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基于ICA与INGO-SENet-GRU的锂电池健康状态估计算法研究

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基于ICA与INGO-SENet-GRU的锂电池健康状态估计算法研究

作者：余梦书安徽理工大学

学位级别：硕士

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溶质梯度诱导悬浮液滴自驱动的数值模拟研究

力学学报 2024年第5期56卷 1223-1232页

作者：李祥伟郝浩浩谭唤书南方科技大学力学与航空航天工程系多组分流体实验室复杂流动及软物质研究中心广东深圳518055

悬浮液滴在溶质浓度梯度下会发生自发的移动.其原因是液滴界面处的非均匀分布溶质会使得流体界面上出现界面张力梯度,诱发界面流动.该过程涉及自驱动液滴的界面移动、界面附近流场与溶质浓度场的演化,以及多物理场的耦合效应.认识和理... 详细信息

悬浮液滴在溶质浓度梯度下会发生自发的移动.其原因是液滴界面处的非均匀分布溶质会使得流体界面上出现界面张力梯度,诱发界面流动.该过程涉及自驱动液滴的界面移动、界面附近流场与溶质浓度场的演化,以及多物理场的耦合效应.认识和理解这一复杂动力学过程具有一定的基础科学意义.文章通过联合守恒型Allen-Cahn方程、不可压Navier-Stokes方程和溶质的对流扩散方程,构建了一套能够描述溶质梯度诱导液滴自驱动现象的多相-多组分流体数值模型.通过算例对照和理论对比(静置液滴的拉普拉斯压差、浮力驱动的气泡上升和溶质浓度驱动液滴的迁移)验证了数值模型的准确性.模拟并研究了不同Marangoni数下溶质Marangoni效应诱导的双液滴融合或分离现象.结果表明,液滴的尺寸越大,移动速度越快,且增大Marangoni数使得自驱动液滴界面传质从扩散主导转变为对流主导,增强了液滴移动对环境溶质场的影响,进而推迟两液滴的融合发生时刻或者减小两者的分离速度.为后续解决多相-多组分流体系统中的物理问题提供了一套可靠的数值模型,为多组分微液滴操控提供了参考数据.

关键词：多组分自驱动液滴 Marangoni界面流动相场模型

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基于增强深度学习特征表达的点云分类分割方法

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基于增强深度学习特征表达的点云分类分割方法

作者：张俊书吉林大学

学位级别：硕士

肺泡巨噬细胞脂质代谢在慢性阻塞性肺病中的研究进展

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中国病理生理杂志 2024年第4期40卷 763-768页

作者：曹书睿吴艳卞涛南京医科大学附属无锡临床医学院江苏无锡214000 南京医科大学附属无锡人民医院呼吸与危重症医学科江苏无锡214023

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种呼吸道慢性炎症性疾病,高发病率和死亡率造成了巨大社会和经济负担,2019年WHO公布COPD已成为全球第三大死亡原因[1]。但COPD的发病机制尚不明了。随着脂质代谢研究... 详细信息

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种呼吸道慢性炎症性疾病,高发病率和死亡率造成了巨大社会和经济负担,2019年WHO公布COPD已成为全球第三大死亡原因[1]。但COPD的发病机制尚不明了。随着脂质代谢研究的深入,在COPD中肺泡巨噬细胞(alveolar macrophage,AM)内的脂质代谢变化也备受关注。Fujii等[2]在研究中发现了AM中的脂质组成以COPD疾病等级依赖性的方式发生变化,这些变化的脂质主要是鞘脂、胆固醇、磷脂和脂肪酸,表明脂质代谢在COPD病程的发生发展中起到一定的作用。

关键词：肺泡巨噬细胞脂质代谢慢性阻塞性肺疾病

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基于卷积—反残差和组合注意力机制的航天器多余物检测

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计算机集成制造系统 2024年第1期30卷 53-66页

作者：花诗燕李大伟贾书一汪俊南京航空航天大学计算机科学与技术学院江苏南京210001 南京航空航天大学机电学院江苏南京210001

航天器密闭电子设备内腔多余物给航天器飞行安全带来了巨大隐患。由于多余物体积小、与设备内常规组件形态结构相似且易被其他组件遮挡,采用现有的方法对其进行检测时误检、漏检频发。为解决上述问题,提出一种基于卷积—反残差和组合注... 详细信息

航天器密闭电子设备内腔多余物给航天器飞行安全带来了巨大隐患。由于多余物体积小、与设备内常规组件形态结构相似且易被其他组件遮挡,采用现有的方法对其进行检测时误检、漏检频发。为解决上述问题,提出一种基于卷积—反残差和组合注意力机制的航天器密闭电子设备多余物检测网络RPDN。首先,网络通过构建卷积—反残差模块,保证了多余物细粒度特征的完整性;其次,设计组合注意力机制,增强了多余物特征的表征能力;最后,结合多尺度特征融合模块与目标检测层从多维度进行目标预测。实验结果表明RPDN在各项评价指标上均取得了良好的效果,mAP达到92.16%,检测效率达到了13FPS,实现了航天器密闭电子设备内腔多余物高效、精准检测。

