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改进的同步压缩变换方法及其在滚动轴承故障诊断中的应用

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改进的同步压缩变换方法及其在滚动轴承故障诊断中的应用

作者：吴红安武汉科技大学

学位级别：硕士

机械设备常在复杂环境下运行,致使其不可避免地发生性能衰退,故障时有发生。因此开展复杂环境下的机械故障诊断研究,对保障机械设备安全运行具有重大意义,针对时变转速工况下机械设备关键零部件的故障诊断研究已成为研究热点。要实现复... 详细信息

机械设备常在复杂环境下运行,致使其不可避免地发生性能衰退,故障时有发生。因此开展复杂环境下的机械故障诊断研究,对保障机械设备安全运行具有重大意义,针对时变转速工况下机械设备关键零部件的故障诊断研究已成为研究热点。要实现复杂环境下机械设备的状态监测和故障诊断,其关键问题之一是如何对机械动态信号的非平稳特征进行有效提取和分析。同步压缩变换作为一种常见的时频分析方法,具有良好的时频聚集性和重构特性,因此在机械设备非平稳信号特征提取中得到广泛研究和应用。本文针对现有同步压缩变换在高分辨率时频表示、故障敏感频带定位以及时变转速工况下故障瞬时特征提取等方面所面临的问题,分别从理论、算法和应用三个层面出发,开展了时变转速工况下滚动轴承振动信号模型、改进窗口同步压缩变换算法、故障敏感频带定位、瞬时故障特征提取方法的研究。(1)研究分析滚动轴承基本结构和运动特性,总结描述滚动轴承故障振动机理,构建滚动轴承损伤类故障振动信号模型,并推广至变转速工况下,归纳出滚动轴承各部件表面损伤类故障特征频率理论计算公式,为后续滚动轴承故障仿真信号的模拟和实测轴承故障信号的深层次的分析奠定理论支撑。(2)针对传统时频分析方法的固定窗在分析非线性调频信号时存在时频聚集性不高、无法实现时频高分辨率表达等问题,本文在短时傅里叶变换基础上引入同步压缩理论,利用信号的局部信息特征,提出窗口伸缩优化的同步压缩变换算法,并在此基础上推导出二阶及高阶算法,新方法能够进一步体现同步压缩变换的优势,进一步锐化时频脊线,从而增强时频表示的能量聚集水平,提高信号时频分辨率,实现时变转速工况下振动信号时频域特征的高分辨率表示和转速信息的快速提取。实验仿真结果验证了所提方法的有效性与可靠性。(3)针对时变转速工况下滚动轴承损伤类故障特征在背景噪声下的分离困难的问题,提出了一种基于频域谱相关峭度图的敏感频带定位方法。该方法将频域谱相关峭度指标替代峭度指标引入到快速谱峭度图算法中并通过优化谱相关峭度值,快速定位滚动轴承常见类型故障信号所在的频率区间。仿真分析表明所提算法有效降低背景噪声和其它非故障冲击信息的干扰,实现了对时变转速工况下振动信号敏感频带的快速准确定位。(4)鉴于时变转速工况下滚动轴承振动信号的先验知识未知,利用最小信息熵准则为依据对截取信号窗口进行伸缩优化,自适应确定最优伸缩窗口参数,实现自适应窗口伸缩优化,更好地刻画时变信号的局部特性。同时,为凸显时频脊线有效信息成分,提出改进动态路径优化的脊线检测方法提取瞬时频率脊线曲线,改进现有的动态路径优化算法的脊线检测方法,快速提取瞬时频率。将改进的自适应窗口伸缩同步压缩算法应用到时变转速工况下滚动轴承故障诊断中,通过多组不同变转速条件下的实验数据分别验证所提方法的有效性。仿真信号和实测实验信号分析结果验证了改进算法相比现有同类方法的有效性和实用性,并在变转速滚动轴承故障特征频率提取中实现了理想应用,对分析变转速工况瞬时频率具有重要意义。

关键词：非平稳信号时频分析时变转速工况同步压缩变换特征提取

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人工智能时代医疗领域性别公正问题及其治理

科学技术哲学研究 2024年第2期41卷 115-121页

作者：吴红上海交通大学马克思主义学院上海200240

随着社会的发展进步,性别平等与公正问题日益受到人们的关注。医疗领域长期存在性别不公现象,在人工智能时代中亦不例外。从医疗领域内部的角度看,我们需要在全面认识医疗领域的性别差异的基础上,培育医务人员的性别意识,在人工智能时... 详细信息

