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TSMSE结合IOOA-BiLSTM的水电机组轴系故障诊断方法

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水利学报 2024年第7期55卷 862-873页

作者：张兼博李想曾云唐跨纪昆明理工大学冶金与能源学院云南昆明650093 云南省高校水力机械智能测试工程研究中心云南昆明650093

为提高水电机组轴系振动故障诊断的准确率,本文提出了一种新的诊断方法。首先,基于完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)进行振动信号预处理;其次,基于时移多尺度思想,引入时移多尺度样本熵(TSMSE)模型,以克服传统多尺度样本熵鲁棒... 详细信息

为提高水电机组轴系振动故障诊断的准确率,本文提出了一种新的诊断方法。首先,基于完全自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)进行振动信号预处理;其次,基于时移多尺度思想,引入时移多尺度样本熵(TSMSE)模型,以克服传统多尺度样本熵鲁棒性差以及粗粒化不足的问题;最终,将TSMSE提取的故障特征集输入经过改进鱼鹰算法(IOOA)优化的双向长短时记忆网络(BiLSTM),进行故障特征分类。通过对原始信号添加SNR=5 dB噪声并引入两种特征熵与TSMSE对比,分析TSMSE的抗噪性能。仿真实验表明,在给定数据集下TSMSE特征提取能力明显优于另外两种方法。同时,所提故障诊断模型应用在原始信号和含噪信号两种情况下,分别取得了100%以及97.22%的准确率,验证了所提模型的良好性能,为水电机组故障诊断提供新的科学方法。

关键词：水电机组特征提取时移多尺度样本熵 IOOA-BiLSTM 故障诊断

考虑时变特性的车-桥耦合系统非平稳振动频域方法研究

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铁道科学与工程学报 2024年第5期21卷 1930-1941页

作者：雷思勉葛耀君李奇同济大学土木工程学院上海200092 博洛尼亚大学土木工程学院意大利博洛尼亚40121

当列车行驶经过桥梁时,由于车辆在桥上的位置随时间不断变化,车-桥耦合系统具有时变特性,即使假设轨道不平顺为平稳激励,车辆和桥梁的振动仍然是一种非平稳的随机过程。本研究旨在提出一种非平稳频域分析方法,以高效分析受轨道不平顺激... 详细信息

当列车行驶经过桥梁时,由于车辆在桥上的位置随时间不断变化,车-桥耦合系统具有时变特性,即使假设轨道不平顺为平稳激励,车辆和桥梁的振动仍然是一种非平稳的随机过程。本研究旨在提出一种非平稳频域分析方法,以高效分析受轨道不平顺激励的车-桥耦合系统的非平稳随机振动问题。首先推导了单节列车通过单跨简支桥的耦合系统时变频响传递函数(FRF),据此描述线性时变系统的动力特性。该函数满足一组变系数微分方程,可采用摄动法求解该函数,从而提高计算效率。随后,结合PRIESTLEY的演化谱理论,推导非平稳随机响应的演化功率谱密度函数(EPSD)。基于非平稳频域分析方法,计算响应时变均值和方差,结合3σ准则来估计非平稳响应的极值。研究结果表明,由于轨道不平顺的影响,车辆振动表现出平稳随机过程的特性,但其方差较大,表现出更大的离散性;而桥梁的振动则呈现出明显的非平稳特性,但方差较小,响应具有较小的随机性。极值分析表明,轨道不平顺激励对车辆振动具有显著影响,其均方根对极值响应起主导作用。而轨道不平顺激励对桥梁振动的影响较小,桥梁振动则主要受移动质量影响,其响应的极值主要受均值的影响。此外,相较于系统位移响应,车速对加速度响应的影响更为显著,例如车身加速度响应最大值随车速的增加可增大至3倍左右。

