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  • ISSN 1006-3080
  • CN 31-1691/TQ
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新型多级串联槽式光微反应器及其在光催化反应中的应用
曹晔, 赵方, 郭旭虹
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20210331002
[摘要](0) [HTML全文](0)
摘要:
开发了一种新型光催化反应器——多级串联槽式光微反应器,其中包含16个串联的微型圆柱槽,每个单元槽内有一个微型搅拌子从而实现充分搅拌。停留时间分布测试结果表明:无论是均相液体物料,还是含有固体颗粒的悬浮液物料,反应器都能够实现接近平推流的流动。制作了透明度高、化学稳定性好的石英玻璃作为反应器,在反应器中进行TiO2光催化染料降解的模型反应,运行10 h无堵塞现象发生,且反应速率相对于烧瓶中的间歇反应提高近24倍。
面向性别识别的基于GAN的域自适应模型
吕乔健, 陈宁
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20210104002
[摘要](8) [HTML全文](7) [PDF 619KB](0)
摘要:
在实际应用场景中,由于实际语音数据与模型训练数据存在较大差异,导致基于音频的性别识别模型的性能严重下降。为了解决这一问题,本文提出了一种结合GAN和GhostVLAD层的域自适应模型。基于GhostVLAD的引入可有效减少语音中噪声和无关信息的干扰,而基于GAN思想的训练方法可以实现模型对目标域数据的自适应。在对抗训练中,通过引入辅助损失保持网络对性别特征的表征能力。采用Voxceleb1数据集作为源域,Audioset和Movie数据集分别作为目标域,对本文的域自适应模型的性能进行测试实验。实验结果表明,相比于基于卷积神经网络的性别识别模型,本文模型可将性别识别的准确率分别提高5.13%和7.72%。
CuO/ZnO/Al2O3改性催化剂上CH3OH重整制氢的研究
王康, 李涛, 张海涛
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20210308003
[摘要](5) [HTML全文](5) [PDF 1127KB](0)
摘要:
探讨了反应条件对甲醇水蒸气重整制氢反应的响,进行甲醇水蒸气重整制氢反应本征动力学研究。采用Langmuir-Hinshelwood型双速率动力学模型方程对本征动力学实验数据进行拟合,反应器出口产物气体中CO和CO2摩尔流率的模型计算值与实验值比较吻合,双速率模型能够适用。考察CuO/ZnO/Al2O3改性催化剂在200 ℃和300 ℃下的失活现象,催化剂表征结果表明,催失活的主要原因除热烧结外,催化剂比表面积减小、介孔比例减少、活性组分CuO的流失、CuO晶粒变大也是催化剂失活的具体原因,高温反应中产生的高含量CO没有对催化剂的失活产生明显影响。
热活化酸浸托贝莫来石制备多孔SiO2材料及其吸附性能
王志增, 李通, 王冬云, 崔晓昱, 丁锡锋, 崔崇
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201229002
[摘要](9) [HTML全文](9) [PDF 1817KB](2)
摘要:
通过水热合成制备具有良好的结晶形态的托贝莫来石(TOB),用不同温度对TOB进行加热活化(H-TOB),然后对H-TOB进行酸处理成功制备出多孔二氧化硅材料(300AH-TOB),并用XRD、N2吸-脱附、SEM、TEM等测试方法对多孔SiO2材料进行表征,研究了其形成机理。结果表明,制备的多孔SiO2材料比表面积达到了570.25 m2/g,总孔容为0.747 m3/g。TOB经过热活化和酸处理后,钙离子选择性溶出,TOB的SiO2骨架保留下来,在TOB的链状八元环结构上原位形成大量的纳米尺度的孔结构。通过静态吸附实验探讨了TOB、300H-TOB、300AH-TOB对碱性红2和结晶紫两种有机染料的吸附性能,在0.4 g的加入量下,TOB的吸附率分别为56.35%、47.69%;300H-TOB的吸附率为25.57%、42.69%;300AH-TOB吸附率为91.46%、88.86%。由托贝莫来石制备的多孔材料对有机染料具有良好的吸附作用,具有作为染料吸附剂的应用潜力。
基于相似性聚类的交通流概率组合预测模型
王旭鹏, 王梦灵
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20210208001
[摘要](6) [HTML全文](6) [PDF 922KB](0)
摘要:
针对交通流呈现出周期性动态变化特征,充分挖掘并利用交通流数据潜在的时段相似性特征,提出了一种基于相似性聚类的交通流概率组合模型。首先采用自适应k-means++聚类方法对历史交通流数据进行聚类,将具有时段相似性的交通流数据进行分类,然后针对不同序列特征数据集构建组合模型。针对新输入的交通流状态数据,分析其与已分类数据的相似度计算组合模型的概率权重,然后通过将组合模型结果进行概率加权融合得到预测输出。仿真实验验证了本文模型的有效性与准确性。
金、银混合纳米颗粒的LSPR效应对白光OLED电致发光性能的影响
王沪生, 谢海芬, 牟海川, 王瑞斌, 盛明远
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.2021-01-11
[摘要](54) [HTML全文](48) [PDF 1086KB](0)
摘要:
研究了金、银纳米颗粒以及他们的混合纳米颗粒位于空穴注入层PEDOT: PSS之下时,其产生的局域表面等离子体共振效应(LSPR)对白光有机电致发光器件(WOLED)电致发光(EL)性能的影响。白光OLED器件的结构是ITO/Ag, Au NPs/PEDOT: PSS/TAPC/TCTA/mCP: FIrpic(8%)/Ir(piq)2acac/TPBi/LiF/Al。结果表明单独的金、银NPs都能增强提高WOLED器件的外部量子效率(EQE)和功率效率(PE),二者混合之后可以进一步提高器件的EQE和PE,并得到了最优的比例配方为Au NPs与Ag NPs溶液的体积比为3: 1,此时WOLED器件的EQE和PE分别为15.19%和15.03 lm/W,相比于没有NPs的器件分别提高了29.06%和23.00%。通过激子动力学研究,揭示了LSPR效应及其Au、Ag NPs比例对EL性能影响的内在机制。
CuFe (100)及(110)上合成气制低碳醇碳链增长机理研究
王康明, 张海涛, 李涛
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20210127003
[摘要](31) [HTML全文](25) [PDF 1210KB](0)
摘要:
CuFe混合催化剂是一种重要的合成气制低碳醇用催化剂。为深入了解合成气制低碳醇的反应机理,从量子尺度研究了其两个主要表面(100)及(110)上的碳链增长机理。计算发现Cu在Fe(100)及(110)面上倾向于单层聚集分布,CuFe(100)面上CO活化机理为H辅助CO生成CHO,随后逐步加氢生成CH2O和CH3O,CH3O更倾向于生成CH3OH,其碳链增长方式为CHO插入;CuFe(110)面上CO活化机理与CuFe(100)相同,H辅助CO加氢生成的CHO不断加氢依次生成CH2O和CH3O,但CH3O更倾向于生成CH3,并进一步与CO耦合完成碳链的增长。
基于改进灰狼算法优化的支持向量机锌耗预测
张佳琦, 顾幸生
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20210128001
[摘要](34) [HTML全文](39) [PDF 849KB](2)
摘要:
为了提高生产镀锌板的锌锭需求预测精度,提出了一种基于改进灰狼(Improved Grey Wolf Optimization,IGWO)算法优化的支持向量机回归(Support Vector Regression,SVR)的锌耗预测建模方法。针对传统灰狼优化算法收敛快、易早熟的缺陷,首先采用混沌Tent映射策略初始化种群,增强种群的多样性和分布均匀性;其次引入控制参数的自适应调整策略,以平衡算法的搜索能力和开发能力;最后在位置更新过程中融合差分进化,降低算法误收敛的可能性。采用典型基准测试函数进行仿真实验,结果表明IGWO算法的综合性能优越,寻优能力更佳。基于某钢厂某机组的生产实际数据对锌锭消耗量进行建模预测,利用IGWO算法对SVR进行参数优化(IGWO-SVR),实验结果表明,IGWO-SVR具有更高的预测精度、更好的稳定性和更优的泛化能力。
喷嘴内螺纹结构对射流破裂长度的影响
刘禹, 施浙杭, 郝叶峻, 王子钰, 赵辉, 刘海峰
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201228003
[摘要](70) [HTML全文](51) [PDF 1186KB](6)
摘要:
使用高速相机研究了喷嘴螺纹结构对液体射流破裂的影响。实验采用5种不同直径(4.00、4.80、7.50、8.75、10.80 mm)的喷嘴,螺纹深度范围0.40~1.25 mm,液体射流雷诺数范围500~22 600。在实验范围内结果显示:当雷诺数小于1 600时,液体射流破裂长度随着雷诺数的增加而增加,喷嘴螺纹结构对液体射流破裂长度的影响较小;随着雷诺数的增加,液体射流破裂长度随着雷诺数的增加先增加后减小,喷嘴螺纹结构影响显著,其液体射流破裂长度小于光滑喷嘴;当雷诺数大于7 000时,液体射流破裂长度随着雷诺数的增加而增加,喷嘴螺纹结构继续促进液体射流破裂长度的减小;同时,实验结果还表明喷嘴螺纹结构对小直径喷嘴(直径小于5 mm)的影响更显著。最后,以量纲为-螺纹深度、雷诺数和韦伯数等参数建立了液体射流破裂长度预测关系式。
考虑滚动体尺寸误差和径向游隙时直线轴承的力学性能分析
吉悦, 安琦
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201222004
[摘要](58) [HTML全文](33) [PDF 1449KB](0)
摘要:
以受横向载荷的滚珠直线轴承为研究对象,对直线轴承进行了力学分析,建立了直线轴承受横向载荷下的力学模型,结合赫兹接触理论和变形协调关系,构建了在考虑滚动体几何误差和轴承游隙条件下能对直线轴承的每一个滚动体受力、变形进行精确计算的力学模型。并以LM8UU型直线轴承为算例,深入研究了载荷大小和位置、滚动体与滚道之间的游隙、单个滚动体出现尺寸误差、每个滚动体都存在尺寸误差等因素对直线轴承力学性能的影响规律,得出一系列具有规律性的关系曲线。本文的研究对于进一步精确计算直线轴承受力、变形和疲劳寿命提供了理论依据。
一种可适应运动声源的分布式汽车鸣笛声实时定位系统
肖坛, 郑力国, 凌小峰, 张雪芹
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20210110002
[摘要](50) [HTML全文](40) [PDF 901KB](1)
摘要:
针对违章鸣笛车辆的定位问题,提出了一种基于分布式传声器阵列的运动声源快速定位系统。采用GNSS时钟实现传声器间的时间同步,并将同步采集的声音信息传送到云端数据库,应用云计算技术实现声源定位算法。相比于集中式传声器阵列,该系统可大幅降低传声器数量和运算资源,具有成本经济、部署灵活的优点。采用基于到达时间差-到达频率的快速定位算法,充分利用多普勒效应导致的分布式传声器之间到达频率差异信息来克服到达时间差法难以适应运动声源的瓶颈,避免了计算复杂、运算量大的消除多普勒效应过程,具有运算复杂度低、且能适应高速运动声源的优点。系统仿真和现场实验结果均表明该系统能够实现对高速运动声源的快速精确定位,可较好地适用于汽车鸣笛声定位场景。
纳米片组装的花球状BiOI光催化剂
廖春鑫, 卢泽强, 陈爱平, 朱鸣凡, 李春忠
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201207003
[摘要](48) [HTML全文](43) [PDF 956KB](2)
摘要:
以硝酸铋和碘化钾为原料,水和乙二醇单甲醚的混合液为溶剂,通过水-溶剂热反应制备BiOI可见光光催化剂。采用XRD、SEM、UV-Vis DRS和BET等方法对样品进行了测试和表征。以甲基橙作为模型污染物,测试BiOI在可见光下的光催化活性。结果表明:乙二醇单甲醚在混合溶剂中的比例对于BiOI光催化剂的形貌和性能有显著影响,乙二醇单甲醚的体积分数为50%时,降解效果最佳,降解率达到77.9%,约为纳米片状BiOI光催化剂的14倍。提出了可见光下BiOI的光催化机理。
基于对抗网络的声纹识别域迁移算法
季敏飞, 陈宁
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201209001
[摘要](67) [HTML全文](49) [PDF 630KB](7)
摘要:
针对声纹识别任务中,常常出现的由于真实场景语音与模型训练语料在内部特征(情感、语言、说话风格、年龄)或外部特征(背景噪声、传输信号、麦克风、室内混响)等方面的差异所导致的模型识别率低的问题,提出了一种基于对抗网络的声纹识别域迁移算法。首先,利用源域语音对X-Vector的声纹识别模型进行训练;然后,采用域迁移方法将源域训练的X-Vector模型迁移至目标域训练数据;最后,在目标域测试数据上检测迁移后的模型性能,并将其与迁移前的模型性能进行对比。实验中采用AISHELL1作为源域,采用VoxCeleb1和CN-Celeb分别作为目标域对算法性能进行测试。实验结果表明,采用本文方法进行迁移后,在VoxCeleb1和CN-Celeb的目标域测试集上的等错误率分别下降了21.46%和19.24%。
基于网络药理学探究EGCG干预MDA-MB-231细胞的潜在分子机制
谢玲, 益钧, 宋永佳, 李卓渝, 范立强, 赵黎明
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201126003
[摘要](94) [HTML全文](65) [PDF 958KB](3)
摘要:
基于网络药理学分析绿茶中的主要多酚物质表没食子儿茶素没食子酸酯 (Epigallocatechin gallate, EGCG)对三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231的潜在作用靶点及其分子机理。使用数据库检索EGCG和MDA-MB-231的潜在靶点,两者的靶点基因相互映射取交集,获得共同作用靶点;借助Cytoscape 3.8.0软件绘制“靶点-通路”网络互作图、String数据库构建靶点蛋白的互作网络关系 (Protein-protein interaction,PPI),基于Metascape平台对靶点进行基因本体论 (Gene Ontology,GO) 和京都基因与基因组百科全书 (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG) 富集分析;通过分子对接和体外实验验证预测结果。结果表明:通过挖掘,共获得EGCG靶点537个,MDA-MB-231靶点181个,取交集获得88个共同潜在靶点,进一步筛选保留30个核心作用靶点;获得20条核心GO生物进程和17条KEGG信号通路,涉及到癌症信号通路,毒性耐受通路,胰腺癌通路、直肠癌通路,小细胞肺癌通路等;分子对接结果显示,EGCG可以通过非共价键与β-连环蛋白 (β-catenin) 结合;体外实验表明,肝细胞生长因子 (Hepatocyte growth factor,HGF) 能够诱导β-catenin的表达,而EGCG能够抑制HGF诱导的β-catenin的表达上调。EGCG可以通过多靶点、多途径干预MDA-MB-231,其中,已经初步证实EGCG可以影响HGF/β-catenin途径,为进一步机理探究提供理论和实践基础。
基于关联规则与聚类分析的课程评价技术
