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考虑运营风险的医疗废物回收选址多目标鲁棒优化研究

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计算机工程与应用 2025年第1期61卷 341-351页

作者：马艳芳刘畅黄思雨杨丽宁河北工业大学经济管理学院天津300401

为规避突发公共卫生事件下的不确定风险,研究医疗废物回收网络中的回收中心、处理中心、处置中心等节点选址问题,以总成本最小以及总风险最小为目标,构建考虑运营风险的医疗废物回收选址多目标鲁棒优化模型,设计非支配排序遗传算法,提出... 详细信息

为规避突发公共卫生事件下的不确定风险,研究医疗废物回收网络中的回收中心、处理中心、处置中心等节点选址问题,以总成本最小以及总风险最小为目标,构建考虑运营风险的医疗废物回收选址多目标鲁棒优化模型,设计非支配排序遗传算法,提出p鲁棒迭代算子求解p值下界,采用轮盘赌选择,结合精英策略、均匀交叉和反向变异等遗传操作。基于仿真案例,求解确定性模型与鲁棒优化模型得到帕累托解。模型对比结果表明鲁棒优化模型适用所有情景,且成本相对遗憾值均小于2%,能够有效应对参数不确定引起的设施选址变化。对p值进行灵敏度分析,结果表明当0.004≤p≤0.08时,解的质量随p值增大而上升;p值越接近下界0.004,目标值下降越迅速,越适于应对紧急情况;同时决策者的风险偏好程度和总成本对设施布局有重要影响,需对二者进行综合权衡。

关键词：医疗废物多目标规划选址模型 NSGA-II算法鲁棒优化

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单一极性水驻极熔喷非织造材料的制备及其透皮促渗效果

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东华大学学报(自然科学版) 2025年

作者：闵雨晴解柳艳胡吉永王洪东华大学纺织学院

驻极体能够长期稳定地储存空间电荷和偶极电荷，其产生的持续稳定静电场和微电流可调节皮肤微观结构，为极性药物分子提供定向传递动力，显著提升透皮渗透效率，展现出广阔的生物医用技术前景。为更好地调控水驻极熔喷非织造材料表面的... 详细信息

驻极体能够长期稳定地储存空间电荷和偶极电荷，其产生的持续稳定静电场和微电流可调节皮肤微观结构，为极性药物分子提供定向传递动力，显著提升透皮渗透效率，展现出广阔的生物医用技术前景。为更好地调控水驻极熔喷非织造材料表面的带电极性，从而优化透皮促渗给药途径，采用高压超纯水对熔喷非织造材料进行喷射摩擦，通过改变干燥温度，制备单一极性水驻极熔喷非织造材料，并对驻极体电荷在溶液中的稳定性以及驻极体电场对精华成分的透皮促渗效果进行研究。研究发现正、负极性水驻极熔喷布均能促进皮肤对透明质酸钠的透皮吸收，吸收量分别提高41%和20%，是一种具有潜在应用价值的静电促渗功能面膜基布。

关键词：水驻极熔喷非织造材料透皮促渗静电场面膜基布

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CO2吸附用竹基活性炭制备研究进展

新型炭材料(中英文) 2025年

作者：王炳杰解强沙雨桐刘金昌梁鼎成中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院

CO2排放引起的生态环境问题愈发严重，吸附分离被视为CO2捕集的有效途径之一，活性炭是常用的吸附剂。随着制备活性炭的优质原料煤资源日渐枯竭，以我国资源丰富的竹材为原料制备活性炭成为活性炭生产技术开发的当然选项。本文总结孔结... 详细信息

