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高导电性聚吡咯改性玄武岩纤维制备与性能

复合材料学报 2024年

作者：曾思衡汪昕吴智深化璐青东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室玄武岩纤维生产及应用技术国家地方联合工程研究中心

玄武岩纤维(BF)具有优异的力学性能、耐腐蚀性和热稳定性，已经广泛使用于国民经济的众多领域。然而由于玄武岩纤维绝缘性，限制了其在电磁屏蔽、静电防护等领域的应用。本研究开发了一种制备导电玄武岩纤维的方法，该方法在实现玄武岩... 详细信息

玄武岩纤维(BF)具有优异的力学性能、耐腐蚀性和热稳定性，已经广泛使用于国民经济的众多领域。然而由于玄武岩纤维绝缘性，限制了其在电磁屏蔽、静电防护等领域的应用。本研究开发了一种制备导电玄武岩纤维的方法，该方法在实现玄武岩纤维高导电性的同时，提升了玄武岩纤维的拉伸强度，是一种高效、低成本、友好的制备方法。该方法以吡咯单体(Py)、氧化剂氯化铁(FeCl3)和掺杂剂5-磺基水杨酸钠(NaSSA)为原料，通过原位聚合法在玄武岩纤维表面沉积导电聚合物聚吡咯(PPy)，设置不同Py，FeCl3和NaSSA浓度作为参数研究其对玄武岩纤维导电性的影响。在改性过程中，玄武岩纤维表面逐渐由黄褐色变成黑色，表面附着上了均匀厚实的聚吡咯涂层。聚吡咯颗粒展现出较高的掺杂水平、双极化子比例和共轭链长度，说明聚吡咯具有良好的结构。在导电性能方面，PPy改性玄武岩纤维的电阻率最低下降至8 × 10-3Ω·cm，说明改性后的玄武岩纤维具有优异的导电性。在拉伸性能上，纤维的单丝拉伸强度提升20.6%，并通过差异性分析和Weibull分布模型进行验证，这体现了该方法在实现导电性能的同时保护了纤维结构和力学性能。本研究为扩宽玄武岩纤维的应用领域，及实现功能化玄武岩纤维复合材料提供了一种新的方案。

关键词：玄武岩纤维聚吡咯导电性原位聚合法掺杂剂拉伸强度

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隧道掏槽爆破岩块抛掷堆积形态的数值模拟

工程爆破 2024年第3期30卷 54-61页

作者：朱礼臣中铁十四局集团建筑工程有限公司工程部济南250000

为了控制隧道掏槽爆破飞石范围,确保隧道爆破施工的高效性与安全性,利用离散元软件对掏槽体岩块抛掷堆积形态进行了数值模拟,结合某快速铁路单线隧道工程,研究了掏槽体岩块抛掷堆积形态及其主要参数。在对比分析掏槽体岩块堆积形态的模... 详细信息

为了控制隧道掏槽爆破飞石范围,确保隧道爆破施工的高效性与安全性,利用离散元软件对掏槽体岩块抛掷堆积形态进行了数值模拟,结合某快速铁路单线隧道工程,研究了掏槽体岩块抛掷堆积形态及其主要参数。在对比分析掏槽体岩块堆积形态的模拟结果与实际测量结果的基础上,研究发现:掏槽体岩块的初速度为堆积形态的重要影响因素;在初速度为10 m/s的前提下,从爆破开始到岩体全部停止运动总共经历3.5 s,最终堆积形态近似于椭圆形;最大抛掷距离与前端堆积高度均符合工程实际测量结果。研究结果对隧道掏槽爆破设计和安全施工,具有重要的指导意义。

关键词：隧道掏槽爆破离散元数值模拟岩块堆积形态抛掷初速度

浙江九龙山香果树生境土壤微生物多样性及其影响因素

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浙江农林大学学报 2024年

作者：骆争荣郑伟成唐战胜蔡臣臣陈旭波郑子洪丽水学院生态学院浙江九龙山国家级自然保护区管理中心遂昌县生态林业发展中心

【目的】揭示珍稀植物香果树Emmenopterys henryi生境土壤微生物多样性变化信息及其影响因素，为香果树的保护和繁育提供参考。【方法】通过高通量测序技术检测了34个香果树群落生境的土壤细菌和真菌种类，分析海拔、坡向、土壤理化性... 详细信息

