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纳秒激光对不锈钢清洗着色机理及工艺的研究

纳秒激光对不锈钢清洗着色机理及工艺的研究

作者：丁帅帅中北大学

学位级别：硕士

不锈钢材料凭借其优良的物理性能被广泛的应用于军事、船舶等各行各业。随着人们审美要求的提升,彩色不锈钢应运而生,激光着色技术是新型的彩色不锈钢制造工艺。不锈钢并非不会生锈,使用过程中其表面会生锈从而影响使用的应能,生锈的不... 详细信息

不锈钢材料凭借其优良的物理性能被广泛的应用于军事、船舶等各行各业。随着人们审美要求的提升,彩色不锈钢应运而生,激光着色技术是新型的彩色不锈钢制造工艺。不锈钢并非不会生锈,使用过程中其表面会生锈从而影响使用的应能,生锈的不锈钢产品因为没有较好的处理手段不得不被废弃,由此造成资源的极大浪费,本文针对此问题,提出一种用纳秒激光设备对304不锈钢材料进行清洗着色的工艺,从机理、工艺探究和工艺质量分析等方面进行研究,主要研究内容和结论如下:1.纳秒激光对金属清洗着色机理的探究。以激光与金属作用的机制为基础,在304不锈钢表面进行着色,获得较为鲜艳的颜色;对样本的微观结构以及能谱分析进行测定,分析清洗质量、呈色原理,结果表明在多种能量密度的作用下对样本进行着色,同时也清洗了表面的锈蚀层,且获得平整的高质量表面,颜色的呈色原理与能量密度相关。2.呈色效果良好的清洗着色工艺探究。用COMSOL建立“锈蚀层—不锈钢”模型,模拟分析参数与清洗深度之间的相关规律,为清洗着色工艺的参数选择提供指导;进行清洗着色试验,探究着色参数与表面结构对颜色呈现的影响,研究表明,采用偏焦加工的方式容易获得较为鲜艳的颜色,且材料表面粗糙度满足Ra>1.6,可获得不随观测角度改变而改变的颜色。3.清洗着色后的颜色质量的分析。耐候性:从色差的角度分析各色样本颜色在自然界中存在的稳定性,发现仅黄色样本色差大于4,不能稳定存在,其他颜色样本色差介于2到4之间,可稳定存在。耐腐蚀性:在浓度为3.5%的Na Cl溶液中进行电化学腐蚀试验,分析塔菲尔曲线可知清洗着色后的样本明显改善表面的耐腐蚀性能。耐高温:着色样本在300℃以下的高温环境中可以较为稳定的存在。耐电性:在220V的电压作用下,色膜被电弧击穿而破损。

关键词：激光清洗激光着色表面处理温度场分布表面质量

低硫煤矸石中环境敏感性微量元素淋滤析出特征及机理研究

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低硫煤矸石中环境敏感性微量元素淋滤析出特征及机理研究

作者：丁帅帅安徽大学

学位级别：硕士

煤矸石是煤炭开采、加工过程中排出的固体废弃物,作为矿区内的主要污染源,其在堆存和再生利用时,所含的微量元素容易在自然风化、淋滤条件下析出释放,对周围生态环境造成危害。本次研究在充分调研国内外相关领域文献的基础上,通过化学... 详细信息

