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非分散红外分析仪设计建模分析和应用

光学学报 2024年第18期 331-338页

作者：张猛刘洋盛训超汤玉美胡源中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥中科环境监测技术国家工程实验室有限公司国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室

阐述了基于气体滤波相关的非分散红外（NDIR）检测技术。首先，依据NDIR技术原理建立仿真模型，利用模型仿真构建系统核心件参数与探测信号之间的关系，得出参考光路和测量光路的光强比值，为后续放大电路设计提供参考。其次，通过系统... 详细信息

阐述了基于气体滤波相关的非分散红外（NDIR）检测技术。首先，依据NDIR技术原理建立仿真模型，利用模型仿真构建系统核心件参数与探测信号之间的关系，得出参考光路和测量光路的光强比值，为后续放大电路设计提供参考。其次，通过系统响应函数评估系统的测量误差最大不超过1×10-6，并定量评估外界温度变化对系统造成的误差。外界温度变化10℃会导致反演的CO2气体体积分数最大变化约为9×10-6，研究表明，为了保证仪器的精度和漂移要求，对长光程测量气室进行控温是必要的。所研制的NDIR分析仪使用模拟参数，并采用恒温技术将测量气室的温度控制在（45±0.1）℃，NDIR分析仪的测试结果表明，仪器检出限达到0.075×10-6，示值误差为0.19%，精密度（相对标准偏差）为0.11%,24 h内零点漂移低于0.033%ξFS(ξFS为满量程)，且量程漂移也低于0.3%ξFS。NDIR技术测试结果和激光技术测试结果显著相关，其线性拟合度R2为0.94。实际设计的仪器测试结果表明，该仿真方法具有一定的应用价值。

关键词：光学设计非分散红外技术温度控制检出限漂移

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面向Shapelet空间的多变量时间序列密度聚类算法

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计算机科学与探索 2024年第2期18卷 387-402页

作者：盛锦超杜明晶孙嘉睿李宇蕊江苏师范大学计算机科学与技术学院江苏徐州221100

多变量时间序列聚类问题已经成为时间序列分析任务中重要的研究课题,相较于单变量时间序列,多变量时间序列的研究复杂性更高,难度更大。尽管当前已经提出了许多针对多变量时间序列的聚类算法,但是这些算法在精度和解释性方面仍旧不足。... 详细信息

多变量时间序列聚类问题已经成为时间序列分析任务中重要的研究课题,相较于单变量时间序列,多变量时间序列的研究复杂性更高,难度更大。尽管当前已经提出了许多针对多变量时间序列的聚类算法,但是这些算法在精度和解释性方面仍旧不足。其一,当前大部分工作并未考虑多变量时间序列的长度冗余性和变量相关性等问题,导致最终得到的相似性矩阵具有较大误差;其二,数据在聚类过程中普遍采用划分范式,当数值空间呈现复杂分布时该思想表现不佳,并且不具备对各个变量及空间的解释力。针对上述问题,提出了一种面向Shapelet(富有高信息量的连续子序列)空间的多变量时间序列自适应权重密度聚类算法(MDCS)。算法首先对各个变量进行Shapelet搜索,通过自适应策略获取到各自的Shapelet空间,接着对各个变量产生的数值分布进行组合加权,得到了更符合数据分布特征的相似度矩阵,最后利用改进密度计算和二次分配的共享最近邻密度峰值聚类算法对数据进行最终分配。在真实数据集上的实验结果证明,与目前先进的聚类算法相比,MDCS拥有更好的聚类结果,在标准化互信息和兰德系数指标上平均提高了0.344与0.09,兼顾了性能与可解释性。

关键词：多变量时间序列子序列 Shapelet空间密度峰值聚类数据挖掘

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海拔对隧道内列车火灾烟气蔓延特性影响

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第8期51卷 231-242页

作者：周丹盛紫琰李金柱陈光张则栋孟爽陈涛中南大学轨道交通安全教育部重点实验室湖南长沙410075 中南大学轨道交通安全关键技术国际合作联合实验室湖南长沙410075 中南大学轨道交通列车安全保障技术国家地方联合工程研究中心湖南长沙410075

