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Floating periodic pontoons for broad bandgaps of water waves

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Applied Mathematics and Mechanics(English Edition) 2024年第11期45卷 1913-1928页

作者： huaqing JIN Haicheng ZHANG ye LU Daolin XU College of Mechanical and Vehicle Engineering Hunan University Wuxi lntelligent Control Research Institute Hunan University China Ship Scientific Research Center

The narrow attenuation bands of traditional marine structures have long been a challenge in mitigating water waves. In this paper, a metastructure(MS) composed of floating periodic pontoons is proposed for broadband water wave attenuation. The interaction of surface gravity waves with the MS is investigated using linear wave *** potential solutions of water waves by the MS with a finite array are developed by using the eigenfunction expansion matching method(EEMM), and the band structure of the MS is calculated by the transfer matrix method(TMM), in which the evanescent modes of waves are considered. The solution is verified against the existing numerical result for a special case. Based on the present solution, the association between Bragg resonance reflection and Bloch bandgaps is examined, the effects of pontoon geometry are analyzed,and the comparison between floating MS and bottom-mounted periodic structures is conducted. A computational fluid dynamics(CFD) model is further developed to assess the structures in practical fluid environments, and the floating MS presents excellent wave attenuation performance. The study presented here may provide a promising solution for protecting the coast and offshore structures.

关键词：

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有机光电催化合成研究进展

有机化学 2024年第3期44卷 840-870页

作者：叶增辉刘华清张逢质杭州医学院药学院杭州310053

有机光电催化合成是一种将电催化与光催化合成策略相结合的新型反应模式,目前关于此类反应的研究仍处于起步阶段.近几年,随着该策略的兴起,越来越多的报道证明了这种新型反应模式的可行性与其实现新反应的潜力.利用光能和电能作为反应... 详细信息

有机光电催化合成是一种将电催化与光催化合成策略相结合的新型反应模式,目前关于此类反应的研究仍处于起步阶段.近几年,随着该策略的兴起,越来越多的报道证明了这种新型反应模式的可行性与其实现新反应的潜力.利用光能和电能作为反应的驱动力,无需使用化学计量的氧化剂或还原剂,该策略能够在相对温和的条件下实现有效且高选择性的氧化还原反应,被广泛应用于氧化还原及偶联反应等众多反应体系.总结了近些年有机光电化学合成的最新研究进展,根据反应的成键类型进行系统分类,并介绍反应机理及其优势和特点,最后对该研究方向的发展进行了展望.

关键词：有机光电催化电化学合成光化学合成协同催化

纳米递送系统介导的血脑屏障跨越策略和脑靶向药物递送研究进展

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中国药科大学学报 2024年第5期55卷 590-602页

作者：叶镇宁吴正红张华清中国药科大学药学院药剂系南京211198

血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)是存在于脑组织与血浆之间的半通透性生物屏障,然而其物理特性、酶特性、免疫特性及独特的转运机制严重限制了治疗药物和诊断试剂入脑,为脑部疾病防治带来了巨大挑战。基于此,本文首先总结并分析了BB... 详细信息

血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)是存在于脑组织与血浆之间的半通透性生物屏障,然而其物理特性、酶特性、免疫特性及独特的转运机制严重限制了治疗药物和诊断试剂入脑,为脑部疾病防治带来了巨大挑战。基于此,本文首先总结并分析了BBB复杂的结构组分和多样的转运机制,探讨了跨越BBB药物递送的难点及可行途径;进而,介绍并讨论了各类纳米递送系统在跨越BBB实现脑内药物递送的最新研究进展及未来发展趋势,为进一步完善其设计和推动其转化提供了参考;最后,就常见脑部疾病中BBB的病理变化探讨了如何针对病理BBB设计相应的药物递送策略。本文强调了基于纳米递送系统的跨越BBB药物递送策略的设计与优化,并为目前脑内药物递送所面临的机遇和挑战提供了解决思路。