【目的】揭示珍稀植物香果树Emmenopterys henryi生境土壤微生物多样性变化信息及其影响因素，为香果树的保护和繁育提供参考。【方法】通过高通量测序技术检测了34个香果树群落生境的土壤细菌和真菌种类，分析海拔、坡向、土壤理化性质和香果树群落特征对土壤细菌和真菌多样性的影响。【结果】α多样性分析表明：九龙山香果树生境土壤细菌Shannon-Wiener指数均值为5.87,Simpson指数均值为0.98；土壤真菌Shannon-Wiener指数均值为4.88,Simpson指数均值为0.97。细菌Shannon-Wiener指数当量(H')随海拔升高而显著降低(P<0.05)，随土壤pH (4.62～5.83)升高而升高(P<0.05)；土壤细菌Simpson指数当量(D')与土壤速效钾呈显著负相关(P<0.05)。真菌H和D'都随着海拔上升呈先下降后上升的趋势，且随碱解氮的升高而显著降低(P<0.05)；真菌D'还与样地中心香果树胸高断面积呈显著正相关(P<0.05)。β多样性分析表明：细菌Sorenson相异性指数均值为0.39，其中物种周转组分贡献为70.2%，真菌Sorenson相异性指数均值为0.72，其中物种周转组分贡献为85.1%；细菌和真菌的Sorenson相异性指数各自存在显著空间自相关(P<0.05)，且与土壤理化性质以及树种组成差异显著相关(P<0.05)。偏Mantel检验结果表明：细菌的物种周转组分与土壤理化性质和样地树种组成显著相关(P<0.05)，而其物种丰富度组分仅与取样年份显著相关(P<0.05)；真菌的物种周转组分存在显著空间自相关且与土壤理化性质差异显著相关(P<0.05)，而其物种丰富度组分与取样年份、海拔都显著相关(P<0.05)。【结论】九龙山香果树生境土壤真菌多样性较高，细菌多样性较低；香果树生境土壤微生物多样性存在时空异质性，海拔、土壤碱解氮和香果树胸高断面积是土壤微生物α多样性的主要影响因素，土壤理化性质和样地树种组成是土壤微生物β多样性的主要影响因素。图4表2参32

关键词：珍稀植物香果树土壤细菌真菌海拔

深海环境下利用噪声抵消器和经验模态分解的拖船干扰抑制方法

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兵工学报 2024年第2期45卷 443-453页

作者：周健宋雪晶刘福臣张伟声纳技术重点实验室浙江杭州310023 杭州应用声学研究所浙江杭州310023

针对深海环境下拖船自噪声在靠近端射和非端射方向产生的多途角扩展干扰影响拖曳声纳探测性能的问题,提出一种利用归一化最小均方误差(Normalized Least Mean Square,NLMS)噪声抵消器和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)... 详细信息

针对深海环境下拖船自噪声在靠近端射和非端射方向产生的多途角扩展干扰影响拖曳声纳探测性能的问题,提出一种利用归一化最小均方误差(Normalized Least Mean Square,NLMS)噪声抵消器和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)的拖船干扰抑制方法。通过借鉴逆波束形成(Inverse Beamforming,IBF)的思想,对靠近端射方向的干扰波束进行相位补偿,重构出时域干扰信号,并将其作为自适应噪声抵消器的输入信号,基阵接收信号作为期望信号,利用NLMS方法调整滤波器的权值,进行初步干扰抑制。在此基础上通过EMD对噪声抵消器的输出结果进行分解得到多个本征模态(Intrinsic Mode Function,IMF)和残余分量,再利用匹配滤波方法筛选出用于重构拖船噪声的IMF,并在阵元域抵消完成干扰抑制,其中匹配模版为靠近端射方向频域干扰波束逆傅里叶变换得到的时域干扰信号。仿真数据和海试数据分析结果表明,与其他方法相比,所提方法能够大幅度抑制拖船自噪声产生的多途角扩展干扰,提升拖曳声纳在干扰盲区内对弱目标信号的检测能力。

关键词：拖船噪声噪声抵消器经验模态分解检测能力干扰抑制

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基于元模型的装备体系知识图谱构建

系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2374-2382页

作者：王暖臣王小龙穆歌李新津军事科学院系统工程研究院北京100141

针对当前军事领域知识图谱描述装备体系存在的数据规范程度不高、实体不统一和实体关系不一致等问题,提出一种基于元模型的军事领域本体模型构建方法。该方法采用体系架构元模型技术框架下的概念数据模型和逻辑数据模型定义装备体系本体... 详细信息

