Current Issue: <JZUS-A>
Journal of Zhejiang University-SCIENCE A (Applied Physics & Engineering)
ISSNs 1673-565X (Print); 1862-1775 (Online); CN 33-1236/O4; started in 2000,Monthly.
JZUS-A is a peer-reviewed physical and engineering journal, indexed by SCI-E, Ei Compendex, INSPEC, CA, SA, JST, AJ, ZM, CABI, ZR, CSA, etc. It mainly covers research in Applied Physics, Mechanical and Civil Engineering, Environmental Science and Energy, Materials Science and Chemical Engineering, etc.
Impact factor: 0.408 (2011), 0.527 (2012), 0.608 (2013), 0.882 (2014), 0.941 (2015), 1.214 (2016), 1.215 (2017), 1.369 (2018).
Journal of Zhejiang University-SCIENCE A
ISSN 1673-565X(Print), 1862-1775(Online), Monthly
2026 Vol.27 No.9 P.911-1042
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Special Column on the "Top 10 Academic Advances of Young Scholars at Zhejiang University"
Guest Editor-in-Chief: Yunmin CHEN
Review
Review: Nondestructive sensing and failure diagnosis technologies for lithium-ion battery aging and safety
Debo CHEN, Zebing SHOU, Xin YANG, Song CHEN, Yingying LU
DOI: 10.1631/jzus.A2600100 Downloaded: 471 Clicked: 532 Cited: 0 Commented: 0(p.911-939) <Full Text> <PPT> 181
机构：浙江大学，化学工程与生物工程学院，化学工程联合国家重点实验室，中国杭州，310027
概要：高能量密度锂离子电池在电动交通和电网储能中的规模化应用，对电池的安全性、可靠性和智能化管理提出了日益严苛的要求。然而，电池内部电化学、热学和力学状态的可观测性受限仍是一个根本性挑战，导致安全风险持续存在、低温性能下降以及加速老化等问题，阻碍了电气化系统的规模化应用。为克服这些挑战，传统电池管理系统正从电压-电流-温度测量模式，向由先进无损感知技术实现的高保真状态估计演进，其中包括新兴的内部感知与植入式诊断概念。基于对与材料老化及失效机制相关的物理信号的全面分析，本文对电池状态监测领域的无损检测技术进行系统而批判性的评述。同时，进一步审视电池状态诊断与寿命管理算法的最新进展，并特别强调多源物理特征融合策略。更重要的是，本文构建了一个将退化机制、内部物理信号和状态估计策略联系起来的统一框架，提供跨尺度视角以指导先进感知技术与智能算法的协同设计，从而推动下一代电池管理系统的发展。
关键词组：
Ling HE, Jing ZHOU, Xi GAO
DOI: 10.1631/jzus.A2600131 Downloaded: 737 Clicked: 690 Cited: 0 Commented: 0(p.940-968) <Full Text> <PPT> 144
机构：1浙江大学，电气工程学院，中国杭州，310027；2香港城市大学，商学院，中国香港，999077
目的：传统水下机器人通常采用固定结构，任务适应性和环境适应能力有限，难以满足复杂、受限和多变水下作业场景的需求。模块化可重构水下机器人（MRUR）通过模块重组等方式提升水下机器人系统的任务适应性、扩展性和协同作业能力。本文旨在系统梳理MRUR在结构设计、感知系统和控制策略方面的研究进展，总结其关键技术特点与发展趋势，为后续MRUR系统设计与工程应用提供参考。
方法：1.本文采用方法透明的叙述性综述方法，而非PRISMA式系统综述，以适应当前MRUR研究数量有限、技术路径多样且文献来源分散的特点；2.根据检索获得的文献与相关研究工作，从结构设计、感知系统和控制策略三个方面对已有MRUR研究进行分类梳理，并总结各类系统的技术特点与关键问题；3.对MRUR在复杂水下环境的应用进行归纳分析，并总结其工程化应用面临的重要挑战。
