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基于VMD-CNN-BiLSTM的轴承故障多级分类识别

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机电工程 2024年

作者：王祎颜王衍学姚家驰北京建筑大学机电与车辆工程学院

双馈风力发电机（DFIG）作为风能发电领域的关键设备之一，保障其稳定运行显得尤为重要。针对DFIG轴承故障的多级分类问题，提出了一种基于参数优化的变分模式分解-卷积神经网络-双向长短期记忆（VMD-CNN-BiLSTM）故障诊断模型。首先，... 详细信息

双馈风力发电机（DFIG）作为风能发电领域的关键设备之一，保障其稳定运行显得尤为重要。针对DFIG轴承故障的多级分类问题，提出了一种基于参数优化的变分模式分解-卷积神经网络-双向长短期记忆（VMD-CNN-BiLSTM）故障诊断模型。首先，采用改进的麻雀优化算法——鱼鹰-柯西-麻雀搜索算法（OCSSA）对变分模态分解（VMD）的惩罚因子、模态分量进行了优化，OCSSA算法是将鱼鹰算法和柯西变异策略与麻雀算法进行了融合，形成了一种新的优化算法，该算法利用强大的参数搜索能力获取了更精确的频率特征；然后，利用卷积神经网络（CNN）提取了信号的时域和频域特征，并将特征进行了融合；最后，利用双向长短期记忆网络（BiLSTM）学习了故障的序列模式，完成故障的多级分类任务。研究结果表明：基于OCSSA算法优化的VMD-CNN-BiLSTM模型在多级轴承故障识别方面表现出明显的优势，平均识别准确率可达98.36%，与CNN-LSTM、CNN-BiLSTM和VMD-BiLSTM模型进行了对比，该模型仍具有卓越的故障诊断性能、出色的泛化能力和快速的计算速度。这一结果充分验证了该模型在双馈风力发电机轴承故障的多级分类识别任务上的有效性，且适用于在线监测和智能诊断，为实现高效、可靠的风能发电提供了重要的实际应用价值。

关键词：双馈风力发电机变分模式分解-卷积神经网络-双向长短期记忆鱼鹰-柯西-麻雀搜索算法轴承故障诊断多级分类识别准确率泛化能力

外泌体PFN1促进胃癌细胞增殖和迁移的机制研究

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徐州医科大学学报 2023年第11期43卷 838-846页

作者：李丽颜姚梁勇韩正祥徐州医科大学临床学院江苏徐州221004 淮安市第五人民医院江苏淮安223300

目的探讨肿瘤细胞外泌体肌动蛋白调节蛋白-1(PFN1)对胃癌细胞增殖、迁移的影响及其作用机制。方法使用实时荧光定量PCR和免疫印迹法检测正常胃上皮细胞和胃癌细胞中PFN1 mRNA和蛋白表达水平。采用CCK8实验、细胞克隆实验、划痕实验和Tra... 详细信息

目的探讨肿瘤细胞外泌体肌动蛋白调节蛋白-1(PFN1)对胃癌细胞增殖、迁移的影响及其作用机制。方法使用实时荧光定量PCR和免疫印迹法检测正常胃上皮细胞和胃癌细胞中PFN1 mRNA和蛋白表达水平。采用CCK8实验、细胞克隆实验、划痕实验和Transwell实验评估PFN1对胃癌细胞活力以及增殖、迁移及侵袭能力的影响。采用流式细胞术检测PFN1对胃癌细胞凋亡的影响。结果PFN1在胃癌组织和胃癌细胞中表达量异常升高(P<0.001)。过表达PFN1的胃癌细胞活力增加,增殖、迁移和侵袭能力显著增强,过表达PFN1还可以使胃癌细胞凋亡减少(P均<0.001)。此外,胃癌细胞外泌体中的PFN1可以促进巨噬细胞的M2极化,并进一步增强胃癌细胞增殖、迁移和侵袭的能力(P均<0.001)。结论过表达PFN1可以促进胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭,抑制凋亡。而胃癌细胞外泌体中的PFN1可以通过刺激巨噬细胞M2极化进一步促进胃癌的发生发展。