随着社会的发展进步,性别平等与公正问题日益受到人们的关注。医疗领域长期存在性别不公现象,在人工智能时代中亦不例外。从医疗领域内部的角度看,我们需要在全面认识医疗领域的性别差异的基础上,培育医务人员的性别意识,在人工智能时代中大力推进性别医学研究,目前许多国家与学术机构都朝着这个方面开展了大量工作。从社会治理的角度看,我们应该推进数据公正,加强算法治理,实现社会观念与相关制度的发展进步。通过医疗领域性别公正问题的特殊性研究,我们倡导尽可能将人工智能伦理研究与具体的应用场景相结合,走向一种场景化的伦理探索。

关键词：人工智能医疗性别公正治理

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图上的谜思:制图术与资本主义的空间测绘

马克思主义与现实 2024年第4期 179-187页

作者：吴红涛浙江万里学院文化与传播学院

地图是地理空间以符号矩阵的形式在图像上的虚拟映射,地图与空间之间存在着极为重要的关系。资本主义特有的空间政治使其格外注重地图的绘制、生产与利用,地图在资本主义条件下成为牟取空间利益、实施空间规训与展示空间霸权的重要媒介... 详细信息

地图是地理空间以符号矩阵的形式在图像上的虚拟映射,地图与空间之间存在着极为重要的关系。资本主义特有的空间政治使其格外注重地图的绘制、生产与利用,地图在资本主义条件下成为牟取空间利益、实施空间规训与展示空间霸权的重要媒介。资本主义制图术在历史上历经的多重变革,清晰且深刻地映射出资本主义在空间测绘上的阶段性演变,从糅合资本主义意识形态的空间投影,到背负资本主义利益诉求的空间赋魅,再到显现资本主义政治权力的空间傲慢,其背后无不潜藏着资本主义欲盖弥彰的诸种空间企图。随着21世纪数字时代的来临,资本主义出于空间转向的需要,对其制图术进行了隐匿性变革,我们需要对此展开进一步的辨识和批判。

关键词：地图制图术资本主义空间

离散燃料火蔓延“V”形和“A”形火焰前锋形成机理

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第6期64卷 1000-1006页

作者：马亮杰吴红波王禹中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026 安徽理工大学化工与爆破学院淮南232001

真实火场不同燃料密度条件下,离散燃料火焰前锋形状具有显著差异,例如形状相反的“A”形和“V”形。关于离散固体燃料火焰前锋形状的研究较为有限,为了更好地预测火蔓延行为,亟待研究火焰形状变化的形成机制。将5 mm(长)×5 mm(宽)×60 ... 详细信息

真实火场不同燃料密度条件下,离散燃料火焰前锋形状具有显著差异,例如形状相反的“A”形和“V”形。关于离散固体燃料火焰前锋形状的研究较为有限,为了更好地预测火蔓延行为,亟待研究火焰形状变化的形成机制。将5 mm(长)×5 mm(宽)×60 mm(高)的木条均匀排布,固定在开孔水平板上,控制外界条件和燃料总面积相同,通过改变木条间距,在3、5和7 mm 3个工况下进行实验,并对热通量和质量损失进行测量和分析。结果表明:随着木条间距的增加,火焰前锋由“V”形(两侧火焰传播较快)逐渐变为“A”形(中心线火焰传播较快)。基于传热理论,通过对流传热和辐射传热对离散燃料火蔓延前锋形状进行分析,建立了辐射传热模型,为火蔓延行为的精确预测提供了理论基础。

关键词：离散燃料火焰蔓延火焰前锋形状传热机制热通量质量损失

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筑造“星球工厂”:资本主义剩余劳动的数字转场及其空间赋形

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内蒙古社会科学 2024年第5期 100-108页

作者：吴红涛浙江万里学院文化与传播学院

鉴于劳动内构的鲜明空间特性，马克思以“工厂”作为其剩余劳动学说的空间落脚点。随着数字时代的降临，以往主要承载资本主义剩余劳动的实体工厂面临着诸多空间困境，经由数字劳动，资本主义对剩余劳动进行了新的空间赋形。数字劳动分... 详细信息