关键词：车桥耦合轨道不平顺频域分析方法非平稳随机振动摄动法演化谱

明胶/氧化纳米纤维素高弹性模量高孔隙皮肤支架的3D打印工艺

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中国组织工程研究 2024年第3期28卷 398-403页

作者：许晓东周骥平张琦冯辰朱勉顺史宏灿扬州工业职业技术学院江苏省扬州市225127 江苏省新材料塑性成形智能化应用工程研究中心江苏省扬州市225127 扬州大学机械工程学院江苏省扬州市225127 扬州大学医学院江苏省扬州市225009

背景:在采用主动修复治疗手段应对皮肤创伤时,需要使用组织工程技术生成新的组织来代替坏死组织,皮肤支架在创伤修复领域具有良好的应用前景。皮肤支架需要呈现具有一定力学强度的三维多孔结构,以满足细胞增殖分裂的需求,而目前使用的... 详细信息

背景:在采用主动修复治疗手段应对皮肤创伤时,需要使用组织工程技术生成新的组织来代替坏死组织,皮肤支架在创伤修复领域具有良好的应用前景。皮肤支架需要呈现具有一定力学强度的三维多孔结构,以满足细胞增殖分裂的需求,而目前使用的明胶基生物材料力学强度弱,无法达到皮肤支架的使用要求。目的:针对明胶/氧化纳米纤维素复合材料制备组织工程皮肤支架时使用的3D打印工艺进行研究,重点研究不同工艺参数下制备皮肤支架的孔隙率与其力学强度之间的关系。方法:从葎草中提取10%浓度的氧化纳米纤维素晶须,再与5%的明胶复合得到明胶/氧化纳米纤维素复合材料,检测明胶与明胶/氧化纳米纤维素复合材料的弹性模量。以明胶/氧化纳米纤维素复合材料为基材,采用3D打印挤压成型方法制备皮肤支架,通过对材料进行力学性能测试和流变特性测试确定挤压成型工艺参数(填充间隙1.5-2.5 mm,0.1 mm均布;气压160-200 kPa),并以此制备具有三维多孔结构的皮肤支架。对皮肤支架进行了抗压性能的测试并与有限元分析结果相对比,论证了支架打印时的填充间隙与支架孔隙率及力学强度之间的关系。结果与结论:①通过实验得出,加入10%浓度的氧化纳米纤维素晶须使5%明胶的弹性模量度提升了8.84倍;在气压160 kPa下挤出成型可以得到1 mm直径的丝状凝胶,此时填充间隙从1.5 mm增大到2.5 mm会使支架的理论孔隙率从33%上升到60%,但抗压强度从230000 Pa降低到95000 Pa;②结果显示,使用2 mm填充间隙制备得到了理论孔隙率为50%、弹性模量160000 Pa的皮肤支架,该支架具有清晰的三维多孔结构。

关键词：皮肤支架弹性模量孔隙率 3D打印填充间隙氧化纳米纤维素复合凝胶

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菌根真菌影响森林生态系统碳循环研究进展

生态学报 2024年第7期44卷 2734-2744页

作者：杨浩史加勉郑勇福建师范大学湿润亚热带生态-地理过程教育部重点实验室福州350117 福建三明森林生态系统国家野外科学观测研究站三明365002

森林生态系统在全球碳(C)储量中占据极为重要的地位。菌根真菌广泛存在于森林生态系统中,在森林生态系统C循环过程中发挥重要的作用。阐述了不同菌根类型真菌在森林生态系统C循环过程中的功能,对比了温带/北方森林与热带/亚热带森林中... 详细信息