CO2排放引起的生态环境问题愈发严重，吸附分离被视为CO2捕集的有效途径之一，活性炭是常用的吸附剂。随着制备活性炭的优质原料煤资源日渐枯竭，以我国资源丰富的竹材为原料制备活性炭成为活性炭生产技术开发的当然选项。本文总结孔结构、表面化学等影响活性炭CO2吸附性能的研究现状，关联活性炭组成、结构与其CO2吸附性能间的关系；梳理竹基活性炭孔调节与表面改性策略，评述CO2吸附用竹基活性炭的制备与改性方法的研究进展、厘清CO2吸附用竹基活性炭亟需突破的关键技术难题。结果表明：孔结构、表面化学显著影响活性炭CO2吸附性能，孔径分布集中在0.5–0.9 nm、表面存在适量含氧（羟基）及氮官能团（吡啶氮）的活性炭对CO2具有较好的吸附性能。尽管物理活化法制备的竹基活性炭工艺简便且实现规模化生产，但所制备活性炭的窄微孔孔容低、CO2吸附容量小。因此，亟需开发窄微孔分布、高CO2吸附容量的竹基成型活性炭的制备方法。此外，竹材中纤维素、半纤维素、木质素等组份会在成炭过程中影响孔结构发育，竹原生孔道结构及竹细胞结构在炭化和活化过程的演变机制仍缺乏深入研究。运用温和活化剂、筛选适宜的粘结剂，通过预处理调整竹材组成定向制备0.5–0.9 nm窄微孔孔径分布的竹基成型活性炭，或是解决竹基活性炭在CO2吸附领域应用问题的技术途径。

关键词：竹基活性炭 CO 吸附孔调节表面改性成型

华南埃迪卡拉纪-寒武纪(551～523Ma)硅质海绵动物的分布及其对海洋氧化的影响

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中国科学:地球科学 2025年

作者：叶炎张磊陈灿常珊易雨昊冯庆来中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室中国地质大学(武汉)地球科学学院 Department of Geology Lund University 成都理工大学沉积地质研究院成都理工大学自然资源部深时地理环境重建与应用重点实验室湖北省地质局第二地质大队湖北师范大学城市与环境学院中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司勘探开发研究院

海绵动物不仅是最基础的后生动物,而且是海洋中重要的生态工程师,因而海绵动物的起源与早期演化问题一直吸引学界的关注.前人研究表明,海绵动物门在寒武纪第二世快速演化,而纽芬兰统的海绵化石分布零星,且保存较差.但是,近年来越来越多... 详细信息

海绵动物不仅是最基础的后生动物,而且是海洋中重要的生态工程师,因而海绵动物的起源与早期演化问题一直吸引学界的关注.前人研究表明,海绵动物门在寒武纪第二世快速演化,而纽芬兰统的海绵化石分布零星,且保存较差.但是,近年来越来越多的海绵骨针化石在全球各地,尤其是华南的埃迪卡拉纪-寒武纪转折期地层中被发现,激起了海绵动物早期演化的新一轮思考和讨论.长期以来,海洋氧化被认为是生物演化的驱动因素之一,但是其与海绵动物演化的关系目前不甚清晰.本文旨在通过系统总结华南五个剖面埃迪卡拉纪-寒武纪转折期硅质海绵骨针的分布规律,探讨硅质海绵动物的早期演化模式.空间上,依据现阶段的地层对比框架,单轴骨针在埃迪卡拉纪晚期出现于下大陆架-斜坡地区,可能在寒武纪早期扩张到上大陆架和深水盆地.时间上,五个剖面的资料显示,单轴海绵骨针的数量、大小和多样性逐渐增加,同时伴随双轴、三轴和多轴海绵骨针的出现.尽管部分海绵骨针的生物属性还存疑,但是最早出现的骨针都是单轴骨针,且具备与现代普通海绵动物类似的骨针集合体形式,据此推测硅质普通海绵动物的出现可能早于硅质六射海绵动物.此外,贵州四方井剖面和湖南燕子桥剖面的地球化学研究表明,海绵动物的出现对应更为缺氧的环境.最后,本研究用箱式模型模拟海绵动物繁盛对海水溶解氧含量的影响,结果发现海绵动物的滤食效应对深海氧化具有较弱的促进作用.

关键词：埃迪卡拉纪-寒武纪转折期海绵动物深海氧化硅浓度箱式模型

土地利用强度与景观生态风险的时空演变及其耦合协调特征

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水土保持研究 2025年

作者：付梦雨邱孟龙符绍武李逍遥陕西师范大学地理科学与旅游学院

[目的]土地利用强度是影响景观生态风险的重要因素，厘清二者之间复杂的非线性关系，可为土地资源可持续利用与区域生态安全提供科学依据。[方法]以黄河流域陕西段为例，分析土地利用强度与景观生态风险的时空分异特征，并运用耦合协调... 详细信息

