了超快激光加工金属材料的典型数值模拟方法,综述了近十几年来关于超快激光加工金属材料过程中烧蚀、等离子体效应和周... 超快激光具有脉冲能量高、加工精度高、热影响区小等特性,在材料加工尤其是微纳加工和表面改性中具有独特优势。介绍了超快激光加工金属材料的典型数值模拟方法,综述了近十几年来关于超快激光加工金属材料过程中烧蚀、等离子体效应和周期性表面结构形成机理的数值模拟研究进展,讨论了阐述三种机理的若干种模型和局限,总结了当前超快激光加工数值模拟所面临的挑战,并对今后的研究重点进行了展望。 展开更多

关键词 激光技术 超快激光 数值模拟 激光加工 烧蚀 等离子体 周期性表面结构

原文传递

电流模式对Mg-Zn-Ca镁合金微弧氧化涂层孔隙及耐腐蚀性的影响

10

作者 汤晓刚 张莉 陈磊 《热加工工艺》 北大核心 2024年第14期42-46,共5页

分别采用单极、双极和混合电流模式在Mg-Zn-Ca合金基板上制备3种微弧氧化涂层。通过扫描电镜(SEM)和三维激光扫描共聚焦显微镜测量了涂层的孔隙尺寸、表面形貌和表面粗糙度,涂层的物相结构采用X射线衍射仪进行表征,应用电化学工作站和50... 分别采用单极、双极和混合电流模式在Mg-Zn-Ca合金基板上制备3种微弧氧化涂层。通过扫描电镜(SEM)和三维激光扫描共聚焦显微镜测量了涂层的孔隙尺寸、表面形貌和表面粗糙度,涂层的物相结构采用X射线衍射仪进行表征,应用电化学工作站和500 h的盐雾腐蚀对3种涂层进行耐腐蚀性研究。结果表明:3种涂层均主要由MgO、Mg_(2)SiO_(4)、Mg_(2)SiO_(3)相组成,混合电流模式下得到的涂层表面光洁度更好,表面气孔尺寸达到(5.52±0.63)μm;同时较小的孔隙形成了屏障阻隔效应,使其耐蚀性高于单极和双极模式涂层的。 展开更多

关键词 镁合金 微弧氧化 陶瓷层 耐腐蚀性 孔隙率

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多层大跨度钢结构连廊施工技术 被引量：6

11

作者 谢绍刚 刘洪刚 +3 位作者 吕善勇 栾小旭 胡红 宋兰兰 《安徽建筑》 2021年第8期73-74,共2页

为了追求更好的建筑物外立面效果和使用功能,越来越多的项目设计采用多层大跨度钢结构连廊,目前钢结构连廊施工技术多样,可分为高空散拼法、整体提升法、高空滑移法、整体吊装法等。每种施工技术都有各自的优缺点,合肥某科学城项目根据... 为了追求更好的建筑物外立面效果和使用功能,越来越多的项目设计采用多层大跨度钢结构连廊,目前钢结构连廊施工技术多样,可分为高空散拼法、整体提升法、高空滑移法、整体吊装法等。每种施工技术都有各自的优缺点,合肥某科学城项目根据自身特点,通过方案对比分析选择采用高空散拼法,进行多层大跨度钢结构连廊施工。文章主要从钢桁架安装总体思路、吊装机械布置及性能、临时支撑平面布置、履带吊吊装行走通道及加固措施、施工过程模拟分析、钢结构卸载几方面进行介绍分析。 展开更多

关键词 钢结构 连廊 高空散拼 多层大跨度

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软击穿对压控磁各向异性磁隧道结及其读电路性能影响

12

作者 金冬月 曹路明 +4 位作者 王佑 张万荣 贾晓雪 潘永安 邱翱 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期10-17,共8页

