2026年 02期
基于手性超分子组装策略的圆偏振有机发光二极管
楚欣鹏;张雨霞;马云;圆偏振有机发光二极管(circularly polarized organic light-emitting diodes,CP-OLEDs)因其可直接产生圆偏振电致发光的本征特性，在三维显示、光学信息加密等领域展现出重大应用价值。然而，如何兼顾高器件效率和高不对称因子(gEL)是目前的领域挑战和研究热点。近年来，随着手性超分子组装策略的快速发展，研究者们发现该体系可通过精准调控π-π堆积、氢键等分子间相互作用，构建长程有序的螺旋纳米结构，实现较高的gEL，且保持较好的器件效率。因此，手性超分子组装体系成为实现兼具高器件效率和高gELCP-OLEDs的最有效策略之一。此外，手性自组装或共组装过程通常伴随着手性传递、手性诱导和分子间Förster共振能量转移，这有利于诱导非手性染料实现圆偏振电致发光，有效降低手性发光材料的合成难度。本文从手性超分子自组装和手性超分子共组装2个方面，分析了分子间作用力对手性超分子组装过程的影响，探讨了高阶有序的螺旋结构对手性传递、诱导和放大机制的作用，并总结了其在CP-OLEDs中的最新研究进展：通过精准调控π-π堆积、氢键等分子间相互作用，手性分子可自组装形成螺旋纳米结构，或与非手性发光体共组装实现手性诱导。实验结果表明，手性液晶材料的层状序构和能量转移协同作用可显著提升器件效率，且可通过外场动态调控螺旋周期与偏振方向。本综述为未来开发兼具高gEL值与高效率的CP-OLEDs提供了理论指导。
基于模型集成强化学习方法的股指期货交易策略
刘磊;张凤敏;钱成;针对股指期货市场，本文基于优势演员-评论家（advantage actor-critic,A2C）算法与近端策略优化（proximal policy optimization ,PPO）算法，设计了集成强化学习量化交易策略。首先，采用极端梯度提升（extreme gradient boosting,XGBoost）模型筛选关键技术因子作为模型的状态输入变量，并结合交易成本约束完成奖励函数的优化设计。其次，分别对A2C和PPO模型进行超参数调优，确定隐藏层结构、学习率、批处理参数等关键超参数的最优取值。在此基础上，构建集成模型框架，通过验证集夏普比率对比实现基模型动态选择。回测结果表明：所提出的集成模型在沪深300指数、上证50指数和中证500指数这3个指数上的累计收益分别为106 766、84 739和78 408元；年化收益率达32.03%、25.42%和23.52%；夏普比率分别为1.95、0.63和1.39；各项指标显著优于单一A2C模型、单一PPO模型及买入持有策略、动量策略两类基准策略。本文提出的策略可通过动态融合各基模型的性能优势，在市场波动环境中实现更低的最大回撤和更稳健的收益表现，尤其在中证500指数下跌行情中仍能保持正收益，充分验证了其抗风险能力和市场适应性。
基于双编码器的多层级有机化学的反应预测
朱林星;姜舒;黄嘉爽;丁卫平;有机化学正向反应预测作为人工智能在化学信息学领域的重要应用方向，一直受到研究者的关注。简化分子线性输入系统（simplified molecular-input line-entry system,SMILES）为化学分子结构提供了一种标准化的线性编码方法。基于此，可以将正向反应预测任务转换为机器翻译中序列到序列的生成任务。传统的Transformer模型只关注化学式中原子间的注意力权重，忽略分子内的全局信息；此外，传统的Transformer模型面对同一个分子的不同表示的时候，存在着预测性能下降、泛化能力不强的问题。为了解决上述问题，本文提出一种基于双编码器的多层级有机化学的反应预测方法。首先，采用2个编码器分别处理分子层级和原子层级的信息，使得模型专注于各自层面的特征提取；其次，提出分子特征表示算法，对原子嵌入取平均获得分子间的相互作用；最后，利用自适应的门控单元对原子编码器和分子编码器的输出结果进行多层级特征融合，并将融合结果输入到解码器。实验结果表明，所提出的方法在3个USPTO数据集上的性能优于基线模型，并且提升了模型的泛化能力和长序列的处理能力。
