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融合重采样与堆叠学习的化合物血脑屏障透过率预测

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生物医学工程学杂志 2023年第4期40卷 753-761页

作者：苏庆肖淦耀周渭杜志云广东工业大学计算机学院广州510006 广东工业大学生物医药学院广州510006

如何改善中枢神经系统(CNS)药物的血脑屏障(BBB)透过率,是CNS药物研发中面临的重要挑战。相较于传统的药代动力学性质测试,机器学习技术已被证实可以有效、低成本地预测CNS药物的BBB透过率。本文提出一种基于均衡化堆叠学习(SL)的BBB透... 详细信息

如何改善中枢神经系统(CNS)药物的血脑屏障(BBB)透过率,是CNS药物研发中面临的重要挑战。相较于传统的药代动力学性质测试,机器学习技术已被证实可以有效、低成本地预测CNS药物的BBB透过率。本文提出一种基于均衡化堆叠学习(SL)的BBB透过率预测模型(BSL-B3PP),首先分别从药物化学背景角度以及机器学习角度,筛选出对BBB透过率有关键影响的特征集,并总结可穿透BBB(BBB+)量化区间;然后融合重采样方法与堆叠学习算法,进行CNS药物BBB透过率预测。BSL-B3PP模型基于较大规模的BBB数据集(B3DB)构建,经实验验证,曲线下面积(AUC)达97.8%,马修斯相关系数(MCC)为85.5%。研究结果说明,本模型具有较好的BBB透过率预测能力,尤其对于不能穿透BBB的药物也能保持较高的预测准确度,有助于降低CNS药物研发成本,加快CNS药物研发进程。

关键词：血脑屏障透过率机器学习可穿透血脑屏障量化区间重采样算法堆叠学习算法

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基于统一强度理论的扰损围岩巷道脆塑性研究

基于统一强度理论的扰损围岩巷道脆塑性研究

作者：周渭长安大学

学位级别：硕士

岩石巷道开挖常采用钻爆法施工,围岩扰动损伤后力学性能大幅降低而形成扰损区,直接影响巷道的安全性。目前,扰损围岩巷道应力场和位移分布研究大多以Mohr-Coulomb(MC)强度准则作为屈服判据,假定围岩为理想弹塑性材料,且忽略渗流和塑性... 详细信息

岩石巷道开挖常采用钻爆法施工,围岩扰动损伤后力学性能大幅降低而形成扰损区,直接影响巷道的安全性。目前,扰损围岩巷道应力场和位移分布研究大多以Mohr-Coulomb(MC)强度准则作为屈服判据,假定围岩为理想弹塑性材料,且忽略渗流和塑性区自重的影响。实际上,围岩强度的中间主应力效应显著,峰后围岩强度跌落而呈现弹-脆-塑性特征,渗流和塑性区自重对扰损围岩巷道的安全性影响更大。因此,本文针对围岩受扰动损伤而力学性能劣化的特点,采用考虑中间主应力效应对围岩强度提升的统一强度理论作为屈服准则,由弹-脆-塑性模型描述围岩屈服前后的强度变化,对扰损围岩巷道开展脆塑性分析,并考虑渗流和塑性区自重的影响。主要研究内容及结论如下:(1)根据塑性区分布情况建立6种扰损围岩巷道力学模型,合理考虑围岩强度峰后跌落,基于统一强度理论推导扰损围岩巷道的脆塑性解答,并探讨扰损围岩巷道力学模型之间的转换路径和判定方法,对所得解答进行验证并开展参数分析。研究结果表明,围岩扰损范围越大,巷道塑性区范围和洞壁位移也越大;合理考虑中间主应力效应,能够有效减少巷道支护量。(2)在获得扰损围岩和扰损外围岩的渗透力后,建立渗流影响下扰损围岩巷道的脆塑性解答,探究考虑渗流的扰损围岩巷道力学模型判定方法,对所得解答进行验证并开展参数分析。研究结果表明,水头差越大围岩变形越严重,扰损围岩与扰损外围岩渗透系数比对巷道应力分布与围岩特征曲线的影响显著。(3)结合塑性区自重影响下巷道拱顶、拱腰和拱底处的塑性区不同分布,推导扰损围岩巷道拱顶、拱腰和拱底处的脆塑性解答,对所得解答进行验证并开展参数分析。研究结果表明,考虑塑性区自重时巷道拱顶处的塑性区半径最大而先于其他位置进入塑性状态,拱底处的塑性区半径最小,拱腰处的塑性区半径处于中间。(4)扰损围岩巷道的力学模型不同,所得解答存在较大差别;考虑围岩峰后强度跌落,巷道塑性区范围和洞壁位移都显著增大;通过围岩强度参数与统一强度理论参数的组合变换,所得扰损围岩巷道的脆塑性解答可退化为理想弹塑性解答与不同程度中间主应力效应的脆塑性解答;改变扰损区围岩的力学参数,所得扰损围岩巷道脆塑性解答可适用于超前加固围岩巷道和正常围岩巷道。