范圣法, 张先梅, 虞慧群
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201229001
[摘要](85) [HTML全文](55) [PDF 683KB](0)
摘要:
高校在长期的教学活动中积累了大量的课程数据,如何利用数据资源分析课程教学状况,为提高课程教学质量提供决策支持,具有重要的研究价值。本文设计实现了一个基于关联规则与聚类分析的课程评价体系,对课程评价系统进行了功能需求分析,并对课程评价数据进行预处理。采用FP-growth算法对学生课程成绩数据进行关联规则分析,采用K-means++算法进行聚类分析,提高了课程数据分析的精度,实现了课程评价的自动化,提高了效率和评价的客观性。
煤气化废水处理和固体氧化物电池耦合系统的过程设计和经济分析
汪鹏, 张桥, 冯霄
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201130005
[摘要](183) [HTML全文](259) [PDF 1084KB](1)
摘要:
以固定床鲁奇气化炉废水为例,耦合煤气化废水处理过程与固体氧化物电池(SOCs),并引入可再生能源组建废水资源化利用系统,探讨分别采用一步法和两步法副产二甲醚(DME)的工艺流程以降低处理成本。结果表明,风电结合两步法制取DME在经济上更具优势,碳排放量仅高出2.32%。通过与SOCs系统耦合,高效利用废水回收资源并转化为高附加值产品不仅可行,且是降低成本和减少排放的有效方式。
基于区域时空二合一网络的动作检测方法
汤强, 朱煜, 郑兵兵, 郑婕
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201126004
[摘要](111) [HTML全文](77) [PDF 828KB](1)
摘要:
视频动作检测研究是在动作识别的基础上,进一步获取动作发生的位置和时间信息。结合RGB空间流和光流时间流,提出了一种基于SSD的区域时空二合一动作检测网络。改进了非局部时空模块,在光流中设计了像素点筛选器来提取运动关键区域信息,只对空间流中筛选出的动作关键区域进行相关性计算,有效获得动作长距离依赖并改善非局部模块计算成本较大的缺陷,同时降低了视频背景噪声的干扰。在基准数据集UCF101-24上进行了实验,结果表明所提出的区域时空二合一网络具有更好的检测性能,视频级别的平均精度(video_mAP)达到了43.17%@0.5。
基于耳蜗图多示例分析的音频场景分类模型
林巧颖, 陈宁
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201124001
[摘要](92) [HTML全文](114) [PDF 634KB](2)
摘要:
音频场景分类(Acoustic Scene Classification, ASC)是计算听觉场景领域最具挑战的任务之一。传统的ASC模型大多采用基于线性频率分析的手工特征加基于深度学习的分类模型方法。然而,一方面,由于基于线性频率分析的特征提取方法无法模拟人耳基底膜的非线性频率选择特性,从而造成特征分辨率低下的问题;另一方面,现有的分类模型无法解决由于音源复杂且音频事件高度重叠所造成的分类准确率低下的问题。为了解决以上问题,提出了基于耳蜗图多示例分析的音频场景分类模型,一方面采用中心频率按照等效带宽均匀分布的余弦滤波器组对信号频谱进行滤波以模拟人耳听觉感知特性;另一方面,通过引入多示例学习刻画整个数据结构的特点以提高分类准确率。此外,为了抵抗音频事件的频移影响,在多示例学习分类模型的分类预测整合器中采用平均池化方法。在DCASE 2018 和DCASE 2019竞赛所提供的Task1a数据集上的实验结果表明,本文提出的模型比DCASE 2018竞赛所提供的基线系统以及传统的基于Log Mel特征提取和多示例学习的模型实现了更高的分类准确率,同时也验证了平均池化要优于最大池化。
基于风-光-储联合优化的最优潮流
刘中华, 牛玉刚, 贾廷纲
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201214001
[摘要](110) [HTML全文](83) [PDF 1394KB](5)
摘要:
针对分布式能源发电的间歇性和不确定性,提出了风、光互补发电和储能实时在线优化结合的方法。以风、光日前预测发电与实时发电误差最小、储能出力最少为目标,建立风-光-储联合优化模型;使用改进PSO算法对风、光出力进行实时优化,优化后的分布式发电可以有效降低分布式电源带来的日前调度偏差。通过储能优化后的风、光出力在进行潮流计算时可直接处理为负荷模型,可以有效降低分布式能源建模复杂度。最后,以IEEE30节点系统为例,以发电机发电费用最低为目标函数,将风-光-储联合出力等效为单个节点,利用GA算法对最优潮流模型进行求解,验证了本文方法的正确性和有效性。
页岩气链式重整制甲醇集成SOFC过程设计及分析
项东, 李鹏, 袁孝友, 曹慧菊, 柳凌晨
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201125001
[摘要](145) [HTML全文](92) [PDF 762KB](3)
摘要:
建立了页岩气化学链重整制甲醇联合固体燃料电池发电过程模型,并通过原料消耗、产品产出、过程能耗和㶲效率等指标对新流程进行技术分析。通过化学链重整制合成气和氢气及甲醇合成来实现页岩气的高效利用,通过将剩余氢气用于固体燃料电池发电和弛放气化学链燃烧供热实现了电能自给并有盈余。还探讨了不同甲烷转化率对新过程技术性能的影响,甲烷转化率为60%的过程㶲效率仅为57%,而甲烷转化率为80%~99.3%的过程㶲效率高达71%~74%。
基于多行为交互的变维协同进化特征选择方法
李腾飞, 冯翔, 虞慧群
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201207001
[摘要](104) [HTML全文](145) [PDF 1079KB](1)
摘要:
针对大规模数据集上的特征选择问题,一种变长表示的粒子群特征选择方法(VLPSO)表现出了良好的性能。然而,其完全随机的粒子生成方式导致初始化阶段具有一定的盲目性。同时,VLPSO单一的更新机制和种群间的信息隔离也影响了模型的分类性能。为了解决VLPSO的缺陷,提出了一种基于多行为交互的变维协同进化特征选择方法(M-CVLPSO)。首先,为了改善随机初始化带来的盲目性,采用连续空间上的层次初始化策略,从期望上缩短了初始解与最优解之间的距离。其次,将粒子根据适应度分为领导者、追随者与淘汰者,在迭代过程中采用多种更新策略动态平衡算法的多样性与收敛性。同时,将维度缩减指标加入到适应度函数中,进一步增强了算法在部分数据集上的性能。从理论上证明了该算法的收敛性,并基于11个大规模特征选择数据集在分类精度、维度缩减和计算时间上进行实验分析。实验结果表明,本文算法相较于4种对比算法具有更好的综合表现。
基于MAML算法的YOLOv3目标检测模型
沈震宇, 朱昌明, 王喆
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201128002
[摘要](115) [HTML全文](76) [PDF 909KB](2)
摘要:
作为典型的一体化卷积神经网络,YOLOv3模型的网路传输途径简单,检测速度相对较快,但检测精度较低。当遇到新的目标在训练数据集中存在的样本较少时,模型检测会更加不准确,甚至会出现检测不到的情况。本文根据与模型不相关的元学习算法(Model-Agnostic Meta-Learning,MAML),改进了YOLOv3主干网络的结构,使其具有内循环和外循环的梯度下降,通过在初始参数基础上进行多步的梯度调整,达到仅用小样本数据就能快速收敛的目的。实验结果表明,该方法使得YOLOv3模型的检测精度提升了5.24%,且可以使梯度下降保持稳定,有效地满足YOLOv3模型在小样本数据训练情况下识别目标位置的精准性和泛化性。
基于恒虚警的深度神经网络Dropout正则化方法
肖家麟, 李钰, 袁晴龙, 唐志祺
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201127005
[摘要](93) [HTML全文](73) [PDF 1689KB](0)
摘要:
为进一步提高深度神经网络算法在嵌入式机器人系统中的物体识别性能,提出了一种基于恒虚警检测的深度神经网络Dropout正则化方法(CFAR-Dropout)。首先,通过对权重进行量化,将权重和激活从浮点数减少到二进制值;然后,设计了一个恒虚警检测器(CFAR),保持一定的虚警率,自适应地删减一些神经元节点,优化参与计算的神经元节点;最后,在嵌入式平台PYNQ-Z2上,使用基于VGG16的优化模型对算法的物体识别性能进行实验验证。实验结果表明,与使用经典的Dropout正则化方法相比,CFAR-Dropout正则化方法的错误率降低了2%,有效防止了过拟合;与原本的网络结构相比,参数量所占内存减少到8%左右,有效防止了过参数化。
基于离散正弦优化算法的多目标混合零空闲置换流水车间调度
赵芮, 郎峻, 顾幸生
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201201005
[摘要](85) [HTML全文](80) [PDF 789KB](2)
摘要:
针对以最小化最大完工时间(makespan)和最小化最大拖期(maximum tardiness)为目标的多目标混合零空闲置换流水车间调度问题(Mixed No-idle Permutation Flow Shop Scheduling Problem, MNPFSP),提出了一种多目标离散正弦优化算法(Multi-objective Discrete Sine Optimization Algorithm, MDSOA)。首先,建立外部档案集(AS)存储Pareto解,并在每次迭代后对AS进行更新;其次,在正弦优化算法(Sine Optimization Algorithm,SOA)的基础上,引入迭代贪婪(IG)算法的破坏重构机制,重新定义了一种适用于离散调度问题的位置更新策略;最后,引入快速非支配排序和拥挤距离对种群进行筛选,在保留精英解的同时保证了解的多样性和分布性。选取Taillard Benchmark中11个不同规模的算例进行仿真实验,并将仿真结果与NSGA-II和NSGA-III算法进行比较,验证了MDSOA求解MNPFSP的有效性。
ChemCloser:一个基于路径与片段匹配的药物设计软件
汪伟亮, 邓卫平
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200310004
[摘要](1461) [HTML全文](848) [PDF 534KB](11)
摘要:
根据先导化合物设计“me-too”药物可以显著降低新药开发的难度,提高开发效率和成功率。如何确切把握先导化合物的空间结构,设计结构新颖、价键合理、空间结构与先导化合物相同或相似的骨架是设计“me-too”药物的关键问题。作者设计并编写了一个基于提取结构式的长链、片段匹配和拼接的自动化全新药物骨架的设计软件:ChemCloser。该软件能为研究人员提供结构合理、与先导化合物具有相同或相似的空间结构的所有核心骨架。
高钙镁气田水中碳酸钙结垢行为研究与趋势预测
张利, 马小龙, 李平, 宋兴福
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200325001
[摘要](446) [HTML全文](330) [PDF 1147KB](9)
摘要:
高钙镁气田水具有高矿化度、高浊度、高氯根离子和低pH值等显著特点,在后续处理中易发生碳酸钙结垢现象。通过分析结垢过程前后相关离子浓度变化,发现高钙镁气田水碳酸钙结垢类型为碳酸氢根型结垢,结垢物经X射线多晶衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征分析后确定为球霰石型碳酸钙。以朗格利尔理论为背景,基于球霰石溶度积并以碳酸氢根活度系数为相关参数建立了球霰石饱和指数的结垢趋势预测模型,并成功在实际水结垢预测应用中实现精准预测,准确率达90%。
胆碱氨基酸离子液体水溶液在T=288.15~323.15 K的传输性质
周宁宁, 殷天翔
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201227001
[摘要](120) [HTML全文](110) [PDF 1182KB](4)
摘要:
合成了两种基于胆碱和氨基酸的离子液体(cholinium-amino acid based ionic liquids,CHAAILs),即胆碱甘氨酸离子液体 [Ch][Gly]和胆碱丙氨酸离子液体[Ch][Ala]。测定了水+ [Ch][Gly]和水+ [Ch][Ala]体系在T=288.15~323.15 K、间隔5 K下的黏度和电导率。黏度和电导率随温度的变化可以分别用Arrhenius方程和VFT方程来描述。水+ CHAAILs混合物的黏度随温度的升高而降低,电导率随温度的升高而升高。用Redlich-Kister方程计算并关联超额黏度(Δη),结果显示出明显的负偏差,且随温度的降低和氨基酸阴离子烷基链长度的增加而增加。水+ CHAAILs混合物的摩尔电导率和黏度间的关系用Walden规则进行了关联,结果显示水+ [Ch][Ala]的二元体系具有较好的离子率。
基于分子对接研究小分子对冰核蛋白的微观抑制机理
胡响响, 丁雅丽, 冯玄, 张然, 石彤非, 卫来
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201218002
[摘要](159)
摘要:
自然界广泛存在着的冰核蛋白(INP)能够在微观尺度诱导水分子规整排列,提高冰点,而其蛋白三级结构仍未能通过实验确定。最新研究表明冰核蛋白具有与抗冻蛋白(AFP)结构相同的冰结合模板TXT,但INP模板面积更大导致其功能与AFP完全相反。相关研究表明INP可通过酪氨酸(TYR)阶梯结构二聚化形成新的β-螺旋二聚体进而增加结冰活性表面积来促进冰核的形成。同时在一系列对照实验中,发现聚甘油能够结合并抑制冰核细菌丁香假单胞菌INP的冰成核活性。因此,本文通过使用分子模拟软件AutoDock研究甘油和三聚甘油分子与北方假单胞菌的冰核蛋白模型之间的相互作用,以期阐释该抑制行为的分子机理以及是否在冰核蛋白类结构中具有普适性。结合信息显示了配体分子与TXT结冰模板和TYR阶梯结构之间的不同结合能力,并且在与TXT结冰模板的结合中发现有冰核蛋白其他残基参与结合。模拟结果表明配体分子与INP的特异性结合可能适用于其他具有类似结构的INP。该结果为聚甘油作为冷冻保护材料的开发和进一步理解冰核蛋白结冰机理提供了有用的理论信息。
纯氧克劳斯工艺的模拟与优化
高德志, 喻昕蕾, 陶迅, 丁路, 代正华, 王辅臣
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201204003
[摘要](247) [HTML全文](201) [PDF 1031KB](10)
摘要:
克劳斯工艺是高效处理H2S等酸性气体并回收硫磺的技术之一。工业过程处理低浓度酸性气体时,需要加入助燃气体以保证火焰稳定,但会导致多环芳烃、有机硫等有害物质的量增加。而采用纯氧燃烧,则可在无需引入助燃气体的情况下提高炉膛温度、增加烃类杂质的去除率。论文基于Aspen plus软件建立克劳斯工艺全流程模型,使用某工厂数据进行验证,探究了进口酸气组成、氧气浓度及进气量、氧气预热温度、炉膛压力及第二催化段反应器温度对于克劳斯工艺的影响,并以硫收率为目标函数利用Aspen plus优化工具计算了最佳操作参数。优化结果表明:硫收率从98.31%提高到99.08%,尾气中主要污染物SO2的排放量由0.350 kmol/h减少至0.278 kmol/h,降低了20.6%,并节约了酸性气体和空气预热所需的热量9133.38 kJ/(kmol酸性气体)。
带档板摇瓶中形成流场的数值模拟及其对克拉维酸菌种及发酵培养过程影响的分析