热处理工艺对低合金高强钢Q890D组织性能的影响
朱鹏霄;李毅;文军;祁玉龙;李超永;为提高低合金高强钢Q890D的综合性能，分析了不同淬火温度对其组织、性能和疲劳寿命的影响机理，通过光学显微镜、硬度试验机、万能拉伸试验机、低温冲击试验机、疲劳试验机和扫描电镜对不同淬火温度（870、900、930℃）+回火工艺处理的Q890D组织性能进行研究。结果表明：当回火条件一致时（550℃回火保温2 h）,Q890D经过900℃淬火具有最优的力学性能，其抗拉强度达到1 206 MPa，规定塑性延伸强度为1 025 MPa，断后伸长率为18.5%,20、-40℃冲击功分别为229、122 J，优于国标对Q890D的要求。Q890D经过870～930℃淬火1 h+550℃回火2 h处理后，组织均为回火索氏体+少量铁素体，且保持较高的强度和韧性，所有拉伸断口均为微孔聚集型断裂。20～-30℃范围内，随着温度降低Q890D的冲击功下降较少，-30℃以下冲击功下降剧烈；韧脆转变温度均在-40～-50℃之间。3种热处理优化后的Q890D轴向疲劳循环次数分别是未优化前的1.87倍、3.47倍和2.36倍，表明870～930℃淬火1 h+550℃回火2 h热处理大幅度提高了Q890D的疲劳性能，疲劳断口瞬断区均呈现韧窝，具有较好的韧性。
拟周期复合材料结构热传导问题的高阶多尺度计算方法及误差估计
丁奕菲;董灏;针对拟周期复合材料结构的热传导问题，基于多尺度渐近分析，建立了一种高精度高阶多尺度计算模型（包括低阶和高阶细观单胞模型、宏观均匀化模型和宏-细观关联的二阶双尺度渐近解）。通过点点意义下的局部误差分析，证明了二阶双尺度解可以保证热通量的局部平衡，从而精确捕捉拟周期复合材料结构细观尺度的振荡行为。然后，通过积分意义下的全局误差分析，得到了二阶双尺度渐近解的显式误差估计。进一步，基于有限元方法、有限差分方法和插值方法，发展了可以有效求解拟周期复合材料结构热传导问题的多尺度数值算法。最后，通过数值实验验证了所建立的高阶多尺度计算方法的有效性，特别是该方法的高精度计算性能。
基于阶梯式碳价格的风-光-火协同优化调度建模与仿真
周超阳;赵丽雅;李琳琳;贲维;李辰熹;金晶亮;在低碳电力调度框架内，如何应对新能源出力的不确定性、设计相应的低碳调度方式，进而提升新能源消纳比率是需要研究的重要问题。为此，文章首先运用自适应核密度估计法拟合了风电、光电的出力特性，利用Copula函数描述了风电、光电出力之间的相关性，结合场景分析法刻画了二者联合出力的不确定性；接着，在风光联合出力场景及其概率特征的基础上，建立了风-光-火协同优化电力调度模型；然后，在调度模型中引入了阶梯式碳价格进一步控制碳排放量，双目标优化问题也随之转化为单目标优化问题。算例分析结果表明，实施阶梯式碳价格机制后碳排放量减少了4.02%、新能源消纳比率从14.04%提高到71.06%，验证了本文模型与方法的合理性和有效性。
考虑偏好的沥青路面“四新”技术模糊聚类迭代后评估
杜仲宝;荣慧;代力;龚箭;王思雯;徐勋倩;周子俊;为了进一步完善路面养护“四新”技术后评价体系，本文采用融入决策者偏好因素的指标权重向量法，提出一种基于松弛变量与扩展拉格朗日乘数的改进模糊聚类算法。通过引入松弛变量，将体现决策者偏好的不等式约束转化为等式约束，构建了新的优化目标函数。在此基础上，推导出偏好设定下权重矢量的显式解析表达式，建立了完整的理论求解框架，得出在给定偏好条件下权重向量的精确解析表达式。最后，将该模型应用于“四新”技术的实际项目中，得到各指标在以路面性能为偏好的约束条件下所得的权重：材料性能w1=0.072 0，路面状况w2=0.204 9，使用寿命w3=0.144 8，适配程度w4=0.164 9，管理者费用w5=0.188 8，使用者费用w6=0.045 4，碳排放w7=0.179 2。通过对比本文方法与其他方法，进一步验证了所提模型的合理性和有效性。