关键词：统一强度理论巷道脆塑性解答扰动损伤渗流场塑性区自重

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冻融循环和不均匀冻胀下寒区隧道的塑性解答

力学学报 2022年第1期54卷 252-262页

作者：张常光高本贤周渭李海祥长安大学建筑工程学院西安710061 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059 长安大学公路学院西安710064

季冻区长期冻融循环造成围岩强度和变形性能劣化,使得寒区隧道易进入塑性状态,且寒区隧道围岩呈现以径向冻胀为主的不均匀冻胀.合理考虑寒区隧道冻融循环对围岩性能的劣化以及围岩的不均匀冻胀属性,基于Mohr-Coulomb准则推导了寒区隧道... 详细信息

季冻区长期冻融循环造成围岩强度和变形性能劣化,使得寒区隧道易进入塑性状态,且寒区隧道围岩呈现以径向冻胀为主的不均匀冻胀.合理考虑寒区隧道冻融循环对围岩性能的劣化以及围岩的不均匀冻胀属性,基于Mohr-Coulomb准则推导了寒区隧道冻胀力、应力与位移的塑性解答,同时给出相应的弹性解答和冻结围岩弹-塑性状态的判定方法,对所得解答进行讨论和对比验证,最后探讨了冻融循环、不均匀冻胀与体积冻胀率对寒区隧道应力分布、塑性区半径、洞壁位移和冻胀力的影响规律.研究表明:本文解答具有广泛的适用性和良好的可比性,并得到文献塑性解答的退化验证;冻胀力、洞壁位移与塑性区半径随冻融次数增加分别增大20.3%、8.44倍、2.16倍,以量化长期冻融循环造成围岩性能的劣化效应;冻结围岩由均匀冻胀转变为不均匀冻胀时冻胀力增大42.8%,但塑性区半径几乎无变化;4种体积冻胀率参数均显著影响冻胀力,尤其是水热迁移系数可使冻胀力增大123.6%.本文结果可为季冻区隧道设计与冻害问题解决提供一定的理论依据.

关键词：寒区隧道塑性解答冻融循环不均匀冻胀体积冻胀率

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基于等效鉴相频率的新型相位噪声测量系统

吉林大学学报（工学版） 2010年第5期40卷 1426-1432页

作者：杜保强周渭西安电子科技大学信息处理研究所西安710071 河南职业技术学院信息工程系郑州450046

提出了一种基于等效鉴相频率的新型相位噪声测量系统。利用频率信号间相位差周期性变化的规律,无需频率归一化便可完成相互间的线性相位比对。通过参差鉴相器获取相位差信息,经低通滤波及相关信号处理后得到参考源的压控信号,进而实现... 详细信息