冯涛, 夏建业, 储炬
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200903030
[摘要](163) [HTML全文](124) [PDF 1158KB](1)
摘要:
提出了一种用于模拟摇瓶内气液两相流动的计算流体力学模型——旋转离心加速度模型法。使用该方法成功模拟摇瓶内的气液两相流动,利用形成的模型分别考察了摇瓶挡板作用、摇床转速、摇瓶装液量等对形成的流场中的传质及剪切环境进行了详细研究,结果表明挡板的存在增加了摇瓶内的气液传氧能力,并且提供更大的剪切环境。转速有利于提升气液传质能力,而特定转速下存在最佳的装液量以提供最优的气液氧传质能力。并且考察了在不同摇瓶培养条件下,对好氧菌——棒状链霉菌种子及发酵培养的影响,通过对比过程菌丝形态特征及产物克拉维酸合成情况,结合流场模拟结果分析了挡板摇瓶对克拉维酸种子及发酵培养获得较不带挡板摇瓶更好结果的流场原因。
一种改进的适用于监控视频的轻量级入侵检测算法及其应用
陈涛, 陈天宇, 万永菁, 王嵘, 孙静
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201110002
[摘要](189) [HTML全文](109) [PDF 1020KB](2)
摘要:
由于传统的目标检测算法较为复杂,在算力、存储空间有限的场景下无法实时检测,因此本文提出了一种轻量级入侵检测算法。首先采用自适应更新率的混合高斯前景提取算法提取初筛目标,然后基于改进的残差压缩网络(R-SqueezeNet)对初筛目标进行识别分类。实验结果表明,该算法在不降低检测精度的前提下,比传统算法的检测速度平均提升了30倍,模型体积缩减至YOLOv3-tiny算法的1/40。
基于空间学习和情感追踪的多模多目标群搜索算法
丁亚丹, 冯翔, 虞慧群
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201022003
[摘要](425) [HTML全文](344) [PDF 1236KB](12)
摘要:
为了解决多模态多目标优化问题,寻找与帕累托最优解等效的所有解,通过在基本的群搜索算法中引入社会行为,提出了一种新颖的基于空间学习机制和情感追踪行为的社会群搜索优化算法(MMO_LTSGSO)。首先,建立空间学习机制,根据学习到的个体自身位置与最佳个体位置的实时信息,对种群分布状态(离散态、聚合态)进行决策。当种群处于离散态时,采用追随和游走的方式增强算法空间探索能力;随着优化过程的进行,个体彼此影响交互,空间距离逐渐减小,此时种群逐渐聚合,采用动态步长的搜索策略更新个体位置,能实时勘探最优解周围的解,加快算法收敛速度。其次,引入了情感因子,使一定的个体沿其偏好方向进行情感追踪移动行为,防止算法陷入停滞状态,提高算法求解精度;采用特殊的拥挤距离计算方式和引导进化策略保证算法在决策空间和目标空间的双重多样性。最后,从理论上证明了该算法的收敛性;使用15个多模态多目标优化测试基准函数验证算法的性能,并将其与现有的几个多模多目标优化算法进行性能对比,实验结果验证了本文算法能够有效求解多模多目标优化问题。
煤粉密相气力输送弯管流动特性
王翀, 陆海峰, 郭晓镭, 刘海峰, 龚欣
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201009002
[摘要](364) [HTML全文](291) [PDF 862KB](2)
摘要:
在自主搭建的工业级管径(内径50 mm)气力输送实验平台上,开展了密相气力输送实验,对气固两相通过弯管的流动特性进行了研究。借助电容层析成像技术分析弯管出口截面流型特征,发现煤粉流经弯管时管道截面浓度存在明显径向分布,外壁浓度相对较高。采用附加压降法,并结合对实验数据的回归分析,建立了精度±10%以内弯管压降模型。并基于微元分析和弯管压降分布的基本规律,获得了煤粉浓度沿弯管流动方向的分布特征。
基于多块卷积变分信息瓶颈的多变量动态过程故障诊断
何雨旻, 侍洪波
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201022001
[摘要](318) [HTML全文](187) [PDF 1043KB](2)
摘要:
针对多变量动态过程的故障诊断,采用局部提取、全局整合的特征提取策略,提出了一种多块卷积变分信息瓶颈算法(Multi-Block Convolutional Variational Information Bottleneck,MBCVIB)。首先,根据过程机理,对所有变量分块,将同一操作单元的变量划分为同一子块,再利用一维卷积神经网络(One-Dimensional Convolutional Neural Network,1-D CNN)提取过程中每个子块的局部特征,从而考虑样本间的时序相关性;然后,整合局部特征得到全局特征表示,在全局特征的基础上,根据变分信息瓶颈(Variational Information Bottleneck,VIB)原理进一步提取与故障最相关的信息;最后,采用连续搅拌釜反应器(Continuous Stirred Tank Reactor,CSTR)和田纳西伊士曼工艺过程(Tennessee Eastman Process,TEP)对模型的有效性进行了验证。结果显示本文算法在CSTR上实现了0.983的平均故障诊断准确率,在TEP上实现了0.955的平均故障诊断准确率。
基于异构FPGA的目标检测硬件加速器架构设计
夏琪迪, 颜秉勇, 周家乐, 王慧锋
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201027003
[摘要](321) [HTML全文](264) [PDF 1131KB](6)
摘要:
近年来,如何实现低功耗、低成本、高性能的目标检测平台逐渐受到关注。本文采用粗细粒度优化、参数定点化与重排序等多种硬件加速方法,基于FPGA+SOC异构平台提出了一种低功耗目标检测加速器架构。在Zynq 7000系列FPGA上针对现有研究的设计局限性,对YOLOv2算法进行新型多维度硬件加速,并对加速器性能和资源耗费进行深入分析建模,验证架构合理性;为充分利用片上硬件资源对各个模块进行特定优化设计,针对被忽视的底层繁琐数据访问,改进加速器数据访存机制,有效减少了系统传输时延。实验结果表明,该架构在PYNQ-Z2平台上获得了26.98 GOPs的性能,比现有的基于FPGA的目标检测平台提高了约38.71%,功耗仅为2.96W,对目标检测算法的实际应用具有深远意义。
有源噪声控制中基于神经网络的次级通道辨识优化
冷仓田, 王德祯, 周邵萍
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200928001
[摘要](174) [HTML全文](158) [PDF 1910KB](2)
摘要:
针对有源噪声控制中非线性因素影响建模精度和控制效果的问题,采用神经网络代替传统模型,推导对应的控制算法。用训练结果验证了神经网络对次级通道辨识模型精度的提高。以管道为实验对象,搭建有源噪声控制实验平台,进行噪声控制实验,将传统次级通道模型与优化次级通道模型的实验结果进行对比。得到结论:在低频条件下,针对单一频率和两种频率混合的噪声源,相比传统模型和算法,神经网络优化模型和算法取得了较好的效果。
磁性金属离子对羧甲基纤维素钠分散碳纳米管浆料性能的影响
李博妍, 公维光, 景希玮, 郑柏存
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200614001
[摘要](378) [HTML全文](263) [PDF 2518KB](6)
摘要:
多壁碳纳米管(MWNTs)制备过程中残留的磁性金属催化剂可能对其在溶剂中的分散产生影响。本文通过将MWNTs分别分散到含有同一浓度金属离子(Fe3+,Fe2+,Ni2+,Co2+)的羧甲基纤维素钠(CMC)溶液中,制备了一系列MWNTs浆料。并系统性地探究了浆料的吸附量、拉曼光谱、zeta电位和吸附构象。结果表明,CMC/MWNTs浆料的分散稳定性按照Fe2+、Co2+、Ni2+、Fe3+的顺序依次降低。CMC在MWNTs表面的吸附量与吸附构象受CMC与金属离子之间螯合反应的控制,这决定了CMC/MWNTs体系的分散和稳定性。含有二价离子的浆料中,CMC能够形成一层均匀的膜,覆盖在MWNTs表面,CMC吸附量最大,MWNTs表面zeta电位最大,表现出较好的分散稳定性。
自适应聚乙烯管道超声信号线检测算法
李礼彬, 顾震, 周家乐, 颜秉勇, 王慧锋
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201107001
[摘要](294) [HTML全文](245) [PDF 1203KB](1)
摘要:
在聚乙烯管道电熔焊接接头的超声成像中,特征线、电阻丝线和管材内壁回波这3条信号线的检测是实现焊接缺陷自动化识别的关键技术。针对超声图像纵向分层显著、全局干扰较多的特点,提出了一种自适应聚乙烯管道超声信号线检测算法。首先,为了识别分层区域,基于形态学运算对灰度图进行自适应模糊,再进行水平均值投影;然后,基于目标特征和空间信息改进了自适应阈值分割算法用于检测特征线,并提出了Otsu-CRF算法用于检测电阻丝并解决电阻丝粘连问题;最后,基于色彩空间和阈值分割实现管材内壁回波的检测。实验结果显示,本文的自适应算法能有效地检测3条信号线,与已有算法相比提升了检测结果的完整性、准确性和高效性,验证了将该算法用于聚乙烯管道电熔焊接接头的超声信号线自动化检测的可行性。
铁精粉单颗粒高温还原过程中的演化特征
孙爽, 沈中杰, 朱玉龙, 梁钦峰, 刘海峰
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201127006
[摘要](339) [HTML全文](263) [PDF 1261KB](4)
摘要:
采用高温热台显微镜原位研究了铁精粉单颗粒在高温及CO气氛下还原过程的演化特征。通过原位实验记录了铁精粉单颗粒的高温还原过程,并利用拉曼光谱仪验证了还原反应产物(单质铁)。结果表明,颗粒表面出现单质铁的时间受温度影响显著,气体流量影响小。其中,单质铁的生成时间从1 100 ℃至1 300 ℃减小约75%,温度从1 300 ℃至1 400 ℃,单质铁生成时间基本不变。铁精粉颗粒在1 100 ℃到1 350 ℃之间还原过程中表面会产生瘤状物,且瘤状物尺寸随着温度升高而增大,引入长宽和平均值为特征尺度ll由1 100 ℃的6 μm增至1 350 ℃的15 μm。还原温度大于1 400 ℃时,铁精粉颗粒出现熔融态的产物分层现象:内层为还原铁,中层为熔融氧化亚铁被还原的树根状金属铁,外层为含有Al、Ca和Si等元素集聚的铁渣。
新型纳米球形聚电解质刷膜阻垢剂用于废水处理初探
温杨斌, 何国锋, 王勤, 钱万俊, 郭旭虹, 李莉
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200927001
[摘要](340) [HTML全文](256) [PDF 991KB](0)
摘要:
采用反渗透膜处理法处理废水过程中膜表面极易结垢,大大缩短了反渗透膜的使用寿命,降低了废水处理效率。为了延长反渗透膜的使用寿命,往往要加入相应的膜阻垢剂,膜阻垢剂的好坏直接影响着废水处理的效果及效率。纳米球形聚电解质刷是一类具有核壳结构的高分子组装体,在静电作用和道南效应影响下纳米球形聚电解质刷具有选择性吸附反离子及抑制无机盐结晶的特性,可以作为膜阻垢剂应用于废水处理。本文采用光乳液聚合法合成了阴离子型纳米球形聚电解质刷,并发现它是一种性能优异的膜阻垢剂,阻垢性能优于行业中最好的进口阻垢剂ASD-200及MDC-220。通过动态评估实验研究了纳米球形聚电解质刷对CaCO3、CaSO4、Al3+离子的阻垢性能以及阻垢剂浓度对阻垢效果的影响,为其在工业废水处理中的实际应用提供了重要的参考依据。
Kex2蛋白酶K291突变体性质和动力学研究
杨帆, 刘晓, 王之可, 李素霞
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201009001
[摘要](346) [HTML全文](276) [PDF 962KB](5)
摘要:
利用毕赤酵母GS115表达系统,成功表达并纯化获得了两种Kex2蛋白酶突变体Kex2-K291L和Kex2-K291H。对比研究了天然Kex2和这两种突变体的酶学性质和稳定性。实验结果表明,与天然Kex2相比,Kex2-K291H和Kex2-K291L两种突变体的稳定性得到了明显的改善。两种突变体的最适pH和最适温度与天然Kex2保持一致,均为pH 9.0和37 ℃,两种突变体的温度稳定性也与天然Kex2基本一致。与天然Kex2蛋白酶相比,突变体Kex2-K291H的pH稳定性范围扩大,从5.0~6.0扩大至5.0~7.0。酶促反应动力学研究表明,突变体Kex2-K291H和Kex2-K291L的Kcat/Km值分别为天然Kex2的1.8倍和2.0倍。突变体Kex2-K291H和Kex2-K291L在改善天然Kex2自降解问题的同时,提高了pH稳定性和催化效率。
瞬时纳米沉淀法调控纳米结构及其在农业上的应用
王铭纬, 俞洁, 赵洪阳, 付智楠, 陈凯, 王俊有, 徐益升, MartienA. Cohen Stuart, 郭旭虹
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200929002
[摘要](380) [HTML全文](276) [PDF 1560KB](7)
摘要:
农药的减量增效是近年来农药领域的关键问题,使用纳米载体技术将农药制成纳米农药为解决这一难题提供了新思路。不同于大多数基于热力学平衡组装的纳米载体技术,新兴的瞬时纳米沉淀法基于动力学控制原理、通过化学工程上的流体湍流混合制备纳米材料。这种方法不仅具有载药率高、制备时间短、易于放大与连续化等特点,还可以系统地调控纳米微观结构,如形貌、内部结构、表面结构等,为纳米材料在农药上进一步的高效和低毒利用提供帮助。
基于单模态生理信号无监督特征学习的驾驶压力识别
江润强, 陈兰岚, 谌鈫
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200728001
[摘要](488) [HTML全文](339) [PDF 868KB](12)
摘要:
针对基于多模态生理信号分析的驾驶压力识别会影响驾驶员的行车舒适性,且传统的生理特征的提取需要依赖先验知识的问题,构建了基于单模态生理信号无监督特征学习的驾驶压力识别模型。首先采用单模态生理信号,通过构造卷积自编码器进行无监督的特征学习来提取抽象特征;然后将特征依次送入支持向量机、随机森林、K最近邻、梯度提升决策树4种不同的基分类器进行建模;最后引入集成学习的思想对不同基分类器的输出进行投票集成来提高驾驶压力识别的稳定性与准确性。实验结果表明,该模型在MIT-drivedb数据集的驾驶压力三分类任务中的准确率可达92.8%。
基于贪婪策略的低复杂度功率分配算法
袁伟娜, 王艳龙, 刘伟婷, 郭逸飞, 王硕恒
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200119002
[摘要](481) [HTML全文](303) [PDF 1110KB](8)
摘要:
非正交多址(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)系统中发送端的功率分配算法对系统的吞吐量影响很大,而可以取得最优性能的全空间搜索功率分配(Full Search Power Allocation,FSPA)算法由于较高的复杂度,难以运用到实际系统当中。结合串行干扰消除(Successive Interference Cancellation,SIC)接收机的特点及贪心算法中的局部最优原理,提出了一种基于贪婪策略的功率分配算法。该算法的目标是最大化系统的总吞吐量,具体流程采用树的结构来呈现。自树根开始逐层进行功率分配、局部吞吐量判断、保留最优支路等操作,最后从尾节点返回至根节点的唯一通路即为最终的功率分配情况。仿真实验结果表明,该算法在系统总吞吐量与全空间搜索相差不到1.5%的情况下,成功地将复杂度由随用户数指数级的增长降低到了线性级的增长。与其他算法相比,本文算法也均有不同程度的优势。
