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航空齿轮钢强化工艺与表面完整性关联规律研究

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表面技术 2024年第1期53卷 153-168页

作者：吴吉展朱才朝魏沛堂刘怀举吴少杰重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

目的探究不同加工工艺与表面完整性的关联规律。方法对渗碳航空齿轮钢AISI9310进行常规喷丸、二次喷丸、微粒喷丸、滚磨光整、喷丸光整等齿轮高表面完整性强化加工工艺处理,使用白光干涉仪、X射线衍射应力仪和显微硬度计对不同工艺状... 详细信息

目的探究不同加工工艺与表面完整性的关联规律。方法对渗碳航空齿轮钢AISI9310进行常规喷丸、二次喷丸、微粒喷丸、滚磨光整、喷丸光整等齿轮高表面完整性强化加工工艺处理,使用白光干涉仪、X射线衍射应力仪和显微硬度计对不同工艺状态下的试件进行表面形貌、表面粗糙度、残余应力和显微硬度等表面完整性表征。结果喷丸能使得航空齿轮钢的表面粗糙度Sa值由磨削状态的0.68μm增加到0.96μm,而光整处理后,Sa下降到0.2μm以下;微粒喷丸使表面残余压应力提升到–1 300 MPa,相比于常规喷丸和磨削状态,其幅值分别增加了450、800 MPa;滚磨光整使得表面残余压应力幅值进一步增加到1 400MPa以上;二次喷丸及喷丸光整能显著提升表面硬度,相比磨削状态的645HV分别提升到718HV、721HV。结论二次喷丸、微粒喷丸、光整等工艺通过影响齿轮表面粗糙度、残余应力、硬度梯度等表面完整性参数,从而影响润滑状态、受力状态、应力集中、失效风险等,直接影响齿轮的服役性能。

关键词：滚动接触疲劳二次喷丸微粒喷丸滚磨光整表面完整性

基于地下水安全的六价铬土壤环境基准值推导案例

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水文地质工程地质 2024年第1期51卷 179-189页

作者：顾熙陈扣平吴吉春南京大学地球科学与工程学院江苏南京210023

重金属污染物六价铬[Cr(Ⅵ)]毒性较大,迁移性强,对地下水安全带来很大威胁,现行相关土壤标准多忽视了地下水安全,亟需制定基于地下水安全的Cr(Ⅵ)土壤环境基准值为污染场地监管提供支撑。调研借鉴国外制定基于地下水安全的污染物环境基... 详细信息

重金属污染物六价铬[Cr(Ⅵ)]毒性较大,迁移性强,对地下水安全带来很大威胁,现行相关土壤标准多忽视了地下水安全,亟需制定基于地下水安全的Cr(Ⅵ)土壤环境基准值为污染场地监管提供支撑。调研借鉴国外制定基于地下水安全的污染物环境基准值的方法,以浙江黏壤土、江苏壤质砂土和吉林壤质黏土为研究对象,进行室内静态吸附试验,获得3种土壤的Cr(Ⅵ)分配系数。土壤参数及含水层相关参数通过查阅调研国内文献获得,采用美国环境保护署在土壤筛选指南中提出的土壤筛选值(soil screening level,SSL)方法,基于《地下水质量标准》(GBT 14848-2017)反推得到基于地下水安全的土壤环境基准值。研究结果表明:基于地下水安全的Cr(Ⅵ)土壤环境基准值分别为0.944,0.690,0.514 mg/kg,研究结果与国外以保护地下水安全为目的的基准值较为接近,但各研究地区土壤性质的差异使得基准值有所差别。因此各地监管机构在完善土壤环境质量评价体系时应当构建各地土壤及含水层参数数据库,为本地区土壤污染治理提供参考。研究结果可为我国各地区推导基于地下水安全的重金属土壤环境基准值提供科学依据。