关键词：血脑屏障结构组分转运机制纳米递送系统脑部疾病脑内药物递送

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基于旅游行为的湖湘文旅综合廊道构建研究

南华大学学报（自然科学版） 2024年第2期38卷 89-96页

作者：王宽叶华清南华大学松霖建筑与设计艺术学院湖南衡阳421001

旅游行为对文旅廊道构建具有显著的塑造和驱动作用,合理利用好旅游行为对旅游市场拓展、旅游资源开发与规划具有引导作用。文化遗产资源地如何有效组织及导引游客于境内的旅游路线,达到增加旅游机会、获取经济效益及文化遗产保护开发的... 详细信息

旅游行为对文旅廊道构建具有显著的塑造和驱动作用,合理利用好旅游行为对旅游市场拓展、旅游资源开发与规划具有引导作用。文化遗产资源地如何有效组织及导引游客于境内的旅游路线,达到增加旅游机会、获取经济效益及文化遗产保护开发的目标,是当前业内讨论的热点问题。而很大一部分文化遗产与旅游资源具有耦合性及邻近性,为寻求“文旅”协同发展,以湖南省11个5A级景区、161个4A级景区(含文化遗产)为研究对象,采用最邻近指数、地理集中指数、核密度分析等研究方法探讨它们的空间关联性、旅游概率以及宏观文旅廊道构建。结果显示:湖南省5A、4A级景区空间分布数量差异大,两极分化严重,主要集中在长沙市、怀化市、永州市,数量最少的为娄底市和邵阳市,空间分布类型为凝聚型;景区平均通行时间在166~341 min之间,高铁站平均通行时间在53~141 min之间,两者平均通行时间整体呈现“中心—外围”的结构特征;旅游时间成本最低的城市为长沙市、湘潭市、株洲市、衡阳市、娄底市乘坐高铁平均通行时间为53~70 min;在宏观上建议构建红色、自然风光和人文历史主题路线;最后,根据湖南省“文旅资源”空间分布上的差异性,为优化湖南省旅游发展在政府、景区的层面上提出相关建议。

关键词：湖湘文化空间分布特征文旅廊道

基于自适应权重时间卷积网络的剩余使用寿命预测方法

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北京化工大学学报（自然科学版） 2024年第3期51卷 76-87页

作者：宋浏阳金烨郭旭东王华庆北京化工大学高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室北京100029 北京化工大学高端压缩机及系统技术全国重点实验室北京100029 长鑫集电(北京)存储技术有限公司北京100176

随着人工智能和大数据技术的发展,基于深度学习的高端装备剩余使用寿命预测技术倍受关注,准确的剩余使用寿命预测对于高端装备安全运行意义重大。大多数基于深度学习的预测方法在构建主体预测结构通常利用循环神经网络、长短期记忆网络... 详细信息

随着人工智能和大数据技术的发展,基于深度学习的高端装备剩余使用寿命预测技术倍受关注,准确的剩余使用寿命预测对于高端装备安全运行意义重大。大多数基于深度学习的预测方法在构建主体预测结构通常利用循环神经网络、长短期记忆网络和门控单元等手段,但存在并行计算能力较差、预测精度不足的问题。针对上述问题,提出一种基于自适应权重时间卷积网络的寿命预测方法。采用时间卷积网络搭建预测模型,利用空洞因果卷积和残差连接结构增强并行计算能力并避免信息泄露;构建基于自注意力机制的自适应权重模块,实现时序权重自动分配来提高预测精度;利用非对称损失函数增强提前预测倾向性,避免因滞后预测带来的安全和经济问题。选取发动机数据集和轴承数据集进行实验验证,结果表明,与其他深度学习方法相比,提出的自适应权重时间卷积网络提升了预测准确率并缩短了训练时间。