基于挤压弯曲的柔性银导线力学可靠性试验研究
李超, 孙权, 秦宗慧, 汤成莉, 鹿业波, 陈建钧
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200212004
[摘要](404) [HTML全文](328) [PDF 1036KB](6)
摘要:
柔性电子产品在使用过程中不可避免地会受到拉伸、弯曲等多种形式下的复杂变形,在长时间工作中疲劳成为产品失效重要模式之一。该研究针对柔性电子导线可靠性问题,通过原位疲劳测试平台对其弯曲疲劳损伤行为进行研究。在进行弯曲过程中,通过理论分析定量地确定出薄膜最小曲率半径与挤压位移的关系,并利用有限元仿真及实验验证了推论的正确性,然后对试样分别进行单次和疲劳弯曲实验研究。结果表明,墨水浓度越低,其制备出的银薄膜孔隙率越高,初始电阻越大,同时孔隙作为缺陷使抗弯曲性变差,但是增大的孔隙率能够有效地抑制薄膜疲劳损伤演化,使其弯曲疲劳稳定性提高。
亚音速喷流出口扰动对湍流与声场模拟的影响
许聪, 刘琪麟, 赖焕新
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200603001
[摘要](402) [HTML全文](305) [PDF 1692KB](2)
摘要:
采用大涡模拟方法计算出口马赫数Ma=0.75、雷诺数ReD=8.7×105的圆口喷射流动,研究本文改进的来流多模态线性不稳定扰动和涡环扰动对促成转捩、湍流特性以及远声场结果的影响。研究结果表明,与来流无扰动的情况相比,两种扰动方式均有利于破坏喷口环状涡的周向稳定性,从而加速剪切层转捩,逼近实际喷口的湍流状态;且多模态线性不稳定扰动工况的喷口速度脉动水平高于涡环扰动下的喷流,能更早地触发转捩。从远声场的结果来看,两种扰动方法有效地减少了计算模型中因转捩和涡配对而导致的低频噪声误差,从而吻合实验数据。
利用CRISPR/Cas9系统构建低DCPC杂质含量的CPC工业高产菌种
徐燕, 冯涛, 储炬
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200623003
[摘要](427) [HTML全文](332) [PDF 2582KB](3)
摘要:
以头孢菌素C(CPC)工业生产菌株顶头孢霉1-D1为研究对象,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术降低杂质脱乙酰头孢菌素C(DCPC)累积,提高CPC产量与质量。首先,构建了CPC乙酰水解酶敲除菌株Ac-ΔcahB以期减少CPC水解。然后通过导入含cefG基因表达盒的Donor DNA,构建Ac-ΔcahB::cefG菌株以期提高DCPC转化效率。通过摇瓶发酵验证表明Ac-ΔcahB效价未有提高仅杂质含量略有下降,而Ac-ΔcahB::cefG不仅产量比对照提高约32.6%,达6 072 μg/mL,且杂质含量显著降低,为6.81%。从cefG转录水平来看,Ac-ΔcahB::cefG菌株在96 h转录量提高了5倍。可以发现,cefG基因在强启动子PgpdA作用下可提高表达量,促进DCPC转化,从而提高CPC产量。此外,在工业顶头孢霉中,结合Donor DNA共同作用的CRISPR/Cas9系统是一个更为高效的基因编辑方法。
带动量项的梯度下降算法的收敛性
彭先伦, 谢纲
当前状态: , doi: 10.14133/j.cnki.1006-3080.20200326001
[摘要](552) [HTML全文](337) [PDF 579KB](21)
摘要:
基于三层前馈神经网络的带动量项的反向传播算法进行了理论分析,学习率设置为常数,动量系数设置为一个适应性的变量来加速和稳定网络参数的训练过程。该模型在经过研究分析后得到了相应的收敛性结果并给出了详细的证明。相比于目前已有的结果,文中的结论更具有一般性。
基于资源约束的多无人机联盟的任务分配
王辉, 刘爽
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200713005
[摘要](439) [HTML全文](325) [PDF 518KB](10)
摘要:
随着现在无人机作战任务日趋复杂,单个无人机可能没有足够的资源单独完成分配的任务,因此,无人机必须组成联盟来共同执行任务,从而更高效地完成任务。同时,根据任务难度的不同,本文提出了相应的任务分配算法,也计算了每个联盟执行每个任务的成功率和效能,从而选择效能最大的联盟来执行该任务。为了验证该算法的有效性,在matlab中进行了仿真实验分析和对比,实验数据表明,多无人机联盟执行任务可以大大提高任务执行的成功率和效能。
基于KL散度检测器下的最优线性欺诈攻击
王彩云, 李芳菲
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200802001
[摘要](489) [HTML全文](272) [PDF 1306KB](5)
摘要:
信息物理系统 (Cyber-Physical System, CPS) 进行远程状态估计时,攻击者容易通过篡改无线传输的测量数据对系统进行攻击,从而对系统性能造成损失。根据攻击者对系统知识的了解程度,分两种情况研究了传输过程中容易发生的线性欺诈攻击,分析了在KL散度检测器下两种情况的估计性能以及最优攻击策略,将最优攻击问题转化为凸优化问题。最后,给出了一维情况下的最优攻击的闭式表达式以及使用数值仿真来验证所得结论的有效性。
对称六相永磁同步电机转矩控制与仿真分析
曹鹏勇, 王建文
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200911002
[摘要](476) [HTML全文](314) [PDF 1547KB](8)
摘要:
为改善多相电机转矩控制策略性能,以对称六相永磁同步电机为研究对象,结合其结构和绕组分布特点建立自然坐标系下数学模型。鉴于多相电磁耦合下计算复杂性,推导出旋转坐标系下的矢量变换模型。针对多相电机启动转矩波动较大现象,提出一种新的基于SVPWM技术的直接转矩控制(DTC)策略。在MATLAB/Simulink环境下,对电机的矢量解耦变换下的数学模型进行仿真研究。结果表明,所设计的新算法相比于传统直接转矩控制对电机电磁转矩、磁链等方面具有更好的抗扰动性和调控性能,验证了所开发控制算法的有效性和可行性。
南海海绵Pseduoceratina sp.化学成分的细胞毒协同增效作用及靶点预测
竺婷婷, 袁慧慧, 胡瑾怡, 蓝闽波
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200828001
[摘要](403) [HTML全文](246) [PDF 557KB](1)
摘要:
以肿瘤细胞毒活性筛选为导向,采用硅胶柱色谱及高效液相色谱等现代色谱技术对南海海绵Pseduoceratina sp.化学成分进行分离纯化,并利用电喷雾质谱和核磁共振波谱等波谱技术对化合物进行结构表征;采用磺酰罗丹明B(SRB)法评价组分(成分)对人肺癌细胞A549、人肝癌细胞HepG2和人宫颈癌细胞HeLa的增殖抑制作用,分析组分和单一化合物的细胞毒活性,探讨可能的联合作用机制;采用Chemmapper Server对化合物进行靶点计算,推测作用靶点。结果表明,从南海海绵Pseduoceratina sp.中分离并鉴定得到hemifistularin-3(1)和11, 19-dideoxyfistularin 3(2)2个溴代酪氨酸类生物碱,2个化合物对三种肿瘤细胞IC50均大于91.76 μmol/L,而以一定配比时IC50可达到8.71 μmol/L,二者对肿瘤细胞的增殖抑制具有明显的协同作用。2个化合物作用靶点可能集中在热休克转录因子1和辣椒素受体1,而协同作用可能跟化合物的多靶标作用相关。
离散水波优化算法求解带批处理的混合流水车间批量流调度问题
王文艳, 徐震浩, 顾幸生
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200831001
[摘要](575) [HTML全文](299) [PDF 1012KB](4)
摘要:
针对实际生产系统中生产方式复杂多样的特点,研究了带批处理的混合流水车间批量流调度问题。综合考虑批处理机容量和不相关离散机加工能力,提出了一种可变分批方法,以最小化完工时间为目标建立了调度模型,并提出了一种动态连续加工策略来优化目标函数。同时提出了一种离散水波优化(DWWO)算法求解模型。结合分批特点与优化目标,设计了4种解码方式对机器选择及工件的加工顺序进行优化;利用块最优插入、交叉操作和多邻域搜索对操作算子进行改进,增强了局部搜索能力;提出了一种替换差解的操作提高算法的收敛能力。最后,采用实验设计的方法对算法的参数进行了标定;并设计了不同规模的算例,对算法的性能进行评估。实验结果表明DWWO算法能够有效解决带批处理的混合流水车间批量流调度问题。
基于残差注意力U-Net结构的端到端歌声分离模型
汪斌, 陈宁
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200903001
[摘要](450) [HTML全文](344) [PDF 722KB](10)
摘要:
歌声分离是音乐信息检索领域最具挑战的任务之一,本文对基于Wave-U-Net的歌声分离模型进行了改进以增强其性能。首先,在Wave-U-Net的编码和解码块中设计并引入了残差单元以增强其特征提取有效性和训练效率;然后,在Wave-U-Net的跳跃连接部分设计并引入了注意力门控机制以减少从编码块对应层提取的特征和来自解码块上一层特征之间的语义鸿沟。在MUSDB18数据集上的实验结果表明:本文提出的RA-WaveUNet模型在分离性能上优于传统的Wave-U-Net模型;采用残差单元和注意力门控机制均有助于提高模型的性能。
酶响应型菊酯/二氧化硅纳米粒的制备及性质
余圣, 方夏伦, 邹爱华
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201010001
[摘要](417) [HTML全文](295) [PDF 1094KB](4)
摘要:
以高效氯氟氰菊酯(LC)为模型药物,通过物理吸附作用将LC负载在中空介孔二氧化硅(HMSN)纳米粒中,通过酰胺化反应在HMSN表面接枝羧甲基-β-环糊精(CM-β-CD)作为封堵分子,制备得到具有α-淀粉酶响应型菊酯/二氧化硅纳米粒(CM-β-CD/LC/HMSN)。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、N2物理吸附-脱附及Zeta电位测试等实验证实纳米粒制备的可行性。体外释放实验结果表明,在α-淀粉酶存在的条件下,CM-β-CD/LC/HMSN中LC的释放可达55%,在无酶条件下仅有约20%的农药释放,表明该农药配方的酶依赖性较强。通过浸叶法和浸虫法分别测定CM-β-CD/LC/HMSN对黏虫幼虫的杀虫活性,结果表明通过浸叶法测定的CM-β-CD/LC/HMSN配方对黏虫幼虫具有良好的杀虫效果,但浸虫法的效果较差。通过这一差异可推测CM-β-CD/LC/HMSN在靶标幼虫体内可酶解环糊精从而释放LC,导致黏虫幼虫死亡。本研究可为实现农药控释提供基础理论依据。
基于共词分析的航空发动机系统失效案例研究
邓姝娟, 王卫泽, 张英, 张成成, 涂善东
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200824002
[摘要](496) [HTML全文](349) [PDF 1730KB](9)
摘要:
航空发动机是多学科交叉、多组件耦合的复杂系统,其工况复杂,一旦发生故障便会造成灾难性后果。采用共词分析法将航空发动机系统失效领域内的关键词加以分类,归纳出了主要的失效形式并实现了结果可视化。研究发现考虑自相关性后的聚类分析效果更佳,且对于不同失效机理的研究更加具体和准确。对于服役过程中的常见故障,结合聚类分析结果和多维尺度分析图,可以更快速地采取检查手段进行失效分析,有效避免类似事件的再次发生。
农业化工的新进展:纳米农用化学品
马恩广, 陈凯, 付智楠, 孙亮, 贾鑫, 刘志勇, 郭旭虹
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200929001
[摘要](526) [HTML全文](281) [PDF 952KB](12)
摘要:
伴随着化学工程学科基础理论的发展与应用领域的拓宽,结合现代农业的迫切需求和发展趋势,化学工程与农业学科互相渗透、交叉孵化出农业化工新领域。本文尝试归纳农业化工的内涵,并综述了农业化工领域纳米农用化学品的制备和应用,重点介绍以瞬时纳米沉淀技术为代表的纳米农药制备、环境响应型控释农药、纳米农药的迁移规律、以及利用控释肥料和农药促进水肥药一体化新技术的发展。最后对农业化工的未来发展进行了展望。
MWCNT界面传感器在热塑性复合材料界面监测及自我修复中的应用
段凯洋, 何靓
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20201022002
[摘要](418) [HTML全文](280) [PDF 1334KB](5)
摘要:
采用纤维/基体界面相填充多壁纳米管(MWCNT)技术,探讨水浸泡前后热塑性复合材料界面损伤的原位监测及修复方法。首先,研究了具有最佳性能的MWCNT界面传感器制备方法,确定其最佳工艺参数,并将其植入到纤维/基体界面相中;其次,将试样浸泡在不同温度的水中,并研究界面相的吸水行为;再次,开展准静态加载条件下纤维束拔出实验,利用MWCNT的电阻变化原位监测界面相在拔出载荷下的失效过程;最后,通过在界面相中MWCNT的两端施加电压产生电热,原位熔融修复拔出过程中形成的界面损伤。研究结果表明所采用的方法能够得到集抗吸水、原位监测、原位修复功能于一体的多功能热塑性复合材料纤维/基体界面相。该方法可为水浸泡环境中热塑性复合材料的服役安全保障问题提供指导。
柔性电子多尺度纳米银颗粒薄膜力学性能仿真
李超, 秦宗慧, 孙权, 陈建钧, 鹿业波, 汤成莉
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200911004
[摘要](404) [HTML全文](265) [PDF 928KB](2)
摘要:
金属纳米银颗粒由于其优越的物理化学性能被广泛的应用于柔性电子产品中,然而单一的纳米银颗粒烧结形成的薄膜由于缺陷较多面临诸多挑战。基于此,本文通过有限元对10 nm和50 nm银颗粒混合下薄膜的力学性能进行研究。模拟过程中将大颗粒之间的填充间距作为参数来表征大、小颗粒的混合比。仿真结果表明,当间距较小时,小颗粒作为填充区域受到的应力不均匀,容易发生裂纹;间距过大时,由于填充区域孔隙的增加导致薄膜强度降低。比较发现,混合模式下间距为50 nm时力学性能更优越。
谷氨酸棒杆菌GPAT功能基因鉴定与分析
刘翠翠, 李友元, 王永红
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200719001
[摘要](492) [HTML全文](323) [PDF 1299KB](1)
摘要:
甘油三磷酸酰基转移酶(GPAT)是三酰基甘油(TAG)合成过程中的关键酶。以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)CT14为研究对象,利用生物信息学预测了Corynebacterium glutamicum ATCC13032编码GPAT的多个候选功能基因,并选择其中之一cg2777基因做后续验证,该基因具有典型的GPAT基因结构域,包含4个跨膜结构域,其编码的氨基酸序列与多种产油细菌来源的GPAT基因序列具有很高的相似度;通过构建基因cg2777敲除菌株和过表达菌株,结合发酵验证分析,推测基因cg2777行使GPAT功能,但是油脂合成是一个多酶作用的复杂生物催化过程,单一过表达基因cg2777并不能显著提高胞内油脂含量。