针对当前军事领域知识图谱描述装备体系存在的数据规范程度不高、实体不统一和实体关系不一致等问题,提出一种基于元模型的军事领域本体模型构建方法。该方法采用体系架构元模型技术框架下的概念数据模型和逻辑数据模型定义装备体系本体,从而生成装备体系知识图谱,避免不同兵种、不同业务领域装备体系本体不一致的影响。选取协同打击任务场景构建无人机集群装备体系应用本体,导入Neo4j软件生成知识图谱。结果表明,所提方法能够满足装备体系知识图谱构建需求。

关键词：装备体系体系架构元模型知识图谱本体

长江中游地区土地利用碳收支空间关联及碳补偿分区

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长江流域资源与环境 2024年第7期33卷 1474-1488页

作者：蔡鑫叶长盛肖蔚彭锦臣东华理工大学地球科学学院江西南昌330013

在绿色低碳发展的背景下,开展土地利用碳收支空间关联与碳补偿分区研究,对于推动区域协同发展与协同治理,实现高质量发展具有重要意义。以市域为基本单元核算其碳收支量;构建引力模型、利用社会网络分析法深入分析长江中游地区碳收支整... 详细信息

在绿色低碳发展的背景下,开展土地利用碳收支空间关联与碳补偿分区研究,对于推动区域协同发展与协同治理,实现高质量发展具有重要意义。以市域为基本单元核算其碳收支量;构建引力模型、利用社会网络分析法深入分析长江中游地区碳收支整体与个体的空间关联关系与结构特征;借助SOM-K-means模型对长江中游地区开展碳补偿分区研究。结果表明:(1)2005~2020年间长江中游地区碳排量呈现上升趋势,由2.18×10^(8)t上升至3.01×10^(8)t,总体呈现“东高西低,中心最高”的空间分布特点;碳吸收量呈现波动态势,由2.75×10^(8)t变化至2.86×10^(8)t,整体呈现为由外逐内降低的“C”型空间分布格局。(2)整体视角下,碳排放与碳吸收的网络密度较低,具有较大的空间协作潜力挖掘;个体视角下,武汉市、九江市、岳阳市等地区处于碳排放网络的中心地位,在网络中也承担了“桥梁”作用;宜春市、常德市和吉安市等地区居于碳吸收网络的中心地位。碳收支网络中各节点的碳排放与碳吸收能力不相符,存在显著差异。(3)长江中游地区共分为12个支付区、13个平衡区和17个获补区,针对各类型区提出相应的低碳发展方向及策略。

关键词：土地利用碳收支空间关联碳补偿分区长江中游地区

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基于图神经网络的会话推荐算法的研究

基于图神经网络的会话推荐算法的研究

作者：杜星臣长春工业大学

学位级别：硕士

传统的推荐系统主要基于用户的历史行为数据和商品的属性信息来进行预测,但在一些场景下难以适应用户偏好的变化和多样化的需求,因此基于会话的推荐方法应运而生。在会话推荐领域,基于图神经网络(Graph Neural Network,GNN)的方法表现... 详细信息

