电子信息工程

• 区块链可信传感器体系架构及其关键技术研究

  斯雪明;贾淼;姚中原;祝卫华;

  在工业物联网设备规模呈指数级增长趋势下，智能制造、智慧城市等场景中的传感器节点面临开放网络环境下异构设备引发的数据存储与查询效率低、身份伪造及故障频发等安全隐患。为此，提出一种区块链可信传感器体系架构，并从分布式身份认证机制、海量数据存储与索引、传感器故障检测与修复三个方面对其关键技术展开研究，旨在于实现从数据源头可信认证到全生命周期管理的闭环保障。该区块链可信传感器体系架构包含硬件感知层、区块链层和可信服务层。其中，硬件感知层的可信模组结合门限签名与物理不可克隆函数，基于KGG的分布式身份认证协议生成设备唯一性证书，保障数据采集源头的不可抵赖性；区块链层以Verkle树为数据结构对相关数据(如传感器采集数据、身份认证证书、故障检测与修复结果等)进行存储，通过KZG多项式承诺将数据验证复杂度由O(logn)降至O(1),同时设计主—子倒排索引以提升大规模数据检索效率；可信服务层对硬件感知层与区块链层的服务进行封装，旨在为基于该区块链可信传感器体系架构开展拓展研究工作的人员提供技术支持。

  2025年03期 v.36;No.188 1-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 622K]
  

• 融合提示信息的多模态视频描述生成

  刘卫光;左早雪;

  视频描述任务存在难以获取关键局部特征和高阶关系的问题，常用模型SwinBERT中的Video Swin Transformer会产生许多不相关的特征与噪声。针对上述问题，提出了一种多模态视频描述生成模型PromptVid,利用自适应的多层感知机模块和自适应稀疏自注意力机制，设计了改进的Video Swin Transformer架构。实验结果表明，该模型能够生成准确、丰富的视频描述，具有有效性和较好的鲁棒性。

  2025年03期 v.36;No.188 13-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 325K]
  

• 融合改进禁忌搜索算法和贪婪算法的矩形排样研究

  储德新;张朋飞;侯森森;丁剑飞;张宏忠;

  针对专用车企矩形件下料的剪切次数冗余和材料利用率低的问题，提出了一种融合改进禁忌搜索算法与贪婪算法的下料排样方法。首先，建立两阶段下料数学模型，并对禁忌搜索算法进行改进，在满足剪切次数要求的情况下，使用含捕食策略的遗传算法优化初始解，并添加接受劣解和自适应遗忘策略优化迭代过程，生成初始排样方案。其次，以废料面积最少为原则，通过贪婪算法对余料进行再利用，进一步提高材料利用率。最后，利用E专用车企的3组数据，将此算法与遗传算法、禁忌搜索算法相比较，结果显示，该算法的排样方案利用率达到90%以上且没有较大面积的废料，明显优于其他两种算法。

  2025年03期 v.36;No.188 20-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 450K]
  

• 基于用户体验的无障碍App设计与实践——以北京大兴国际机场为例

  崔梦璐;李名杰;刘文文;赵帅;

  在大力推进国家信息无障碍建设背景下，分析了民航业信息无障碍建设和适老化改造的现状。根据特殊旅客的出行需求，提出机场无障碍应用程序(App)的设计策略，以提升特殊旅客的出行体验。首先，通过文献研究和官方适老化及无障碍评价结果，梳理民航业信息无障碍建设和适老化改造现状；其次，对国家信息无障碍相关政策和标准进行调研，同时通过深度访谈专家，梳理不同类型特殊旅客对无障碍App的需求；最后，结合信息无障碍技术与移动终端交互特点，以北京大兴国际机场为例，总结其在App无障碍版本设计与实践中的主要举措，提出机场无障碍App的设计和建设策略。这为民航业信息无障碍建设和适老化改造提供思路和借鉴。

  2025年03期 v.36;No.188 27-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 388K]
  

智能纺织与新材料

• 基于PCA-XGBoost多特征融合的动力电池健康状态预测模型

  姜正义;赵尧敏;吴学领;陈思如;王艳杰;何锃辉;

  基于自主采集的X系列(NCM811/石墨)、B系列(NCM811/硅碳)和F系列(NCM523/石墨)3种锂离子电池的循环老化实验数据，以电压曲线及弛豫阶段电压数据为特征源，通过主成分分析(PCA)法进行特征降维，然后与极端梯度提升(XGBoost)机器学习算法融合，构建了PCA-XGBoost融合预测模型，并系统评估了该模型对3种电池健康状态预测的准确性与泛化能力。结果表明：X系列、B系列和F系列3种锂离子电池的5个主成分的累计贡献率分别达到了99.88%、99.77%和99.61%,有效降低了信息冗余；利用PCA降维后的特征结合XGBoost算法对X系列、B系列和F系列3种锂离子电池进行健康状态预测，方根误差分别为1.5 mAh、0.9 mAh和1.3 mAh,全部低于0.21%。这表明采用PCA-XGBoost融合模型对跨体系锂离子电池的健康状态进行预测，不仅提升了数据效率，还展现出优异的鲁棒性和较高的预测精度。