煤矸石是煤炭开采、加工过程中排出的固体废弃物,作为矿区内的主要污染源,其在堆存和再生利用时,所含的微量元素容易在自然风化、淋滤条件下析出释放,对周围生态环境造成危害。本次研究在充分调研国内外相关领域文献的基础上,通过化学实验、仪器分析及动态淋滤等方式,对淮北临涣矿区的低硫煤矸石样品进行了系统分析、研究,探讨了低硫煤矸石中微量元素的含量、形态、淋滤析出特征及机理。通过研究得出：(1)低硫煤矸石样品灰分含量为78.07%～89.54%,无机矿物质含量较高,有机物含量、发热量较低;全硫含量为0.13%～0.46%,各形态硫中硫化铁硫为主要组成部分,其次为有机硫、硫酸盐硫;主要矿物为石英、高岭石、伊利石、地开石、珍珠陶土、绿泥石、黄铁矿等,其中石英和高岭石含量最高。(2)低硫煤矸石样品中Ba含量最高,Cd含量最低。Cd、Co、Cu、Hg和Ni与样品类型有关,随风化时间的增加而减小;Ba、Cr、Mn、Pb、V和Zn的含量与样品类型无明显关系,受自然风化的影响较小。与淮北煤相比,Ba、Co、Cr、Hg、Mn、Ni、Pb和V在低硫煤矸石中相对富集,其中Mn的富集程度最高,是淮北煤均值的9.7倍;而Cu和Zn两种元素在低硫煤矸石中则相对亏损,远低于淮北煤均值。与克拉克值相比,富集系数(EF)最高的三种元素为Hg、Pb和V,EF分别为4.37、2.37和1.33。(3)多种微量元素具有相似的赋存形态,所有微量元素的五种形态中均以残渣态含量最高、可交换态含量最低,不同元素的其他三种形态含量有显著差异,表明有很大一部分比例的微量元素存在比较稳定。低硫煤矸石中微量元素主要赋存于硫化物矿物中,仅有个别元素表现出不同的赋存特征。多种微量元素均具有亲硫性,而低硫煤矸石中硫的含量较低,影响了一些微量元素的赋存特征。(4)所有微量元素的淋出率均随粒径和进水pH值的减小、进水流速的增加呈增大的趋势。在四种条件下,Mn、V的最大淋出量均最高,Hg的最大淋出量均最低,与低硫煤矸石中Mn含量较高、Hg含量较低的特征相吻合;Mn、Ni、V的淋出率均较高,与低硫煤矸石中Mn、Ni、V的可交换态和碳酸盐结合态含量较高的赋存特征一致,表明微量元素的淋滤行为与其在煤矸石样品中的含量和赋存形态密切相关。(5)14%的样品中Ni含量大于ERL且低于ERM,有极小的可能性对生物造成毒性效应,100%的样品中微量元素含量均未超过ERM,表明总体上煤矸石中微量元素造成生物毒性效应的可能性较小。RAC风险评价结果表明,低硫煤矸石中微量元素的环境危害性为：Mn> Zn> Ni> Pb> Cd> Cu> Ba> V> Cr> Co,其中Mn、Ni、Zn会产生中度生态风险,Mn的RAC值最高(23.87～27.93),活性态Mn可能造成的危害最大。Cr、Mn、Ni的最大淋出量达到甚至高出地下水环境质量标准两倍多,而且Mn、Ni的淋出率均较高,表明低硫煤矸石中Mn和Ni可能造成的污染值得关注。

关键词：低硫煤矸石微量元素赋存形态淋滤环境效应

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Z银行收单支付业务流程优化研究

Z银行收单支付业务流程优化研究

作者：丁帅帅长安大学

学位级别：硕士

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基于红外热成像技术的车载辅助驾驶系统研究

基于红外热成像技术的车载辅助驾驶系统研究

作者：丁帅帅沈阳理工大学

学位级别：硕士

随着工业化进程持续深入,人们生活水平日益提高,汽车也成为了必备的出行工具,但与此同时带来的交通事故也在逐渐增多。特别是在乡村道路夜间行驶时,由于光线不足等原因极易导致交通事故的产生。课题针对乡村道路夜间车辆行驶问题,基于... 详细信息

随着工业化进程持续深入,人们生活水平日益提高,汽车也成为了必备的出行工具,但与此同时带来的交通事故也在逐渐增多。特别是在乡村道路夜间行驶时,由于光线不足等原因极易导致交通事故的产生。课题针对乡村道路夜间车辆行驶问题,基于红外热成像技术,并利用图像处理与行人检测技术,设计能够初步进行夜间行人识别的车载辅助驾驶系统,帮助司机检测夜间行人目标,减少事故发生率。本课题研究内容如下:首先,针对采集的红外图像噪声问题,通过研究中值滤波与均值滤波算法,提出了一种改进的混合滤波算法,通过设定阈值上下限的方法,将大于阈值上限和小于阈值下限的像素点进行中值滤波处理,用于消除椒盐噪声,阈值上下限之间的像素点进行均值滤波处理,处理高斯噪声。其次提出一种改进的基于箱形图的自适应分段非线性变换图像增强算法。该算法通过对灰度图像像素灰度值进行排序分位,找出集中分布的灰度区间,实现自适应选取分段参数的功能。在灰度集中分布区间的右侧外选取一点作为分段点,并对所有分段点进行三次样条插值,生成一条光滑的非线性曲线,将该非线性曲线函数作为红外图像灰度变换的变换函数,实现非线性灰度变换。再次,采用了一种结合粒子群优化SVM外加NMS优化的红外行人目标检测方法。先将采集的红外行人图像进制作成正负样本的数据集,然后对数据集进行HOG特征提取,再将提取的特征送入粒子群优化的SVM里进行训练并进行难例样本检测,得到分类器后进行NMS优化检测窗口,并对视频序列进行限定区域检测和隔帧检测优化。最后,将基于红外热成像的车载辅助驾驶系统跨平台移植到搭载Ubuntu 16.04的操作系统车载上位机上,实现车载辅助识别功能。本文使用红外摄像头采集的红外图片作为研究素材,针对这些红外素材进行图像滤波、图像增强和红外行人识别。根据所研究的内容提出三点改进之处,一是针对拍摄的红外图像噪声较大,提出改进的混合滤波算法,实现前期的图像降噪功能;二是,针对图像行人目标区域不突出,提出了一种基于箱形图的自适应分段非线性算法,实现自动确定灰度集中区域分段点功能和非线性变换功能,实验结果表明,提出的图像增强算法能够提高图像前景目标的亮度,抑制背景色,使图像过渡平滑,与传统算法相比,能实现自适应非线性变换且获得良好的增强效果;三是针对行人识别中SVM参数不确定性,采用粒子群优化SVM的方法,并通过NMS方法,去除重叠目标检测框,增加检测准确性,通过仿真与实验,得到较好的效果。