关键词：剩余使用寿命深度学习时间卷积网络自注意力机制

基于YOLO-FFD的水果品种和新鲜度识别方法

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食品与机械 2024年第1期40卷 115-121页

作者：鄢紫陈良艳刘卫华赖华清叶胜武汉轻工大学电气与电子工程学院湖北武汉430023

目的:改善现有水果识别与分级方法依赖于人工操作和复杂设备的情况。方法:提出了一种轻量化模型YOLO-FFD(YOLO with fruit and freshen detection),该模型以YOLOv5框架为基础,基于深度可分离卷积和GELU激活函数设计轻量化模块Lightweigh... 详细信息

目的:改善现有水果识别与分级方法依赖于人工操作和复杂设备的情况。方法:提出了一种轻量化模型YOLO-FFD(YOLO with fruit and freshen detection),该模型以YOLOv5框架为基础,基于深度可分离卷积和GELU激活函数设计轻量化模块LightweightC3作为主干特征提取网络的基本单元,减少模型参数量和计算量,加快模型的收敛速度;使用大内核深度可分离卷积模块EnhancedC3改进原模型的颈部,抑制信息丢失并增强模型的特征融合能力,提高模型的检测精度;采用GSConv代替特征融合网络中的普通卷积,使模型进一步轻量化。结果:提出模型的平均精度均值达到了96.12%,在RTX 3090上速度为172帧/s,在嵌入式设备Jetson TX2上速度为20帧/s。相比于原始YOLOv5模型,平均精度均值提高了2.21%,计算量减少了26%,在RTX 3090和Jetson TX2上的速度分别提高了2倍和1倍。结论:YOLO-FFD模型能够满足识别水果品种和新鲜度的需求,且在复杂场景下错检、漏检情况均有改善。

关键词：水果新鲜度品种识别轻量化深度学习目标检测

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偏心时空双光涡旋和三光涡旋的数值仿真

激光与光电子学进展 2024年第5期61卷 474-480页

作者：叶东宋华青林百川李俊瑶李宗辰张颐江苏警官学院刑事科学技术系江苏南京210031 公安部鉴定中心北京100032

时空光涡旋由于其携带横向轨道角动量这一独特的性质引起研究人员的广泛关注,与普通涡旋光束相比,其能提供额外的自由度,这标志着对光场调控的水平能够达到更高的层次。以同时在时空域和空域均携带螺旋相位的时空-空域光涡旋为基础,数... 详细信息

时空光涡旋由于其携带横向轨道角动量这一独特的性质引起研究人员的广泛关注,与普通涡旋光束相比,其能提供额外的自由度,这标志着对光场调控的水平能够达到更高的层次。以同时在时空域和空域均携带螺旋相位的时空-空域光涡旋为基础,数值模拟了时空-时空光涡旋和时空-时空-空域光涡旋。通常根据时空光涡旋中不同光涡旋之间共心的情形,通过引入参量来调控时空域光涡旋中心的位置,从而达到不同光涡旋之间不共心的目的,并数值模拟了偏心双光涡旋和偏心三光涡旋这两种物理模型。本研究丰富时空光涡旋的模式,并为其后续研究提供理论基础。

关键词：超快激光轨道角动量时空涡旋空间涡旋螺旋相位

Antarctic thermolabile uracil-DNA-glycosylase- supplemented multiple cross displacement amplification using a label-based nanoparticle lateral flow biosensor for the simultaneous detection of nucleic acid sequences and elimination of carryover contamination

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Nano Research 2018年第5期11卷 2632-2647页

作者： Yi Wang Hui Li Yan Wang huaqing Xu Jianguo Xu Changyun ye State Key Laboratory of Infectious Disease Prevention and Control National Institute for Communicable Disease Control and Prevention Collaborative Innovation Center for Diagnosis and Treatment of Infectious Diseases Chinese Center for Disease Control and Prevention Beijing 102205 China Department of Microbiology Guizhou Medical University Guiyang 550004 China The Sixth People's Hospital of Zhengzhou Zhengzhou 450000 China