传统的推荐系统主要基于用户的历史行为数据和商品的属性信息来进行预测,但在一些场景下难以适应用户偏好的变化和多样化的需求,因此基于会话的推荐方法应运而生。在会话推荐领域,基于图神经网络(Graph Neural Network,GNN)的方法表现尤为突出。该方法通过GNN对会话进行建模,能够捕捉到会话内点击项之间的依赖关系,并将整个会话点击项序列作为一个信息来预测下一次点击项,从而显著提高模型的推荐精度。尽管GNN方法已经取得十分显著的效果,但仍存在一些不足。首先在获得项目嵌入和考虑项目之间的复杂过渡时,忽略了项目之间的时序关系;其次在预测候选项目时,没有考虑兴趣项目与所有项目之间的相关性,以及无法从多角度提取隐藏在会话序列中用户的长短期偏好,这些问题都会对模型的推荐性能造成影响。因此,针对以上问题,论文主要工作如下:(1)本文提出了一种结合长短期记忆网络和注意力机制的图神经网络会话推荐模型(Graph Neural Network Session Recommendation Model Combining Long Short Term Memory Networks and Attention Mechanisms,LAGNN)。该模型融合了长短期记忆网络(Long short-term memory network,LSTM)和图神经网络(Graph Neural Network,GNN)的优势,以捕获项目间的时序关系和复杂转换。然后将捕获到的项目间时序关系以及复杂的项目转换通过门控机制相融合,使得模型能够同时考虑顺序依赖性和全局上下文语义信息,从而获得准确的项目嵌入。为了考虑用户长短期偏好,引入多头注意力机制,通过多头注意力与软注意力相结合的方式,多角度提取用户的偏好。此外,还引入一种新颖的兴趣注意力机制,使兴趣注意模块可以在给定特定兴趣项的情况下揭示历史动作的相关性,从而进一步改善会话表示,提高推荐性能。(2)通过实验验证了所提出模型的有效性。在四个公开数据集上与六个代表性的现有会话推荐算法进行了比较,其中在Tmall数据集上,P@20达到了47.16%,提升超过18个百分点,MRR@20达到了17.39%,提升超过4个百分点,表明该模型显著地提高了推荐性能。为进一步验证模型各组成模块的有效性,进行了消融实验,结果显示引入的长短期记忆模块和注意力模块能够增强模型的推荐性能。此外,通过设计不同注意力机制的消融实验,进一步验证了引入的多头注意力机制和兴趣注意力机制对模型性能的积极影响。最后,通过超参数敏感度实验分析了关键参数对模型性能的影响。(3)基于上述研究成果,设计了一个原型商品推荐系统,该系统采用了基于LAGNN的推荐算法,以验证LAGNN模型在实际应用场景中的推荐效能。首先,对原始会话数据进行预处理,然后将处理过后的数据输入LAGNN模型进行训练,并通过模型微调以进一步优化其性能。随后,将训练完成的LAGNN模型集成到原型商品推荐系统中。用户在系统内进行操作时,通过调用LAGNN模型,为用户提供个性化的商品推荐服务,从而提高用户的满意度。

关键词：会话推荐图神经网络长短期记忆网络注意力机制原型推荐系统

凡纳滨对虾内源性蛋白酶对胶原蛋白降解的研究

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凡纳滨对虾内源性蛋白酶对胶原蛋白降解的研究

作者：肖旭臣集美大学

学位级别：硕士

凡纳滨对虾因其高营养价值备受消费者青睐。凡纳滨对虾死后,因内源性蛋白酶活性较高,肌肉极易发生降解导致品质下降。虽然已有研究聚焦肌原纤维蛋白在肌肉软化中的作用,但结缔组织如何保持肌肉弹性和完整性的研究仍显不足。胶原蛋白作... 详细信息