为了解决软击穿导致的压控磁各向异性磁隧道结(voltage-controlled magnetic anisotropy magnetic tunnel junction,VCMA-MTJ)及其读电路性能下降的问题,在对VCMA-MTJ软击穿机理深入分析的基础上,修正了VCMA-MTJ的电学模型,设计了一种... 为了解决软击穿导致的压控磁各向异性磁隧道结(voltage-controlled magnetic anisotropy magnetic tunnel junction,VCMA-MTJ)及其读电路性能下降的问题,在对VCMA-MTJ软击穿机理深入分析的基础上,修正了VCMA-MTJ的电学模型,设计了一种具有固定参考电阻的VCMA-MTJ读电路和一种具有参考电阻调控单元的VCMA-MTJ读电路,研究了软击穿对VCMA-MTJ电阻R_(t)、隧穿磁阻比率M、软击穿时间T_(s)以及VCMA-MTJ读电路读错误率的影响。结果表明:软击穿的出现会导致R_(t)和M均随应力时间t的增加而降低,T_(s)随氧化层厚度t_(ox)的增大而缓慢增加,却随脉冲电压V_(b)的增大而迅速减少,与反平行态相比,平行态的T_(s)更短且M降低50%所需时间更少;具有固定参考电阻的VCMA-MTJ读电路可有效避免读“0”错误率的产生,但读“1”错误率却随t的增加而上升,而具有参考电阻调控单元的VCMA-MTJ读电路可在保持读“0”正确率的同时,对读“1”错误率改善达54%,在一定程度上削弱了软击穿对VCMA-MTJ读电路的影响。 展开更多

关键词 压控磁各向异性 磁隧道结 软击穿 应力时间 读电路 参考电阻调控单元

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智能网联汽车车载CAN网络入侵检测方法综述 被引量：2

13

作者 关宇昕 冀浩杰 +2 位作者 崔哲 李贺 陈丽文 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期922-935,共14页

智能汽车与车联网技术不断融合,汽车正朝着智能化和网联化方向发展。随着车载网络(例如:CAN网络)的复杂性以及车辆与外界相连的方式增加,汽车面临的网络安全风险大幅上升。入侵检测系统作为保护车载网络安全的重要屏障,可以有效检测外... 智能汽车与车联网技术不断融合,汽车正朝着智能化和网联化方向发展。随着车载网络(例如:CAN网络)的复杂性以及车辆与外界相连的方式增加,汽车面临的网络安全风险大幅上升。入侵检测系统作为保护车载网络安全的重要屏障,可以有效检测外部入侵和车辆异常行为。首先,介绍了车载网络的安全属性,并分析了智能网联汽车的网络安全问题以及车载CAN网络的脆弱性和对其的攻击方式。其次,总结了近几年车载CAN网络入侵检测方法的研究现状。最后,对未来车载网络入侵检测系统的发展提出几项开放性问题。 展开更多

关键词 智能网联汽车 网络安全 车载CAN网络 异常行为 入侵检测系统

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激光表面强化316L不锈钢的组织与性能研究 被引量：5

14

作者 李鸿鹏 盛金马 +2 位作者 黎彬 常江 张玉娇 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第19期191-196,共6页

研究了纳秒脉冲光纤激光表面重熔对316L不锈钢组织、力学性能和耐磨性能的影响,分别采用三维激光扫描共聚焦显微镜、金相显微镜和扫描电子显微镜表征了重熔前后不锈钢的表面形貌、显微组织、拉伸断口形貌与摩擦磨损形貌。结果表明:重熔... 研究了纳秒脉冲光纤激光表面重熔对316L不锈钢组织、力学性能和耐磨性能的影响,分别采用三维激光扫描共聚焦显微镜、金相显微镜和扫描电子显微镜表征了重熔前后不锈钢的表面形貌、显微组织、拉伸断口形貌与摩擦磨损形貌。结果表明:重熔层从底部到表层可分为平面晶区、枝晶生长区和表面等轴晶区,激光重熔处理可将316L不锈钢的抗拉强度从580 MPa提高到710 MPa,不锈钢的表面硬度和耐磨性能也因此得到了显著提高。 展开更多

关键词 激光技术 激光重熔 316L不锈钢 显微组织 力学性能

原文传递

基于飞行器三维组网测距信息的导航误差估计技术研究 被引量：4

15

作者 张京娟 雷昊东 +1 位作者 王学运 秦峰 《空天防御》 2020年第3期124-130,共7页

本文针对提高无卫星导航定位系统中惯导系统导航定位精度的问题,提出了基于飞行器三维组网测距信息的导航误差估计技术,利用飞行器间测距信息对惯导系统误差进行修正,能够显著提升三维组网中飞行器的导航定位精度。首先,分析了飞行器三... 本文针对提高无卫星导航定位系统中惯导系统导航定位精度的问题,提出了基于飞行器三维组网测距信息的导航误差估计技术,利用飞行器间测距信息对惯导系统误差进行修正,能够显著提升三维组网中飞行器的导航定位精度。首先,分析了飞行器三维组网导航原理,设计了系统技术方案,并提出了一种导航效果评估方法。其次,详细研究了基于测距信息的三维组网导航误差估计算法,构建了误差估计模型。最后进行了仿真验证,结果表明:对一个由4个飞行器组成的组网,当测距误差为20 m时,经过10 min组网导航飞行,惯导位置误差可提高2倍以上;当组网中还包含一个高精度组合导航校正站时,经过10 min组网导航飞行,飞行器的惯导位置误差可提高一个量级,验证了本文所提基于飞行器三维组网测距信息的导航误差估计技术的有效性。 展开更多