结论：1.MRUR能够通过结构重组和功能扩展提升系统对复杂水下任务的适应能力，是突破传统固定构型水下机器人局限的重要发展方向；2.可靠的耐压密封结构和稳定的水下连接机制是MRUR实现工程化应用的基础；3. MRUR感知系统需要适应拓扑变化、模块对接、传感冗余和分布式协同需求；4. MRUR控制策略应面向拓扑变化下的推进冗余与协调控制问题，实现从构型规划到自重构执行的全过程控制；5.未来MRUR有望向自重构、自适应和深度协同方向演进，进而在复杂水下环境中发挥更高的应用价值。
关键词组：
Review: Deep-blue perovskite light-emitting diodes: towards high-performance and lead-free devices
Zhuoyue GU, Zhengyang JU, Kecong REN, Feiyang ZHANG, Shuailiang SHEN, Dawei DI, Baodan ZHAO
DOI: 10.1631/jzus.A2600283 Downloaded: 176 Clicked: 252 Cited: Commented: 0(p.969-989) <Full Text> <PPT> 143
机构：1浙江大学，光电科学与工程学院，极端光学技术与仪器全国重点实验室，中国杭州，310027；2浙江大学，先进光子学国际研究中心，中国杭州，310027；3浙江大学伊利诺伊大学厄巴纳香槟校区联合学院，中国嘉兴，314400
概要：钙钛矿发光二极管（PeLED）因其独特优势，已成为光电器件领域的重要研究方向。然而，深蓝光钙钛矿发光二极管的性能与红光和绿光器件相比仍存在显著差距。本综述系统总结了当前优化深蓝光钙钛矿发光二极管性能的主要策略。其中，卤素元素掺杂和金属离子掺杂是实现发射波长蓝移的重要方法；此外，通过优化制备工艺，能够从尺寸和维度调控的角度提升发光性能。然后，本综述进一步概述了无铅深蓝光钙钛矿发光二极管的研究现状，并对含铅与无铅器件的性能进行了比较与讨论。最后，本综述对深蓝色钙钛矿发光二极管未来的研究和产业发展方向进行了展望。
关键词组：
Regular paper
Hang SUN, Qi ZHANG, Botao XIE, Bo MIAO, Lizhong WANG, Guoxin LI, Yufei LI, Qin GAO
DOI: 10.1631/jzus.A2500641 Downloaded: 730 Clicked: 661 Cited: 0 Commented: 0(p.990-1005) <Full Text> <PPT> 152
机构：1浙江大学，海洋学院，中国舟山，316021；2中海油研究总院，工程研究设计院，中国北京，100028；3全省海洋土木工程与材料浙江省重点实验室，中国杭州，310058；4亥姆霍兹海岸系统分析与建模研究所，德国盖斯特哈赫特，21502；5汉堡大学，地球系统研究与可持续发展中心，海洋学研究所，德国汉堡，20148；6中海油天津分公司，中国天津，300450；7中海油田服务股份有限公司，中国天津，300459；8东南大学南通海洋高等研究院，中国南通，226010
目的：本文旨在基于海南岛西部近海两期多波束水深地形实测数据，系统刻画水下新月形沙丘的几何形态特征及其动态演化过程，揭示潮流动力、泥沙输运、悬浮泥沙浓度和水深条件对沙丘形成、迁移和形态稳定性的控制机制。研究进一步探讨水下沙丘是否存在形态发育上限及其主控因素，以期为复杂海域海底地貌演化、区域泥沙动力过程分析以及海洋工程安全评价提供理论依据和工程参考。
创新点：1.基于两期高分辨率多波束实测地形数据，系统揭示了海南岛西部近海水下新月形沙丘的形态参数、迁移特征和动态演化规律；2.阐明了潮流动力、推移质输运、悬浮泥沙滞后效应和水深限制共同控制沙丘形成与发育的机制。
方法：1.通过观测数据，采用快速傅里叶变换方法提取典型地形剖面的相位差，计算沙丘在主导水动力方向上的迁移距离和迁移速率，并结合潮流动力、泥沙输运和水深条件，建立沙丘形态演化与环境控制因素之间的关系。2.通过计算摩阻流速与泥沙沉降速度之比，判别研究区泥沙输运方式；利用单位宽度输沙率和涨落潮净输沙通量，分析潮流作用下泥沙输运强度与方向性；进一步引入虚拟边界层理论，探讨水深、流速和粒径对沙丘临界高度及形态稳定性的控制作用。
结论：1.沙丘的形成与演化受水动力条件、泥沙输运特征和水深等多因素共同控制。2.沙丘高度在决定水下新月形沙丘形态稳定性和水动力响应方面起主导作用；沙丘宽度与高度和波长均表现出明显的线性相关关系，因而是连接垂向生长与水平发育过程的关键形态参数。3.新月形沙丘的生长过程包括起始、追赶、合并和分裂四个阶段，其形态演化依次表现为新月形、弯曲形、分叉形和线性沙丘；水深通过调节潮流条件，对沙丘临界高度具有重要控制作用；泥沙供给显著影响沙丘波长和形态，是驱动沙丘系统动态演化的关键因素。