森林生态系统在全球碳(C)储量中占据极为重要的地位。菌根真菌广泛存在于森林生态系统中,在森林生态系统C循环过程中发挥重要的作用。阐述了不同菌根类型真菌在森林生态系统C循环过程中的功能,对比了温带/北方森林与热带/亚热带森林中菌根真菌介导的C循环研究方面新近取得的研究结果。发现温带和北方森林的外生菌根(EcM)植物对地上生物量C的贡献相对较小,然而是地下C储量的主要贡献者;以丛枝菌根(AM)共生为主的热带/亚热带森林地表生物量占比较高,表明AM植被对热带/亚热带森林地上生物量C的贡献相对较大。我们还就全球变化背景下,菌根真菌及其介导的森林生态系统C汇功能,以及不同菌根类型树种影响C循环的机制等进行了总结。菌根真菌通过影响凋落物分解、土壤有机质形成及地下根系生物量,进而影响整个森林生态系统的C循环功能。菌根介导的森林C循环过程很大程度上取决于(优势)树木的菌根类型和森林土壤中菌根真菌的群落结构。最后指出了当前研究存在的主要问题以及未来研究展望。本文旨在明确菌根真菌在森林生态系统C循环转化过程中的重要生态功能,有助于准确地评估森林生态系统C汇现状,为应对全球变化等提供重要的依据。

关键词：菌根真菌森林生态系统碳循环全球变化树种

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ESG表现、经济政策不确定性与企业金融化 ——效应评估和机制检验

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ESG表现、经济政策不确定性与企业金融化 ——效应评估和机制检验

作者：项勉中国财政科学研究院

学位级别：硕士

企业的ESG(Environmental、Social and Governance)ESG表现逐渐成为评估企业价值的重要依据,对传统的基于财务指标的价值评估方法形成了重要补充。我国也在《金融标准化“十四五”发展规划》中明确提出“建立环境、社会和治理(ESG)评价... 详细信息

企业的ESG(Environmental、Social and Governance)ESG表现逐渐成为评估企业价值的重要依据,对传统的基于财务指标的价值评估方法形成了重要补充。我国也在《金融标准化“十四五”发展规划》中明确提出“建立环境、社会和治理(ESG)评价标准体系”。与此同时,我国非金融企业金融化的现象在近几年也日益受到广泛关注,很多专家学者对与非金融企业过度持有金融资产,导致经济“脱实向虚”表示了担忧。随着社会对于企业ESG表现重视程度的提升,其有可能对企业金融资产持有决策产生影响。一方面,良好的ESG表现为企业带来了更好的社会声誉,这降低了信息不对称程度,从而使得企业具有更低的融资约束,进而企业会减少预防性金融投资,同时,良好的社会声誉提升了社会公众对企业的关注度,由此带来的更强的社会监督也会减少企业过度的金融投机行为。另一方面,ESG表现可能会成为企业掩盖自身过度金融投机行为的工具,从而会促使企业更多地进行金融投机,加剧经济“脱实向虚”的倾向。这些影响的大小又与经济不确定性密切相关,经济不确定性越大,社会公众甄别信息越困难,ESG表现作为一种信号的作用也就越明显,这种信号作用如果不当地被企业所利用,可能导致企业金融化程度更快加深,积累更大的风险。在近几年受疫情冲击,全球经济持续低迷的大背景下,研究这一问题更加具有必要性。基于此,本文对经济不确定性条件下ESG表现对企业金融化程度的影响方式和影响机制进行系统深入地研究,以期为完善ESG评价体系、更好发挥ESG评估在投资过程中的指导作用以及防范经济进一步“脱实向虚”提供一定参考。本文首先对相关理论和文献进行了梳理和回顾,并依据博弈论原理构建理论模型,对企业ESG表现对其金融化程度的影响机制进行理论分析。在此基础上利用A股非金融、非房地产上市企业2010-2021年的财务数据,建立面板数据回归模型进行了实证研究。基本结果显示,企业的ESG表现能够对企业的金融化程度产生显著地负向影响,但是,随着经济不确定的增大,这种影响会减弱,如果经济不确定性到达了较高水平,影响方式还将产生逆转。在进一步的研究中,本文区分了企业金融化的动机,将企业金融化分为预防性金融化与投机性金融化分别研究经济不确定性条件下ESG表现对其影响。结果显示企业的ESG表现对预防性金融化程度和投机性金融化程度均产生负向影响,但经济不确定性的增大同样会减弱这种影响方式,当经济不确定性较高时,ESG表现对两种动机的金融化程度都会产生正向影响,在利用工具变量法处理内生性问题后结论依然成立。本文利用倾向得分匹配法以及分组回归的方法进行稳健性检验,均得到相同的结论。机制检验表明,企业的ESG表现可以通过降低融资约束和债务融资成本的途径减少企业的预防性金融化行为,并通过提升利益相关者的关注度抑制企业的投机性金融化行为。最后,本文基于实证结果,给出了相关政策建议。本文将企业ESG表现、经济政策不确定性以及企业金融化程度纳入统一的研究框架,区分了企业ESG表现对于不同动机的金融化程度的差异性影响,拓展了以往关于企业金融化影响因素的研究,同时为防范企业过度金融化提供了新的视角,具有理论和现实意义。