关键词 测距信息 飞行器 惯导系统 三维组网 导航位置误差

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基于LiDAR的煤矿井下自动驾驶边界检测与跟踪方法研究

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作者 于淼 张晞 +4 位作者 龚子任 黄丽莎 蒙俊舟 李华志 王章宇 《煤炭工程》 北大核心 2023年第6期145-151,共7页

为了满足井下边界检测应用的迫切需求,提出一种基于LiDAR的边界检测与跟踪方法,该方法包含点云实时校正、点云栅格化、边界拟合以及边界跟踪四部分。针对井下道路边界不规则且坡度变化频繁的特征,设计一种点云实时校正方法,采用预校正... 为了满足井下边界检测应用的迫切需求,提出一种基于LiDAR的边界检测与跟踪方法,该方法包含点云实时校正、点云栅格化、边界拟合以及边界跟踪四部分。针对井下道路边界不规则且坡度变化频繁的特征,设计一种点云实时校正方法,采用预校正和动态更新两个步骤实现地面点云和激光雷达坐标系平行。利用栅格思想将校正后点云映射到二维栅格图中,有效避免路面凹凸不平对边界提取的影响。针对弯道和硐室场景造成的边界缺失问题,采用卡尔曼滤波算法对点云进行稳定跟踪。在井下实车采集数据上的实验结果表明,本研究提出的算法可以准确检测并稳定跟踪双侧边界,在直道、弯道、硐室场景检测精度分别为97.5%,93.2%,88.3%,并且满足自动驾驶的实时性。 展开更多

关键词 自动驾驶 井工矿 边界检测 LIDAR

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基于超快自旋电子学太赫兹发射源的研究与应用

17

作者 孙芸 张帆 +17 位作者 王航天 白中扬 孙统 彭静宜 张盈 刘永山 王梓力 李竞 高凡 赵兴科 谢魏然 田祺云 张婕 许涌 张慧 温良恭 聂天晓 赵巍胜 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2854-2873,共20页

太赫兹科学技术在生物传感、显微成像、无线通信、无损检测等领域展现出了巨大的研究潜力和应用价值.然而,目前制约太赫兹技术快速发展的瓶颈之一在于缺乏高效率、高集成度、低功耗以及易调制的太赫兹发射源器件.自旋太赫兹源基于铁磁层... 太赫兹科学技术在生物传感、显微成像、无线通信、无损检测等领域展现出了巨大的研究潜力和应用价值.然而,目前制约太赫兹技术快速发展的瓶颈之一在于缺乏高效率、高集成度、低功耗以及易调制的太赫兹发射源器件.自旋太赫兹源基于铁磁层/非磁层异质结体系中的超快自旋-电荷转换产生太赫兹辐射,具有宽频带、低成本、易加工、高场强等优势,近年来吸引了许多国内外学者的研究兴趣.本文首先对基于超快自旋动力学的太赫兹发射机理进行了简要介绍,分析并综述了其效率调控与优化的可行方案;并进一步针对自旋太赫兹的新型发射机理及研究应用前景进行了重点分析,新型发射包括基于不同手性及偏振态自旋太赫兹的发射及基于新材料体系的自旋太赫兹发射源探索,应用前景包括自旋太赫兹光谱技术、自旋太赫兹成像技术及自旋太赫兹发射-调控一体化技术等;最后总结全文,并对未来基于超快自旋电子学太赫兹发射源的改善、探索及应用,以及基于太赫兹电磁脉冲研究自旋电子学的微观机理做出了展望. 展开更多

关键词 太赫兹发射 自旋电子学 超快自旋动力学 自旋太赫兹发射源 太赫兹发射-调控一体化 太赫兹通信

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自旋太赫兹源发展及其在生物医学的应用前景分析 被引量：1

18

作者 杨晴 田祺云 +9 位作者 李竞 聂天晓 王海宇 寻璐璐 黄炎 张帆 许涌 温良恭 吴晓君 赵巍胜 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期948-962,共15页