Here, we report a novel and universal methodology,termed ＂ntarctic thermolabile uracil-DNA-glycosylase （AUDG）-supplemented nucleic acid amplification techniques （NAAs） using a labeled-based nanoparticle lateral flow biosensor （LFB）＂（AUDG-NAAs-LFB）, which merges enzymatic （AUDG） digestion of contaminant amplicons with different nucleic acid amplification techniques （NAAs）, and uses a lateral flow biosensor （LFB） for the rapid and visual confirmation of the presence of a target nucleic acid sequence. AUDG-NNAs-LFB is a one-pot, closedvessel assay, that can effectively eliminate false-positive signals arising from either carryover contaminants or the interaction between labeled primers. A new LFB was devised for detecting three targets （two amplicons generated from amplification of target sequences, and a chromatography control）, without the need for probe- hybridization or additional incubation steps. As a proof of concept, multiple cross displacement amplification （MCDA）, which is a specific, sensitive, and rapid isothermal amplification method, was selected as the model amplification technique to demonstrate the feasibility of AUDG-NAAs-LFB. As a result, we demonstrate the applicability of the AUDG-MCDA-LFB method for simultaneously detecting high-risk human papillomaviruses genotypes 16 and 18, which are the most and second-most prevalent strains of the virus reported in women worldwide. We also confirm the principle behind the AUDG-MCDA- LFB assay and validate its sensitivity, reproducibility, and specificity using serial dilutions of the type-specific plasmids, as well as clinical samples. This proof- of-concept method （AUDG-MCDA-LFB） can be easily reconfigured to detect various nudeic acid sequences by redesigning the specific MCDA primers.

关键词： Antarctic thermolabile uracil-DNA-glycosylase(AUDG) nucleic acid amplification techniques (NAAs) multiple cross displacement amplification (MCDA) lateral flow biosensor (LFB) limit of detection (LOD) human papillomaviruses(HPV)

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螺杆钻具十字万向轴运动副球面磨损规律

润滑与密封 2024年第5期49卷 23-29页

作者：张锐尧赵霏刘华清张磊叶道辉朱忠喜长江大学石油工程学院湖北武汉430100 中石化石油机械股份有限公司湖北武汉430073 中联煤层气有限责任公司晋西分公司山西吕梁033000 中石油集团海洋工程有限公司钻井分公司天津300450

螺杆钻具十字万向轴是传递扭矩和转速的关键结构,其运动副中锁紧轴与球座之间产生相对滑动而导致本体结构加速磨损,显著降低了万向轴的使用寿命。为研究锁紧轴与球座的圆弧面半径对滑动磨损的影响规律,建立多种圆弧面半径的三维磨损仿... 详细信息

螺杆钻具十字万向轴是传递扭矩和转速的关键结构,其运动副中锁紧轴与球座之间产生相对滑动而导致本体结构加速磨损,显著降低了万向轴的使用寿命。为研究锁紧轴与球座的圆弧面半径对滑动磨损的影响规律,建立多种圆弧面半径的三维磨损仿真物理模型;基于赫兹接触理论和Archard磨损理论研究不同半径条件下的体积磨损量、最大变形量、最大滑移距离和最大穿透深度的变化规律;借助现场试验进一步研究非密封十字万向轴的锁紧轴和球座之间滑动磨损后所呈现的结构形态和易磨损区域分布。结果表明:在一定范围内,随着圆弧面半径逐渐增大,体积磨损量呈现先减小后增加的趋势,最大滑移距离和最大穿透深度逐渐减小,最大变形量受圆弧面半径的影响较小,推荐最优半径为28~30 mm。仿真分析和现场试验结果表明,锁紧轴和球座侧滑会导致锁紧轴圆弧凸面沿圆周方向出现明显的磨损且边沿处出现“尖角”,球座圆弧凹面边沿厚度减小,形成环形凹槽且呈“卷曲变形”。该研究可以为十字万向轴的运动副的结构优化设计及耐磨性的提高提供参考。

关键词：螺杆钻具十字万向轴滑动磨损有限元仿真现场试验