鉴于劳动内构的鲜明空间特性，马克思以“工厂”作为其剩余劳动学说的空间落脚点。随着数字时代的降临，以往主要承载资本主义剩余劳动的实体工厂面临着诸多空间困境，经由数字劳动，资本主义对剩余劳动进行了新的空间赋形。数字劳动分别从空间载体、空间介质、空间生产和空间治理四个方面为资本主义剩余劳动创造了空间便利条件。数字化生存方式进入现实，使得人们在日常的必要劳动之外开始将更多时间贡献给由资本主义主导制造的各类数字平台与数字应用程序，主体人衍化为数字空间中被资本家们监视、规训和控制的无偿劳动者，剩余劳动由此开启了自身的数字转场。数字技术及数字基础设施深刻重塑了现实世界各个领域的劳动空间和劳动关系的分布，资本主义借助数字劳动在全球建构了一种为其所用和为其所控的“星球工厂”。这种工厂没有地点，因为它无处不在；没有休息日，因为它永不停歇；没有雇佣工人，因为所有人都可以成为它的工人。

关键词：剩余劳动数字资本主义空间工厂

基于B型深孔测斜曲线的滑坡滑动面位置确定方法

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自然灾害学报 2024年第1期33卷 162-174页

作者：陈浩吴红刚兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730070 中铁西北科学研究院有限公司甘肃兰州730070

在实际的深孔位移监测中,测斜曲线的突变特征是滑动面辨识的关键依据,对于“B”型测斜曲线通常是将曲线的鼓包凸起点作为滑动面的位置,但这种方法容易受到测点布置间隔和横纵坐标观测尺度的影响,存在滑面位置定义不清晰、数值不确定的... 详细信息

在实际的深孔位移监测中,测斜曲线的突变特征是滑动面辨识的关键依据,对于“B”型测斜曲线通常是将曲线的鼓包凸起点作为滑动面的位置,但这种方法容易受到测点布置间隔和横纵坐标观测尺度的影响,存在滑面位置定义不清晰、数值不确定的问题。为了能够有效地克服这些缺点,提升测斜曲线滑动面辨识的准确度,基于“B”型测斜曲线变化特征,研究将滑坡抽象为由“滑动体”、“滑动区间”以及“不动体”三者组成的概化模型,并对滑坡运动过程中不同深度处土体的位移速率和加速度变化特点进行了深入分析。结果表明:土体位移速率沿深度方向会形成多道曲线簇,且不同曲线簇分别对应各滑面所在的滑动区间及非滑动区间。此外,将位移速率转化为加速度,则土体加速度曲线具有更加显著的分簇特征,能够为准确区分滑动体和不动体的区间范围提供重要依据。进一步地,提取监测期内加速度曲线分簇特征显著的当日土体加速度并绘制散点图,能够快速准确地确定坡体不同区间的深度范围。基于当日各滑面所在滑动区间内的加速度数据,运用三次样条插值法计算该区间内的位移加速度最大值,由于滑面处的土体加速度最大,则该值对应的土体深度可作为滑面位置的计算深度。研究方法能够更加精准地确定滑动面位置,并使滑面位置的确定可计算化,有效提升了深孔位移监测数据的利用程度和可靠度,具有较大的实用价值。

关键词：测斜曲线滑动面位置相对位移拐点计算三次样条插值法

提取方法对缬草精油化学成分及其抗氧化活性的影响

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西北农林科技大学学报(自然科学版) 2024年 1-10页

作者：谭云黎继烈吴红申爱荣湖南省林业科学院湖南省林下特色生物资源培育与利用工程技术研究中心中南林业科技大学生命科学与技术学院木本油料资源利用国家重点实验室

【目的】比较不同方法提取的缬草精油化学成分及其相对含量和抗氧化活性的差异,为缬草精油的质量控制及深度开发利用提供参考。【方法】以缬草根为原材料,分别采用水蒸气蒸馏法、超临界CO2萃取法和亚临界丁烷萃取法提取缬草精油,再利用... 详细信息