关键词：环境基准六价铬土壤筛选值模型地下水安全分配系数

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高重现毛细管电泳的研究进展

色谱 2024年第6期42卷 544-554页

作者：郭振朋陈义淮阴工学院矿盐资源深度利用技术国家地方联合工程研究中心江苏淮安223003 中国科学院化学研究所中国科学院活体分析化学重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

毛细管电泳(CE)因具有微量、快速、高效、分离模式丰富等特点得以快速发展并逐渐走向成熟,但在其推广应用过程中一直伴随着出峰稳定性或重现性不佳的问题。CE长期采用信号强度对迁移时间作图的测量模式,但迁移时间并非自变量,受诸多直... 详细信息

毛细管电泳(CE)因具有微量、快速、高效、分离模式丰富等特点得以快速发展并逐渐走向成熟,但在其推广应用过程中一直伴随着出峰稳定性或重现性不佳的问题。CE长期采用信号强度对迁移时间作图的测量模式,但迁移时间并非自变量,受诸多直接和间接因素的影响,故很难测得稳定或精密的电泳谱图。为解决此类问题,国内外很早就开展了不同层次的研究,出现了至少三类解决策略:一是设法控制和稳定电泳特别是影响电渗的条件,以提高出峰的重复性;二是设法调整电泳峰参数,主要是利用内标来校正出峰位置,以提高出峰的重现性,如作时间比例谱、校正时间谱、有效淌度谱、校正淌度谱等;三是寻找建立高重现CE(HRCE)实时测量的新理论、新原理、新方法,从根本上彻底解决问题,如本团队提出的加权淌度谱、迁移电量谱、电密度谱、偏摩尔电密度谱及其比例谱等,这些新式CE方法在适当范围内可以抵抗CE条件或参数的波动,给出高重现的电泳谱图。本综述旨在总结构建HRCE的理论表述和研究进展,阐明影响CE重现性的一些关键因素,核心是电泳峰的表述方式。综述简要归纳分析了CE发展以来文献中对电泳峰表述方式的研究,但不直接涉及和讨论通过仪器改进、实用方法相关的参数的优化、改善等提升CE重复性或重现性的研究及其进展。

关键词：毛细管电泳电泳谱图转换非时间测量模式高重现谱图

武陵山片区生态系统服务供需耦合协调评价及其驱动因素分析

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长江流域资源与环境 2024年第1期33卷 114-125页

作者：王浩吴吉林龚磊周懿桐吉首大学土木工程与建筑学院湖南张家界427000

探索武陵山片区生态系统服务供需耦合协调的时空演变规律及其驱动因素,助力于区域社会、经济与生态环境的可持续发展。采用了市场价值法、耦合协调度模型和地理加权回归模型等方法,对片区2001~2019年生态系统服务供给与需求进行定量分析... 详细信息

探索武陵山片区生态系统服务供需耦合协调的时空演变规律及其驱动因素,助力于区域社会、经济与生态环境的可持续发展。采用了市场价值法、耦合协调度模型和地理加权回归模型等方法,对片区2001~2019年生态系统服务供给与需求进行定量分析,并研究多个因素对其耦合协调度的影响。结果表明:(1)研究期间片区生态系统服务价值增加了30亿元,2019年达到了3 696.97亿元。(2)片区生态系统服务供需耦合度和耦合协调度空间分布较为稳定,耦合度以中级耦合状态为主,耦合协调度以勉强协调状态为主。(3)NDVI、生态环境质量指数和地方财政一般预算支出对片区生态系统服务供需耦合协调度呈现正向驱动关系,NPP、降水量和GDP为负向驱动关系。武陵山片区生态系统服务供需耦合协调关系呈现北高南低的空间格局,且受环境和社会的多重因素影响,研究结果可为区域管理的科学决策提供参考。

关键词：武陵山片区生态系统服务供给生态系统服务需求耦合协调度驱动因素

航空齿轮钢滚动接触疲劳性能预测与表面完整性优化

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机械工程学报 2024年第8期60卷 81-93页

作者：吴吉展魏沛堂吴少杰刘怀举朱才朝重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

齿轮滚动接触疲劳是限制航空、航天、新能源汽车、舰艇等高端装备的重要瓶颈。高表面完整性是决定齿轮服役性能的重要保障,表面完整性与齿轮接触疲劳性能的定量关联规律成为工程及学术界的研究重点。该系列研究讨论了常规喷丸、二次喷... 详细信息