Weniger变换在求非谐振子无穷耦合极限中的应用
姚清照, 贺黎明
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200519001
[摘要](418) [HTML全文](271) [PDF 666KB](2)
摘要:
研究了Weniger变换求非谐振子基态能强耦合微扰展开发散级数和,并计算出无穷耦合极限。使用计算机代数系统Maple克服了舍入误差对数值计算的负面影响,代价是每个数据的表示和运算会消耗更多的内存。提出一种优化数组结构的方案,有效地缓解了内存压力,在现有的内存资源下得到高精度的计算结果。
基于钯炭催化剂的苯酚加氢反应及其本征动力学
王鹏, 李涛, 张海涛, 房鼎业
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200308002
[摘要](1576) [HTML全文](804) [PDF 849KB](6)
摘要:
将Pd/C催化剂应用到苯酚加氢制环己酮反应中,选择苯作为溶剂,通过控制变量法考察了压力、温度、氢气与苯酚物质的量之比、苯酚的质量空速等反应条件对反应的影响;建立了本征动力学模型,利用25组正交试验数据进行参数估值,并对动力学模型进行了检验。结果表明,使用Pd/C催化剂用于苯酚加氢制备环己酮时,适宜的反应条件为:反应温度175~205 ℃,反应压力0.1 MPa,氢气与苯酚物质的量之比约为4,苯酚质量空速0.2~0.4 h−1;经检验,本征动力学模型可靠性良好。
基于模型设计方法的机器人柔性运动控制算法的实现
唐志祺, 李钰, 包怿杰, 肖家麟
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200824003
[摘要](967) [HTML全文](486) [PDF 1918KB](9)
摘要:
运动控制算法是机器人系统设计的关键技术,通常面临通用性差、嵌入算法复杂、设计周期长等问题。本文结合嵌入复杂的柔性S形加减速运动控制算法,提出了一种基于模型的软硬件协同高效设计方法,可以大大缩短机器人运动控制系统的设计周期、提高开发效率。通过对柔性运动控制算法建模,建立了一组易于解算的接口参数列表,算法将根据输入列表参数自适应变化运动速度规划,提高应用灵活性。在Simulink中完成了柔性运动控制算法的模型设计与仿真测试;然后通过MathWorks工具箱为模型自动生成嵌入式C代码和可编程逻辑IP核;最后在以Zynq-7000为核心的运动控制器中实现算法功能。实验结果验证了基于模型的软硬件协同设计方法的可行性和有效性。
考虑三维波纹度影响的深沟球轴承振动噪声计算方法研究
孙敏杰, 安琦
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200411005
[摘要](916) [HTML全文](397) [PDF 2824KB](3)
摘要:
波纹度误差是影响滚动轴承振动和噪声性能的重要因素。以深沟球轴承为研究对象,通过自相关函数构建了轴承内外圈滚道三维波纹度模型,通过力学分析建立了内圈轴心及滚动体中心的运行轨迹的计算方法,并采用相应的声学模型,运用声源复合的方法对轴承的噪声进行定量计算。通过具体算例,研究了内圈和滚动体的声辐射特性,发现轴承的噪声辐射在空间中具有一定的指向性;研究了内圈和滚动体的声压频谱特性,发现其峰值与滚动体通过内外圈频率及其倍频有关;研究了不同波纹度误差对轴承各组分声压信号的影响,发现其峰峰值和均方根值均随着波纹度误差的增加而近似线性增大。
重组大肠杆菌表达豹蛙酶发酵培养基和发酵条件的优化
夏祯, 赵兴聪, 王学东
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200824001
[摘要](878) [HTML全文](477) [PDF 742KB](7)
摘要:
采用Plackett-Burman(PB)实验设计,考察了培养基各组份对重组大肠杆菌表达豹蛙酶的影响,优化了重组大肠杆菌表达豹蛙酶的发酵培养基,并进一步优化了诱导表达条件。在此基础上,采用指数补料和pH-Stat方式在7L发酵罐上进一步验证优化结果。最终结果:摇瓶水平豹蛙酶表达量由培养基优化前9%提高到优化后36%,OD值由4.8提升到5.47。7 L发酵罐上重组菌豹蛙酶表达水平优化后可达到55%,OD600的值优化后可达到35。
改性活性炭及其甲醛净化性能
朱鸣凡, 廖春鑫, 陈爱平, 李春忠
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200911005
[摘要](695) [HTML全文](642) [PDF 849KB](7)
摘要:
经氧化剂与亲核加成剂分步复合改性后,制得改性活性炭。通过BET分析测定活性炭比表面积和孔结构等参数。以甲醛作为模型污染物,测试改性活性炭对空气中甲醛的净化性能。结果表明,经过先氧化剂后亲核加成剂的分步复合改性,能够显著提高活性炭对甲醛的快速净化效率,而活性炭通过先亲核加成剂后氧化剂的分步复合改性,表现出优异的长效净化效果。活性炭经先浸渍2-咪唑烷酮后浸渍次氯酸钠的分步复合改性后,椰壳和煤质活性炭对甲醛的长效净化率分别达到94.2%和96.2%。
瞬时纳米制备技术在高效、经济制备纳米农药中的运用
邵川华, 朱正曦
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200724001
[摘要](768) [HTML全文](687) [PDF 873KB](18)
摘要:
纳米农药因其粒径小、药力高、分散性好等优势,受到人们的日益青睐。然而,受制于现有的农药制剂技术,纳米农药的生产制备成本普遍较高,尚未能在以量换利的农药领域获得较好应用。近年,在国家农药减施增效的政策引导下,纳米农药的应用刻不容缓,本综述将介绍一种高效制备超高负载纳米水分散体系的新技术-瞬时纳米制备(flash nanoformation, FNF)技术,该技术可实现纳米农药的快速、大量、经济制备。
基于萘酸酐的水溶性荧光探针:合成以及在细胞成像中的应用
黄存存, 晏琦帆
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200731002
[摘要](676) [HTML全文](558) [PDF 867KB](4)
摘要:
荧光探针分子被广泛开发,并在生理环境中进行生物医学应用。应用于生理环境的荧光探针分子需要良好的水溶性,而在有机荧光团上的水溶性基团的引入对探针分子的合成、分离以及提纯都带来了困难。本文设计并合成了以螺芴刚性结构为骨架基于萘酸酐基团的探针分子(369),将萘酰亚胺荧光团转化为萘酸酐荧光团,利用酸酐基团在碱性条件下的水解反应,转化为带电荷的羧酸根结构进而来提高探针分子的水溶性,同时酸酐基团在有机溶剂中的溶解性利于化合物的分离纯化过程。探针分子随着水溶液pH值增大,其吸收光谱起峰蓝移,溶解性增加,表明探针的萘酸酐基团已经向羧酸根转变,提高了探针的水溶性,以利于细胞成像应用。探针369在细胞成像中皆成功染色,有效消除了背景信号干扰。说明通过将酰亚胺转化为酸酐基团提高了现有荧光团水溶性的方式,具有开发应用前景。
不同来源寡聚-1,6-葡糖苷酶异源表达及酶学特性
华烨, 刘鹏, 王永红
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200629003
[摘要](718) [HTML全文](390) [PDF 1126KB](3)
摘要:
寡聚-1,6-葡糖苷酶(EC 3.2.1.10)对于乳酸发酵液残糖中含量较高的异麦芽糖有较高利用活性。基于前期研究工作基础并经BRENDA数据库搜索挑选了5个可能耐温、耐酸的寡聚-1,6-葡糖苷酶基因(凝结芽孢杆菌ATCC 7050 的malL BF29_2011(BC1)和malL BF29_2004(BC2)、枯草芽孢杆菌168的 malL yvdL BSU34560(BS1)和yugT BSU31290(BS2)以及嗜热葡萄糖苷地衣芽孢杆菌KP 1006的malL(KP)),首次利用pET表达系统在大肠杆菌中进行重组表达,纯化及酶学性质的系统研究。结果显示:BC1、BC2、KP的最适pH为5.0,BS1、BS2的最适pH为6.0。最适温度从高到低依次为:KP (60 ℃) > BC1 (56 ℃) = BC2 (56 ℃) > BS1 (43 ℃) = BS2 (43 ℃)。Mg2+\begin{document}${\rm{NH}}_4^ + $\end{document}对于BC1的酶催化活性具有激活作用,Co2+、K+\begin{document}${\rm{NH}}_4^ + $\end{document}对于KP有激活作用,但这些离子对于BC2、BS1和BS2都没有明显的激活作用。Zn2+、Cu2+、Ni+对这五种寡聚-1,6-葡糖苷酶都有明显抑制作用。以对硝基苯-α-D-葡萄糖苷(pNPG)为底物时,酶的转换数和催化效率从高到低依次为:KP > BC1 > BS1 > BS2 > BC2。以乳酸发酵液中的残糖成分作为参考,在以麦芽糖、异麦芽糖、蔗糖、乳糖、海藻糖以及可溶性直链淀粉作为底物测定酶活时,BC1、BC2、KP、BS1的最适底物都是异麦芽糖,BS2的最适底物为麦芽糖。
融合分类和情境偏好的矩阵分解电影推荐算法
王文铃, 虞慧群, 范贵生
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200115003
[摘要](955) [HTML全文](763) [PDF 803KB](13)
摘要:
为提高个性化影视推荐的准确率,提出了一种融合了决策树模型和包含了用户情境信息的矩阵分解算法的混合推荐算法。通过融入了情境偏置的矩阵分解算法,得到初始的影视推荐列表,之后通过分类模型的训练,得出用户在特定情境下对电影类型的偏好。将初始推荐列表根据分类模型得出的用户特定情境下的偏好进行二次筛选,得到最终推荐结果。相较于传统的协同过滤算法、矩阵分解算法和Baseline算法,该混合推荐算法通过两层筛选的过程,推荐准确率得到了提高,提高了推荐系统的性能。
多目标约束的电动汽车实时调度策略
常硕, 牛玉刚, 陈凯炎
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200817001
[摘要](596) [HTML全文](453) [PDF 1553KB](8)
摘要:
随着电动汽车并网数量的增多和电池容量的不断增大,不协调的充电会给电网带来巨大压力,甚至会影响电网的稳定运行。相反,合理的电动汽车调度会给电网带来额外的效益。本文提出了一种滑窗变速优化充电方法对电动汽车进行实时调度,结合实时电价计算充电成本,通过离线网损灵敏度快速求解网损量,采用充电功率波动法量化电池老化成本。以电池老化成本、充电成本和网损成本最小化为目标函数,构建一个多目标优化问题,利用凸优化算法求解得到V2G实时调度策略。在改进的IEEE 33节点配电网上对平均分配、自然充电、全局优化和滑窗变速优化充电方案进行了对比实验,验证了滑窗变速优化充电方案在减缓电池老化、降低充电成本、减少网损、平衡负载等方面的有效性。
基于自适应稀疏表示和保局投影的工业故障检测
邬东辉, 顾幸生
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200610001
[摘要](705) [HTML全文](482) [PDF 1054KB](1)
摘要:
针对工业过程中检测和储存的数据维度不断增大,传统的检测方法中存在处理速度慢、故障特征提取不明显等问题,本文提出了一种基于自适应稀疏表示和保局投影(Adaptive Sparse Representation and Locality Preserving Projections, ASRLPP)的故障检测方法。首先利用稀疏字典学习算法构造残差空间对数据进行特征提取,使数据的全局特征更加明显;然后在残差空间中利用保局投影 (Locality Preserving Projections, LPP) 算法进行降维操作,对数据进行过滤降维,保留局部特征;最后利用T2统计量计算控制限进行监控。在检测过程中,引入自适应更新规则,将检测到的正常工况数据用于更新初始训练集,选取更加合理的训练集,动态地调整控制限,使其与所处理的故障数据特征相适应,提高故障检测效率和准确率。通过一个数值例子以及TE(Tennessee-Eastman)过程仿真验证了ASRLPP算法的有效性。
重组Bowman-Birk型大豆胰蛋白酶抑制剂的性质及抑制机理
刘利, 杨帆, 李素霞, 郭奥, 刘晓, 王之可
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200323001
[摘要](886) [HTML全文](842) [PDF 955KB](2)
摘要:
利用大肠杆菌表达系统,成功表达并纯化获得了重组Bowman-Birk型大豆胰蛋白酶抑制剂(recombinant Bowman-Birk Soybean Trypsin Inhibitor,rBBTI)。对比研究了天然和重组Bowman-Birk型大豆胰蛋白酶抑制剂的酶学性质和稳定性,以及分别抑制胰蛋白酶和糜蛋白酶的抑制动力学。发现二者都有较好的热稳定性,pH对rBBTI的活性影响较大。二者分别抑制胰蛋白酶和糜蛋白酶的最适pH和最适温度一致,为pH 8.0,25 ℃和pH 9.0,16 ℃。二者的抑制机理相同,抑制胰蛋白酶时表现为典型的反竞争性抑制作用;而抑制糜蛋白酶时表现为典型的非竞争性抑制作用。二者对胰蛋白酶的抑制效率均高于对糜蛋白酶的抑制效率,但rBBTI的抑制效率稍低于天然BBTI。
不同氧化铝前驱体相转过程的研究
孙小曼, 李蔚, 刘会娇, 汪霖, 杨丛林
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200316001
[摘要](567) [HTML全文](523) [PDF 1347KB](4)
摘要:
本研究采用γ-AlOOH、γ-Al2O3作为前驱体,MgO为添加剂,利用SEM、XRD、粒径分布等表征手段,对两种前驱体转变为α-Al2O3的相转过程进行了研究。研究发现,在未掺杂添加剂的情况下,γ-Al2O3γ-AlOOH经煅烧转变为α-Al2O3时都经历了γ-Al2O3θ-Al2O3→α-Al2O3的过程,完全转变为α-Al2O3的温度分别为1200、1100 ℃。MgO对Al2O3的相变过程有促进作用,MgO掺杂量适当(0.5wt%)时促进作用最明显,掺杂量过高或过低,对相转的促进作用减弱。在MgO掺杂量为0.5wt%时,γ-Al2O3完成α相转的温度为1050 ℃,比没有掺MgO的情况温度降低了150 ℃。而γ-AlOOH在MgO掺杂量为0.3wt%、0.5wt%时完全转变为α-Al2O3的温度最低为1075 ℃,比没有掺MgO的情况降低了25 ℃。文章还对影响α-Al2O3相转温度的机理进行了分析。
多喷嘴对置式水煤浆气化细灰的润湿特性
牛永健, 杨澜, 朱诗杰, 陈雪莉
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200328001
[摘要](899) [HTML全文](658) [PDF 931KB](6)
摘要:
采用Washburn毛细管上升法测定了5种不同粒径分布的多喷嘴对置式水煤浆气化细灰的接触角,分析了煤气化细灰的表面基团、无机矿物晶体质量分数和结晶度等物理化学性质对其润湿特性的影响规律。结果表明,多喷嘴对置式水煤浆气化细灰的接触角整体随着粒径增大而减小,但不严格随粒径单调变化,除粒径之外接触角仍受其他物理化学性质的影响。以Si−O−Si和−OH为主的表面基团和以SiO2为主的无机矿物是除粒径外影响颗粒润湿特性的主要因素,三者含量的增加均有利于颗粒润湿性的增强,同时红外光谱图中Si−O−Si和−OH表面基团峰面积与煤气化细灰接触角间存在较好的线性关系。
靶向心肌组织的新型腺相关病毒载体的构建及筛选
陈晨, 杜增民, 吴侠, 蒋威, 赵阳, 肖啸, 郑静
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200313002