关键词： ESG表现企业金融化经济政策不确定性预防性金融化投机性金融化

QuEChERS-UPLC-MS/MS测定大米中氯虫苯甲酰胺和五氟磺草胺的残留

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食品与机械 2024年第1期40卷 63-67页

作者：黄子杰黄朋勉罗宽能向忠平张洪刚怀化市疾病预防控制中心湖南怀化418000 长沙理工大学化学化工学院湖南长沙410114

目的:建立一种新的QuEChERS-超高效液相色谱—串联质谱(UPLC-MS/MS)检测大米中氯虫苯甲酰胺和五氟磺草胺的残留方法。方法:样品经0.2%甲酸—乙腈提取后,N-丙基乙二胺(PSA)和石墨化碳黑(GCB)填料净化,以0.2%甲酸水—乙腈为流动相梯度洗脱... 详细信息

目的:建立一种新的QuEChERS-超高效液相色谱—串联质谱(UPLC-MS/MS)检测大米中氯虫苯甲酰胺和五氟磺草胺的残留方法。方法:样品经0.2%甲酸—乙腈提取后,N-丙基乙二胺(PSA)和石墨化碳黑(GCB)填料净化,以0.2%甲酸水—乙腈为流动相梯度洗脱,经C 18色谱柱分离,采用UPLC-MS/MS测定。结果:氯虫苯甲酰胺和五氟磺草胺的定量限(LOQ)均为0.004 mg/kg,方法检出限(LOD)均为0.001 mg/kg。两种待测农药在0.002~0.5 mg/L质量浓度范围内呈良好的线性关系,其相关系数均在0.993以上。在0.05,0.1,0.5 mg/kg添加水平下,两种待测农药的平均回收率为86%~110%;相对标准偏差(RSD)为1.5%~6.1%。结论:该方法高效简便、稳定性好、灵敏度高,适用于大米中氯虫苯甲酰胺和五氟磺草胺的检测。

关键词： QuEChERS 氯虫苯甲酰胺五氟磺草胺大米残留

基于EEMD结合LCTDBO-BP的水泵机组故障诊断

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排灌机械工程学报 2024年

作者：吕顺利曾云李想张兼博汪洋赵翔宽昆明理工大学冶金与能源工程学院华能澜沧江水电股份有限公司漫湾水电厂中国华能集团有限公司能源咨询中心

水泵机组振动信号的诊断对机组安全稳定运行至关重要。基于现有技术存在的诸多问题，本文提出了一种基于EEMD分解融合多尺度排列熵和多策略优化算法结合的水泵机组故障诊断模型。利用EEMD对原始信号进行分解并进行重构，然后计算重构信... 详细信息