关键词：航天器密闭电子设备多余物检测卷积—反残差模块组合注意力机制

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黄芪-丹参配伍调控外泌体促进糖尿病伤口愈合的机制研究

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黄芪-丹参配伍调控外泌体促进糖尿病伤口愈合的机制研究

作者：洪玉书长春中医药大学

学位级别：硕士

目的:从“益气化瘀生肌”的角度出发,探讨黄芪-丹参配伍调控外泌体促进糖尿病伤口愈合的作用和机制。方法:1、研究二药及配伍干预后的外泌体对高糖损伤HUVECs、L929细胞模型的作用。SD大鼠灌胃给药,制备含药血清,超速离心法分离提取血... 详细信息

目的:从“益气化瘀生肌”的角度出发,探讨黄芪-丹参配伍调控外泌体促进糖尿病伤口愈合的作用和机制。方法:1、研究二药及配伍干预后的外泌体对高糖损伤HUVECs、L929细胞模型的作用。SD大鼠灌胃给药,制备含药血清,超速离心法分离提取血清外泌体。鉴定分离的外泌体,透射电镜观察外泌体形态,NTA检测粒径大小,免疫印迹法(WB)检测外泌体标记蛋白CD3、CD9和TSG 101。PKH67染色进行外泌体摄取分析。30 mmol/L葡萄糖诱导建立高糖损伤细胞模型,CCK-8检测药物干预下的外泌体(Exos)对高糖损伤细胞增殖情况,细胞划痕检测外泌体对细胞体外迁移的影响,Hoechst/PI染色结合流式细胞术检测细胞凋亡。Q-PCR检测miR-20b-5p表达,Western Blot检测Wnt 9b、β-catenin蛋白表达。2、以筛选出的最佳药物组黄芪-丹参药对为研究对象,建立糖尿病C57BL/6小鼠创面模型,探讨黄芪(AS)、丹参(RS)配伍调控外泌体治疗糖尿病小鼠创面愈合的作用。C57BL/6小鼠高糖高脂饲料联合STZ注射造成糖尿病模型,切除背部皮肤,建立糖尿病创面伤口模型。于给药第7、14天提取创面组织,第14天提取血清外泌体,拍照结合Image J分析记录创面愈合情况。HE及Masson染色检测皮肤组织学形态。BCA检测血清外泌体浓度,Q-PCR检测miR-20b-5p表达,Western Blot联合免疫组化检测皮肤组织Wnt 9b、β-catenin,TGF-β1、Smad3,VEGFA、E-Cadherin蛋白表达。结果:1、外泌体表征实验表明提取物质为外泌体,且可被摄入细胞。与Model组比较,AS-RS-Exos能够显著促进高糖损伤HUVECs和L929细胞增殖(P<0.001,P<0.001)与迁移(P<0.001,P<0.001),抑制细胞凋亡(P<0.001,P<0.001)。与Model组比较,AS-RS-Exos能够显著下调两种细胞miR-20b-5p水平(P<0.001,P<0.001),上调Wnt 9b(P<0.001,P<0.001)、β-catenin(P<0.001,P<0.001)蛋白表达,激活Wnt/β-catenin信号通路,可明显拮抗Wnt通路抑制剂DDK-1对该通路的抑制作用(P<0.05,P<0.05)。2、与Model组相比,AS-RS能够显著促进创面愈合。与Model组比较,AS-RS组小鼠血糖呈下降趋势,显著改善血脂指标,促进新生血管和肉芽组织生成,降低炎症反应,改善胶原纤维沉积。与Model组比较,AS-RS能够显著下调血清miR-20b-5p水平(P<0.001),显著上调Wnt 9b、β-catenin蛋白表达(P<0.001,P<0.001),调控TGF-β1/Smad3信号通路,上调VEGFA,E-Cadherin蛋白表达(P<0.001,P<0.001)。结论:AS-RS-Exos能够促进高糖损伤HUVECs和L929细胞增殖,迁移,抑制细胞凋亡。二药配伍可以通过下调miR-20b-5p水平,调控相关蛋白,改善胶原纤维沉积,促进组织修复,促进血管生成,促进糖尿病伤口愈合。其作用机制可能与激活Wnt/β-catenin信号通路,调控TGF-β1/Smad3信号通路,上调VEGFA、E-Cadherin蛋白表达水平相关。