[摘要](1169) [HTML全文](753) [PDF 1069KB](23)
摘要:
为了构建以心肌为靶点的基因治疗载体,通过DNA shuffling技术对选择的8种AAV(AAV1-4,AAV6-9)衣壳基因进行了重组,构建了随机突变体AAV衣壳文库,将随机突变体AAV衣壳文库在小鼠体内直接筛选,最终筛选得到高心肌靶向和低肝脏靶向的新型AAV衣壳:AAVH50与AAVH59。通过尾静脉注射,将携带的荧光素酶(Luciferase,Luc)基因递送到小鼠体内,结果表明:在检测的11个组织中,AAVH50与AAVH59在心肌组织的基因表达高于其他组织。与AAV6、AAV9相比,AAVH50与AAVH59心肌中的表达荧光素酶水平相近,肝脏中的表达明显降低AAV9。AAVH50和AAVH59感染原代新生大鼠心肌细胞后,AAVH59在心肌直接感染的效率明显高于AAV9。
液体射流内部气泡对黏性流体气流式雾化的影响
吴兆伟, 赵辉, 吴欣洁, 刘海峰, 周鹜, 蔡小舒
当前状态:
[摘要](1497) [HTML全文](943) [PDF 1233KB](8)
摘要:
使用马尔文激光粒度仪研究了同轴双通道喷嘴液体射流内部气泡对黏性流体气流式雾化的影响。以甘油水溶液(昂色格数Oh为2.14×10-3~0.407)作为液相,空气作为气相,研究了不同环隙气流速度(ug为94.8~142 m/s)和液体射流速度(ul,0为0.29~1.21 m/s)下雾化液滴直径的变化规律。实验发现:当Oh较小时,低液体射流速度条件下雾化液滴直径随气液体积比的增大而减小,高液体射流速度条件下雾化液滴直径随气液体积比的增大而增大;当Oh较大时,液滴直径随气液体积比的增大而增大。建立了一个物理模型用来描述黏性流体的雾化液滴直径随气液体积比的变化规律,模型计算值与实验结果之间的偏差小于±5%。
神府煤掺石油焦气流床气化细渣的CO2气化反应特性
周志豪, 沈中杰, 梁钦锋, 许建良, 刘海峰
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200331002
[摘要](1230) [HTML全文](1067) [PDF 1014KB](4)
摘要:
采用高温热台显微镜系统对比研究了石油焦、细渣和神府煤焦的气化反应特性,并制备掺灰石油焦样品,采用热重分析仪对比不同样品的气化反应活性。结果表明,细渣的气化反应活性明显优于石油焦,比神府煤焦稍差。细渣中含有的灰分促进了气化反应的进行。相比石油焦,细渣具有更为丰富的孔隙结构,比表面积约为石油焦的15倍,主要差异在于细渣样品中存在较多的孔径为2~10 nm的孔,且细渣具有较低的石墨化程度,反映了其良好的气化反应性。
葡萄糖氧化酶在毕赤酵母中的高效分泌表达
魏东升, 段广东, 钱江潮
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200213001
[摘要](950) [HTML全文](719) [PDF 882KB](14)
摘要:
为了获得高效分泌表达GOD的毕赤酵母,我们采用黑曲霉来源的葡萄糖氧化酶(GOD)基因序列,按照毕赤酵母的密码子偏好性进行优化,构建AOX1启动子诱导的分泌表达载体pPIC9K-GOD和重组菌G/GOD,提高遗传霉素G418浓度筛选到第一代高拷贝高产重组菌G/GODM,胞外产酶水平可达5843.2 U/g(干细胞), 为G/GOD最高产量的8.2倍。在此基础上,进一步构建第2代高产菌,分别考察了共表达不同辅助折叠因子和强化中心碳代谢途径基因对GOD产量的影响。其中,共表达辅助折叠因子PDI1、PDI2和HAC1,可使GOD的胞外产量分别提高32.7%、8.9%和54.4%;强化磷酸戊糖途径的SOL3基因和三羧酸循环的MDH1基因后,GOD的胞外产量提高了6.3%和11.6%。在50 L反应器中,共表达HAC1的高产菌G/GMH1胞外GOD单位菌体酶活可达6 656.6 U/g(干细胞),显示了工业应用的价值。
重油催化裂化12集总动力学模型的工业模拟
陈阳, 刘锦泽, 于兆臣, 王智峰, 欧阳福生
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200316002
[摘要](1191) [HTML全文](749) [PDF 998KB](13)
摘要:
以实验室建立的重油催化裂化(RFCC)十二集总动力学模型为基础,通过设置装置因数和回炼计算,建立了重油催化裂化工业反应器模型。编制了可用于装置因数的求取和产物分布预测的模型工业模拟软件。基于实验室模型获得的动力学参数及工业装置的平稳操作数据,利用RK4法和BFGS优化算法求取了工业装置的装置因数。经验证,产物收率预测值与实际值的相对误差绝大部分在5%以内,说明所建立的重油催化裂化工业反应器模型和所求装置因数的可靠性。考察了反应温度和剂油比对产物收率的影响,结果表明产物分布趋势的预测符合催化裂化反应规律,说明所建模型外推性良好,为模型的进一步工业应用打下了良好基础。
等离子体作用结合氧限制模型选育辅酶Q10高产菌株
张幸子, 王晓惠, 王泽建, 陈必钦, 李丹, 郭美锦, 储炬, 庄英萍
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200227002
[摘要](1101) [HTML全文](824) [PDF 919KB](9)
摘要:
将常温常压等离子体(Atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变和无水亚硫酸钠构建的氧限制筛选模型相结合,通过建立适合辅酶Q10生产菌株的24孔板高通量快速培养技术,选育类球红细菌Rhodobacter sphaeroides耐氧限的高性能突变株。实验结果表明:该菌株诱变筛选最适的ARTP诱变时间为25 s,最佳的氧限制平板上无水亚硫酸钠的含量为0.4 g/L,24孔板对于该菌氧传递最优的装液量2 mL和发酵周期48 h;最终选育出了能够在氧限制条件下菌体生长和辅酶Q10合成效率高的突变菌株Rhodobacter. sphaeroides F5D13。在5 L发酵罐批培养过程中,该高产菌株表现出了较强的氧亲和力,单位菌体的合成效率比出发菌株提升了18%。
模板法制备耐久性疏水环氧涂层
朱鑫睿, 高永盛, 张衍, 刘育建
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200101001
[摘要](811) [HTML全文](688) [PDF 900KB](1)
摘要:
选用综合性能优异的环氧树脂为基体,通过复型氯化钠辅助刻蚀的有机硅树脂模板,制备了疏水性环氧涂层。研究了氯化钠浓度,喷涂次数对涂层微结构和润湿性能的影响。结果表明:随着盐浓度和喷涂次数增加,环氧涂层表面逐渐形成了阶梯状的多级粗糙结构,疏水性明显提高,表面接触角从未改性前的80.2°提高至130.0°;涂层具有优异的耐强酸、强碱性;经过50次摩擦实验后,疏水性未发生改变;多孔有机硅模板在20次浇注-脱模循环后形貌保持完好,可以重复使用。
废弃烟头衍生多孔碳的制备及其电容吸附去离子电极的盐水淡化性能
徐城, 李宇焓, 金亦凡, 闫志杰, 张原源, 钱敏, 林功伟, 龚尚庆
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200318001
[摘要](968) [HTML全文](647) [PDF 947KB](6)
摘要:
利用常压化学气相沉积,以KOH作为活化剂,在500~700 ℃制备了废弃烟头(WCFs)衍生多孔碳(MMOL/LC)。比表面测试表明,废弃烟头衍生多孔碳的比表面积随着活化温度的升高增加。当活化温度为700 ℃时,废弃烟头衍生多孔碳(MMOL/LC700)呈现微孔主导结构(孔径<2 nm),表面积为928 m2/g。利用MMOL/LC700作为电容吸附去离子电极,在初始浓度为5 mmol/L的NaCl盐水溶液中,当MMOL/LC700正负电极两端电压为1.2 V时,电极表现出8.66 mg/g的离子吸附能力。MMOL/LC700较初始废弃烟头具有约4.9%(质量分数,下同)的碳产量,X射线光电子能谱分析表明MMOL/LC700具有92.87%的高碳含量。较低活化温度(700 ℃)时KOH蒸汽压较低,有利于环境保护。
一种基于光度信息和ORB特征的建图SLAM
李晨玥, 张雪芹, 曹涛
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200117006
[摘要](926) [HTML全文](669) [PDF 782KB](8)
摘要:
针对同步定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping, SLAM)系统经常因为相机抖动及场景结构单一等问题而导致跟踪失败的情况,以及重建三维地图的任务,提出了一种混合SLAM方法(R-ORB SLAM)。该方法采用一种基于光度误差的位姿粗略估计作为特征视觉里程计的先验,在ORB-SLAM2跟踪失败的情况下,使用该结果参与位姿估计。同时,在建图模块,对由每个关键帧点云拼接得到的全局点云地图使用VoxelGrid滤波器进行下采样,得到去除冗余点的稠密三维点云地图。通过对三维点云地图使用Poisson算法实现表面重建,得到三维地图模型。在两个流行的公开数据集上的实验结果表明,本文方法能有效解决跟踪失败问题,实现三维地图重建,具有较高的跟踪精度与重建精度。
基于CNN-GRU度量网络的多目标跟踪算法
王潇潇, 张雪芹
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200331001
[摘要](1006) [HTML全文](791) [PDF 1034KB](16)
摘要:
针对复杂场景下多目标跟踪算法存在目标标识切换率高、目标轨迹误报率高的问题,提出了一种基于行人重识别网络和CNN-GRU(Convolutional Neural Networks-Gated Recurrent Unit)度量网络的多目标跟踪算法。通过构建一个CNN和双GRU网络结合的深度度量模型,同时预测跟踪目标轨迹框外观特征和运动特征的时间特性,使提取的目标特征更具有判别性,降低目标的标识切换率。基于CNN-GRU网络自动学习历史目标轨迹框正确匹配的概率,给同一目标的不同轨迹框分配不同的注意力,以此来抑制目标轨迹中误检的目标框对目标整体特征的影响,在降低误报率的同时有效聚合轨迹框的特征。该算法结合行人重识别网络输出的特征计算得到的检测框和轨迹框的相似度,以及CNN-GRU网络直接输出的相似度作为数据关联部分的匹配成本。在标准多目标跟踪数据集上的实验结果验证了本文算法的有效性。
基于自适应事件触发的交通网络预测控制
赵刚, 王梦灵, 薛斌强, 严怀成
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191230002
[摘要](1008) [HTML全文](787) [PDF 751KB](15)
摘要:
交通信号控制过程可以抽象为典型的网络控制系统。为了降低网络控制系统的通信资源占用率,提出了一种自适应事件触发模型预测控制策略,实现自适应状态传输并保证系统稳定。在自适应机制下,只有当满足触发条件时,系统状态和控制器控制律才由无线网络发送,自适应触发参数决定当前采样数据发送的频率。设计了一种鲁棒的预测控制器,保证网络控制系统的闭环稳定性。通过仿真实例说明了本文方法的有效性。
基于AE-LSTM网络模型的机场周界入侵报警及分类算法
许奕杰, 王嵘, 万永菁, 孙静
当前状态: , doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20200122001
[摘要](1182) [HTML全文](797) [PDF 1101KB](11)
摘要:
机场周界入侵报警系统是机场飞行区的第一道防线。针对传统的机场周界入侵报警系统存在的恶劣气象条件下误报率高、不能区分入侵类别等问题,提出了一种自编码长短时记忆(AE-LSTM)网络模型;提取输入信号的隐含编码特征,构建融合时序信息的特征向量矩阵,降低网络模型的复杂度。网络模型的性能评价结果表明,该模型的误报率低,振动状态分类准确率高,且复杂度低,有很好的实际应用前景。
hdlgdxxb-20-02ML 目录
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[摘要](2035) [HTML全文](974) [PDF 5206KB](217)
摘要:
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研究论文
锂离子在石墨、MoS2及其复合材料中扩散过程的分子模拟及量子力学研究
张少阳, 刘宇, 刘洪来
2021, 47(2): 129-136.   doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191224004
[摘要](179) [HTML全文](144) [PDF 1097KB](42)
摘要:
锂离子在电极材料中的传递性能对电池的充放电速率起着至关重要的作用。采用非平衡态分子动力学(NEMD)方法,模拟了充电过程中锂离子在石墨、MoS2及其复合材料(G/MoS2)中的迁移过程,考察了锂离子的非平衡态扩散时间、平衡态扩散系数(D)和吸附能,探究了石墨、MoS2层间距及边缘结构对锂离子扩散的影响。计算结果表明:锂离子的传递扩散系数与其自扩散系数间有5~7个数量级的差别;锂离子在石墨、MoS2中迁移的最佳层间距分别为0.42、0.75 nm;石墨边缘结构对锂离子迁移的促进效果依次为:C−OH>C−F>C= O>C−H。G/MoS2复合材料的分析结果表明:材料复合的均匀度越高,越有利于锂离子的扩散。
pH/光双敏感含偶氮苯聚合物分子的设计及药物载体的应用
刘天奇, 雷彬, 徐首红, 刘洪来
2021, 47(2): 137-146.   doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191227005
[摘要](699) [HTML全文](432) [PDF 1129KB](18)
摘要:
采用原子转移自由基聚合(ATRP)法合成了一系列具有pH/光双敏感的两亲性嵌段聚合物C10-偶氮苯(AZO)-C10-聚甲基丙烯酸二异丙胺基乙酯(PDPAn)-聚乙二醇(PEG45)(n=30,50,80),用核磁、凝胶渗透色谱(GPC)对合成的聚合物进行表征,用动态光散射(DLS)测定聚合物自组装形成的胶束的粒径及电位,用紫外分光光度计测定聚合物的光敏感性以及聚合物胶束的pH敏感点,采用荧光分光光度计测定聚合物胶束的临界胶束浓度(CMC),模拟体外阿霉素释药。结果表明,合成的聚合物具有良好的pH敏感性和紫外可见光敏感性,并可以自组装得到粒径约为140~200 nm的均一、稳定的球状胶束,pH敏感点在6.3~7.2之间,并且在波长为365 nm和470 nm的两种光线下发生顺反结构的转变。选择pH敏感点在6.3左右的聚合物胶束运载抗癌药物阿霉素,后续体外释药实验表明聚合物胶束在pH或光刺激下可以很好地实现可控性释药,同时利用细胞毒性实验验证了聚合物胶束具有很低的细胞毒性,该聚合物有望成为一种潜在的pH/光响应型靶向药物载体。
杂化硅溶胶/有机硅低聚物复合透明超疏水涂层的制备及性能
吕露, 王绍华, 易红玲, 公维光, 林珩, 郑柏存
2021, 47(2): 147-153.   doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191202002
[摘要](1291) [HTML全文](807) [PDF 933KB](19)
摘要:
以气相纳米二氧化硅、正硅酸乙酯(TEOS)和六甲基二硅氮烷(HMDS)为原料,采用溶胶-凝胶法制备杂化硅溶胶,将γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)和烷基硅氧烷制备的有机硅低聚物与杂化硅溶胶复合得到透明超疏水涂层,研究了气相纳米二氧化硅、HMDS和KH560用量以及烷基硅氧烷种类对复合涂层性能的影响。结果表明:当气相纳米二氧化硅与TEOS的质量比为0.075,HMDS与TEOS的质量比为0.75,烷基硅氧烷为甲基三乙氧基硅烷(MTES),且KH560和MTES的物质的量之比为0.50,有机硅低聚物与杂化硅溶胶质量比为0.100时,制备的涂层接触角可达165°,具有优异的超疏水性能和良好的附着力、坚固性以及高透光率。