关键词组：
Feature engineering for pressure field modeling of general aircraft under multi-condition scenarios
Hao ZHANG, Yang SHEN, Hao WANG, Wei HUANG, Yaobin NIU, Shuangxi LIU, Chaoyang LIU
DOI: 10.1631/jzus.A2600117 Downloaded: 875 Clicked: 768 Cited: 0 Commented: 0(p.1006-1027) <Full Text> <PPT> 149
机构：国防科技大学，先进推进技术国家级重点实验室，中国长沙，410073
目的：针对多工况条件下三维飞行器表面压力场预测的泛化难题，系统研究点云深度代理模型中条件特征与几何特征融合和几何局部信息聚合的设计策略，从而提升模型的预测精度、稳定性和计算效率。
创新点：1.提出了渐进式静态融合与深度神经算子风格动态调制的工况信息引入机制，揭示了早期融合、多级融合与后期简单拼接对泛化性能的差异化影响，并明确了注意力重加权机制在数据不足时的不稳定性；2.构建了混合几何聚合骨干网络，通过在高分辨率密集点云阶段采用动态Transformer聚合以捕捉关键几何细节，而在降采样的稀疏阶段保留静态聚合以鲁棒提取全局特征，实现了表达力与计算成本的有效平衡；3.基于系统消融实验，凝练出面向点云气动代理模型的两条实用设计原则，为同类建模任务提供可迁移的参考。
方法：1.基于三维飞行器构型，构建马赫数3.0~10.0、攻角−10°~10°的任务数据集，并采用PointNextReg作为基线架构；2.设计并对比条件-几何特征融合方案：静态拼接、深度神经算子动态调制以及注意力加权，并分析其在不同数据规模变化下的表现；3.对几何聚合骨干网络进行消融实验，比较静态池化、动态点注意及混合设计在不同点云分辨率阶段的有效性，并评估其对预测精度与计算代价的影响。
结论：1.工况特征应采用贯穿式静态融合和样本充分时动态调制，简单的高层拼接会弱化泛化能力，而注意力重加权机制在数据不充分时易产生较大误差波动。2.几何聚合宜采用混合骨干设计：在密集点云阶段使用动态聚合以利用丰富邻域信息，而在稀疏点云阶段保留静态聚合以稳定提取全局特征，从而兼顾精度与效率。3.所得设计原则为同类点云压力场代理模型提供了指导，但尚需跨飞行器构型、跨流域和分布偏移的系统性验证；未来可将点云代理模型往增强物理一致性、不确定性量化与反向设计能力的方向发展。
关键词组：
Yanhui ZHAO, Zhenfeng WANG, Shunping ZHANG, Shimao WANG, Xuechen LI, Ye TIAN
DOI: 10.1631/jzus.A2500490 Downloaded: 1153 Clicked: 1238 Cited: 0 Commented: 0(p.1028-1042) <Full Text> <PPT> 153
机构：1冲压发动机技术全国重点实验室，中国绵阳，621000；2跨域飞行交叉技术实验室，中国绵阳，621000
目的：本研究旨在通过精细实验观测，量化超燃冲压发动机中超声速横向射流的瞬态流场结构与混合特性。聚焦于揭示射流穿透深度、横向扩散、涡系演化及射流破碎过程，为优化发动机燃烧室设计、增强燃料/空气混合及提升燃烧效率提供关键物理依据和定量数据。
创新点：1.采用瑞利/米氏散射技术，获取包含桶形激波、马赫盘在内的瞬态高分辨率流场结构；2.结合立体粒子图像测速技术，层析展示流向涡（CVP）从生成到破碎的三维演化过程；3.运用边缘检测算法和分形维数分析，定量评估了边界层厚度和动量比对射流穿透、横向扩散及羽流破碎程度的影响。
方法：1.采用直连式超声速风洞开展实验，通过集成化喷管/试验段设计消除装配激波干扰，并利用反射舱调节激光光路以抑制壁面反射（图2）；2.综合运用瑞利/米氏散射与立体粒子图像测速技术，获取横向射流流场的瞬态灰度图像及三维速度场分布（图5和6）；3.采用分形维数结合盒式计数法，量化射羽流的破碎程度（图11）。
结论：1.清晰捕捉呈现桶形激波、马赫盘、剪切层及回流区等超声速横流中横向射流的典型流场特征，揭示了强剪切作用下射流迎风侧涡结构的非定常演化过程。2.发现反向旋转涡对在射流出口附近开始形成，并在下游逐渐拉伸、抬升，最终演化为典型的"肾形"结构，主导射流与主流的掺混过程。3.边界层增厚可显著提升射流在下游的穿透深度，但射流羽流的横向扩散则呈现先快速扩展、后趋于不变的变化趋势。4.基于分形维数将射流破碎分为三个区域：区域I受激波/边界层干扰影响破碎程度迅速提升；区域II受涡合并与生成竞争机制调控；区域III在反向旋转涡对主导下破碎程度持续增强直至峰值。
关键词组：