齿轮滚动接触疲劳是限制航空、航天、新能源汽车、舰艇等高端装备的重要瓶颈。高表面完整性是决定齿轮服役性能的重要保障,表面完整性与齿轮接触疲劳性能的定量关联规律成为工程及学术界的研究重点。该系列研究讨论了常规喷丸、二次喷丸、微粒喷丸、滚磨光整、喷丸光整等加工工艺对AISI 9310渗碳淬火航空齿轮钢表面完整性参数及服役性能的影响,并给出齿轮抗疲劳设计方法。针对获得的表面完整性与疲劳性能数据,开展疲劳性能预测与表面完整性设计研究。采用随机森林算法确定了表面完整性参数对滚动接触疲劳寿命的重要度;以接触应力、表面粗糙度、表面残余应力、表面硬度、有效残余应力深度、疲劳寿命可靠度为输入,滚动接触疲劳寿命为输出,采用GA-BP神经网络和SVM机器学习方法建立了滚动接触疲劳寿命预测模型,探究了表面完整性参数对滚动接触疲劳寿命的影响规律;提出了基于多元回归的滚动接触疲劳寿命预测公式,疲劳寿命预测值在1.5倍分散带以内;并在给定设计寿命下采用遗传算法对表面完整性参数进行优化,服务于传动构件抗疲劳设计。

关键词：滚动接触疲劳表面完整性疲劳性能数据驱动寿命预测

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基于对抗注意力机制的水下遮挡目标检测算法

计算机工程 2024年

作者：罗偲李凯扬吴吉花任鹏中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院

水下环境复杂，遮挡目标信息缺失严重而难以提取到足够的特征信息导致水下遮挡目标易被漏检。为解决该问题，提出了基于对抗注意力机制的水下目标检测算法。该算法以Faster-RCNN算法为框架，提出基于空间注意力机制的对抗生成遮挡样本... 详细信息

水下环境复杂，遮挡目标信息缺失严重而难以提取到足够的特征信息导致水下遮挡目标易被漏检。为解决该问题，提出了基于对抗注意力机制的水下目标检测算法。该算法以Faster-RCNN算法为框架，提出基于空间注意力机制的对抗生成遮挡样本网络（Adversarial Occlusion sample Generation Network，简称AOGN）。AOGN与Faster-RCNN网络相互竞争，通过三阶段训练过程在不增加推理负担的情况下学习如何生成检测网络难以正确区分的样本，提高Faster-RCNN网络对水下遮挡目标的检测精度。然后，使用Focal loss损失增加困难样本的损失比重解决水下数据集难易样本不平衡的问题。最后，为获得更丰富的水下目标特征信息，使用SE-ResNet50代替VGG16作为骨干网络，通过残差网络和SE模块的结合获得更加有效、更丰富的水下目标信息，提高对检测目标的特征提取能力；加入多条ROIpooling支路实现多尺度特征融合，增加特征的丰富性。实验验证该算法相在URPC数据集和水下常见垃圾数据集分别取得了73.76%和86.85%的mAP。该算法在遮挡目标漏检率分别达到2%和7%，相较于其他检测算法能够有效降低遮挡目标漏检率。

关键词：机器视觉水下目标检测对抗样本损失函数 SE-ResNet50 特征融合

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同方期刊数据库

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齿轮弯曲疲劳的研究进展与发展趋势

机械工程学报 2024年第3期60卷 83-108页

作者：刘怀举陈地发朱才朝吴吉展魏沛堂重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044

齿轮弯曲疲劳性能是现代齿轮传动的关键设计指标,也是影响高端齿轮装备服役性能和可靠性的关键因素。尽管齿轮弯曲疲劳研究取得显著进展,但由于基础数据建设、抗疲劳制造、主动设计方法等方面与国外先进水平存在差距,限制了我国高性能... 详细信息

