- 陈迪;王乐;
以异丙醇作为转移氢化剂的催化还原反应因其价格低廉且可大规模生产而备受关注。传统碳-碳(C—C)键构建方法通常依赖昂贵且稀缺的过渡金属催化剂,其可持续性和环境影响令人担忧。为解决这些问题,我们研制了一种双功能光催化剂,间苯三酚碳量子点(phloroglucinol carbon quantum dot, PG-CQD)。该光催化剂能够以异丙醇作为氢供体实现催化转移氢化。PG-CQD具有脱氢和还原双功能,在可见光照射的温和条件下可高效制备邻位二醇,并通过实验验证了催化转移氢化机理。该催化体系展现出卓越的普适性,能以良好至优异的产率实现多种α-酮酯底物向邻位二醇的转化。这些发现不仅提供了符合绿色化学原则的可持续合成策略,更为发展环境友好型、低能耗的有机转化开辟了新途径。
2026年01期 v.43 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1198K] [网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：10 ] - 吴成炜;胡春艳;曾国坪;刘保江;
传统聚乙烯纤维因热稳定性差和固有的疏水性,在混纺加工时温度受限的同时可染性也较差,从而限制其大规模工业化应用。本研究采用一步法紫外光辐照技术,通过交联改性与接枝改性的方法对普通中分子量聚乙烯纤维进行改性,旨在增强其热稳定性并改善其亲水性。采用经济高效的紫外光引发交联体系,该体系由光引发剂二苯甲酮(benzophenone, BP)与辅助交联剂三烯丙基异氰脲酸酯(triallyl isocyanurate, TAIC)组成。同时,选用丙烯酸(acrylic acid, AA)作为接枝单体。将改性剂与聚乙烯基体在液相环境中充分混匀,随后将混合物熔融纺丝以制成纤维。对所得纤维进行紫外光辐照,从而引发交联与接枝反应。探讨了混合体系中各组分质量分数和辐照工艺对聚乙烯纤维改性效果的影响,并对经过优化后的改性聚乙烯纤维进行表征与测试。在BP和TAIC的质量分数均为2.0%、紫外光辐照强度为2 000 m W/cm~2、等效辐照时间为60 s的条件下,改性聚乙烯纤维热稳定性最佳,在130至150℃温度范围内,仍能维持良好的形态稳定性和力学性能。此外,当AA的接枝质量分数为2.0%时,其对纤维其他性能影响最小的同时亲水性改性效果最佳,水接触角由未改性时的105.0°(表现出疏水性)显著降低至48.4°(表现出亲水性)。这些改进证实了该改性策略在协同提升聚乙烯纤维热稳定性和亲水性方面的有效性。
2026年01期 v.43 10-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 2079K] [网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：23 ] - 王燕鸽;古宇;赵树元;秦智慧;刘柳;张瑞云;
随着中国工业汉麻年产量及其全球市场份额增长,工业汉麻的多用途开发成为未来发展的重要趋势。通过化学成分测定可得工业汉麻的纤维素含量高达59.36%,这为纳米纤维素的制备提供了可能。为拓宽工业汉麻的应用领域,本文采用多步化学提纯处理,分别结合2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基(2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl radical,TEMPO)氧化和硫酸水解制备了氧化纳米纤维素(TCNF)、酸水解纳米纤维素(SCNC)和含木质素的水解纤维素(LCNC)。采用傅里叶红外光谱、X射线衍射和热重分析对其进行了表征。探究了次氯酸钠用量、预处理过程中氢氧化钠质量分数和酸水解反应时间对所制备纳米纤维素Zeta电位和粒径的影响。试验结果表明,SCNC的Zeta电位绝对值可达29.59 m V,同时其粒径较小,且其悬浮液在相同的分散条件下,静置24.0 h仍能保持良好的分散稳定性;其结晶度最高可由原麻的24.6%提高到68.1%。所制备的3种纳米纤维素的基本官能团组成和晶体形态与原麻相比无变化。由于酯基和羧基的引入,纳米纤维素的初始分解温度和最大分解速率温度相较于原麻有所降低,但仍可满足实际应用所需的热稳定性。
2026年01期 v.43 21-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1963K] [网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：54 ]