关键词：红外图像三次样条插值粒子群优化算法 HOG SVM

可转移黏菌素耐药基因mcr:控制革兰阴性菌感染“最后一道防线”的严峻挑战

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畜牧兽医学报 2023年第2期54卷 504-519页

作者：胡俊丁帅帅魏述永西南大学动物医学院西南大学医学研究院免疫学研究中心重庆402460

可转移黏菌素耐药基因(mobile colistin resistance,mcr)于2016年由中国学者首次报道,随后陆续在全球50余个国家及20余种宿主细菌中检测到10类43个突变体,其编码蛋白MCR具有2个保守的结构域和相似的预测蛋白结构,氨基酸序列相似性为32%~... 详细信息

可转移黏菌素耐药基因(mobile colistin resistance,mcr)于2016年由中国学者首次报道,随后陆续在全球50余个国家及20余种宿主细菌中检测到10类43个突变体,其编码蛋白MCR具有2个保守的结构域和相似的预测蛋白结构,氨基酸序列相似性为32%~82.93%。研究发现,mcr可随宿主细菌在动物、人类和环境中广泛传播,严重降低了黏菌素这一控制兽医临床多重耐药革兰阴性菌感染“最后一道防线”的治疗效果及使用价值。mcr的全球传播可能基于其复杂的遗传背景,目前共发现14种阳性质粒,其水平转移也与插入序列ISApl1等众多可移动遗传元件有关。mcr在不同菌株甚至菌属间的传播已对全球公共卫生安全构成威胁,如何防控其传播尚需进一步关注。

关键词： mcr 流行情况同源性分子特征遗传背景

基于微多普勒效应和AR模型的车辆目标分类方法

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电子学报 2018年第4期46卷 805-813页

作者：李开明张群罗迎丁帅帅郭英空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077 复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433 信息感知技术协同创新中心陕西西安710077

轮式车辆和履带式车辆的分类是地面目标识别的难点之一.车轮旋转和履带的运动是典型的微动,其产生的微多普勒特征可作为两类车辆目标分类的重要依据.首先,针对短驻留条件下两类车辆目标的雷达回波,分析了两类目标不同微动导致的微多普... 详细信息

轮式车辆和履带式车辆的分类是地面目标识别的难点之一.车轮旋转和履带的运动是典型的微动,其产生的微多普勒特征可作为两类车辆目标分类的重要依据.首先,针对短驻留条件下两类车辆目标的雷达回波,分析了两类目标不同微动导致的微多普勒特征差异;其次,基于目标回波短时平稳相关的性质,建立了目标回波的AR模型,采用前后向预测方法得到相应的AR模型系数,提出基于AR模型系数的车辆目标分类方法,并给出AR模型阶数的判定方法,对比了前后向预测系数特征与前向预测系数特征的可分性.最后,结合两类目标的实测数据,在回波预处理的基础上,通过提取实际回波数据的AR模型系数实现了车辆目标的分类,验证了方法的有效性和稳健性.