关键词：胃癌外泌体肌动蛋白调节蛋白-1 巨噬细胞 M2极化

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分层一次爆破成井精确延时爆破参数研究

高压物理学报 2024年第2期38卷 173-185页

作者：李祥龙颜世骞王建国姚永鑫黄原明昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南省教育厅爆破新技术工程研究中心云南昆明650093 玉溪矿业有限公司云南玉溪653100

为了研究精确延时微差起爆对一次成井分层爆破效果的影响,理论计算了层内孔间微差时间,利用LS-DYNA软件,采用JH-2岩石模型,模拟了大直径深孔一次成井爆破中的精确延时分层起爆,分析了井筒岩石的损伤演化过程,试验验证了延期时间参数。... 详细信息

为了研究精确延时微差起爆对一次成井分层爆破效果的影响,理论计算了层内孔间微差时间,利用LS-DYNA软件,采用JH-2岩石模型,模拟了大直径深孔一次成井爆破中的精确延时分层起爆,分析了井筒岩石的损伤演化过程,试验验证了延期时间参数。结果表明,层间采用18 ms延期时间时,爆破效果最佳。结合理论分析和数值模拟结果确定了一次成井的延期时间方案。井筒的成形大致相似,其特征截面面积相似度在83.4%~96.6%之间。通过理论分析、数值模拟和现场试验获得了一次爆破成井工程的精确延时微差分层爆破方法,具有实际应用价值。

关键词：一次成井微差起爆岩石损伤分层爆破精确延时

新型正交相BN单层半导体有毒气体吸附性能及电输运性能的理论研究

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物理学报 2024年第12期73卷 338-349页

作者：赵俊姚璨曾晖南京邮电大学理学院南京210023 南京理工大学微电子学院南京210094

低维材料表面的有毒气体吸附一直是分子传感器领域的研究热点.最近的新型正交相二维BN单层半导体材料引起了学者的广泛关注.基于第一性原理计算,本文研究了有毒气体分子(CO,H_(2)S,NH_(3),NO,NO_(2)和S02)在二维正交相BN单层表面的吸附... 详细信息

低维材料表面的有毒气体吸附一直是分子传感器领域的研究热点.最近的新型正交相二维BN单层半导体材料引起了学者的广泛关注.基于第一性原理计算,本文研究了有毒气体分子(CO,H_(2)S,NH_(3),NO,NO_(2)和S02)在二维正交相BN单层表面的吸附特性.吸附能计算表明,正交相BN材料对所有气体的吸附均是能量有利的放热过程.NO_(2)和NH_(3)为化学吸附,其他体系均为物理吸附,且NO吸附后体系具有自旋极化的电子能带结构.态密度计算结果显示,NO_(2)和SO_(2)的吸附对费米能级附近的电子占据有显著影响.NO_(2)吸附后,体系的功函数和电子结构特性均明显改变,表明BN单层半导体材料对NO_(2)分子具有良好的吸附选择性和探测灵敏度.采用第一性原理结合非平衡格林函数方法计算了纳米电子器件的输运性能.在1 V偏压下,NO_(2)分子的吸附可使体系电流增大到6500 nA,显著增强了BN单层半导体器件的电输运性能,因此二维BN单层对NO_(2)气体吸附具有优异的探测敏感度.此外,轴向应力能够有效调控体系的吸附性能.研究表明,正交相BN单层材料对有毒气体具有优异的吸附性能,在新型有毒气体传感探测器件领域有较大的应用潜力.

关键词：吸附正交相BN 第一性原理电输运气体传感器

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石油降解酶的筛选、固定化及添加表面活性剂强化其对石油的降解

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微生物学报 2024年第6期64卷 1936-1947页

作者：杨静黄青松姚从禹时梦顾磊许科伟吴敬颜正飞江南大学生物工程学院江苏无锡214122 江南大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室江苏无锡214122 江南大学教育部食品安全国际合作联合实验室江苏无锡214122 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126

在石油开采和加工过程中产生的含油污泥是石油化工行业中主要的污染源,会对周边生态环境造成持续性的危害。生物法降解被认为是一种有效且可持续的技术而备受关注。目前的研究多聚焦在微生物法降解石油,而酶法降解鲜有报道。【目的】本... 详细信息