关键词：黄芪丹参外泌体糖尿病创面

黄麻纤维基硬碳及其复合材料的制备和储锂性能研究

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黄麻纤维基硬碳及其复合材料的制备和储锂性能研究

作者：常铭书吉林大学

学位级别：硕士

随着科技的不断发展,人们对电池的需求日益增长,其中锂离子电池（LIBs）因其小巧的体积、储能能力强、长循环寿命、无记忆效应以及环境友好等特性而备受青睐。LIBs不仅作为电动车主要能源存储设备,而且还广泛应用于可再生能源储能领域,... 详细信息

随着科技的不断发展,人们对电池的需求日益增长,其中锂离子电池（LIBs）因其小巧的体积、储能能力强、长循环寿命、无记忆效应以及环境友好等特性而备受青睐。LIBs不仅作为电动车主要能源存储设备,而且还广泛应用于可再生能源储能领域,便携式电子产品,医疗器械及航空航天领域。现阶段,锂离子电池的负极大多使用石墨材料,尽管石墨拥有出色的导电性和稳定性,但其理论上的比容量(372 m Ah g-1)相对较低,无法满足LIBs对更高能量密度的要求,制约了锂离子电池发展。所以,开发出高效锂离子电池负极仍是人们研究的热点之一。钴基化合物因其较高的理论比容量而被视为一种充满发展潜力的负极材料,然而因其在充放电时易发生体积膨胀和离子传输速度缓慢等缺陷限制着其在锂离子电池领域的实际应用。本研究使用黄麻纤维作为碳基体,采用碳酸钾作为活化剂,通过高温活化的方法成功制备了黄麻纤维多孔碳,并将钴基化合物负载到黄麻纤维多孔碳上。多孔碳作为碳基体不仅可以提高复合材料的导电性,还可以减缓因锂离子的频繁嵌入/脱嵌所引起的体积膨胀,同时也为锂离子的传输提供了更多的有效路径。具体研究内容和结论如下:1、将黄麻纤维和碳酸钾按照1:3的质量比例加入到去离子水中进行浸渍并干燥后,在氩气气氛下煅烧,得到黄麻纤维多孔碳（JFPC）,其比表面积为112.931m2g-1。以JFPC为碳基体,通过溶剂热法合成了CoSe2@JFPC复合材料。实验结果显示,JFPC的引入提高了CoSe2的分散性,与CoSe2负极相比,CoSe2@JFPC的电化学性能得到了显著的增加。在确定了JFPC的加入提高了复合材料的电化学性能后,并进一步研究了JFPC的含量对CoSe2@JFPC复合材料性能的影响。通过调整JFPC在复合材料中的添加量（100、200、300 mg）,成功制备了三种不同比例的电极材料,当JFPC添加量为200 mg时,CoSe2在JFPC上分散程度最好。该电极在0.2 C的倍率下循环100圈后仍能达到1343.3 m Ah g-1的可逆容量。2、将JFPC作为碳基体,通过溶剂热法合成了NiCo2O4@JFPC复合材料。研究不同溶剂热时间（8、12、16 h）对复合材料的微观形貌和电化学性能影响,实验结果表明,NiCo2O4@JFPC-12复合材料的电化学性能最为出色。在确定了溶剂热时间后,探究了不同煅烧温度（250、350、450℃）对复合材料性能的影响。在煅烧温度为350℃时,复合材料表现出更加优异的电化学性能,在0.2 C下循环100圈后,其放电容量达到了1217.9 m Ah g-1。

关键词：锂离子电池负极材料钴基化合物溶剂热法黄麻纤维多孔碳

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基于深度SSDAE网络的刀具磨损状态识别

振动．测试与诊断 2024年第2期44卷 305-312,410,411页

作者：郭润兰尉卫卫王广书黄华兰州理工大学机电工程学院兰州730050

针对刀具磨损状态识别过程中采集数据量大、干扰信号复杂且需人为选择特征参数的问题,为提高刀具磨损状态识别模型的鲁棒性与泛化性,提出了一种数据驱动下深度堆叠稀疏降噪自编码(stacking sparse denoising auto-encoder,简称SSDAE)网... 详细信息

针对刀具磨损状态识别过程中采集数据量大、干扰信号复杂且需人为选择特征参数的问题,为提高刀具磨损状态识别模型的鲁棒性与泛化性,提出了一种数据驱动下深度堆叠稀疏降噪自编码(stacking sparse denoising auto-encoder,简称SSDAE)网络的刀具磨损状态识别方法,实现隐藏在数据中深层次的数据特征自动挖掘。首先,将原始振动信号分解为一系列固有模态分量(intrinsic mode function,简称IMF),并采用皮尔逊相关系数法选取了最优固有模态来组合一个新的信号;其次,采用SSDAE网络自适应提取特征后对刀具磨损阶段进行了状态识别,识别精度达到98%;最后,对网络模型进行实验验证,并与最常用的刀具磨损状态识别方法进行了对比。实验结果表明,所提出的方法能够很好地处理非平稳振动信号,对不同刀具磨损阶段状态的识别效果良好,并具有较好的泛化性能和可靠性。