为探究海拔高度对隧道内列车火灾烟气蔓延的影响,基于已被验证的数值模拟方法,结合三维非定常N-S方程和RNG k-ε湍流模型,采用滑移网格技术模拟了在隧道内匀速运行的列车发生火灾后减速并最终停在隧道内的整个运动过程,并利用动模型试... 详细信息

为探究海拔高度对隧道内列车火灾烟气蔓延的影响,基于已被验证的数值模拟方法,结合三维非定常N-S方程和RNG k-ε湍流模型,采用滑移网格技术模拟了在隧道内匀速运行的列车发生火灾后减速并最终停在隧道内的整个运动过程,并利用动模型试验和缩尺隧道火灾试验数据验证了数值模拟方法的可靠性.结果表明:海拔高度对隧道内列车停车以后的火灾烟气蔓延影响明显;与低海拔隧道相比,同一时刻高海拔隧道拱顶同一位置处的烟气流速更快,烟气逆流至火源上游50 m处的时刻更早;车体周围温度分布也随着海拔高度的不断增加而呈现出逐渐上升的趋势.与0 m海拔隧道相比,5000 m海拔隧道内烟气逆流至火源上游50 m的时刻提前了102 s,同时列车停车360 s时隧道拱顶处的温度峰值增加了216 K,增幅达到42.9%.

关键词：列车火灾海拔高度数值模拟 RNG k-ε湍流模型

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钛含量对锻压态机械壳体镁合金性能的影响

热加工工艺 2024年第12期53卷 116-119页

作者：高则柱李俊健刘专超重庆科创职业学院重庆永川402160 重庆大学材料科学与工程学院重庆400045

为了研究钛(Ti)含量对锻压态机械壳体Mg-6Al-4Sn-Ti镁合金耐磨损性能和耐腐蚀性能的影响,优化Mg-6Al-4Sn-Ti镁合金中的钛含量,制备了锻压态Mg-6Al-4Sn-xTi(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5(质量分数,%))镁合金试样,并进行了合金显微组织、耐磨... 详细信息

为了研究钛(Ti)含量对锻压态机械壳体Mg-6Al-4Sn-Ti镁合金耐磨损性能和耐腐蚀性能的影响,优化Mg-6Al-4Sn-Ti镁合金中的钛含量,制备了锻压态Mg-6Al-4Sn-xTi(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5(质量分数,%))镁合金试样,并进行了合金显微组织、耐磨损性能和耐腐蚀性能的测试与对比分析。结果表明:合金元素Ti有助于细化锻压态Mg-6Al-4Sn镁合金晶粒、提高合金耐磨损性能和耐腐蚀性能。随着合金元素Ti含量从0逐渐增加到0.5%,合金晶粒先细化后粗化,磨损体积先减小后增大,腐蚀电位先正移后负移,耐磨损性能和耐腐蚀性能均先提高后下降。与不添加Ti的锻压态Mg-6Al-4Sn镁合金相比,添加0.3%Ti的锻压态Mg-6Al-4Sn-Ti镁合金磨损体积减小幅度达21%、腐蚀电位正移幅度达13%。锻压中机械壳体Mg-6Al-4Sn-xTi镁合金的合金元素Ti含量优选为0.3%。

关键词：锻压态Mg-6Al-4Sn-Ti镁合金钛含量耐磨损性能耐腐蚀性能机械壳体

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超致密矮星系的潮汐剥离演化序列

科学通报 2024年第4期69卷 473-475页

作者：王凯翔刘成则北京大学物理学院天文学系北京100871 北京大学科维理天文与天体物理研究所北京100871 上海交通大学物理与天文学院天文学系上海200240 上海交通大学李政道研究所上海200240