太赫兹(terahertz,THz)辐射的光子能量极低,不会对分子、晶格造成有害的电离,且生物大分子的振动和转动频率均在THz波段,因而THz在生物医学上的应用引起了广泛的关注。然而,目前的商用THz源无法兼顾室温工作、低成本、小型化等生物医学... 太赫兹(terahertz,THz)辐射的光子能量极低,不会对分子、晶格造成有害的电离,且生物大分子的振动和转动频率均在THz波段,因而THz在生物医学上的应用引起了广泛的关注。然而,目前的商用THz源无法兼顾室温工作、低成本、小型化等生物医学应用方面的需求。自旋THz源辐射效率高,可实现THz偏振调谐,有望打破生物医学领域的应用瓶颈。为系统全面地对自旋THz源的发射机理和调控方式进行研究,并对THz源在生物医学方面的应用展开分析,从光电流的来源入手梳理了THz产生机制并总结了其发射机理。根据生物医学的应用需求,分别从材料、生长条件等角度分析了多种自旋材料中的THz发射优化方式,揭示了THz发射与材料性质、外界环境等因素的依赖关系,探究了自旋THz源的优势和调控手段。结合生物医学检测的需求与特点,以铁磁/非铁磁金属异质结和铁磁/拓扑绝缘体异质结两种发射源为例介绍了自旋THz源在生物医学领域的初步探索,并对其未来的应用前景和发展方向做出展望。 展开更多

关键词 太赫兹(THz)源 自旋THz 生物医学 THz发射机理 自旋材料 应用

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复合材料周期结构数学均匀化方法的一种新型单胞边界条件 被引量：3

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作者 朱晓鹏 陈磊 黄俊 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期401-410,共10页

数学均匀化方法是计算周期复合材料结构的有效方法之一,单胞边界条件施加的合理性直接决定了影响函数控制方程的计算效率和精度,进而影响均匀化弹性参数和摄动位移的计算精度。本文首先将单胞影响函数作为虚拟位移处理,给出了单胞在结... 数学均匀化方法是计算周期复合材料结构的有效方法之一,单胞边界条件施加的合理性直接决定了影响函数控制方程的计算效率和精度,进而影响均匀化弹性参数和摄动位移的计算精度。本文首先将单胞影响函数作为虚拟位移处理,给出了单胞在结构中真实的边界条件,结果表明,四边固支适合作为二维结构单胞边界条件;其次,针对二维结构提出了超单胞周期边界条件,有效提高了影响函数的计算精度,并使用与虚拟位移相对应的虚拟势能泛函验证超单胞周期边界条件的有效性;最后,利用数值分析验证多尺度渐进展开方法的计算精度,强调了二阶摄动的必要性。 展开更多

关键词 周期复合材料 多尺度 单胞边界条件 超单胞 势能泛函

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选择性激光熔化316L的熔池热力学行为及其局域力学性能

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作者 汤晓刚 陈伟 +1 位作者 刘俊悦 陈磊 《热加工工艺》 北大核心 2023年第21期38-43,共6页

通过有限元方法对介观尺度下SLM过程中316L熔池匙孔演变及热力学行为和由此产生的表面形貌进行了分析,并结合试验进行了验证。发现匙孔熔池的自由表面被蒸发金属的高温气体所覆盖,导致反冲压力的产生并伴随自由表面的变形。在成形过程... 通过有限元方法对介观尺度下SLM过程中316L熔池匙孔演变及热力学行为和由此产生的表面形貌进行了分析,并结合试验进行了验证。发现匙孔熔池的自由表面被蒸发金属的高温气体所覆盖,导致反冲压力的产生并伴随自由表面的变形。在成形过程的初始阶段,熔池边缘金属向内的对流阻止了熔池的扩展,而随后形成的向外对流促进了熔体流动,保证了凝固后相邻熔池的搭接。金属汽化产生向表面的后坐压力,在熔池内引起湍流飞溅,这些飞溅被移到激光路径外侧并凝固成粘结的驼峰结构,无法在下一层成形时熔化。随着层数的增加,熔池自由表面出现凹型轮廓和材料粘结。采用纳米压痕实验对成形后熔池的3个位置进行了局域弹塑性力学性能研究,发现熔池的搭接区域压痕硬度和弹性模量最高,分别为4.08 GPa和211.45 GPa。 展开更多

关键词 选择性激光熔化(SLM) 316L不锈钢 匙孔

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