[目的]土地利用强度是影响景观生态风险的重要因素，厘清二者之间复杂的非线性关系，可为土地资源可持续利用与区域生态安全提供科学依据。[方法]以黄河流域陕西段为例，分析土地利用强度与景观生态风险的时空分异特征，并运用耦合协调度模型，探究二者之间的耦合协调特征。[结果]（1） 2000—2020年黄河流域陕西段土地利用强度呈逐年递增趋势，年均增长率为4.55%，空间上由北向南呈递增趋势；（2）景观生态风险总体处于中生态风险等级，2000—2020年生态风险指数由0.19下降到0.17，呈轻微下降趋势，由北向南呈递减趋势，平均85.5%的高生态风险区分布在北部的长城沿线风沙区和渭北黄土旱塬区；（3）土地利用强度与景观生态风险的耦合协调度由2000年的0.40上升到2020年的0.46，呈逐年上升趋势，由北向南呈递增趋势；当土地利用强度大于0.13时，土地利用强度与景观生态风险之间的关系由相互抑制的低耦合协调转变为相互促进的高耦合协调。[结论]黄河流域陕西段的土地利用强度、景观生态风险以及二者之间的耦合协调度均呈明显的时空异质性特征，且耦合协调度随着土地利用强度的增加呈增加趋势。

关键词：土地利用强度景观生态风险时空演变耦合协调黄河流域陕西段

基于FACR深度迁移网络的叶轮表面缺陷检测方法

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中国表面工程 2025年

作者：宿磊谢琛张思雨顾杰斐吴卫天李可江南大学机械工程学院无锡易泽明精密机械有限公司研发部

随着工业智能化的发展，叶轮表面缺陷检测在保障设备安全与提升生产效率中扮演着关键角色。然而，实际工业环境下面临的缺陷样本信息不完备、样本标记耗时以及检测模型适应性差等问题制约着检测精度的提升。为解决这些问题，提出基于傅... 详细信息

随着工业智能化的发展，叶轮表面缺陷检测在保障设备安全与提升生产效率中扮演着关键角色。然而，实际工业环境下面临的缺陷样本信息不完备、样本标记耗时以及检测模型适应性差等问题制约着检测精度的提升。为解决这些问题，提出基于傅里叶约束的自适应一致性正则化（FACR）网络的叶轮表面缺陷检测方法。研究基于傅里叶变换的隐式信息约束策略，针对不同域的缺陷图片进行傅里叶变换得到相位和振幅，对振幅进行线性插值以增强样本信息，同时保证相位不变交换振幅的对应区域，使得模型关注相位信息（即结构信息），降低背景环境对检测模型的影响；引入课程学习思想动态调整阈值，解决固定阈值无法考虑不同类别的不同学习状态和学习难度导致复杂缺陷检测精度低的问题；结合迁移学习和半监督学习，引入自适应一致性正则化，综合预训练模型的知识以及半监督中带标签／不带标签数据的缺陷信息，提高模型检测性能；将原始样本与增强样本的分类结果作为衡量其对网络贡献性能的指标，并将贡献性能作为权重应用在分类损失上，使模型充分学习小样本下叶轮表面缺陷知识，提高实际工业环境下模型对叶轮表面缺陷检测的泛化能力。试验结果表明，与其他半监督域自适应方法比较，所提方法有效提升了叶轮表面缺陷检测精度，不仅为实际工业应用提供了有力的技术支持，也丰富了缺陷检测领域的技术手段，对于推动工业智能化和保障设备安全具有重要的理论价值和实践意义。

关键词：叶轮表面缺陷半监督域自适应傅里叶约束一致性正则化

基于耦合特征和改进随机森林的非侵入式农业负荷辨识

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供用电 2025年第1期42卷 106-115页

作者：刘俊雨白牧可张立梅河北农业大学信息科学与技术学院河北保定071000 中国电力科学研究院有限公司北京100192

随着高比例新能源和多元负荷的不断接入,配电网呈现出动态变化和交直流混合运行的特性,农业负荷类型的增加和负荷辨识问题对配电网智慧农业的实施提出了新挑战。提出了一种结合耦合特征和改进随机森林算法的非侵入式农业负荷辨识方法。... 详细信息