长期以来,星系(galaxy)和星团(star cluster)被认为是截然不同的两类天体.星系在暗物质晕中诞生成长,有较为复杂的恒星形成历史,是由大量恒星、气体、尘埃和暗物质等物质组成的天体系统,往往有着庞大的结构.星系的形态也多种多样,包括... 详细信息

长期以来,星系(galaxy)和星团(star cluster)被认为是截然不同的两类天体.星系在暗物质晕中诞生成长,有较为复杂的恒星形成历史,是由大量恒星、气体、尘埃和暗物质等物质组成的天体系统,往往有着庞大的结构.星系的形态也多种多样,包括椭圆星系、旋涡星系、不规则星系等.多个星系通常以星系群和星系团的形式存在,形成宇宙中大尺度结构的同时,也互相影响着各自的演化轨迹.

关键词：大尺度结构旋涡星系不规则星系椭圆星系恒星形成星系群星系团暗物质

开启式艉轴唇形密封结构参数多目标优化及性能分析

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化工学报 2024年

作者：弓志超李双喜李方俊黄泽盛肖可应北京化工大学机电工程学院

开启式船舶艉轴密封因其优异的开启性能使得艉轴密封实现了长寿命高效运转，但因唇体结构设计不合理导致唇口磨损严重。以开启式艉轴唇形密封圈为研究对象，建立唇形密封数值分析模型，分析开启式艉轴唇形密封的密封性能，采用响应面法... 详细信息

开启式船舶艉轴密封因其优异的开启性能使得艉轴密封实现了长寿命高效运转，但因唇体结构设计不合理导致唇口磨损严重。以开启式艉轴唇形密封圈为研究对象，建立唇形密封数值分析模型，分析开启式艉轴唇形密封的密封性能，采用响应面法对唇体结构进行多目标优化分析，进行唇形密封实验。研究结果表明：唇口过盈量对唇形密封开启性能和寿命影响最大，其次是弹簧径向力、前唇角和后唇角；在多种力载荷作用下，反吹气体压力至少大于工作压力的1.3倍时，唇口开启。对开启式艉轴唇形密封，合理设计唇口结构参数，通过实现动态调节反吹气体压力，可有效减少唇口磨损并极大改善密封性能，并降低唇口开启对转速的依赖。优化参数组合为：唇口过盈量1.5mm、弹簧径向力70N、前唇角45°、后唇角40°，通过合理的优化结构设计，综合唇口减磨性能提升明显，且唇口寿命提升173％。

关键词：开启式艉轴唇形密封数值分析响应面法优化设计唇口寿命反吹气体实验验证

利于磨削加工的316L不锈钢SLM工艺参数研究

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应用激光 2024年第7期 27-36页

作者：詹友基陈嘉盛郑天清许永超章蒙蒙福建省智能加工技术及装备重点实验室(福建理工大学) 福建理工大学材料科学与工程学院

为得到适合磨削的选区激光熔化(SLM)316L不锈钢工艺参数，设计三因素四水平的正交实验。在此基础上获得样件性能指标致密度、显微硬度及磨削后表面粗糙度的实验数据，使用极差分析法得到了SLM工艺参数对性能指标的影响主次；随后基于灰... 详细信息

为得到适合磨削的选区激光熔化(SLM)316L不锈钢工艺参数，设计三因素四水平的正交实验。在此基础上获得样件性能指标致密度、显微硬度及磨削后表面粗糙度的实验数据，使用极差分析法得到了SLM工艺参数对性能指标的影响主次；随后基于灰色关联理论对实验数据进行多指标简化处理，获取可以评价样件综合性能的量化值——关联度，最后通过拟合回归的方法得到了工艺参数与关联度的回归方程，方程的拟合度达到91.32%,说明该方程具有较高的可靠性。通过Minitab对回归方程进行响应优化，得到适合磨削的最优工艺参数为：激光功率270 W,扫描速度707 mm/s,扫描间距0.14 mm,测得样件的致密度98.78%,显微硬度265.46 HV,表面粗糙度0.660μm。