水泵机组振动信号的诊断对机组安全稳定运行至关重要。基于现有技术存在的诸多问题，本文提出了一种基于EEMD分解融合多尺度排列熵和多策略优化算法结合的水泵机组故障诊断模型。利用EEMD对原始信号进行分解并进行重构，然后计算重构信号的多尺度排列熵组作为特征集，最后建立DBO-BP故障诊断模型。针对DBO算法易陷入局部最优解和迭代速度慢等问题，采用莱维飞行、混沌映射和自适应t分布三种方法对蜣螂算法进行优化，最终得到LCTDBO-BP的新模型。为探究优化后模型的性能，引入多种维度的函数来进行再次分析。结果表明，在不单峰和多峰函数下，本文所提模型具有明显的优越性。同时利用转子故障平台数据模拟水泵机组典型故障并进行故障分类验证，仿真结果表明，该模型的准确度达到了98%，与未优化模型对比提高了8%。该项研究为水泵机组故障诊断提供了新的手段。

关键词：水泵机组故障诊断优化算法特征提取

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利用惯性传感器与多模态网络解析跑步参数

武汉大学学报（信息科学版） 2024年第7期49卷 1079-1087页

作者：向勉易本顺周丙涛谭建军朱黎湖北民族大学智能科学与工程学院湖北恩施445000 武汉大学电子信息学院湖北武汉430072

实时检测跑步时的速度与步幅在避免运动者受伤、提升运动效率上有着重要意义。提出了一种利用惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)来检测这两个指标的方法。首先,招募了10名志愿者,并将3个IMU模块安置在足部、小腿、大腿处,采... 详细信息

实时检测跑步时的速度与步幅在避免运动者受伤、提升运动效率上有着重要意义。提出了一种利用惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)来检测这两个指标的方法。首先,招募了10名志愿者,并将3个IMU模块安置在足部、小腿、大腿处,采集了5 137个步态周期的数据;然后,利用主成分分析法分析数据,结合皮尔逊相关系数探讨了速度步幅与传感器位置、物理参数之间的关系;提出了一种多模态架构的长短期记忆特征提取网络(multi-modal-attention-long short-term memory,M-Att-LSTM),利用两个引入注意力机制的长短期记忆网络(att-long short-term memory,AttLSTM)对加速度和角度变化分别做特征提取,最后进行回归拟合。实验结果表明,M-Att-LSTM在速度上误差为0.058m/s,标准偏差为0.013 m/s,而在步幅上误差为0.023 m,标准偏差为0.022 m,两项指标都优于单纯的Att-LSTM。

关键词：惯性传感器主成分分析皮尔逊系数长短期记忆网络多模态

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镁化焙烧钒渣中钒的酸浸动力学研究

Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第2期34卷 669-680页

作者：成洁李鸿乂海栋陈新勉刁江谢兵重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400044

为了促进钒渣镁化焙烧−酸浸提钒法的工业应用,研究钒渣镁化焙烧熟料中钒的酸浸出动力学。结合XRD、XPS和SEM,揭示在浸出初期的10 min内,MgSiO_(3)和大部分钒酸盐急剧地消耗酸,形成SiO2和V(V)的氧钒根离子。通过研究钒浸出效率随浸出时... 详细信息

为了促进钒渣镁化焙烧−酸浸提钒法的工业应用,研究钒渣镁化焙烧熟料中钒的酸浸出动力学。结合XRD、XPS和SEM,揭示在浸出初期的10 min内,MgSiO_(3)和大部分钒酸盐急剧地消耗酸,形成SiO2和V(V)的氧钒根离子。通过研究钒浸出效率随浸出时间的变化,建立钒浸出的动力学模型。结果表明,浸出过程分为两个不同的阶段,且两个阶段的动力学均遵循收缩核模型。0~10 min的浸出速率由固体产物层扩散和化学反应共同控制,而10~30 min的浸出速率仅由化学反应控制。因此,浸出初始10 min内加速传质很关键,而后续20 min内精确控温至关重要。

关键词：浸出动力学镁化焙烧酸浸钒提取钒渣