关键词：微多普勒 AR模型前后向预测车辆目标分类

基于HLS的SURF特征提取硬件加速单元设计与实现

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微电子学与计算机 2015年第9期32卷 133-137,143页

作者：丁帅帅柴志雷江南大学物联网工程学院江苏无锡214122

SURF算法广泛用于目标检测、跟踪和匹配等视频图像处理领域,但其计算复杂度高,在通用CPU上计算速度慢、实时性差,但SURF特征提取算法具备良好的可并行性.因此,根据现场可编程门阵列(FPGA)支持细粒度并行的特点,基于HLS(High-level Synth... 详细信息

SURF算法广泛用于目标检测、跟踪和匹配等视频图像处理领域,但其计算复杂度高,在通用CPU上计算速度慢、实时性差,但SURF特征提取算法具备良好的可并行性.因此,根据现场可编程门阵列(FPGA)支持细粒度并行的特点,基于HLS(High-level Synthesis)设计并实现了适合FPGA的SURF特征提取硬件加速单元.实验结果表明,相比通用CPU,基于FPGA的SURF特征提取加速效果明显;相比HDL方式,基于HLS设计算法开发效率高、可移植性好.

关键词： SURF特征提取 FPGA HLS 可移植性

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硅烷偶联剂改性核壳丙烯酸酯乳液的合成

精细化工 2024年第7期41卷 1615-1624页

作者：丁帅帅程相林亓子怡王小平郑州大学化工学院河南郑州450001 南通高盟新材料有限公司江苏南通226407 北京高盟新材料股份有限公司北京102502

为了解决传统丙烯酸乳液“热黏冷脆”的问题,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)为主单体,硅烷偶联剂为改性单体,制备了软核硬壳粒子的核壳结构丙烯酸酯乳液。设计结构,探究交联单体对乳液性能的影响。采用FTIR、TG、DS... 详细信息

为了解决传统丙烯酸乳液“热黏冷脆”的问题,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)为主单体,硅烷偶联剂为改性单体,制备了软核硬壳粒子的核壳结构丙烯酸酯乳液。设计结构,探究交联单体对乳液性能的影响。采用FTIR、TG、DSC对其进行了表征,测试了乳液的粒径。结果表明,当w(St)=15.0%(以核层和壳层所有单体的质量为基准,下同),核层与壳层的理论玻璃化转变温度(T_(g))分别为–10.0和30.0℃,核层交联单体乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)和壳层交联单体γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(A-174)的质量分数分别为3.0%和2.0%时,乳液的稳定性和成膜性较好。与未加交联单体的均相粒子结构相比,核壳结构聚合物的最大热黏温度提高90℃,吸水率降低10.77%,缓解了水墨涂层的高温回黏问题,提高了涂膜的耐水性和耐热性。

关键词：水性油墨连接料丙烯酸酯乳液硅烷偶联剂核壳结构丙烯酸系列化学品

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电感耦合等离子体发射光谱-逐级化学提取法研究低硫煤矸石中微量元素的赋存状态及其环境效应

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岩矿测试 2015年第6期34卷 629-635页

作者：丁帅帅郑刘根程桦安徽大学资源与环境工程学院矿山环境修复与湿地生态安全协同创新中心安徽合肥230601

煤矸石是我国堆存量最大的工业固体废物，本文应用电感耦合等离子体发射光谱法、逐级化学提取法和相关性分析研究了淮北临涣矿区低硫煤矸石中10种微量元素的含量及赋存状态，并运用风险评价指数法评价其环境效应。结果表明，低硫煤矸石... 详细信息

煤矸石是我国堆存量最大的工业固体废物，本文应用电感耦合等离子体发射光谱法、逐级化学提取法和相关性分析研究了淮北临涣矿区低硫煤矸石中10种微量元素的含量及赋存状态，并运用风险评价指数法评价其环境效应。结果表明，低硫煤矸石中Ba、Co、Cr、Mn、Ni、Pb、V含量均高于淮北煤和中国煤均值，Mn、V的富集系数大于1，有一定迁移风险。微量元素主要以残渣态和铁锰氧化物结合态存在，两者质量分数之和为68．87％～92．93％，其中Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、zn赋存于硫化物矿物中，V赋存于黏土矿物中，Mn赋存于碳酸盐矿物和硫化物矿物中．10种微量元素对环境的危害性大小为：Mn〉Zn〉Ni〉Pb〉Cd〉Cu〉Ba〉V〉Cr〉Cc），表明低硫煤矸石堆存过程中活性态Mn对生态环境造成危害的可能性最大，由Mn可能引起的煤矸石山周边地区土壤及水体污染应当重视．

关键词：低硫煤矸石微量元素电感耦合等离子体发射光谱法逐级化学提取法赋存状态环境效应