  2025年03期 v.36;No.188 35-41+47页 [查看摘要][在线阅读][下载 473K]
  

• 热处理对2219铝合金板材搅拌摩擦焊接头组织和性能的影响

  余小龙;丁慧丽;李梦卓;王志新;

  采用金相显微镜和显微硬度仪表征和分析了固溶淬火-时效热处理工艺对8 mm厚2219铝合金板材搅拌摩擦焊焊接头微观组织和力学性能的影响。通过对比分析热处理前后焊缝的晶粒和第二相尺寸分布及硬度变化，揭示了热处理工艺参数与组织性能的构效关系，阐明了热处理工艺对力学性能的影响机制。结果表明：经过固溶淬火-时效热处理后，热影响区、热机影响区和焊核区晶粒均发生粗化，且焊核区析出颗粒的尺寸比母材更细小、分布更均匀；热处理后焊接头的硬度提高至116.6 HV,比热处理前提高了67%,且当时效时间延长至20 h时，焊接头与母材硬度趋于一致；热处理具有较好的弥散强压效果，热处理后板材焊缝显微组织析出的大量细小颗粒呈弥散状分布，显著提升了接头力学性能。研究为铝合金搅拌摩擦焊板材在结构轻量化和整体化成形应用方面提供了理论基础。

  2025年03期 v.36;No.188 42-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 566K]
  

• 萌发诱导光催化杀灭烟曲霉菌及其机理研究

  张欢欢;田步;曾博;吴倩玲;

  众所周知，霉菌孢子的死亡率低于细菌和病毒。通过光催化技术，揭示了孢子萌发对杀菌性能的提升机制。在可见光照射条件下，采用g-C_3N_4/Bi_4O_7复合催化体系对烟曲霉菌休眠孢子进行灭活实验研究，结果显示，该催化体系对休眠孢子几乎未表现出灭活效果。然而，当烟曲霉菌处于萌发状态时，该催化体系表现出高效的灭活能力，6 h内杀菌率可达81%。为明确g-C_3N_4/Bi_4O_7复合材料在可见光催化杀菌中的关键活性物质，采用草酸铵、重铬酸钾、叔丁醇和对苯醌等自由基捕获剂进行捕获实验，结果表明超氧自由基(·O_2~-)和羟基自由基(·OH)是复合材料在光催化杀菌过程中的主要活性物质。另外，为深入探究光催化作用下萌发孢子的失活机制，借助扫描电镜与共聚焦显微镜等对萌发孢子的活/死状态进行监测。结果发现，随着光催化反应时间延长，聚集于萌发孢子周围的活性物质持续攻击其细胞壁和细胞膜，致使菌体表面遭受严重损伤。进一步对K~+浓度的检测结果显示，胞内K~+大量外泄是导致霉菌彻底失活的主要原因。这些发现清晰地揭示了光催化作用下萌发孢子的失活过程，为深入理解其机制提供了有力依据。

  2025年03期 v.36;No.188 48-55+87页 [查看摘要][在线阅读][下载 417K]
  

• 聚丙烯酸酯类静电植绒黏合剂的制备及应用

  孟博;汪青;张曙光;沈家瑜;杨兴壮;李世晓;方永豪;

  为提高产品植绒牢度，改善其手感，采用半连续种子乳液聚合方法并引入丙烯酸羟乙酯制备了聚丙烯酸酯类静电植绒黏合剂。探讨了乳化剂配比、乳化剂用量、引发剂用量、聚合温度等因素对乳液性能的影响，确定了合成工艺为：烷基酚聚氧乙烯醚与十二烷基硫酸钠的质量比为1∶1、乳化剂用量为5%、引发剂过硫酸铵用量为0.5%、聚合温度为80℃。所制备的聚丙烯酸酯乳液平均粒径为129.7 nm,单体转化率高达97.23%,凝胶率为1.14%。此外，还探究了功能单体丙烯酸羟乙酯用量及软、硬单体质量比对乳液及胶膜性能的影响，结果表明，当丙烯酸羟乙酯用量为2%,软、硬单体质量比为65∶15时，胶膜剥离强度为1.70 kN/m,成膜性良好。所制乳液应用于静电植绒，植绒产品牢度好，耐磨性高达9030次，手感柔软，柔软度为87.74,平滑度为74.14。