在石油开采和加工过程中产生的含油污泥是石油化工行业中主要的污染源,会对周边生态环境造成持续性的危害。生物法降解被认为是一种有效且可持续的技术而备受关注。目前的研究多聚焦在微生物法降解石油,而酶法降解鲜有报道。【目的】本研究旨在优选石油高效降解酶,并深入分析其降解特性,以期构建一套酶法降解石油的体系。【方法】基于分子对接模拟技术,分析酶与石油类常见底物的结合可能性及结合模式,通过石油降解实验优选降解酶;通过添加表面活性剂及酶固定化进一步提高酶对石油的降解效果。【结果】利用分子对接模拟及实验验证获得5种具有石油降解能力的生物酶,其中枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)来源的漆酶BsLac对石油的降解率最高,72 h可降解34.1%的石油;进一步研究发现,表面活性剂的添加均可促进BsLac对石油的降解,其中槐糖脂的促进作用尤为显著。当槐糖脂终浓度为1000 mg/L时,石油的降解率最高,为46.3%;然而,2,2′-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐的添加对BsLac降解石油的促进作用并不明显;固定化结果表明,以花生壳为吸附载体固定化的BsLac对石油的降解率最高,为56.3%。【结论】本研究基于分子对接模拟和实验筛选获得了石油降解酶BsLac,固定化的BsLac可实现石油的高效降解,为生物酶法降解石油的进一步探索奠定了实验和理论基础。

关键词：石油降解酶表面活性剂固定化漆酶

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新形势、新问题:时代发展中的边疆研究——“第十一届中国边疆学论坛”述要

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中国边疆史地研究 2024年第2期34卷 210-213页

作者：铁颜颜中国社会科学院中国边疆研究所 100101

2024年6月6-7日,由中国社会科学院(中国历史研究院)中国边疆研究所主办,新疆智库、中国社会科学院边疆安全与发展研究中心、中国社会科学院突厥研究中心承办的“新形势、新问题:时代发展中的边疆研究——第十一届中国边疆学论坛”在中... 详细信息

2024年6月6-7日,由中国社会科学院(中国历史研究院)中国边疆研究所主办,新疆智库、中国社会科学院边疆安全与发展研究中心、中国社会科学院突厥研究中心承办的“新形势、新问题:时代发展中的边疆研究——第十一届中国边疆学论坛”在中国历史研究院成功举办。中国社会科学院副秘书长,中国历史研究院常务副院长、党委常务副书记马援出席开幕式并致辞,中国边疆研究所党委书记刘晖春主持开幕式。来自国内相关边疆研究机构和高校的90余位专家学者围绕边疆学学科与平台建设,边疆视域下的中华文明突出特性及历代边疆治理与疆域统合,边疆安全稳定发展与周边国际环境,边疆地区民族交往交流交融及当代边疆治理等议题分享研究成果,深入研讨。因篇幅所限,择要介绍如下。

关键词：中国社会科学院中国边疆学边疆安全边疆治理边疆研究民族交往交流交融边疆地区研究成果

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一岛两侧站与单岛站十字换乘方案设计研究

隧道建设（中英文） 2024年第5期44卷 1068-1076页

作者：姚显贵中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308

为解决两线十字交叉换乘站设计中换乘易拥堵、建设地下大空间投资大以及施工期交通组织与管线迁改困难等问题,通过吸取前人研究成果,结合自身设计实践,提出采用一岛两侧站台、增加楼扶梯数量及点位、扩大站厅十字交叉区域面积、优化换... 详细信息