管道内高温合成气喷雾激冷过程数值模拟研究
汤渊, 潘伟童, 梁钦锋, 许建良, 代正华, 于广锁, 王辅臣
2021, 47(2): 154-162.   doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191207001
[摘要](567) [HTML全文](515) [PDF 1364KB](14)
摘要:
采用数值模拟方法对管道内高温合成气的喷雾激冷过程进行了研究,考察了喷嘴直径、喷嘴雾化半角和冷却水流量对管内合成气流动与降温过程的影响。结果表明:减小喷嘴直径、增大喷嘴雾化半角和冷却水流量有利于管内合成气降温。为使废热锅炉进口合成气(7472.99 m3/h)从1523.31 K降温至1273.15 K,采用冷却水流量为1.41 kg/s,喷嘴直径为6 mm,喷嘴雾化半角为70°的压力旋流喷嘴能达到预期的降温效果。
红柳林煤温和液化性能研究
王海奇, 黄胜, 吴诗勇, 钱嘉澍, 吴幼青, 高晋生
2021, 47(2): 163-169.   doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191208001
[摘要](1180) [HTML全文](828) [PDF 2312KB](9)
摘要:
在相对温和条件下,考察了反应温度、氢气压力、溶剂供氢性能和催化剂对红柳林煤液化性能的影响。结果表明:在370~390 ℃范围内,温度升高的主要作用是促进煤的大分子结构解聚;在390~430 ℃范围内,温度升高的主要作用是促进重质产物二次裂解。此外,在Fe催化剂中加入碱性催化剂之后,Fe催化剂与碱性催化剂之间产生了协同效应,使得煤中大量含氧官能团(如醚键、羰基)水解及煤中大分子结构解聚,因而煤转化率和油产率增加,氢气消耗量增加,水产率降低。
石油树脂钻井液用页岩抑制剂的研制
刘状, 查如俊, 邵斐, 凌昊
2021, 47(2): 170-176.   doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191209003
[摘要](884) [HTML全文](692) [PDF 733KB](4)
摘要:
以C9石油树脂和芳烃油为主要调和原料,采用沥青类页岩抑制的制备工艺,经过调和、乳化和稳定化的制备步骤,获得了石油树脂钻井液用页岩抑制剂。结果表明,石油树脂页岩抑制剂在不增加钻井液黏度的同时,可有效抑制黏土膨胀和分散、降低滤失量、增强抗盐污染能力,且与不同钻井液的配伍性好;常温下当抑制剂添加质量分数为2%时,钻井液失水量减少18%,岩心膨胀量相对降低率较乳化沥青提高7.4%。表明石油树脂钻井液用页岩抑制剂是一种性能优良的石油天然气钻井中上部地层的页岩抑制剂。
乙烯装置裂解气压缩机性能预测模型研究
马芳芳, 熊达, 孙铁栋, 欧阳福生
2021, 47(2): 177-182.   doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191226002
[摘要](2668) [HTML全文](932) [PDF 844KB](9)
摘要:
以乙烯装置裂解气压缩机的设计信息为基础,通过修正设计数据建立了压缩机性能模型;基于学习速率自适应误差变化思想并结合遗传算法(GA)的全局寻优特性,提出了一种改进BP算法LR-GA-BP进行压缩机性能预测;用模型对某乙烯装置四级压缩系统进行了模拟计算,压缩机第四段出口气体主要组分的预测值与实测值的相对误差均小于2%,压缩机各段出口温度和压力的预测值与实测值的相对误差均小于1%,说明裂解气压缩机性能预测模型是可靠的。根据热力学原理,将四级压缩过程等价为绝热压缩,分析了压缩机第四段出口温度较高的影响因素,提出了降温措施,并进行模拟验证。结果表明,适当增加压缩机段间返回流量可以降低压缩机第四段出口温度。本文结果对于减缓压缩系统结焦、优化压缩机操作具有重要参考价值。
Belousov-Zhabotinsky反应斑图形成的图灵不稳定分析
戴金东, 艾佳莉, 孙巍
2021, 47(2): 183-188.   doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191203006
[摘要](1297) [HTML全文](769) [PDF 958KB](22)
摘要:
基于经典的Tyson模型,对Belousov-Zhabotinsky(BZ)反应进行了图灵不稳定分析,得到了使BZ反应产生图灵斑图的数学条件,并对计算结果进行了数值模拟验证。在分析过程中,利用傅里叶展开法将偏微分方程转化为若干常微分方程的和,通过Routh-Hurwitz判据来判断系统平衡解的稳定性,以得到系统在不考虑扩散项时保持稳定、考虑扩散项时不稳定的参数范围,即产生图灵不稳定的参数范围。在数值模拟过程中,采用有限差分法,将连续区域和近似函数分别替换为离散区域和离散函数,对BZ反应空间演化进行了模拟。所采用的方法与研究结果为包括生物系统在内的非线性系统的研究提供了参考。
稻秸秆硝解制备黄腐酸和腐植酸研究
李斌斌, 吴诗勇, 吴幼青, 黄胜, 高晋生
2021, 47(2): 189-194.   doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191202001
[摘要](1037) [HTML全文](676) [PDF 758KB](9)
摘要:
研究了稻秸秆硝解制备黄腐酸(FA)和腐植酸(HA)的工艺条件,结果表明增加HNO3质量分数、升高反应温度或延长反应时间均可以提高FA收率,改变液固比(溶液体积与原料质量之比,mL/g)对FA收率影响较小。正交试验得到制备FA的较优条件为:HNO3质量分数5%、温度90 ℃、液固比13 mL/g,在该条件下反应1 h,FA平均收率为32.63%,HA平均收率为12.77%,nC/nO分别为0.87(FA)和1.93(HA),nC/nH分别为0.78(FA)和0.73(HA),465 nm和665 nm处的吸光度比分别为13.87(FA)和8.47(HA),表明产物具有较高的活性和芳香特征,红外光谱结果也表明产物具有明显的酸性基团和芳香特征。
抗生素负载型二硫化钼-糖基苝酰亚胺自组装体系构建及抗菌研究
吴棒, 胡习乐, 陈国荣
2021, 47(2): 195-201.   doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191130002
[摘要](1258) [HTML全文](1026) [PDF 929KB](9)
摘要:
引入半乳糖基或甘露糖基共价缀合的苝酰亚胺化合物,并将其通过π-π堆叠作用负载在片层二硫化钼表面,进一步包载抗生素头孢他啶构建了靶向细菌的治疗体系。利用具有光敏活性的苝酰亚胺母核及二硫化钼在光照下能够释放活性氧簇实现光动力治疗细菌的特点,达到了靶向细菌的光动力协同药物治疗效果。该自组装光动力载药治疗体系的构建大大减少了抗生素药物的使用量,降低了细菌耐药性,为临床性顽固细菌治疗提供了新的思路。
甘草与厚朴复配物对变异链球菌及生物膜形成的抑制作用
蔡昀盈, 吴梦琪, 夏玮, 宋金星, 张文清
2021, 47(2): 202-208.   doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191129002
[摘要](1168) [HTML全文](830) [PDF 987KB](9)
摘要:
比较了甘草和厚朴的提取物以及两者复配物的抑菌效果,并研究了甘草和厚朴的提取物对变异链球菌乳酸脱氢酶活性的影响和生物膜形成的抑制效果。通过抑菌圈、最小抑菌浓度和部分抑菌浓度指数测试抑菌能力,结果显示甘草和厚朴联合使用时对变异链球菌具有协同作用,且当甘草和厚朴提取物的质量比为1∶2(G-M1∶2)时抑菌效果最佳。通过变异链球菌生长曲线探究G-M1∶2对变异链球菌的抑菌时期,研究G-M1∶2对乳酸脱氢酶的活性和生物膜形成的影响,结果显示G-M1∶2能有效抑制乳酸脱氢酶(LDH)的活性和生物膜的形成。
响应面优化超高效液相色谱-串联质谱法同时测定有机肥中14种磺胺类抗生素
钱诗颖, 蓝雅琼, 刘倩, 司文帅, 孙明星, 王鲁梅, 沈国清
2021, 47(2): 209-216.   doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191115001
[摘要](82) [HTML全文](60) [PDF 720KB](7)
摘要:
建立了一种超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)同时测定有机肥中14种磺胺类抗生素的方法。在明确最佳提取溶剂条件为乙腈与乙酸体积比为80∶20的基础上,采用Box-Behnken Design方法设计实验,对前处理中缓冲液体积、缓冲液pH和振荡时间3个参数进行响应面优化。结果表明,在提取液中加入6.15 mL的乙二胺四乙酸二钠(Na2EDTA)-Mcllvaline缓冲液(pH 3.0),振荡时间为20 min时,14种抗生素的平均提取回收率达到69.31%~76.39%。对优化后的前处理方法进行验证,相对标准偏差(RSD)小于3.04 %,表明该方法重现性较好。
基于Tri-training MPLS的半监督软测量模型
李东, 刘乙奇, 黄道平
2021, 47(2): 217-224.   doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191202008
[摘要](1184) [HTML全文](765) [PDF 1190KB](14)
摘要:
随着污水处理过程日趋复杂,易测量变量和难测量变量的比例严重失衡,传统的监督性软测量建模方法已经无法满足需求。针对这一问题,提出了一种新的半监督学习的软测量模型−Tri-training MPLS模型。首先将标记数据均分为相互独立的3个部分,并由这3个相互独立的标记样本子集选择置信度高的未标记样本训练模型,提高模型的预测能力。其次,将单输出软测量模型升级为多输出模型,对多个输出的变量直接建模预测。最后,通过污水处理仿真模型BSM1(Benchmark Simulation Model-1)平台对本文模型进行验证。结果表明,该软测量模型不仅具有较好的多输出预测能力,而且对单个预测结果也有令人满意的预测表现。
基于空间特征的BI-LSTM人体行为识别
付仔蓉, 吴胜昔, 吴潇颖, 顾幸生
2021, 47(2): 225-232.   doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191202003
[摘要](1424) [HTML全文](1249) [PDF 1260KB](24)
摘要:
随着微软Kinect等深度相机的出现,使用具有简洁性、鲁棒性和视图无关表示的3D骨架节点数据来识别人体行为的方法获得了很好的效果,但现有的针对骨骼序列数据的大多数学习方法缺少空间结构信息和详细的时空动态信息。利用双向长短期记忆网络(BI-LSTM)模型能长时间存储骨骼序列的特点获得丰富的双向时间信息对动作的顺序进行建模,同时从3D骨骼关节点坐标中提取关节点之间的相对距离特征和相对角度特征来加强空间结构特征,完成从骨骼数据中实现人体行为识别。该方法有效地进行了人体行为动作分类,提高了识别准确性。
基于融合路径监督的多波段图像语义分割
康萌萌, 杨浩, 谷小婧, 顾幸生
2021, 47(2): 233-240.   doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191216002
[摘要](969) [HTML全文](667) [PDF 889KB](13)
摘要:
可见光成像在夜间或恶劣天气情况下易受光照影响,降低了语义分割系统的性能,而同时使用可见光/红外多波段成像传感器则可以缓解这个问题。提出了一种基于融合路径监督的多波段图像语义分割方法,在网络训练过程中直接对特征融合过程进行类别监督。首先,将分割网络中独立的特征融合模块组建为贯通的融合支路,利用高层特征指引低层特征融合;其次,对融合支路末端直接施加监督信号,以提升融合特征的鉴别性及网络的收敛速度;最后,为了改善对于小目标的分割效果,在融合支路上特别引入Dice损失,构成混合监督训练模式。在两个多波段图像数据集上的实验结果表明,与其他多波段图像语义分割方法相比,本文方法可以达到更优的分割效果,而且对小目标分割更有利。
基于改进生成式对抗网络的编码DNA分子识别
随学杰, 王慧锋, 颜秉勇
2021, 47(2): 241-246.   doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191216001
[摘要](916) [HTML全文](726) [PDF 720KB](7)
摘要:
纳米孔道单分子检测技术通过在纳米孔道中捕获分子穿过时产生的离子流变化信号来研究单个分子的信息。然而,由于纳米孔道对不同分子的捕获率不同,因此采集到的单分子数据集不平衡,进而影响分子识别的准确率。本文基于编码DNA分子的阻断事件,构建以深度卷积生成式对抗网络(DCGAN)为基本框架的模型,实现少数类样本的扩充,从而达到纳米孔道数据集的平衡处理,并采用QuipuNet对平衡前后的数据集进行训练和识别。结果表明,采用DCGAN平衡数据集后,训练后的QuipuNet对部分“100”编码分子的识别准确率提升了14%,且平均识别准确率均高于其他扩充数据集的方法,验证了采用DCGAN扩充编码DNA分子数据以平衡数据集可有效提高模型训练后对实际信号的识别准确率。
基于迭代无迹卡尔曼滤波的水下组合导航
付凤婷, 褚振忠, 朱大奇
2021, 47(2): 247-254.   doi: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20191202006
[摘要](1209) [HTML全文](826) [PDF 1246KB](15)
摘要:
研究了超短基线定位系统、多普勒测速仪以及电子罗盘相结合的水下机器人组合导航问题,提出了一种基于迭代无迹卡尔曼滤波(IUKF)的水下多传感器组合导航融合算法,降低了传统无迹卡尔曼滤波器中过程噪声协方差矩阵和测量噪声协方差矩阵对滤波精度和响应时间的影响。该方法通过对多传感器数据融合结果进行多次迭代,提高了水下多传感器组合导航精度。通过多传感器的水池实验和仿真分析,验证了水下组合导航算法的可行性和有效性。
基于影子轨迹线反求采光效果的技术研究
[摘要](10061) [PDF 653KB](5228)
摘要:
根据“立竿见影”现象及竿影日照图的原理,分析影子的形成原理和影子随时间的变化规律,建立了时间、太阳位置和影子轨迹关系的数学模型,利用影子轨迹图分别推导出求解建筑物朝向、间距、采光时间的数学公式。设计算法通过Visual Basic和Visual Lisp编程,研制计算机反求实验平台,构建利用竿影轨迹图反求建筑采光效果的方法。
基于内容的短信分类技术
陈功平, 沈明玉, 王红, 张燕平
[摘要](10084) [PDF 1759KB](3698)
摘要:
研究了一种基于改进贝叶斯算法的短信分类方法。对中文文本短信,采用文档频度(DF)的特征项提取方法,借助自建短信语料库对改进的贝叶斯分类器进行了实验测试。实验结果表明:改进的分类器可以提高正常短信的通过率,并可以根据新的训练集训练出个性化的分类器,适应短信变化,满足用户的个性化需求,还结合黑白名单过滤机制实现对短信的过滤,减少了正常短信的误判率。
基于物体影子反求特定时空
郑鹏飞, 林大钧
[摘要](9331) [PDF 479KB](3104)
摘要:
根据物体在太阳光照射下将产生影子的自然现象,研究物体影子的形成原理,通过分析物体实形与其影子关系建立数学模型。进一步利用影子的形成原理进行逆向变换,通过Visual Basic和Visual Lisp编程实现反求算法,研制了计算机反求实验平台,实现对影子的反求,并通过实验反求实际模型,比较分析数据误差从而验证算法的有效性,最后提出了一种新的反求方法。