关键词：深度堆叠稀疏自编码网络变分模态分解 K-最近邻分类器自适应特征提取状态识别

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碧根果中致敏原分离及其植物酸奶的制备

碧根果中致敏原分离及其植物酸奶的制备

作者：罗祺书南昌大学

学位级别：硕士

碧根果(Carya illinoinensis),属胡桃科山核桃属,原产于北美中部和东部以及墨西哥河谷,富含蛋白质、铁元素、不饱和脂肪酸、维生素、膳食纤维等。我国拥有与碧根果原产地较为相似的气候条件与环境,然而碧根果树多只作为行道树在我国进... 详细信息

碧根果(Carya illinoinensis),属胡桃科山核桃属,原产于北美中部和东部以及墨西哥河谷,富含蛋白质、铁元素、不饱和脂肪酸、维生素、膳食纤维等。我国拥有与碧根果原产地较为相似的气候条件与环境,然而碧根果树多只作为行道树在我国进行种植,碧根果深加工产品较少,碧根果作为一种优质的食物资源急需深入挖掘。碧根果过敏是一种是仅次于核桃、腰果与杏仁过敏,较常发生的坚果过敏,其中已有3种致敏原被确定。因此,碧根果的致敏原研究和低致敏产品开发,具有重要的理论和实践意义。为了获得碧根果过敏相关研究的物质基础,并以此对低致敏碧根果植物酸奶进行工艺研发,本研究以碧根果仁为研究对象,通过硫酸铵沉淀与凝胶过滤层析批量纯化制备高纯度碧根果致敏原Car i 1。并研发碧根果植物酸奶,通过感官评价与致敏性评价优化工艺,研究碧根果植物酸奶发酵过程中风味物质变化,并对其最终理化性质进行鉴定,这对新型低致敏碧根果深加工产品研发具有指导意义。本文的研究方法、主要结果及结论如下:1.新鲜碧根果果仁经过粉碎、脱脂后得到碧根果脱脂粉,使用PBS(0.02mol/L,p H 6.8)浸提脱脂粉获得粗蛋白,通过80%硫酸铵沉淀进行粗分级后使用凝胶过滤层析获得纯化蛋白。结合十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)、液相色谱-质谱联用(LC-MS/MS)和免疫印迹(Western blotting,WB)3种方法对其进行鉴定,纯化的蛋白为碧根果致敏原蛋白Car i 1,并通过圆二色谱仪与紫外分光光度计表征其二、三级结构。本方法纯化获得碧根果致敏原Car i 1,单轮制备量可达5 mg以上,且纯度大于95%,蛋白质高级结构未被破坏,能够被全部3名碧根果过敏患者的血清准确识别。2.以碧根果仁为原料研制碧根果植物酸奶,通过单因素实验、正交实验结合致敏性评价,研究不同发酵工艺对碧根果植物酸奶感官评价与致敏性的影响。结果显示最佳工艺为料水比1:10,蔗糖添加量6%,嗜酸乳杆菌(CICC 6081)和植物乳杆菌植物亚种(CICC 20988)接种量为1%,此工艺下的碧根果酸奶致敏性较低且拥有良好风味。3.按照优化的最佳工艺制备酸奶进行理化指标检测,碧根果酸奶产品的总糖含量为7.55 g/100 g,蛋白质含量为1.37 g/100 g,可溶性固形物含量为7.47g/100 g,菌落数为2.56*10^6 CFU/m L,均优于行业标准《T/WSJD 12-2020植物蛋白饮料植物酸奶》中对碧根果酸奶的要求。对碧根果酸奶发酵过程中的挥发性风味化合物的检测分析并计算其ROAV,结果显示酸奶在发酵过程中共检出19种挥发性风味物质,其中对酸奶风味影响明显的包括己醛,苦木碱与D-柠檬烯三种物质。4.设计了以碧根果仁为原料,年产1000吨的碧根果酸奶的工厂,设计内容主要包括厂址选择、产品方案、生产工艺、物料衡算、设备选型、综合经济估算等。经济计算分析结果表明,酸奶工厂投资1038万元,年销售额为2200万元,年净利润为722万元。通过成功分离纯化Car i 1蛋白并优化碧根果酸奶的发酵工艺,为解决碧根果过敏问题和满足消费者需求提供了切实可行的解决方案,为开发低致敏深加工碧根果产品和实现经济可行性方面提供了重要的理论和实践支持。研究结果对于促进碧根果产品行业的发展,推动食品工业的技术创新,以及提升消费者健康和生活品质方面具有重要意义。

关键词：碧根果致敏原 Car i 1 植物酸奶风味物质