- 李海龙;刘国华;赵孟;
结直肠癌是最常见且致死率最高的癌症之一，而结直肠息肉作为癌前病变，因形状和大小多样易被漏诊或误诊，继而导致结直肠癌的不可逆发展。本文提出了一种基于YOLO的模型，命名为EF-YOLO。该模型引入了transformer模块以提取息肉的上下文信息。同时，基于结直肠息肉的形态学特征，我们设计了一种全新的模块，即增强多尺度融合，以替代传统的多尺度模块。该模型的骨干网络采用了可形变卷积-最大池化，不仅可提升特征提取能力，还能自适应地对点进行采样以更好地匹配结直肠息肉的形状。通过结合坐标注意力，该模型最大化地利用了位置信息和通道信息，更高效地提取了结直肠息肉的特征，同时引导模型将注意力集中于息肉区域。EF-YOLO在合并的Kvasir-SEG和CVC-ClinicDB数据集上的性能良好。与原始模型相比，EF-YOLO的平均精度均值提升到96.60%,满足了自动化息肉检测的要求。
2026年01期 v.43 32-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1722K] [网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：21 ] - 石秀金;朱小龙;肖文涛;
在非独立同分布(non-independent and identically distributed, non-IID)数据环境中，模型性能通常会显著下降。为解决这一问题，提出了两种改进方法：FedReg和FedReg~*。FedReg是一种基于混合正则化的方法，用于增强非独立同分布场景下的联邦学习。该方法采用混合正则化来替代传统的L2正则化，结合了L1和L2正则化的优点，在实现特征选择的同时，防止了过拟合。这种方法更好地适应了不同客户端的数据分布，提高了整体模型性能。FedReg~*将混合正则化和加权模型聚合相结合。除了具有混合正则化的优势，FedReg~*在模型聚合过程中应用了加权平均方法，根据每个客户端梯度与全局梯度之间的余弦相似度计算权重，更合理地分配客户端贡献。通过考虑客户端数据质量和数量的变化，FedReg~*突出了关键客户端的重要性，并增强了模型的泛化性能。这些改进方法提高了模型的准确性和通信效率。
2026年01期 v.43 41-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1220K] [网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：31 ] - 石秀金;夏凯雄;颜帼英;谈轩;孙延旭;朱小龙;
在联邦学习领域，随着其在处理敏感数据集中的广泛应用，后门攻击已成为一个重要的研究内容。在聚合过程中，联邦学习通过防御机制来检测或修正局部模型，因此实施有效的后门攻击较为困难。现有的后门攻击方法面临着后门精度低、难以逃避异常检测和模型训练不稳定等挑战。为了解决这些问题，提出了一种自适应模拟后门攻击(adaptive simulation backdoor attack, ASBA)的方法。具体而言，ASBA通过操控本地训练过程，并利用自适应机制来提高模型训练的稳定性；通过结合大规模模拟训练和裁剪模块，增强了针对恶意模型的异常检测机制的稳健性，使其更难被逃避；引入刺激模型以放大后门在全局模型中的影响，从而进一步提高后门精度。在五种先进防御场景下进行对比实验，结果表明，ASBA能够有效规避异常检测，可在全局模型中实现较高的后门精度，并在多轮攻击后展现出良好的稳定性和有效性，优于现有的后门攻击方法。
2026年01期 v.43 50-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1684K] [网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：17 ] - 贺莹彤;吴贇;
智能反射面(intelligent reflecting surface, IRS)与同步无线信息和能量传输(simultaneous wireless information and power transfer, SWIPT)的结合，已成为一种经济高效的技术方案，可以同时提升信息与能量传输性能。本研究提出了一种新的混合主动/被动IRS辅助的SWIPT系统，通过部署一个主动IRS和一个被动IRS,帮助多天线基站同时向多个信息用户和能量用户传输信息和能量。目标是联合优化发射机波束成形及主动IRS和被动IRS的反射矩阵，在满足发射功率限制、能量用户的能量收集要求和主动IRS的功率限制的条件下，实现系统总吞吐量的最大化。为了解决由于优化变量高度耦合导致的求解难题，本文提出了一种基于交替优化与半正定松弛技术的高效算法，以获得高质量的解决方案。仿真结果表明，混合主动/被动IRS辅助的SWIPT系统显著提升了吞吐量性能，优于现有基准方案。