齿轮弯曲疲劳性能是现代齿轮传动的关键设计指标,也是影响高端齿轮装备服役性能和可靠性的关键因素。尽管齿轮弯曲疲劳研究取得显著进展,但由于基础数据建设、抗疲劳制造、主动设计方法等方面与国外先进水平存在差距,限制了我国高性能齿轮传动产品性能。结合文献调研、行业交流与课题研究经验,详述了齿轮弯曲疲劳的研究进展与发展趋势,重点介绍了齿轮弯曲疲劳的失效机理、理论分析、试验技术、承载能力、影响因素等内容,归纳了提升齿轮弯曲疲劳性能的有效措施,期望推动我国齿轮抗疲劳技术的发展与应用。

关键词：齿轮弯曲疲劳强度极限 S-N曲线表面完整性

基于改进的残差U-Net的不平衡协议识别方法

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网络与信息安全学报 2024年第1期10卷 136-155页

作者：吴吉胜洪征马甜甜陆军工程大学指挥控制工程学院江苏南京210000

随着互联网的不断发展,网络攻击事件不断增多,成为网络安全的巨大挑战。在所捕获网络流量中,恶意流量往往占比较少,即攻击者使用的通信协议往往为少数类协议。当协议数据的类别分布不平衡时,现有协议识别方法能够识别出多数类协议,但是... 详细信息

随着互联网的不断发展,网络攻击事件不断增多,成为网络安全的巨大挑战。在所捕获网络流量中,恶意流量往往占比较少,即攻击者使用的通信协议往往为少数类协议。当协议数据的类别分布不平衡时,现有协议识别方法能够识别出多数类协议,但是难以准确识别少数类协议。针对这一问题,提出一种基于改进的残差U-Net的不平衡协议识别方法,利用新的激活函数和SE-Net(squeeze-and-excitation networks)改进残差U-Net,提升残差U-Net的特征提取能力。同时采用带权重的Dice损失函数作为协议识别模型的损失函数,少数类协议的识别准确率偏低会导致损失函数的值偏高,进而促使少数类协议主导模型的优化方向。采用所提方法进行协议识别时,首先从网络流量中抽取网络流,经过预处理转化为一维矩阵,利用协议识别模型提取协议数据的特征,进而由Softmax分类器计算输出协议类型。实验结果表明,与对比模型相比,所提协议识别模型能够更为准确地识别少数类协议,同时多数类协议的识别准确率得到了提升。

关键词：协议识别类别不平衡卷积神经网络激活函数损失函数

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青藏高原东北缘基于W2度量的全波形成像

地球物理学报 2024年第3期67卷 843-854页

作者：董兴朋杨顶辉蒙伟娟中国地震局地质研究所北京100029 清华大学数学科学系北京100084

本研究收集青藏高原东北缘区域114个宽频带地震台站记录到的50个区域地震事件波形数据,采用基于二次Wasserstein(W2)度量的全波形成像方法,获得了10~100 s频带下该区域的高分辨率壳幔结构图像.结果显示,秦岭造山带中下地壳呈高速特征,... 详细信息

本研究收集青藏高原东北缘区域114个宽频带地震台站记录到的50个区域地震事件波形数据,采用基于二次Wasserstein(W2)度量的全波形成像方法,获得了10~100 s频带下该区域的高分辨率壳幔结构图像.结果显示,秦岭造山带中下地壳呈高速特征,表明高原内部弱物质未流入此处;而从松潘—甘孜地块跨过昆仑断裂至秦祁地块内的中下地壳呈现低S波速、正径向各向异性(V_(SH)>V_(SV))和高泊松比异常,暗示深部地壳物质存在水平流动.在秦祁地块中部,深部地壳高速特性及负径向各向异性(V_(SH)

关键词：青藏高原东北缘 Wasserstein度量波形反演地壳流径向各向异性泊松比