为解决两线十字交叉换乘站设计中换乘易拥堵、建设地下大空间投资大以及施工期交通组织与管线迁改困难等问题,通过吸取前人研究成果,结合自身设计实践,提出采用一岛两侧站台、增加楼扶梯数量及点位、扩大站厅十字交叉区域面积、优化换乘路径等方式,使上下车乘客流线分离、换乘客流单向循环,最大程度减少客流交叉、加大缓冲区域,有效缓解换乘便捷与拥堵的矛盾;同时,借助客流仿真进行优化设计,达到大客流车站换乘的最佳效果;针对常规十字换乘站地下空间压抑、视线不通透的问题,在节点区域采用组合结构,实现大跨度、大层高设计,改善空间尺度和乘客舒适性。在节点区域采用小埋深、大空间,是在提高换乘功能、空间效果的基础上节约投资的有效途径。在十字路口下方的节点区采用盖挖逆作法,可提高深基坑的安全性,显著减小工程建设对道路交通、市政管线等外部环境的影响,并可节约大量混凝土支撑等临时结构,是一种安全、环保的建造方法。研究和实践表明:针对城市核心区的两线十字交叉大客流换乘站,综合利用一岛两侧站台、组合结构、盖挖逆作法等方法,可以达到车站设计综合效果最优的目的。

关键词：地铁车站一岛两侧十字换乘地下大空间缓冲区域客流仿真

弓形虫感染与脑炎因果关系的双样本孟德尔随机化分析

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安徽医科大学学报 2024年第1期59卷 28-33页

作者：李伊凡盛书颜吴梦云计永胜姚湧安徽医科大学基础医学院病原生物学教研室合肥230032 安徽医科大学第一临床医学院合肥230032 中国科学技术大学生命科学与医学部合肥230027

目的利用孟德尔随机化(MR)分析探究弓形虫感染与脑炎的因果关系,并通过免疫组化观察脑组织中的弓形虫包囊分布和炎症情况。方法获取弓形虫感染和脑炎的全基因组关联分析数据,筛选出单核苷酸多态性(SNPs)位点,以逆方差加权法为主进行MR分... 详细信息

目的利用孟德尔随机化(MR)分析探究弓形虫感染与脑炎的因果关系,并通过免疫组化观察脑组织中的弓形虫包囊分布和炎症情况。方法获取弓形虫感染和脑炎的全基因组关联分析数据,筛选出单核苷酸多态性(SNPs)位点,以逆方差加权法为主进行MR分析,以OR值及95%CI评价弓形虫感染与脑炎之间的因果关系。利用异质性检验、水平多效性检验、留一法进行质量控制。利用Wh6弓形虫包囊感染的小鼠脑组织切片进行免疫组化染色,使用Image J软件进行图片分析。结果筛选出29个弓形虫感染与脑炎存在相关性的SNP,IVW方法结果提示弓形虫感染使得脑炎的患病分险为原来的0.98倍(OR=0.98,95%CI为0.76~1.27),显示两者无因果关系。质量控制结果提示筛选出的SNPs具有稳定可靠性。弓形虫包囊在脑组织各部位分布不同。结论弓形虫感染与脑炎具有相关性,但未有充分证据证明二者之间存在因果关系。

关键词：孟德尔随机化弓形虫脑炎

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多频共振发生的条件及性质

中南大学学报（自然科学版） 2024年第6期55卷 2187-2197页

作者：姚彻魏晓军中南大学土木工程学院湖南长沙410075

对结构能否发生多频共振及发生多频共振的种数进行理论分析,并给出分析步骤。在非线性情况下通过作图对多频共振发生区域的几何性质进行分析,并从力学角度对其物理意义进行阐述,最后通过实例对多频共振发生的条件及性质理论进行验证。... 详细信息

对结构能否发生多频共振及发生多频共振的种数进行理论分析,并给出分析步骤。在非线性情况下通过作图对多频共振发生区域的几何性质进行分析,并从力学角度对其物理意义进行阐述,最后通过实例对多频共振发生的条件及性质理论进行验证。研究结果表明:在线性情况下,可精确判断出所选频率间是“不存在多频共振”、“存在一种多频共振”还是“存在无穷多种多频共振”;在非线性情况下,发现在大的共振区域越能形成大的非共振区域;在结构含有3个频率(其中包括固有频率及外荷载频率)时,以2组频率比为横、纵坐标绘图,发现当图中点的2个坐标分量的最简公分母很小时,该点附近以及此类点连线附近会存在较大的多频共振区域;在结构含有2个频率且当截断数为n时,增大非线性耦合强度K,最晚发生多频共振的频率比为截断数为n+1时最早发生多频共振的频率比,因此,在非线性动力学研究中,需谨慎考虑内共振可能出现的情形。

关键词：多频共振非线性区域

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