提出了一种基于等效鉴相频率的新型相位噪声测量系统。利用频率信号间相位差周期性变化的规律,无需频率归一化便可完成相互间的线性相位比对。通过参差鉴相器获取相位差信息,经低通滤波及相关信号处理后得到参考源的压控信号,进而实现相位锁定并在锁定后提取被测信号的相位噪声信息送入频谱分析仪,从而实现了相位噪声的高精度测量。该系统可以用一个参考源完成任意频率信号的相位噪声测量,而且参考源的相位噪声低、频率稳定度高、压控范围宽。实验结果和分析表明了该系统设计的合理性和先进性,与传统相噪测量系统相比,具有测量精度高、电路结构简单和成本低的优点,具有广泛的应用和推广价值。

关键词：信息处理技术等效鉴相频率参差鉴相器锁相环

碳化硅复合陶瓷密封材料的烧结性能、显微结构与力学性能

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机械工程材料 2024年第2期48卷 8-14页

作者：邹畅欧阳鑫周渭良李志强郑浦郭兴忠浙江大学材料科学与工程学院杭州310058 浙江大学杭州国际科创中心杭州311200 浙江东新新材料科技有限公司台州318000

以纳米TiN、SiC晶须为增强相,采用液相烧结法制备了碳化硅复合陶瓷密封材料,研究了不同烧结温度(1800,1850,1900,1950℃),不同增强相添加质量分数(0,2.5%,5.0%,10.0%,纳米TiN与SiC晶须质量比为1∶1)下复合陶瓷的烧结性能、显微组织和力... 详细信息

以纳米TiN、SiC晶须为增强相,采用液相烧结法制备了碳化硅复合陶瓷密封材料,研究了不同烧结温度(1800,1850,1900,1950℃),不同增强相添加质量分数(0,2.5%,5.0%,10.0%,纳米TiN与SiC晶须质量比为1∶1)下复合陶瓷的烧结性能、显微组织和力学性能。结果表明:随烧结温度升高,陶瓷硬度和抗弯强度均先增大后减小,断裂韧度先减小后增大,当烧结温度为1900℃时,碳化硅复合陶瓷烧结完全,相对密度较高,晶粒平均尺寸较小;在1900℃下烧结,与未添加增强相相比,添加增强相碳化硅复合陶瓷的晶粒尺寸减小,晶粒结构排列紧密;随着增强相添加量增加,陶瓷硬度下降,抗弯强度先增大后减小,断裂韧度明显增大;当烧结温度为1900℃,增强相质量分数为5.0%时,碳化硅复合陶瓷具有最佳综合性能,相对密度为94.68%,抗弯强度为429.51 MPa,硬度为17.14 GPa,断裂韧度为4.32 MPa·m^(1/2)。

关键词：碳化硅复合陶瓷密封材料显微结构力学性能

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基于异频相位处理的新型氢原子频标锁相系统

电子学报 2010年第6期38卷 1262-1267页

作者：杜保强周渭西安电子科技大学信息处理研究所陕西西安710071 河南职业技术学院信息工程系河南郑州450046

在等效鉴相频率的基础上,提出了一种新型氢原子频标锁相系统的设计方案.利用频率信号间相位差变化的规律性,无需频率归一化便可完成相互间的线性相位比对即异频鉴相.将异频鉴相应用于主动型氢原子频标的锁相环路中,通过参考信号和被锁... 详细信息

在等效鉴相频率的基础上,提出了一种新型氢原子频标锁相系统的设计方案.利用频率信号间相位差变化的规律性,无需频率归一化便可完成相互间的线性相位比对即异频鉴相.将异频鉴相应用于主动型氢原子频标的锁相环路中,通过参考信号和被锁信号间等效鉴相频率的合理选择,可以做到异频率信号间的直接鉴相并能获得很高的锁相精度.实验结果表明了该设计方案的科学性和先进性,其锁相精度可达10-12/s量级,与传统氢原子频标锁相系统相比具有电路简单,锁相精度高,附加噪声小,可以异频直接锁相等特点,因而在导航定位、空间技术、通讯、计量、精密时频测控等领域获得广泛应用.