  2025年03期 v.36;No.188 56-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 343K]
  

智慧能源与建筑

• 生物炭去除水中抗生素的研究应用进展

  段学军;毛雨润;杜彦强;窦艳艳;敖天宇;梁曦殳;曾惠明;

  抗生素污染已成为全球水体环境中的重大问题，对人类健康构成长期危害，开发高效、环境友好的技术以去除环境中的抗生素成为重要研究方向。生物炭作为一种稳定的多孔碳材料，主要通过生物质的热解、气化或水热碳化制备，具有高比表面积和丰富的表面官能团，表现出显著的抗生素去除能力。研究表明，生物炭对磺胺类、四环素类及喹诺酮类抗生素的去除效率超过90%。综述了生物炭在水体抗生素去除领域的研究进展，分析了其制备与改性技术、去除效果及作用机制，并探讨了影响去除效率的关键因素。尽管生物炭在抗生素治理中展现出良好潜力，但仍面临成本高和长期稳定性不足等挑战。

  2025年03期 v.36;No.188 63-71+80页 [查看摘要][在线阅读][下载 413K]
  

• 管型及表面疏水涂层对R134a池沸腾换热的影响

  张超超;冀文涛;

  沸腾换热在制冷空调领域有着重要的作用，通过实验的方法分别在6℃、10℃和16℃饱和温度下研究了R134a在光管、无疏水涂层和有疏水涂层两种典型强化管表面的沸腾换热。光管管外池沸腾换热系数比Cooper公式计算结果低，最大偏差值为-19.5%。对于传统的凹槽管，强化表面疏水处理之后，在低热流密度时，疏水涂层对换热系数几乎没有影响；而当热流密度达到60 kW/m~2后，疏水涂层才会对R134a的池沸腾换热系数产生影响，其强化效果为1.2%～15.0%。对于锯齿强化管，该类型强化表面的疏水涂层在整个实验热流密度范围内对沸腾换热都有一定的强化作用，疏水涂层的强化效果为7.9%～34.5%。

  2025年03期 v.36;No.188 72-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 636K]
  

数字人文与社会发展

• 中国剪纸艺术的文化价值及在艺术设计中的应用研究

  储智翔;张善庆;

  中国剪纸艺术蕴含丰富的历史文化信息与独特的审美价值。梳理其历史演变脉络，可揭示其在符号、造型及民俗功能中的文化延续性。剪纸艺术具有多维度的文化价值：文化内涵层面，剪纸以人物生活、故事传说、植物、动物和字体图形等题材展现劳动人民的日常生活与丰富想象；时代价值层面，剪纸在不同历史时期均展现出适应性创新；实用价值与艺术欣赏价值层面，剪纸既作为服饰装饰、工艺品装饰发挥实用功能，又通过剪刻技法与符号象征承载民间审美经验与文化记忆。将中国剪纸艺术的“形”与艺术设计融合、用中国剪纸艺术的“意”赋予设计文化厚度、将中国剪纸艺术与艺术设计进行创造性重构，将促进中国剪纸艺术与艺术设计的融合，推动中国剪纸艺术在现代化进程加速与生产方式快速更迭背景下的传承创新。

  2025年03期 v.36;No.188 81-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 315K]
  

• 数字化背景下徽州传统服饰文化保护与传承

  胡冰;吴道义;周雅琼;

  徽州传统服饰文化发轫于宋元，鼎盛于明清，历经千年形成独特体系。其形制融合了中原汉族礼制与皖南地域文化，既承袭唐宋衣冠规制，又融入徽州宗族伦理、耕读传统及商帮文化精髓。作为徽文化基因库的重要载体之一，徽州传统服饰不仅是地域身份标识，也是构成徽州古村落文化景观的有机组成部分，在文旅融合中展现出可观价值，徽州传统服饰文化更是中华传统文化不可或缺的一部分。然而，随着现代化进程加快，该文化体系正面临三重危机：匠人群体老龄化、技艺传承断层以及文化符号认知弱化。数字化技术的蓬勃发展为徽州传统服饰文化的保护与传承带来了新的方法，如建立数字化档案、虚拟展示、3D建模。同时，徽州传统服饰文化的保护与传承需要政策扶持、人才培养、产业发展以及社区参与等多方面的社会支持。只有将这些因素有机结合，才能真正推动对徽州传统服饰文化的有效保护与传承，并为传统技艺的延续与发展开辟数字赋能的新范式。

  2025年03期 v.36;No.188 88-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 154K]
  
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