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A Multi-strategy Improved Snake Optimizer Assisted with Population Crowding Analysis for Engineering Design Problems

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Journal of Bionic Engineering 2024年第3期21卷 1567-1591页

作者： Lei Peng Zhuoming Yuan guangming dai Maocai Wang Jian Li Zhiming Song Xiaoyu Chen School of Computer Science China University of GeosciencesWuhan430074China Hubei Key Laboratory of Intelligent Geo-Information Processing China University of GeosciencesWuhan430074China China Astronautics Standards Institute Beijing100071China

Snake Optimizer(SO)is a novel Meta-heuristic Algorithm(MA)inspired by the mating behaviour of snakes,which has achieved success in global numerical optimization problems and practical engineering ***,it also has certain drawbacks for the exploration stage and the egg hatch process,resulting in slow convergence speed and inferior solution *** address the above issues,a novel multi-strategy improved SO(MISO)with the assistance of population crowding analysis is proposed in this *** the algorithm,a novel multi-strategy operator is designed for the exploration stage,which not only focuses on using the information of better performing individuals to improve the quality of solution,but also focuses on maintaining population *** boost the efficiency of the egg hatch process,the multi-strategy egg hatch process is proposed to regenerate individuals according to the results of the population crowding *** addition,a local search method is employed to further enhance the convergence speed and the local search *** is first compared with three sets of algorithms in the CEC2020 benchmark functions,including SO with its two recently discussed variants,ten advanced MAs,and six powerful CEC competition *** performance of MISO is then verified on five practical engineering design *** experimental results show that MISO provides a promising performance for the above optimization cases in terms of convergence speed and solution quality.

关键词： Snake optimizer Multi-strategy Population crowding analysis Engineering design problem

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基于GA-BP模型与NSGA-Ⅱ算法的冲压成形工艺参数优化方法

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中国有色金属学报 2024年第7期34卷 2330-2342页

作者：陈岁繁王世杰戴光明王树飞李其朋何雄华浙江科技大学机械与能源工程学院杭州310000 无锡鸣石峻致医疗科技有限公司无锡214000 永康市迪迪科技有限公司金华321300

为了解决异形、薄壁特征零件在冲压成形过程中严重起皱、成形不足及能耗过高等问题,创新地建立了以压边力与摩擦因数为设计变量,以最大厚度、厚度减薄率和压边能耗为优化目标的GA-BP神经网络优化模型,并应用非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算... 详细信息

为了解决异形、薄壁特征零件在冲压成形过程中严重起皱、成形不足及能耗过高等问题,创新地建立了以压边力与摩擦因数为设计变量,以最大厚度、厚度减薄率和压边能耗为优化目标的GA-BP神经网络优化模型,并应用非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算法求解,获得了冲压成形过程中的最优工艺参数组合。结果表明,通过有限元仿真获得了最优工艺参数组合下的最大厚度、厚度减薄率和压边能耗分别为0.269 mm、15.8%、8720 J,分别改善了0.74%、3.06%和11.32%,有效地改善了异形薄壁零件的严重起皱、成形不足及能耗过高此等问题。

关键词：冲压变压边力 GA-BP优化网络 NSGA-Ⅱ算法

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Modified enzymatic collagen digestion-mediated isolation of osteocytes

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BIOCELL 2022年第4期46卷 1097-1104页

作者： WENJUAN XU guangming dai YIFEI LYU YINING ZHANG XIAOLIN TU Institute of Life and Science Research Chongqing Medical UniversityChongqing400016China Department of Bioengineering University of WashingtonSeattle98195USA

This study established a method for isolating large numbers of high-purity osteocytes from high-density *** fragments derived from mice tibia and femurs were alternately digested with type I collagenase and EDTA nine times,and the digested cells and bone chips(BC)were cultured,digested,and passaged when cells were fully *** types of cells obtained were identified by morphology,viable cell counts,alkaline phosphatase staining,and biochemical activity analyses,and specific osteocyte and osteoblast markers were evaluated by quantitative real-time polymerase chain *** results showed that among the cells obtained from the third digestion(fractions 7–9)of wild mice tibias and femurs and the remaining BCs,85%–90%of the cells were ***,their morphology was approximately one-tenth to one-fifth the size of osteoblasts,star-shaped or polygonal,with a dendritic structure,negative for alkaline phosphatase staining,and showed a high expression of dmp1 and *** percent of the cells in fractions 1–3 were osteoblasts,and were fusiform or polygonal *** activity of osteoblast-specific alkaline phosphatase and mRNA expression were high in this fraction,while the expression of osteocyte-specific dmp1 and sclerostin was not *** the second portion(fractions 4–6),a large number were osteoblasts,mixed with a small number of osteocytes,and had high alkaline phosphatase activity and osteocyte mRNA levels,a specific level of the osteocyte marker dmp1,and no sclerostin was *** in daβcatot mice were also successfully isolated by this method,and we found that Wnt signaling increased the proliferation of these *** proposed method can be used to culture osteocytes and osteoblasts of high purity and can be used for isolation and culture of these two kinds of cells from high-density bone,which provides an avenue for the study of osteocyte function in vitro.