2026年01期 v.43 59-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1487K] [网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：22 ] - 李志伟;李德敏;陈学敏;
车载通信系统依靠安全的车对车(vehicle-to-vehicle, V2V)通信进行安全关键信息交换。然而，窃听车辆的存在构成了重大挑战。本文研究了可重构智能表面(reconfigurable intelligent surface, RIS)辅助频谱共享车载通信系统中V2V通信的安全性。提出了一种三阶段交替优化(three-stage alternating optimization, TSAO)算法来解决多个被窃听的V2V链路重复使用已被车对基础设施(vehicle-to-infrastructure, V2I)链路占用的频谱这一复杂问题。为了解决因耦合变量和复杂约束而产生的混合整数和非凸优化问题，该算法将原始问题分解为三个易于解决的子问题：RIS反射系数优化、车辆传输功率优化和频谱共享优化。首先，使用惩罚凸凹过程(penalty convex-concave procedure, CCP)方法优化RIS反射系数；其次，在功率优化子问题中确定最佳功率点；最后，将频谱共享优化子问题构建为权重二分图匹配问题，并使用最优匹配算法求解。TSAO算法不仅能使V2V总保密速率最大化，还能确保V2I链路的服务质量(quality-of-service, QoS)要求。仿真结果验证了所提算法的优越性，并证明了在频谱共享的车载通信系统中利用RIS技术可显著提高V2V链路的总保密速率。
2026年01期 v.43 68-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1945K] [网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：7 ] - 胡梓琪;康剑灵;
针对一类具有一阶和二阶非线性动态的异构非线性多智能体系统，本文研究了该系统在多群网络下的二分包含控制问题。其中，同一群内智能体之间的交互是合作-对抗的，并且群间交互是符号入度平衡的。首先，设计了一种分布式控制协议，使得不同群内的跟随者轨迹分别收敛到由相应领导者轨迹形成的不同的凸包内。其次，考虑具有时变编队的二分包含控制问题，给出一种具有编队补偿向量的控制协议。最后，基于李雅普诺夫稳定性理论和矩阵不等式给出系统实现二分包含控制的充分条件，并通过仿真验证了上述理论的有效性。
2026年01期 v.43 80-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1520K] [网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：14 ] - 方秀;邱斯嘉;孙国豪;陆金虎;
会话推荐系统(conversational recommender system, CRS)侧重于通过自然语言交互和对话历史来细化偏好并提供个性化推荐。大语言模型(large language model, LLM)在各个领域都表现出了出色的性能，从而促使研究人员研究其在CRS中的适用性。然而，由于缺乏特定任务的知识和特征提取过程效率低下，LLM在CRS任务中的表现仍然不是最佳的。因此，外部知识源，如知识图谱(knowledge graph, KG)和知识库(knowledge base, KB),通常被引入来解决数据稀疏性问题。与KG相比，KB具有更高的检索效率，使其更适用于将LLM作为推荐者的场景。为此，我们引入了一个将LLM与KB集成在一起的新框架，用于增强检索生成，即LLMKB。首先，LLMKB利用结构化知识来创建映射字典，从异构知识中提取实体关系信息以构建KB。其次，LLMKB通过检索模型微调来实现用户信息表示与KB中文档之间的嵌入校准。最后，LLMKB采用检索增强生成技术，基于融合的文本输入来生成推荐，并进行后处理。在两个公共CRS数据集上的实验结果证明了该框架的有效性。代码可公开获取：https://anonymous.4open.science/r/LLMKB-6FD0.