【目的】比较不同方法提取的缬草精油化学成分及其相对含量和抗氧化活性的差异,为缬草精油的质量控制及深度开发利用提供参考。【方法】以缬草根为原材料,分别采用水蒸气蒸馏法、超临界CO2萃取法和亚临界丁烷萃取法提取缬草精油,再利用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)对提取的3种缬草精油分别进行化学成分分析,并结合清除DPPH、OH和ABTS自由基的能力评价3种缬草精油的抗氧化活性。【结果】3种方法提取的缬草精油化学成分及其相对含量差异明显,提取的3种缬草精油共鉴定出87种化合物,主要为烯类、醇类、酯类和醛类化合物。水蒸气蒸馏法提取的缬草精油(SD)鉴定出52种化合物,其中烯类化合物31种,相对含量为46.34%;醇类化合物10种,相对含量为12.23%;酯类化合物4种,相对含量为30.55%。超临界CO2萃取法提取的缬草精油(SFE)鉴定出79种化合物,其中烯类化合物29种,相对含量为30.81%;醇类化合物17种,相对含量为13.38%;酯类化合物13种,相对含量为35.59%;醛类化合物11种,相对含量为7.88%。亚临界丁烷萃取法提取的缬草精油(SBE)鉴定出57种化合物,其中烯类化合物27种,相对含量为27.90%;醇类化合物9种,相对含量为16.20%;酯类化合物9种,相对含量为38.06%。3种缬草精油均含有乙酸龙脑酯、龙脑、氧化喇叭烯(Ⅰ)、百秋李醇、蓝桉醇、缬草醛、塞舌尔烯等42个共同成分,且均以乙酸龙脑酯为主要成分。3种缬草精油均具有清除DPPH、OH和ABTS自由基的能力,显示出较强的抗氧化活性。质量浓度为0.50 mg/m L时,水蒸气蒸馏法提取的缬草精油(SD)对DPPH、OH和ABTS自由基的清除率分别为56.62%,55.33%和56.21%;超临界CO2萃取法提取的缬草精油(SFE)对DPPH、OH和ABTS自由基的清除率分别为82.81%, 75.64%和82.56%;亚临界丁烷萃取法提取的缬草精油(SBE)对DPPH、OH和ABTS自由基的清除率分别为70.13%, 68.15%和78.64%。3种缬草精油抗氧化活性综合指数依次表现为SFE>SBE>SD。【结论】不同方法提取的缬草精油化学成分及其相对含量存在一定差异,其中超临界CO2萃取法提取的缬草精油化合物种类最多,抗氧化活性最强,是提取缬草精油的优选方法。

关键词：缬草植物精油精油提取抗氧化活性

气相色谱-质谱法测定药用复合膜中16种光引发剂的残留量

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药物分析杂志 2024年第5期44卷 851-858页

作者：吴红洋重庆市食品药品检验检测研究院国家药品监督管理局麻醉精神药品质量监测重点实验室重庆401121

目的:建立气相色谱-质谱法同时测定药用复合膜中二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮等16种光引发剂的残留量。方法:样品经乙酸乙酯超声提取后,采用TR-5MS气相色谱柱,程序升温;质谱检测器:电子轰击源,正离子模式,选择反应监测模式下进行分析,内标... 详细信息

目的:建立气相色谱-质谱法同时测定药用复合膜中二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮等16种光引发剂的残留量。方法:样品经乙酸乙酯超声提取后,采用TR-5MS气相色谱柱,程序升温;质谱检测器:电子轰击源,正离子模式,选择反应监测模式下进行分析,内标法定量。结果:16种光引发剂在0.05~2.0μg·mL^(-1)范围内线性关系良好,r均>0.997,检测限均为0.03μg·mL^(-1),平均回收率(n=6)在81.3%~94.0%,RSD为2.1%~6.2%。10批次药用复合膜中光引发剂4-ITX检出率为30%,最高含量为0.02μg·cm^(-2)。结论:该方法前处理简单,灵敏度高,结果准确,可用于药用复合膜中多种光引发剂残留量的同时测定。

关键词：气相色谱-质谱法药用复合膜光引发剂内标法残留量

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提炼和选择小学英语跨学科教学主题的策略

中小学外语教学 2024年第8期47卷 1-6页

作者：吴红梅江苏省海安市实验小学

跨学科教学需要主题的引领,教师应遵循“富含情境,指向问题解决”“学科为本,注重融通互联”“强化实践,推动迁移应用”三个原则,从课程标准的核心要求、英语课程教学的内在逻辑、学生已有的学习与生活经验以及知识建构的结构化特征四... 详细信息

跨学科教学需要主题的引领,教师应遵循“富含情境,指向问题解决”“学科为本,注重融通互联”“强化实践,推动迁移应用”三个原则,从课程标准的核心要求、英语课程教学的内在逻辑、学生已有的学习与生活经验以及知识建构的结构化特征四个方面提炼与选择主题,让学生在跨学科学习中涵养和发展核心素养。

关键词：跨学科教学主题主题提炼主题选择