关键词： Osteocytes Cell culture Collagen protease Sclerostin Alkaline phosphatase

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电加热元件套管角焊缝工艺改进研究

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东方电气评论 2024年第2期38卷 20-24页

作者：戴光明何冰杨小杰池乐忠东方电气(广州)重型机器有限公司广州511455

稳压器电加热元件套管焊接问题一直以来困扰着各大核设备制造厂。本文提出了套管角焊缝结构下焊接工艺改进措施,并通过焊接数值模拟方法进行了模拟分析,改进了稳压器电加热元件套管角焊缝结构焊接工艺,解决了根部焊接裂纹问题,减小了焊... 详细信息

稳压器电加热元件套管焊接问题一直以来困扰着各大核设备制造厂。本文提出了套管角焊缝结构下焊接工艺改进措施,并通过焊接数值模拟方法进行了模拟分析,改进了稳压器电加热元件套管角焊缝结构焊接工艺,解决了根部焊接裂纹问题,减小了焊接变形。为打破国外材料技术封锁、加快电加热元件材料国产化提供有力支持。

关键词：稳压器电加热元件套管根部裂纹焊接模拟工艺改进

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反应堆压力容器管座贯穿件与顶盖J型焊缝缺陷分析及改进

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电焊机 2024年第4期54卷 77-83页

作者：李恩何冰江国焱戴光明刘盛波东方电气(广州)重型机器有限公司广东广州511455

反应堆压力容器(reactor pressure vessel,RPV)管座贯穿件之间的J型密封焊缝的结构形式复杂,焊接难度大,极易产生焊接缺陷。针对某J型焊缝在水压试验后出现的渗透探伤显示进行了深入研究,通过金相分析、扫描电镜、能谱分析等手段对焊接... 详细信息

反应堆压力容器(reactor pressure vessel,RPV)管座贯穿件之间的J型密封焊缝的结构形式复杂,焊接难度大,极易产生焊接缺陷。针对某J型焊缝在水压试验后出现的渗透探伤显示进行了深入研究,通过金相分析、扫描电镜、能谱分析等手段对焊接缺陷产生的原因进行了深入分析,确定了缺陷产生的根本原因为焊接过程中焊缝熔池异物侵入导致的晶间夹杂而非DDC(高温失塑裂纹)裂纹,水压试验后使用钢丝刷对J型焊缝表面进行抛光,焊缝表面状态发生了变化,焊缝中埋藏的微小夹杂缺陷暴露于表面,在随后的焊缝渗透检验(PT)形成显示,该缺陷为浅表缺陷(表面1 mm以内),在余量允许的情况下,可通过打磨的方式去除,其关键工艺改进措施为焊接过程的清洁度管控(包括:工位清洁管控、避免焊接-打磨交叉作业、焊前除尘等)。

关键词： J型焊缝渗透检验夹杂改进措施

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不同焊接热循环状态隔离层对再焊接环缝组织和性能的影响

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电焊机 2024年第3期54卷 105-111页

作者：李恩何冰江国焱邓道勇戴光明东方电气(广州)重型机器有限公司广东广州511455

核电主设备安全端的质量直接影响整个核电系统的安全,出现缺陷一般采用手工焊局部修复,难以满足第三代核电技术的要求。在“华龙一号”核电主设备安全端修复过程中,首次采取对整个安全端切除并通过全位置凸台熔敷和窄间隙焊接技术对安... 详细信息

核电主设备安全端的质量直接影响整个核电系统的安全,出现缺陷一般采用手工焊局部修复,难以满足第三代核电技术的要求。在“华龙一号”核电主设备安全端修复过程中,首次采取对整个安全端切除并通过全位置凸台熔敷和窄间隙焊接技术对安全端进行了成功修复。通过对再制造过程中不同焊接热循环状态下的隔离层进行模拟试验,发现留存部分原镍基环缝的焊缝性能优于完全去除原镍基环缝的焊缝,并对其进行了力学性能测试、无损检测和金相组织分析。研究结果表明,部分保留原镍基环缝可有效改善焊缝性能,其晶粒更加细小,方向性更加明显。力学性能和液体渗透、超声波探伤等无损检测均未发现相关缺陷。这一发现为核电主设备安全端修复提供了重要参考,进一步推动了核电设备再制造技术的发展。

关键词：华龙一号核电安全端修复焊接热循环隔离层力学性能金相组织再制造技术

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An Efficient Method of Generating Parameters for Pairing-Based Cryptosystems

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China Communications 2010年第4期7卷 167-171页

作者： WANG Maocai dai guangming PEN Lei ZHEN Chang QIN Ruijie School of Computer China University of Geosciences Wuhan 430074 China

Efficient computation of Tate pairing is a crucial factor for practical applications of pairing-based cryptosystems(PBC).Recently,there have been many improvements for the computation of Tate pairing,which focuses on the arithmetical operations above the finite *** this paper,we analyze the structure of Miller’s algorithm firstly,which is used to implement Tate *** on the characteristics that Miller’s algorithm will be improved tremendous if the order of the subgroup of elliptic curve group is low hamming prime,a new method for generating parameters for PBC is put forward,which enable it feasible that there is certain some subgroup of low hamming prime order in the elliptic curve group ***,we analyze the computation efficiency of Tate pairing using the new parameters for PBC and give the test *** is clear that the computation of Tate pairing above the elliptic curve group generating by our method can be improved tremendously.