随着高比例新能源和多元负荷的不断接入,配电网呈现出动态变化和交直流混合运行的特性,农业负荷类型的增加和负荷辨识问题对配电网智慧农业的实施提出了新挑战。提出了一种结合耦合特征和改进随机森林算法的非侵入式农业负荷辨识方法。针对智慧农业当中负荷类型的多样性,分析了卷帘机、抽水泵、水平循环风扇等典型农业负荷的暂态特征与稳态特征,并结合农村分布式光伏发电数据,通过形态相似性分析提取了具有时间序列相关性的农业负荷耦合特征。基于历史负荷数据和特征,构造了样本矩阵作为随机森林算法的输入,并通过改进Bootstrap抽样、引入最优特征子集构造分类回归树(classification and regression tree,CART)决策树,以及基于负荷种类进行重复投票机制,构建了改进随机森林算法的农业负荷辨识架构。建立了准确率评价指标,通过仿真分析验证所提方法的有效性,并分析了关键参数对算法性能的影响。仿真结果表明,所提方法的准确率达到了98.96%,在辨识效率上相较其他算法有明显提升。

关键词：非侵入式农业负荷耦合特征形态相似随机森林

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基于磁流变液的光束定向器密封机理与实验研究

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仪器仪表学报 2025年

作者：申玉瑞王其雨彭来华德正刘新华中国矿业大学机电工程学院

光束定向器是光学系统的核心组件,其内部光路传输通道的气体密封性对系统整体性能具有决定性作用。为解决传统填料密封易磨损、驰豫性显著的问题,设计了一种基于磁流变液的光束定向器密封结构,并研究了磁流变密封技术的工作原理及其理... 详细信息

光束定向器是光学系统的核心组件,其内部光路传输通道的气体密封性对系统整体性能具有决定性作用。为解决传统填料密封易磨损、驰豫性显著的问题,设计了一种基于磁流变液的光束定向器密封结构,并研究了磁流变密封技术的工作原理及其理论模型。首先,针对光束定向器大直径密封的特定需求,设计永磁体阵列式、抗离心型的磁流变密封结构。其次,开展微观磁流变液流变特性观测实验,分析微观尺度下磁流变密封机理;同时,开展基于流变仪的宏观流变特性测试,拟合基于磁-温复合场的磁流变液屈服模型,并进一步建立了修正磁流变密封耐压方程与摩擦力矩模型。最后,搭建光束定向器光路磁流变密封的等效实验平台,开展不同温度条件、淋雨及盐雾模拟工况下的耐压测试实验和摩擦力矩测试实验。实验结果表明,磁流变密封结构能够充分满足光束定向器光路密封的要求,所构建的修正模型能有效反应温度对磁流变密封性能的影响,为光束定向器轴系光路密封技术的革新提供了重要的理论依据与实践指导。

关键词：光束定向器磁流变密封微观密封机理密封理论模型修正

养护温度与沙漠砂替代率对机制砂混凝土抗压强度与孔结构的影响

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排灌机械工程学报 2025年

作者：郭雨雨周海龙张洁韩长君王海龙内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院沈阳建筑大学材料科学与工程学院

为探究不同养护温度下沙漠砂替代率对机制砂混凝土抗压强度及孔结构的影响规律,试验选用不同比例的沙漠砂替代机制砂用作细骨料配制C40混凝土.测试不同沙漠砂替代率下混凝土的抗压强度,借助SEM,XRD、核磁共振等测试手段分析不同养护温度... 详细信息

为探究不同养护温度下沙漠砂替代率对机制砂混凝土抗压强度及孔结构的影响规律,试验选用不同比例的沙漠砂替代机制砂用作细骨料配制C40混凝土.测试不同沙漠砂替代率下混凝土的抗压强度,借助SEM,XRD、核磁共振等测试手段分析不同养护温度下,混凝土水化产物、微观形貌及孔结构.结果表明:标准养护下沙漠砂体积替代率为30%时,混凝土抗压强度最高;沙漠砂替代机制砂降低了混凝土低温养护下7 d强度损失率,减缓了高温水泥水化的速率;30%的沙漠砂替代机制砂,改善了骨料的颗粒级配,优化了混凝土内部的孔隙结构,从而提高了体系的密实性;考虑到混凝土孔隙结构的复杂性,引入分形维数间接评价混凝土的孔隙特征,其分形维数具有分段性;将分形维数与孔径分布进行线性拟合,分形维数与无害孔呈正比关系,与多害孔呈反比关系.该研究可为10～30℃养护下混合砂混凝土的研究与实践提供一定的参考.

关键词：养护温度沙漠砂替代率机制砂混凝土抗压强度孔结构