2026年01期 v.43 91-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1871K] [网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：53 ]
- 陈振中;韩卓;王佩玉;潘强华;李晓科;甘学辉;陈革;
在可靠性分析中，由于缺乏关于最有可能失效点(the most probable point of failure, MPP)的先验信息，关键点可能会被忽略，从而导致评估结果出现偏差。此外，二阶可靠性方法在高度非线性情况下精度有限。为克服这些挑战，提出了一种基于多模态差分进化算法和超球积分法的新型可靠性分析策略。首先，采用惩罚函数法将MPP搜索问题重新表述为有条件约束的优化任务。随后，利用包含种群划分策略的差分进化算法来识别所有MPP。最后，根据极限状态函数在MPP的曲率构建抛物面方程，使用超球积分法确定结构总失效概率。通过多个数值案例和两个工程实例对比了MPP的定位效果，并与一阶可靠性方法和二阶可靠性方法的失效概率进行精度对比。结果表明，该方法能有效定位存在的MPP,并且具有更高的求解精度。
2026年01期 v.43 118-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 2265K] [网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：30 ] - 龙泽林;徐洋;解国升;张熠鑫;
为消除柔轮锥度变形后与刚轮的干涉啮合，使用径向变形量差值法、长短轴拟合法与椭圆拟合法对柔轮齿厚修形，并分析装配应力、传动误差和疲劳寿命等性能指标。首先，基于四圆弧齿形与改进运动学法进行共轭齿廓求解；其次，在柔轮有限元径向变形量的基础上，分析三种修形方法的原理和特点，并计算柔轮齿各截面的修形量；最后，对比三种修形方法对谐波减速器性能的影响。结果表明，径向变形量差值法可初步确定修形量；在静态下，通过长短轴拟合法获得的装配应力最小，为406.22 MPa;在动态下，通过椭圆拟合法获得的效果最优，传动误差波动小，峰峰值为3.060",柔轮疲劳寿命可循环次数最高，为10~(7.558)次。
2026年01期 v.43 131-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 3105K] [网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：35 ] - 杨晓阳;杨延竹;邓海平;
在现代工业生产过程中，复杂环境下的异物检测对于保障产品质量和生产安全具有重要意义。基于深度学习的图像处理检测系统在实际应用中往往面临高分辨率图像处理难度大以及复杂背景下检测精度不足等挑战。针对上述问题，本研究采用PatchCore无监督异常检测算法，并结合数据增强技术，以提升检测系统在不同光照条件、不同视角及不同目标尺度下的泛化能力。以电力动车组(electric multiple unit, EMU)转向架为典型复杂工业检测场景，对所提出的方法进行验证，构建了包含复杂背景、多种光照条件和多视角信息的数据集，用于评估检测系统在真实工业环境中的性能。实验结果表明，所提出的方法在该数据集上的受试者工作特征曲线下面积(the area under the receiver operating characteristic curve, AUROC)平均达到0.92, F1 score达到0.85。与原始模型相比，结合数据增强后的模型在AUROC和F1 score上分别提升了0.06和0.03,显著提高了复杂工业环境下异物检测的准确性与稳健性。此外，本研究系统分析了关键因素对检测性能的影响，为实际工业应用中的模型参数选择提供了参考依据。
2026年01期 v.43 140-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 2026K] [网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：22 ] - 宋军泽;吕宏展;
为了对Ⅳ型储氢瓶进行扩孔工艺优化，采用网格理论进行铺层设计，对其封头厚度进行预测。利用Abaqus软件中的缠绕复合材料建模模块(wound composite modeler, WCM)建立工作压强为70.0 MPa的塑料内胆复合材料气瓶有限元模型，分析其缠绕层受力情况。以Hashin失效准则为复合材料失效判据，对复合材料气瓶进行渐进失效分析，预测气瓶爆破压强和位置。试验结果表明，扩孔工艺能降低封头纤维厚度极值，并使其过渡均匀；在爆破压强下，封头内胆应力整体下降，气瓶整体极限承载能力提高。设计基于工控机和可编程多轴控制器(programmable multi-axis controller, PMAC)的四轴缠绕机控制系统，工控机完成缠绕线型设计和G代码轨迹输出，PMAC运动控制器和伺服电机构成的数控系统完成四轴插补运动。
2026年01期 v.43 152-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 2234K] [网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] |[下载次数：39 ]