关键词：通信技术安全技术密码曲线

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Osteogenic and antibacterial dual functions of a novel levofloxacin loaded mesoporous silica microspheres/nano-hydroxyapatite/ polyurethane composite scaffold

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Genes & Diseases 2021年第2期8卷 193-202页

作者： Zhiping Kuang guangming dai Ruijie Wan Dongli Zhang Chen Zhao Cheng Chen Jidong Li Hongchen Gu Wei Huang Department of Orthopedic Surgery The First Affiliated Hospital of Chongqing Medical UniversityChongqing400016PR China Department of Orthopaedic Surgery Chongqing Traditional Chinese Medicine HospitalChongqing400011PR China Research Center for Nano-Biomaterials Analytical&Testing CenterSichuan UniversityChengduSichuan Province610065PR China State Key Laboratory of Oncogenes and Related Genes School of Biomedical EngineeringMed-X Research InstituteShanghai Jiaotong UniversityShanghai200240PR China

Lev/MSNs/n-HA/PU has been proved to be a novel scaffold material to treat bone defect caused by chronic *** have previously identified that this material can effectively treat chronic osteomyelitis caused by Staphylococcus aureus in ***,the potential mechanisms of antibacterial and osteogenic induction properties remain ***,for osteogenesis property,immunohistochemistry,PCR,and Western blot were performed to detect the expression of osteogenic ***,flow cytometry and TUNEL were applied to analyze MC3T3-E1 proliferation and *** antibacterial property,the material was co-cultivated with bacteria,bacterial colony forming units was counted and the release time of the effective levofloxacin was assayed by agar disc-diffusion ***,scanning electron microscope was applied to observe adhesion of *** terms of osteogenic induction,we found BMSCs adherently grew more prominently on Lev/MSNs/n-HA/***/MSNs/n-HA/PU also enhanced the expression of osteogenic markers including OCN and COL1a1,as well as effectively promoted the transition from G1 phase to G2 ***,Lev/MSNs/n-HA/PU could reduce apoptosis of ***,both Lev/MSNs/n-HA/PU and n-HA/PU materials could inhibit bacterial colonies,while Lev/MSNs/n-HA/PU possessed a stronger antibacterial activities,and lower bacterial adhesion than n-HA/*** results illustrated that Lev/MSNs/n-HA/PU composite scaffold possess favorable compatibility in vitro,which induce osteogenic differentiation of MSCs,promote proliferation and differentiation of MC3T3-E1,and inhibit ***,clear in vitro antibacterial effect of Lev/MSNs/n-HA/PU was also *** summary,this study replenishes the potential of Lev/MSNs/n-HA/PU composite scaffold possess dual functions of anti-infection and enhanced osteogenesis for future clinical application.

关键词： Antibacterial Composite scaffold Levofloxacin Nanobiomaterial Osteogenesis

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DC/DC电力变换系统非线性控制方法研究

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电力系统装备 2023年第5期 20-22页

作者：戴光明国网江苏省电力有限公司扬州供电分公司江苏扬州225000

概述了DC/DC变换器的结构原理,剖析了DC/DC电力变换系统非线性现象,并在此基础上对该系统运行时的非线性控制方法进行了具体探讨。

关键词： DC/DC 电力变换系统非线性控制方法

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基于双耳麦克风实现机器人骨铣削状态自动控制

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仪器仪表学报 2024年第1期45卷 259-268页

作者：孙健文王瑞夏光明代煜张建勋南开大学机器人与信息系统化研究所天津300350 天津医科大学总医院骨科天津300052

为了提升骨铣削手术机器人的手术质量,要求机器人对于手术中的铣削状态(主要包括铣削深度和铣削角度)能够实时感知并控制。针对此问题,本文提出一种利用双耳麦克风系统来辅助完成铣削状态控制的方法。首先对铣削状态与声信号的关系进行... 详细信息

为了提升骨铣削手术机器人的手术质量,要求机器人对于手术中的铣削状态(主要包括铣削深度和铣削角度)能够实时感知并控制。针对此问题,本文提出一种利用双耳麦克风系统来辅助完成铣削状态控制的方法。首先对铣削状态与声信号的关系进行建模,之后完成铣削深度与铣削角度的标定实验获得所提模型的相关系数,最后利用PD控制器结合所建立的模型函数来实时分析并控制机器人的铣削状态。实验结果表明,铣削期望深度为0.5 mm时,加入角度控制相较于未加角度控制的实验效果在铣削深度与期望值偏差的方面提升了7.0%,铣削稳定性方面提升了34.1%。并且证明在期望深度为0.8 mm的极端情况下引入角度控制同样有着提升铣削效果的积极作用。经过实验验证所提方法能够有效的提升骨铣削手术机器人的工作质量。

关键词：手术机器人骨铣削信号处理深度控制角度控制

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