关键词：选区激光熔化磨削极差分析法灰色关联理论工艺优化

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数字化时代下小学美术教育的挑战与机遇

中国民族博览 2024年第12期 206-208页

作者：盛德超济宁高新技术产业开发区崇文学校山东济宁272000

本文探讨了数字化时代下小学美术教育所面临的挑战与机遇。通过分析数字技术的崭新应用和教育方式的变革,本文指出了数字化时代对小学美术教育的重大影响,包括挑战如教育资源不均等、创造性思维的培养和数字技术的整合难题,以及机遇如... 详细信息

本文探讨了数字化时代下小学美术教育所面临的挑战与机遇。通过分析数字技术的崭新应用和教育方式的变革,本文指出了数字化时代对小学美术教育的重大影响,包括挑战如教育资源不均等、创造性思维的培养和数字技术的整合难题,以及机遇如个性化学习、跨文化交流和创新教育模式的崭露头角。最后,本文提出了应对挑战和利用机遇的策略,以推动数字化时代下小学美术教育的可持续发展。

关键词：数字化时代小学美术教育挑战机遇教育技术

磁性载体MBBR系统对纳米ZnO颗粒的胁迫响应

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中国环境科学 2024年第4期44卷 2093-2102页

作者：高静湉王树超敬双怡吴兆盛杨文焕李卫平内蒙古科技大学能源与环境学院黄河流域内蒙古段生态保护与综合利用自治区协同创新中心内蒙古包头014010

为探究磁性载体移动床生物膜反应器(MBBR)系统对不同浓度纳米ZnO胁迫的响应,构建2组MBBR开展纳米ZnO胁迫实验,通过对比普通与磁性载体MBBR中COD、NH_(4)^(+)-N去除性能、生物膜形貌、微生物群落及功能基因,分析磁性载体对纳米ZnO胁迫下M... 详细信息

为探究磁性载体移动床生物膜反应器(MBBR)系统对不同浓度纳米ZnO胁迫的响应,构建2组MBBR开展纳米ZnO胁迫实验,通过对比普通与磁性载体MBBR中COD、NH_(4)^(+)-N去除性能、生物膜形貌、微生物群落及功能基因,分析磁性载体对纳米ZnO胁迫下MBBR中污染物去除性能及微生物的影响.结果表明:低浓度(5,10mg/L)纳米ZnO对COD、NH_(4)^(+)-N去除无显著影响;高浓度(30,50mg/L)纳米ZnO胁迫后,磁性载体MBBR的NH_(4)^(+)-N去除率分别降低10.57%和12.91%,低于普通载体的14.48%和16.94%.相比于NH_(4)^(+)-N,纳米ZnO胁迫对COD去除影响较小.此外,高浓度(30,50mg/L)纳米ZnO胁迫导致更多纳米ZnO颗粒团聚并吸附于磁性载体生物膜表面,继而改变了生物膜群落结构.在10mg/L的纳米ZnO胁迫下,磁性与普通载体生物膜中微单胞菌属(Micropruina)的相对丰度均有所提高,对该菌属生长起到促进作用.50mg/L纳米ZnO对Micropruina的生长产生明显的抑制,普通及磁性载体生物膜中其相对丰度分别降至0.20%和1.28%.KEGG代谢通路预测表明,高浓度的纳米ZnO改善了细胞膜转运蛋白和细胞活性等功能,降低了碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢、辅助因子和维生素代谢、异种生物降解与代谢的功能.在纳米ZnO胁迫下,磁性载体较普通载体表现出更好的污染物去除性能,削弱了纳米ZnO对微生物的胁迫效应.

关键词：纳米ZnO MBBR 磁性载体群落结构代谢通路