基于离散单元法的曲形裂隙-隧洞组合结构破裂规律研究
肖艾;孙屹;朱振宇;王思瑶;郁舒阳;针对岩石中裂隙广泛存在且其几何特征会影响岩石力学特性的问题，有别于以往隧洞与裂隙相互作用研究多聚焦于直裂隙，本文探究曲形裂隙与隧洞的相互作用机制。运用离散单元法，采用PFC2D软件建立含曲形裂隙的隧洞模型，通过设置无曲形裂隙（方案A）及不同方位角曲形裂隙（方案B1～B5,β分别为0°、60°、90°、135°、180°）共6种计算方案，模拟加载过程，分析裂纹扩展、应力-应变曲线等。结果表明：曲形裂隙位置显著影响隧洞破坏模式、应力-应变曲线特征及峰值强度。无裂隙时破坏模式对称，有裂隙时随方位变化裂纹扩展复杂；无裂隙模型弹性刚度高、破坏突然，含裂隙模型弹性刚度低且塑性阶段曲线变化与裂隙方位相关；峰值强度无裂隙时最高，含裂隙方案中β=90°时相对较高、 β=60°时最低。无裂隙时隧洞裂纹扩展受自身形状和荷载控制，呈对称渐进式；含裂隙时，不同方位角下裂纹扩展方向和形态各异，β=0°时仅在隧洞周围产生裂纹扩展，β=90°时曲形裂隙与隧洞产生搭接裂纹；应力-应变曲线各阶段特征因裂隙存在和方位不同而变化。该研究成果有助于深入理解隧洞-曲形裂隙相互作用，可为隧洞工程设计、施工及安全运行提供参考，也为后续研究奠定了基础。
基于离散元方法的岩溶塌陷影响因素与作用机制分析
周云;董超锟;针对覆盖型岩溶区码头工程建设中的岩溶塌陷风险问题，本文以九江市某港口冲孔灌注桩施工诱发的“上黏下砂”复合覆盖层岩溶塌陷为研究对象，通过离散元数值模拟方法，探究施工诱发岩溶塌陷的形成机制及关键影响因素。通过控制变量法开展离散元模拟研究，将溶洞大小、桩孔孔径、桩孔与溶洞相对位置作为变量，设计10组工况，分析各因素对岩溶塌陷的影响。结果表明：溶洞半径分别与地表最大竖向位移、地表影响范围呈正相关；桩孔与溶洞的偏移量分别与地表最大竖向位移、地表影响范围呈负相关；桩孔孔径从3 m增至6 m时，地表最大位移先增后减（峰值为9.8 m），影响范围持续扩大至94.5 m。研究揭示了细观视角下施工诱发岩溶塌陷的演化机制，可为多元复合覆盖型岩溶区工程的塌陷防灾减灾提供科学依据与数值模拟支撑。
纤维增强复合材料筋高温后力学性能及其变异性研究
谢青海;曾杰;文哲鸣;张海津;宗钟凌;为掌握高温对纤维增强复合材料（fiber reinforced polymer,FRP）筋力学性能的影响规律，通过大批量高温后的剪切与受压试验，研究了不同高温、恒温时间、保护层厚度等因素对不同直径玻璃纤维增强复合材料（glass fiber reinforced polymer,GFRP）筋与玄武岩纤维增强复合材料（basalt fiber reinforced polymer,BFRP）筋的影响。通过扫描电子显微镜（SEM），从微观层次揭示了GFRP与BFRP筋在不同高温、恒温时间作用后的损伤特征。试验结果表明，BFRP筋强度退化程度略高于GFRP筋，FRP筋直径越小高温后残余强度越高，16 mm以上时直径对强度影响不大。FRP筋高温后强度在300℃之前下降有限，之后则随着温度升高迅速下降，达到300℃时GFRP、BFRP筋的强度分别下降37.7%、36.4%。高温后抗压强度退化程度高于剪切强度，且直径越大的FRP筋强度退化越显著。恒温1 h与2 h时，FRP筋抗剪强度的降低程度接近，且小于3 h时的结果。在300℃以内砂浆保护层可有效保护筋材，300℃后试件裂缝快速发展导致保护作用消失，内部筋材剪切强度随温度的退化趋势接近于裸筋。基于试验结果建立了高温后GFRP和BFRP筋在不同砂浆保护层厚度下的抗剪和抗压强度预测公式。结合贝叶斯信息准则和概率检验方法，提出一种高温后FPR筋强度概率模型的建立方法，建立了合适的GFRP筋和BFRP筋高温后剪切强度和抗压强度概率模型，量化了其变异性。本文研究结果可为高温后FRP筋混凝土结构的力学性能评估提供材料模型。