二元混合高分子刷溶剂响应特性的分子机制——密度泛函理论
许裕栗, 陈学谦, 韩霞, 徐首红, 彭昌军, 刘洪来
[摘要](10509) [PDF 496KB](3001)
摘要:
采用加权密度近似密度泛函理论研究了二元混合接枝高分子刷在不同性质溶剂诱导下的垂直相分离情况。计算发现,对于具有一定相容性的等链长和等链节间相互作用能的二元混合接枝高分子刷,在非选择性溶剂中,不良溶剂使得高分子刷收缩,良溶剂使得高分子刷溶胀,但不会发生垂直的相分离;在选择性溶剂中,混合高分子刷可以在溶剂诱导下发生垂直相分离,亲溶剂的高分子链出现在高分子刷的表层,憎溶剂的高分子链蜷曲于高分子刷的底层,接枝高分子刷表现为亲溶剂性质;溶剂的选择性越大,两种接枝高分子链的相容性越差,越容易分层。
微生物燃料电池启动过程中的内阻及电容
史海凤, 李冬梅, 刘勇弟, 蔡兰坤, 张乐华
[摘要](9758) [PDF 2108KB](2581)
摘要:
利用交流阻抗法、极化曲线斜率法和功率密度峰值法研究微生物燃料电池(MFCs)在启动过程中内阻及电容的变化。结果表明: 在MFCs启动过程中,交流阻抗法测得的总内阻和活化内阻逐渐变小,阳极电容逐渐增大,较好地反映了产电微生物繁殖以及驯化过程。极化曲线斜率法能够区分活化内阻、欧姆内阻与浓差内阻,但测量值波动较大。功率密度峰值法测得MFCs的内阻数据稳定,对选择MFCs的外接电阻有参考意义。
挥发性有机污染物水中亨利常数的简易测定方法
吕燕, 张巍, 黄流雅, 林匡飞, 应维琪
[摘要](10018) [PDF 676KB](2567)
摘要:
开发了挥发性有机物亨利常数的简易实验测定方法,并以此方法测定了5种汽油成分(甲基叔丁基醚(MTBE)、苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯)的亨利常数,相对标准偏差基本上在5%以内。使用此方法测定的汽油成分、硝基苯、2,4-二氯酚、苯酚和三氯乙烯(TCE)的亨利常数数值比估算值更接近文献值。在不同温度下,使用本方法对MTBE、苯、甲苯、TCE溶液进行测定,结果表明亨利常数随着温度的升高而变大,符合亨利常数随温度变化趋势的一般规律。两种挥发性有机物在混合条件下的亨利常数比单独存在时的亨利常数大。
电磁驱动球形机器人的原理及性能分析
桑胜举, 周琼, 沈丁, 赵继超, 安琦
[摘要](9602) [PDF 1775KB](2552)
摘要:
提出了一种电磁驱动全方位运动球形机器人驱动原理:通过电磁磁芯与永磁磁钢之间的吸引或排斥力,带动内部驱动机构绕主轴旋转,实现球形机器人的前进和后退;由电机带动飞轮一起旋转,实现电磁驱动球形机器人的转向运动,两种运动合成即可实现球形机器人的全向滚动。对球形机器人的滚动条件、越障能力、爬坡能力、转弯特性等作了静力学分析。为提高球形机器人的越障、爬坡等动力性能,研究了等效摆质量m与球形机器人总质量(M+m)的比值对球形机器人静力学性能的影响。
三点弯小试样测试材料蠕变性能的方法
庄法坤, 周帼彦, 涂善东
[摘要](10085) [PDF 2656KB](2551)
摘要:
描述了三点弯小试样测试材料蠕变性能的方法,建立了三点弯同传统蠕变试验的解析关联式。模拟了23CrMoNiWV88材料在540 ℃时三点弯小试样的试验过程,分析了试样中心位移、应力、应变随时间的变化规律,验证了采用该方法获取材料蠕变性能的可行性,并在数值模拟的基础上建立了三点弯蠕变试验同传统单轴蠕变试验的转换式,求取了材料的蠕变性能参数,结果表明模拟值与理论值吻合较好。基于数值模拟结果,修正了两者的解析关联式,并分析了进一步开展试验研究的必要性。
基于FastICA的P300电位快速提取方法
张宇, 张建华, 王行愚, 金晶
[摘要](9760) [PDF 673KB](2458)
摘要:
从两个方面研究了快速独立分量分析(Fast Independent Component Analysis, Fast ICA)方法在诱发脑电P300少次提取中的应用,并给出了针对健康和残疾被试的实验结果。首先,利用FastICA对观测信号进行去噪,然后对去噪后的P300分量进行较少次叠加平均,并对提取出的健康和残疾被试的P300特征进行了详细的比较分析;然后,从模式识别的角度出发,逐渐减少叠加次数,分别考察了根据提取出的P300特征进行靶刺激和非靶刺激识别的难易程度。实验结果表明了FastICA方法用于P300较少次提取的有效性。
基于神经模糊系统的自适应前馈-反馈控制系统设计
贾立, 陶鹏业, 邱铭森
[摘要](10026) [PDF 721KB](2431)
摘要:
在前馈控制器设计思想的启发下,提出了一种基于神经模糊系统的自适应前馈-反馈控制系统。该控制系统首先把非线性过程近似为一个线性的ARX模型和一个基于神经模糊系统的线性化误差模型(FNNM)组成的合成模型,把线性化误差模型的输出看作可测量的“扰动”,然后再引入前馈控制器,利用被控制过程的输入、误差模型的输出、线性ARX模型输出和系统输出值之间的误差以及被控制过程的合成模型的梯度信息对控制器参数进行在线调节,从而获得较好的控制结果。将提出的基于线性化误差模型的自适应控制系统用于简单不可逆放热反应的连续搅拌型化学反应器CSTR中,并与传统的PID控制器进行比较。仿真结果表明:这种基于神经模糊系统的自适应前馈反馈控制器和PID控制器相比,能得到更快、更好的控制效果。
GPCR配体药效团数据库的构建
许哲军, 程飞雄, 孙宪强, 程建昕, 刘桂霞, 唐赟
[摘要](10780) [PDF 2807KB](2357)
摘要:
G蛋白偶联受体(GPCR)是人体内一类重要的药物作用靶标。针对GPCR配体进行了较全面的药效团模拟研究,有效地整合针对GPCR进行药物发现研究的数据,并构建了相应的药效团数据库。收集并构建了GPCR的8个大类17个亚型的不同配体共110个药效团模型,作为GPCR配体药效团数据库的首批数据。通过统计分析发现:87%GPCR配体药效团中含有疏水性基团(Hydrophobic, HY)、66%包含芳香性基团(Ring aromatic, RA)、45%含有正离子基团(Positive ions, PI)。GPCR药效团数据库的建立极大地方便了开发设计新的具有选择性的GPCR配体。
基于HOG3D描述器与稀疏编码的异常行为检测方法
何聪芹, 朱煜, 陈宁
[摘要](9942) [PDF 17993KB](2346)
摘要:
提出了一种基于稀疏编码理论的视频异常行为检测方法,并使用HOG3D空-时描述器表征视频序列的形态及运动信息。首先,从正常视频序列中提取空-时兴趣点,获得其特征向量作为训练样本。通过K-SVD字典训练算法构建过完备字典,使得正常样本在所构建字典上的表达具有很好的稀疏性。在稀疏编码过程中,按视频段读取测试视频序列,求解特征信息在字典上的关于其稀疏系数的凸优化问题,然后根据稀疏编码改进公式求得重构误差数值。最后的判断阶段,计算视频段的相对重构误差,相对重构误差为正表明为异常视频段,否则为正常视频段。在UMN数据库3个场景及Weizmann数据库上进行实验,验证了本文算法的有效性。将实验拓展到现实监控视频中,结果表明本文方法在实践中同样具有较好的应用价值。
基于GPU的矩阵求逆性能测试和分析
刘丽, 沈杰, 李洪林
[摘要](13214) [PDF 680KB](2068)
摘要:
在CPU串行运算模式下实现大规模矩阵求逆是一个非常耗时的过程。为了解决这一问题,基于NVIDIA公司专为GPU(图形处理器)提供的CUDA(计算统一设备架构),从新的编程角度出发,利用GPU多线程并行处理技术,将矩阵求逆过程中大量的数据实现并行运算,从而获得了较大的加速比。同时,根据程序的执行结果,分析了GPU的单精度与双精度的浮点运算能力及其优、劣势。最后,通过分析数据传输时间对GPU性能的影响,总结出适合GPU的算法特征。
溶解度参数法在开发不溶性硫磺新型萃取剂中的应用
欧阳福生, 高鹏, 李波
[摘要](9624) [PDF 701KB](2043)
摘要:
通过文献和基团贡献法获得了与普通硫磺溶解度参数接近的一系列溶剂的分子结构和空间结构,并考察了它们对普通硫磺的溶解度。结果表明:仅凭溶剂的溶解度参数不能完全判断溶剂对硫磺溶解性能的影响,基团贡献法不适用于同分异构体溶剂。同类型溶剂的溶解度参数越接近硫磺的溶解度参数,其对硫磺的溶解度就越大。环状类HHS-1、HBS-溶剂和多卤代芳烃MA有望替代CS2成为不溶性硫磺的新型萃取溶剂。
水性封闭型多异氰酸酯的制备
钟燕, 徐强, 王贵友, 胡春圃
[摘要](10162) [PDF 718KB](2041)
摘要:
用异氰酸酯三聚体与聚乙二醇单甲醚(MPEG)反应,再用封闭剂将剩余的异氰酸酯基封闭,制得可水分散的非离子型封闭异氰酸酯(WBI),详细讨论了制备这种亲水性封闭型多异氰酸酯的主要影响因素。结果表明:选用数均分子量小于2 000的MPEG,以甲乙酮肟(MEKO)作为封端剂,可以制备黏度适中且稳定的亲水性封闭型多异氰酸酯;用IPDI三聚体较HDI三聚体更容易制得粒径分布均匀,储存稳定性好的水性封闭型多异氰酸酯;在用MPEG制备封闭型亲水性多异氰酸酯时,MPEG用量超过某“临界值”时,乳液的性质会发生突变,多异氰酸酯品种不同时,该“临界值”不同。
低温固化导电银浆的流变性研究
许巍, 崔佳垠, 李森, 钱军, 李欣欣, 袁晓
[摘要](9290) [PDF 1098KB](2039)
摘要:
研究了气相二氧化硅、聚酰胺蜡粉、改性聚脲3种不同流变助剂对银浆性能的影响,通过应力扫描、频率扫描、印刷模拟等振荡剪切动态扫描,分析了不同流变助剂对银浆流变性的影响,并建立了银浆流变性与印刷性之间的联系。结果表明,随着改性聚脲用量的增加,浆料内部的氢键增多,形成的立体交联网络的粒子间相互作用力增强,导致黏度上升,屈服应力增大,损耗角下降,恢复速度加快。当改性聚脲用量(质量分数)为1.5%时银浆印制的导电膜层扩散小、轮廓清晰、分布均匀、线型良好。
有机电解液对双电层电容器性能影响
成果, 孙刚伟, 宋文华, 詹亮, 凌立成
[摘要](12192) [PDF 727KB](2029)
摘要:
采用石油焦基高比表面积活性炭作为电极材料,分别以1 mol/L Et4NBF4/PC(四乙基铵四氟硼酸盐/碳酸丙烯酯), Et4NBF4/AN(四乙基铵四氟硼酸盐/乙腈), Bu4NBF4/PC(四丁基铵四氟硼酸盐/碳酸丙烯酯)和Et4NBF4/AN(四丁基铵四氟硼酸盐/乙腈)作为电解液,组装成有机体系双电层电容器。采用恒流充放电、循环伏安及交流阻抗等电化学手段对各电解液体系下的电化学行为进行了对比。实验结果表明:对于高微孔比率的电极材料,由于Et4N+(四乙基铵离子)的溶剂化离子半径小于Et4N+ (四丁基铵离子)的溶剂化离子半径,因此,Et4NBF4体系下的电荷存储密度和有效表面利用率更高,电容性能优于Bu4NBF4。此外,虽然PC体系的比容量略高于AN体系,但由于PC的电导率低于AN,致使其功率特性不如AN 体系下的好。AN体系相比于PC体系具有更小的电荷传递阻抗和扩散阻抗,电容的频率响应性能要优于PC 体系,更适宜在大功率场合下应用。
渐开线直齿轮轮齿载荷及应力计算方法
鲍洪, 安琦
[摘要](9610) [PDF 3252KB](2027)
摘要:
齿轮在工作过程中,由于存在单对齿与双对齿的交替啮合、齿轮的啮合点位置不断发生变化、齿轮在啮合中产生弹性变形等原因,使得齿轮的载荷十分复杂,要精确计算齿轮啮合过程的受力较为困难。对渐开线直齿轮的啮合过程进行了分析,建立了齿间载荷分布的基本力学模型,分析了齿轮啮合过程的变形协调关系,推导了参与啮合的轮齿所发生的各种挠曲变形和弹性接触变形的计算模型,进而建立了能够精确计算齿轮啮合过程中受力的计算方法。通过一个具体的计算实例,计算了齿轮啮合过程中齿面受力、齿根应力和齿面接触应力的变化规律,并用曲线进行描述。此计算方法能够较为精确地计算齿轮在啮合过程中不同位置的受力和应力,为精确进行渐开线齿轮的力学分析提供了一种有效的新方法。
基于瞬时纳米沉淀法制备尺寸可控载药纳米粒子
马俊, 李莉, 王铭纬, 周志明, 郭旭虹
[摘要](8630) [PDF 1309KB](1991)
摘要:
合成了5种具有不同分子量、不同亲疏水链段比例的两亲性嵌段共聚物——甲氧基聚乙二醇-b-聚己内酯(mPEG-b-PCL),并以其为表面活性剂,采用瞬时纳米沉淀(Flash Nano Precipitation,FNP)法制备出一系列包裹模型药物β-胡萝卜素的纳米粒子。通过改变两亲性共聚物的结构、分子量、浓度及溶剂体积比(V(H2O):V(THF)),成功实现了对纳米粒子尺寸的调控。实验结果表明:聚合物亲水链段分子量比例增大,则纳米粒子尺寸减小;当亲水链段分子量比例相同时,聚合物分子量越大,则纳米粒子尺寸越小;当聚合物质量浓度较高(10.0 g/L)时,制备的纳米粒子粒径分布较窄,粒子性能较稳定。
HIV-TATm-Survivin (T34A)高表达大肠杆菌BL21(DE3)菌株的自适应进化筛选及其特性
姚雪凌, 王恒伟, 王玮, 王风清, 魏东芝
[摘要](10092) [PDF 1081KB](1922)
摘要:
表达蛋白HIV-TATm-Survivin (T34A)的重组大肠杆菌BL21(DE3)在长时间保存后其表达水平明显下降,发酵罐放大难以顺利进行。利用该蛋白的本底表达对宿主菌产生的生长压力进行了实验室自适应进化工作,得到携带相同质粒但表达水平呈两极分化的两类菌株HTS1和HTS2。摇瓶培养时,HTS1菌株生长较迅速,但重组蛋白几乎无表达;HTS2生长较缓慢,却可以高效积累重组蛋白。因此HTS1菌株的出现,可能是原始菌株长时间保存后蛋白表达能力下降的原因之一。另外,HTS2菌株应用上的优势,外源添加高达300 mmol/L的乙酸钠对HIV-TATm-Survivin (T34A)的表达水平没有较明显负的影响,4 L和30 L发酵罐表达验证了摇瓶培养的结果。
银浆流变性能对硅太阳电池电性能的影响
郑建华, 张亚萍, 花巍, 杨云霞, 陈国荣
[摘要](8179) [PDF 476KB](1788)
摘要:
通过改变有机相中乙基纤维素的质量分数,制备了具有不同流变性能的银浆,并应用于硅太阳电池。对银浆流变性能、电池正面电极形貌和电池电性能等的分析测试结果表明,银浆的流变性能影响所印制电池的电极形貌及其电性能。当有机相中乙基纤维素质量分数为6%时,银浆具有较高低剪切速率下的黏度和较低高剪切速率下的黏度,能使所印的电极栅线边缘整齐,具有较高的高度和较小的线宽,所印制电池电性能优越,具有较好的填充因子(FF)和转换效率(η)。
基于深度图像HOG特征的实时手势识别方法
VanBang L E, 朱煜, 赵江坤, 陈宁
[摘要](8354) [PDF 930KB](1682)
摘要:
手势识别是模式识别领域的一个热点研究方向。提出了一种利用Kinect传感器深度图像进行手势分割的方法,并研究了基于灰度图像HOG特征的手势识别模型;深入研究了HOG特征,分析其特征向量特点,探讨了不同特征维数对训练机的影响及处理效率;通过SVM机器学习方法实现手势的分类识别,经过对大量实验样本的优化训练,获得了最优SVM参数,并进行分析、对比识别率。本文方法维数少、识别率高、运行速度快、性能稳定,能满足实时性手势识别的要求。
3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸甲酯合成的热力学计算与分析
徐鹏, 程振民, 陈建华, 唐显重, 费月明
[摘要](7717) [PDF 1970KB](1674)
摘要:
采用Benson、Fedors和Rozicka-Domalski基团贡献法对3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸甲酯合成进行热力学计算与分析,得到了反应温度为298.15~383.15 K时的反应焓变、吉布斯自由能变以及平衡常数与温度的关系。结果表明:该合成反应为吸热反应,反应吉布斯自由能变为负值,反应平衡常数数量级为1020,从而证实该反应在热力学上是完全可行的。最后通过实验验证了热力学分析的结果。
轧辊冷却用扇形喷嘴的射流性能
山天涯, 黄芸, 安琦