凡纳滨对虾因其高营养价值备受消费者青睐。凡纳滨对虾死后,因内源性蛋白酶活性较高,肌肉极易发生降解导致品质下降。虽然已有研究聚焦肌原纤维蛋白在肌肉软化中的作用,但结缔组织如何保持肌肉弹性和完整性的研究仍显不足。胶原蛋白作为结缔组织重要组成部分,其在对虾肌肉质构劣化中的作用仍未解明。本研究以凡纳滨对虾为研究对象,探究其在冷藏期间的品质变化以及内源性蛋白酶对胶原蛋白的降解作用,为进一步研究对虾肌肉中内源性蛋白酶的相关性质及其对胶原蛋白的降解机制提供理论依据。本研究首先探讨了凡纳滨对虾在4℃冷藏期间的品质变化。结果显示,随着贮藏时间的延长,对虾的p H值呈现持续上升趋势,从最初的p H 7.1逐渐升高至第七天的8.3。同时,TVB-N（挥发性盐基氮）的含量从第一天的3.01 mg/100 g升到第七天的35.65 mg/100g,超过可食用标准值（30 mg/100 g）。对虾肌肉的质构参数在冷藏期间表现出持续下降的趋势,但对其肌原纤维蛋白进行SDS-PAGE分析并未发现明显的降解现象。进一步通过免疫组化观察发现,随着冷藏时间的推移,凡纳滨对虾的结缔组织发生显著变化,胶原蛋白含量出现明显下降趋势。采用酶促酸溶法从对虾肌肉中成功纯化出Ⅰ型胶原蛋白,进行体外实验探究内源性蛋白酶对胶原蛋白的降解作用。SDS-PAGE分析结果显示对虾I型胶原由两种链组成,分别为α链和α链。其中,α链的分子量为148 k Da,α链的分子量为120k Da。圆二色谱分析结果显示,对虾Ⅰ型胶原蛋白具有典型的三螺旋结构且其热变性温度（T）为43.48℃。对虾肝胰腺中内源性蛋白酶种类丰富,酶活力强。肝胰腺粗酶对胶原蛋白的降解研究显示,肝胰腺粗酶在室温和4℃下均表现出对胶原蛋白的降解作用。丝氨酸蛋白酶抑制剂Phenylmethanesulfonyl fluoride（PMSF）和4-（2-Aminoethyl）benzenesulfonyl fluoride（AEBSF）对肝胰腺蛋白酶表现出最强的抑制效果。利用柱层析分离技术,从对虾的肝胰腺中纯化出分子量为28 k Da的丝氨酸蛋白酶,可以降解胶原蛋白。其活性可被EDTA抑制。利用明胶酶谱法,发现对虾肌肉中分子量约为17 k Da和14 k Da的明胶降解酶活性显著。因此,从对虾肌肉中部分纯化出分子量为17 k Da的胶原酶。该酶的最适温度为50℃,且60℃加热30 min仍具有部分活性。p H值为7.0时酶活性最高,在p H值6.0-9.0的范围内活性较高。在不同金属离子对胶原酶活性影响的实验中发现Ba对胶原酶具有显著的激活作用,当Ba为0.5 mmol/L时达到最大激活效果。通过抑制剂实验发现Ethylene glycol tetraacetic acid（EGTA）对胶原酶的抑制效果最佳,推测该胶原酶为一种金属蛋白酶。比较肝胰腺丝氨酸蛋白酶与肌肉组织胶原酶对胶原蛋白的降解效果发现,两者虽都能降解胶原蛋白,但效果不同。丝氨酸蛋白酶切割位点单一,降解不完全,产生大分子量的降解产物。而胶原酶切割位点多样,能将胶原蛋白切成小分子肽段,降解更彻底。因此,胶原酶在对虾胶原蛋白降解中表现出更强的能力。本研究为进一步揭示内源性蛋白酶对胶原蛋白的降解机制提供了实验依据和理论参考。

关键词：凡纳滨对虾冷藏胶原蛋白纯化内源性蛋白酶

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煤系水平井定向射孔压裂裂缝扩展机制

煤田地质与勘探 2024年第4期52卷 68-75页

作者：庞涛姜在炳惠江涛贾秉义煤炭科学研究总院北京100013 中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077 青海油田公司第五采油厂青海海西817000

复杂含煤地层顶板水平井射孔压裂是增加煤层透气性、提升瓦斯抽采效率的关键,而地层结构和射孔位置影响裂缝扩展形态。考虑地层结构特征及射孔位置,建立压裂工程地质模型;基于有限元方法构建数值模型,研究射孔位置、地层条件、垂向应力... 详细信息

复杂含煤地层顶板水平井射孔压裂是增加煤层透气性、提升瓦斯抽采效率的关键,而地层结构和射孔位置影响裂缝扩展形态。考虑地层结构特征及射孔位置,建立压裂工程地质模型;基于有限元方法构建数值模型,研究射孔位置、地层条件、垂向应力与水平应力差对裂缝扩展的影响,并进行工程验证,提出施工建议。结果表明:射孔孔眼位置存在全部位于煤层中、全部位于顶板岩层中和部分位于顶板部分位于煤层3种情况。孔眼位于煤层中,裂缝受到界面的“阻隔”作用,对煤层改造有利;孔眼位于顶板,当顶板层理发育,垂向应力与最小水平主应力差大于2MPa时裂缝能够穿越层理和界面进入煤层,而顶板完整时,应力差大于-2MPa裂缝即可在孔眼诱导作用下进入煤层,顶板层理和界面对裂缝垂向扩展具有“阻挡”作用,结构完整地层有利于裂缝的垂向穿层扩展;孔眼部分进入煤层,对裂缝起裂、扩展产生明显诱导作用,形成沿界面的水平缝和进入煤层的垂直缝,无论顶板是否完整,都能形成有效改造裂缝。当射孔孔眼距煤层较远、孔眼与煤层间弱面发育、水平应力大于垂向应力或压裂施工规模不足时,建议采用深穿透射孔、分支孔等能够沟通煤层的工程措施,以保证压裂效果。研究结果在陕西韩城某煤矿的井下分段压裂施工中进行了应用,试验孔瓦斯抽采效果良好,可为类似地质、工程条件下的压裂施工提供借鉴。

关键词：煤系水平井定向射孔水力压裂裂缝扩展

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