关键词：群周期异频鉴相群相移异频锁相氢原子频标

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基于GPS的新型二级频标锁定系统

宇航学报 2010年第11期31卷 2563-2570页

作者：杜保强周渭西安电子科技大学信息处理研究所西安710071

提出了一种基于GPS的新型二级频标锁定系统的设计方案。利用信号的时延稳定性和群相位差变化的规律性,产生一种基于长度游标的高精度时间间隔测量方法。将该方法应用于二级频标锁定系统中,通过对被测时间间隔进行多尺度卡尔曼滤波,在MC... 详细信息

提出了一种基于GPS的新型二级频标锁定系统的设计方案。利用信号的时延稳定性和群相位差变化的规律性,产生一种基于长度游标的高精度时间间隔测量方法。将该方法应用于二级频标锁定系统中,通过对被测时间间隔进行多尺度卡尔曼滤波,在MCU控制下算出GPS与二级频标分频信号之间的相对频差;根据二级频标的频-压控制特性得到补偿电压,将该电压进行D/A转换后送到二级频标的压控端,调整输出频率,形成二级频标锁定系统。实验结果表明其锁定精度可达10-12/s量级,与传统频标锁定系统相比具有电路简单,成本低廉,附加噪声小,锁定精度高等特点。

关键词：频标锁定系统异频鉴相群周期长度游标多尺度卡尔曼滤波

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基于延时复用技术的短时间间隔测量方法

天津大学学报 2010年第1期43卷 77-83页

作者：杜保强周渭西安电子科技大学测量与仪器系西安710071 河南职业技术学院信息工程系郑州450046

提出了一种基于延时复用技术的新的短时间间隔测量方法.根据基于时-空关系的时间间隔测量原理,将若干延时单元组成延迟链.延迟链的输出被反馈到系统输入端并与输入信号进行单稳态触发逻辑判断,判断结果被重新送回到重合检测电路中去,实... 详细信息

提出了一种基于延时复用技术的新的短时间间隔测量方法.根据基于时-空关系的时间间隔测量原理,将若干延时单元组成延迟链.延迟链的输出被反馈到系统输入端并与输入信号进行单稳态触发逻辑判断,判断结果被重新送回到重合检测电路中去,实现一个延迟链可以多次重复使用的循环检测,扩展了基于时-空关系的时间间隔测量范围,提高了测量系统的稳定性.实验和分析结果表明了该方法的科学性和先进性,其测量分辨率可达到100皮秒至10皮秒量级.结合现场可编程门阵列(FPGA)片上技术,新方案设计的测量系统具有结构简单、成本低廉的优点.

关键词：时-空关系短时间间隔延时复用循环检测误差分析

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基于异频相位处理的高精度频率测量系统

天津大学学报 2010年第3期43卷 262-266页

作者：杜保强周渭西安电子科技大学信息处理研究所西安710071 河南职业技术学院信息工程系郑州450046

提出了一种基于异频相位处理的高精度频率测量系统的设计方案.在异频鉴相技术的基础上,通过脉宽调整电路减少相位重合点簇中的脉冲个数和附加相位控制电路有效捕捉最佳相位重合点,降低了计数闸门动作的随机性,极大地提高了系统的测量精... 详细信息

提出了一种基于异频相位处理的高精度频率测量系统的设计方案.在异频鉴相技术的基础上,通过脉宽调整电路减少相位重合点簇中的脉冲个数和附加相位控制电路有效捕捉最佳相位重合点,降低了计数闸门动作的随机性,极大地提高了系统的测量精度.新方案结合现场可编程门阵列片上技术,既保留了相位重合检测技术克服±1个计数误差的优越性,同时也提高了测量速度,简化了测量设备,降低了成本和功耗.实验结果和分析表明了新方案设计的科学性和先进性,其实际测量精度可达10-13s-1量级,明显优于传统测频方法的测量精度,具有广泛的应用和推广价值.

关键词：异频鉴相等效鉴相频率量化相移分辨率最佳相位重合点系统方案设计实验及分析